Das Bergwerk

Datum

25.02.2010

Als ehemaliges Salzbergwerk war die Asse nicht von Anfang an als Versuchsendlager für radioaktive Abfälle geplant. Ursprüngliches Ziel war, die Salzvorkommen in der Asse möglichst effektiv auszunutzen. Dabei entstanden Abbaukammern, die bis an den äußersten Rand der Salzschicht reichen. Warum das heute für die Stabilität des Bergwerkes ein Problem ist, zeigt ein Blick auf die Geologie der Asse.

Geologie: Aufbau des Bergs

Der Schnitt durch den Berg zeigt, wie nah die Abbaukammern an das Deckgebirge heranreichen. Quelle: Helmholtz Zentrum München

Der Asse-Heeseberg Höhenzug besteht aus unterschiedlichem Zechstein, der ein etwa 230 Millionen Jahre altes Salzgestein ist. Salzgesteine haben die Eigenschaft, bei größeren Überlagerungen mit Deckschichten in Schwächezonen des Gebirges (z.B. Störungszonen) aufzusteigen. Bei der Asse wurden sie dabei zu einem Sattel unter dem jüngeren Deckgebirge aufgefaltet, man spricht deswegen von einer Sattelstruktur. Der Kern dieses Sattels besteht aus dem älteren Staßfurt-Steinsalz (dunkelblau). Darüber lagert das Kaliflöz Staßfurt (Carnallitit), ebenfalls ein Salzgestein (pink). Als weitere Schichten liegen darüber das jüngere Leine-Steinsalz (violett) sowie Anhydritmittelsalze (hellblau), ein Gemisch aus Steinsalz und dem Mineral Anhydrit

Deck- und Nebengebirge, die die Salzstruktur umgeben, bestehen hauptsächlich aus verschiedenen Buntsandsteinschichten (Ton-, Sand- und Kalkstein) sowie aus Muschelkalk und dem in der Erdgeschichte später entstandenen Gestein Keuper. Direkt über dem Zentrum des Sattels sind die Gesteinsschichten unterbrochen und gegeneinander verschoben: Das Deckgebirge ist hier verstürzt. In der Südwestflanke des Sattels (linker Teil der Abbildung) befinden sich zudem zahlreiche Störungen, die man sich wie Risse im Gestein vorstellen kann. Sie sind in der Grafik als schmale gestrichelte Linien dargestellt.

Das Bergwerk: Stabilitätsprobleme

Während des Salzabbaus entstanden in der Schachtanlage Asse II zahlreiche Abbaukammern, die in der Südwestflanke des Bergwerkes dicht übereinander liegen. Um möglichst wenig von dem Rohstoff zu verschenken, wurde teilweise bis unmittelbar an das Nebengebirge abgebaut. An einigen Stellen reichen die Abbaukammern in den Salzschichten bis auf fünf Meter an das Nebengebirge heran. Auch die Abstände zwischen den Kammern betragen teilweise nur wenige Meter.

Der hohe Durchbauungsgrad und die Nähe der Abbaukammern zum Nebengebirge verursachen heute das größte Problem in der Asse. Die natürliche Bewegung des Berges drückt die Abbaukammern zusammen, dadurch lockern sich das Salz- und Nebengebirge auf. So sind Klüfte entstanden, durch die Grundwasser fließen kann, das im Bereich der Salzstruktur salzgesättigt ist. Seit 1988 dringen diese Zutrittswässer im oberen Teil der Südflanke, in etwa 500 bis 575 Meter Tiefe, in das Bergwerk ein. Hinzu kommt, dass die Abbaukammern selbst durch die Gebirgsbewegung instabil werden. Teilweise sind die Zwischendecken zwischen den Abbaukammern bereits eingebrochen. Ohne zusätzliche Stabilisierungsmaßnahmen droht das Bergwerk einzustürzen. Auch unkontrollierte Grundwassereinbrüche sind zu befürchten, bei denen dann auch nachfließendes Süßwasser weitere Lösungsprozesse auslösen könnte.

Stabilisierungsversuche

Um die Verschiebung des Gebirges zu verlangsamen und weitere Durchbrüche zu verhindern, hat der ehemalige Betreiber der Asse, das Helmholtz Zentrum München, die Abbaukammern in der Südwestflanke des Grubenbaues mit Salzgrus (feinkörniges Salz) im Blasversatz verfüllt. Etwa 2,2 Millionen Tonnen wurden von 1995 bis 2003 in die Hohlräume geblasen. Da das Material relativ locker ist – das Porenvolumen beträgt zirka 40 Prozent – ist es mit der Zeit unter dem eigenen Gewicht in sich zusammengesackt. Dadurch sind an der Decke der Abbaukammern Hohlräume, sogenannte Firstspalte, entstanden.

Die Bewegungen des Berges gehen trotz dieser Verfüllung mit Salzgrus kontinuierlich weiter. Derzeit sind es etwa 130 Millimeter pro Jahr. Deswegen können jederzeit neue Klüfte entstehen, durch die zusätzlich Wasser eindringen könnte. Im Extremfall könnte der Zufluss von Grundwässern aus dem Deckgebirge so dramatisch ansteigen, dass das Bergwerk vor Ende der Stilllegungsmaßnahmen vollaufen und damit Grundwässer in Kontakt mit radioaktiven Abfällen gelangen könnten.

Das Salzgrus kann den Grubenbau erst dann effektiv stützen und einen solchen Grundwasserzutritt verhindern, wenn er durch die Gebirgsbewegung so weit zusammengedrückt ist, dass sich auch diese Hohlräume geschlossen haben. Ist das geschehen, ist es von dem umgebenden Salzstock kaum mehr zu unterscheiden und ähnlich stabil. Bis dies soweit ist, vergehen aber noch Jahre. Um die stabilisierende Wirkung zu verstärken und zeitlich vorzuziehen, plant das Bundesamt für Strahlenschutz diese Firstspalte mit einem Spezialbeton zu verfüllen. Dadurch wird das Hohlraumvolumen verringert und eine schnellere Tragwirkung erreicht. Weitere Möglichkeiten der Stabilisierung, z.B. durch Injektionen werden geprüft. Die erfolgreiche Durchführung dieser Maßnahmen ist die Voraussetzung, um ein geordnetes atomrechtliches Stilllegungsverfahren zum Abschluß bringen zu können.