Sicherheit für
Deponien und Endlage
Ehemalige Bergwerke, insbesondere Salz-bergwerke mit ihren großen Abbaukammern und
Schächten im bis zu 800 m mächtigen Hauptsalz des Zechsteins, werden genutzt, um
gefährliche chemisch-toxische oder ra-dioaktive Abfälle in Endlagern oder
Unterta-gedeponien (UTD) abzulagern. Ein Multibar-rieresystem aus technischer (z. B.
Behälter), geo-technischer (Versatzmaterial) sowie geologischer Barriere (Gestein) muss
hierbei die Kontamination der Umgebung
Geophysikalisches Abbild als Vertikalschnitt der Umgebung
einer Bergwerksstrecke
verhindern. Um die Sicherheit der geologischen Barriere
einer UTD beurteilen zu können, ist ihre zerstörungsfreie Untersuchung und räumliche
Erkundung zwingend notwendig und vom Gesetzgeber vorgeschrieben.
Hierfür sind in besonderer Weisegeophysikalische Methoden geeignet, weil die Barriere
nicht durch Streckenvortrieb oder Bohrungen beschädigt werden darf. Aber auch im normalen
Bergwerksbetrieb ist die Nutzung geo-physikalischer Methoden (auch in Ergänzung zu
Bohrungen) zur Erkundung vorteilhaft, weil Bohrungen nur punktuelle Informationen liefern
und gerade sicherheitsrelevante Bereiche verfehlen können. Geophysikalische Verfahren
liefern nicht nur punktuelle Informationen, sondern erlauben es, ein vorgegebenes
Erkundungsvolumen vollständig zu erfassen.
Allerdings sind die Bedingungen für die Anwendung geophysikalischer Methoden untertage im
Salzgestein nicht günstig:
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· Durch den
Streckenverlauf der Schächte sind bestimmte Messanordnungen vorgegeben.
· Die Messanordnung befindet sich im sogenannten Vollraum, dadurch ergibt sich eine
größere Mehrdeutigkeit der Messsignale als übertage (Halbraum: über der Erdoberfläche
befindet sich nur Luft), und die Interpretation ist erschwert (Einflüsse aus allen drei
Raumrichtungen).
· Untertage herrschen schwierige Umgebungsbedingungen.
In Zusammenarbeit mit
· dem Institut für Geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben (GGA) Hannover,
· den Firmen Geophysik GGD Leipzig und K-UTEC Sondershausen,
· der Fraunhofer-Einrichtung für Akustische Diagnostik und Qualitätssicherung (EADQ)
Dresden,
· dem Spezialisten für Salz-Geologie Dr. Arnold Schwandt, Erfurt
als Projektpartnern wurde unter Leitung des Instituts für Geophysik und Geologie der
Universität Leipzig im Rahmen eines vom BMBF, Projektträger Wassertechnologie und
Entsorgung, geförderten Forschungsprojektes ein komplexes Mess- und
Auswerteinstrumentarium für die untertägige Erkundung von Problemzonen der geologischen
Barriere von Endlagern und UTD im Salinar entwickelt. Gerade in solchen Problemzonen des
Salinars (Störungszonen, laugenführende Zonen und lithologische Problembereiche)
versagen konventionelle Methoden häufig.
Ziel des Projektes war es, auch in Geoelektrische
Untertag-Messung in einem Salzbergwerk
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ungünstigen
geologischen Situationen mit Hilfe der Kombination leistungsstarker geophysikalischer
Methoden den Informationsgehalt der vielfältigen Messdaten besser auszunutzen und dadurch
die Aussagesicherheit gegenüber den Einzelverfahren wesentlich zu verbes-sern.
In einem ehemaligen Kali-Bergwerk (Süd-harz-Revier) konnte eine bisher unbekannte
laugenführende Störungszone im Hangenden einer Abbaustrecke mit einer Kombination der
Verfahren Seismik, Geoelektrik, Georadar, Elektromagnetik und Sonar detektiert und mit
Bezug auf die bergbauliche Sicherheit bewertet werden.
Im Liegenden der Strecke zeigen Georadar-Reflektoren und niedrige spezifische elektrische
Widerstände aus der Geoelektrik eine tiefreichende Durchfeuchtung durch die Bewetterung
im Bergbau. Die Geoelektrik liefert außerdem Hinweise auf die Fortsetzung der
Störungszone im Liegenden.
Gegenwärtig werden in einem Nachfolgeprojekt die an diesem Standort gewonnenen
methodischen Entwicklungen und Erfahrungen weitergeführt und in einem noch in Be-trieb
befindlichen Bergwerk bei Hannover angewendet. Anita
Just, Yvonne Krause
Universität Leipzig
Institut für Geophysik und Geologie
Talstraße 35,
04103 Leipzig
Telefon: (0341) 97 32 828
E-Mail: ajust@rz.uni-leipzig.de
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