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Standortbeschreibung Gorleben Teil 4

Geotechnische Erkundung des Salzstocks Gorleben

Hrsg.: Volkmar Bräuer; Ralf Eickemeier; Dieter Eisenburger; Christoph Grissemann; Jürgen Hesser; Stefan Heusermann; Diethelm Kaiser; Hans-Konstantin Nipp; Thomas Nowak; Ingo Plischke; Hajo Schnier; Otto Schulze; Jürgen Sönnke; Jan Richard Weber

2012. 193 Seiten, 96 Abbildungen, 13 Tabellen, 17x24cm, 650 g
Language: Deutsch

(Geologisches Jahrbuch Reihe C, Band C 74)

ISBN 978-3-510-95988-4, brosch., price: 49.00 €

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Keywords

endlagerung nuclean waste disposal gorleben germany salt dome

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Das vorliegende Werk beschreibt die bis zum Beginn des Moratoriums am 1. Oktober 2000 im Rahmen der untertägigen Erkundung durchgeführten geotechnischen Untersuchungen des Salinars und stellt die daraus gewonnenen Ergebnisse dar.

Durch die geotechnischen Untersuchungen in Form von In-situ-Messungen und Laborversuchen sind Parameter zur Gesteins- und Standortcharakterisierung bestimmt worden. Die ermittelten Daten sind Referenzdatensätze für die Beschreibung der thermischen, mechanischen und hydraulischen Gesteinseigenschaften, die für die Erstellung konzeptueller Modelle und für Modellberechnungen verwendet werden.

Sie sind Eingangsparameter für numerische Modellberechnungen und werden für Aussagen zur Standsicherheit des Untertagebauwerkes, für die Beurteilung der Integrität der Salzbarriere sowie der Langzeitsicherheit eines Endlagers im Salinar herangezogen. Trotz der noch nicht abgeschlossenen Erkundung des Salinars kann nach den Untersuchungen insgesamt ausgesagt werden, dass aus geowissenschaftlicher Sicht bisher keine Erkenntnisse gegen die Eignung des Salzstocks Gorleben für die Nutzung als Endlager vorliegen.

Synopsis top ↑

This report describes the geotechnical investigations, and the results of these geotechnical investigations, carried out as part of the underground exploration programme up to the beginning of the moratorium on 1 October 2000.

Parameters to characterise the rock and the site were determined by the geotechnical investigations in the form of in situ measurements and laboratory tests. The data which were determined form reference datasets for the description of the thermal, mechanical and hydraulic rock properties which were used to elaborate conceptual models and to conduct model calculations.

They are the input parameters for numerical model calculations and are referred to in reports on the stability of the underground workings, assessing the integrity of the salt barrier, as well as the long-term safety of a geologic repository in a salt formation. Although the investigation of the salt dome has not yet been completed, the investigations overall support the conclusion that none of the geoscientific findings question the suitability of the Gorleben salt dome as a location for the construction and operation of a geologic repository.

Bespr.: Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2013 top ↑

Der neu erschienene Band „Geotechnische Erkundung des Salzstocks Gorleben“ aus der Reihe C des Geologischen Jahrbuchs ist der vierte und letzte Teil von Beschreibungen zum Standort Gorleben. Gorleben steht als Endlager radioaktiver Abfälle im besonderen Fokus der Öffentlichkeit. Seit 1979 wurden deshalb intensive Standortuntersuchungen zur Eignung als radioaktive Endlagerstätte durchgeführt. Bis auf wenige Ausnahmen von Langzeitmessungen wurden diese umfangreichen Untersuchungen im Oktober 2000 durch ein Moratorium abgebrochen, in dem zwischen der Bundesregierung und den Energieversorgungsunternehmen die vorübergehende Einstellung der Arbeiten in Gorleben vereinbart wurde. Die vorliegende Schrift beinhaltet mit 13 Jahren Verspätung alle bis zum Jahr 2000 im Rahmen der untertägigen Erkundung durchgeführten geotechnischen Untersuchungen des Salinars. Nach dem Lesen des Buches kann man diesen langen Zeitraum als Vorteil ansehen. Es werden die Ergebnisse mit zeitlichem Abstand betrachtet und in ausgesprochen gut aufbereiteter Form und in einer klaren Sprache der Öffentlichkeit vorgestellt. Das ist sicher der große Vorzug des Buches, dass hier nicht nur Fachleuten, sondern auch interessierten Laien, die Notwendigkeiten, die Herangehensweisen, die Ergebnisse und deren Interpretationen der vielen Feld- und Laboruntersuchungen in verständlicher Art dargelegt wurden. Einen großen Anteil daran haben die 96 sehr informativen Abbildungen, besonders die Prinzipskizzen und die Beschreibungen der einzelnen Untersuchungsverfahren, die wesentlich zum Verständnis beitragen. Damit ist diese Publikation auch eine empfehlenswerte Literaturquelle für Studenten und Fachleute, die sich mit den Themen Seismologie, Geothermie, Geomechanische in-situ Messungen, Felshydraulik, Laboruntersuchungen zum mechanischen Verhalten und den zugehörigen Modellrechnungen in Salzstöcken vertraut machen wollen. Der im Vorwort geäußerte Wunsch, dass mit dieser Veröffentlichung ein Beitrag geleistet wird, „die in der Öffentlichkeit und im politischen Raum kontrovers geführte Diskussion um den Standort Gorleben zu versachlichen“, wird meines Erachtens sehr gut erreicht, in der Hoffnung, dass es in diesen Kreisen auch wahrgenommen wird.

Holger Vöhl

Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2013

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einleitung 13
2 Geotechnische Untersuchungen in Gorleben 15
3 Beschreibung des Untersuchungsgebietes 17
4 Seismologische Bewertung des Standortes Gorleben 20
4.1 Das seismische Stationsnetz Gorleben 20
4.2 Ergebnisse der seismischen Messungen 22
5 Temperaturfeld im Erkundungsbereich 24
5.1 Geothermie des Salzstockes 24
5.2 Thermophysikalische Laboruntersuchungen 26
5.3 In-situ-Messungen zum Temperaturfeld 28
5.3.1 Lokationen der Temperaturmessungen 29
5.3.2 Gemessene Temperaturverläufe 30
5.3.2.1 Tiefbohrungen 30
5.3.2.2 Bohrungen im Erkundungsbereich 32
5.3.3 Bestimmung des ungestörten dreidimensionalen Temperaturfeldes 34
6 Geomechanische In-situ-Messungen 39
6.1 Messmethoden 40
6.1.1 Gebirgsspannungsmessungen 40
6.1.2 Bestimmung des Last-Deformationsverhaltens 46
6.1.3 Gebirgsverformungsmessungen 48
6.1.4 Temperaturmessungen 52
6.2 Messlokationen 53
6.3 Ergebnisse der In-situ-Messungen 61
6.3.1 Schächte 1 und2 . 61
6.3.1.1 Temperaturentwicklungen 61
6.3.1.2 Ermittlung der Primärspannung 64
6.3.1.3 Messung langfristiger Spannungsänderungen 67
6.3.1.4 Dilatometermessungen 69
6.3.1.5 Verformungsmessungen 70
6.3.2 Erkundungssohle 82
6.3.2.1 Temperaturentwicklung 82
6.3.2.2 Ermittlung der Primärspannung 84
6.3.2.3 Messung langfristiger Spannungsänderungen 86
6.3.2.4 Verformungsmessungen 90
7 Untersuchungen zur Felshydraulik 98
7.1 Permeabilitätsmessungen 98
7.1.1 Methodik 100
7.1.2 Untersuchungen in Erkundungsbohrungen 101
7.1.2.1 Erkundungsbereich 1 (EB 1) 101
7.1.2.2 Infrastrukturbereich 102
7.1.3 Untersuchungen in Kurzbohrungen 103
7.2 Abschätzung der Volumina der isolierten Fluidvorkommen 104
7.2.1 Aufstellen und Berechnen der Materialbilanzgleichung 104
7.2.2 Durchzuführende Messungen 108
7.2.2.1 Stabilisierte Druckmessungen 109
7.2.2.2 Zuflussmessungen 110
7.2.3 Größe der angetroffenen isolierten Fluidvorkommen 111
7.2.3.1 Vorkommen im Zechstein 3 112
7.2.3.2 Vorkommen an der Grenze Zechstein 3 / Zechstein2 . 113
7.2.3.3 Vorkommen im Zechstein 2 114
8 Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften 115
8.1 Laboruntersuchungen zum mechanischen Verhalten 116
8.1.1 Untersuchungsmethoden 116
8.1.2 Probenmaterial 124
8.1.3 Versuchsergebnisse 125
8.1.3.1 Dichte 125
8.1.3.2 Felsdynamische Kennwerte 127
8.1.3.3 Elastisches Verformungsverhalten 130
8.1.3.4 Spaltzugfestigkeiten 135
8.1.3.5 Einaxiale und triaxiale Druckfestigkeiten 136
8.1.3.6 Nachbruchfestigkeiten 139
8.1.3.7 Bruchverzerrungen 141
8.1.3.8 Kriechverhalten 142
8.2 Stoffgesetze zum thermomechanischen Verhalten 145
8.3 Identifizierung von Homogenbereichen 148
9 Modellberechnungen 152
9.1 Thermische und mechanische Gebirgskennwerte 153
9.2 Interpretation von Verformungsmessungen 155
9.3 Thermisch induzierte Rissbildung in Schacht 1 162
9.4 Nördliche Richtstrecke im Erkundungsbereich 170
9.5 Auswertung von Überbohrversuchen 175
10 Zusammenfassung 181
11 Literaturverzeichnis 187
12 Abkürzungsverzeichnis 193