4.4 Grundwasserschutz
4.4.3 Umweltauswirkungen einschliesslich Massnahmen
4.4.3.1 Bauphase
Bedingt durch die erforderlichen Wasserhaltungsmassnahmen werden während der Bauphase die Grundwasserverhältnisse in der unmittelbaren Umgebung der Baugrube stark gestört. Je nach der Menge und Dauer des entnommenen Pumpwassers wird sich ein Absenktrichter um die Baugrube einstellen. Dessen Ausdehnung kann erst nach der Bemessung der benötigten Wasserhaltungs-massnahmen annähernd bestimmt werden. Damit werden Abschätzungen zur Beeinflussung des Fliessregimes und der benachbarten Grundwassernutzungsstellen (falls vorhanden) gemacht wer-den. Das Wasserhaltungskonzept für die Bauphase ist sorgfältig zu erarbeiten. Das Pumpwasser ist entweder durch Einleitung in den Vorfluter (Aare) oder, vorzugsweise, durch ordnungsgemässe Versickerung vor Ort dem Grundwasserstrom wieder zuzuführen.
Die Restwasserstrecke der Alten Aare wirkt im Fliessabschnitt unterhalb des KKG als Vorfluter.
Nur während Hochwasserperioden kann das Aarewasser kurzzeitig in den Grundwasserleiter infilt-rieren. Eine zeitlich und örtlich begrenzte Absenkung des Grundwasserspiegels während der Bau-phase kann durchaus zur Umkehr von Exfiltrations- zu Infiltrationsregime führen. Eine Einbusse der Grundwasserqualität kann jedoch mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, da die heutige Aare im Nord-Süd gerichteten Fliessabschnitt oberhalb des KKG ohnehin ins Grund-wasser infiltriert.
Während der Bauphase ist grösste Vorsicht bezüglich Grundwasserschutz erforderlich, und es sind strenge gesetzliche Auflagen einzuhalten. Massgebend hierfür ist die Gewässerschutzverord-nung des Kantons Solothurn (GSchV-SO) sowie insbesondere das Merkblatt „Bauarbeiten in Grundwasserschutzzonen“ (Kanton SO 2001a).
Eine umweltgerechte Baustellen-Entwässerung ist zwingend. Dies wird in der Regel dadurch si-chergestellt, dass die Bauherrschaft die Norm SIA 431, Entwässerung von Baustellen (SIA 1997), als vertraglich bindend erklärt. Damit werden der Unternehmer und die Bauleitung verpflichtet, die korrekte Entwässerung durchzuführen bzw. zu kontrollieren.
Bei Projektvariante 1 ist für das Haupt- und Nebenkühlwassersystem, bei Projektvariante 2 nur für das Nebenkühlwassersystem jeweils eine Unterdükerung der Alten Aare vom Hauptareal ins Teil-areal Nord erforderlich, welche unter den mittleren Grundwasserspiegel zu liegen kommt. Aus heu-tiger Sicht dürfte der Bau der Düker im Flussquerungsbereich auf konventionelle Weise, also in einer trockenen, gesicherten Baugrube (Baugrubensicherung) mit Wasserhaltung erfolgen. Wäh-renddem der Düker für das Hauptkühlwassersystem eine Breite von ca. 25 m aufweisen wird (nur Projektvariante 1), dürfte jene für das Nebenkühlwasser ca. 3 m bis 4 m betragen (beide Projektva-rianten).
Flussbautechnisch und im Grundwasservorkommen begründet, dürfte für den Bau der Dükerobjek-te eine Baugrubensicherung mit Spundwänden zur Anwendung gelangen. Wesentlich dabei ist der Bauablauf in zwei Etappen. Das bedeutet, der Bau einer Dükerquerung erfolgt fix fertig vorerst jeweils nur bis zur Flussmitte und wird anschliessend in einer zweiten Etappe ergänzt. Die Spund-wände werden nach Fertigstellung einer Etappe wieder zurückgezogen; sie verbleiben also nicht im Flussgrund. Mit diesem Vorgehen sind die temporären Querschnitteinengungen für den Aa-reabfluss sowie den Grundwasserdurchfluss minimal.
4.4.3.2 Betriebsphase
Die verbleibenden Auswirkungen des Bauvorhabens auf das Grundwasser während der Betriebs-phase können nur ortspezifisch beurteilt werden, d. h. erst nach der definitiven Festlegung der ein-zelnen Anlagen und Gebäuden im Rahmen der UVP 2. Stufe (Baubewilligung). Als massgebend hierfür gilt das Kriterium der Durchflusskapazität des Grundwassers. Das Bauvorhaben sieht eine tief reichende Gründung (je nach Alternativen) in erster Linie für die Reaktoranlage vor. Alle ande-ren Anlageteile inklusive Hybridkühlturm werden im Niederterrassenschotter gegründet, reichen jedoch nicht unter den mittleren Grundwasserspiegel. Der jetzige Planungsstand erlaubt keine De-tails zu Tiefe und Grösse der Fundationen, es ist jedoch davon auszugehen, dass die Reaktoran-lage, die Hauptkühlwasserleitungen bzw. die Nebenkühlwasserleitungen im Bereich der Unterque-rung der Alten Aare und einige, im Vergleich zu der Gebäudegrundfläche, jeweils relativ kleine Teilbereiche im Maschinenhaus, im Hauptkühlwasserpumpenhaus bzw. im Kühlturmpumpenhaus unter den mittleren Grundwasserspiegel reichen würden, dies unter Annahme, dass alle temporä-ren Einbauten aus der Bauphase rückgebaut werden können. Für die Grundwassermodellierung wird unterstellt, dass die Spundwand um die Baugrube der Reaktoranlage nach der Bauphase nicht entfernt wird. Diese Situation wurde bei der Grundwassermodellierung (AF-Colenco 2009i resp. Kapitel 4.4.3.4) mit dem konservativen Lastfall simuliert, bei dem eine Gründung der Reak-toranlage bis auf die Felsunterlage in der Talsohle berücksichtigt worden ist (siehe nachfolgender Abschnitt zur Grundwassermodellierung).
Nach Erfahrungen mit der seit nunmehr 30 Jahren bestehenden Dichtwand des KKG, die 15 m tief im Grundwasser eingetaucht liegt, kann davon ausgegangen werden, dass Bauteile, die mitten im 30 m mächtigen Talgrundwasserstrom unter den Grundwasserspiegel reichen, kaum ein hydrody-namisches Hindernis darstellen würden. Aufgrund der hohen Transmissivität der Schotterfüllung entsteht hier keine Stauwirkung. Die bei Projektvariante 1 notwendige Unterdükerung der Alten Aare für das Hauptkühlwassersystem reicht unter den mittleren Grundwasserspiegel. Die Auswir-kungen eines solchen Dükers auf die Grundwasserströmung wurden bei der Grundwassermodel-lierung berücksichtigt (siehe Kapitel 4.4.3.4 sowie (AF-Colenco 2009i)).
4.4.3.3 Grundwassernutzung zu Notstandszwecken
Eine optionale Grundwassernutzung zu Kühlzwecken kommt nur für die Notstandskühlung in Fra-ge. Die Notstandskühlung wäre z. B. erforderlich, wenn keines der redundanten und diversitären vorhandenen nuklearen Nebenkühlwassersysteme zur Verfügung stehen würden. In solchen sehr unwahrscheinlichen Notstandsfällen wird die Kühlwasserversorgung auf sicherheitstechnisch vitale Kühlstellen beschränkt und dadurch die notwendige Entnahmemenge aus dem Grundwasser mi-nimiert.
Basierend auf den Auslegungswerten der Notstandssysteme von KKG (Druckwasserreaktoranla-ge) und KKL (Siedewasserreaktoranla(Druckwasserreaktoranla-ge), unter Berücksichtigung der maximalen Reaktorleistung von KKN, wird für KKN von einer Grundwasserentnahme von 0.3 m3/s ausgegangen.
Im Normalbetrieb werden die Notstandskühlpumpen lediglich wiederkehrenden Funktionsprüfun-gen unterzoFunktionsprüfun-gen. Bei der Funktionsprüfung wird nur in grösseren Prüfabständen Grundwasser ent-nommen und mittels der geprüften Pumpe unmittelbar wieder in den Grundwasserstrom zurück gefördert. Die Massenbilanz der entnommenen und zurückgegebenen Grundwassermenge wird bei der Funktionsprüfung gleich Null sein.
Eine Verschmutzung des Grundwassers infolge der Notstandskühlung ist sowohl während der Funktionsprüfungen, als auch im Notstandskühlbetrieb ausgeschlossen. Eine Grundwassererwär-mung infolge der Dissipation ist wegen der kurzen Dauer der Funktionsprüfung vernachlässigbar.
Beim Notstandskühlbetrieb würde das Kühlwasser nicht zurück in das Grundwasser gefördert, sondern über Nebenkühlwasserrückläufe an den Vorfluter abgegeben.
4.4.3.4 Ergebnisse der Grundwassermodellierung
Das Bauwerk des Reaktorgebäudes mit seiner, für das Modell konservativ angenommenen tiefen Gründung bis auf den Fels, sowie die als Baumassnahme erforderliche Dichtwand mit der gleichen konservativen Gründungstiefe behindern lokal den Grundwasserdurchfluss gleichermassen. Ob-gleich diese Barriere auf einer Länge von ca. 160 m bei einer Gründung auf die Felsunterlage je nach Ausrichtung des Gebäudes überschlägig 10-15 % des Fliessquerschnitts verringert, ist die Wirkung auf den Grundwasserstrom mit einer Minderung des berechneten Durchflusses bezogen auf die Talbreite um ca. 1-2 % nur sehr gering (siehe dazu Abbildung 4.4-2).
Die hohe hydraulische Durchlässigkeit des Grundwasserleiters gestattet ein Umströmen des Hin-dernisses bei nur lokalen und sehr geringen Aufhöhungen vor der Dichtwand bzw. Absenkungen dahinter. Dadurch werden lediglich Spiegeländerungen von max. 25 cm erwartet, die zudem auf die unmittelbare Nähe des Bauwerkes begrenzt sind. Auf die Kapazität von Wasserfassungen ha-ben diese Änderungen keinen oder vernachlässigbaren Einfluss. Für die unmittelbar abstrom gele-gene Fassung Cartaseta prognostiziert das Modell eine Absenkung von ca. 5 cm, dies bei einer Tiefgründung bis auf die Talsohle. Quantitative Einflüsse auf den Grundwasserstrom oder -haushalt lassen sich somit – selbst bei konservativen Annahmen – vernachlässigen. An diesen wesentlichen Schlussfolgerungen würde sich auch nichts ändern, wenn ein in das Grundwasser reichender Düker für das Hauptkühlwassersystem vom Hauptareal zum Teilareal Nord erforderlich wäre (Projektvariante 1). Notwendigkeit und erforderliche Dimensionierung stehen derzeit noch nicht fest. Exemplarische Modellrechnungen für ein solches Bauwerk mit Unterquerung der Alten Aare zeigen stromunterhalb etwas grössere Absenkungen von wenigen Zentimetern und eine zu-sätzliche Reduktion der Durchflusskapazität um etwa 0.5% (siehe Abbildung 4.4-2).
Schadstoffe, die im Falle einer Havarie während der Bauphase in den Untergrund gelangen könn-ten, werden dort nur mobilisiert, wenn sie auf fliessendes Grundwasser treffen. Im Falle einer grundwasserschonenden Bauweise bei völliger Umschliessung und Trockenlegung der Baustelle ist die Wahrscheinlichkeit einer solchen Freisetzung sehr gering. Würde man einen solchen – wie auch immer begründbaren – Fall annehmen, wäre ein Schadstofftransport auf relativ begrenzte Bahnen beschränkt. Eine Gefährdung des Grundwassers wäre in einem solchen hypothetischen Fall nur für die unmittelbar abstrom gelegenen Fassungen KANI und Cartaseta zu erwarten.
Abbildung 4.4-2: Grundwasserspiegellage, Aufhöhung und Absenkung, hypothetischer Standort der Reaktoranlage auf Hauptareal, aus Fachbericht Grundwassermodellierung KKN (AF-Colenco 2009i)
Die potentiellen Wirkungen auf das Grundwasser sind insgesamt derart gering, dass eine verglei-chende Wertung der möglichen Reaktorstandorte kaum möglich ist. Eine Empfehlung aufgrund der Modellaussagen kann daher nicht gegeben und begründet werden. Damit kann auch festgestellt werden, dass die definitive Auslegung der Reaktoranlage kein entscheidendes Kriterium aus Sicht des Grundwasserschutzes darstellt.
4.4.4 Zusammenfassende Beurteilung
Die Auswirkungen des Bauvorhabens auf das Grundwasser werden im Rahmen der UVP 2. Stufe (Baubewilligung) detailliert untersucht, da sich das Bauvorhaben im Gewässerschutzbereich Au befindet. Die kritische Anforderung hierbei ist die Durchflusskapazität des Grundwassers, die bei der baulichen Auslegung der Anlage zu berücksichtigen ist. Ebenso sind während der Bauphase strenge Vorkehrungen zum Schutz des Grundwassers einzuhalten. Sowohl Hauptareal wie auch die beiden Teilareale Nord und Süd liegen ausserhalb von Grundwasserschutzzonen und Schutz-arealen, die grundsätzlich zu meiden sind. Öffentliche Grundwasserfassungen werden nicht beein-flusst. Die nächstgelegene Fassung mit rechtsgültiger Schutzzone ist das Pumpwerk Insel im
Schachen Niedergösgen, ca. 1 km stromabwärts vom WKW Gösgen gelegen. Je nach Lage der Anlagen und Gebäude muss jedoch die Auswirkung auf private industrielle Wasserfassungen be-urteilt werden (Atel, KANI, Cartaseta).
Durch die örtlich begrenzte Absenkung des Grundwasserspiegels während der Bauphase kann das Fliessregime des Grundwassers von Exfiltration nach Infiltration wechseln. Die Ergebnisse der Grundwassermodellierung zeigen, dass jedoch keine nennenswerte Änderung zu erwarten ist, da bereits im Ausgangszustand eine wechselseitige Beziehung zwischen Fluss- und Grundwasser besteht. Für die Betriebsphase ist ferner das Kühlwasserkonzept von Bedeutung. Dessen quantita-tive und qualitaquantita-tive Auswirkungen (z. B. Temperatur) auf Oberflächengewässer und das Grund-wasser müssen im Rahmen der UVP 2. Stufe (Baubewilligung) abgeklärt werden.
4.4.5 Pflichtenheft für die UVP 2. Stufe
Im Rahmen der UVP 2. Stufe werden folgende Untersuchungen im Bereich Grundwasserschutz durchgeführt:
- Aktualisierung der Angaben zur Grundwassernutzung (inkl. industrielle und private Entnah-mestellen) im Untersuchungsperimeter.
- Quantitative Abschätzungen des Einflusses der Wasserhaltungsmassnahmen auf die Grundwasserführung während der Bauphase (quantitativ und qualitativ), eventuelle Umkehr des Fliessregimes von Exfiltration nach Infiltration, d. h. eine vermehrte Infiltration von Aare-wasser ins GrundAare-wasser, Beurteilung verschiedener Wasserhaltungskonzepte mittels analy-tischer und numerischer Methoden basierend auf dem vorliegenden Grundwassermodell.
- Quantitative Abschätzung des Einflusses der Bauanlagen auf die Grundwasserführung wäh-rend der Betriebsphase, Kriterium der Durchflusskapazität, basiewäh-rend auf dem vorliegenden Grundwassermodell.
- Abklärungen zu den Auswirkungen der Kühlwasserkonzepte auf betroffenes Grundwasser während der Betriebsphase (je nach Relevanz), quantitative und qualitative Untersuchungen.
- Bau- und Betriebsphase: Beurteilung der Entwässerungskonzepte (z. B. SIA 431 (SIA 1997)), Versickerung vs. Einleitung in Vorfluter, physikalische und chemische Anforderungen an Wasserqualität.