Die Suche nach einem Endlager für hochradioaktive Abfälle ist wegen der besonderen sicherheitsrelevanten Anforderungen an den Standort eine gesellschaftlich wichtige und zugleich komplexe Aufgabe. Dazu ist es erforderlich, die geologischen Strukturen anhand fundierter wissenschaftlicher Daten genau zu erfassen und hochaufgelöst darzustellen. In dem von der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) geförderten Forschungsprojekt „GeoMetEr“ sollen in zwei Forschungsregionen geophysikalische Messverfahren für übertägige Erkundungsprogramme weiterentwickelt und in der Kombination getestet werden. Mit ihrer Hilfe sollen in der nächsten Phase des Standortauswahlverfahrens die sogenannten Standortregionen minimalinvasiv, ohne nachhaltige Schädigung der tieferen Gesteinsschichten, erkundet werden.

Auswahl von zwei Forschungsregionen für die Methodenweiterentwicklung

Ein Kriterium bei der Auswahl der beiden Forschungsregionen ist, dass der Zwischenbericht "Teilgebiete" sowohl die Forschungsregion 1 (in Sachsen) als auch die Forschungsregion 2 bereits als Standort für ein zukünftiges Endlager ausschließt. Ausschließlich die Methodenentwicklung zur Erkundung ist das Ziel. Ein weiteres Kriterium ist, dass in der Forschungsregion 1 Kristallin als Wirtsgestein für die Einlagerung hochradioaktiver Abfälle vorhanden ist. In der Forschungsregion 2 liegt der Fokus auf markanten Strukturen in der Überdeckung eines Wirtsgesteins. Die Forschungsregion 1 in Sachsen ist Langenweißbach, für die Forschungsregion 2 werden derzeit Gespräche geführt.

Das LIAG übernimmt die wissenschaftliche Leitung, die TU Bergakademie Freiberg die administrative Leitung des gesamten Projektes. Insgesamt arbeiten neun Partnerorganisationen aus unterschiedlichen Bereichen (Unternehmen, Behörden, universitäre und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen) zusammen. Das Projekt wird zusätzlich durch einen wissenschaftlichen, internationalen Expertenbeirat begleitet mit ausgewiesener Erfahrung in der Anwendung von geophysikalischen Methoden zur Erkundung des geologischen Untergrundes für potenzielle Endlager.
 

Projektphasen zur Erkundung der Forschungsregionen

Die geplanten Untersuchungen gliedern sich für beide Forschungsregionen jeweils in zwei Phasen.

1. Phase
In der ersten Projektphase erfolgt eine oberflächen- und aerogeophysikalische Erkundung der beiden Forschungsregionen auf unterschiedlichen Skalen mit verschiedene geophysikalische Methoden. Das LIAG trägt zum Beispiel durch seismischen Untersuchungen und hochauflösende elektromagnetische Messungen mit Hilfe von Drohnen zu dieser Projektphase bei. Die gemeinsame Inversion der geophysikalischen Daten und die Entwicklung eines gemeinsamen Untergrundmodells sind weitere Forschungsarbeiten, an denen das LIAG beteiligt ist. Die Empfehlung einer Strategie zur Standorterkundung mittels oberflächen- und aerogeophysikalischer Methoden bildet den Abschluss der ersten Projektphase.

2. Phase
In der zweiten Projektphase sollen die Ergebnisse in beiden Forschungsregionen durch Forschungsbohrungen und darin durchgeführte Untersuchungen verifiziert werden. Auch hier wird das LIAG durch Messungen mit verschiedenen bohrlochgeophysikalischen Verfahren einen wichtigen Beitrag zum GeoMetEr-Projekt leisten.
 

Folgende Messmethoden werden angewendet
 

• Seismik: Mit verschiedenen Techniken (beispielsweise Vibrationsfahrzeugen) werden Vibrationen erzeugt, deren Schwingungen sich wie Schallwellen durch die Erde bewegen und von unterschiedlichen Gesteinen und Materialien reflektiert werden. Diese Reflektionen werden ausgewertet und können so Aufschluss über die Geologie und Struktur des Untergrunds geben.
   
• Magnetische und elektromagnetische Messungen aus der Luft (etwa mit Hubschraubern oder Flugdrohnen): Mit Hilfe magnetischer Messungen werden Variationen im natürlichen Erdmagnetfeld gemessen. Diese werden von magnetisierten Gesteinen im Untergrund verursacht und ermöglichen so die Abbildung von geologischen Störungen. Bei den elektromagnetischen Messungen wird ein im Untergrund induziertes Magnetfeld ausgewertet. Da unterschiedliche Gesteine verschiedene Leitfähigkeiten aufweisen, lassen sich so Rückschlüsse auf die Geologie und Gesteinsarten ziehen.
   
• Je eine Forschungsbohrung pro Forschungsregion von bis zu 600 beziehungsweise 1.500 Metern Tiefe: Sie dienen zum einen der Absicherung der oberflächennahen Messergebnisse, ermöglichen aber auch die Erkundung tieferer geologischer Schichten. Hierbei werden Messsonden in die Bohrung eingebracht, um Bohrlochmessungen in verschiedenen Tiefen durchzuführen. Weiterhin werden Gesteinsproben aus der Bohrung im Labor untersucht.
   

Zudem werden Auswerteverfahren für die komplexen Daten weiterentwickelt und für beide Forschungsregionen 3-D-Modelle des Untergrundes erstellt.