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Wirtsgestein

Wirtsgestein Salz und Anhydrit im ERAM (Quelle: GRS)

Als Wirtsgestein wird die geologische Gesteinsumgebung bezeichnet, in der radioaktive Abfälle unterirdisch endgelagert werden. Derzeit werden international drei Arten von Wirtsgesteinen untersucht: Salz, Ton bzw. Tongestein und Granit.

In Deutschland sind Salzstein und Ton als mögliche Wirtsgesteinsformationen in der Diskussion, wobei die Erforschung von Steinsalz bislang am weitesten fortgeschritten ist. Ein Grund dafür ist die langjährige Erfahrung im Salzabbau. In anderen Ländern kommen aus geologischen Gründen nicht  alle drei Wirtsgesteine für ein Endlager in Betracht. In Skandinavien existiert beispielsweise ausschließlich die Möglichkeit, radioaktive Abfälle in Granit zu lagern.

Funktion und Eigenschaften des Wirtsgesteins
Dem Wirtsgestein kommt in einem Endlager für radioaktive Abfälle in tiefen geologischen Gesteinsschichten eine wichtige Rolle zu. Neben den technischen Barrieren (z.B. den Abfallbehältern) soll das Gestein als eine natürliche Barriere fungieren und die radioaktiven Stoffe von der Umwelt isolieren. Ein sicherer Einschluss radioaktiver Abfälle wird jedoch erst durch eine Kombination natürlicher und technischer Barrieren ermöglicht.

Die Wirtsgesteine unterscheiden sich in ihren Eigenschaften. Sie isolieren die radioaktiven Stoffe deshalb auf unterschiedliche Art und Weise von der Umwelt. Salz ist unter natürlichen Bedingungen beispielsweise undurchlässig gegenüber radioaktiven Stoffen und weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit und Hitzebeständigkeit auf. Die Reaktion des Wirtsgesteins auf Hitze ist von großer Bedeutung, weil hochradioaktive Abfälle eine starke Abwärme entwickeln. Eine besondere Eigenschaft des Salzes ist sein kriechendes Verformungsverhalten. Es sorgt dafür, dass im Salz lagernde Abfallgebinde mit der Zeit vollständig eingeschlossen werden. Nachteilig ist die Wasserlöslichkeit des Salzes, die bei einem eventuellen Süßwasserzufluss die Stabilität des Endlagers gefährden könnte. Ton zeichnet sich durch eine geringe Durchlässigkeit gegenüber Flüssigkeiten und Gasen sowie eine Reihe weiterer günstiger Eigenschaften aus, reagiert aber im Vergleich zu Salz sensibler auf Temperaturen über 100°C. Granit verfügt wie Salz über hohe Hitzebeständigkeit und große Festigkeit, neigt aber zu dem für Granitkomplexe typischen Klüftungsverhalten.