A. Begründung der in Etappe 3 verwendeten Indikatoren und Bewertungsskalen (NAB 24-23)

Diese Anlage dokumentiert die Überprüfung der Indikatoren sowie die Definition der Beurtei­lungs­methodik und Bewertungsskala pro Indikator gemäss Kap. 3.2.2. Dies umfasst eine Rekapitu­lation der SGT-Vorgaben für die Kriterien zur Sicherheit und technischen Machbarkeit, ein­schliess­lich der zu beurteilenden Aspekte SGT gemäss Anhang I in BFE (2008). Es wird pro Kriterium aufgezeigt, wie die Aspekte im Kontext der Etappe 3 beurteilt und durch welche Indikatoren sie erfasst werden (siehe auch Anhang B für Unterschiede zur Etappe 2 und Anhang D für eine Übersicht über die Berücksichtigung der zu beurteilenden Aspekte). Für jeden dieser Indikatoren wird die Relevanz für die Langzeitsicherheit diskutiert, die Beurtei­lungs­methodik definiert und die Bewertungsskala begründet.

Die so erarbeiteten Bewertungsskalen für die qualitative Bewertung in SGT-Etappe 3 sind in Tab. A‑13 zusammengestellt.

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Räumliche Ausdehnung» sind in Fig. A‑1 wiedergegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Die Tiefenlage und die regionalen geologisch-tektonischen Verhältnisse, insbesondere die regionalen tektonischen Elemente, wurden bei der Definition der Bewertungsobjekte berück­sichtigt (Kap 3.1 in Nagra 2024d). Entsprechend werden für die Beurteilung des räumlichen Eignungs­potenzials die Aspekte laterale Ausdehnung und Mächtigkeit des EG mittels der Indikatoren «Mächtigkeit EG» (Kap. A.1.2) und «Platzangebot untertag» (Kap. A.1.1) bewertet.

• Die Flexibilität bei der Anordnung der untertägigen Lagerteile in Abhängigkeit des Platz­bedarfs (Kap 3.1 in Nagra 2024d) wird mit dem Indikator «Seismisch kartierte Störungen an Wirt­gesteins­grenzen» (Kap. A.1.3) bewertet. Störungen in den kompetenten Formationen ober- und unterhalb des EG werden bei der Bewertung des Kriteriums 2.1 hinsichtlich Neotektonik (all­fällige Reaktivierung) betrachtet.

• Kap. A.1.4 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.1 «Räumliche Ausdehnung» in SGT-Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Das Platzangebot untertag bestimmt mit weiteren Faktoren (z. B. Platzbedarf, Mächtigkeit EG etc.) die Möglichkeiten zur Anordnung der Lagerfelder, unter Berück­sichtigung der minimal erforderlichen Länge der Freisetzungspfade für Radionuklide innerhalb des EG. Das Platzangebot untertag ist deshalb von grosser Relevanz für die Flexibilität bei der Lagerfeldplatzierung, für Platzreserven oder ggf. für die Lageroptimierung.

Definition der Beurteilungsmethodik

Für die Beurteilung des Platzangebots untertag wird die laterale Ausdehnung des EG und der Platzreserven, wie sie zum Zweck des Standortvergleichs in Etappe 3 definiert wurden, in Bezug zum Platzbedarf gemäss aktueller Auslegung gesetzt (siehe Kap 3.4 für beide Grundlagen). Als Kennzahl wird die laterale Ausdehnung der EG und der Platzreserven (Fläche in km²) verwendet.

Definition Bewertungsskalen

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird für HAA und SMA erreicht, falls das Platzangebot den angestrebten Richtwert für die laterale Ausdehnung des EG und der Platzreserven von ca. 6 km² für das HAA-Lager resp. ca. 3.6 km² für das SMA-Lager erreicht. Als günstig wird ein Platzangebot zwischen 3 – 6 km² für HAA und 1.8 – 3.6 km² für SMA eingestuft. Dies entspricht dem 1.5 bis 3-fachen des Platzbedarfs gemäss beispielhafter Lagerauslegung des RBG und bietet ausreichend Platzreserven für die Platzierung der Lagerfelder sowie für eine spätere Optimierung.

Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Mächtigkeit des EG bestimmt die vertikale Länge der Freisetzungspfade für Radio­nuklide. Zusammen mit den Rückhalte- und Transpor­teigenschaften der technischen und geologischen Barrieren hat die Länge der Freisetzungspfade einen massgeblichen Einfluss auf die Radionuklid-Frei­setzungsraten aus dem EG.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung ist der ganze Schichtstapel des EG. Verglichen werden die EG-Mächtigkeiten aus dem geologischen 3D-Modell, welches auf der Interpretation der 3D-Seismik und Kalibration an den Tiefbohrungen basiert. Als Kennzahl wird die über die laterale Aus­dehnung des EG und der Platzreserven gemittelte vertikale Mächtigkeit des EG (in m) betrachtet.

Definition Bewertungsskala

Mächtigkeiten von 100 – 150 m werden als günstig bewertet. Die Anforderungen an die Länge der vertikalen Transportpfade im intakten Gestein sind durch den Opalinuston sowohl für HAA als auch für SMA in allen Standortgebieten mehr als erfüllt, d. h., das Schutzkriterium von 0.1 mSv/a wird deutlich unterschritten (Kap 4.1 in Nagra 2024i). Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann vergeben, wenn die Mächtigkeit des EG 150 m übersteigt.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie entspricht derjenigen aus SGT-Etappe 1, wurde aber gegenüber derjenigen aus Etappe 2 geringfügig angepasst. In Etappe 2 wurde eine Situation als sehr günstig eingestuft, wenn die Mächtigkeit des Opalinustons mehr als 100 m betrug, kombiniert mit einer Mächtigkeit der oberen Rahmengesteine von mehr als 50 m und der unteren Rahmengesteine von mehr als 25 m (Fussnote 73 in Kap. 3.3 in Nagra 2014b). Damit wurde der Erhaltung des Transport­pfad­länge nach oben im Hinblick auf die langfristigen Auswirkungen der Erosion (Abnahme der Rest­überdeckung) eine hohe Bedeutung eingeräumt. Dieser Effekt wird in Etappe 3 in Kr 2.2 betrachtet.

Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Stand­ort­gebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Zur Gewährleistung der bestmöglichen Barrierewirkung des Opalinustons werden für die Anordnung der Lagerfelder innerhalb der potenziellen Lagerzonen Bereiche ohne seismisch kartierte Störungen an der Ober- und Untergrenze des Wirtgesteins (Wirtgesteinsgrenzen) bevor­zugt. Der Indikator «Seismisch kartierte Störungen an Wirtgesteinsgrenzen» dient somit der Bewertung der Flexibilität bei der Anordnung der Lagerfelder.

Definition der Beurteilungsmethodik

Die seismisch kartierten Störungen an den Wirtgesteinsgrenzen im Bereich des EG und der Platz­reserven werden mittels eines Boxcounting (Kästchenzählung) quantitativ erfasst. Dazu wird die Fläche des EG und der Platzreserven gerastert (Boxgrösse 100 m × 100 m). Boxen, welche solche Störungen ent­halten, werden identifiziert, deren Flächen aufsummiert und durch die Gesamtfläche des EG und der Platzreserven geteilt. Dabei wird ein Abstand sowohl von 100 m als auch von 200 m zu den nächsten seismisch kartierten Störungen berücksichtigt. Transportmodellierungen bestätigen, dass bei entsprechenden lateralen Transportpfadlängen im Opalinuston die Radionuklid­freisetzung vernachlässigbar ist (Kap. 4.2 in Nagra 2024i). Der daraus berechnete, ungestörte Flächenanteil (in % der Gesamtfläche des EG und der Platzreserven) dient als Kennzahl F für die qualitative Beur­teilung der Flexibilität bei der Anordnung der Lagerfelder.

Definition Bewertungsskalen

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann erreicht, wenn 75 % < F ≤ 100 %. Damit weist der über­wiegende Teil (mindestens 75 % der Fläche) des EG keine seismisch kartierten Störungen an den Wirtgesteinsgrenzen auf. Für die nächst tiefere Bewertungsstufe beträgt der tektonisch ungestörte Flächenanteil des EG 50 % < F ≤ 75 % (mehrheitlich ungestört = günstig).

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Kr 1.1 nicht benötigt.

Tab. A‑1 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.1 «Räumliche Ausdehnung» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren, Kennzahlen sowie Bewertungsskalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Hydraulische Barrierewirkung» sind in Fig. A‑2 wieder­gegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Die Beurteilung der hydraulischen Barrierewirkung des EG wird unter anderem durch die hydrau­lische Durchlässigkeit und den hydraulischen Gradienten beeinflusst; diese Aspekte werden mit dem Indikator «Darcy-Fluss im EG» erfasst (Kap. A.2.1).

• Für die Beurteilung der Wirkung des EG als Transportbarriere für Radionuklide sind zudem auch die vorherrschenden Transportprozesse (Diffusion, Advektion) und die Trans­port­eigenschaften (insb. Sorptionseigenschaften, Diffusionskoeffizienten, Poren­zugäng­lichkeit etc.) relevant. Ein diffusionsdominierter Stofftransport hat einen massgeblichen Einfluss auf den Radionuklidtransport im EG. Der Stoffaustrag aus dem EG wird mit dem Indikator «Tracer-Fluss im EG» (Kap. A.2.2) abgeschätzt.

• Die regionale hydrogeologische Situation wird anhand von indirekten Aspekten beurteilt, u. a. die generelle hydrochemische Gliederung, der Grundwasserstockwerkbau, Isotopen­signaturen und Verweilzeiten von Grundwässern. Diese Aspekte werden mit dem Indikator «Unabhängige Evidenzen der Langzeitisolation» (Kap. A.2.3) erfasst.

Kap. A.2.4 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.2 «Hydraulische Barriere­wirkung» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Der Radionuklidtransport aus dem geologischen Tiefenlager ist unter anderem von der hydrau­lischen Durchlässigkeit und dem hydraulischen Gradienten abhängig, welche das Fliessverhalten bestimmen. Dieses hat einen massgeblichen Einfluss auf die zeitliche Entwicklung der tech­nischen Barrieren und auf die Barrierewirkung der technischen und natürlichen Barrieren.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Darcy-Fluss im EG» ist der EG. Der Darcy-Fluss beschreibt die in einer Zeiteinheit durch einen bestimmten Transportquerschnitt fliessende Wasser­menge (spezifischer Wasserfluss). Die Beurteilung des Indikators «Darcy-Fluss im EG» erfolgt auf der Grundlage von Messwerten für die hydraulische Durchlässigkeit senkrecht zur Schichtung innerhalb des EG (in-situ-Packer-Tests in Tiefbohrungen und Labortests an Kern­proben) sowie auf abgeschätzten Werten für den hydraulischen Gradienten senkrecht zur Schichtung (abgeleitet insb. aus in-situ-Packer-Tests in Tiefbohrungen und hydraulischen Langzeit-Überwachungssystemen in Tiefbohrungen (Kap. 5 und Enclosure 7 in Nagra 2024g). Als Kennzahl für die qualita­tive Bewertung des Indikators wird das harmonische Mittel des vertikalen Darcy-Flusses, v_D, über den gesamten Schichtstapel des EG verwendet (in Analogie zu einem «resistor network» mit seriell geschalteten Widerständen). Den Berechnungen wird der abgeschätzte Maximalwert für den hydraulischen Gradienten von ca. 0.5 – 1 m/m je nach Standortgebiet zugrunde gelegt (Kap. 5 und Enclosure 7 in Nagra 2024g).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann erreicht, wenn der Darcy-Fluss v_D ≤ 10^-12 m/s. Dies ent­spricht beispielsweise einer hydraulischen Durchlässigkeit von 10^-12 m/s und einem hydraulischen Gradienten von 1 m/m. In diesem Durchlässigkeitsbereich erfolgt der Radio­nuklid­transport diffusionsdominiert und die berechneten Dosen liegen um mehrere Grössenordnungen unter­halb des Schutzkriteriums von 0.1 mSv/a (Kap. A.5.2 in Nagra 2008).

Für v_D ≤ 10^-11 m/s ergibt sich die Wertung günstig. Auch für diesen Darcy-Fluss liegen die maxi­malen Dosen immer noch deutlich unterhalb des Schutzkriteriums (Kap. A.5.2 in Nagra 2008).

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie ist im Wesentlichen vergleichbar mit derjenigen aus SGT-Etappe 2 (dort anhand der vertikalen hydraulischen Durchlässigkeit formuliert). Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Der Indikator «Tracer-Fluss im EG» dient der Abschätzung des Stoffaustrags aus dem geo­logischen Tiefenlager und damit der qualitativen Beurteilung der EG als Transportbarriere für Radio­nuklide. Aufgrund der äusserst geringen Darcy-Flüsse erfolgt der Stofftransport im EG diffusions­dominiert (vgl. Kap. A.2.1), was sich günstig auf die Barrierewirkung der technischen und natürlichen Barrieren auswirkt.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Tracer-Fluss im EG» ist der EG. Die Beurteilung des Indikators erfolgt auf der Grundlage von Messwerten von effektiven Diffusionskoeffizienten senkrecht zur Schichtung innerhalb des EG (Diffusionsexperimente an Kernproben, siehe Kap. 3 und elektronische Look-up Tabellen in Glaus et al. 2024). Als Kennzahl für die qualitative Bewertung des Indikators wird das harmonische Mittel der vertikalen, effektiven Diffusionskoeffizienten, D_v, über den Schichtstapel von der Lagerebene bis zur Obergrenze des EG bzw. von der Lagerebene bis zur Untergrenze des EG verwendet (in Analogie zu einem «resistor network» mit seriell geschalteten Widerständen). Die Kennzahl wird für zwei dosisrelevante Tracer ermittelt (d. h. für das dosisdominierende Radionuklid ¹²⁹I im HAA-Lager und für ¹⁴C im SMA-Lager).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsskala basiert auf der Kennzahl D_e (harmonisches Mittel der effektiven Diffusions­koeffizienten). Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann erreicht, wenn D_e ≤ 10^‑11m²/s. Dosis­berechnungen für HAA für das Referenz-Szenarium zeigen, dass dosisrelevante Radionuklide mit effektiven Dosiskoeffizienten in diesem Bereich (insb. das dosisdominierende Radionuklid ¹²⁹I) eine maximale Dosis aufweisen, welche das Schutzkriterium von 0.1 mSv/a um mehrere Grössen­ordnungen unterschreiten (Kap. 6.1 in Nagra 2024k). Für D_e ≤ 10^-10 m²/s ergibt sich die Wertung günstig.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die hydraulische Barrierewirkung kann neben den Daten aus den in-situ-Hydrotests auch basierend auf den Untersuchungen von Grund- und Porenwässern beurteilt werden. Diese «unabhängigen Evidenzen der Langzeitisolation» tragen zur ergänzenden Beurteilung der regionalen hydrogeologischen Situation bei.

Definition der Beurteilungsmethodik

Für die Beurteilung der hydrogeologischen Situation werden einerseits die Porenwässer im EG betrachtet, und andererseits die Grundwässer in den Aquiferen ober- und unterhalb des EG. Damit werden alle Aspekte berücksichtigt, welche die Porenwasserchemie im EG und deren Ankopplung an die Grundwässer bestimmen.

Die Beurteilung des Indikators «unabhängige Evidenzen der Langzeitisolation» erfolgt auf der Grund­lage von Isotopensignaturen wässriger Lösungen (Porenwasser, freies Wasser) aus den Tief­bohrungen. Diese geben Einblicke in die hydrogeologische Situation in den Standort­gebieten, insbe­sondere in die hydrogeochemische Einteilung und in den Grundwasser­stock­werk­bau, sowie zu den Verweilzeiten gelöster Stoffe in den Aquiferen, welche das Alter der unter­suchten Grund- und Porenwässer abschätzen lassen (Kap. 4.5.5 und Kap. 4.6 in Nagra 2024h).

Evidenzen für Herkunft und Mengenanteil von Porenwasser­komponenten sind beispielsweise die Isotopen­signaturen des Porenwassers (δ²H, δ¹⁸O) ( Kap. 4.6 in Nagra 2024h). Für hohe Grundwasserverweilzeiten können unter­schiedliche Evidenzen verwendet werden (Kap. 4.5.5 in Nagra 2024h): Zum Beispiel die Zusammensetzung der marinen oder Süsswasser-Komponenten im Grundwasser oder die Konzentrationen des in der Atmosphäre sehr gering gebildeten und sehr langlebigen Radionuklids Krypton (⁸¹Kr mit einer Halbwertszeit von 229'000 a)².

Definition Bewertungsskala

Als günstig wird eine Situation eingestuft, bei der belastbare Daten vorliegen, die auf ein hohes Alter der Porenwässer im Opalinuston hinweisen. Dies gilt als unabhängige Evidenz für die sehr geringe hydraulische Durchlässigkeit (diffusionsdominiertes Transportregime) bzw. die gute hydrau­lische Barrierewirkung des Opalinustons und seiner Rahmengesteine (Kap. 4.6 in Nagra 2024h).

Wenn zusätzlich belastbare Daten vorhanden sind, die einen hohen Anteil an altem Grundwasser (bzw. die Abwesenheit jüngerer Grundwasserkomponenten) auch in den nächsten Aquiferen ober- und unterhalb des EG belegen, so wird dies als sehr günstig eingestuft. Dies weist zusätzlich auf geringe Austauschraten von Wasserinhaltsstoffen zwischen dem Grundwasserleiter und ober­flächen­nahen Grundwässern oder Oberflächengewässern hin und gilt als zusätzliche Evidenz für stagnierende Verhältnisse bzw. sehr langsamen Transport auch in den an den EG angrenzenden Aquiferen (Kap. 4.5.5 in Nagra 2024h).

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Tab. A‑2 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.2 «Hydraulische Barriere­wirkung» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren, Kenn­zahlen oder qualitativen Merkmalen sowie Bewertungsskalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Geochemische Bedingungen» sind in Fig. A‑3 wieder­gegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Für die Beurteilung der geochemischen Bedingungen im EG hinsichtlich Rückhaltung und Verzögerung des Radionuklidtransportes spielt die Mineralogie im WG eine relevante Rolle, da sie einen massgeblichen Einfluss auf das Sorptionsvermögen und daher auf die Radio­nuklid­rückhaltung hat. Im Besonderen ist der Tonmineralgehalt im Opalinuston der aus­schlag­gebende Faktor für die Sorption (Miron et al. 2024); dies wird mit dem Indikator «Tonmineralgehalt im WG hinsichtlich Sorptionsvermögen» erfasst (Kap. A.3.1). Darüber hinaus spielt der Tonmineralgehalt eine Schlüsselrolle beim Selbstabdichtungs­vermögen des EG (vgl. Kriterium 1.4), bei der Begrenzung der Grundwasserbewegungen im WG/EG (Kriterium 1.2) und bei der Begrenzung der Auswirkungen langfristiger geologischer und lagerbedingter Einflüsse (Kriterien 2.1, 2.3 und 3.3), die gemäss jeweiliger Methodik beurteilt werden.

• Andererseits spielt auch die Porenwasserchemie für den Radionuklidtransport eine Rolle. Im Opalinus­ton beeinflusst die Ionenstärke (Salinität) das langfristige Verhalten der technischen Barrieren sowie das Sorptions- und Diffusionsverhalten der Radionuklide im WG; diese Aspekte werden mit dem Indikator «Salinität im WG» erfasst (Kap. A.3.2).

Kap. A.3.3 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.3 «Geochemische Bedingun­gen» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Da Tonminerale im Gegensatz zu den meisten anderen Gesteinsmineralien hohe spezifische und chemisch reaktive Oberflächen aufweisen, sind sie bedeutende Sorbenten für Radionuklide. Der Ton­mineralgehalt und dessen Zusammensetzung im WG beeinflussen daher in erheblichem Masse die Rückhaltung der Radionuklide durch Sorption und tragen so zur vorteilhaften Barriere­wirkung bei.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Tonmineralgehalt im WG hinsichtlich Sorptions­vermögen» ist das Wirtgestein. Dieses liefert den Hauptbeitrag zur Rückhaltewirkung der natür­lichen Barriere.

Die Beurteilung erfolgt auf der Grundlage von Messwerten der mineralogischen Zusammen­setzung des Wirtgesteins (kombinierte Messungen aus Labortests an Kernproben und in-situ-Tests in Tiefbohrungen). Als Kennzahl für die qualitative Bewertung des Indikators wird der Ton­mineralgehalt (Kombination aller Tonmineral-Spezies) verwendet. Diese Tonminerale (Illit, Kaolinit, Chlorit, Smektit) weisen alle eine hohe Kationenaustauschkapazität und hohe spezi­fische Oberflächen auf (Kap. 5.2 und 5.3 in Nagra 2024h), was ein hohes Sorptionsvermögen gewährleistet.

Definition Bewertungsskala

Ein Tonmineralgehalt von über 40 Gew.-% im WG wird hinsichtlich des damit verbundenen Sorptions­vermögens mit sehr günstig bewertet, ein Tonmineralgehalt von weniger als 40 Gew.‑­% mit günstig.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die noch in Etappe 2 verwendete untere Grenze bei 4 Gew.-% für die Stufe günstig ist in Etappe 3 nicht mehr erforderlich, da nur noch der Opalinus­ton als Wirtgestein betrachtet wird. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Salinität im Opalinuston beeinflusst einerseits die Transporteigenschaften der Radionuklide (Sorptions­konstanten, Diffusionskoeffizienten) in den technischen und geologischen Barrieren. Anderer­seits wirkt sich die Salinität auch auf die Dauerhaftigkeit und somit das Langzeitverhalten der verschiedenen Nahfeldkomponenten (Abfallmatrix, Endlagerbehälter, Bentonit-Verfüllung, Bentonit/Sand-Gemische) aus.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Salinität im WG» ist das Wirtgestein. Dieses liefert den Haupt­beitrag zur Rückhaltewirkung der natürlichen Barriere.

Die Beurteilung erfolgt auf der Grundlage von Messwerten aus Porenwasseruntersuchungen. Wie in Etappe 2 wird als Kennzahl für die qualitative Bewertung des Indikators die Ionenstärke verwendet.

Definition Bewertungsskala

Analog zu Etappe 2 wird eine Ionenstärke von <0.01 mol/l als sehr günstig bewertet, 0.01 – 0.7 mol/l als günstig.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die noch in Etappe 1 und 2 verwendete untere Grenze bei 0.005 mol/l für die Stufe sehr günstig, welche durch die Mobilisierung von Kolloiden im Bentonit-Porenwasser begründet wurde, ist in Etappe 3 nicht mehr erforderlich, weil Kolloide im Opalinuston immobil sind (Kap. 3.3.1 in Nagra 2014b). Bei sehr hohen Ionenstärken von >0.7 mol/l (entspricht ungefähr der Ionenstärke von Meerwasser) könnte die Quellfähigkeit von Bentonit reduziert werden. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurtei­lung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht mehr benötigt.

Tab. A‑3 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.3 «Geochemische Bedin­gungen» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewertungs­skalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Freisetzungspfade» sind in Fig. A‑4 wiedergegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

Der Fokus liegt auf dem Opalinuston, welcher als Wirtgestein den Hauptbeitrag zur Isolation der Abfälle und zur Rückhaltewirkung von Radionukliden der natürlichen Barriere liefert.

• Für die Beurteilung der Freisetzungspfade im EG spielt die Art der Transportpfade und die Aus­bildung des Porenraums im intakten Opalinuston eine relevante Rolle. Diese Aspekte werden durch den Indikator «Art der Transportpfade und Ausbildung des Porenraums im WG» qualitativ charakterisiert (Kap. A.4.1).

• Der hohe Tonmineralgehalt und die spezifische Zusammensetzung der Tonminerale des Opalinus­tons stellt sicher, dass vorhandene oder zukünftig gebildete Trennflächen abgedichtet werden. Dies erfolgt u. a. durch die Quellung der Tonminerale. Das Selbst­abdichtungs­vermögen des Opalinustons unter den heute vorherrschenden effektiven Normal­spannungen in den EG wird anhand des Indikators «Tonmineralgehalt im WG hin­sicht­lich Selbstabdichtungsvermögen» erfasst (Kap. A.4.2).

• Die Verteilung der Transportpfade und die Transmissivität von potentiellen Störungen im WG beeinflusst die Wasserführung und damit den Radionuklidtransport im EG. Diese Aspekte werden durch den Indikator «Störungstransmissivität im WG» erfasst (Kap. A.4.3).

Kap. A.4.4 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.4 «Freisetzungspfade» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Art der Transportpfade und die Ausbildung des Porenraums im WG beeinflussen das Transport­­verhalten von Radionukliden im EG. Von besonderer Bedeutung für die Langzeit­sicherheit sind Störungs- oder Kluftnetzwerke, die präferenzielle, advektive Freisetzungspfade für Radionuklide bilden könnten.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Art der Transportpfade und Ausbildung des Porenraums im WG» ist das Wirtgestein. Dieses liefert den Hauptbeitrag zur Rückhaltewirkung der natür­lichen Barriere.

Die Beurteilung erfolgt anhand einer qualitativen Charakterisierung, welche die Art der Transport­pfade und die Ausbildung des Porenraums sowie deren Bedeutung für den Radio­nuklid­transport erfasst. Hierzu wird unterschieden zwischen (äquivalent) porösen Medien und Kluft­netz­werken (kleinräumige Klüftung mit Kluftabständen im Dezi- bis Dekameterbereich).

Die Grundlage für diese qualitative Charakterisierung bilden mikrostrukturelle Untersuchungen an Kernproben aus den Tiefbohrungen. Dazu gehören Untersuchungen der Poren­grössen­verteilung, Porosität, spezifischen Oberfläche und das beobachtete Strukturinventar im Opalinus­ton. Auch Tracer-Profile und Diffusionsexperimente tragen zum Verständnis der Art der Transport­pfade und der Ausbildung des Porenraums bei (Kap. 5.8 und  Kap. 5.9 in Nagra 2024h).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsskala basiert auf einer qualitativen Charakterisierung der Art der Transportpfade und der Ausbildung des Porenraums im Wirtgestein. Bei der Festlegung der Bewertungsstufen werden die Erfahrungen aus früheren Sicherheitsanalysen für homogen-poröse und geklüftete Wirt­gesteine (Kap. A1.17 in Nagra 2008) berücksichtigt. Gemäss diesen Resultaten und Erfahrungen verringert sich die Wirkung der geologischen Barriere bezüglich Radionuklidrückhaltung generell bei zuneh­mender Advektionsgeschwindigkeit sowie bei abnehmender Matrixdiffusion und Sorption.

Als sehr günstig werden deshalb Gesteine eingestuft, die sich als äquivalent-poröse Medien charakte­risieren lassen. Solche Gesteine weisen einen grossen Transportquerschnitt mit niedrigen bis sehr niedrigen Advektionsgeschwindigkeiten auf und gewährleisten eine sehr gute Barriere­wirkung. Dazu gehören insbesondere intakter oder auch geklüfteter Opalinuston. Im Fall von geklüf­tetem Opalinuston (mit ausreichender Gesteinsüberdeckung) unter­scheiden sich die Trans­port­eigenschaften aufgrund des guten Selbstabdichtungsvermögens nur wenig von denjenigen der intakten Gesteinsmatrix.

Als günstig werden geklüftete Gesteine eingestuft, in denen die Wasserführung entlang von Diskon­tinuitäten mit beschränktem «Channeling» (beschränkte Advektionsgeschwindigkeiten) erfolgt, und welche günstige Bedingungen für die Matrixdiffusion von Radionukliden aufweisen. Im Falle des Opalinustons würde diese Bewertungsstufe nur dann verwendet, wenn eine Wasser­führung in Klüften vorläge (z. B. aufgelockerter Opalinuston bei geringer Gesteinsüberdeckung).

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie ist analog zu Etappe 2. Die Bewertungs­stufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standort­gebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Das Selbstabdichtungsvermögen des Opalinustons spielt für die Beständigkeit der Standort- und Gesteins­eigenschaften eine zentrale Rolle, weil es eine Wasserführung entlang von Klüften und Störungen verhindert, bzw. deren hydraulische Transmissivität begrenzt. Das Selbst­abdichtungs­vermögen hat dadurch einen massgeblichen Einfluss auf die Radionuklidrückhaltung in der natür­lichen Barriere.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Tonmineralgehalt im WG hinsichtlich Selbst­abdichtungs­vermögen» ist das Wirtgestein. Dieses liefert den Hauptbeitrag zur Rückhaltewirkung der natürlichen Barriere.

Die Beurteilung erfolgt auf der Grundlage von Messwerten des Tonmineralgehalts im Opalinus­ton (kombinierte Messungen aus Labortests an Kernproben und in-situ-Tests in Tiefbohrungen) und empirischen Korrelationen mit hydraulischen Tests. Das Selbstabdichtungsvermögen des Opalinus­tons wird primär durch den hohen Tonmineralgehalt bestimmt (insbesondere durch den Smektit-Gehalt). Weitere Einflussgrössen sind die effektiven Normalspannungen in Lagertiefe, der Quellindex, der Quelldruck, das Wasserangebot sowie die geomechanischen Eigenschaften von Opalinuston (insb. Steifigkeit). Der Tonmineralgehalt wird als Indikator für das Selbst­abdichtungs­vermögen verwendet (Kap. 5.7 in Nagra 2024h). Voraussetzung für die Selbstabdichtung ist, dass die effektiven Normalspannungen auf Trennflächen in Lagertiefe ausreichend gross sind. Dies wird in allen Standortgebieten durch eine Restüberdeckung der Lagerebene von mindestens 200 m gewährleistet (Kap. 5.7 in Nagra 2024h).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig gilt für einen Tonmineralgehalt >40 Gew.-%. In diesem Bereich findet eine ausgeprägte Selbstabdichtung von Trennflächen im Opalinuston statt (Fig. 4‑1). Die Bewertungsstufe günstig gilt für einen Tonmineralgehalt zwischen 20 und 40 Gew.-%. In diesem Bereich findet noch eine signifikante Selbstabdichtung von Trennflächen statt, allerdings weniger ausgeprägt im Vergleich zum Bereich >40 Gew.-%.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie ist analog zu Etappe 2. Die Bewertungs­stufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standort­gebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die hydraulische Transmissivität bestimmt – zusammen mit der Anzahl an Störungen und dem vor­herrschenden hydraulischen Gradienten – den Wasserfluss entlang diskreter tektonischer Elemente (Störungen) im Opalinuston. Ist die hydraulische Transmissivität diskreter tektonischer Elemente im Opalinuston gering, so ist auch im Bereich von solchen Elementen von einem diffusions­­dominierten Radionuklidtransport auszugehen. Bei höheren Transmissivi­täten wäre ein advektiv/diffusiver Radionuklidtransport zu betrachten. Die Transmissivität hat dadurch Einfluss auf die zeitliche Entwicklung der technischen Barrieren, auf die Radionuklidrückhaltung in den tech­nischen und natürlichen Barrieren und auf die Radionuklidfreisetzung aus dem EG.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Störungstransmissivität im WG» ist das Wirtgestein. Dieses liefert den Hauptbeitrag zur Rückhaltewirkung der natürlichen Barriere.

Die Beurteilung erfolgt auf der Grundlage von in-situ-Messungen der Transmissivität des Opalinus­­­tons (insb. hydraulische Packer-Tests aus Tiefbohrungen für verschiedene Testinter­vall­längen, vgl. Kap. 5.6 in Nagra 2024h).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsskala basiert auf «best estimate»-Messwerten für die Transmissivität T innerhalb des Opalinustons. Die Bewertungsstufen sehr günstig und günstig werden dann erreicht, wenn T ≤ 10^-11 m²/s und T ≤ 10^-10 m²/s. Dosisberechnungen für HAA für das alternative Szenarium mit einer unerkannten Störung (mit einer Transmissivität von 10^-10 m²/s) innerhalb des HAA-Lager­felds zeigen, dass die maximale Dosis das Schutzkriterium von 0.1 mSv/a um mehrere Grössen­ordnungen unterschreitet (Kap. 6.1.3 in Nagra 2024k). Für geringere Transmissivitäten (10^-11m²/s oder weniger) sind nur noch marginale Dosisreduktionen zu erwarten.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch und entspricht derjenigen aus Etappe 2. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Stand­ort­gebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Tab. A‑4 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 1.4 «Freisetzungspfade» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewertungs­skalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften» sind in Tab. A‑6 wiedergegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Die Beurteilung des Potenzials der Störung des Gesteinsverbandes im EG durch differenzielle Bewe­gungen (Neotektonik) erfolgt anhand der Indikatoren «Seismizität» (Kap. A.5.1) und «Seismisch kartierte Störungen in kompetenten Formationen» (Kap. A.5.2). Während der Indikator «Seismizität» eine grossräumige Betrachtung erlaubt, adressiert der Indikator «Seis­misch kartierte Störungen in kompetenten Formationen» die lokale Situation in der poten­ziellen Lagerzone.

• Für die Beurteilung der Bildung neuer Wasser- und Gaswegsamkeiten durch geo­chemische Vorgänge sind Lösungsprozesse, Karstbildung und Wasser-Gesteins-Wechsel­wirkungen relevant (im Folgenden unter dem Begriff Lösungsprozesse subsummiert). Diese Aspekte werden mit drei separaten Indikatoren «Potenzial für Bildung von Wasser­weg­sam­keiten durch Lösungsprozesse oberhalb / innerhalb / unterhalb WG (im EG)» erfasst (Kap. A.5.3).

• Die Auswirkungen verkarsteter Gesteinseinheiten beim Bau, Betrieb und Verschluss der Zugangs­bauwerke werden im Rahmen der bautechnischen Risikoanalyse beurteilt (vgl. Indikator «Nachweis der bautechnischen Machbarkeit der Lagerprojekte» im Kriterium 4.2).

• Seltene geologische Ereignisse im Zusammenhang mit starken Erdbeben und Vulkanismus sind in der Nordschweiz extrem unwahrscheinlich und werden von der Beurteilung aus­geschlossen (vgl. auch Hinweis in ENSI-Gutachten zu Etappe 1 (ENSI 2010)).

Kap. A.5.4 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.1 «Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür ver­wendeten Indikatoren und Bewertungsskalen.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Differenzielle Bewegungen im geologischen Untergrund können z. B. durch Erdbeben ausgelöst werden. Für ein geologisches Tiefenlager können insbesondere Versätze an Störungen im Unter­grund hinsichtlich Scherbewegungen im EG relevant sein. Der Indikator «Seismizität» dient der gross­räumigen Beurteilung der Langzeitstabilität der geologischen Barriere gegenüber differen­ziellen Bewegungen innerhalb des Betrachtungszeitraums.

Definition der Beurteilungsmethodik

Aufgrund des vorhandenen Erdbebenkatalogs und von konzeptionellen Überlegungen können Zonen mit unterschiedlicher Häufigkeits-Magnituden-Verteilung in der Schweiz ausgeschieden werden (swissnuclear 2013-15). Dadurch kann die Erdbebenhäufigkeit grossräumig verglichen werden. Objekt der Beurteilung beim Indikator «Seismizität» ist entsprechend der gesamte Schicht­stapel im Grossraum um das jeweilige Standortgebiet. Die Bewertung der Seismizität erfolgt anhand der modellierten Häufigkeitskarte von Erdbeben mit Magnituden ≥ 6, wie sie aus dem Projekt PRP (swissnuclear 2013-15) unter Berücksichtigung der Angaben von vier verschie­denen Expertengruppen resultierte.

Definition Bewertungsskala

Als günstig werden Zonen ohne erhöhte Seismizität eingestuft, als bedingt günstig Zonen mit erhöhter Seismizität.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie wurde gegenüber derjenigen aus SGT-Etappe 2 geringfügig angepasst. Die Bewertungsstufen sehr günstig und ungünstig werden in Etappe 3 nicht verwendet.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Neotektonische Prozesse sind massgebliche Einflussfaktoren für die Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften innerhalb des Betrachtungszeitraums. Im Fokus stehen zukünftige differen­zielle Bewegungen des Gesteinsverbandes.

Definition der Beurteilungsmethodik

Die seismisch kartierten Störungen auf den kompetenten Schichten ober- und unterhalb des EG und der Platzreserven werden mittels eines Boxcounting (Kästchenzählung) quantitativ erfasst. Dazu wird die Fläche des EG und der Platzreserven gerastert (Boxgrösse 100 m × 100 m). Boxen, welche solche tektonischen Elemente enthalten, werden identifiziert, deren Flächen aufsummiert und durch die Gesamt­fläche des EG und der Platzreserven geteilt. Dabei wird ein Abstand sowohl von 100 m als auch von 200 m zu den nächsten seismisch kartierten Störungen berücksichtigt. Transport­modellie­rungen bestätigen, dass bei entsprechenden lateralen Transportpfadlängen im Opalinus­ton die Radionuklidfreisetzung vernachlässigbar ist (Kap. 4.2 in Nagra 2024i). Der daraus berechnete, ungestörte Flächenanteil (in % der Gesamtfläche des EG und der Platzreserven) dient als Kenn­zahl F' für die qualitative Beurteilung der seismisch kartierten Störungen in kompetenten Forma­tionen. Die Methodik ist analog zur Beurteilung der Flexibilität bei der Anordnung der Lager­felder in Kriterium 1.1 (vgl. Kap. A.1.3).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann erreicht, wenn 75 % < F' ≤ 100 %. Damit weist der überwiegende Teil (mindestens 75 % der Fläche) in den kompetenten Formationen ober- und unter­halb des EG keine seismisch kartierten Störungen auf. Für die weiteren Bewertungsstufen beträgt der tektonisch ungestörte Flächenanteil 50 % < F' ≤ 75 % (mehrheitlich ungestört = günstig) und 10 % < F' ≤ 50 % (bedingt günstig).

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufe ungünstig wird für die Beurteilung der drei Standortgebiete nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Lösungsprozesse können unter spezifischen Bedingungen zur Bildung neuer, u.U. hoch transmissiver Wasserwegsamkeiten (Karströhren) und damit zu präferenziellen Freisetzungs­pfaden für Radionuklide führen. Die Indikatoren «Potenzial für Bildung von Wasserweg­samkeiten durch Lösungsprozesse oberhalb / innerhalb / unterhalb WG (im EG)» dienen damit der Beurteilung der Beständigkeit der Rückhaltewirkung des EG.

Definition der Beurteilungsmethodik

Die Beurteilung des Verkarstungspotenzials erfolgt für den ganzen Schichtstapel des EG, wird aber getrennt für die oberen Rahmengsteine, das Wirtgestein und die unteren Rahmengesteine im EG geführt. Als Verkarstungspotenzial wird die Neigung eines Gebirgsbereichs bezeichnet, unter gege­benen geologischen, geomorphologischen, hydrologischen und klimatischen Bedingungen einen Karstaquifer auszubilden (Kap. 2 in Filipponi et al. 2022).

Die Beurteilung der Verkarstungsfähigkeit einer Gesteinseinheit erfolgt auf der Grundlage des Gehalts an lösungsfähigen Mineralien sowie auf der Analyse von weiteren hydrogeologischen und hydrochemischen in-situ-Bedingungen, die erfüllt sein müssen, damit sich in einer ver­karstungs­fähigen Gesteinseinheit durch Lösungsprozesse Fliesswege entwickeln können (Kap. 3, 5.5 und 11.2 in de Waele & Gutiérrez 2022).

Für die Identifikation verkarstungsfähiger Gesteine werden Karbonatgehalt, Anhydrit-/Gips­gehalt sowie Halitgehalt betrachtet. Weiter wird geprüft, ob in der Gesteinseinheit oder in den unmittel­bar angrenzenden Gesteinseinheiten bezüglich der lösungsfähigen Mineralien unge­sättigte Fluide vorhanden oder im Betrachtungszeitraum zu erwarten sind. Und es wird geprüft, ob in der Gesteinseinheit oder in den unmittelbar angrenzenden Gesteinseinheiten eine relevante Grund­wasserzirkulation besteht oder im Betrachtungszeitraum zu erwarten ist.

Bei der Beurteilung des Verkarstungspotenzials wird konservativ angenommen, dass innerhalb der Betrachtungszeiträume von 1 Mio. Jahre für HAA und 100'000 Jahre für SMA genügend Zeit für Lösungsprozesse vorhanden ist, d. h., die Zeit wird nicht als limitierender Faktor betrachtet.

Definition Bewertungsskala

Als sehr günstig wird eine Situation eingestuft, in der keine Verkarstung möglich ist. Als günstig wird eine Situation eingestuft, in der eine Verkarstung unter speziellen Bedingungen nicht voll­ständig auszuschliessen ist.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch und entspricht derjenigen aus Etappe 2. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standort­gebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Tab. A‑5 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.1 «Beständigkeit der Standort- und Gesteinseigenschaften» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwen­deten Indikatoren und Bewertungsskalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Erosion» sind in Fig. A‑6 wiedergegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Die Auswirkungen sowohl der nicht-glazialen Erosion wie auch der glazialen Tiefen­erosion auf die Barrierewirkung werden in einer systematischen Betrachtung mit dem Indikator «Restüberdeckung im Hin­blick auf Dekompaktionseffekte» erfasst (Kap. A.6.1). Dabei werden auf Basis des heutigen Entwässerungsszenario und über den Betrachtungsraum massgeblichen Faktoren und Prozesse betrachtet und die Ungewissheiten miteinbezogen.

Kap. A.6.2 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.2 «Erosion» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewertungsskalen.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Eine ausreichende Restüberdeckung der Lagerebene schützt vor Dekompaktionseffekten im EG, gewähr­leistet die für den Erhalt des Selbstabdichtungsvermögens im Opalinuston erforderliche effektive Normalspannung und beeinflusst damit die hydraulische Barrierewirkung des EG.

Definition der Beurteilungsmethodik

Die Beurteilung von Auswirkungen der Erosion basiert auf systematischen hybrid-probabilistischen Modellrechnungen zur Rest­überdeckung des geologischen Tiefenlagers am Ende des Betrachtungszeitraums unter Einbezug der Ungewissheiten (Kap. 3 in Nagra 2024f). Es werden zwei verschiedene Modellansätze verwendet: «Flächenansatz» für das Lagerfeld gemäss heutiger Aus­legung und «Punktansatz» für ausgewählte Punkte im Bereich des EG und der Platzreserven. Objekt der Beurteilung bzgl. Erosion ist der ganze Schichtstapel oberhalb der Lagerebene im Bereich des EG und der Platzreserven. Als Kennzahl wird die berechnete Restüberdeckung der Lager­ebene am Ende des Betrachtungszeitraums verwendet, wobei der 5-Perzentilwert (P5-Wert) betrachtet wird. Der P5-Wert der Restüberdeckung wird in 95 % der Rechenfälle übertroffen bzw. in 5 % der Rechenfälle unterschritten. Der P5-Wert für das heutige Entwässerungsszenario wird in Kriterium 2.2 als pessimistischer (unterer) Eckwert der Restüberdeckung für die erwartete Langzeitentwicklung interpretiert.

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann erreicht, wenn die Restüberdeckung (Bandbreite der P5-Werte) der Lagerebene am Ende des Betrachtungszeitraums mindestens 250 m beträgt. Damit liegt die Lagerebene am Ende des Betrachtungszeitraums in 95 % der betrachteten Szenarien mindestens 250 m unter der Geländeoberkante. Mit dieser Restüberdeckung bleiben die effekti­ven Normalspannungen bis zum Ende des Betrachtungs­zeitraums genügend gross, um das ausge­prägte Selbstabdichtungsvermögen und die äusserst geringen hydraulischen Durchlässigkeiten des Opalinustons bis zu dessen Obergrenze zu erhalten (Kap. 5.7.7 in Nagra 2024h).

Als günstig wird eine Situation eingestuft, wenn die Restüberdeckung (Bandbreite der P5-Werte) der Lagerebene am Ende des Betrachtungszeitraums zwischen 200 m und 250 m beträgt. Auch in dieser Situation bleibt das Selbstabdichtungsvermögen des Opalinustons weitgehend erhalten und die Wasserflüsse in den technischen Barrieren und im Opalinuston bleiben langfristig gering.

Als bedingt günstig wird eine Situation eingestuft, wenn die Restüberdeckung (Bandbreite der P5-Werte) der Lagerebene am Ende des Betrachtungszeitraums zwischen 50 m und 200 m beträgt. Damit bleibt die Obergrenze des Opalinustons bis zum Ende des Betrachtungszeitraums über­deckt. Auch in dieser Situation bleibt das Selbstabdichtungsvermögen des Opalinustons noch teil­weise erhalten und die Wasserflüsse in den technischen Barrieren und im Opalinuston bleiben lang­fristig begrenzt.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufe ungünstig wird für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Tab. A‑6 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.2 «Erosion» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewertungsskalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Lagerbedingte Einflüsse» sind in Fig. A‑7 wieder­gegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Bei der Erstellung der Lagerkammern kommt es zur Ausbildung einer Auflockerungszone im angrenzenden Wirtgestein, was mit dem Indikator «Länge des Freisetzungspfads im intakten Wirtgestein» erfasst wird (Kap. A.7.1).

• Für die Beurteilung der Auswirkungen der thermischen Einflüsse sind vor allem die Wärme­produktions­raten und die Eigenschaften relevant, welche den Wärmetransport in den technischen und natürlichen Barrieren bestimmen. Im HAA-Lager sind die Wärmeleistungen über einen längeren Zeitraum erhöht und führen zu einer Temperatur-Erhöhung in der Bentonit­verfüllung und im Wirtgestein sowie zu Porenwasser-Überdrücken im Wirtgestein. Die Ergebnisse der Modellrechnungen zeigen, dass die erwarteten Temperaturen in der Bentonit­verfüllung und im Wirtgestein die kritischen Temperaturen für irreversible Prozesse der Mineralumwandlung nicht übersteigen (Kap. 5.1.2 in Nagra 2024i). Der Fokus der Beurteilung liegt deshalb auf den Porenwasser-Überdrücken im Wirtgestein, welche mit dem Indikator «Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» erfasst werden (Kap. A.7.2).

• Für die Beurteilung der Auswirkungen der gasbedingten Einflüsse sind vor allem die Gas­produkt­ionsraten und die Eigenschaften relevant, welche die Gasspeicherung und den Gas­transport in den technischen und natürlichen Barrieren bestimmen. Diese Aspekte werden mit dem Indikator «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» erfasst (Kap. A.7.3).

• Chemische Wechselwirkungen im Wirtgestein (z. B. minera­logische Umwandlungsprozesse im Zusammenspiel mit gelöstem Zement oder Korrosions­produkten) bleiben auf das unmittelbar angrenzende Wirtgestein (im Zentimeterbereich) begrenzt (Kap. 7.1.1 in Nagra 2024j). Für den Standortvergleich spielen chemische Wechselwirkungen im Wirt­gestein deswegen keine Rolle.

Damit der Fokus im sicherheitstechnischen Vergleich auf den geologischen Standorteigen­schaften liegt, sind die Grundzüge der Lagerauslegung in allen Standortgebieten vergleichbar.

Kap. A.7.4 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.3 «Lagerbedingte Einflüsse» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewer­tungs­skalen.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Ausbildung einer Auflockerungszone beim Bau und Betrieb der Lagerkammern kann das Transport­verhalten der Radionuklide in der natürlichen Barriere beeinflussen. Dabei spielt die Ver­kürzung des Radionuklid-Freisetzungspfads im intakten Wirtgestein eine wichtige Rolle. Ein günstiges Verhältnis aus Mindest-Transportpfadlänge und verkürzter Transportpfadlänge im intakten Wirtgestein gewährleistet den langfristigen Erhalt der Barriereeigenschaften im Wirt­gestein.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung ist das Wirtgestein, da sich die Ausdehnung der Auflockerungszone auf das unmittelbar an die Lagerkammern angrenzende Gestein beschränkt. Die Beurteilung des Indikators «Länge des Freisetzungspfads im intakten WG» stützt sich auf Ergebnisse von proba­bi­listischen Modellrechnungen zum felsmechanischen Systemverhalten beim Bau der Lager­kammern und auf felsmechanische Experimente (Kap. 5.1.1 in Nagra 2024i). Die Modellrechnungen erfassen alle Prozesse, welche zur Bildung einer Auflockerungszone im angrenzenden Gestein und damit zu einer Verkürzung des Radionuklidfreisetzungspfads im intakten Wirtgestein führen.

Für die Beurteilung der Ausdehnung der Auflockerungszone wird die normierte Länge des Radio­nuklid-Transportpfads im intakten Wirtgestein verwendet (Kennzahl RPL, «reduced path length in the intact host rock»). Die Kennzahl ist gleich dem Quotienten aus Mindest-Transportpfadlänge und verkürzter Transportpfadlänge im intakten Wirtgestein. Als Mindest-Transportpfadlänge wurden 35 m für HAA und 20 m für SMA berücksichtigt (unter Vernachlässigung der Beiträge der Rahmengesteine zur Barrierewirkung, vgl. Kap. 5.1.1 in Nagra 2024i). Für diese Werte wird das Schutz­kriterium von 0.1 mSv/a deutlich unterschritten. Die verkürzte Transportpfadlänge entspricht der halben Mächtigkeit des Opalinustons abzgl. Radius der Lagerkammer, Mächtigkeit der EDZ sowie – bei SMA – eines weiteren Abzugs aufgrund der horizontalen Ausrichtung der Lager­kavernen in fallender Schichtneigung des Opalinustons (Kap. 5.1.1 in Nagra 2024i).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird erreicht, wenn RPL ≤ 0.7. In diesem Bereich beträgt die Mindest-Transportpfadlänge weniger als 70 % der verkürzten Transportpfadlänge im intakten Wirt­gestein. Für günstig gilt 0.7 < RPL ≤ 0.9.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufen beding günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Wärmeproduktion im Tiefenlager kann die mechanische Integrität des EG und das Transport­verhalten der Radionuklide in den technischen und natürlichen Barrieren beeinflussen. Dabei spielen thermische Porenwasser-Überdrücke eine wichtige Rolle. Die Begrenzung solcher thermisch bedingter Prozesse gewährleistet den langfristigen Erhalt der Barriereeigenschaften im Wirt­gestein.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» ist das Wirtgestein, da sich die höchsten Temperaturen in den Lagerkammern und im angrenzen­den Gestein einstellen und nach aussen hin kontinuierlich abnehmen.

Die Beurteilung des Indikators «Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» stützt sich auf probabilistische Modellrechnungen zum Systemverhalten unter dem Einfluss der im HAA-Lager produzierten Wärme (Kap. 5.1.2 in Nagra 2024i). Die Modellrechnungen erfassen alle Prozesse, welche die Temperatur in der Bentonitverfüllung und im Wirtgestein beeinflussen und welche zu ther­misch bedingten Porenwasser-­Überdrücken im Wirtgestein führen könnten.

Die thermisch bedingten Porenwasser-Überdrücke werden an einem repräsentativen Punkt im Wirt­gestein erfasst, in vorliegendem Fall 20 m oberhalb eines HAA-Lagerstollens in der Mitte des Lagerfelds. Für die Beurteilung wird die Kennzahl FPI («Failure potential of intact host rock») verwendet, welche die berechneten thermisch bedingten Porenwasserdrücke ins Verhältnis zum definierten Grenzdruck setzt. Der Grenzdruck hängt ab von den standort­spezifischen Gebirgs­verhält­nissen (insb. Gebirgsspannungen in Lagertiefe) und den fels­mechanischen Eigenschaften des Wirtgesteins (insb. Festigkeiten, Steifigkeit). Bei Überschreiten des Grenzdrucks kann eine Bildung von thermisch bedingten Rissen im intakten Gestein nicht mehr ausgeschlossen werden (Kap. 5.1.2 in Nagra 2024i). In Kriterium 2.3 wird die Kennzahl FPI für den Referenzfall betrachtet.

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird erreicht, wenn FPI ≤ 0.7. In diesem Bereich beträgt der erwartete thermisch bedingte Porenwasser-Überdruck höchstens 70 % des Grenzdrucks, ab welchem eine Bildung von thermisch bedingten Rissen im Opalinuston nicht mehr ausge­schlossen werden kann (grosse Sicherheitsmarge). Eine Situation wird als günstig eingestuft, wenn FPI ≤ 1, d. h. wenn der Grenzdruck nicht überschritten wird (kleine Sicherheitsmarge). Ab FPI > 1 wird die Situation als bedingt günstig eingestuft, weil die Bildung von thermisch beding­ten Spannungsrissen im Wirtgestein nicht mehr ausgeschlossen werden kann und Anpassungen an der Lagerauslegung zu erwägen wären.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufe ungünstig wird für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Gasproduktion im Tiefenlager kann die mechanische Integrität des EG und das Transport­verhalten der Radionuklide in den technischen und natürlichen Barrieren beeinflussen. Dabei spielen gasbedingte Porenwasser-Überdrücke eine wichtige Rolle. Die Begrenzung solcher gas­bedingter Prozesse gewährleistet den langfristigen Erhalt der Barriereeigenschaften im Wirt­gestein.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung beim Indikator «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» ist das Wirt­gestein, da sich die höchsten Gasdrücke in den Lagerkammern und im angrenzenden Gestein eins­tellen und nach aussen hin kontinuierlich abnehmen.

Die Beurteilung des Indikators «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» stützt sich auf proba­bilistische Modellrechnungen zum Systemverhalten unter dem Einfluss von im Tiefenlager produzierten Gasen und auf Felslaborexperimente (Kap. 5.1.3 in Nagra 2024i). Die Modellrechnungen erfassen alle Prozesse, welche zu gasbedingten Überdrücken in den Lagerkammern und im angrenzenden Gestein führen könnten.

Die gasbedingten Überdrücke werden an einem repräsentativen Punkt in der Verfüllung der Lager­kammer erfasst (z. B. für HAA: in der Mitte der Bentonitverfüllung oberhalb eines End­lager­behälters). Für die Beurteilung wird die Kennzahl FPI («Failure potential of intact host rock») verwendet, welche die gasbedingten Überdrücke ins Verhältnis zum definierten Grenz­druck setzt. Der Grenzdruck hängt von den standortspezifischen Gebirgsverhältnissen (insb. Gebirgs­spannungen in Lagertiefe) und den felsmechanischen Eigenschaften des Wirtgesteins (insb. Festigkeiten, Steifigkeit) ab. Bei Überschreiten des Grenzdrucks kann eine Bildung von Gas­pfaden im intakten Gestein nicht mehr ausgeschlossen werden (Kap. 5.1.3 in Nagra 2024i). In Kriterium 2.3 wird die Kenn­zahl FPI für den Referenzfall betrachtet.

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird erreicht, wenn FPI ≤ 0.7. In diesem Bereich beträgt der gas­bedingte Überdruck höchstens 70 % des definierten Grenzdrucks, ab welchem eine Bildung von Gaspfaden im Opalinuston nicht mehr ausgeschlossen werden kann (grosse Sicherheits­marge). Eine Situation wird als günstig eingestuft, wenn FPI ≤ 1, d. h. wenn der Grenzdruck nicht über­schritten wird (kleine Sicherheitsmarge). Ab FPI > 1 wird die Situation als bedingt günstig einge­stuft, weil die Bildung von gasbedingten Spannungsrissen im Wirtgestein nicht mehr ausgeschlossen werden kann und Anpassungen an der Lagerauslegung zu erwägen wären.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufe ungünstig wird für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

Tab. A‑7 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.3 «Lagerbedingte Einflüsse» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewer­tungs­skalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Nutzungskonflikte» sind in Fig. A‑8 wiedergegeben. Ein Nutzungs­konflikt entsteht einerseits, wenn die Nutzung von vorhandenen Ressourcen durch das Tiefenl­ager verunmöglicht wird, oder wenn eine erhebliche Wahrscheinlichkeit des unbeab­sichtigten menschlichen Eindringens in das Tiefenlager bzw. eine Verletzung des Barrieren­systems durch menschliche Aktivität besteht. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Für die Beurteilung allfälliger Nutzungskonflikte mit Rohstoffvorkommen werden Situationen betrachtet, in denen das Wirtgestein selbst ein nutzungswürdiger Rohstoff ist, oder wenn nutzungswürdige Rohstoffe ober- oder unterhalb des Wirtgesteins vorkommen.

• Bei der Beurteilung allfälliger Nutzungskonflikte mit geothermischen und weiteren energie­­­bezogenen Nutzungen des Untergrunds liegt der Fokus auf Gesteinsschichten unter­­halb des Wirtgesteins, aus denen sich Wärme entziehen lässt oder die sich für die Speicherung von Erdgas oder CO2 eignen.

• Für die Beurteilung allfälliger Nutzungskonflikte im Zusammenhang mit Mineralquellen und Thermen wird geprüft, ob in den potenziellen Lagerzonen Quellen mit Nutzungs­potenzial vorhanden sind.

Um aus Sicht der Langzeitsicherheit allfällige Situationen zu identifizieren, in denen nutzungs­würdige Ressourcen in einem besonderen Masse vorkommen, wird für alle Indikatoren eine einheit­liche Beurteilungsmethodik und Bewertungsskala angewandt: Gemäss SGT (BFE 2008) und im Einklang mit den ENSI-Vorgaben zur SGT-Etappe 3 (ENSI 2018) werden allfällige Ressourcen­vorkommen anhand des Nutzungspotenzials aus heutiger Sicht eingeschätzt und bewertet (Fig. A‑9): Für die Identifikation des Nutzungspotenzials wird geprüft, ob eine Ressource vorkommt und ob das allfällige Vorkommen aus heutiger Sicht wirtschaftlich nutzungs­würdig ist. Dabei werden aktive Nutzungen und geplante oder laufende Explorations­vorhaben mitbetrachtet. Weiter wird geprüft, ob die Ressourcenvorkommen in einem für die Schweiz besonderen Mass vorhanden sind.

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»

Als sehr günstig wird eine Situation eingestuft, in der kein Nutzungspotenzial identifiziert wurde. Dies ist der Fall, wenn entweder keine Ressourcenvorkommen bekannt sind oder wenn solche aus heutiger Sicht wirtschaftlich nicht nutzungswürdig sind.

Als günstig wird eine Situation eingestuft, in der aus heutiger Sicht ein mögliches Nutzungs­potenzial besteht, die Ressource aber nicht in einem für die Schweiz besonderen Masse vor­kommt. Dies bedeutet, dass Ressourcen auch anderweitig wirtschaftlich genutzt und Nutzungs­konflikte mit dem geologischen Tiefenlager vermieden werden können.

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie wurde entsprechend der Beurtei­lungs­methodik in Etappe 3 gegenüber derjenigen aus Etappe 2 angepasst und für alle Indikatoren verein­heitlicht. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig für ein Nutzungspotenzial in besonderem Masse werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.

In folgenden Kapiteln werden die Indikatoren weiter spezifiziert:

• «Rohstoffvorkommen oberhalb / innerhalb / unterhalb des WG» (Kap. A.8.1).

• «Geothermie und weitere energiebezogene Nutzungen des Untergrunds» (Kap. A.8.2).

• «Mineral- und Thermalwassernutzungen» (Kap. A.8.3).

Kap. A.8.4 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.4 «Nutzungskonflikte» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewertungs­skalen.

Begründung der Indikatoren (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Sondierbohrungen und der Abbau von Rohstoffen können die Barrierewirkung direkt oder indirekt beeinträchtigen, beispielsweise durch Reduktion der Überdeckung, durch Eindringen in den EG oder in das Lager selbst, oder durch induzierte Bewegungen.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt bei der Beurteilung von Rohstoffvorkommen ist der ganze Gesteinsstapel in der poten­ziellen Lagerzone. Damit werden alle Rohstoffvorkommen berücksichtigt, deren Nutzung die Barrierewirkung des EG potenziell beeinträchtigen könnten. Die Beurteilung erfolgt getrennt für Rohstoffvorkommen ober-, inner- und unterhalb des Wirtgesteins.

Die Beurteilung der Rohstoffvorkommen erfolgt gemäss der einleitend beschriebenen Methodik (Kap. A.8).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertung der Rohstoffvorkommen erfolgt gemäss der einleitend beschriebenen Skala (Kap. A.8).

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Bohrungen für die Exploration oder die Nutzung von Erdwärme oder zur Speicherung von CO2- und Erdgas können zu einer Verletzung des Barrierensystems führen.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt bei der Beurteilung des Potenzials für Geothermie und weitere energiebezogene Nutzungen ist der ganze Gesteinsstapel in der potenziellen Lagerzone. Damit werden alle Ressourcen berücksichtigt, deren Nutzung die Barrierewirkung des EG potenziell beeinträchtigen könnten.

Die Beurteilung dieser Ressourcen erfolgt gemäss der einleitend beschriebenen Methodik (Kap. A.8).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertung dieser Ressourcen erfolgt gemäss der einleitend beschriebenen Skala (Kap. A.8).

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Bohrungen für die Exploration und Nutzung von Mineral- und Thermalwasser können zu einer Verletzung des Barrierensystems führen.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt bei der Beurteilung des Potenzials von Mineral- und Thermalwassernutzungen ist der ganze Gesteinsstapel in der potenziellen Lagerzone. Damit werden alle Mineral- und Thermal­wasser­nutzungen berücksichtigt, deren Nutzung die Barrierewirkung des EG potenziell beein­trächtigen könnten. Beurteilt wird, ob in den potenziellen Lagerzonen Quellen mit Nutzungs­potenzial, resp. ob und in welchem Ausmass wirtschaftlich nutzungswürdige Mineral- oder Thermal­wässer vorhanden sind.

Die Beurteilung dieser Ressourcen erfolgt gemäss der einleitend beschriebenen Methodik (Kap. A.8).

Definition Bewertungsskala

Die Bewertung dieser Ressourcen erfolgt gemäss der einleitend beschriebenen Skala (Kap. A.8).

Tab. A‑8 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 2.4 «Nutzungskonflikte» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewer­tungs­skalen.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Charakterisierbarkeit der Gesteine» sind in Fig. A‑10 wieder­gegeben. Beurteilt wird die Charakterisierbarkeit der Gesteinsabfolgen im EG im Hinblick auf die Rückhaltewirkung des EG. Somit wird auch die Zuverlässigkeit der entsprechenden Aussagen aus Kriteriengruppe 1 (insbesondere hinsichtlich Kr 1.3 und 1.4) bewertet. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert::

• Die Auswirkungen nicht reduzierbarer Ungewissheiten bzgl. der standortspezifischen Aus­prägung der Fazies-Variabilität und der sicherheitsrelevanten Strömungs- und Trans­port­eigenschaften des Opalinustons auf die Rückhaltewirkung des EG werden mit dem Indikator «Auswirkungen der Varia­bili­tät der Transporteigenschaften im Opalinuston» erfasst.

• Die Auswirkungen nicht reduzierbarer Ungewissheiten bzgl. der standortspezifischen Aus­prägung der Fazies-Variabilität und der sicherheitsrelevanten Strömungs- und Trans­port­eigenschaften der Rahmengesteine auf die Rückhaltewirkung des EG werden mit dem Indikator «Auswirkungen der Varia­bilität der Transporteigenschaften in den Rahmengesteinen» separat erfasst.

Da den beiden Indikatoren dieselbe Bewertungsmethodik zugrunde gelegt wird, werden sie nach­folgend zusammen begründet (Kap. A.9.1).

Kap. A.9.2 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 3.1 «Charakterisierbarkeit der Gesteine» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewertungsskalen.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Variabilität der Transporteigenschaften im EG und die Möglichkeiten für ihre zuverlässige Erfassung (Charakterisierbarkeit) beeinflussen die Zuverlässigkeit der geologischen Aussagen zur Barrierewirkung der Gesteinabfolgen im EG und damit auch die Belastbarkeit der Aussagen zur Langzeit­sicherheit.

Definition der Beurteilungsmethodik

Die Auswirkungen der Variabilität der Transporteigenschaften im Opalinuston und in den Rahmen­gesteinen wird mittels separater Indikatoren betrachtet. In beiden Fällen wird der Einfluss auf die Barrierewirkung des EG analysiert, Objekt der Beurteilung ist somit für beide Indikatoren der EG.

Die Beurteilung der beiden Indikatoren zu den Auswirkungen der Variabilität im Opalinuston und in den Rahmengesteinen stützt sich auf Ergebnisse von probabilistischen Modellrechnungen zum Stoff­frachtaustrag aus dem EG für einen konservativen Tracer (Kap. 5.2.1 in Nagra 2024i). Die Modell­rechnungen erfassen die Variabilität der wichtigsten Transporteigenschaften im EG, insb. die effek­tiven Diffusionskoeffizienten. Für die Beurteilung wird die Kennzahl NTF («Normierte Tracer-Freisetzung») verwendet, welche den Stofffrachtaustrag aus dem EG ins Verhältnis zur Frei­setzungsrate des Tracers aus den Endlagerbehältern setzt. Die Kennzahl NTF wird nur für die EG HAA berechnet; als konservativer Tracer wird das Radionuklid ¹²⁹I betrachtet. Die NTF für die EG SMA fallen deutlich kleiner aus als für die EG HAA, weshalb auf eine detaillierte Analyse verz­ichtet wird.

Für die Bewertung wird der 95-Perzentilwert (P95) der Kennzahl NTF betrachtet (auch als NTF_95% bezeichnet). Der P95-Wert wird in 5 % der Rechenfälle übertroffen bzw. in 95 % der Rechen­fälle unterschritten. Er wird als pessimistischer (oberer) Eckwert der Bandbreite des Stoff­frachtaustrags interpretiert.

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann erreicht, wenn NTF ≤ 0.001. Diese Stofffrachten ent­sprechen Dosisraten, die mehr als drei Grössenordnungen unterhalb des Schutzkriteriums von 0.1 mSv/a liegen. Die Bewertungsstufe günstig gilt für 0.001 < NTF ≤ 0.01 (Dosisraten minde­stens zwei Grössenordnungen unterhalb des Schutzkriteriums).

Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden in Etappe 3 nicht verwendet.

Tab. A‑9 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 3.1 «Charakterisierbarkeit der Gesteine» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und des dafür verwendeten Indikators und Bewertungs­­skala.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Explorierbarkeit der räumlichen Verhältnisse» sind in Fig. A‑11 wiedergegeben. Beurteilt wird die Robustheit der Aussagen zu den räumlichen geologi­schen Verhältnissen in Anbetracht der verbleibenden, mit erdwissenschaftlichen Untersuchungen nicht reduzierbaren Ungewissheiten. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Die Zugänglichkeit für Untersuchungen von der Erdoberfläche aus ist in allen Standortgebieten gegeben: Die angestrebten Untersuchungen konnten erfolgreich durch-geführt werden. Es liegt für alle potenziellen Lagerzonen eine standortspezifische Daten-grundlage vor und die Daten weisen generell eine hohe Qualität auf.

• Die räumlichen geologischen Verhältnisse in den potenziellen Lagerzonen konnten zum Zweck des sicherheitstechnischen Vergleichs ausreichend gut exploriert werden, dies auch in Zonen mit reduzierter Abbildungsqualität (Kap. 5.1 in: (Nagra 2024a), (Nagra 2024b), (Nagra 2024c)). Die Relevanz der verbleibenden nicht reduzierbaren Ungewissheiten hinsichtlich diverser Kriterien wird in Kap. 4.3.2 betrachtet.

• Eine mit erdwissenschaftlichen Untersuchungen nicht mehr weiter reduzierbare Ungewissheit zur räumlichen Konstanz der lithologischen Beschaffenheit verbleibt hinsichtlich der hydrogeologischen Ausprägung des Keuper-Aquifers (Kap. 4.5.3 in Nagra 2024h). Da der Keuper-Aquifer die EG im Liegenden begrenzt, wird der Einfluss dieser Ungewissheit auf die Geometrie (Mächtigkeit) der EG mit dem Indikator «Auswirkungen der Ungewissheiten zu den EG-begrenzenden Aquiferen» erfasst (Kap. A.10.1).

  

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Möglichkeiten der zuverlässigen Erfassung der Aquifere (Explorierbarkeit der räumlichen Verhältnisse) beeinflussen die Zuverlässigkeit der geo­logischen Aussagen zur Barrierewirkung im EG und damit auch die Belastbarkeit der Aus­sagen zur Langzeitsicherheit.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung sind die EG-begrenzenden Aquifere. Im Fokus der Betrachtung stehen konzeptuelle Unge­wiss­heiten in der Konstanz der lithologischen Beschaffenheit dieser Aquifere.

Analysiert wird das Potenzial für zusätzliche Rahmengesteine. Als Kennzahl wird die über die laterale Aus­dehnung des EG und die Platzreserven gemittelte vertikale Mächtigkeit des potenziell erweiterten EG betrachtet (in m, analog wie in Kriterium 1.1). Der Rangierung wird nur die Mächtigkeit der potenziell zusätzlichen Rahmengesteine zugrunde gelegt, um eine Doppel­bewertung mit Kriterium 1.1 zu vermeiden.

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsskala ist identisch wie in Kriterium 1.1. 

Tab. A‑10 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 3.2 «Explorierbarkeit der räum­lichen Verhältnisse» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und des dafür verwendeten Indi­kators und Bewertungsskala.

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

Die SGT-Vorgaben für das Kriterium «Prognostizierbarkeit der Langzeitveränderungen» sind in Fig. A‑12 wiedergegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

Diskutiert wird die Langzeitentwicklung der Nordschweiz in Kap. 6 in Nagra 2024h). Der Einfluss vieler Entwicklungen (z.B. Hydrogeologie und Hydrochemie) auf die Barrierewirkung bleibt über den Betrachtungszeitraum klein (Kap. 6.5 und 6.6.1 in  Nagra 2024h). Einige der zu beurteilenden Aspekte sind denn aufgrund der aus­gereiften Datenbasis bereits in die Beurteilung der KG 1 und 2 eingeflossen (z.B. Seismizität, unabhängige Evidenzen, siehe Anhang B für Projektunterschiede zur Etappe 2). Für andere Aspekte (z.B. Effekte der zukünftigen tektonischen Entwicklung auf die Barrierewirkung) ist die Prognostizierbarkeit zwischen den Standortgebieten vergleichbar mit der Bewertung in KG 1 oder 2 abgedeckt: So wird z.B. für alle Standortgebiete erwartet, dass eine allfälige Reaktivierung bevorzugt an regionalen Störungszonen erfolgt (Kap. 6.2.4 in  Nagra 2024h). Sollte es zu einer zukünftigen Neubildung von Störungen im EG kommen, dürften deren Länge und Versätze in allen Standortgebieten eher klein ausfallen (Kap. 6.2.4 in  Nagra 2024h) und das Selbstabdichtungsvermögen der tonmineralreichen Gesteine in allen EG ausreichend wirksam sein (siehe Kriterium 2.1, Kap. 4.2.1.2; und Kap. 5.7 in  Nagra 2024h).

• Nicht reduzierbare Ungewissheiten hinsichtlich Prognostizierbarkeit der Auswirkungen der geo­­logischen Langzeitentwicklungen (insb. die Auswirkungen der Klimaentwicklung und der Erosion) werden mit dem bereits in Kriterium 2.2 (vgl. Anhang A.6) eingesetzten Indikator «Restüberdeckung im Hinblick auf Dekom­pak­tionseffekte» erfasst (Kap. A.11.1)

• Nicht reduzierbare Ungewissheiten hinsichtlich der Auswirkungen von lager­bedingten Einflüssen auf die Barrierewirkung unter pessimistischen Annahmen zu Gesteins­eigenschaften werden mit den bereits in Kriterium 2.3 (vgl. Anhang A.7) ein­gesetzten Indikatoren «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» und «Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» erfasst (Kap. A.11.2).

Kap. A.11.3 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 3.3 «Prognostizierbarkeit der Lang­zeitveränderungen» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indi­katoren und Bewertungsskalen.

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

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Der Indikator entspricht dem zur Beurteilung des Kriterium 2.2 verwendeten Indikator (Kap. A.6.1).

Sein Einsatz im Kriterium 3.3 dient der Überprüfung der im Kriterium 2.2 für die erwartete Lang­zeit­entwicklung formulierten Bewertung auch unter Berücksichtigung der verbleibenden, mit erd­wissen­schaftlichen Untersuchungen nicht weiter reduzierbaren Ungewissheiten.

Definition der Beurteilungsmethodik

Die Beurteilungsmethodik ist analog Kr 2.2 (Kap. A.6.1) definiert.

Anstelle des in Kr 2.2 für die erwartete Langzeitentwicklung betrachteten heutigen Entwässe­rungs­szenarios werden der Bewertung des Indikators in Kr 3.3 pessimistische Annahmen für die geo­logische Langzeitentwicklung zugrunde gelegt. Für JO werden dazu alternative Ent­wässe­rungs­szenarien betrachtet, die sich aus der lokalen Topographie ergeben könnten, während für NL und ZNO ein hypothetischer Flussverlauf direkt über der Lagerebene angenommen wird. Analog zu Kr 2.2 wird der P5-Wert für die alternativen bzw. abdeckenden Ent­wässe­rungs­szenarien als pessimistischer (unterer) Eckwert der Restüberdeckung auch für ungünstige Lang­zeit­entwicklung interpretiert.

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsskala ist identisch zu derjenigen in Kr 2.2 (Kap. A.6.1).

Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)

Die Indikatoren entsprechenden zur Beurteilung des Kriterium 2.3 verwendeten Indikatoren (Kap. A.7.2 und A.7.3).

Ihr Einsatz im Kriterium 3.3 dient der Überprüfung der mittels Kriterium 2.3 für die erwarteten Parameter­werte formulierten Bewertung unter Berücksichtigung der verbleibenden, mit erd­wissenschaftlichen Untersuchungen nicht weiter reduzierbaren Ungewissheiten. Damit wird die Prognostizierbarkeit der Langzeitveränderung analysiert.

Definition der Beurteilungsmethodik

Die Beurteilungsmethodik ist analog Kr 2.3 (Kap. A.7.2 und A.7.3) definiert.

• Anstelle des in Kr 2.3 für die erwartete Langzeitentwicklung betrachteten Referenzfalls werden der Bewertung der Indikatoren in Kr 3.3 pessimistische Annahmen zu den relevanten Gesteins­eigen­schaften zugrunde gelegt. Zu diesem Zweck wird der 95-Perzentilwert der Kennzahl FPI ver­wendet (auch als FPI95% bezeichnet). Der P95-Wert wird in 5 % der Rechenfälle übertroffen bzw. in 95 % der Rechenfälle unterschritten. Er wird als pessimistischer (oberer) Eckwert der Band­breite der thermisch und gasbedingten Überdrücke interpretiert.

Definition Bewertungsskala

Die Bewertungsskala ist identisch zu derjenigen in Kr 2.3 (Kap. A.7.4).

Tab. A‑11 enthält eine Zusammenfassung der für das Kriterium 3.3 «Prognostizierbarkeit der Lang­zeitveränderungen» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indi­katoren und Bewertungsskalen.

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

Die SGT-Vorgaben für die beiden Kriterien sind in Fig. A‑13 und Fig. A‑14 wiedergegeben. Die zu beurteilenden Aspekte werden folgendermassen adressiert:

• Die bautechnische Eignung wird auf der Grundlage einer integralen Bewertung der fels­mecha­nischen Eigenschaften und Bedingungen im Wirtgestein sowie der geotechnischen und hydro­geologischen Verhältnisse in den überlagernden Gesteinsformationen analysiert und mit dem Indikator «Nachweis der bautechnischen Machbarkeit der Lagerprojekte» und einer einheitlichen Bewertungsskala erfasst. Um Doppelbewertungen bei den Kriterien 4.1 und 4.2 zu vermeiden, wird in Anlehnung an die Beschreibung der Kriteriengruppe 4 im Konzeptteil des SGT eine räumliche Abgrenzung der zu bewertenden Bauwerke vorgenommen (Fig. A‑15).

• In Kriterium 4.1 werden die felsmechanischen Bedingungen und Eigenschaften für den Bau des geologischen Tiefenlagers beurteilt, unter Berücksichtigung der Auswirkungen auf den Betrieb, die Überwachung und den Verschluss des geologischen Tiefenlagers. Im Fokus der Beurteilung stehen hier die Lagerkammern der Haupt- und Pilotlager sowie die Lager­feld­zugänge inkl. der Lagerfeldversiegelungen auf Lagerebene.

• Analog werden in Kriterium 4.2 die bautechnischen und hydrogeologischen Verhältnisse für die Zugänge zum geologischen Tiefenlager in den Phasen Bau, Betrieb, Überwachung und Verschluss beurteilt. Im Fokus der Beurteilung stehen hier die Zugangsbauwerke, der Zentrale Bereich, die Testbereiche sowie die Lagerfeldzugänge (inkl. Kontrollstollen des Pilot­lagers) bis hin zu den Lagerfeld­versiegelungen.

Kap. A.12.2 enthält eine Zusammenfassung der für die beiden Kriterien 4.1 und 4.2 im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und der dafür verwendeten Indikatoren und Bewertungsskalen.

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

Gelbe Markierung: Aspekte, welche in SGT-Etappe 3 beurteilt werden

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

Kopie der Fig. 1-1 in Band 9 in (Nagra 2023).

Begründung des Indikators

Die felsmechanischen Eigenschaften und Bedingungen im Wirtgestein sowie die geotechnischen und hydrogeologischen Verhältnisse in den überlagernden Gesteinsformationen bestimmen die anwend­baren bautechnischen Mittel (Ausbruchquerschnitt, Ausbruchsicherung, Wahl der Bau­verfahren etc.), um das geologische Tiefenlager – unter Berücksichtigung der sicherheits­tech­nischen Anforderungen – zuverlässig und sicher erstellen, betreiben, verfüllen und versiegeln zu können. Der ordnungsgemässe Verschluss bildet den Startpunkt für die Langzeitentwicklung des Tiefen­lagers.

Definition der Beurteilungsmethodik

Objekt der Beurteilung der bautechnischen Eignung sind die im EG erarbeiteten, beispielhaften Lager­projekte. Mit deren Projektierung wurde der Nachweis erbracht, dass für die erwarteten Gebirgs­verhältnisse ein geologisches Tiefenlager mit bekannten und im Untertagebau erprobten Bau­massnahmen gebaut werden kann. Die bautechnische Risikoanalyse liefert den Nachweis, dass die bautechnischen Risiken auch bei abweichenden Gebirgsverhältnissen mit im Untertage­bau bekannten und erprobten Massnahmen auf ein akzeptiertes Mass reduziert werden können. Mit diesen beiden Elementen wird der Nachweis der bautechnischen Machbarkeit erbracht.

Die beispielhaften Lagerprojekte sowie das detaillierte Vorgehen und die Ergebnisse der bau­technischen Risikoanalyse für HAA-, SMA- und Kombilager in den drei Standortgebieten sind im bautechnischen Dossier dokumentiert (Band 9 in Nagra 2023).

Definition Bewertungsskala

Für die Beurteilung der Kriterien 4.1 und 4.2 gelangt eine einheitliche Bewertungsskala zur Anwendung. Es werden zwei Bewertungsstufen unterschieden:

• Als günstig wird eine Situation bezeichnet, in welcher der Nachweis der bautechnischen Machbarkeit für erwartete und für abweichende Verhältnisse möglich ist

• Als ungünstig wird eine Situation bezeichnet, in der dieser Nachweis nicht möglich ist.

Die Bewertungsskala ist für das HAA-, SMA- und Kombilager identisch. Die Bewertungsstufen sehr günstig und bedingt günstig werden in Etappe 3 nicht verwendet.

Tab. A‑12 enthält eine Zusammenfassung der für die Kriterien 4.1 «Felsmechanische Eigen­schaften und Bedingungen» und 4.2 «Untertägige Erschliessung und Wasserhaltung» im Kontext der Etappe 3 beurteilten Aspekte und des dafür verwendeten Indikators und der Bewertungsskala.

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