TERENO Eifel-Rur Observatory. TERENO (TERrestrial ENvironmental Observatories) spans an Earth observation network across Germany that extends from the North German lowlands to the Bavarian Alps. This unique large-scale project aims to catalogue the longterm ecological, social and economic impact of global change at regional level. The central monitoring site of the TERENO Eifel/Lower Rhine Valley Observatory is the catchment area of the River Rur. It covers a total area of 2354 km² and exhibits a distinct land use gradient: The lowland region in the northern part is characterised by urbanisation and intensive agriculture whereas the low mountain range in the southern part is sparsely populated and includes several drinking water reservoirs. Furthermore, the Eifel National Park is situated in the southern part of the Rur catchment serving as a reference site. Intensive test sites are placed along a transect across the Rur catchments in representative land cover, soil, and geologic settings. The Rollesbroich site is located in the low mountain range “Eifel” near the German-Belgium border and covers the area of the small Kieselbach catchment (40 ha) with altitudes ranging from 474 to 518 m.a.s.l.. The climate is temperate maritime with a mean annual air temperature and precipitation of 7.7 °C and 1033 mm, respectively, for the period from 1981 to 2001. The study site is highly instrumented. All components of the water balance (e.g. precipitation, evapotranspiration, runoff, soil water content) are continuously monitored using state-of-the-art instrumentation, including weighable lysimeters, runoff gauges, cosmic-ray soil moisture sensors, a wireless sensor network that monitors soil temperature, and soil moisture at 189 locations in different depths (5, 20 and 50 cm) throughout the study site. Periodically also different chamber measurements were made to access soil or plant gas exchange. Soil water content was determined using the wireless sensor network SoilNet (Bogena et al., 2010) in 15 minute intervals at 87 locations within the southern part of catchment. The SPADE soil water content sensors (Hübner et al., 2009; Qu et al., 2013) were installed at 5 cm, 20 cm and 50 cm depth along a vertical profile. In order to increase the measurement volume and to allow examination of inconsistencies in sensor output (e.g. due to imperfect contact of sensors with the soil matrix), two sensors were installed in parallel at each depth with a distance of ~8 cm. Soil water content measurements outside the physical plausibility range (0.05 to 0.85 cm3cm-3) caused by temporary sensor failure or reduced current supply were identified and flagged. The same was done for soil temperature (-5 and 30 °C). Unreliable measurements were identified and flagged based on the continuity of the time series data. For this, the first derivative of the soil water content time series was used. If the increase in soil water content at a particular time step was larger than two times the standard deviations of the soil water content measurements in the preceding 24 hours, the soil water content measurement was identified and flagged as an unreliable measurement. All the data from the wireless sensor network were visualized to identify the performance of this automatic flagging method. Literature Bogena, H.R., M. Herbst, J.A. Huisman, U. Rosenbaum, A. Weuthen and H. Vereecken (2010): Potential of wireless sensor networks for measuring soil water content variability. Vadose Zone J., 9 (4): 1002-1013, doi:10.2136/vzj2009.0173. Hübner, C., Cardell-Oliver, R., Becker, R., Spohrer, K., Jotter, K., and Wagenknecht, T., 2009, Wireless soil moisture sensor networks for environmental monitoring and vineyard irrigation: Helsinki University of Technology, no. 1, p. 408-415. Qu, W., Bogena, H. R., Huisman, J. A., and Vereecken, H., 2013, Calibration of a novel low-cost soil water content sensor based on a ring oscillator: Vadose Zone Journal, v. 12, no. 2., doi: 10.2136/vzj2012.0139.
Zusammenfassung „In der vorliegenden Arbeit wurde das Phänomen der „grünen Sände“ erforscht, welches seit 1999 im niedersächsischen Wattenmeer im Rahmen von Überwachungsflügen beobachtet wurde. Bei diesem Phänomen handelt es sich um deutlich grün gefärbte Watt- und Strandsedimente. Die Grünfärbung wird durch einen Flagellaten der Gattung Euglena hervorgerufen, der derzeit aufgrund morphologischer Bestimmungskriterien als Euglena viridis var. maritima bezeichnet wird. Er besiedelt zu Millionen das Sandlückensystem. Das Hauptziel der vorliegenden Studien war es, grundlegende Kenntnisse über die Verbreitung, Ökologie und Physiologie dieses Flagellaten zu erlangen, um abzuschätzen, welche Bedeutung Euglena viridis var. maritima im Wattenmeer zukommt und inwieweit das Massenauftreten als Warnsignal aus dem System zu werten ist. Um die großflächige interannuelle und saisonale Verbreitung von Euglena zu erfassen, wurden Daten der Flugüberwachung der Jahre 2000 bis 2003 ausgewertet sowie die saisonale Bestandsentwicklung des Jahres 2003 exemplarisch im Bereich der Insel Norderney verfolgt. Um das Habitat von Euglena genauer charakterisieren zu können, wurden im Sommer 2003 entlang von vier Transekten (Strand Norderney, Strand Memmert, Watt Mellum, Watt Norderney) einmalige Sedimentproben bzw. dreimalige am Strand Norderney entnommen und im Hinblick auf verschiedene sedimentologische, chemische und biologische Parameter analysiert. Laborversuche sollten zusätzlich Auskunft geben über die Toleranz von Euglena gegenüber unterschiedlichen Lebensbedingungen hinsichtlich der Parameter Salzgehalt, pH-Milieu und Temperatur. Die Vertikalverteilung von Euglena und einiger chemischer Parameter wurde am Weststrand von Norderney in der Zeit von Juli bis September 2003 untersucht. Ergänzend wurden Laboruntersuchungen und Feldversuche zur Photosynthese und Pigmentzusammensetzung durchgeführt. […]“
Die 3D-Seismik war ein sehr aufwändiges Projekt. Die Dimensionen stellen wir Ihnen an dieser Stelle vor. Das Untersuchungsgebiet Im Jahr 2013 wurden erste Testmessungen durchgeführt, um zu klären, ob eine 3D-Seismik die Struktur der Asse und das Deckgebirge abbilden kann. Sie zeigten, dass eine seismische Abbildung des Untergrundes mit ausreichender Genauigkeit möglich ist. Zusätzlich lieferten sie grundlegende Informationen zur Messanordnung der 3D-Seismik. Das Messgebiet umfasste eine Fläche von rund 37,5 Quadratkilometern und erstreckte sich in Richtung Südwest-Nordost. Es schloß die Orte Wittmar, Remlingen, Groß Vahlberg, Mönchevahlberg, Weferlingen und Klein Biewende ein. Auch Teile von Dettum und Sottmar gehörten dazu. Neben bebauten Gebieten gehörten große land- und forstwirtschaftlich genutzte Flächen zum Untersuchungsgebiet. Mit Blick in die Tiefe war geplant, dass die geologischen Strukturen der Asse von 200 bis 2.000 Metern Tiefe erfasst werden. Als Spätfolge des Zweiten Weltkriegs war nicht auszuschließen, dass im Untersuchungsgebiet Kampfmittel gefunden werden. Aufgrund des engen seismischen Messnetzes konnten diese eine Gefahr für die Mitarbeiter*innen darstellen. Nach Voruntersuchungen ging die BGE davon aus, dass auf rund sechs Prozent der Fläche des Untersuchungsgebiets Bombenblindgänger oder entsorgte Kampfmittel zu erwarten waren. Im Zuge der Durchführung der 3D-Seismik wurden hierzu genauere Untersuchungen durchgeführt. Das Messnetz Das Messnetz bestand hauptsächlich aus zwei Komponenten: den sogenannten Anregungspunktlinien und Empfangspunktlinien. An den Anregungspunkten wurden die seismischen Wellen mit Hilfe von Vibrationsfahrzeugen oder kleinen Sprengungen in den Untergrund gesandt. Dort wurden sie von den verschiedenen Gesteinsschichten reflektiert und an den Empfangspunkten auf der Erdoberfläche mit Hilfe von Messgeräten, sogenannten Geophonen, registriert und gespeichert. Für die 3D-Seismik wurde ein orthogonales Messsystem genutzt, das heißt, dass die Anregungspunktlinien und Empfangspunktlinien in einem rechten Winkel zueinanderstanden. Der Linienabstand des Messnetzes war im Umfeld der Schachtanlage Asse II enger und vergrößerte sich zum Rand des Untersuchungsgebietes. Pro Quadratkilometer fanden sich bis zu 2.000 Anregungspunkte, von denen die seismischen Wellen in den Untergrund gesandt wurden. Von insgesamt 40.860 vorgesehenen Anregungspunkten konnten 36.137 realisiert werden. Dies entsprach einer Quote von 88,4 Prozent. Empfangspunkte, an denen die vom Gestein reflektierten seismischen Wellen wieder aufgefangen wurden, waren in noch größerer Anzahl vorhanden. Von den geplanten rund 46.130 Messstellen konnten 44.677 realisiert werden. Dies entsprach einer Quote von 96,9 Prozent. Die genaue Lage der jeweiligen Punkte wurde mit Hilfe von GPS-Signalen bestimmt. Die Geologie der Asse mit ihren steil stehenden Flanken der Salzstruktur und den ebenfalls stark geneigten Schichten des Deckgebirges erforderten diese sehr hohe Anzahl von Messpunkten. Die große Neigung der einzelnen Schichtgrenzen war auch der wesentliche Grund für die Ausdehnung der Messfläche. Seismische Wellen, die in der Nähe des Höhenzuges der Asse an der Tagesoberfläche angeregt und an der Flanke der Salzstruktur reflektiert wurden, konnten erst weit entfernt vom Anregungspunkt, möglicherweise erst am Rande der Messfläche registriert werden. Sowohl der Winkel unter dem die reflektierten Wellen wieder auf die Tagesoberfläche trafen, als auch die erzielbare Auflösung zur Abbildung der geologischen Strukturen erforderten kleine Messpunktabstände von 10 Metern. In den Planungen standen die einzelnen Anregungs- und Empfangspunktlinien schnurgerade und in einem Winkel von 90 Grad zueinander. Der tatsächliche Verlauf wurde jedoch den jeweiligen Örtlichkeiten angepasst. So folgte man in den Ortschaften zum Beispiel soweit wie möglich dem Verlauf der Straßen. Der Zeitraum Der Terminplan sah vor, dass die Messungen am 1. Oktober 2019 beginnen und spätestens am 31. März 2020 abgeschlossen werden. Dieser Zeitraum beinhaltete auch die Vor- und Nachbereitung der Messungen. Der Einsatz der Vibrationsfahrzeuge und die Erzeugung von Sprengungen waren auf den Zeitraum vom 17. Januar 2020 bis 20. Februar 2020 beschränkt. Die Messungen Zur Auswertung und geologischen Interpretation der gewonnenen Daten wurden weitere Messungen durchgeführt. So wurden auf kurzen Profilen auch refraktionsseismische Messungen, sogenannte Nahlinien, durchgeführt. Diese sollten Aufschluss darüber geben, welche Wellenausbreitungsgeschwindigkeiten die oberflächennahen Schichten aufweisen. Die Aussagekraft der 3D-Seismik wurde dadurch verbessert. Weiterhin wurden sogenannte VSP-Messungen durchgeführt. VSP steht für: vertikales seismisches Profil. Die Messungen halfen, das Geschwindigkeitsmodell - also die Informationen darüber, in welchen Schichten sich die seismischen Wellen mit welcher Geschwindigkeit ausbreiten - im Bereich des Deckgebirges zu verbessern, um so die geologische Interpretation zu präzisieren. Das Untersuchungsgebiet war rund 37,5 Quadratkilometer groß und umfasste die Orte Wittmar, Remlingen, Groß Vahlberg, Mönchevahlberg, Weferlingen, Klein Biewende sowie Teile von Dettum und Sottmar. © GeoBasis-DE/BKG2018 mit eigenen Ergänzungen Die Mitarbeiter*innen der Infostelle Asse stehen gerne für weitere Fragen zur Verfügung. Bei Bedarf stellen Sie auch den Kontakt zu den entsprechenden Fachkolleg*innen her. Wenn Sie sich selbst einmal ein Bild von der Schachtanlage Asse II machen wollen, laden wir Sie zu einer Befahrung ein. Weitere Informationen hierzu erhalten Sie in der Infostelle Asse . Informationsflyer seismische Messungen (PDF, 2,03 MB) Themenschwerpunkt: 3D-Seismik Infostelle Asse: Weitere Informationen und Anmeldung für Befahrungen
Im Rahmen der 3D-Seismik wurden verschiedene technische Einrichtungen eingesetzt. Vom Vibrationsfahrzeug bis zum Geophon stellen wir Ihnen an dieser Stelle die wichtigsten Techniken im Detail vor. Die Vibrationsfahrzeuge Die seismischen Wellen wurden in den überwiegenden Fällen mit Hilfe von Vibrationsfahrzeugen erzeugt. Bei rund 82 Prozent der Anregungspunkte kamen diese zum Einsatz. Dies entsprach rund 29.800 Anregungspunkten. Die Vibrationsfahrzeuge wogen rund 24 Tonnen und verfügten über eine absenkbare rund 2,5 Quadratmeter große Bodenplatte. Die Absenkung erfolgte an jedem Anregungspunkt. Anschließend wurde ein sechzig Sekunden langes Vibrationssignal ausgesendet. In der Nähe von erschütterungsempfindlichen Bauten, wie zum Beispiel denkmalgeschützten Gebäuden wurde die Kraft reduziert. Gleichzeitig konnten bis zu vier Vibrationsfahrzeuge an unterschiedlichen Stellen des Messnetzes eingesetzt werden. Ausschließlich den Vibrationsfahrzeugen war es gestattet, Straßen und Wege zu verlassen. Auf unbefestigten Wegen galt für alle Fahrzeuge des Messtrupps eine Höchstgeschwindigkeit von maximal 20 Kilometern pro Stunde. Die Vibrationsfahrzeuge waren mit Niederdruckreifen ausgestattet, um Schäden an land- und forstwirtschaftlich genutzten Flächen so gering wie möglich zu halten. Die Reifenbreite betrug mindestens 71 Zentimeter. Schließlich galt es auch Lärmbelästigungen durch die Fahrzeuge zu vermeiden. In einem Abstand von zehn Metern durfte der Lärmpegel daher maximal 87 Dezibel erreichen. Vergleichbare Lautstärken werden zum Beispiel durch Rasenmäher oder Föne erreicht. Der Einsatz von Sprengmitteln In Gebieten, die mit den Vibrationsfahrzeugen nicht befahren werden konnten, wurden die seismischen Wellen mit Hilfe von kleinen Sprengungen erzeugt. Nach den Planungen sollten Sprengungen an rund 15 Prozent der zu untersuchenden Fläche, insbesondere in den Waldgebieten, zum Einsatz kommen. Insgesamt wurden 6.364 Sprengungen realisiert. Die Sprengungen wurden in extra gesetzten Bohrlöchern erzeugt. Diese wurden in einem Trockenbohrverfahren erstellt, temporär verrohrt, wenige Tage vor der geplanten Anregung mit Sprengstoff beladen, gesichert und mit Bentonit verschlossen. Die Bohrlöcher waren in der Regel sechs bis fünfzehn Meter tief und beinhalteten maximal 1 Kilogramm Sprengstoff. Waren Bohrungen in der gewünschten Tiefe aus geologischen Gründen nicht möglich, konnten auch zwei flachere Bohrlöcher erstellt werden. Doch auch diese mussten mindestens zwei Meter tief in die Erde reichen, wobei die Menge des Sprengstoffs für die seismische Anregung reduziert wurde. Beschleunigtes Fallgewicht Eine dritte Möglichkeit zur Erzeugung seismischer Wellen stellten beschleunigte Fallgewichte dar. Diese kamen nicht im Rahmen der eigentlichen 3D-Seismik zum Einsatz, sondern nur bei den sogenannten Nahlinien. Diese refraktionsseismischen Messungen auf kurzen Profilen sollten detaillierte Informationen über Wellenausbreitungsgeschwindigkeiten und Tiefen der oberflächennahen Schichten liefern. Die Empfangsstationen Um die reflektierten seismischen Wellen aufzufangen, wurden Geophone eingesetzt. Diese kamen an 44.677 Empfangspunkten des Messnetzes zum Einsatz. Es wurden Geophone mit einer Eigenfrequenz von 5 Hertz eingesetzt. Die Abtastrate bei der Digitalisierung der registrierten seismischen Daten betrug eine Millisekunde. Frühere Planungen gingen davon aus, dass die Datenübertragung von den Geophonen zu einem zentral im Messgebiet positionierten Messwagen mit Hilfe von Kabeln erfolgen sollte. Durch den technischen Fortschritt war es jedoch möglich, gänzlich auf die Kabel zur Datenübertagung zu verzichten. Die registrierten seismischen Daten wurden in der Empfangsstation gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen. Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit (Abfragen der sog. Metadaten) erfolgte mittels Bluetooth-Schnittstelle. Um den reibungslosen Betrieb der Geophone zu gewährleisten, wurden alle Stationen innerhalb von drei Tagen mindestens einmal auf ihre Funktionsfähigkeit und die Einhaltung der technischen Spezifikationen geprüft. Diese Prüfung erfolgte ebenfalls kabellos über eine Bluetooth-Schnittstelle. Jede Empfangsstation bestand aus einem Geophon, einem Analog-Digital-Wandler, einer Speichereinheit, einem Akku, einem GPS-Empfänger. Die eigentlichen seismischen Daten wurden im Datenzentrum in sogenannten Racks, wo Daten von mehreren Dutzend Geophonen gleichzeitige kopiert wurden, übertragen und gesichert. Neben den Geophonen an der Tagesoberfläche wurden im Rahmen von gesonderten VSP-Messungen (VSP, vertikales seismisches Profil) in vier bereits bestehenden Bohrlöchern Geophone eingelassen. Über die gesamte Länge einer zuvor festgelegten Messstrecke in der Bohrung sollten die Geophone im Abstand von jeweils zehn Metern die an der Tagesoberfläche angeregten seismischen Wellen auffangen. Die Messungen sollten helfen, das Geschwindigkeitsmodell - also die Informationen darüber, in welchen Schichten sich die seismischen Wellen mit welcher Geschwindigkeit ausbreiten - im Bereich des Deckgebirges zu verbessern, um so die geologische Interpretation zu präzisieren. Die Mitarbeiter*innen der Infostelle Asse stehen gerne für weitere Fragen zur Verfügung. Bei Bedarf stellen Sie auch den Kontakt zu den entsprechenden Fachkolleg*innen her. Flyer - Erkundung des Untergrunds der Asse - Informationen zur 3D-Seismik (PDF, 2,03 MB) Themenschwerpunkt: 3D-Seismik Infostelle Asse: Weitere Informationen und Anmeldung für Befahrungen
SWACI is a research project of DLR supported by the State Government of Mecklenburg-Vorpommern. Radio signals, transmitted by modern communication and navigation systems may be heavily disturbed by space weather hazards. Thus, severe temporal and spatial changes of the electron density in the ionosphere may significantly degrade the signal quality of various radio systems which even may lead to a complete loss of the signal. By providing specific space weather information, in particular now- and forecast of the ionospheric state, the accuracy and reliability of impacted communication and navigation systems shall be improved. The equivalent slab thickness is a measure of the width of the shape of the vertical electron density profile of the ionosphere. The equivalent slab thickness is defined by the ratio of the total electron content (TEC) and the peak electron density of the local ionosphere. To compute the peak electron density, vertical sounding data from different ionosonde stations are used. The corresponding TEC data are extracted from the SWACI TEC maps. For more details see http://swaciweb.dlr.de/data-and-products/public/slabthickness/?L=1.
Windverhältnisse in Ballungsgebieten Eine wesentliche Bedeutung für die lufthygienischen Verhältnisse und das Klima einer Region haben die bodennahen Luftaustauschprozesse. Ein Maß für den Luftaustausch stellt die Windgeschwindigkeit dar. Sie beschreibt die Strömungsgeschwindigkeit, mit der gleichzeitig zum Ausdruck kommt, daß die Atmosphäre Luftmassen heranführt bzw. abtransportiert. Innerhalb von bebauten Bereichen ist gegenüber dem freien Umland mit einer Verminderung der Windgeschwindigkeit in Bodennähe um durchschnittlich 20 – 30 % zu rechnen. Bei gleichzeitiger Erhöhung der bioklimatischen und lufthygienischen Belastung ist somit die Zufuhr unbelasteter Luftmassen auf der einen Seite sowie die Verwirbelung, Verdünnung und der Abtransport dieser belasteten Luft auf der anderen Seite häufig nicht mehr gewährleistet. In direkter Umgebung einzelner Baustrukturen und im Straßenbereich kann es jedoch zu so starken Erhöhungen der Windgeschwindigkeit durch Böen und Windkanalisierungen kommen, daß unangenehme Wirkungen auf Menschen (Windbelastung, Staubaufwirbelung, Augenreizung etc.) verursacht werden können. Bestimmt wird der Wind als vektorielle Größe über seine Richtung und Geschwindigkeit . Die kontinuierliche Messung des Windes erfolgt nach internationaler Absprache (World Meteorological Organisation 1983) an festen, möglichst ungestörten Stationen in einer Höhe von 10 m über dem Erdboden. Das vertikale Profil der Windgeschwindigkeit wird entscheidend von der jeweiligen Bodenrauhigkeit bestimmt (vgl. Abb. 1). Als weitere Einflussfaktoren können besonders in austauscharmen Strahlungsnächten mit geringem Bewölkungsgrad durch reliefbedingte Kaltluftabflüsse oder in Stadtgebieten auch durch Flurwindeffekte eigene Windsysteme aufgebaut werden. Die durch die starke Erwärmung der Stadt aufsteigenden Luftmassen bewirken ein Nachströmen kühlerer Luft aus dem Umland. Flurwindeffekte können aber nur dann innerstädtisch wirksam werden, wenn vom Stadtzentrum ausgehend Luftleitbahnen oder zumindest durchlässige Baustrukturen bis an die städtische Peripherie vorhanden sind. Für sehr große Ballungsgebiete wie Berlin spielen die Flurwindeffekte vor allem eine Rolle im Nahbereich geeigneter kaltluftproduzierender Flächen an der Stadtperipherie, aber auch bei Grünflächen in innerstädtischer Lage. Der Nachweis solcher Flurwinde ist sehr aufwendig und für Berlin bisher lediglich im Modell simuliert worden (vgl. Wagner 1993 und Karte 04.07, SenStadtUm 1993). Windrichtung und Geschwindigkeit In Berlin liegen für verschiedene Wind-Messstationen z. T. langjährige Messreihen der horizontalen Windverhältnisse vor. Die meteorologische Station auf dem Flugfeld Tempelhof gibt im Vergleich aller Stationen die ungestörtesten und für den regionalen Maßstab repräsentativsten Windgeschwindigkeiten wieder (vgl. SenStadtUm 1994). Im regionalen Maßstab werden die Windverhältnisse Berlins durch die Lage im Übergangsbereich zwischen kontinental und mehr ozeanisch geprägtem Klima bestimmt – West- bis Nordwestwinde entsprechen der ozeanischen Komponente mit zumeist wenig schadstoffbelasteter Meeresluft, Ost- bis Südostwinde der kontinentalen Komponente mit geringeren Windgeschwindigkeiten und vor allem im Winter erhöhter Schadstoffkonzentration (vgl. Abb. 2 und 3). Innerhalb des Stadtgebietes jedoch beeinflussen auch kleinräumige Faktoren, wie Temperatur- und Druckunterschiede zwischen verschiedenen Stadtstrukturen, die Windströmungen. Die Häufigkeitsverteilung der Windrichtungen für den Berliner Raum ist sowohl für Tages- als auch für Nachtstunden repräsentativ (vgl. Abb. 2). Die häufigste Windrichtung ist West mit 21 % aller Stunden, gefolgt von Südwest mit 16 %. Bei beiden Windrichtungen treten Windgeschwindigkeiten > 4 m/s am häufigsten auf. Nord und Nordost sind als Windrichtungen am wenigsten vertreten. Die mittlere Windgeschwindigkeit (über das Jahr gemittelt) ist bei den häufigsten Windrichtungen (West und Südwest) am größten (vgl. Abb. 3). Winde aus Südosten weisen im Mittel die geringsten Windgeschwindigkeiten auf. Der Jahresgang der Windgeschwindigkeit hat ein Maximum im Winterhalbjahr und ein Minimum in den Sommermonaten. Immissionsklimatologisch ungünstige Wetterlagen mit Windgeschwindigkeiten < 2 m/s bzw. Windstillen werden mit einem Anteil von 18 % registriert. Im Winter ist die Häufigkeitsverteilung wie erwähnt zu höheren Geschwindigkeitswerten hin verschoben. Danach ist der offene Messstandort Flughafen Tempelhof weder insgesamt noch während der Wintermonate als immissionsklimatologisch ungünstiger Standort einzustufen. Verteilung der Windrichtung Ein Vergleich langjähriger Messreihen von vier Stationen in Berlin (Ostkreuz, Buch), Potsdam und Schönefeld zur Windrichtungsverteilung zeigt für alle Messorte ebenfalls ein ausgeprägtes Vorkommen von West- bis Südwest-Winden (vgl. Abb. 4). Für die langjährige Berliner Bezugsstation Dahlem werden Windrosen zusätzlich für die Halbjahreszeiträume Sommer (Mai – Oktober) und Winter (November – April) dargestellt (vgl. Abb. 5). Die Windrosen in Abbildung 5 zeigen ebenfalls, allerdings jahreszeitlich unterschiedlich stark ausgeprägt, die genannten Verteilungen. Dabei fällt auf, dass besonders die übrigen Windrichtungen bei allen Stationen unterschiedlich stark vertreten sind. Die Ursache für diese Abweichungen liegt in der jeweils spezifischen Umgebung der Messstationen. Eine ähnliche Heterogenität der Messergebnisse zeigen auch Karten der bodennahen Windrichtung (Karten 04.03.3 und 04.03.4, SenStadtUm 1985). Danach gelten die dargestellten Windrichtungen nur für den jeweiligen Messort, anders als bei den Windgeschwindigkeiten sind die Aussagen innerhalb vergleichbarer Stadtstrukturen nicht übertragbar.
Am 10. Dezember 2020 berichtete die BGE im Rahmen der Veranstaltung Betrifft: Asse über die Erkundungsbohrungen R10 und R11. Die Nachberichterstattung zur Veranstaltung finden Sie in der Meldung - 18. Dezember 2020: "Betrifft: Asse" - Die BGE stellt die Erkundungsbohrungen R10 und R11 via Livestream vor . Die Aufzeichnung des Livestreams ist weiterhin auf dem YouTube-Kanal der BGE verfügbar ( "Betrifft: Asse" zu den Erkundungsbohrungen R10 und R11, YouTube-Aufzeichnung, externer Link ). An dieser Stelle veröffentlichen wir alle Fragen aus der Veranstaltung und die dazugehörigen Antworten. Bitte beachten Sie, dass wir sowohl die Fragen als auch die Antworten redaktionell überarbeitet haben, um die Lesbarkeit und Verständlichkeit zu erhöhen. Den Wortlaut im Original können Sie der Aufzeichnung des Livestreams entnehmen. Wenn Sie weitere Fragen zu den Erkundungsbohrungen R10 und R11 oder zu den weiteren Themen der Schachtanlage Asse II haben, schreiben Sie uns gerne eine E-Mail an dialog(at)bge.de . Ein solches Szenario ist im Vorfeld geprüft und bewertet worden. Es ist nahezu sicher auszuschließen. Um dennoch bestehende Risiken zu beherrschen, trifft die BGE verschiedene Vorkehrungen. So werden die Bohrungen verrohrt und die Arbeiten durch kontinuierliche Kontrollen und Messungen begleitet. Während der Bohrarbeiten wird die Bohrspülung überwacht. Sollten sich zum Beispiel Verluste bei der Bohrspülung zeigen, welche auf Risse oder Klüfte hinweisen können, kann sofort gegengesteuert werden. Unter anderem würde das Bohrloch zementiert werden. Die Bohrungen selbst betreffen erst einmal nur das direkte Umfeld. Mögliche Störungszonen bleiben durch die verschiedenen Sicherungsmaßnahmen lokal begrenzt. Größere nachhaltige Einwirkungen auf die Geologie sind ausgeschlossen. Beide Schächte werden kontinuierlich überwacht. Die Zusammensetzung des Wassers wird beprobt und der Wasserspiegel mittels elektronischer Messgeräte überwacht. Zurzeit laufen Planungen für ein Erkundungsprogramm der Schächte Asse 1 und Asse 3. Bevor das Erkundungsprogramm starten kann, müssen Vorarbeiten wie zum Beispiel Sicherungsarbeiten im nahen Umfeld erfolgen.. Seit mehreren Jahrzehnten dringt mit Steinsalz gesättigte Salzlösung in die Schachtanlage Asse II ein. Das bedeutet, dass diese Lauge das Salz des Salzstocks nicht weiter lösen kann. Das Risiko eines technisch nicht mehr beherrschbaren Lösungszutritts besteht jederzeit. Die Bohrungen dienen dazu, dass Risiko eines solchen Szenarios besser zu bewerten. Entsprechend sucht die BGE nach solchen Strukturen, hat solche aber noch nicht gefunden. In Störungszonen im tiefen Untergrund könnten relevante Mengen Grundwasser fließen. Die Bohrung R10 ist aktuell 152 Meter lang (Stand: 10. Dezember 2020). Sie hat damit noch nicht die signifikanten Grundwasserbereiche erreicht. Das geologische Profil ist so, wie es prognostiziert wurde. 4. Das beherrschbare Volumen des Zutrittes liegt wohl – nach Expertenschätzung - bei bis zu 500 Kubikmeter pro 24 Stunden. Da muss man eine Wasserblase suchen bzw. vermuten, die ein erhebliches Volumen von geschätzten 10.000 Kubikmeter oder mehr haben müsste. Wäre so etwas nicht längst bekannt? Denkbar sind ein großes Reservoir auf kleinem Raum oder aber ein weiträumiges Gebiet mit vielen kleinen Verästelungen. Solche Strukturen können weiterhin im Verborgenen liegen und nicht von den bisherigen Erkundungen erfasst worden sein. Genauso wichtig wie Erkenntnisse über das Reservoir ist jedoch auch das Wissen über die Fließpfade. Um auch darüber mehr Erkenntnisse zu gewinnen führt die BGE diese Bohrungen durch. Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Szenarien einen technisch nicht mehr beherrschbaren Lösungszutritt (AüL) begründen können. Dazu gehören unter anderem eine starke Zunahme der Lösungsmenge, eine Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Lösung sowie eine grundlegende Veränderung der Fließwege in der Schachtanlage Asse II. Mögliche Merkmale, die einen technisch nicht mehr beherrschbaren Lösungszutritt erkennen lassen sind unter anderem: Eine Zunahme der Zutrittsrate in der Südflanke auf dauerhaft mehr als 20 bis 30 Kubikmeter pro Tag und eine dauerhafte Abnahme der Sättigung an Steinsalz (Natriumchlorid) auf unter 1,200 bis 1,202 Gramm pro Kubikzentimeter Neben diesen „harten“ Faktoren, die unmittelbar messbar sind, gibt es weitere „weiche“ Faktoren, das heißt, sie müssen durch Experten geprüft und bewertet werden (expert judgement). Alle diese Faktoren sind Vorschläge, die derzeit diskutiert werden und in ihrer Gesamtheit betrachtet werden müssen. Das in der Fragestellung genannte Volumen bezieht sich demgegenüber allein auf die technische Auslegung der Anlage. Sie dient jedoch nicht der Feststellung des auslegungsüberschreitenden Lösungszutritts. Das schlimmste Szenario ist der Verlust der gesamten Spülung. Die Menge der Spülung ist auf wenige Kubikmeter begrenzt. Wie schnell die Lösung im Grubengebäude ankommen könnte, ist derzeit nicht in konkreten Werten auszudrücken. Ein Erkundungsziel der Bohrung ist es, mögliche Geschwindigkeiten zu berechnen, mit der Lösungen in das Bergwerk eindringen könnten. Aufgrund der Entfernung zum Grubengebäude und der geologischen Situation vor Ort geht die BGE davon aus, dass sich auch der Verlust der gesamten Bohrspülung nur unwesentlich in der Fassungsrate zeigen würde. Auch wäre eine solche Veränderung nur kurzfristig. Wahrscheinlich würde zutretende Bohrlochspülung nur durch den Nachweis des Markierungsstoffes (Tracers) nachgewiesen werden können. Allerdings ist dies ein unwahrscheinliches Szenario (siehe auch die Fragen 1 und 21). Eine nachhaltige Veränderung des Lösungszutrittes aufgrund größerer Lösungszutritte aus dem Deckgebirge ist nicht zu erwarten. Die Bohrung R 10 hat zurzeit eine Länge von 152 Metern (Stand: 10. Dezember 2020). Die Arbeiten an der Bohrung R 11 haben noch nicht begonnen. Die Bohrung R 10 befindet sich in dem erwarteten Unteren Buntsandstein mit vereinzelten kleinen Gipseinlagerungen. Anhydride, die dem Salzgestein oder signifikanten Ablagerungen im Deckgebirge zugeordnet werden können, wurden bisher nicht festgestellt. Über den aktuellen Stand der Bohrungen berichten wir in unseren Monatsberichten zur Asse . Die Bohrung R 10 ist in Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt mit einer Länge von 152 Metern ist erreicht (Stand: 10. Dezember 2020). In der Bohrung wurden erste geophysikalische Messungen vorgenommen. Wasserproben konnten noch nicht genommen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die BGE den erwarteten Unteren Bundsandstein mit vereinzelten kleinen Gipseinlagerungen angetroffen hat. Weitere Messergebnisse können erst in Bezug zur gesamten Bohrung betrachtet werden. Die Untersuchungen sind noch nicht abgeschlossen. Geophysikalische Messungen sind Messungen im Bohrloch. Die Messungen geben unter anderem Auskunft über die Dichte des Gesteins, den Wassergehalt und in geringem Maße über die Gesteinszusammensetzungen. Zu den geophysikalischen Messungen gehören: Kalibermessung des Bohrlochs (Kaliber-Log) Bohrlochverlaufsmessungen Temperaturmessung (Temperatur-Log) Messung des Salzgehalts in der Bohrspülung (Salinitäts-Log) Erfassung der natürlichen Gammastrahlung im Gestein (Gamma-Ray-Log) Erfassung des elektrischen Widerstandes (Fokussiertes-Elektro-Log) Bestimmung der Gesteinsdichte (Gamma-Gamma-Log) Bestimmung der Porosität (Neutron-Neutron-Log) Messung der Kompaktheit des Gesteins (Widerstandsnormalen-Log) Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen im Gestein zur Ermittlung von Porosität und Identifikation von Kluft- und Störungszonen (Akustik-Log und akustischer Bohrlochscan) Bestimmung der Fließraten von Flüssigkeiten in der Bohrung (Flowmeter) Bestimmung der Zementqualität und der Anbindung an das Gebirge und die Verrohrung (Zement-Bond-Log) Messung der Dichtheit zwischen Verrohrung und Gebirge (Verrohrungs-Zementschuh-Integritätstest und Formations-Integritäts-Test) Mit den Bohrungen soll nicht das Salzgestein in größeren Tiefen erkundet werden. Ziel der Bohrungen ist es, mögliche Fließpfade der Zutrittswässer im Deckgebirge und im Übergangsbereich vom Deckgebirge zum Salzgestein zu finden. Gemeint ist der hydraulische Kurzschluss. Wenn zwei Grundwasserleiter, die normalerweise durch eine nichtleitende Schicht getrennt wären, miteinander verbunden werden, wird ein hydraulischer Kurzschluss erzeugt. Da die Grundwasserleiter unterschiedliche Drücke aufweisen, findet ein Druckausgleich statt: Wasser fließt dann vom höheren Druck zum niedrigeren Druck und gelang somit dorthin, wo es nicht hingehört. Das sollte nicht passieren und ist durch geeignete Maßnahmen zu verhindern . Bevor die Rohre eingebracht werden, wird der Bereich zwischen Rohr und Gebirge zementiert. Entsprechend wären auch bei einer Entfernung der Verrohrungen die Gesteinsschichten nicht miteinander verbunden. Theoretisch wäre ein solches Vorgehen möglich gewesen. Gleichzeitig liegt die 3D-Seismik rund ein Jahr zurück. Alle technischen Geräte sind bereits zurückgebaut, so dass ein solches Vorgehen praktisch nicht mehr durchführbar ist. Im Rahmen der 3D-Seismik wurden jedoch auch Messungen in bestehenden Bohrlöchern durchgeführt. Neben den Geophonen an der Tagesoberfläche wurden im Rahmen von gesonderten VSP-Messungen (VSP, vertikales seismisches Profil) in vier bereits bestehenden Bohrlöchern Geophone eingelassen. Über die gesamte Länge einer zuvor festgelegten Messstrecke in der Bohrung sollten die Geophone im Abstand von jeweils zehn Metern die an der Tagesoberfläche angeregten seismischen Wellen auffangen. Die Messungen sollten helfen, das Geschwindigkeitsmodell - also die Informationen darüber, in welchen Schichten sich die seismischen Wellen mit welcher Geschwindigkeit ausbreiten - im Bereich des Deckgebirges zu verbessern, um so die geologische Interpretation zu präzisieren. Die Erkundung des tiefen Untergrundes erfolgt schrittweise durch unterschiedlichste Maßnahmen. Die Bohrungen sind nur ein Teil davon. Weitere Bohrungen werden folgen und jeweils auf Basis der neusten Erkenntnisse geplant. Da der Bereich Asse über Jahrzehnte erkundet wurde, liegen bereits viele Daten zum tiefen Untergrund vor. Die Daten der 3D-Seismik werden zusätzliche Erkenntnisse liefern. Gleichzeitig bestehen weiterhin Wissenslücken. Diese Lücken sollen geschlossen werden, um am Ende ein belastbares Gesamtbild von der Asse zu erhalten. Geologisch erkundet wird hauptsächlich der westliche Teil des Asse-Heeseberg-Höhenzugs. Dies beinhaltet die eigentliche Asse von Groß Denkte bis Klein Vahlberg. Das sind die Bereiche, in denen das Grundwasser, also die Grundwasserleiter oder der Grundwasserbereich liegen, die sich möglicherweise an die Schachtanlagen anschließen könnten. In die Gesamtbewertung fließen jedoch auch Gebiete bis in das Harzvorland ein. Die Untersuchungsmaßnahmen sind dort jedoch deutlich weniger intensiv . Zur geologischen Bewertung gehört darüber hinaus die derzeitige Erarbeitung eines Genesemodells. Das Genesemodell beschreibt die Entstehung der Asse. Durch die Einbeziehung der Historie ist es möglich, heutige Erkenntnisse besser zu bewerten. Mit einer speziellen Sonde – einer Art „Wasserwaage“ - die durch das Bohrgestänge geführt wird kann die Neigung festgestellt werden. Sollten bei den Messungen auffällige Abweichungen auftreten, würde die BGE zusätzliche Überprüfungen beauftragen. Durch diese können dann die Richtung und die Neigung gemessen werden. So kann der gesamte räumliche Verlauf der Bohrung dargestellt werden. Die Verrohrung ist für den zu erwartenden Gebirgsdruck während der Arbeiten ausgelegt. Die Verrohrung wird rund ein halbes Jahr bestehen bleiben. Die Bohrung wird nach Abschluss der Arbeiten zementiert und so langfristig gesichert. Die Verrohrungen werden nach Abschluss der Arbeiten herausgefräst. Das Bohrloch wird anschließend zementiert. Nach Beendigung der Arbeiten an den Bohrungen, werden diese qualitätsgesichert nach den Vorgaben des Bergamtes (LBEG) verfüllt. Der Arbeitsbereich über Tage wird renaturiert. In den Bohrlöchern selbst sind aktuell keine dauerhaften Messungen vorgesehen. Die Bohrungen werden qualitätsgerecht verfüllt. Sollten sich während der Arbeiten Hinweise darauf ergeben, dass der Bereich weiter zu beobachten ist, würde die BGE weitere Maßnahmen prüfen. Denkbar ist zum Beispiel, direkt neben dem Bohrloch eine separate Bohrung als Grundwassermessstelle einzurichten. Die BGE hat ein solches Vorgehen geprüft. Der Abstand zur Schachtanlage Asse II ist jedoch zu groß, um auswertbare Signale zu erhalten. Mit Hilfe von Tracern wird die Bohrspülung markiert. So ist diese zu einem späteren Zeitpunkt bei Bedarf eindeutig zu identifizieren. Während des Bohrvorgangs wird die Bohrspülung verwendet, um das anfallende Bohrmaterial aus dem Bohrloch herauszubringen. Mit Hilfe des Tracers kann dabei das Verhältnis von Bohrlochspülung und Grundwasser bestimmt werden. Auch im Falle des unwahrscheinlichen Szenarios, dass Bohrspülung über Risse oder Klüfte in die Schachtanlage Asse II gelangt, könnte diese dann eindeutig identifiziert werden. Voraussichtlich im März werden die Bohrarbeiten an der Erkundungsbohrung R10 abgeschlossen (Stand: 17. Februar 2021). Anschließend beginnt der Rückbau und der Umzug der Bohreinrichtung zum Bohrplatz R11. Voraussichtlich Ende Februar/Anfang März kann dort mit der Bohrung begonnen werden. Die Arbeiten werden rund ein halbes Jahr benötigen. Nach Möglichkeit wird parallel mit der Renaturierung der Bohrplätze begonnen. Es ist geplant die Arbeiten bis Ende 2021 vollständig abzuschließen. Wir werden über die Arbeiten laufend in unseren Monatsberichten zur Asse informieren. Als Ausgleichsmaßnahme wurde in der Gemeinde Cremlingen im Ortsteil Destedt auf einer Fläche von rund 5.710 Quadratmetern aufgeforstet. Die Fläche liegt rund 14 Kilometer nördlich der beiden Bohrplätze. Mit den zuständigen Eigentümern und Behörden wurden die notwendigen Verträge Anfang 2019 unterzeichnet. Die BGE befindet sich in regelmäßigem Austausch mit der AGO und kann jederzeit über den aktuellen Stand zu den Bohrungen berichten. Über den weiteren Projektfortschritt werden wir darüber hinaus regelmäßig auf unserer Homepage berichten. Nach Aufnahme aller Daten wird das geologische Modell der Asse aktualisiert. Zum Beispiel wird der Verlauf der geologischen Schichten und der Verlauf möglicher Grundwasserleiter in das Modell einfließen. Das Ergebnis wird mit den Daten der 3D-Seismik abgeglichen. Erkenntnisse aus der 3D-Seismik werden durch die Daten der Bohrungen gesichert bestätigt. Je nach Bedarf werden weitere Erkundungsmaßnahmen geplant und umgesetzt. Eine 3D-Seismik ist ein Messverfahren, mit dem mit Hilfe von Schallwellen Bilder erzeugt werden, eine Art Ultraschall für den Untergrund. Die BGE hat während des Jahreswechsels 2019/2020 eine 3D-Seismik in der Asse umgesetzt. Die Auswertung der Daten findet derzeit statt. Ziel ist es, mehr Erkenntnisse über den tiefen Untergrund zu erhalten, um die Rückholung besser planen zu können. Weitere Informationen zur 3D-Seismik finden Sie im Themenschwerpunkt 3D-Seismik . Alle Arbeiten, die wir unter Tage durchführen, stehen unter dem Vorzeichen, dass wir nicht wissen, wie sich der Lösungszutritt in Zukunft entwickeln wird. Um dieses Risiko zu minimieren und die Konsequenzen eines solches Szenarios zu begrenzen, wird die Notfallplanung umgesetzt. Die Maßnahmen der Notfallplanung sind Voraussetzung für eine erfolgreiche Rückholung der radioaktiven Abfälle aus der Schachtanlage Asse II. Um das Risiko eines technisch nicht mehr beherrschbaren Lösungszutritts besser bewerten zu können, müssen mehr Kenntnisse über die Geologie und den Lösungszutritt gewonnen werden. Dazu dienen die Bohrungen. Die gewonnenen Erkenntnisse haben auch Auswirkungen auf die weitere Rückholungsplanung. So kann es sein, dass Maßnahmen nicht wie geplant umgesetzt werden können und daher neu geplant werden müssen. An der grundsätzlichen Aufgabe, die radioaktiven Abfälle aus der Schachtanlage Asse II zurückzuholen, werden die Ergebnisse jedoch nichts ändern. Der Begriff stammt aus der Isotopenmessung. Dabei wird das Verhältnis von schweren zu leichten Isotopen eines Elements angegeben. Delta 13 C gibt zum Beispiel Auskunft über das Verhältnis der stabilen Isotope des Kohlenstoffs 12 C und 13 C in einer vorhandenen Probe gegenüber einem international definierten Standard. Solche Isotopenmessungen werden unter anderem auch in der Klimakunde vergangener Erdzeitalter (Paläoklimatologie) eingesetzt, um durch eine Verschiebung der Isotopenanteile nachzuweisen, ob Leben auf der Erde existierte oder wie hoch der CO 2 -Gehalt in der Atmosphäre gewesen ist.
rvSU-Kriterium Räumliche Verteilung Einordnung PrüfschrittPrüfschritt 2 WirtsgesteinTongestein Fachlich-regulatorische Beschreibung Fachliche BeschreibungAnhand des rvSU-Kriteriums wird die räumliche Charakterisier barkeit des Wirtsgesteinsbereichs mit Barrierefunktion (WbB)1 bewertet. Dazu wird herausgearbeitet, wie homogen bzw. he terogen die Abfolge der Gesteine im WbB ist und inwieweit sich somit die Eigenschaften des WbB ermitteln und räumlich über tragen lassen. Bedeutung für die Sicherheit des EndlagersystemsEine gute räumliche Charakterisierbarkeit ist Voraussetzung für eine zuverlässige Sicherheitsaussage und somit belastbare Abwägungsentscheidungen im Standortauswahlverfahren. Thematischer und regulatori scher BezugHauptgruppe „Räumliche Charakterisierbarkeit und Zuverläs sigkeit der Sicherheitsaussage“ (vgl. BGE 2023/3, S. 27 ff.); Anlage 3 (zu § 24 Abs. 3) StandAG § 7 Abs. 6 Nr. 3 Buchst. a) EndlSiUntV Anwendungsmethodik KategorisierungEine Einstufung eines Gebiets in Kategorie C mittels der aus den geowissenschaftlichen Abwägungskriterien (geoWK) ab geleiteten rvSU-Kriterien in Prüfschritt 2 erfolgt durch eine ge meinsame Betrachtung mehrerer dieser rvSU-Kriterien (BGE 2023/3, S. 34 f.). BewertungsmethodikBewertet wird die laterale räumliche Verteilung der Gesteinsty pen auf Basis einer geowissenschaftlichen Charakterisierung der 100 m des WbB, die bei der Bewertung des rvSU-Kriteri ums „Variationsbreite“ in vertikaler Richtung am besten ab schneiden. Die Bewertung erfolgt anhand von zwei- oder drei dimensionalen Betrachtungen der relevanten Daten, z. B. über Bohrungskorrelationen. Bewertungs-/DatengrundlagenBohrungsdaten (Schichtenverzeichnisse und bohrlochgeophy sikalische Daten), Profilschnitte, geologische Karten und Fach literatur. 1 Als WbB wird bis zum Zeitpunkt der konkreten räumlichen Festlegung des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs (ewG) in einem Untersuchungsraum der Wirtsgesteinsbereich bezeichnet, der den ewG aufnehmen kann (verändert nach BGE 2023/6). Innerhalb eines WbB kann theoretisch überall ein ewG platziert werden. Der ewG ist „der Teil eines Gebir ges, der bei Endlagersystemen, die wesentlich auf geologischen Barrieren beruhen, im Zusammenwirken mit den techni schen und geotechnischen Verschlüssen den sicheren Einschluss der radioaktiven Abfälle in einem Endlager gewährleis tet“ (§ 2 Nr. 9 StandAG; siehe auch BGE 2023/6. Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#1 – Objekt-ID: 11340823 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 1 von 5 rvSU-Kriterium Wertungsgruppen günstigGleichmäßig. bedingt günstigKontinuierliche, bekannte räumliche Veränderungen. ungünstigDiskontinuierliche, nicht ausreichend genau vorhersagbare räumliche Veränderungen. 1 Fachliche Herleitung des Kriteriums Das rvSU-Kriterium „Räumliche Verteilung“ orientiert sich am Indikator „Räumliche Verteilung der Gesteinstypen im Endlagerbereich und ihrer Eigenschaften“ des geoWK zur Bewertung der räumli chen Charakterisierbarkeit (Anlage 3 (zu § 24 Abs. 3) StandAG). Eine gleichmäßige Verteilung der Gesteinstypen und ihrer Eigenschaften führt zu einer guten räumlichen Charakterisierbarkeit und damit einer hohen Zuverlässigkeit der Sicherheitsaussage. Eine günstige Charakterisierbarkeit zeichnet sich dadurch aus, dass die in einem Gebiet vorkom menden Gesteinstypen und ihre bewertungsrelevanten Eigenschaften ermittelbar und räumlich übertragbar sind. Die Charakterisierbarkeit hängt einerseits vom strukturgeologischen Aufbau (Fal tung, Störungen) und andererseits von der räumlichen Verteilung der Gesteinstypen und ihrer Ei genschaften, also vom homogenen bzw. heterogenen Aufbau der Gesteinsabfolgen in vertikaler und lateraler Richtung ab. Die rvSU-Kriterien „Variationsbreite“, „Räumliche Verteilung“ und „Gesteins ausbildung“ bilden dabei unterschiedliche Betrachtungs- und Bewertungsskalen ab: Die Bewertung des rvSU-Kriteriums „Variationsbreite“ nutzt Gesteinstypen einer Lokation (bzw. Bohrung), um die Homogenität/Heterogenität innerhalb der Bohrung, d. h, der vertikalen Abfolge, zu bestimmen. Bei der hier beschriebenen Bewertung der räumlichen Verteilung der Gesteinstypen wird hingegen die laterale Variation der Gesteinstypen im Raum bewertet. Mit dem rvSU-Kriterium „Gesteinsausbil dung“ werden Gesteinsfazies überregional bewertet, indem eine genetisch zusammenhängende Summe von Gesteinstypen im Raum betrachtet wird. Das rvSU-Kriterium „Räumliche Verteilung" dient der Ermittelbarkeit der Gesteinstypen durch die Bewertung von lateralen Änderungen der Gesteinsabfolgen des WbB. Ein Gesteinstyp ist ein hin sichtlich seiner (mineralogischen und chemischen) Zusammensetzung überwiegend homogenes Gestein. Da die charakteristischen Eigenschaften der Gesteinstypen – wie Wärmeleitfähigkeit, Ge steinsdurchlässigkeit, elastische Eigenschaften und Festigkeit – maßgeblich von der mineralogi schen Zusammensetzung und der Textur des Gesteins bestimmt werden, zeichnet sich ein Ge steinstyp also auch durch charakteristische, lithologisch bedingte Eigenschaften aus. Eine gleich mäßige räumliche Verteilung der Gesteinstypen führt daher dazu, dass die räumliche Verteilung der Gesteinseigenschaften zuverlässig ermittelt werden kann. 2 Details der Anwendungsmethodik Bewertungsrelevant für das rvSU-Kriterium sind laterale räumliche Änderungen der Gesteinstypen innerhalb des WbB sowie Ausbildung und Verlauf der Trennflächen zwischen einzelnen Gesteinsty pen. Die Bewertung der räumlichen Verteilung macht eine dreidimensionale Betrachtung notwendig. Für die Bewertung eines Gebiets werden die 100 m des WbB in vertikaler Richtung herangezogen, Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#1 – Objekt-ID: 11340823 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 2 von 5 rvSU-Kriterium die bei der Bewertung des rvSU-Kriteriums „Variationsbreite“ am besten abschneiden. Die Verän derungen dieses Abschnitts der Gesteinsabfolge wird in lateraler Richtung über Profilschnitte oder einen Vergleich von Informationen aus unterschiedlichen Bohrlokationen bewertet (Abbildung 1). Zur Abgrenzung der Gesteinstypen einer Gesteinsabfolge werden in erster Näherung die Angaben aus Schichtenverzeichnissen zur Stratigraphie und Petrographie herangezogen, ggf. mit einer Prä zisierung durch bohrlochgeophysikalische Messungen (Logs). Sofern geeignete Daten vorliegen, erfolgt die Bewertung des rvSU-Kriteriums mithilfe von Bohrungskorrelationen, um das Ausmaß der räumlichen Veränderungen der Gesteinstypen innerhalb der Gesteinsabfolge lateral bewerten zu können. Zusätzlich können für eine Bewertung auch Literaturangaben in Verbindung mit georefe renzierten geologischen Karten hinzugezogen werden. Abbildung 1: Anwendungsmethodik des rvSU-Kriteriums „Räumliche Verteilung“. Das rvSU-Kriterium bezieht sich auf laterale Variationen in den 100 m des WbB, die bei der Bewertung der Variationsbreite in vertikaler Richtung am besten ab schneiden. Das rvSU-Kriterium wird mit „ungünstig“ bewertet, wenn diskontinuier liche, nicht ausreichend genau vorhersagbare räumliche Veränderungen vorlie gen. In jeder der Teilabbildungen stellen die farblich hervorgehobenen Bereiche im Untergrund jeweils den WbB dar. Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#1 – Objekt-ID: 11340823 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 3 von 5
rvSU-Kriterium Variationsbreite Einordnung PrüfschrittPrüfschritt 2 WirtsgesteinSteinsalz Fachlich-regulatorische Beschreibung Fachliche BeschreibungAnhand des rvSU-Kriteriums wird die räumliche Charakterisier barkeit des Wirtsgesteinsbereichs mit Barrierefunktion (WbB)1 bewertet. Dazu wird herausgearbeitet, wie homogen bzw. he terogen die Abfolge der Gesteine im WbB ist und inwieweit sich somit die Eigenschaften des WbB ermitteln und räumlich über tragen lassen. Bedeutung für die Sicherheit des EndlagersystemsEine gute räumliche Charakterisierbarkeit ist Voraussetzung für eine zuverlässige Sicherheitsaussage und somit für belast bare Abwägungsentscheidungen im Standortauswahlverfah ren. Thematischer und regulatori scher BezugHauptgruppe „Räumliche Charakterisierbarkeit und Zuverläs sigkeit der Sicherheitsaussage“ (vgl. BGE 2023/3, S. 27 ff.); Anlage 3 (zu § 24 Abs. 3) StandAG § 7 Abs. 6 Nr. 3 Buchst. a) EndlSiUntV Anwendungsmethodik KategorisierungEine Einstufung eines Gebiets in Kategorie C mittels der aus den geowissenschaftlichen Abwägungskriterien (geoWK) ab geleiteten rvSU-Kriterien erfolgt durch eine gemeinsame Be trachtung mehrerer dieser rvSU-Kriterien (BGE 2023/3, S. 34 f.). BewertungsmethodikDas Auftreten von Gesteinstypen einer anderen Lithologie als Beimengung oder Schichten innerhalb des WbB wird als Ana logiebetrachtung für die Ableitung der Variationsbreite der Ei genschaften verwendet. Als Bewertungsmaßstab dienen die am günstigsten zu bewertenden 100 m des WbB einer Loka tion. Bewertungs-/DatengrundlagenDie Bewertung erfolgt anhand von Bohrungsdaten (Schichten verzeichnisse, bohrlochgeophysikalische Daten). 1 Als WbB wird bis zum Zeitpunkt der konkreten räumlichen Festlegung des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs (ewG) in einem Untersuchungsraum der Wirtsgesteinsbereich bezeichnet, der den ewG aufnehmen kann (verändert nach BGE 2023/6). Innerhalb eines WbB kann theoretisch überall ein ewG platziert werden. Der ewG ist „der Teil eines Gebir ges, der bei Endlagersystemen, die wesentlich auf geologischen Barrieren beruhen, im Zusammenwirken mit den techni schen und geotechnischen Verschlüssen den sicheren Einschluss der radioaktiven Abfälle in einem Endlager gewährleis tet“ (§ 2 Nr. 9 StandAG). Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#2 – Objekt-ID: 11340816 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 1 von 5 rvSU-Kriterium Wertungsgruppen günstigDie Variationsbreite ist gering. bedingt günstigDie Variationsbreite ist deutlich, aber bekannt bzw. zuverlässig erhebbar. ungünstigDie Variationsbreite ist erheblich und/oder nicht zuverlässig erhebbar. 1 Fachliche Herleitung des Kriteriums Das rvSU-Kriterium „Variationsbreite“ orientiert sich am Indikator „Variationsbreite der Eigenschaften der Gesteinstypen im Endlagerbereich“ des geoWK zur Bewertung der räumlichen Charakterisier barkeit (Anlage 3 (zu § 24 Abs. 3) StandAG). Anhand des rvSU-Kriteriums wird die „Ermittelbarkeit der Gesteinstypen und ihrer charakteristischen Eigenschaften im vorgesehenen Endlagerbereich, insbesondere im vorgesehenen einschlusswirksamen Gebirgsbereich“ (Anlage 3 (zu § 24 Abs. 3) StandAG) bewertet. Da zum aktuellen Zeitpunkt kein einschlusswirksamer Gebirgsbereich (ewG) ausgewiesen werden kann, bezieht sich das rvSU-Kriterium auf den WbB. Die räumliche Charakte risierung des WbB soll möglichst zuverlässig möglich sein, da sie Voraussetzung für zuverlässige Sicherheitsbewertungen sowie für belastbare Abwägungsentscheidungen ist. Eine günstige Charakterisierbarkeit zeichnet sich dadurch aus, dass die in einem Gebiet vorkom menden Gesteinstypen und ihre bewertungsrelevanten Eigenschaften ermittelbar und räumlich übertragbar sind. Die Charakterisierbarkeit hängt einerseits vom strukturgeologischen Aufbau (Fal tung, Störungen) und andererseits von der räumlichen Verteilung der Gesteinstypen und ihrer Ei genschaften, also vom homogenen bzw. heterogenen Aufbau der Gesteinsabfolgen in vertikaler und lateraler Richtung ab. Die Bewertung des hier beschriebenen rvSU-Kriteriums „Variationsbreite“ nutzt Gesteinstypen einer Lokation (bzw. Bohrung), um die Homogenität/Heterogenität innerhalb der Bohrung zu bestimmen, beschränkt sich also auf die Bewertung der Homogenität/Heterogenität in vertikaler Richtung. Bei der Bewertung der räumlichen Verteilung der Gesteinstypen wird hingegen die laterale Variation der Gesteinstypen im Raum bewertet. Mit dem rvSU-Kriterium „Gesteinsaus bildung“ werden Gesteinsfazies überregional bewertet, indem eine Summe von genetisch zusam menhängenden Gesteinstypen im Raum betrachtet wird. Das rvSU-Kriterium „Variationsbreite“ dient der Bewertung der Spannbreite bewertungsrelevanter Eigenschaften für die Gesteinstypen, die den WbB aufbauen. Diese Eigenschaften der Gesteinsty pen – wie Wärmeleitfähigkeit, Gesteinsdurchlässigkeit (z. B. Diffusionsparameter), elastische Eigen schaften und Festigkeit – werden maßgeblich von der mineralogischen Zusammensetzung und der Textur des Gesteins bestimmt und sind wichtige Eingangsparameter für die Sicherheitsanalysen. Da die Variabilität der Eigenschaften ohne Erkundungsmaßnahmen in einem Gebiet in Phase I des Standortauswahlverfahrens nicht ermittelbar ist, wird für die Bewertung des rvSU-Kriteriums davon ausgegangen, dass eine Variabilität der vorkommenden Gesteinstypen – wie homogen/heterogen die Abfolge innerhalb des WbB ist – sich auch in der Variabilität der Eigenschaften selbst nieder schlägt. Der Grund hierfür ist, dass ein Gesteinstyp ein in sich überwiegend ähnlich zusammenge Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#2 – Objekt-ID: 11340816 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 2 von 5 rvSU-Kriterium setztes Gestein ist, das wiederum durch charakteristische, lithologisch bedingte Eigenschaften defi niert ist. Kommen innerhalb des WbB mehrere verschiedene Gesteinstypen vor, wird dies also als Analogiebetrachtung mit einer großen Variationsbreite der Eigenschaften gleichgesetzt. 2 Details der Anwendungsmethodik Die Bewertung des rvSU-Kriteriums „Variationsbreite“ basiert auf der geowissenschaftlichen Bear beitung des Gebiets, wobei der Hauptfokus der Charakterisierung auf dem WbB liegt. Dabei wird zunächst auf petrographische Beschreibungen der vorhandenen Gesteinstypen in den Schichten verzeichnissen der Bohrungen und ggf. zusätzlich auf bohrlochgeophysikalische Messungen zu rückgegriffen. Anhand dieser Arbeiten wird ermittelt, aus welchen Gesteinstypen der WbB in einem Gebiet aufgebaut ist. Für die objektive Bewertung wird als Betrachtungsmaßstab ein Gebirgsbereich von 100 m Mächtigkeit festgelegt, da dies der Mindestanforderung „Mächtigkeit des ewG“ entspricht (gemäß § 23 Abs. 5 Nr. 2 StandAG). Um ein konsistentes Vorgehen sicherzustellen, bezieht sich das rvSU-Kriterium „Variationsbreite“ auf die am günstigsten zu bewertenden 100 m des WbB, so lange kein Einlagerungsbereich festgelegt wurde. Bei der Bewertung des rvSU-Kriteriums wird an Stelle der Variationsbreite der Eigenschaften selbst das Vorhandensein verschiedener Gesteinstypen genutzt. Abfolgen, die weitestgehend aus einem Gesteinstyp bestehen, sind mit „günstig“ zu bewerten (Abbildung 1, Tabelle 1). Bestehen Abfolgen aus mehreren Gesteinstypen bzw. kommen vermehrt Einschaltungen anderer Lithologie vor, ist da von auszugehen, dass diese Abfolgen eine deutliche Variationsbreite der Eigenschaften aufweisen. Diese Abfolgen werden als „bedingt günstig“ bewertet. Eine Bewertung als „ungünstig“ erfolgt, wenn die Abfolgen aus mehreren Gesteinstypen mit erheblicher Variationsbreite der Eigenschaften auf gebaut sind und sich diese nicht zuverlässig ermitteln lassen. Abbildung 1: Anwendungsmethodik des rvSU-Kriteriums „Variationsbreite“. Das rvSU-Kriterium wird mit „ungünstig“ bewertet, wenn mehrere Gesteinstypen bzw. eine Wechsellagerung im Betrachtungsmaßstab und/oder die Eigenschaften nicht zuverlässig erhebbar sind. Die Anwendung des rvSU-Kriteriums bezieht sich auf die am günstigsten zu bewertenden 100 m des WbB einer Lokation. In den Teilabbildungen stellen die jeweils farblich hervorgehobenen Bereiche im Unter grund den WbB dar. Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#2 – Objekt-ID: 11340816 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 3 von 5
rvSU-Kriterium Gesteinsausbildung Einordnung PrüfschrittPrüfschritt 2 WirtsgesteinTongestein Fachlich-regulatorische Beschreibung Fachliche BeschreibungAnhand des rvSU-Kriteriums wird die räumliche Charakterisier barkeit des Wirtsgesteinsbereichs mit Barrierefunktion (WbB)1 bewertet. Dazu wird herausgearbeitet, wie homogen bzw. he terogen die Abfolge der Gesteine im WbB ist und inwieweit sich somit die Eigenschaften des WbB ermitteln und räumlich über tragen lassen. Bedeutung für die Sicherheit des EndlagersystemsEine gute räumliche Charakterisierbarkeit ist Voraussetzung für eine zuverlässige Sicherheitsaussage und somit belastbare Abwägungsentscheidungen im Standortauswahlverfahren. Thematischer und regulatori scher BezugHauptgruppe „Räumliche Charakterisierbarkeit und Zuverläs sigkeit der Sicherheitsaussage“ (vgl. BGE 2023/3, S. 27 ff.); Anlage 3 (zu § 24 Abs. 3) StandAG § 7 Abs. 6 Nr. 3 Buchst. a) EndlSiUntV Anwendungsmethodik KategorisierungEine Einstufung eines Gebiets in Kategorie C mittels der aus den geowissenschaftlichen Abwägungskriterien (geoWK) ab geleiteten rvSU-Kriterien erfolgt durch eine gemeinsame Be trachtung mehrerer dieser rvSU-Kriterien (BGE 2023/3, S. 34 f.). BewertungsmethodikDie Gesteinsfazies wird qualitativ anhand von überregionalen primären Ablagerungsverhältnissen bewertet. Dafür werden Tongesteinsformationen, die sich unter ähnlichen Bedingun gen in einem Ablagerungsraum gebildet haben, einer Fazies zugeordnet. Bewertungs-/DatengrundlagenDie Bewertung erfolgt anhand von paläogeographischen Kar ten, Fachliteratur zur Entstehungsgeschichte der Wirtsge steinsformationen, lithologischen Beschreibungen aus Bohrun gen und geophysikalischen Messungen (inkl. Bohrlochgeophy sik). 1 Als WbB wird bis zum Zeitpunkt der konkreten räumlichen Festlegung des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs (ewG) in einem Untersuchungsraum der Wirtsgesteinsbereich bezeichnet, der den ewG aufnehmen kann (verändert nach BGE 2023/6). Innerhalb eines WbB kann theoretisch überall ein ewG platziert werden. Der ewG ist „der Teil eines Gebir ges, der bei Endlagersystemen, die wesentlich auf geologischen Barrieren beruhen, im Zusammenwirken mit den techni schen und geotechnischen Verschlüssen den sicheren Einschluss der radioaktiven Abfälle in einem Endlager gewährleis tet“ (§ 2 Nr. 9 StandAG). Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#1 – Objekt-ID: 11340828 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 1 von 5 rvSU-Kriterium Wertungsgruppen günstigFazies mit regional einheitlicher Gesteinsausbildung. bedingt günstigFazies regional nach bekanntem Muster wechselnd. ungünstigFazies regional nach nicht bekanntem Muster wechselnd. 1 Fachliche Herleitung des Kriteriums Das rvSU-Kriterium „Gesteinsausbildung“ orientiert sich am Indikator „Gesteinsausbildung (Ge steinsfazies)“ des geoWK zur Bewertung der räumlichen Charakterisierbarkeit (Anlage 3 (zu § 24 Abs. 3) StandAG). Anhand des rvSU-Kriteriums wird die „Übertragbarkeit der Eigenschaften im vor gesehenen einschlusswirksamen Gebirgsbereich“ bewertet. Da zum aktuellen Zeitpunkt kein ein schlusswirksamer Gebirgsbereich (ewG) ausgewiesen werden kann, bezieht sich das rvSU-Krite rium auf den WbB. Die räumliche Charakterisierung des WbB soll möglichst zuverlässig möglich sein, da sie Voraussetzung für zuverlässige Sicherheitsbewertungen und somit belastbare Abwä gungsentscheidungen ist. Eine günstige Charakterisierbarkeit zeichnet sich dadurch aus, dass die in einem Gebiet vorkom menden Gesteinstypen und ihre bewertungsrelevanten Eigenschaften ermittelbar und räumlich übertragbar sind. Die Charakterisierbarkeit hängt einerseits vom strukturgeologischen Aufbau (Fal tung, Störungen) und andererseits von der räumlichen Verteilung der Gesteinstypen und ihrer Ei genschaften, also vom homogenen bzw. heterogenen Aufbau der Gesteinsabfolgen in vertikaler und lateraler Richtung ab. Die rvSU-Kriterien „Variationsbreite“, „Räumliche Verteilung“ und „Gesteins ausbildung“ bilden dabei unterschiedliche Betrachtungs- und Bewertungsskalen ab: Die Bewertung des rvSU-Kriteriums „Variationsbreite“ nutzt Gesteinstypen einer Lokation (bzw. Bohrung), um die Homogenität/Heterogenität innerhalb der Bohrung, d. h. der vertikalen Abfolge, zu bestimmen. Bei der Bewertung der räumlichen Verteilung der Gesteinstypen wird hingegen die laterale Variation der Gesteinstypen im Raum bewertet. Mit dem hier beschriebenen rvSU-Kriterium „Gesteinsausbildung“ werden Gesteinsfazies überregional bewertet, indem eine genetisch zusammenhängende Summe von Gesteinstypen im Raum betrachtet wird. Mit dem rvSU-Kriterium „Gesteinsausbildung“ wird anhand der Gesteinsfazies insbesondere die Übertragbarkeit der Eigenschaften auf einem überregionalen Betrachtungsmaßstab (z. B. becken weit) bewertet. Die Gesteinsfazies kann über die Gesteinsart, die Entstehungs- und Ablagerungs bedingungen, aber auch durch Gesteinsmerkmale definiert sein (vgl. Reading 2004, S. 19). Durch die vorherrschenden Bedingungen in einem bestimmten Ablagerungsraum bilden sich unterschied lich homogene/heterogene Abfolgen von Gesteinen (Abbildung 1). In einigen Ablagerungsräumen kommt es durch die ständige Veränderung der Ablagerungsbedingungen (wie z. B. die Wassertiefe, Sturmereignisse, jahreszeitlich bedingter, veränderter Eintrag sedimentären Materials oder verän derten Strömungsregimen) zur Ausbildung von heterogenen Abfolgen. Auch die paläogeographi sche Situation und Lokation innerhalb des Sedimentbeckens hat einen starken Einfluss auf die Fazies der Abfolge. So unterliegen z. B. Abfolgen in beckentieferen Bereichen in der Regel weniger starken Korngrößenvariationen und Ablagerungsprozesse sind weniger von den oben genannten Änderungen der Ablagerungsbedingungen beeinflusst (Abbildung 1). Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#1 – Objekt-ID: 11340828 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 2 von 5 rvSU-Kriterium Abbildung 1: 2 Schematische Darstellung eines marinen Ablagerungsraums für fluviatil transpor tierte Sedimente. Durch die korngrößenabhängige Transportreichweite der Partikel ergibt sich eine Ablagerung grobkörniger Sedimente (z. B. Sande) in Küstennähe und eine Abla gerung feinkörniger Sedimente (z. B. Tone) in größerer Entfernung zur Küste und z. T. in größeren Wassertiefen. Details der Anwendungsmethodik Für das Wirtsgestein Tongestein liegen oft keine detaillierten Fazies-Modelle und generell wenige konkrete Untersuchungsergebnisse zur Bewertung der Gesteinsfazies und der beeinflussenden Pro zesse (z. B. synsedimentäre Deformation) in den zu bewertenden Gebieten vor. Daher werden zum jetzigen Stand der Bearbeitung die primären Ablagerungsverhältnisse betrachtet und bewertet. So fern detaillierte Informationen zu Entstehungs- und Ablagerungsbedingungen und deren Auswirkun gen im Hinblick auf die Gesteinsfazies vorliegen, werden diese berücksichtigt. Gesteinskörper, die sich durch ähnliche Prozesse unter bestimmten Bedingungen in einem Ablage rungsraum gebildet haben, werden einer Fazies zugeordnet. Qualitative Aussagen für die zu bewer tenden Gebiete werden auf Basis paläogeographischer Karten, der Entstehungsgeschichte der Wirtsgesteinsformationen gemäß der vorhandenen Fachliteratur, ggf. lithologischer Beschreibungen aus Bohrungen, geophysikalischer Messungen inkl. bohrlochgeophysikalischer Daten sowie mittels Analogieschlüssen getroffen. Für die Bewertung von Gebieten können beispielsweise Bohrungen mit ähnlicher lithologischer Beschreibung mit Karten kombiniert werden, die Informationen über die Ablagerungsbedingungen oder die Fazies selbst enthalten. Fazies mit regional einheitlicher Gesteinsausbildung oder erwartbar einheitlicher Gesteinsausbil dung werden als „günstig“ bewertet (Abbildung 2). Küstennahe Flachwasserbereiche in klastischen Ablagerungsräumen sind z. B. durch Einschaltungen gröberklastischen Materials charakterisiert. Kann dies anhand von Bohrungsdaten belegt werden, wird der gesamte Faziesbereich als „ungüns tig“ bewertet. Die Gesteinstypen wechseln in diesem Fall nach einem nicht bekannten Muster. Geschäftszeichen: SG02303/97-3/1-2024#1 – Objekt-ID: 11340828 – Stand: 04.11.2024 www.bge.de Seite 3 von 5
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