Salzgewinnung: So setzen die Schweizer Salinen das neue Überwachungs- und Nachsorgekonzept um
30. November 2023
Die Salzgewinnung in der Schweiz erfolgt in den Kantonen Aargau und Basel-Landschaft unterirdisch durch Auflösen des Salzgesteins mit Wasser, die sogenannte Solung. Damit dieser Vorgang sicher abläuft und auch nach der Salzgewinnung die Sicherheit gewährleistet ist, arbeiten die Schweizer Salinen nach dem neusten Stand der Wissenschaft und Technik.
Dazu gehört nebst dem Solen mit Stickstoff ein umfassendes Überwachungs- und Nachsorgekonzept für die Bohrungen und Kavernen. Dieses Konzept ist Bestandteil der neuen Konzessionsverträge mit den Kantonen Aargau und Basel-Landschaft.
Warum eine Überwachung und Nachsorge von Kavernen?
Das Überwachungs- und Nachsorgekonzept legt fest, wie bestehende und künftige Kavernen und Bohrungen systematisch überwacht und am Ende ihrer Betriebsphase sicher verwahrt werden sollen. Es soll verhindern, dass es längerfristig zu übermässigen Oberflächensenkungen, zu Tagbrüchen oder zu Auswirkungen auf das Grundwasser kommt. Die Schweizer Salinen haben 2021 mit der Umsetzung des neuen Überwachungs- und Nachsorgekonzepts in den Kantonen AG und BL begonnen. Damit wird die Überwachung klar geregelt, insbesondere wie diese stattzufinden hat und über welche Zeiträume diese aufrechterhalten werden muss.
Weiter haben die Schweizer Salinen ihr Team mit Fachexperten verstärkt, welche zusammen mit externen Fachleuten und den kantonalen Behörden ein Reporting-System erarbeiten, mit dem das Unternehmen regelmässig Bericht erstattet. Dies alles, um sicherzustellen, dass die Salzgewinnung für Mensch und Umwelt sicher abläuft und allfällige unerwünschte Entwicklungen frühzeitig erkannt und unterbunden werden können. Wichtige Entscheide, wie beispielsweise der Entschluss, eine Kaverne zu verwahren, bedürfen so der Kontrolle und Einwilligung der Aufsichtsbehörde.
Welche Massnahmen beinhaltet die Überwachung und Nachsorge von Kavernen?
Während den vier Phasen im Lebenszyklus einer Kaverne kommen verschiedene Verfahren zur Anwendung:
Was genau in den vier Phasen im Lebenszyklus einer Kaverne geschieht, wird in den folgenden Abschnitten kurz veranschaulicht.
Die Massnahmen des Überwachungs- und Nachsorgekonzepts Solfelder im Detail
1. Planungs- und Erkundungsphase (Dauer ca. 5 – 10 Jahre)
In dieser Phase finden die geologischen Erkundungen mit Hilfe von Sondierbohrungen und seismischen Messungen statt. Diese liefern ein genaues Bild von den Gesteinsschichten und den tektonischen Einflüssen. Sie zeigen auf, ob die Bedingungen für eine sichere Salzgewinnung überhaupt gegeben sind.
Aktuell: Im 2020 haben die Schweizer Salinen in den Kantonen Aargau und Basel-Landschaft umfangreiche seismische Messungen durchgeführt. Flankierend dazu erfolgten mehrere Sondierbohrungen. Die letzte fand vom Juli 2022 bis Januar 2023 auf dem Gebiet der Gemeinde Pratteln statt.
2. Bauphase (Dauer ca. 1 – 2 Jahre)
In dieser Phase wird sichergestellt, dass sämtliche Bau- und Bohrarbeiten nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik erfolgen. So findet beispielsweise die Tiefbohrung in verschiedenen Etappen statt. Es werden fortlaufend dichte Rohre höchster Güte eingebaut und mit Spezialzement einzementiert. Nach jedem Rohreinbau verkleinert sich der Durchmesser der Verrohrung («Teleskopierung»). Dies schützt zuverlässig davor, dass Wasser zwischen den verschiedenen Gesteinsschichten oder zwischen Rohr und Gestein zirkuliert. Nach Fertigstellung einer Bohrung wird geprüft, ob Bohrloch und Rohre gasdicht sind. Die Methoden der Tiefbohrung werden laufend dem aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik angepasst.
Aktuell: Seit Oktober 2022 finden auf dem Solfeld Bäumlihof 5 südlich von Möhlin (AG) Tiefbohrungen bis in eine Tiefe von 270 Metern statt.
3. Betriebsphase (Dauer ca. 10 – 20 Jahre)
Der Salzabbau erfolgt in den Kantonen Aargau und Basel-Landschaft durch Solung. Dabei wird mit Wasser und Gas über 3 konzentrische Rohre Steinsalz durch gezielte Auflösung abgebaut.
Durch die einstellbaren Siederohre wird Wasser in die Salzschicht gepumpt und löst dort schichtweise das Steinsalz auf. Stickstoff wird in das äusserste Rohr gepumpt. Dieser bildet im oberen Bereich eine Abdeckung. Diese verhindert, dass sich die Kaverne und das Kavernendach beliebig nach oben ausdehnen. Durch das Steuern der Wasser- und Stickstoffzufuhr wird sichergestellt, dass die Kaverne sich wie geplant ausdehnt. Dieser Prozess wird als «kontrollierte Solung» bezeichnet.
Jede Bohrung und Kaverne ist permanent an die Messwarte angeschlossen, welche die Solung überwacht. In regelmässigen Abständen werden die Kavernen mit Echolotsonden vermessen und mit Produktionszahlen verglichen. So kontrollieren die Experten, dass Grösse und Form der Kaverne stets den genau berechneten Vorgaben entsprechen.
Der Solprozess wird neuerdings mit einer Computersimulationssoftware unterstützt, welche den Prozess der weiteren Solschritte simuliert und mit den aktuellen Vermessungen der Kavernen vergleicht. Höchste Priorität für die Schweizer Salinen hat dabei, dass die soltechnischen Vorgaben bezüglich der Kavernengrösse konsequent eingehalten werden.
Zusätzlich überwachen die Schweizer Salinen die Erdoberfläche auf Bodensenkungen mittels Präzisionsnivellements und teilen die Messwerte mit den kantonalen Behörden. Und schliesslich bauen die Schweizer Salinen das bestehende Netz an Grundwassermesstellen in beiden Kantonen weiter aus und verbessern so die Überwachung des Grundwassers.
Aktuell: Das neue Überwachungs- und Nachsorgekonzept wird z.B. in den Solfeldern Bäumlihof (AG) sowie Grosszinggibrunn (BL) umgesetzt. Dabei werden die Kavernen präzise vermessen und laufend überprüft.
4. Nachsorgephase (mind. 15 Jahre)
Hat die Kaverne ihre Zielgrösse erreicht, wird die Solung gestoppt und die Kaverne geht in die kontrollierte Nachsorgephase über. Sobald kein neues Wasser in die Kaverne gepumpt wird, stellt sich ein Gleichgewicht zwischen der mit Salz gesättigten Lösung in der Kaverne und dem umgebenden Salzgestein ein. Es kommt zu einem Lösungsstopp in der Kaverne durch die Sättigung des Wassers mit Salz. Obwohl die nach wie vor mit Sole gefüllte Kaverne nun ruht, steht sie für mehrere Jahre unter Beobachtung und wird weiter vermessen.
Diese Wartephase dauert so lange, bis sicher ist, dass die Kaverne stabil ist. Ist dies beispielsweise durch Messungen nachgewiesen, dichten die Schweizer Salinen das Bohrloch zu den umliegenden Gesteinsschichten endgültig ab und füllen es mit Spezialzement auf.
In der darauffolgenden Nachsorgephase führen Fachleute weiterhin regelmässig Höhenvermessungen (Nivellements) der Oberfläche und ein permanentes Grundwassermonitoring durch.