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Geomechanische Standortüberwachung
Um zu gewährleisten, dass das Endlager bis zur beantragten Stilllegung geordnet und sicher weiterbetrieben werden kann, überwacht das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) seinen bergbaulichen Zustand. Die Ergebnisse der letzten Jahre zeigen in Morsleben nur geringe und gleichbleibende Verformungsraten unterhalb von einem Millimeter pro Jahr, welche die Stabilität des Endlagers nicht beeinträchtigen. Die geomechanische Überwachung bildet eine wichtige Grundlage für die Bewertung der Sicherheit des Endlagers.
Geomechanische Überwachung
Unter dem Druck umliegender Gesteinsschichten wird Salzgestein plastisch verformbar. Es setzt eine langsame, fließende Bewegung ein, die auch als „Kriechen“ bezeichnet wird. In Salzbergwerken kommt es daher zu Verformungen im Gestein. Im Laufe vieler Jahre führt dies dazu, dass sich vorhandene Hohlräume allmählich wieder verschließen. Über und unter Tage werden deshalb regelmäßig Messungen durchgeführt, um den Grad der Verformungen zu überwachen.
Durch kontinuierliche Messungen werden dabei insbesondere
- die Verformungen (Konvergenzen) der Hohlräume des Grubengebäudes,
- Längenänderungen und Dehnungen im Gestein,
- Rissbildungen im Salzgestein sowie
- Höhenveränderungen an der Erdoberfläche beobachtet.
Messung der Verformungen (Konvergenzen)
Ob sich das Grubengebäude durch das fließfähige Salz bewegt und verformt, wird an etwa 230 fest installierten Ankerpunkten geprüft. Dazu werden sogenannte Konvergenzmessgeräte zwischen zwei Ankerpunkten befestigt. Mit diesen können horizontale (von Wand zu Wand) oder vertikale (von Decke zum Boden) Abstände und damit Veränderungen in den Hohlräumen gemessen werden. Entsprechende Veränderungen werden bis auf einen hundertstel Millimeter genau registriert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verformungsraten zumeist weniger als einen Millimeter pro Jahr betragen. Im Zuge der Stabilisierungsmaßnahmen im Zentralteil wurden wie erwartet auch größere Verformungsraten (vgl. unten) beobachtet.
Messungen der Gesteinsbewegungen
An 77 Positionen sind sogenannte Extensometer befestigt. Sie geben Aufschluss über Längenänderungen und Dehnungen im Gestein. Die größten Verschiebungen von bis zu vier Millimetern pro Meter im Jahr wurden erwartungsgemäß im Rahmen der Stabilisierung des Zentralteils (vgl. auch unten) festgestellt.
Messungen der Risse im Salzgestein
Durch Gebirgsbewegungen kommt es zu Rissen im Salzgestein. An 34 dieser Risse sind sogenannte Fissurometer befestigt. Sie ersetzen die früher verwendeten Gipsmarken. Gipsmarken können lediglich Auskunft darüber geben, ob sich ein Riss vergrößert, da die Gipsmarke in diesem Fall reißt. Mit Hilfe der Fissurometern ist es dagegen möglich, Risse dreidimensional zu vermessen. Veränderungen der Risse wurden in den letzten Jahren nur im Millimeterbereich festgestellt.
Mikroakustik und Ortungsseismik
Mit Hilfe geophysikalischer Verfahren, der Mikroakustik und der Ortungsseismik, werden Mikrorisse im Gebirge um das Bergwerk sowie Erschütterungen erfasst. Die Auswertung erfolgt softwaregestützt unter anderem durch die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR).
Messungen der Höhenveränderungen der Tagesoberfläche
Durch Bewegungen des Gebirges kann es an der Tagesoberfläche zu leichten Senkungen kommen. Alle zwei Jahre werden an festgelegten Punkten eines umfangreichen Messnetzes Höhenveränderungen des Erdbodens erfasst. Dabei kommen Vermessungsgeräte zum Einsatz, wie sie auch aus dem Straßenbau bekannt sind. Die größten, vermutlich durch die Schachtanlage, verursachten Senkungen befinden sich zwischen dem Schacht Bartensleben und dem Ort Morsleben, direkt über dem stark durchbauten Zentralteil des Endlagers. Die Senkungsraten betrugen in diesem Gebiet seit 1993 insgesamt etwa 13 Millimeter. Generell zeigen die Ergebnisse jedoch, dass die Senkungsraten im kaum messbaren Bereich liegen.
Stabilisierung des Zentralteils
Während in weiten Teilen des Endlagers nur geringe und gleichbleibende Verformungsraten unterhalb von einem Millimeter festgestellt werden, bildet der Zentralteil der Grube Bartensleben eine Ausnahme. Dort haben sich in der Vergangenheit einzelne größere Gesteinsbrocken von der Decke gelöst, sogenannte Löserfälle. Dies ist durch den hohen Durchbauungsgrad begründet.
Zur Gewährleistung von Bergbau- und Arbeitssicherheit sowie zur Sicherung der eingelagerten Abfälle, hat das Bundesamt für Strahlenschutz Maßnahmen zur Stabilisierung getroffen. Dabei wurden im Zeitraum von 2003 bis 2011 rund 935.000 Kubikmeter Salzbeton in die bis zu 140.000 Kubikmeter großen Hohlräume im Zentralteil der Grube Bartensleben eingebracht. Durch das Gewicht und die Wärme des aushärtenden Salzbetons sind in den letzten Jahren erwartungsgemäß Verformungen von bis zu sechs Millimetern im Jahr registriert worden. Aktuelle Ergebnisse lassen annehmen, dass diese Verformungsraten ihren Höhepunkt erreicht haben und nun wieder abnehmen. Die Verfüllung führte insgesamt zur beabsichtigten Stabilisierung des Zentralteils.
Stand: 10.06.2016