Zusammenfassung

Bei der Ankündigung der Standorte für die Ausarbeitung der Rahmenbewilligungsgesuche im Herbst 2022 hat die Nagra die Wahl von Nördlich Lägern mit der besten Qualität, der grössten Stabilität und der grössten Flexibilität begründet. Für die Begründung der Standortwahl im Rahmen­­bewilligungsgesuch braucht es gemäss den Vorgaben des Sachplans eine qualitative Bewertung der Standortgebiete anhand der 13 SGT-Kriterien zur Sicherheit und technischen Mach­barkeit. Diese qualitative Bewertung hat sich in jedem Standortgebiet und für jeden Lager­typ auf den einschlusswirksamen Gebirgsbereich und das darin erarbeitete, beispielhafte Lager­projekt (sog. Bewer­tungsobjekt) zu beziehen. Der vorliegende Bericht dokumentiert das Vor­gehen und die Ergebnisse der qualitativen Bewertung.

Auch in Etappe 3 basiert die qualitative Bewertung der Standortgebiete auf einem indikator­basierten Verfahren. Dazu wurden die in Etappe 2 verwendeten Indikatoren und Bewertungs­verfahren überprüft und dem Projektstand der Etappe 3 angepasst. Die Bewertung erfolgt mit drei ver­schiedenen Methoden der multikriteriellen Entscheidungsfindung. Einerseits werden die Bewertungs­objekte anhand einer Nutzwertanalyse bewertet und die Nutzwerte von der Stufe der Indikatoren auf die Stufe der SGT-Kriterien und weiter auf die Stufe Gesamtbewertung aggre­giert. In der zweiten Methode werden die Bewertungsobjekte auf der Grundlage standort­spezifischer Daten auf Stufe Indikator rangiert (Ranking-Methode). Die dritte Methode basiert auf einem paarweisen Vergleich der Bewertungsobjekte anhand standortspezifischer Daten auf Stufe Indikator (Outranking-Methode).

Die Nutzwertanalyse ergibt für alle Standortgebiete eine günstige bis sehr günstige Bewertung und bestätigt die sicherheitstechnische Eignung der zur Auswahl stehenden Standortgebiete. Die klaren Vorteile, welche für eine Positivwahl notwendig sind, ergeben sich aus den Bewertungs­methoden, mit denen die günstigsten Bedingungen bzw. die grössten Sicherheitsreserven eines Stand­ortes identifiziert werden.

Die Ranking-Methode und Outranking-Methode zeigen übereinstimmend, dass Nördlich Lägern sowohl für HAA als auch für SMA der beste Standort ist. Die ausschlaggebenden Eigenschaften für diese Wahl von Nördlich Lägern sind die grösste Mächtigkeit der geologischen Barriere, die günstigsten hydrogeologischen Bedingungen, die einfachste geologische Situation und der beste Schutz vor Erosion. Zusammengefasst ergibt sich Nördlich Lägern als das Standortgebiet mit den grössten Sicherheitsmargen bezüglich Qualität, Stabilität und Flexibilität.

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1 Hintergrund und Zielsetzung

1.2 Struktur des Berichts

2. Vorgaben an die Standortwahl in SGT-Etappe 3

3. Methodik für die qualitative Bewertung anhand der 13 SGT‑Kriterien

3.1 Zielsetzung und Ausgangslage der qualitativen Bewertung in der SGT‑Etappe 3

3.2 Definition der Bewertungsmethodik in SGT-Etappe 3

3.2.1 Fokussierung der Kriteriengruppen

3.2.2 Überprüfung der Indikatoren und deren Bewertungsskalen

3.2.3 Definition von Methoden zur multikriteriellen Entscheidungsfindung

3.3 Vorgehen bei der qualitativen Bewertung

3.4 Grundlagen und Definition der Bewertungsobjekte

4. Charakterisierung und Bewertung der EG für HAA und SMA

4.1 Eigenschaften des EG (Kriteriengruppe 1)

4.1.1 Räumliche Ausdehnung (Kriterium 1.1)

4.1.1.1 Platzangebot untertag

4.1.1.2 Mächtigkeit EG

4.1.1.3 Seismisch kartierte Störungen an Wirtgesteinsgrenzen

4.1.1.4 Zusammenstellung der Bewertungen

4.1.2 Hydraulische Barrierewirkung (Kriterium 1.2)

4.1.2.1 Darcy-Fluss im EG

4.1.2.2 Tracer-Fluss im EG

4.1.2.3 Unabhängige Evidenzen der Langzeitisolation

4.1.2.4 Zusammenstellung der Bewertungen

4.1.3 Geochemische Bedingungen (Kriterium 1.3)

4.1.3.1 Tonmineralgehalt im WG hinsichtlich Sorptionsvermögen

4.1.3.2 Salinität im WG

4.1.3.3 Zusammenstellung der Bewertungen

4.1.4 Freisetzungspfade (Kriterium 1.4)

4.1.4.1 Art der Transportpfade und Ausbildung des Porenraums im WG

4.1.4.2 Tonmineralgehalt im WG hinsichtlich Selbstabdichtungsvermögen

4.1.4.3 Störungstransmissivität im WG

4.1.4.4 Zusammenstellung der Bewertungen

4.2 Langzeitstabilität (Kriteriengruppe 2)

4.2.1 Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften (Kriterium 2.1)

4.2.1.1 Seismizität

4.2.1.2 Seismisch kartierte Störungen in kompetenten Formationen

4.2.1.3 Potenzial für Bildung von Wasserwegsamkeiten im EG durch Lösungsprozesse

4.2.1.4 Zusammenstellung der Bewertungen

4.2.2 Erosion (Kriterium 2.2)

4.2.2.1 Restüberdeckung im Hinblick auf Dekompaktionseffekte

4.2.2.2 Zusammenstellung der Bewertungen

4.2.3 Lagerbedingte Einflüsse (Kriterium 2.3)

4.2.3.1 Länge des Freisetzungspfads im intakten WG

4.2.3.2 Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG

4.2.3.3 Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG

4.2.3.4 Zusammenstellung der Bewertungen

4.2.4 Nutzungskonflikte (Kriterium 2.4)

4.2.4.1 Rohstoffvorkommen

4.2.4.2 Geothermie und weitere energiebezogene Nutzungen

4.2.4.3 Mineral- und Thermalwassernutzungen

4.2.4.4 Zusammenstellung der Bewertungen

4.3 Zuverlässigkeit der geologischen Aussagen (Kriteriengruppe 3)

4.3.1 Charakterisierbarkeit der Gesteine (Kriterium 3.1)

4.3.1.1 Auswirkungen der Variabilität der Transporteigenschaften im Opalinuston

4.3.1.2 Auswirkungen der Variabilität der Transporteigenschaften in den Rahmengesteinen

4.3.1.3 Zusammenstellung der Bewertungen

4.3.2 Explorierbarkeit der räumlichen Verhältnisse (Kriterium 3.2)

4.3.2.1 Auswirkungen der Ungewissheiten zu den EG-begrenzenden Aquiferen

4.3.2.2 Zusammenstellung der Bewertungen

4.3.3 Prognostizierbarkeit von Langzeitveränderungen (Kriterium 3.3)

4.4 Bautechnische Eignung (Kriteriengruppe 4)

4.4.1 Nachweis der bautechnischen Machbarkeit der Lagerprojekte

4.4.2 Zusammenstellung der Bewertungen

5. Aggregation der Bewertungen und Synthese der Ergebnisse

5.1 Zusammenstellung der Ergebnisse

5.2 Aggregation der Ergebnisse der Nutzwertanalyse

5.3 Aggregation der Ergebnisse der Ranking-Methode

5.4 Aggregation der Ergebnisse der Outranking-Methode

5.5 Synthese der Ergebnisse

6. Literaturverzeichnis

A. Begründung der in Etappe 3 verwendeten Indikatoren und Bewertungsskalen

A.1 Räumliche Ausdehnung (Kriterium 1.1)

A.1.1 Platzangebot untertag

A.1.2 Mächtigkeit EG

A.1.3 Seismisch kartierte Störungen an Wirtgesteinsgrenzen

A.1.4 Zusammenfassung

A.2 Hydraulische Barrierewirkung (Kriterium 1.2)

A.2.1 Darcy-Fluss im EG

A.2.2 Tracer-Fluss im EG

A.2.3 Unabhängige Evidenzen der Langzeitisolation

A.2.4 Zusammenfassung

A.3 Geochemische Bedingungen (Kriterium 1.3)

A.3.1 Tonmineralgehalt im WG hinsichtlich Sorptionsvermögen

A.3.2 Salinität im WG

A.3.3 Zusammenfassung

A.4 Freisetzungspfade (Kriterium 1.4)

A.4.1 Art der Transportpfade und Ausbildung des Porenraums im WG

A.4.2 Tonmineralgehalt im WG hinsichtlich Selbstabdichtungsvermögen

A.4.3 Störungstransmissivität im WG

A.4.4 Zusammenfassung

A.5 Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften (Kriterium 2.1)

A.5.1 Seismizität

A.5.2 Seismisch kartierte Störungen in kompetenten Formationen

A.5.3 Potenzial für Bildung von Wasserwegsamkeiten im EG durch Lösungsprozesse

A.5.4 Zusammenfassung

A.6 Erosion (Kriterium 2.2)

A.6.1 Restüberdeckung im Hinblick auf Dekompaktionseffekte

A.6.2 Zusammenfassung

A.7 Lagerbedingte Einflüsse (Kriterium 2.3)

A.7.1 Länge des Freisetzungspfads im intakten WG

A.7.2 Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG

A.7.3 Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG

A.7.4 Zusammenfassung

A.8 Nutzungskonflikte (Kriterium 2.4)

A.8.1 Rohstoffvorkommen

A.8.2 Geothermie und weitere energiebezogene Nutzungen des Untergrundes

A.8.3 Mineral- und Thermalwassernutzungen

A.8.4 Zusammenfassung

A.9 Charakterisierbarkeit der Gesteine (Kriterium 3.1)

A.9.1 Auswirkungen der Variabilität der Transporteigenschaften im Opalinuston / in den Rahmengesteinen

A.9.2 Zusammenfassung

A.10 Explorierbarkeit der räumlichen Verhältnisse (Kriterium 3.2)

A.10.1 Auswirkungen der Ungewissheiten zu den EG-begrenzenden Aquiferen

A.10.2 Zusammenfassung

A.11 Prognostizierbarkeit der Langzeitveränderungen (Kriterium 3.3)

A.11.1 Restüberdeckung im Hinblick auf Dekompaktionseffekte

A.11.2 Thermisch und gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG

A.11.3 Zusammenfassung

A.12 Bautechnische Eignung (Kriteriengruppe 4)

A.12.1 Nachweis der bautechnischen Machbarkeit der Lagerprojekte

A.12.2 Zusammenfassung

A.13 Zusammenstellung der Bewertungsskalen

B. Gegenüberstellung der in Etappe 2 und 3 verwendeten Indikatoren

C. Beschrieb der verwendeten Bewertungsmethoden

C.1 Nutzwertanalyse

C.2 Ranking-Methode

C.3 Outranking-Methode

D. Berücksichtigung der für die SGT-Kriterien zu beurteilenden Aspekte in der qualitativen Bewertung

Tabellenverzeichnis

Tab. 3‑1: Hauptunterschiede zwischen den SGT-Etappe 2 und 3 mit Auswirkungen auf das indikatorbasierte Bewertungsverfahren

Tab. 4‑1: Kennzahlen und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 1.1 «Räumliche Ausdehnung»

Tab. 4‑2: Kennzahlen, qualitative Merkmale und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 1.2 «Hydraulische Barrierewirkung»

Tab. 4‑3: Kennzahlen und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 1.3 «Geochemische Bedingungen»

Tab. 4‑4: Kennzahlen, qualitative Merkmale und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 1.4 «Freisetzungspfade»

Tab. 4‑5: Kennzahlen, qualitative Merkmale und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 2.1 «Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften»

Tab. 4‑6: Kennzahlen und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für die Kriterien 2.2 «Erosion» und 3.3 «Prognostizierbarkeit der Langzeit­veränderungen»

Tab. 4‑7: Kennzahlen und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für die Kriterien 2.3 «Lagerbedingte Einflüsse» und 3.3 «Prognostizierbarkeit der Langzeit­veränderungen»

Tab. 4‑8: Qualitative Merkmale und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 2.4 «Nutzungskonflikte»

Tab. 4‑9: Kennzahlen und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 3.1 «Charakterisierbarkeit der Gesteine»

Tab. 4‑10: Kennzahlen und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA für das Kriterium 3.2 «Explorierbarkeit der räumlichen Verhält­nisse»

Tab. 4‑11: Kennzahlen und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für das Kriterium 3.3 «Prognostizierbarkeit von Langzeitveränderungen»

Tab. 4‑12: Kennzahlen, qualitative Merkmale und Daten zu den Indikatoren für die qualitative Bewertung und das Ranking der EG HAA und SMA für die Kriterien 4.1 «Felsmechanische Eigenschaften und Bedingungen» und 4.2 «Untertägige Erschliessung und Wasserhaltung»

Tab. 5‑1: Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse der Nutzwertanalyse und der Ranking-Methode

Tab. A‑1: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 1.1 «Räumliche Ausdehnung»

Tab. A‑2: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 1.2 «Hydraulische Barrierewirkung»

Tab. A‑3: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 1.3 «Geochemische Bedingungen»

Tab. A‑4: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 1.4 «Freisetzungspfade»

Tab. A‑5: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 2.1 «Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften»

Tab. A‑6: Zu beurteilende Aspekte und verwendeter Indikator mit zugehöriger Bewertungs­skala für das SGT-Kriterium 2.2 «Erosion»

Tab. A‑7: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 2.3 «Lagerbedingte Einflüsse»

Tab. A‑8: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 2.4 «Nutzungskonflikte»

Tab. A‑9: Zu beurteilende Aspekte und verwendeter Indikator mit Bewertungsskala für das SGT-Kriterium 3.1 «Charakterisierbarkeit der Gesteine»

Tab. A‑10: Zu beurteilende Aspekte und verwendeter Indikator mit Bewertungsskala für das SGT-Kriterium 3.2 «Explorierbarkeit der räumlichen Verhältnisse»

Tab. A‑11: Zu beurteilende Aspekte und verwendete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für das SGT-Kriterium 3.3 «Prognostizierbarkeit der Langzeitveränderungen»

Tab. A‑12: Zu beurteilende Aspekte und verwendeter Indikator mit Bewertungsskala für die SGT-Kriterien 4.1 «Felsmechanische Eigenschaften und Bedingungen» und 4.2 «Untertägige Erschliessung und Wasserhaltung»

Tab. A‑13: SGT-Kriterien, zu beurteilende Aspekte und zugeordnete Indikatoren mit ihren Bewertungsskalen für HAA und SMA

Tab. B‑1: Überprüfung der Indikatoren in SGT-Etappe 3

Tab. D‑1: Übersicht über die Berücksichtigung der zu beurteilenden Aspekte in der qualitativen Bewertung der SGT-Kriterien

Figurenverzeichnis

Fig. 2‑1: Die Kriterien zur Sicherheit und technischen Machbarkeit gemäss SGT

Fig. 3‑1: Bewertungsobjekte Jura Ost für HAA (links) und SMA (rechts)

Fig. 3‑2: Bewertungsobjekte Nördlich Lägern für HAA (links) und SMA (rechts)

Fig. 3‑3: Bewertungsobjekte Zürich Nordost für HAA (links) und SMA (rechts)

Fig. 4‑1: Mittlere hydraulische Durchlässigkeit aus in-situ-Packer-Tests als Funktion des mittleren Tonmineralgehalts im EG und in den Aquiferen oberhalb des EG

Fig. 4‑2: Hydraulische Transmissivitäten aus in-situ-Packer-Tests im Opalinuston

Fig. 4‑3: Instrumentell und historisch erfasste Seismizität in der Schweiz und Umgebung

Fig. 4‑4: Karten mit berechneten Restüberdeckungen nach 1 Mio. Jahren für verschiedene Erosions­szenarien in den Standortgebieten JO, NL und ZNO

Fig. 5‑1: Zusammenfassung der Ergebnisse der Nutzwertanalyse für das HAA- und SMA-Lager in den Standortgebieten JO, NL und ZNO

Fig. 5‑2: Zusammenfassung der Ergebnisse der «Ranking-Methode» für das HAA- und SMA-Lager in den Standortgebieten JO, NL und ZNO

Fig. 5‑3: Zusammenfassung der Ergebnisse der «Outranking-Methode» für das HAA- und SMA-Lager in den Standortgebieten JO, NL und ZNO

Fig. A‑1: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 1.1 «Räumliche Ausdehnung»

Fig. A‑2: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 1.2 «Hydraulische Barriere­wirkung»

Fig. A‑3: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 1.3 «Geochemische Bedingungen»

Fig. A‑4: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 1.4 «Freisetzungspfade»

Fig. A‑5: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 2.1 «Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften»

Fig. A‑6: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 2.2 «Erosion»

Fig. A‑7: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 2.3 «Lagerbedingte Einflüsse»

Fig. A‑8: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 2.4 «Nutzungskonflikte»

Fig. A‑9: Schematische Darstellung zur qualitativen Beurteilung des Nutzungspotenzials für das SGT-Kriterium 2.4 «Nutzungskonflikte»

Fig. A‑10: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 3.1 «Charakterisierbarkeit der Gesteine»

Fig. A‑11: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 3.2 «Explorierbarkeit der räumlichen Verhältnisse»

Fig. A‑12: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 3.3 «Prognostizierbarkeit der Langzeitveränderungen»

Fig. A‑13: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 4.1 «Felsmechanische Eigen­schaften und Bedingungen»

Fig. A‑14: Zu beurteilende Aspekte für das SGT-Kriterium 4.2 «Untertägige Erschliessung und Wasserhaltung»

Fig. A‑15: Systemskizze mit Visualisierung der räumlichen Abgrenzung der bautechnischen Risikoanalyse zwischen den Kriterien 4.1 und 4.2

Fig. C‑1: Präferenzfunktion zur Bestimmung des Präferenzwerts eines Standortgebiets im paarweisen Vergleich

Abkürzungsverzeichnis

BFE	Bundesamt für Energie
BZR	Betrachtungszeitraum
E2, E3	Etappen 2 und 3 des Sachplans geologische Tiefenlager
EDZ	engl. Abkürzung für «excavation disturbed zone» (Auflockerungszone)
EG	einschlusswirksamer Gebirgsbereich
ENSI	Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat
De	effektiver Diffusionskoeffizient
FPI	engl. Abkürzung für «Failure potential of intact host rock»
gTL	Geologische(s) Tiefenlager
HAA	Hochaktive Abfälle (abgebrannte Brennelemente und hochaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung)
HEB	Haupterschliessungsbereich
JO	Jura Ost
KG	Kriteriengruppe
Kr	Kriterium
NAB	Nagra Arbeitsbericht
NL	Nördlich Lägern
NTB	Nagra Technischer Bericht
NTF	Normierte Tracer-Freisetzung
OFA	Oberflächenanlage
RBG	Rahmenbewilligungsgesuch
RG (uRG / oRG)	Rahmengesteine (untere /obere)
RPL	engl. Abkürzung für «reduced path length in the intact host rock»
SGT	Sachplan geologische Tiefenlager
SMA	Schwach- und mittelaktive Abfälle
T	hydraulische Transmissivität
vD	Darcy-Fluss
WG	Wirtgestein
ZNO	Zürich Nordost