Welche Auswirkungen haben Kaltzeiten auf die Endlagersicherheit? Diese Frage diskutierten Interessierte und Expert:innen am 20.06.2025 im Rahmen der neuen digitalen BASE-Vortragsreihe zur Forschung - scienceBASEd.

Klimaschwankungen müssen bei der Endlagersuche berücksichtigt werden

Natürliche Klimaschwankungen gibt es seit dem Beginn der Erdgeschichte.
Eiszeitalter lassen sich in Warm- und Kaltzeiten unterteilen. Die letzte Kaltzeit endete vor ca. 11 000 Jahren. Sie hat mit großräumigen Vergletscherungen und Permafrost deutliche Spuren in den Gesteinsschichten Mittel- und Nordeuropas hinterlassen. Seitdem befinden wir uns in einer Warmzeit des aktuellen Eiszeitalters.

Der Betrachtungszeitraum eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle beträgt eine Million Jahre. Innerhalb einer solchen Zeitspanne werden voraussichtlich mehrere Eiszeitalter mit entsprechenden Temperaturschwankungen auftreten. Mögliche Auswirkungen von Kaltzeitenmüssen zur Beurteilung der Endlagersicherheit in den Sicherheitsuntersuchungen berücksichtigt werden.

Das BASE hat daher im Rahmen zweier Forschungsvorhaben folgendes untersucht:

• Welche Auswirkungen haben sich ändernde Randbedingungen (z.B. durch zukünftige Kalt- und Warmzeiten) auf die Entwicklung des Endlagersystems? (Forschungsvorhaben AREHS) sowie
• Evaluierung von Methoden und Modellen zur Prognose der Schutzfunktion des Deckgebirges (z.B. beeinflusst durch glaziale Erosion) in Deutschland über den Zeitraum von 1.000.000 Jahren (Forschungsvorhaben MeMoDeck).

Agenda

• 13:00 Begrüßung | Jochen Ahlswede (BASE)
• 13:15 Forschungsvorhaben AREHS | Rene Kahnt (G.E.O.S Ingenieurgesellschaft mbH)
• 13:50 Forschungsvorhaben MeMoDeck | Matthias Brandt (IfG Institut für Gebirgsmechanik GmbH)
• 14:20 Rückfragen und Diskussion | Ingo Kock (BASE)
• 14:30 Abschluss | Esther Kähler (BASE)

Erkenntnisse der BASE-Forschungsvorhaben AHRES und MeMoDeck

Im Forschungsvorhaben AREHS wurden mit gekoppelten numerischen Simulationen die Auswirkungen wiederkehrender Eiszeiten auf den geologischen Untergrund untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass glaziale Zyklen bleibende Spuren im Untergrund hinterlassen, zum Beispiel in Form veränderter Druckverhältnisse, Spannungszustände und Temperaturverteilungen. Solche Temperaturänderungen entstehen etwa durch die Ausbildung von Permafrost oder durch das Vordringen und Abschmelzen von Gletschern. Diese „Fingerabdrücke“ vergangener Vereisungen sind noch heute in Messdaten erkennbar und prägen die Ausgangsbedingungen künftiger Modellierungen.

Da in AREHS bewusst mit generischen, also nicht standortspezifischen, Modellen gearbeitet wurde, konnten die Ergebnisse nur eingeschränkt anhand von realen Daten überprüft werden. Dennoch liefern die Arbeiten wertvolle Grundlagen für die Sicherheitsanalysen im Standortauswahlverfahren. Mit dem entwickelten, stark automatisierten Workflow können die Methoden künftig effizient auf konkrete Standorte übertragen werden

Im Forschungsvorhaben MeMoDeck wurden ebenfalls Modellrechnungen durchgeführt. Hierbei lag der Schwerpunkt auf der Entstehung eiszeitlicher Rinnen und dem Umgang mit deren Ungewissheiten.

Durch die Simulationsrechnungen für einen abstrakten Standort mit unterschiedlichen geologischen und hydrologischen Situationen konnten Werte für mögliche Rinnentiefen abgeleitet werden. Diese Ergebnisse unterstützen das BASE bei der weiteren Bewertung.

Fazit der Veranstaltung

Rund 100 Interessierte kamen zusammen, um sich bei der ersten Ausgabe der digitalen Vortragsreihe scienceBASEd über die Ergebnisse der BASE-Forschung zu informieren und auszutauschen. Unter ihnen waren interessierte Bürger:innen, Wissenschaftler:innen und Akteure im Standortauswahlverfahren.

In der Diskussion wurde unter anderem thematisiert, inwieweit die Modellrechnungen aus dem Forschungsvorhaben MeMoDeck realitätsbezogen sind, da eine unmittelbare Übertragbarkeit auf die Realität nicht direkt ersichtlich sei. Der Auftragnehmer für das Forschungsvorhaben MeMoDeck sieht hier Potenzial für weitere Modellrechnungen, die dies leisten könnten.

Vortrag, Diskussion und das große Interesse an der Veranstaltung haben gezeigt, dass sich dieser Weg des wissenschaftlichen Austauschs für alle Beteiligten lohnt.

Bei Rückfragen, Anmerkungen oder für weitere Informationen wenden Sie sich gerne an: