Suche nach Atommülllagern: Warum die nächste Eiszeit eine Rolle spielt

18.07.2017

Wohin mit gefährlichem Atommüll, der länger als eine Millionen Jahre strahlt? Einige Experten befürworten die Einlagerung des radioaktiven Mülls in Salzstöcken. Denn Salz bietet besondere Eigenschaften: Unter hohem Druck verformt es sich fast fließend – selbst bei heftigen Bodenbewegungen würde so der eingelagerte Müll sanft und allmählich eingeschlossen. So die Theorie – doch eine Sicherheitsgarantie gibt es nicht. Der Blick in die Erdgeschichte zeigt, dass die Bewegungen in der Erdkruste enorme Auswirkungen auf die Salzlagerstätten haben.

Sind Salzstöcke geeignete Endlager? Hier ein Bergwerk in Rumänien.
Christian Hübscher ist Geophysiker und forscht zu Bodenbewegungen und geologischen Verformungen.
Im Inneren des Schiffes werden die Messgeräte und Forschungsinstrumente vorbereitet. Die Ozean-Boden-Seismometer werden später auf dem Meeresboden ausgelegt, wo sie Erdbebensignale aufzeichnen.
An Deck werden die Geräte von Matrosen und Wissenschaftlern gemeinsam vorbereitet.

Am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg untersuche ich, wie das Salz in der Erdkruste lagert, wie das umliegende Gestein aufgebaut ist und welche Prozesse die mächtigen Schichten gebildet und verformt haben. Das erforsche ich auch zusammen mit meinen Studierenden. Seit 2001 fährt jedes Jahr eine Gruppe Geophysik-Studierender auf die Ostsee und untersucht die Erdkruste unterhalb des Meeresgrundes. Die Messdaten zeichnen wir auf und erstellen daraus Querschnittsbilder. Auf diesen erkennen wir die Schichtung des Untergrundes und an welchen Stellen Risse, Brüche und Verformungen auftreten.

Bisher nahmen wir an, dass die Störungen und Brüche im Gestein durch die viele Millionen Jahre zurückliegenden Kollisionen der Erdplatten entstanden und geologisch sehr alt sind. Eines Tages stutzte ich jedoch, als ich mir die Messdaten der Studierenden ansah. Gemeinsam mit meinem Doktoranden Mu'ayyad Al Hseinat warf ich einen genauen Blick auf die Querschnittspläne. Die obersten und damit jüngeren ein bis zwei Kilometer, also die Schichten, in denen die meisten Salzstöcke lagern, schienen durch andere Prozesse geprägt worden zu sein, denn die dortigen Störungen passten nicht mit den Erdplattenbewegungen dieser Zeit zusammen. Welche Kräfte waren da am Werk? 

Wir machten schnell Pläne für weitere Untersuchungen und kurze Zeit später fuhren wir mit dem Forschungsschiff Maria S. Merian auf die Ostsee. Hinter dem Schiff zogen wir einen drei Kilometer langen Schlauch mit Messgeräten her. Diese zeichneten Schallwellen auf, die wir in den Untergrund geschickt hatten. Denn Schichtgrenzen, Brüche und Risse reflektieren die Wellen zurück an die Oberfläche. So bekamen wir ein sehr genaues Bild. Nach der Analyse unserer Ergebnisse waren wir uns sicher: In den vergangenen 400 000 Jahren hatten die von Skandinavien kommenden Gletscher der Eiszeiten die oberen ein bis zwei Kilometer der Erdkruste wie einen riesigen Teig durchgewalkt – und somit das Ostseebecken und die Norddeutsche Tiefebene massiv verformt und gestört. Gesteinsschichten verschoben sich gegeneinander, Sedimente wanderten im Eis, Becken und Hügel formten sich. Die Nachwirkungen spüren wir noch heute: So hebt sich beispielsweise der Norden Skandinaviens seit dem Abschmelzen der letzten großen Gletscher noch immer an, da die Last des Eises fehlt. 

Das hat auch Einfluss auf die älteren Erdschichten, die im Laufe der Jahrmillionen teilweise nach oben gedrückt wurden – wie die vielen Salzstöcke Norddeutschlands. Deshalb nehmen wir an, dass eine weitere Vereisung Norddeutschlands auch große Veränderungen an den Salzstöcken bewirken würde. 

Denn in den nächsten 100 000 Jahren werden Norddeutschland und der Ostseeraum überhaupt nur für wenige 10 000 Jahre eisfrei sein. Daher ist es wichtig, die Prozesse zu verstehen, welche das Gewicht des Eises in der Erdkruste auslöst. Vor allem, wenn Salzstöcke im Hinblick auf die Lagerung von radioaktivem Abfall untersucht werden und Sicherheit für eine Millionen Jahre gewährleisten sollen.

 

Dieser Artikel erschien am 10. Juli 2017 als Gastbeitrag im Hamburger Abendblatt.

Prof. Dr. Christian Hübscher ist Geophysiker am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit der Universität Hamburg.

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