Erste Resultate der seismischen Messungen liegen vor

Vom 24. Oktober 2011 bis 7. März 2012 wurden vier der sechs vorgeschlagenen Standortgebiete vertieft seismisch untersucht: Südranden, Nördlich Lägern, Jura Ost und Jura-Südfuss. Die Auswertung der umfangreichen Daten läuft aktuell auf Hochtouren. Erste Resultate liegen bereits vor. Die bekannten Strukturen im Untergrund haben sich bestätigt.

Die Nagra hat in den Wintermonaten 2011/2012 auf einer Länge von 300 Kilometern seismische Profilmessungen vorgenommen. Die Messungen dienten der vertieften Untersuchung der geologischen Standortgebiete und lieferten eine wesentliche Grundlage für die Beurteilung der Platzverhältnisse für geologische Tiefenlager. 121 Gemeinden und rund 1900 Grundstückbesitzer waren in die Messungen involviert. Aus den über 40’000 Einzelmessungen resultierten enorme Mengen an Rohdaten. Inzwischen ist die Datenverarbeitung abgeschlossen und die geologische Interpretation läuft auf Hochtouren.

Vibrationsfahrzeuge im Einsatz in der Nordschweiz. (Foto: Comet)

Gute Datenqualität
Aus früheren Untersuchungen (unter anderem aus dem Kristallinprogramm der Achtzigerjahre) liegen der Nagra bereits 1370 Kilometer seismische Profillinien vor. Die nun neu gemachten Messungen werden mit diesen bestehenden Linien synchronisiert. Damit ergibt sich ein aktualisiertes Gesamtbild des geologischen Untergrunds der Nordschweiz.
Die hohe Datendichte in guter Qualität ermöglicht ein vertieftes Verständnis der geologischen Langzeitentwicklung im Untersuchungsgebiet. Die engmaschig über die Nordschweiz verteilten seismischen Profillinien erlauben eine Präzisierung des Verlaufs der geologischen Strukturen, welche Standortgebiete begrenzen können.

Erste Resultate
Eine erste Grobauswertung der Strukturen des geologischen Untergrunds zeigt, dass es keine «Überraschungen» gibt. Das generelle Bild vom Aufbau der Tiefengesteine in der Nordschweiz hat sich aus geowissenschaftlicher Sicht nicht verändert. «Wir haben die Kenntnisse bezüglich Strukturen und Explorierbarkeit der Standortgebiete aber weiter vertiefen können», sagt Philip Birkhäuser, Projektleiter der seismischen Feldarbeiten der Nagra. «Die Daten bilden eine der Grundlagen für die anstehenden Entscheide zur Einengung der geologischen Standortgebiete.»

Geologisch interpretierter Abschnitt eines seismischen Profils. Die eingezeichneten farbigen Linien entlang der Reflexionen bezeichnen die verschiedener Gesteinsformationen (z.B. Opalinuston). An zwei Stellen werden geologische Störungszonen interpretiert (steilstehende Linien).

Seismische Messungen funktionieren ähnlich wie eine Ultraschalluntersuchung beim Arzt. Die Seismik liefert ein Abbild des Erdinnern bis in mehr als 1 Kilometer Tiefe. Vibrationsfahrzeuge oder kleine Sprengladungen an der Oberfläche erzeugen schwache Schwingungen, die sich im Untergrund ausbreiten und von den verschiedenen Gesteinsschichten reflektiert werden. Innerhalb von Sekunden erreichen diese «Echos» die an der Erdoberfläche angebrachten empfindlichen Messgeräte (Geofone). Diese wandeln die reflektierten Schwingungen in elektrische Signale um. Alle Daten werden zentral in einem Messwagen aufgezeichnet. (vgl. auch Beitrag vom 17. Oktober 2011: Prinzip der seismischen Messmethode)

 

 

Beim Erdhorchen zugeschaut

Von Gastautor Matthias Knill

“Mit den ergänzenden seismischen Untersuchungen gewinnen wir wertvolle Informationen über den Untergrund des Schweizer Mittellandes”, erklärt Philip Birkhäuser, Projektleiter der Nagra. Die zusätzlichen Messungen in diesem Winter dienen einer vertieften Untersuchung der Geologie und der Beurteilung der Entwicklung des Untergrundes über längere Zeiträume, aber auch der Vorbereitung für detailliertere, dreidimensionale Messungen in einem späteren Zeitpunkt.

Interessierte Gruppe

Seit mehreren Wochen bewegt sich ein Trupp von rund 100 Personen und mehreren gewichtigen Fahrzeugen durch das Schweizer Mittelland. Die Experten der DMT sind von der Nagra beauftragt, geophysikalischen Messungen in den potenziellen Standortgebieten auszuführen. “In der Schweiz gibt es kein Unternehmen, welches diese anspruchsvolle Aufgabe übernehmen könnte. Die Mannschaft des deutschen Unternehmens DMT beschäftigt sich täglich mit seismischen Messungen – meist im Zusammenhang mit Erdöl- und Erdgasvorkommen. Unlängst hat das gleiche Team in St. Gallen aber auch Untersuchungen für ein Geothermieprojekt ausgeführt”, so Philip Birkhäuser weiter.

Feldbesuch von Forum Vera

Vergleichbar mit dem Echolot in der Schifffahrt bilden die seismischen Wellen die Gesteinsschichten im Untergrund ab. Diese Wellen brechen sich an den Gesteinsgrenzen und werden dort reflektiert. Aufgrund der gemessenen Signale an der Erdoberfläche lassen sich die Strukturen im Untergrund abbilden. Im Messwagen wird die Datenqualität noch während dem Messvorgang überprüft.

Im Messwagen

25 interessierte Mitglieder der Regionalgruppen des Forums Vera liessen sich ab 24. Februar 2012 über die Methode der Seismik informieren. Der Feldbesuch zeigte auf, welcher Aufwand notwendig ist, um wissenschaftlich belastbare und vergleichbare Aussagen über die Geologie in einem möglichen Standortgebiet machen zu können.

Vibrationsfahrzeug

“An dieser Stelle vibrieren wir nur mit 40% und nur einem Fahrzeug. Im Untergrund befindet sich eine Wasserleitung. Schäden durch die Wellen müssen wir auf jeden Fall vermeiden”, erklärt uns der Projektleiter. Die seismischen Wellen werden mit tonnenschweren Fahrzeugen oder kleinerern Sprengungen angeregt. Die Messung erfolgt mit empfindlichen Messsonden, den Geophonen. Diese werden über weite Strecken ausgelegt und mit kilometerlangen Kabeln verbunden – dies alles erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung.

Feldbesuch

Zwischen den Informationsmodulen nutzten die Teilnehmenden des Forums Vera die Zeit, sich über die laufenden Arbeiten in den Regionalgruppen auszutauschen. Auch dazu konnte die von Markus Meyer initiierte Veranstaltung bestens genutzt werden.

Winterliche Impressionen von den seismischen Messungen

Wie auch schon unsere Praktikantin Fabienne Reiser feststellen durfte, sind die seismischen Messungen bei eisiger Kälte eine körperliche Herausforderung. Aber es sei auch sehr schön, den ganzen Tag im Freien zu arbeiten, lautete ihr Fazit nach einer Woche unterwegs mit dem Messtrupp. Heute schalten wir ein Video von Beat Müller hoch, der die seismischen Messungen fotografisch begleitet hat. Er hat auch dieses Video gedreht mit schönen winterlichen Impressionen.

Messungen im Gebiet Südranden und Information der Bevölkerung

Heute wurden die seismischen Messungen im Gebiet Südranden begonnen. Insgesamt werden dort acht bis zehn Tage gemessen. Das heisst der Count Down läuft: Ende kommender Woche wird die Seismik-Kampagne in der Nordschweiz abgeschlossen.

Am Samstag, 3. März informieren wir die Bevölkerung über die seismischen Messungen im Gebiet Südranden. Von 10 bis 13 Uhr werden wir mit einer mobilen Ausstellung vor der Volg-Filiale in Löhningen anwesend sein und den Besucherinnen und Besuchern Rede und Antwort stehen. Es freut uns, wenn Sie vorbei kommen. Die Ankündigung können Sie hier herunterladen: Information Löhningen

Weiteres Vorgehen

Seismische Messungen funktionieren ganz ähnlich wie ein Ultraschall beim Arzt. Dieser hat ein Gerät, mit dem er von aussen in den Körper hineinschaut. Auch bei den seismischen Messungen bekommt man ein Abbild des Körpers. Allerdings ist der Körper viel, viel grösser als der menschliche Körper. Es ist der Körper von Mutter Erde. Auch wegen der viel grösseren Dimension dauert es bei unseren Messungen viel länger als bei einem Ultraschall, bis wir ein “Bild” in Händen halten können. Schon jetzt wurde mit der Auswertung der Ergebnisse begonnen. Konkrete Ergebnisse erwarten wir bis Ende des Jahres.

Die Ergebnisse, die wir aus diesen Untersuchungen gewinnen, fliessen zusammen mit vielen anderen Daten in den Einigungsprozess für die Standortwahl eines geologischen Tiefenlagers ein. Voraussichtlich Mitte 2013 wird die Nagra die verbleibenden Standortgebiete beim Bundesamt für Energie einreichen. Dann folgt der Überprüfungsprozess durch die kontrollierenden Instanzen. Es wird erwartet, dass in etwa drei- bis dreieinhalb Jahren der Bundesrat über die verbleibenden Standortgebiete entscheidet.

Abschluss im Gebiet Jura Ost und Information im Gebiet Jura-Südfuss

Heute werden die seismischen Messungen im Gebiet Jura Ost beendet. Trotz der eisigen Kälte in den vergangenen Wochen sind die Feldarbeiten zügig voran gegangen. Philip Birkhäuser, Projektleiter für die seismischen Messungen  bei der Nagra, zieht ein positives Resümee:

260 km Messlinien wurden in weniger als vier Monaten abgearbeitet. Rund 1800 Grundstücksbesitzer wurden dafür um ihre Erlaubnis angefragt. Bis auf einzelne haben alle zugestimmt, dass auf ihrem Gelände entweder gemessen oder Kabel ausgelegt werden dürfen. Wir danken an dieser Stelle gerade den Grundstückseigentümern, aber auch den Gemeinden und Kantonen, dass sie unsere Arbeit unterstützt und damit möglich gemacht haben. Wir möchten aber auch nicht verschweigen, dass es hin und wieder zu Missverständnissen, Problemen oder auch Aufregung gekommen ist. Das ist bei einem solch grossen Projekt leider nicht gänzlich zu vermeiden. Weitestgehend konnten aber alle Probleme in beiderseitigem Einvernehmen gelöst werden – und dafür sind wir dankbar.

Rund 100 Mitarbeitende seitens der beauftragten Firmen waren Tag für Tag von Montag bis Samstag im Feld tätig – bei Wind und Wetter, bei Sonnenschein und eisiger Kälte. Während wir sie zu Beginn der Messungen manchmal vom Büro aus darum beneidet haben, dass sie den ganzen Tag bei herrlichstem Herbstwetter draussen tätig sein dürfen, wollten wir Büromenschen in den vergangenen Wochen dann lieber doch nicht tauschen.

Geofonauslage

Wir von der Nagra hatten viele schöne und nette Erlebnisse mit dem Messtrupp und freuen uns auf die Zusammenarbeit mit dem Trupp in den kommenden drei bis vier Wochen, in denen die Gebiete Jura-Südfuss und Südranden vermessen werden.

Information in Unterentfelden

Morgen wird in Suhr mit den seismischen Messungen begonnen. Um die interessierte Bevölkerung zu informieren, wird die Nagra am Samstag, 18. Februar, von 10 bis 13 Uhr vor dem Gemeindehaus in Unterentfelden, Hauptstrasse 15, mit einer mobilen Ausstellung anwesend sein. Es würde uns freuen, wenn Sie vorbei kommen würden.

Die Einladung zu unserer Informationsveranstaltung können sie hier herunterladen: Information Unterentfelden

 

Informationen für die Bevölkerung

Am Samstag, 28. Januar, bieten wir in der Turnhalle der Schule in Umiken von 13 bis 16 Uhr eine Informationsveranstaltung für die Bevölkerung an. Warum werden zurzeit seismische Messungen durchgeführt? Wie funktionieren diese Messungen? Muss ich Angst um mein Haus haben, wenn in unserer Strasse gemessen wird?

Auf einem Informationsparcours versuchen wir, Sie so umfassend wie möglich über alle Aspekte rund um die seismischen Messungen und die nukleare Entsorgung zu informieren. Kommen Sie vorbei. Unsere Mitarbeitenden freuen sich auf das Gespräch mit Ihnen. Eine Anmeldung ist nicht erforderlich. Neben einer Kaffeestube können Sie auch eines der grossen Messfahrzeuge besichtigen. Sie dürfen sogar einsteigen und sich fotografieren lassen, wenn Sie Lust dazu haben. In der Kinderecke können sich die Kleinen beschäftigen, während sich die Grossen informieren.

Vor einigen Tagen wurden Vorschläge für mögliche Standortareale, an denen Oberflächenanlagen zu den benötigten Tiefenlagern gebaut werden könnten, bekannt gegeben wurden. Deshalb werden wir speziell auch einen Informationsstand zu diesem Thema einrichten. Besonders interessiert sind wir an der Informationsveranstaltung aber an Ihren Fragen und Anregungen. Ihre Anliegen sollen genügend Raum bekommen. Sprechen Sie uns an.

Hier können Sie die Einladung zu unserer Informationsveranstaltung herunterladen: Einladung Umiken

Falls Sie sich auf das Thema einstimmen wollen, können Sie sich auch den Beitrag auf SF Schweiz Aktuell vom 20. Januar 2012 ansehen: SF Schweiz Aktuell vom 20. Januar

Live aus dem Feld

Fabienne Reiser ist Studentin der Geophysik an der ETH Zürich und absolviert zurzeit ein Praktikum bei der Nagra. Da sie in ihrem Masterstudiengang den Schwerpunkt auf die Seismik gesetzt hat, verfolgt sie die reflexionsseismischen Messungen, die die Nagra zurzeit in der Nordschweiz durchführt, mit grossem Interesse. Während ihres Praktikums war sie massgeblich an der Konzeption der mobilen Ausstellung in unserem Seismobil beteiligt. Doch nun steht für sie kommende Woche ein persönliches Highlight an: Sie darf eine Woche lang den Feldtrupp der DMT, der Firma, die im Auftrag der Nagra die seismischen Messungen durchführt, begleiten und dabei die verschiedenen Stationen der Feldmessungen durchlaufen.

Fabienne im Vibrationsfahrzeug

Konkret heisst das für sie, dass sie morgens um 7 Uhr im aargauischen Rekingen im Truppbüro sein muss. „Dafür stehe ich aber gerne früher auf“, lacht die Studentin. Über ihre Erfahrungen wird Fabienne Reiser auf seismik-news.ch berichten. „Es ist eine Seltenheit, dass seismische Messungen dieser Grössenordnung in der Schweiz stattfinden, und deshalb ist es für mich ein einmaliges Erlebnis bei den Feldarbeiten dabei sein zu dürfen!“

Wir wünschen ihr eine spannende Woche und dass das Praktikum hilfreich für ihren späteren Berufsweg sein wird.

Erst bewilligt, jetzt besichtigt

Im Vorfeld der seismischen Messungen mussten zahlreiche Bewilligungen von Fachbehörden eingeholt werden. So brauchte die Nagra beispielsweise eine extra Genehmigung für die Sprengseismik und auch Fragen der Verkehrsregelung während der Messarbeiten mussten vorab geklärt werden. Gestern besuchten nun Vertreter der Fachbehörden die Feldarbeiten und liessen sich zeigen, was sie durch ihre Arbeit bewilligt hatten. „Ich habe mich wirklich sehr über die Einladung gefreut“, sagte Doris Königsdorfer von der AEW Energie AG. Jetzt sehe man, wofür man im Vorfeld Daten herausgesucht und bearbeitet habe.

Als die Führung für die Fachbehörden geplant wurde, war noch nicht bekannt, wo der Messtrupp gerade aktiv sein würde. Der Zufall – und die guten Fortschritte bei den Messungen – wollte es, dass der Messwagen gestern ausgerechnet auf der Hochwacht auf der Lägern stand. Die Besuchsgruppe fuhr also (mit Sondergenehmigung) in zwei Kleinbussen auf die Hochwacht. Die Ortskundigen freuten sich auf die schöne Aussicht. Das Wetter jedoch hatte sich für Nebel entschieden. Für dichten Nebel. So kamen die Besucher in den Genuss einer ganz eigentümlichen Stimmung auf dem Aussichtspunkt (siehe Fotogalerie).

Die Vertreter der Fachbehörden liess das feucht-kalte Wetter aber weitestgehend kalt. Sie waren an den Feldarbeiten interessiert. Kurt Nyffenegger vom Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich nahm als Vertreter der Arbeitsgruppe Sicherheit der Kantone (AG SiKa) an der Führung teil. Die AG SiKa hatte sich dafür stark gemacht, dass diese seismischen Messungen zum derzeitigen Zeitpunkt des Sachplanverfahrens geologische Tiefenlager durchgeführt werden. Ursprünglich waren in dieser Phase keine weiteren geologischen Untersuchungen geplant. Sein Fazit am Ende der Führung: „Es war sehr anschaulich und informativ. Jemand, der so etwas vorher noch nicht erlebt hat, bekommt so einen Eindruck, wie wenig spürbar die Schwingungen bzw. Erschütterungen sind – auch bei der Sprengseismik.“ Und er fügte hinzu: „Man sieht auch anschaulich den immensen Aufwand, der hinter den Untersuchungen steckt.“

Wenn der Boden vibriert

Wenn die seismischen Messungen in Ortschaften stattfinden, dann stossen sie auf besonderes Interesse. Zum einen weil die grossen Maschinen äusserst beeindruckend sind und zum anderen, weil man das Rütteln, das von den Vibratoren ausgeht, in den Füssen spürt – wenn man nahe genug an den Fahrzeugen dran ist. Je nach geologischem Untergrund spürt man die Druckwellen schwächer oder stärker. Es können gar in manchen Situationen die Gläser in der Vitrine zum Schwingen und damit zum Klingen gebracht werden. Wenn dies der Fall ist, kann das Kribbeln in den Füssen bei einzelnen bis zum Herz hochsteigen.

Einige Hausbesitzer haben Bedenken, dass durch die seismischen Messungen Schäden an ihren Bauwerken entstehen. Ganz ausschliessen kann man dies nicht. Allerdings können Schäden durch aktive Vorsorge vermieden werden. Erstens werden Sicherheitsabstände zu den Häusern eingehalten und zweitens werden die von den Vibratoren verursachten Bodenbewegungen direkt an den anliegenden Häusern gemessen. Jede Messung wird kontrolliert und exakt protokolliert. «Bei einem normalen Haus sind gemäss Baunorm Messwerte von bis zu 5 mm/s unbedenklich», erklärt Corinna Gerfen, die zusammen mit einem Kollegen für den Schutz der Häuser während der Messung verantwortlich ist. Ein schwer beladener, vorbeifahrender Lastwagen könne stärkere Bewegungen erzeugen, erklärt sie. Um Schäden weitestgehend auszuschliessen, werden die Messungen sofort unterbrochen, wenn ein Grenzwert erreicht wird. Bei historischen Gebäuden, Kirchen oder sehr alten Häusern wird ein geringerer Grenzwert zu Grunde gelegt.

Damit ihre Messungen zuverlässig sind, muss Corinna Gerfen ihr Messgerät möglichst nahe an der Hauswand aufstellen. «Wenn ich in einen Garten oder auf eine Terrasse muss, läute ich natürlich zuerst», erklärt sie ihr Vorgehen. Wenn niemand zu Hause ist, geht sie aus Gründen der Sicherheit trotzdem nahe an das Haus heran. «Das bin ich den Hausbesitzern schuldig», sagt sie.

Markierung der Vermessungslinie

Heute starten die seismischen Messungen, die im Winter 2011/12 in den beiden potenziellen Standortgebieten Jura Ost und Nördlich Lägern durchgeführt werden. Bevor gemessen werden kann, muss aber erst die Vermessungslinie exakt festgelegt werden. Dazu sind Experten vor Ort unterwegs. So hat der Messtrupp vergangene Woche im Bereich Unterbözberg die zu messende Linie mit Holzstöckchen markiert. Alle sechs Meter wurde ein solcher Pflock in den Boden gesteckt. Das fällt auf – und lädt vielleicht sogar zum Sammeln ein.

Kurz nach Mittag klingelte bei der Nagra das Telefon. Eine aufgeregte Mutter meldete, dass ihr fünfjähriger Sohn auf dem Heimweg vom Chindsgi Stöckli eingesammelt habe. Fünf Stück habe er mit nach Hause gebracht. Die gut informierte Mutter hat das Material gleich mit den seismischen Messungen in Verbindung gebracht – und sie hatte Bedenken, dass ihr Sohn Ungemach angerichtet hat. Er war übrigens nicht der Einzige, der seinem Sammeltrieb Folge geleistet hat. Ausserdem hatte er ehrbare Absichten. Man könne mit den Stöckli vielleicht einheizen, habe er seinem Mami erklärt – es war gerade ein Kälteeinbruch.

Bei der Nagra und dem Messtrupp vor Ort hat das emsige Sammeln des Jungen vor allem für Schmunzeln gesorgt. «Natürlich darf er die Stöckchen behalten», sagte Andreas Milchrahm, der für die Festlegung der Messpunkte verantwortlich ist. Vom Verbrennen rät er allerdings ab – wegen des roten Anstrichs. Die Markierungsstöckchen würden immer mal wieder entfernt oder versetzt, aber nur selten so charmant, fügte er hinzu.

In Unterbözberg muss nun nochmals vermessen werden: «Aber das ist kein Problem, in dem Fall machen wir das sogar gerne», erklärt Andreas Milchrahm.

Vermessungs-Pflock


 

Prinzip der seismischen Messmethode

Anhand von Reflexionsseismik ist es möglich, die Struktur des Untergrundes abzubilden. Das Prinzip besteht darin, mit seismischen Schwingungen die Erde zu durchleuchten und somit die verschiedenen Gesteinsschichten zu charakterisieren. Mit Hilfe einer akustischen Quelle werden Schwingungen an der Erdoberfläche erzeugt. Die Schwingungen breiten sich im Untergrund aus und werden an Schichtgrenzen reflektiert. Die reflektierten Schwingungen kehren an die Erdoberfläche zurück und werden dort mit Messinstrumenten (Geofonen) registriert. Die Laufzeiten geben Auskunft über die Tiefe der verschiedenen Schichtgrenzen. Somit können die Strukturen aufgezeigt werden und durch Interpretation des seismischen Profils geologische Abfolgen identifiziert werden.