Steinsalz und besonders Salzstöcke sind international als geeignetes Endlagermedium für radioaktive Abfälle anerkannt. Das Beispiel des Norddeutschen Beckens, in der auch der Salzstock von Gorleben liegt, zeigt im folgenden, wie dieses Gestein entstanden ist und welche Konsequenzen das für eine mögliche Nutzung als Endlager hat.
Die marinen Evaporite (Steinsalzvorkommen) in dem Norddeutschen Becken sind vor ca. 250 Millionen Jahren im erdgeschichtlichen Zeitalter des Perm entstanden. Während einer ausgedehnten Periode warmen, ariden Klimas wurden riesige Mengen von Salzen durch die Verdunstung von Meerwasser abgeschieden. Dabei kristallisierten die im Meerwasser enthaltenen chemischen Verbindungen in der Reihenfolge ihrer Löslichkeit aus und es entstand eine Gesteinsformation mit einer charakteristischen, aus überwiegend Steinsalz aber auch Kalisalzen, Anhydrit, Karbonat- und Tongesteinen bestehenden Schichtenfolge.
Da das Meerwasser nur 3,5 Masseprozente gelöste Salze enthält, wäre rein rechnerisch für eine 100 m mächtige Evaporitschicht die Eindunstung einer 5.700 m hohen Wassersäule erforderlich. Die Bildung der großen Salzmächtigkeiten (bis ca. 1500 m) im norddeutschen Raum lässt sich mit der bereits 1877 von Ochsenius vorgeschlagenen und mit einigen Modifikationen bis heute gültigen Barrentheorie auch aus verhältnismäßig flachen Sedimentationsbecken wie folgt erklären:
Unter den oben beschriebenen klimatischen Bedingungen kam es in einem vom offenen Ozean durch ein System von untermeerischen Schwellen und/oder durch Meeresengen abgeschnürten Becken zur Evaporitkristallisation.
Über die Schwellenregion wird durch Hebung und Senkung der Zufluss des Meerwassers reguliert. Wenn der Meerwasserzustrom unter der Verdunstungsrate liegt, kommt es zur Bildung von Salzen. Es kristallisieren zunächst Karbonate und Anhydrite, dann werden Steinsalz und Kalisalze ausgeschieden. Wenn sich der Zufluss erweitert, bringt das frisch zuströmende Meerwasser größere Salzmengen mit, die erneut Evaporite bilden. Auf diese Weise haben sich insgesamt sieben Zyklen gebildet. Von wirtschaftlicher Bedeutung für die Nutzung des Salzes sind hierbei die vier Hauptsalzzyklen, die zur besseren Unterscheidung die Namen der geographischen Lokalitäten tragen, in denen sie typisch ausgebildet sind: Werrafolge (Zechstein 1), Staßfurtfolge (Zechstein 2), Leinefolge (Zechstein 3) oder Allerfolge (Zechstein 4).
Im weiteren Verlauf der Erdgeschichte wurden die Evaporite des Zechsteins durch nachfolgende Ablagerungen der Trias (vor 205 Mio. Jahren), des Jura (vor 135 Mio. Jahren) und der Kreide (vor 65 Mio. Jahren) überlagert.
Steinsalz kann bereits bei niedrigen Druck- oder Zugbeanspruchungen plastisch verformt werden. Diese Eigenschaft führt dazu, dass das Salz (da es leichter ist als das umgebende Nebengestein und das überlagernde Deckgebirge) aufsteigt und die für die Norddeutsche Tiefebene so typischen Salzstöcke bildet. Die Abbildung stellt diesen Prozess für den Salzstock Gorleben dar.
Entwicklungsschema des Salzstockes Gorleben
Während des Aufstieges werden die ursprünglich horizontal liegenden Schichten oft stark verfaltet. Durch eine genaue Bewertung der Entwicklung der den Salzstock umgebenden Gesteinsschichten lassen sich der zeitliche Ablauf (Abbildung) aber insbesondere auch die Hebungsraten eines Salzstockes ermitteln.
Durch das plastische Verhalten des Steinsalzes (Konvergenz) würden die in Gorleben zu lagernden Abfälle nach kurzer Zeit vollständig durch das Salz eingeschlossen und versiegelt sein.
Es ist daher wichtig, bereits bei der Erkundung alle Faktoren zu untersuchen, die den Mechanismus des Salzaufstiegs, die Stabilität und die Integrität des ausgewählten Salzstockes in den vergangenen Jahrmillionen beeinflusst haben und in Zukunft beeinflussen könnten. Auf der Grundlage dieser Daten wird es möglich sein, die zukünftige Entwicklung des Salzstockes mit eingelagerten Abfällen zu prognostizieren.
Ohne Beendigung der Erkundungsarbeiten kann nicht mit abschließender Sicherheit beurteilt werden, ob der Salzstock von Gorleben als Endlager für alle Arten von radioaktiven Abfällen geeignet ist.
