Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente

Transcriptie

1 Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente

2 Contents Document title: Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente Status: Versie 3.0 Date: 7 oktober 2013 Project name: MER PSCT Project number: 9W Client: Akzo Nobel Industrial Chemicals B.V. Reference: 9W /R0003/Nijm Drafted by: Marc Giesberts Checked by: Rob Schonk Date/initials check: 7 oktober 2013 Approved by: Marc Giesberts Date/initials approval: 7 oktober 2013 Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

3 Contents 1 Contents 1 Inleiding Algemeen Aanleiding Welke partijen zijn betrokken? Leeswijzer Milieueffectrapportage Waarom een MER? Overzicht m.e.r.-procedure M.e.r.-procedure stapsgewijs Inspraak op het MER Te nemen besluiten en tijdsplanning Achtergrond en doelstelling Zoutwinning door oplosmijnbouw Probleemschets Noodzaak tot stabilisatie Grondstoffen voor vulstof Proefproject Kennisontwikkeling vulstof recepturen, veiligheid en effectiviteit Duurzame insluiting Geologie projectgebied Aanwezige natuurlijke barrières Aardbevingsrisico Plastisch gedrag van zout Gebiedsproces Doelstelling en succes van de voorgenomen activiteit Het proefproject Inleiding Theoretisch onderzoeksdeel Verantwoording reststoffen Receptuur van de vulstof Risicoanalyse duurzame insluiting Selectie van te stabiliseren cavernes Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

4 Contents 4.3 Uitvoeringsdeel Voorgenomen activiteit Vulstofproductie installatie en facilities Aanbrengen vulstof in de cavernes Verwerken overschotpekel Risicobeheersing Een vervolg op het proefproject? Alternatievenontwikkeling Inleiding Bepaling van het basisalternatief Bouwstenen voor het voorkeursalternatief Effectbeoordeling Referentiesituatie en referentiejaar Projectgebied, studiegebied en milieueffecten Beoordelingskader Bodembeweging Bodem en water Natuur Landschap, cultuurhistorie en archeologie Woon- en leefmilieu Geluid en trillingen Geur en lucht Verkeer Beeldkwaliteit Licht Externe Veiligheid Ruimtebeslag Effectbeoordeling woon- en leefmilieu Klimaat en energie Leemten in kennis & informatie en Evaluatie Leemten Evaluatie Conclusie Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

5 Contents BIJLAGEN 1. Lijst van afkortingen en verklarende woordenlijst 2. Ligging projectgebied 3. Ligging cavernes, correlatie paneel geologie, schema s migratieproces potentieel instabiele caverne versus inherent veilige caverne en schema s stabilisatieproces 4. Waardering van potentieel instabiele cavernes en kwantitatieve bodemdaling prognoses per caverne 5. Technische beschrijving 6. Beleidskader 7. Beslisboom risicoanalyse Quintessa 8. Geraadpleegde literatuur, onderzoeken en bronnen LIJST VAN FIGUREN Figuur 1-1: Foto van AkzoNobel te Hengelo... 1 Figuur 1-2: Foto van (een deel van) het projectgebied Figuur 2-1: Overzicht m.e.r. procedure... 5 Figuur 3-1: Schematische weergave zoutwinning (figuur op schaal)... 8 Figuur 3-2: Verzakking aan het maaiveld aan de Boekeloseveldweg Figuur 3-3: Sinkhole nabij Hengelo Figuur 3-4: Fasen in caverne migratie: potentieel, actueel en acuut Figuur 3-5: Onderverdeling van 63 potentieel instabiele cavernes Figuur 3-6: Overzichtskaart van beoordeling impact op bovengrondse functies bij caverne migratie Figuur 3-7 Geologische tijdschaal Figuur 3-8: Breuken (in rood) in de top van het Rötzout (uit Appendix E, van der Kroef 2012) Figuur 3-9: Hydraulische conductiviteit geologie Twente Figuur 3-10: Veilig en effectief gestabiliseerde caverne Figuur 3-11: Ligging van breuksystemen, locatie en sterkte van aardbevingen (1900 tot 1996) Figuur 3-12: Impressie inloopavond maart Figuur 4-1 Schematische weergave van aanbrengen vulstof in potentieel instabiele caverne Figuur 4-2: Schematische weergave en afmetingen van de VPI Figuur 4-3 Toename concentratie verontreinigende stoffen in de Muschelkalk Figuur 4-4 Toename concentratie verontreinigende stoffen in de Muschelkalk Figuur 4-5: Confinement en containment zone, tijdens aanbrengen vulstof en na afsluiten boorgaten 44 Figuur 4-6: Bow-tie risicoanalyse Figuur 4-7: Risicobeheerscyclus (Risman) Figuur 4-8 Cavernes met boorgatafsluiters op Twence terrein waarvoor stabilisatie wenselijk is Figuur 4-9: Schematisch boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne Figuur 4-10: Schematisch boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne Figuur 4-11: Schematische boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne Figuur 4-12: Schematische boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne Figuur 4-13: Schematische boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne Figuur 4-14: Verwerking overschotpekel volgens de eerste optie Figuur 4-15: Besluitvorming en stappen voor Stabilisatie Cavernes Twente Figuur 5-1: Mogelijke locaties vulstofproductie installatie en de drie cavernes Figuur 5-2: Gedeelte van de stortplaats bij locatie Figuur 5-3: Mogelijke locaties vulstofproductie installatie Figuur 6-1: AHN op en rondom het projectgebied in NAP + meters Figuur 6-2: Fragment bodemkaart, schaal circa 1: Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

6 Contents Figuur 6-3: Twekkelerbeek en Strootbeek Figuur 6-4: Ecologische hoofdstructuur gebied grenzend aan projectgebied Figuur 6-5: Voorkomen van vogels op het terrein van Twence Figuur 6-6: Depositiecontour NOx 0,05 mol N/ha/jaar Figuur 6-7: Archeologische verwachtingskaart (gemeente Hengelo en gemeente Enschede) Figuur 6-8: Zonebewakingspunten Figuur 6-9: Voor het geur- en luchtonderzoek relevante locaties, incl. omringende woningen Figuur 6-10: Visualisatie voor Boeldershoek (uit vigerend bestemmingsplan) LIJST VAN TABELLEN Tabel 2-1: Overzicht besluiten voor voorgenomen activiteit... 7 Tabel 2-2: Globale planning proefproject... 7 Tabel 3-1: Betrokken kennisdragers en experts Tabel 3-2: Stratigrafie projectgebied Tabel 3-3: Hydraulische eigenschappen geologische voorkomens in Twente Tabel 3-4 Geotechnische eigenschappen van de geologische lagen in het projectgebied Tabel 3-5: Overzicht voorlichting en communicatie Tabel 4-1: Overzicht mogelijke reststoffen Tabel 4-2: Samenvatting eigenschappen vulstof Tabel 4-3: Overzicht bandbreedte recepturen Tabel 4-4: Voorbeelden alternatieve scenario s Tabel 4-5: Kenmerken van de cavernes onder het Twence terrein, waarvoor stabilisatie wenselijk is. 50 Tabel 4-6: Overzicht monitoringstechnieken Tabel 5-1: Beoordeling van grondstoffen voor vulstof Tabel 5-2: Beoordeling van locaties voor vulstofproductie installatie Tabel 5-3: Vergelijking mogelijkheden voor verwerking overschot pekel Tabel 6-1: Beoordelingskader Tabel 6-2: Effectbeoordeling bodembeweging Tabel 6-3: Bodemopbouw volgens REGIS-II Tabel 6-4: Effectbeoordeling bodem en water Tabel 6-5: Effectbeoordeling natuur Tabel 6-6: Effectbeoordeling landschap, cultuurhistorie en archeologie Tabel 6-7: Langtijdgemiddelde beoordelingsniveaus LAR,Lt en toetsing vigerende vergunning Tabel 6-8: Overzicht overschrijdingen langtijdgemiddelde beoordelingsniveau (LAR,Lt in db(a)) Tabel 6-9: Emissies ten opzichte van de huidige situatie Tabel 6-10: Overzicht verkeerintensiteit (etmaalintensiteit werkdag) voor drie jaartallen Tabel 6-11: Toetsing NO 2 aan grenswaarde achtergrondconcentratie (2010) Tabel 6-12: Effectbeoordeling woon- en leefmilieu Tabel 6-13: Netto emissies transport AEC reststoffen (per jaar) Tabel 6-14: Effectbeoordeling klimaat en energie Tabel 8-1: Effectbeoordeling totaal Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

7

8 1 Inleiding 1.1 Algemeen Akzo Nobel Industrial Chemicals B.V. (verder: AkzoNobel) produceert en verkoopt kwalitatief hoogwaardige zoutproducten, die worden gewonnen uit de ondergrondse zoutvoorraden in de nabije omgeving van Hengelo en Enschede. Het zout wordt verwerkt op de productiesite van AkzoNobel in Hengelo (zie Figuur 1-1). In de omgeving van Hengelo bevindt het winbare zout zich in ondergrondse lagen op circa 300 tot 1600 meter diepte. AkzoNobel wint zout door middel van oplosmijnbouw. Dit houdt in dat water in de ondergrondse zoutlaag geïnjecteerd wordt waardoor het zout oplost. Er ontstaan met zout water (pekel) gevulde ondergrondse holtes (cavernes) op de plaats waar oorspronkelijk het zout zat. Figuur 1-1: Foto van AkzoNobel te Hengelo 1.2 Aanleiding AkzoNobel wint sinds 1918 zout in Twente. Zoutwinning is begonnen in Boekelo en vanaf 1933 is het wingebied verplaatst naar de omgeving van Hengelo en Enschede. Het zout wordt daar gewonnen door oplosmijnbouw uit zoutafzettingen op 350 tot 500 meter diepte. De huidige methode en de daarbij door AkzoNobel opgestelde en met Staatstoezicht op de Mijnen 1 afgestemde technische criteria voor zoutwinning in Twente zijn het resultaat van decennia lange ervaring en beschreven in de Good Salt Mining Practice. 1 Overheidsdienst (SodM) die toezicht houdt op de naleving van wettelijke regelingen, van toepassing bij het opsporen, winnen, opslaan en transporteren van delfstoffen. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

9 Deze criteria zijn door de jaren heen aangepast om aan te sluiten bij de laatste kennis over caverne groei en stabiliteit. 63 van de oudere cavernes ontwikkeld vóór circa 1980 voldoen niet aan de huidige criteria. Deze cavernes blijken zo groot te zijn geworden, dat het plafond van de cavernes op enig moment instort. Als het dak van een caverne vele malen achter elkaar instort, kruipt de caverne als het ware omhoog. We noemen dit caverne migratie. Enkele tientallen van deze potentieel instabiele cavernes liggen onder het terrein van Twence B.V. Uiteindelijk kan migratie leiden tot verzakkingen aan het maaiveld. Een verzakking kan ontstaan in de vorm van een zichtbare kom in het landschap en kan zelfs tot een gat van tientallen meters doorsnede leiden. Een dergelijk gat heet een sinkhole en is in 1991 ontstaan in de buurt van Hengelo. Met dit dus ook daadwerkelijk opgetreden scenario start AkzoNobel in samenwerking met Twence een proefproject om een drietal van dergelijke cavernes te stabiliseren door het aanbrengen van een vulstof op basis van afvalstoffen. Het bedrijfsterrein van Twence is de locatie waarop de benodigde installaties gebouwd zullen worden en vormt daarmee de proeftuin voor dit proefproject. Het proefproject vormt een onderzoeks- en besluitvormingstraject om de stabiliteit van dergelijke cavernes te vergroten, onder de naam Pilot Stabilisatie Cavernes Twente (PSCT). De doelstelling van het proefproject, zoals verwoord in het LAP-2, is 2 : Het bepalen welke niet bodemeigen afvalstoffen onder welke voorwaarden zonder milieuhygiënische risico s in principe toegepast kunnen worden voor het stabiliseren van (potentieel) instabiele cavernes. De doelstelling van de voorgenomen activiteit (voortvloeiend uit het proefproject) is verwoord in paragraaf 3.9 van dit rapport. De ligging van het projectgebied is afgebeeld in bijlage 2. Het projectgebied is gelegen ten westen van Enschede en ten zuiden van Hengelo. Het gebied beslaat een oppervlakte van ongeveer 1,5 km 2 en ligt op een hoogte van circa 22 m +NAP. Figuur 1-2: Foto van (een deel van) het projectgebied. Met traditionele AkzoNobel zouthuisjes en de Twence afvalenergiecentrale op de achtergrond. 2 Deze doelstelling staat verwoord in het tweede Landelijk afvalbeheerplan (LAP) voor de periode Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

10 1.3 Welke partijen zijn betrokken? AkzoNobel en Twence ondernemen de voorgenomen activiteit en zijn samen initiatiefnemer voor de milieueffectrapportage, waarbij AkzoNobel aanspreekpunt en penvoerder is. Als coördinerend bevoegd gezag treedt op de provincie Overijssel. De provincie Overijssel verzorgt de coördinatie voor het ministerie van EZ (bevoegd gezag voor de omgevingsvergunning van AkzoNobel) en voor de gemeente Enschede (bevoegd gezag voor het bestemmingsplan). Gedeputeerde Staten van de provincie Overijssel zijn bevoegd gezag voor de omgevingsvergunning van Twence. Het ministerie van Infrastructuur en Milieu kan de provincie Overijssel en het ministerie van EZ adviseren bij het nemen van de besluiten aangaande de vergunningen. 1.4 Leeswijzer In hoofdstuk 2 wordt de procedure van de milieueffectrapportage toegelicht. Hoofdstuk 3 gaat in op de achtergronden en doelstelling van de voorgenomen activiteit. Hoofdstuk 4 beschrijft de kenmerken van het proefproject. De samenstelling van het basisalternatief en varianten komen in hoofdstuk 5 aan bod. De effectbeoordeling staat centraal in hoofdstuk 6. Hoofdstuk 7 behandelt leemten in kennis en informatie en de evaluatie. Tot slot geeft hoofdstuk 8 de conclusie weer. Dit rapport heeft acht bijlagen: 1. Lijst van afkortingen en verklarende woordenlijst 2. Ligging projectgebied 3. Ligging cavernes, correlatie paneel geologie, schema s migratieproces potentieel instabiele caverne versus inherent veilige caverne en schema s stabilisatieproces 4. Waardering van potentieel instabiele cavernes en kwantitatieve bodemdaling prognoses per caverne 5. Technische beschrijving 6. Beleidskader 7. Beslisboom risicoanalyse Quintessa 8. Geraadpleegde literatuur, onderzoeken en bronnen Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

11 2 Milieueffectrapportage 2.1 Waarom een MER 3? Het doel van de milieueffectrapportage is om bij de besluitvorming over projecten, plannen en programma s het milieu een volwaardige plaats te geven. In het Besluit m.e.r. van 1 april 2011 staat voor welke activiteiten een MER moet worden opgesteld (bijlage C), dan wel waarvoor beoordeeld moet worden of een MER aan de orde is (bijlage D). De initiatiefnemers hebben er voor gekozen om de procedure voor de m.e.r. te doorlopen. Zij doen dat met de overtuiging dat een MER helpt om de milieueffecten van het proefproject in beeld te brengen en de communicatie naar stakeholders daarover te ondersteunen. De juridische (formele) reden voor een MER is tweeledig: Nummer Categorie Gevallen Plannen Besluiten C18.2 De oprichting van een installatie bestemd voor de verbranding, de chemische behandeling, het storten of het in de diepe ondergrond brengen van gevaarlijke afvalstoffen. C18.4 De oprichting, wijziging of uitbreiding van een installatie bestemd voor de verbranding of de chemische behandeling van niet-gevaarlijke afvalstoffen. - Het plan, bedoeld in art.10.3 van de wet, de structuurvisie, bedoeld in de art. 2.1, 2.2 en 2.3 van de Wro, en het plan, bedoeld in de art. 3.1, 1 e lid, 3.6, 1 e lid, onderdelen a en b, van die wet. In gevallen waarin de activiteit betrekking heeft op een inrichting met een capaciteit van 100 ton per dag of meer. Het plan bedoeld in art van de wet, de structuurvisie, bedoeld in de art. 2.1 en 2.2 van de Wro, en het plan, bedoeld in de art. 3.1, 1 e lid, 3.6, 1 e lid, onderdelen a en b, van die wet. De besluiten waarop afdeling 3.4 van de Algemene wet bestuursrecht en een of meer artikelen van afdeling 13.2 van de wet van toepassing zijn. idem Het gebied waarop de voorgenomen activiteit zich richt, ligt niet in of nabij een Natura2000 gebied. Daarom is er geen directe aanleiding voor een passende beoordeling (artikel 19f Natuurbeschermingswet 1998). Wel kan sprake zijn van externe werking. De voorgenomen activiteit heeft tot gevolg dat het bestemmingsplan Boeldershoek 4 uit 2009 (bevoegd gezag gemeente Enschede en Hengelo) aangepast moet worden, de omgevingsvergunning van AkzoNobel (bevoegd gezag Ministerie van EZ) en de omgevingsvergunning van Twence (bevoegd gezag provincie Overijssel) op onderdelen aangepast moeten worden. Het MER ondersteunt de besluitvorming. 3 We maken onderscheid tussen de termen m.e.r. en MER: M.e.r. staat voor milieueffectrapportage en verwijst naar het proces om tot een milieueffectrapport te komen, MER staat voor milieueffectrapport en verwijst naar het product. 4 Boeldershoek beslaat het terrein van Twence B.V. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

12 2.2 Overzicht m.e.r.-procedure De m.e.r.-wetgeving kent een uitgebreide procedure (plannen en grote vergunningen) en een beperkte procedure ( kleine vergunningen). Voor dit MER heeft het bevoegd gezag besloten de uitgebreide procedure te hanteren. Daarvoor moeten nevenstaande stappen doorlopen worden (Figuur 2-1). Dit MER is opgesteld voor een plan en een project. Figuur 2-1: Overzicht m.e.r. procedure IN = initiatiefnemer BG = bevoegd gezag MER = milieueffectrapport 2.3 M.e.r.-procedure stapsgewijs De m.e.r.-procedure doorloopt een aantal stappen: 1. De procedure is gestart met de bekendmaking op 21 maart 2012 van het voornemen via een openbare kennisgeving in de Staatscourant, op de website van de provincie Overijssel en in de plaatselijke weekbladen in de gemeenten Enschede en Hengelo. 2. Er is een Notitie Reikwijdte en Detailniveau (NRD) opgesteld, die vanaf 22 maart tot 3 mei 2012 gedurende 6 weken ter visie heeft gelegen. De NRD is te downloaden vanaf en 3. De provincie Overijssel heeft de Notitie Reikwijdte en Detailniveau opgestuurd naar andere overheden (relevante gemeenten, ministerie EZ, Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed van ministerie OCW, inspectie ministerie I&M) organisaties. Een ieder kon een zienswijze indienen over de inhoud van het op te stellen MER. Als vrijwillige stap heeft de provincie ook de Commissie voor de m.e.r. gevraagd om te adviseren over reikwijdte en detailniveau. Naast het advies van de Commissie voor de m.e.r. (rd ) is een zienswijze van de Vereniging Behoud Twekkelo ontvangen, en heeft de gemeente Enschede haar aandachtspunten per brief kenbaar gemaakt. 4. Om belangstellenden zo goed mogelijk te informeren over de inhoud van de Notitie Reikwijdte en Detailniveau is op 22 maart 2012 een informatiebijeenkomst georganiseerd door de initiatiefnemers. 5. Een concept versie van het MER is door de Commissie voor de m.e.r. beoordeeld in het kader van een zogenaamde voortoets. De commissie heeft de initiatiefnemers geadviseerd om het MER op drie concrete punten te verhelderen: a. Nut en noodzaak van stabilisatie voor alle 63 geïdentificeerde potentieel instabiele cavernes b. Besluitvormingsprocessen voor, tijdens en na het proefproject inclusief de succesfactoren c. Kwantitatieve onderbouwing van de milieuhygiënische veiligheid (risico analyse en risico mitigatieplan) en een locatie specifieke beschrijving van geologie en geohydrologie. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

13 6. De initiatiefnemers hebben het advies van de Commissie voor de m.e.r. ter harte genomen en het MER aangepast in lijn met het gegeven advies: paragraaf 3.3 gaat in op de nut en noodzaak van stabilisatie, de locatie specifieke beschrijving van de ondergrond is opgenomen in paragraaf 3.7 en paragrafen en over milieuhygiënische risico s en risicobeheersing zijn uitgebreid met kwantitatieve resultaten uit de verschillende onderzoeken die zijn uitgevoerd in dit kader. 7. Het MER wordt samen met het ontwerpbestemmingsplan en de ontwerp-omgevingsvergunningen ter inzage gelegd. Een ieder wordt in de gelegenheid gesteld zienswijzen over het MER, het bestemmingsplan en de omgevingsvergunningen naar voren te brengen. De Commissie voor de m.e.r. toetst tevens de kwaliteit van het MER. Ook beoordeelt de commissie of de informatie aanwezig is (en juist is) om het bestemmingsplan en de omgevingsvergunningen te kunnen vaststellen. Na advies over het MER en het succesvol doorlopen van de benodigde procedures kunnen de initiatiefnemers het project uit gaan voeren. Het MER gaat in op de milieueffecten van het project. Het bevoegd gezag evalueert de werkelijk optredende milieugevolgen, zoals beschreven in de evaluatieparagraaf van het besluit. Zo nodig neemt zij aanvullende maatregelen om de gevolgen voor het milieu te beperken. 2.4 Inspraak op het MER Over ieder MER kan een ieder zienswijzen indienen gedurende een termijn van zes weken. De provincie maakt deze termijn bekend via een formele publieke kennisgeving. De inspraak kan ingaan op alternatieven, beoordelingscriteria en suggesties voor de besluitvorming. Reacties kunnen per post of per worden gegeven. Vermeld hierbij MER PSCT. Provincie Overijssel Gedeputeerde Staten van Overijssel De heer J. Elzenga Postbus GB Zwolle Gemeente Enschede Gemeente Enschede Wietse Burger en/of Jan Dijk Postbus AA Enschede Procedurele vragen over de m.e.r. kunnen worden gesteld aan de provincie Overijssel, inhoudelijke vragen (technische aspecten, het milieu, de onderzoeken, de uitvoering, etc.) aan de communicatieadviseur van AkzoNobel. Neemt u daartoe contact op met: Provincie Overijssel Dhr. Jan Elzenga Per post: Postbus 10078, 8000 GB Zwolle Per JJ.Elzenga@overijssel.nl AkzoNobel Industrial Chemicals BV Mevr. Ilse Jansen-Jansink Per post: Postbus 25, 7550 GC Hengelo Per Ilse.Jansen@AkzoNobel.com Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

14 2.5 Te nemen besluiten en tijdsplanning Om het project te realiseren zijn de in onderstaande tabel opgenomen besluiten aan de orde. Besluit/Wet Artikel(en) Bevoegd gezag Omschrijving AkzoNobel: onderdeel milieu Twence: onderdeel milieu en bouwen Twence: Waterwet vergunning Herziening Bestemmingsplan Art. 2.1 lid 1 onder e. Wabo Art. 2.1 lid 1 onder a. Wabo EZ Provincie Omgevingsvergunning voor het in de diepe ondergrond brengen van een vulstof Omgevingsvergunning voor milieu en bouwen vulstofproductie installatie en pekel indampinstallatie Art. 6.2 Waterwet Waterschap Waterwetvergunning voor lozen condensaat op oppervlaktewater Art. 3.6 Wet ruimtelijkje ordening Gemeente Mogelijk maken van activiteiten vulstofproductie en aanbrengen vulstof Opslagvergunning Mijnbouwwet art. 25 EZ Vergunning voor het opslaan van stoffen in de diepere ondergrond Opslagplan Mijnbouwwet art. 39a EZ Plan dat de uitvoering van de opslag van stoffen beschrijft Winningsplan Mijnbouwwet art. 34 EZ Plan dat de uitvoering van pekelwinning beschrijft Meetplan Art. 41 Mijnbouwwet en art. 30 en 33 Mijnbouwbesluit EZ Tabel 2-1: Overzicht besluiten voor voorgenomen activiteit Meetplan om eventuele bodembeweging voor, gedurende en na aanbrengen vulstof vast te stellen. Zichtbaar in de tabel is dat er twee omgevingsvergunningen worden aangevraagd (AkzoNobel èn Twence), want er is sprake van twee inrichtingen. De inrichting van AkzoNobel omvat de ondergrondse cavernes, de boorgaten tot en met de boorgatafsluiters op maaiveldniveau. De inrichting van Twence betreft de bovengrondse installaties, aansluitend op de bestaande bedrijfsinstallatie van Twence. De inrichting van AkzoNobel wordt gevormd door het mijnbouwwerk, onderdeel van de bedrijfsactiviteit zoutwinning. De voor het proefproject te realiseren bovengrondse installaties maken deel uit van de inrichting van Twence, want ze richten zich op de bewerking van afvalstoffen, die onder andere vrijkomen bij de bedrijfsactiviteit afvalbewerking/energieopwekking van Twence. Door onderscheid in twee inrichtingen te maken, blijven de bedrijfsdoelstellingen van beide bedrijven overeind (AkzoNobel gaat geen afvalstoffen bewerken, Twence wordt geen zoutproducent c.q. mijnbouwbedrijf). De competenties van beide bedrijven blijven intact, aanpassing van management- en veiligheidssystemen is niet aan de orde. De planning is dat vanaf 2015 een begin wordt gemaakt met het aanbrengen van de vulstof in de eerste caverne. Het zal circa 7 jaar duren om vulstof aan te brengen in de drie cavernes. (Tabel 2-2). Gedurende de looptijd van het proefproject worden gegevens verzameld, geëvalueerd en gecommuniceerd en tussen iedere caverne zal een tussentijdse evaluatie plaatsvinden. Paragraaf 4.4 gaat nader in op een eventueel vervolg van de pilot. Bouw installaties Caverne 1 Caverne 2 Jaar Caverne 3 Tabel 2-2: Globale planning proefproject Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

15 3 Achtergrond en doelstelling 3.1 Zoutwinning door oplosmijnbouw Bij de door AkzoNobel toegepaste mijnbouwmethode, oplosmijnbouw, wordt er zoet water in de ondergrondse zoutlaag geïnjecteerd, waardoor het zout oplost. Er ontstaan ondergrondse holtes (cavernes) op de plaats waar oorspronkelijk het zout zat. Door het oplossen van het zout raken deze holtes gevuld met verzadigde pekel, een mengsel van in water opgelost zout. Tijdens de productiefase van een caverne wordt door de druk van het geïnjecteerde water de pekel omhoog gestuwd en vervolgens via pijpleidingen van de winningslocatie naar de productiesite van AkzoNobel in Hengelo getransporteerd. Daar wordt de pekel door indamping verwerkt tot zout. Dit proces is in Figuur 3-1 schematisch weergegeven. Figuur 3-1: Schematische weergave zoutwinning (figuur op schaal) Op deze wijze zijn sinds 1933 ruim 200 cavernes gevormd. Een overzicht van de cavernes in de omgeving van het projectgebied is opgenomen in bijlage 3, eerste figuur. Zoals te zien in Figuur 3-1 zijn de cavernes ontwikkeld met behulp van één of meerdere boorgaten. De cavernes zijn ontwikkeld in de zogenaamde Rötzout Formatie die zich tussen Hengelo en Enschede op circa meter diepte bevindt. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

16 Praktijk van zoutwinning door de jaren heen De zoutwinning in Twente, binnen het zogeheten Twenthe-Rijn concessie gebied, ging in 1933 van start na voltooiing van het Twente-Rijn kanaal. De eerste cavernes werden ontwikkeld met zeer beperkte kennis over uitloogtechniek, de techniek om de groei van een caverne in de diepe ondergrond te beheersen en te sturen. Cavernes uit die tijd hebben de vorm van een trechter. De gemiddelde hoogte van deze cavernes is daardoor zeer beperkt. Vanaf het begin van de jaren zestig van de vorige eeuw veranderde de uitloogtechniek met het oog op het vergroten van de productie. Met de opgebouwde kennis kon de groei van een caverne beter gestuurd worden. Ook werd er in die tijd voor het eerst sonar techniek toegepast om de vorm van de caverne in beeld te brengen. Door het gebruik van sonar werden er grote sprongen gemaakt in de kennis over uitloogtechniek in Twente. Hierdoor kregen cavernes in deze tijd meer de vorm van een cilinder en nam ten opzichte van de eerdere trechtervorm de gemiddelde hoogte van een caverne toe. Ook begonnen er zich rond deze tijd duidelijk zichtbare bodemdalingskommen te vormen in het gebied rond de huidige locatie van AkzoNobel in Hengelo. De relatie met de cavernes was evident. De oorzaak van de bodemdaling was de migratie van de trechtervormige cavernes. Door regelmatige metingen aan het maaiveld wordt de situatie tot op de dag van vandaag in de gaten gehouden. Omdat het om een redelijk voorspelbare en geleidelijke daling van het maaiveld gaat, werd op dat moment de situatie onder controle geacht. De meest recente metingen boven de trechtervormige cavernes laten zien dat de dalingssnelheid nog maar zeer gering is. Desondanks ontstond er op 18 januari 1991, onverwacht, een zogenaamde sinkhole boven caverne-nummer 70 (zie Figuur 3-3). AkzoNobel heeft in de jaren hierna in samenwerking met diverse specialistische onderzoeksbureaus de oorzaken voor het onstaan van sinkholes onderzocht. Daarnaast zijn In nauw overleg met het Staatstoezicht op de Mijnen de implicaties van de zoutwinning voor de stabiliteit van cavernes in kaart gebracht en is een aangepaste uitloogtechniek ontwikkeld om duurzame stabiliteit van de cavernes te waarborgen, bodemdaling te minimaliseren en sinkhole-vorming uit te sluiten. Deze vernieuwde en verbeterde criteria voor uitloging zijn vastgelegd in de Good Salt Mining Practice (GSMP). Cavernes ontwikkeld vanaf circa 1980 voldoen aan het GSMP. Samenvattend is het Twenthe-Rijn concessie gebied in drie gebieden op te delen: trechtervormige cavernes ontwikkeld tussen 1933 en begin jaren zestig, cilindervormige cavernes die niet allemaal voldoen aan de GSMP en ontwikkeld zijn vanaf begin jaren zestig tot circa 1980, en de duurzaam stabiele cavernes ontwikkeld vanaf circa De volgende alinea s gaan in op de probleemschets betreffende potentieel instabiele cavernes. Een brede geologische beschrijving (stratigrafie, tektoniek, geohydrologie en geotechniek) van het projectgebied wordt gegeven in paragraaf Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

17 3.2 Probleemschets Van de door AkzoNobel ontwikkelde cavernes in Twente voldoen 63 oudere cavernes ontwikkeld vóór circa 1980 niet aan de huidige criteria voor duurzame stabiliteit. Voor die cavernes bestaat het risico dat door migratie van de caverne bodemdaling ontstaat. Zo n caverne voldoet op twee punten niet aan de huidige criteria voor duurzame stabiliteit: 1. Er is een onvoldoende dikke zoutlaag boven de caverne aanwezig (het zogenoemde veiligheidsdak of zoutdak) om stabiliteit te bieden aan de gesteentelagen boven het zout. 2. De cavernehoogte is te groot waardoor migratie tot maaiveldverzakkingen en/of sinkholes leidt. Door de afwezigheid van het veiligheidsdak zal het cavernedak op termijn in alle gevallen bezwijken. Het moment waarop dit gebeurd is vrijwel niet te voorspellen waardoor regelmatige metingen aan deze cavernes belangrijk zijn om het risico op bodemdaling door caverne migratie te beheersen. Bij het bezwijken van het cavernedak stort het plafond van de caverne in en begint de migratie. Vanaf dit moment duurt het circa jaar voordat bodemdaling door migratie aan het maaiveld zichtbaar (meetbaar) wordt. We noemen deze cavernes potentieel instabiel. Zodoende kunnen te hoge cavernes, zonder intact veiligheidsdak, door migratie verzakkingen aan het maaiveld veroorzaken. Een verzakking kan ontstaan in de vorm van een zichtbare kom in het landschap met een oppervlakte van enkele vetbalvelden. De foto hieronder illustreert dat. Figuur 3-2: Verzakking van het maaiveld aan de Boekeloseveldweg. In een enkel geval echter is er geen sprake meer van alleen een verzakking, maar kan een plotselinge instorting volgen, een zogenaamde sinkhole. Dat is op 18 januari 1991 in Hengelo gebeurd: het gat van Hengelo, te zien op onderstaande foto. De diameter van dit sinkhole was circa 35 meter en de diepte circa 5 meter. Figuur 3-3: Sinkhole nabij Hengelo. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

18 Wanneer een caverne die potentieel instabiel is, instort, is niet te voorspellen, maar dat dat ooit gebeurt, staat vast. In feite is het risico op caverne migratie en resulterende schade aan het maaiveld dus 100% als er geen maatregelen worden genomen. Het risico verdwijnt als er proactief wordt ingegrepen door de cavernes te stabiliseren met een vulstof, zoals in dit proefproject. Naar aanleiding van het gat van Hengelo is een Stuurgroep ( Bodemdaling door zoutwinning Twente ) in het leven geroepen om de oorzaak van dit sinkhole te onderzoeken, andere cavernes te identificeren waarvoor dit risico aanwezig is en mogelijkheden te onderzoeken om bodemdaling door cavernemigratie te voorkomen. In deze Stuurgroep zaten leden van de diverse betrokken overheden en AkzoNobel. Het resultaat van onderzoek uitgevoerd in de jaren direct na 1991 is als basis gebruikt voor het werk van de Stuurgroep waarna begin 2008 het plan van aanpak uitvoeringsfase is vastgesteld. Geconstateerd werd dat de kansen op bodemdaling per caverne voor het overgrote deel voldoende bekend zijn. Voor een aantal cavernes is een actieplan opgesteld. De hoofdconclusie van het plan van aanpak uitvoeringsfase van de Stuurgroep is dat in alle gevallen letselrisico en acute calamiteiten zijn uitgesloten, zolang het opgestelde plan van aanpak door AkzoNobel wordt nageleefd. In dit plan staat hoe AkzoNobel de eventuele migratie van cavernes vroegtijdig kan signaleren. Wanneer door AkzoNobel migratie van een caverne wordt gesignaleerd is er voldoende responsetijd voordat de migratie leidt tot significante bodemdaling. De responsetijd bedraagt circa jaar en vormt de periode waarin maatregelen getroffen moeten worden. De genoemde responsetijd is een gevolg van de duur van het migratieproces. Op het moment dat caverne migratie start is bodemdaling niet direct meetbaar of zichtbaar aan het maaiveld. Bodemdaling wordt pas meetbaar op het moment dat de migratie het punt in de ondergrond bereikt waarop hard gesteente overgaat in ongeconsolideerde (losse) sedimenten (als klei of zand). Dit losse materiaal stort in de gemigreerde caverne en er ontstaat een verzakking aan het maaiveld. Dit proces wordt verder toegelicht in Figuur 3-4. Een belangrijk aspect aan de cavernemigratie is de zogenaamde bulking factor van de gesteentelagen boven het zout. De bulking factor is een maat voor de toename van volume als gesteente uit het cavernedak in de caverne valt als losse blokken steen. De losse blokken steen nemen een groter volume in dan het vaste gesteente deed. De consequentie van de bulking factor is dat een caverne die migreert langzaam maar zeker kleiner wordt, omdat het volume van het in de caverne gestorte gesteente toeneemt. Dit betekent dat een diep gelegen caverne met een beperkte cavernehoogte niet kan migreren tot de losse sedimenten in de ondiepe ondergrond, omdat het al eerder opgevuld raakt. Potentieel instabiele cavernes hebben op een te geringe diepte een te grote hoogte met als gevolg een risico op maaiveld verzakkingen en/of sinkholes. De cavernes ontwikkeld na circa 1980 worden zodanig ontwikkeld dat het cavernedak stabiel is en blijft. Daarnaast hebben deze cavernes een geringere hoogte ten opzichte van hun diepte dan de potentieel instabiele caverne. Dit vormt samen een dubbele veiligheid waarmee de moderne cavernes inherent veilig zijn. De Good Salt Mining Practice heeft als doel alleen inherent veilige cavernes te ontwikkelen zodat bodemdaling door caverne migratie niet tot maaiveld verzakkingen en/of sinkholes kan leiden. Een schematische weergave van het verschil van een potentieel instabiele en een inherent veilige caverne is weergegeven in bijlage 3. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

19 Figuur 3-4: Fasen in caverne migratie: potentieel, actueel en acuut (horizontale en verticale schaal zijn in verhouding) Hoe wordt migratie van een caverne vastgesteld? De stabiliteit van cavernes met een verhoogd risico op significante bodemdaling door caverne migratie wordt elke 5 jaar door middel van een sonarmeting bepaald. Een sonarmeting levert een beeld op van de vorm van de caverne. Hierdoor is het mogelijk vast te stellen of het cavernedak sinds de vorige meting is bezweken. Wanneer dit het geval is, en daarmee migratie is vastgesteld, dan is er tenminste 15 jaar de tijd om maatregelen te treffen om schade te beperken. De Stuurgroep heeft 63 cavernes geïdentificeerd met een potentieel risico. Dit zijn dus potentieel instabiele cavernes waarvoor migratie op ieder moment kan beginnen. Als migratie begint, verandert het potentiële risico in een actueel risico op significante bodemdaling. Zonder maatregelen kan een migrerende caverne tot een verzakking of instorting van het maaiveld leiden, zogenaamde acute bodemdaling, zie ook Figuur 3-4. De door de Stuurgroep aanbevolen manier om de stabiliteit van een caverne te vergroten, is het aanbrengen van een vulstof. Momenteel is de enig voorhanden zijnde vulstof een kalk- en gipsslurry, dat een restproduct is van het zoutfabricageproces. De productie van deze slurry varieert sterk en het volume is te gering 5 om een potentieel instabiele caverne binnen een redelijke termijn te vullen, zeker indien meerdere cavernes tegelijkertijd moeten worden gestabiliseerd. De Stuurgroep heeft daarom geadviseerd te zoeken naar alternatieven voor de kalkslurry voor het stabiliseren van (potentieel) instabiele cavernes. 5 Het volume van de slurry in een caverne wordt sterk beïnvloed door de waterfractie. Het volume van de vaste delen van de slurry wordt periodiek gemeten. AkzoNobel heeft ervaren dat voor een gemiddelde caverne het vullen met deze slurry 5-10 jaar duurt. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

20 3.3 Noodzaak tot stabilisatie De leidende gedachte bij het identificeren van de 63 potentieel instabiele cavernes door de Stuurgroep is dat ze bij het achterwege blijven van stabilisatie leiden tot komvorming en sinkhole vorming in de toekomst. Om in staat te zijn aan te geven waar en wanneer dat optreedt, moet eeuwigdurende monitoring plaatsvinden. Indien door middel van monitoring geconstateerd wordt dat migratie van een caverne een actueel risico vormt, kan AkzoNobel alleen terugvallen op het gebruik van kalk- en gipsslurry als vulstof voor het stabiliseren van de desbetreffende caverne(s). Dit zal, gelet op de relatief beperkte hoeveelheid, geen soelaas bieden, zeker indien meerdere cavernes tegelijkertijd migreren. Het kan dus niet worden vermeden dat cavernes gaan migreren, tot een verzakking aan het maaiveld leiden en mogelijk ontwikkelen tot een sinkhole. Mogelijke schade door caverne migratie Wanneer potentieel instabiele cavernes niet gestabiliseerd worden, kan het nodig zijn om op termijn hoofdgasleidingen, afvalstortplaatsen, bedrijfspanden en in een enkel geval woningen te verplaatsen als caverne migratie wordt vastgesteld. Verplaatsing of omleggen van bebouwing of infrastructuur is kostbaar, kan ingrijpend zijn voor de ruimtelijke inrichting en hinder geven voor de omgeving. Zeker lijkt dat niets doen leidt tot nog grotere schade. Waar andere bovengrondse functies aanwezig zijn, is de mogelijke schade beperkter maar nog altijd aanzienlijk. Met herstelmaatregelen is nog slechts op beperkte schaal ervaring opgedaan. De verzakking van het maaiveld en sinkhole vorming door caverne migratie leidt tot langdurige instabiliteit van de bovengrond, ook na herstel door bijvoorbeeld het aanvullen van het sinkhole met grond. Er is gedurende lange tijd, mogelijk jaren, sprake van inklinking en zijwaartse beweging van grond, waardoor - als tot herstel wordt besloten - het jaren kost om van een eenmaal ontstane verzakking en sinkhole een stabiel maaiveld te maken. Ten aanzien van de termijn en de benodigde hoeveelheid aanvulmateriaal valt op dit moment geen voorspelling te maken. Wanneer niet tot herstel wordt besloten zal het bodemdalingsgebied bij acute bodemdaling (sinkhole vorming) afgesloten moeten worden met een afscheiding. De bodem nabij een vormend sinkhole is bijzonder instabiel gedurende langere tijd en vormt een gevaar voor mens en dier. Er ontstaat dan een situatie waarbij de ontwikkeling van bovengrondse functies stagneert. Onderbenutting ligt dan op de loer, tenzij bijzondere (door het beleid erkende) natuurwaarden tot stand komen. Naast de schade aan bovengrondse functies en het maaiveld zal ook de ondiepe waterhuishouding (oppervlaktewater en grondwater) door de bodemdaling verstoord worden. In het bodemdalingsgebied kan vernatting optreden en kan de landbouw last krijgen van wateroverlast. Dit is al het geval in een gebied ten zuiden van de zoutfabriek in Hengelo. Daarnaast is het voorstelbaar dat door de stroming van grondwater en oppervlaktewater naar het bodemdalingsgebied verdroging in het omringende gebied ontstaat en tot problemen leidt. Om bovenstaande redenen is het gecontroleerd in laten storten van alle potentieel instabiele cavernes geen optie. Beoordeling schade per potentieel instabiele caverne Alleen een beschouwing van de mogelijke schade per potentieel instabiele caverne kan de vraag beantwoorden voor welke cavernes preventieve stabilisatie met een vulstof wenselijk is. Immers, de noodzaak van het stabiliseren van een potentieel instabiele caverne hangt samen met de (impact op de) bovengrondse functie. Van de hoogte van eventuele (economische) schade is geen inschatting gemaakt, omdat het moment en de plaats waar bodemdaling optreedt niet te voorspellen is. Het ligt ook niet besloten in dit MER om de mogelijk optredende schade (uitgedrukt in euro s) in de referentiesituatie in beeld te brengen. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

21 Voor het gebied met de potentieel instabiele cavernes is de impact van caverne migratie op volgende bovengrondse functies beoordeeld: Wonen, Werken (bedrijfsbebouwing), Infrastructuur gasvoorziening, en Opslag van afval (Stortplaatsen Boeldershoek). Aan de hand van deze bovengrondse functie(s) en de berekende mate van bodemdaling en/of sinkhole vorming is binnen de groep van 63 potentieel instabiele cavernes een onderverdeling aangebracht. Via een selectiewijze blijven er 22 cavernes over die in aanmerking komen voor stabiliseren, want: De bodemdaling en/of sinkhole vorming wordt aangemerkt als significant, en De impact op de bovengrondse functie(s) is aanzienlijk. Zie onderstaande Figuur 3-5. Figuur 3-5: Onderverdeling van 63 potentieel instabiele cavernes. Dit houdt dus in dat de door de Stuurgroep geïdentificeerde groep van 63 potentieel instabiele cavernes uiteenvalt in: Een groep van 23 cavernes, waarvan vrijwel zeker is dat stabiliseren nooit aan de orde zal zijn, omdat de bodemdaling zo gering is dat dat vrijwel zeker niet tot problemen en/of schade leidt. De maximaal berekende bodemdaling van 80 mm doet zich voor over een afstand van minimaal 300 meter. Dit betekent een maximale relatieve rotatie van 2, ofwel 1:3750 (1 centimeter op 37,5 meter). Dit is - bijvoorbeeld - veel lager dan alle grenswaarden die bij bebouwing worden gehanteerd. Een groep van 18 cavernes, waarvan het niet waarschijnlijk is dat ze gestabiliseerd moeten worden, omdat op basis van het huidige bovengrondse gebruik er geen aantasting van functies wordt verwacht. Afhankelijk van de wijze waarop nieuwe functies of bestemmingen in de toekomst worden toegestaan bij de vaststelling van een nieuw bestemmingsplan, kan dat wellicht veranderen. Op dit moment geldt het - bij elk bestemmingsplan in het gebied gehanteerde - protocol dat bij een voorgenomen nieuwe bestemming of wijziging in het gebied een toets plaatsvindt aan de gevoeligheid voor bodemdaling. Indien die gevoeligheid bestaat, wordt de bestemming of wijziging geweigerd. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

22 Opgemerkt moet worden dat binnen deze groep van 18 cavernes door bodemdaling en sinkhole vorming wel aantasting kan optreden van de landbouwkundige functie en het (grondwater)watersysteem. De mate van aantasting zal uiteenlopen van licht (nauwelijks effecten) tot ingrijpend (aanzienlijke effecten). 6 De groep van 22 op deze wijze geselecteerde cavernes, waarvan duidelijk is dat de gevolgen voor bovengrondse functies aanzienlijk kunnen zijn. De (potentiele) inbreuk op de bovengrondse functie(s) is zodanig dat stabiliseren hier wenselijk is. De binnen het proefproject te stabiliseren cavernes zijn afkomstig uit deze groep. De selectie van die cavernes is onderwerp in paragraaf In onderstaande figuur is de locatie van alle potentieel instabiele cavernes en hun mogelijke impact weergegeven. Figuur 3-6: Overzichtskaart van beoordeling impact op bovengrondse functies bij caverne migratie In bijlage 4 is een overzicht opgenomen van de stabiliteit van iedere caverne die deel uitmaakt van de groep van 63 potentieel instabiele cavernes, de bovengrondse functie(s) ter plaatse en de uitkomst van de onderverdeling voor iedere caverne. 6 Een aantal van deze cavernes beïnvloedt wel de Rijksweg A35 maar zijn ingedeeld bij deze groep omdat ze al opgenomen zijn in een programma voor preventieve stabilisatie met kalk- en gipsslurry. Dit stabilisatieprogramma is tot stand gekomen in overleg met de betrokken partijen na publicatie van de rapportage van de Stuurgroep Bodemdaling door zoutwinning in Twente in Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

23 Ook zijn de locaties per groep van alle 63 potentieel instabiele cavernes en hun invloed op de bovengrondse functies (wonen, werken, gasleiding, afvalstort) weergegeven. Indien AkzoNobel blijft bij het gebruik van kalk- en gipsslurry voor het stabiliseren van cavernes is in theorie en met de huidige productiecapaciteit van het zoutbedrijf tenminste 150 jaar nodig om de geselecteerde 22 cavernes te stabiliseren. Omdat de mogelijkheden van zoutwinning door AkzoNobel in Twente eerder zijn uitgeput, levert de zoutwinning - in praktische zin - nooit voldoende kalk- en gipsslurry op om de (potentieel) instabiele cavernes te stabiliseren. 3.4 Grondstoffen voor vulstof Het Landelijk afvalbeheerplan (LAP) beschrijft het Nederlandse afvalbeleid. Uit het eerste LAP 7 kwam naar voren dat - als vulstof - alleen (delf)stoffen als zand, klei, cement, etc. zijn toegestaan en bodemeigen afvalstoffen. Dit betreffen grondstoffen die een nuttige toepassing hebben: namelijk de stoffen die gewonnen of gefabriceerd worden met een doel (primaire grondstoffen) of bij een handeling uit de bodem zijn vrijgekomen. Daarnaast zijn er grondstoffen die als bijproduct of restproduct van een proces ontstaan en een nuttige toepassing hebben gekregen (secundaire grondstoffen). Het afvalstoffenbeleid in Nederland is er vooral op gericht zoveel mogelijk primaire grondstoffen te sparen. Resultaat daarvan is het Besluit Bodemkwaliteit, dat uitgaat van het zoveel als mogelijk hergebruiken van reststoffen. Omdat er voor het stabiliseren van cavernes door vulling zeer grote hoeveelheden materiaal nodig zijn, is het onwenselijk om primaire grondstoffen voor stabilisatie in te zetten. Om die reden is de inzet van secundaire grondstoffen overwogen. Echter, door hergebruik hebben deze secundaire grondstoffen een economische waarde gekregen er moet voor betaald worden. Bovendien is voorstelbaar dat bij de inzet van die reststoffen voor toepassing als vulstof in cavernes enige verdringing in de markt optreedt, met als gevolg dat de prijzen stijgen. Het proefproject kan niet van de grond komen als er aan de reststoffen kosten zijn verbonden. Gelet op de noodzakelijke volumes, maakt dat het proefproject onbetaalbaar en daarmee economisch onhaalbaar. Niet-gevaarlijke (anorganische) afvalstoffen vallen vrijwel allemaal als bouwstof onder het besluit bodemkwaliteit. Zij zijn slechts in beperkte mate en vrijwel altijd tegen kosten beschikbaar. Bij de zoektocht naar geschikte grondstoffen voor de vulstof 8 kwamen de afvalstoffen van afvalenergiecentrales (AEC's) als kansrijke mogelijkheid naar voren. Voor deze (gevaarlijke en niet-gevaarlijke) afvalstoffen is namelijk een geheel andere situatie aan de orde. Deze stoffen blijven over na verbranding van afval en biomassa om energie op te wekken en kennen momenteel niet voor alle typen nuttige toepassing in Nederland. Zij worden gestort in Nederland of nuttig toegepast in het buitenland als stabilisatiemiddel voor zoutmijnen en cavernes in Duitsland. De verwerking vergt aanzienlijke bedragen. Het kost dus geld om er van af te komen. Twence heeft een viertal AEC s in Hengelo, waarvan één op biomassa wordt gestookt. De vrijkomende reststoffen lenen zich ervoor om te verwerken tot een vulstof die aangebracht kan worden in potentieel instabiele cavernes. Gelet op het volume van de potentieel instabiele cavernes (gemiddeld m 3 per caverne) gaat het om een vraag naar tienduizenden tonnen reststoffen per jaar. Naast reststoffen van AEC s zijn er reststoffen die weliswaar beschikbaar zijn, maar niet direct geschikt worden geacht voor het proefproject. Het gaat hierbij om onder andere baggerspecie, boorspecie (grond uit boortunnels) en nietreinigbare grond. Het nadeel van deze reststoffen is dat ze heel divers in samenstelling kunnen zijn en organisch materiaal bevatten. Omdat de invloed op de benodigde uitharding van de vulstof onvoorspelbaar en ongunstig kan zijn, wordt het gebruik van dergelijke reststoffen in het proefproject vermeden. 7 Landelijk afvalbeheerplan Diverse studies van Tauw uit 2007 en 2008, TuD stageverslag uit 2011 Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

24 Sinds juni 2009 is in Nederland een regeling van kracht die het als los materiaal storten van reststoffen van onder andere afvalenergiecentrales verbiedt. In Nederland worden deze reststoffen geïmmobiliseerd en vervolgens gedeponeerd op de Maasvlakte, de enige afzetmogelijkheid van belang in Nederland (er wordt een zeer beperkte hoeveelheid reststoffen van AEC s in asfalt verwerkt). Nuttige toepassing op grote schaal bestaat alleen in het buitenland. Een meer blijvend geschikt alternatief voor nuttige toepassing in Nederland is tot op heden nog niet gevonden. De kosten van immobilisatie zijn aanzienlijk. In de praktijk betekent dit dat afvalenergiecentrales tussen 75 en 160 per ton (exclusief transport) betalen om zich van deze reststoffen te ontdoen. Dit onderstreept de kansrijke mogelijkheid van de nuttige toepassing als grondstof voor de vulstof om potentieel instabiele zoutcavernes te stabiliseren. Voor de financiële haalbaarheid van het proefproject moet worden uitgegaan van reststoffen waarvoor betaald wordt in plaats van stoffen die aangeschaft moeten worden. Paragraaf 5.2 gaat hier verder op in. 3.5 Proefproject In het tweede LAP, dat een geldigheidsduur heeft van (met een doorkijk tot 2021), wordt in paragraaf specifiek aandacht besteed aan de problematiek van (instabiele) zoutcavernes. Die paragraaf geeft onder meer de mogelijkheid voor een onderzoeksproject ( pilot ) naar het gebruik van niet bodemeigen afvalstoffen voor het maken van een milieuhygiënisch en bedrijfsmatig geaccepteerde vulstof voor (potentieel) instabiele cavernes. In Nederland is nog geen ervaring opgedaan met het gebruik van afvalstoffen voor het stabiliseren van cavernes, die niet afkomstig zijn van het eigen winning- of productieproces. In afstemming met het Ministerie van Infrastructuur en Milieu, SodM en het bevoegd gezag (Ministerie van EZ, de provincie Overijssel en gemeente) is een proefproject gestart met als doel te bepalen welke niet-bodemeigen afvalstoffen onder welke voorwaarden zonder milieuhygiënische risico s in principe toegepast kunnen worden voor het stabiliseren van (potentieel) instabiele cavernes. Na literatuurstudies, theoretisch onderzoek en experimenten op laboratoriumschaal, uitgevoerd door in paragraaf 3.6 genoemde instituten, kan alleen de benodigde praktische kennis en ervaring worden opgedaan in een uitvoerend deel van het proefproject: welke specifieke methode van vullen en welke specifieke receptuur is het meest geschikt voor de situatie in Twente? Vulmethode en receptuur van de vulstof moeten namelijk afgestemd worden op de lokale situatie, de caverne geometrie en bijbehorende geologie, en de beschikbaarheid van bruikbare reststoffen, zoals die van afvalenergiecentrales. Door het proefproject in de vorm van een samenwerking tussen AkzoNobel en Twence uit te voeren snijdt het mes aan twee kanten. De samenwerking stelt AkzoNobel in staat om het proefproject te richten op de (potentieel) instabiele cavernes onder de - qua bovengrondse activiteiten - gecontroleerde omgeving en vergunde inrichting van Twence. Het biedt Twence de mogelijkheid van een nuttige toepassing voor haar reststoffen en vergroot de toekomstige gebruiksmogelijkheden van haar gronden ter plaatse van potentieel instabiele cavernes. AkzoNobel en Twence versterken zo hun duurzame relatie die al gestalte heeft gekregen in de vorm van een stoomleiding tussen de bedrijven. Voor de uitvoering van het proefproject is zowel door AkzoNobel als door Twence geld vrijgemaakt. Het betreffen investeringen in: Onderzoeken die in dit MER worden aangehaald, Ontwerp van de vulstofproductie installatie, Het leggen en onderhouden van contacten met kennisdragers, Het betrekken en informeren van stakeholders, Het verkrijgen van juridische toestemmingen Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

25 Om het moment dat de benodigde juridische toestemmingen zijn verleend, zullen AkzoNobel en Twence een besluit nemen over de benodigde investeringen en operationele kosten voor: Het realiseren en in werking hebben van de installatie voor de productie en het aanbrengen van de vulstof, Het realiseren en in werking hebben van een pekel indampinstallatie, Het monitoren en rapporteren van resultaten van het proefproject. 3.6 Kennisontwikkeling vulstof recepturen, veiligheid en effectiviteit Door AkzoNobel is een verkenning uitgevoerd naar mogelijke vormen van stabilisatie van (potentieel) instabiele mijnopeningen, zoals cavernes, die elders in de wereld toegepast worden 9,10. Stabilisatie door middel van het aanbrengen van een vulstof in ondergrondse holtes (ontstaan door mijnbouwactiviteiten) is een techniek die veel is toegepast, bijvoorbeeld in de ertsmijnbouw en kolenmijnbouw. Het stabiliseren van zoutmijnen met vulstoffen op basis van afvalstoffen wordt voornamelijk in Duitsland veel toegepast. Stabilisatie met andere grondstoffen voor vulstoffen gebeurt in de VS (onder andere grout en cement) en noordwest Engeland (Northwich: groutmix met verpulverde verbrandingsassen, pekel en cement) 11. Er zijn verscheidene voorbeelden te vinden van succesvolle toepassingen van deze techniek voor stabilisatie van mijnschachten en gangen in (kalium) zoutmijnen in Duitsland. Bij veel van deze projecten was het bedrijf K-UTEC AG Salt Technologies als adviseur betrokken. Zij bepaalden de samenstelling van de vulstof met stabiliserende werking en hielpen bij het aantonen van de integriteit van de opgevulde mijnen op lange termijn. Zij zijn daarom sinds de aanvang van het proefproject betrokken om de haalbaarheid van het project en de samenstelling van de vulstof te bepalen 12. Met het stabiliseren van door oplossingsmijnbouw ontstane cavernes met een op afvalstoffen gebaseerde vulstof is echter nog maar weinig ervaring opgedaan, met uitzondering van de caverne stabilisatie in Stassfurt 13, hoewel het daarbij niet handelt om migrerende cavernes. Dit proefproject beoogt daar verandering in te brengen. AkzoNobel kan het onderzoek voor deze pilot niet alléén bewerkstelligen, omdat zij daarvoor de expertise op een aantal deelterreinen ontbeert. Daarom wordt er samengewerkt met externe partijen. De belangrijkste van deze is Twence, waarmee een samenwerkingscontract is aangegaan voor het traject van voorstudies en de mogelijke uitvoering van het project. Twence heeft reststoffen beschikbaar en een uitgebreide ervaring op het gebied van bewerking van afvalstoffen tot secundaire grondstoffen. In Duitsland stuitte AkzoNobel op bevestiging van de interessante mogelijkheden die afvalstoffen hebben voor caverne stabilisatie vanuit instituten en organisaties als Technische Universität Clausthal, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover en diverse milieu-instituten. Zoals gezegd, heeft het technisch milieu-instituut K-UTEC recepturen ontwikkeld om mijnopeningen te verstevigen, gebruikmakend van reststoffen van AEC s. Deze reststoffen hebben, mits in de juiste verhoudingen gemengd, een uithardend, consoliderend en daarmee stabiliserend vermogen. Vanwege het zoute karakter van deze stoffen zijn ze prima te combineren met pekel. Deze stoffen lijken dus zeer geschikt als basis voor een vulstof voor potentieel instabiele cavernes. Deze internationale kennis over de stabilisatie van mijnopeningen wordt toegepast in dit proefproject. Benadrukt moet worden dat de uitdaging om een - voor deze Nederlandse situatie geschikte - vulstof te ontwikkelen appelleert aan de laatste wetenschappelijke inzichten. De eisen die aan een geschikte vulstof worden gesteld betreffen een breed spectrum aan kwaliteiten en zijn van grote invloed op het bereiken van duurzame insluiting en stabiliteit. 9 Feasibility Study of the Salt Mines Storage Route, Bertin Technologies, 21 December Substantial aspects of the recycling of industrial wastes as backfilling material in salt mines, Mining congress 2005 in Iran, K-UTEC. 11 Stabilisation of abandoned salt mines in North West England, The Geological Society of London Feasibility Study - Assessment of the long term capabilities of the cavern field Hengelo, K-UTEC, Projectenoverzicht K-UTEC op Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

26 Binnen dit proefproject wordt in internationaal verband samengewerkt met de volgende kennisdragers en experts: Bedrijf Expertise Bijdrage AkzoNobel Industrial Chemicals B.V Zoutwinning en duurzame ondergrondse opslag Penvoerder project, operator van het mijnbouwwerk (cavernes) Twence B.V. Afval en Energie Afvalverwerking en energieopwekking Kennis op het gebied van reststoffen, eigenschappen en verwerkingsmethoden Deltares TNO Well Engineering Partners K-UTEC AG Salt Technologies Duurzaam gebruik (ondiepe) ondergrond en geassocieerde risico s voor mens en milieu Oplosmijnbouw, boortechniek, en bodemdaling (kalium)zoutmijnbouw en stabilisatie van mijnbouwwerken door toepassing van vulstoffen Identificatie van risico s van het stabilisatieproces. Identificatie van risico s van het stabilisatieproces Ontwikkelaar van de receptuur voor de vulstof, identificeren en kwantificeren van risico s (installaties en stabilisatieproces) Institut für Gebirgsmechanik GmbH Zoutgerelateerde gesteentemechanica Identificatie van risico s aan het stabilisatieproces GeoControl Bodemdaling en mijnschade Identificatie van risico s aan het stabilisatieproces en inzicht in benodigde sterkte en consolidatie eigenschappen van de vulstof. Universiteit Utrecht, afdeling Aardwetenschappen Technische Universiteit Delft, afdeling Geotechnologie Quintessa Gedrag van zout in de ondergrond, en geohydrologie Grondmechanica en gesteente mechanica Geologisch modelleren, risicoanalyses Identificatie van risico s aan het stabilisatieproces. Risico identificatie van stabilisatie proces en inzicht in benodigde sterkte en consolidatie eigenschappen. Risicoanalyse van aanbrengen en opslaan van vulstoffen in cavernes, ontwerp risicobeheersplan en monitoringplan Royal HaskoningDHV Geotechniek Bepalen eisen aan mechanisch gedrag van de vulstof, ontwikkeling testprotocollen en beoordeling systeemstabiliteit (cavernedak vulstof) Fugro Geoservices Geotechniek Geotechnisch laboratoriumonderzoek aan vulstofmonsters in verschillende stadia van uitharding Solution Mining Research Institute (SMRI) Tabel 3-1: Betrokken kennisdragers en experts. Brede kennis als branche gerichte organisatie Kennis ondersteuning 3.7 Duurzame insluiting Duurzame insluiting betekent dat de vulstof en vloeistoffen die daarmee in aanraking zijn geweest niet in het bereik kunnen komen van het milieu. Denk hierbij aan grondwater, de bodem waarin de vegetatie wortelt en bodemleven aanwezig is, dieren en mensen. De cavernes bevinden zich op grote diepte en de geologie in Twente vormt een barrière tussen de caverne met vulstof en de biosfeer. De barrière wordt gevormd door het zout zelf maar ook door de kleisteenlagen boven het zout. Zij zijn ondoordringbaar voor de vulstof en vloeistoffen en/of pekel die daarmee in aanraking zijn geweest. Een randvoorwaarde voor het gebruik van reststoffen van AEC s voor stabilisatie is dat de duurzame insluiting ervan gewaarborgd is. Concreet betekent dit dat het grondwater niet verontreinigd mag worden om het risico voor mens en milieu uit te sluiten. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

27 Dat wil zeggen dat het risico dat er reststof of vervuilde pekel in het grondwater terecht komt zo klein is dat het als verwaarloosbaar beschouwd mag worden. Er is hiertoe een uitgebreide (kwantitatieve en kwalitatieve) risicoanalyse gemaakt, zoals te lezen is in paragraaf Onderstaande paragrafen richten zich allereerst op de in het projectgebied aanwezige geologie (stratigrafie, tektoniek, geohydrologie en geotechnische eigenschappen van de formaties). Daarna wordt ingegaan op de aanwezige natuurlijke barrières, de effecten van bodemtrillingen door zowel natuurlijke als door gaswinning veroorzaakte aardbevingen, en op het plastisch (of vervormbaar) gedrag van zout, allen in relatie tot duurzame insluiting Geologie projectgebied Ontstaan van de Rötzout Formatie Gedurende het late Trias, zo n miljoen jaar geleden, lag ter plaatse van noordelijk Nederland en Duitsland een ondiepe zee. Door het droge klimaat en de beperkte instroom van oceaanwater is er door indamping een dik pakket gesteente afgezet bestaand uit steenzouten en kleistenen. Dit is de Röt Formatie, gelegen op een diepte variërend tussen 300 en 500 meter. De steenzoutformatie die onderdeel uitmaakt van de Röt Formatie staat hier centraal. Het Röt steenzout is dus gevormd door indamping van zeewater. Bij het indampen werden achtereenvolgens kalksteen, dolomiet, gips (anhydriet) en steenzout afgezet. Daarnaast zijn lokaal ook zand- en kleisteen gevormd. In Twente bevindt het Röt steenzout zich in de ondergrond in vier lagen (A t/m D) gescheiden door kleisteenlagen. De potentieel instabiele cavernes bevinden zich in de lagen Zout A t/m Zout C. Wanneer de laag Zout C niet meer aanwezig is bestaat er een kans op instorting van het cavernedak. Stratigrafie Figuur 3-7 Geologische tijdschaal De stratigrafie is de opeenvolging van gesteentelagen in de ondergrond. De stratigrafie van het zoutwinningsgebied Twenthe-Rijn is in kaart gebracht door Geowulf Laboratories in De gedetailleerde interpretatie van de stratigrafie door Geowulf is gedaan op basis van natural-gamma-ray boorgatmetingen. Deze metingen zijn per boorgat geïnterpreteerd en vervolgens met de metingen uit de andere boorgaten gecorreleerd. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

28 De stratigrafie in het Hengelo boorterrein bestaat uit de volgende gesteenten: Groep/Formatie Type gesteente Ouderdom Diepte (m-nap) Dikte (m) Noordzee Supergroep Klei met dekzand Eoceen-Kwartair Nedersaksen Groep Kleigesteente Jura Malm Altena Groep Kleigesteente Jura Lias Muschelkalk Formatie Dolomiet met klei en gips Trias Muschelkalk Röt Kleisteen Formatie Kleigesteente Trias Buntsandstein Röt Evaporiet - E member Anhydriet Trias Buntsandstein Röt Evaporiet - A-D members Zout, met kleisteen/anhydrietlagen Trias Buntsandstein Solling Formatie Klei-, silt- en zandsteen Trias - Buntsandstein 400->490 >10 Tabel 3-2: Stratigrafie projectgebied. Gebaseerd op figuur 1.1 uit Detailed Geology of the Hengelo Solution Mining Area, part De getallen voor diepte en dikte zijn specifiek voor het beoogde projectgebied. De gesteenten uit het Trias zijn concordant (in direct opvolging op al aanwezige geologische lagen) afgezet in warm kustnabij milieu. Er heeft geen traceerbare tektonische activiteit (breukvorming in de aardkorst door de voortdurende verplaatsing van de continenten) plaatsgevonden tijdens de afzetting van deze gesteente. De veranderingen in de afzettingen (facies) verlopen daardoor zeer geleidelijk. De formaties zijn hierdoor op te splitsen in zeer gedetailleerde members die nagenoeg onveranderd in het gehele boorterrein voorkomen. Door de Vroeg-Kimmerische deformatie (vervorming van de aardkorst door tektonische activiteit) zijn de jongste Triasgesteenten (Keuper en een deel van Muschelkalk) geërodeerd. Daarna heeft de afzetting van de Altena Groep in het Vroeg-Jura plaatsgevonden in een marien (diepe zee zoals de Noordzee) afzettingsmilieu. De bovenste delen van de Altena Groep zijn geërodeerd tijdens de Midden- en Laat-Kimmerische deformatie. Na deze deformatie periodes zijn de sedimenten van de Nedersaksen Groep afgezet in een relatief gesloten marien afzettingsmilieu. Tijdens de Sub-Hercynisce deformatiefase zijn de bovenste afzettingen van de Nedersaksen Groep geërodeerd, evenals alle bovenliggende afzettingen van Krijt-ouderdom. Na deze deformatiefase zijn de afzettingen van de Noordzee Supergroep afgezet. Deze bestaan vooral uit klei, met bovenlaag van dekzand. Een zogenaamd correlatie paneel (een soort doorsnede van de ondergrond) waarin de geologie zoals aangetroffen in de verschillende boorgaten van het boorterrein is weergegeven is te vinden in bijlage Tektoniek Doordat de gesteentelagen in het gebied in een vlakke, tektonisch rustige omgeving zijn afgezet, zijn de lagen in het gehele boorterrein goed te volgen. Afwijkingen in diepte en dikte van de lagen zijn dus niet tijdens de afzetting van de lagen ontstaan. Als er tussen twee naast elkaar gelegen boorputten dus een duidelijke verandering in diepte of dikte van bepaalde lagen optreedt, is dit het gevolg van latere breukwerking. 14 Figuur 1.1 Detailed Geology of the Hengelo Solution Mining Area, part 2 (Geowulf Laboratories, 2011) 15 Correlation Panel V, Detailed Geology of the Hengelo Solution Mining Area Part 1 (Geowulf Laboratories 2010) Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

29 In de ontstaansgeschiedenis van het gebied zijn er vier grote deformatiefases geweest, de Vroeg-, Midden- en Laat- Kimmerische fases en de Sub-Hercynische fase. De Kimmerische fase is gerelateerd aan de opening van de Atlantische Oceaan en heeft in het gebied dus vooral voor rek gezorgd. Deze rek heeft geleid tot afschuivingsbreuken. De Midden- en Laat-Kimmerische fase zijn in het gebied niet van elkaar te onderscheiden, omdat de gesteenten uit de tijd tussen beide fases allemaal geërodeerd zijn. De Sub-Hercynische fase hangt samen met het ontstaan van de Alpen. Deze deformatiefase heeft vooral voor compressie gezorgd. De compressie heeft vaak geresulteerd in opschuivingen langs de oude Kimmerische afschuivingsbreuken. Door de zeer fijnmazige interpretatie van de gelaagdheid, kunnen breuken in het gebied met een verzet van enkele meters worden getraceerd. Geowulf Laboratories heeft in hun werk in detail aangegeven waar de interpretatie en correlatie van de gelaagdheid niet klopt met de regionale patronen. Op die plekken, zowel in de boortrajecten als tussen de boorputten, hebben ze de aanwezigheid van breuken geïnterpreteerd. Deze interpretaties zijn voorzien van gedetailleerde schattingen van het verzet door de betreffende breuk. Vervolgens heeft Roderick van der Kroef (voormalig Universiteit Utrecht, Aardwetenschappen) de door Geowulf aangetroffen breuken gemodelleerd met het doel een samenhangend beeld van de structurele geologie en de ontstaansgeschiedenis van het gebied te verkrijgen. Dit heeft geresulteerd in twee scenario s betreffende de interpretatie van de aanwezige breukstructuren in het boorterrein. Voor beide scenario s is een minimum en een maximum interpretatie uitgewerkt 16 (Kaarten appendix E en F, Van der Kroef 2012). Een voorbeeld is gegeven in Figuur 3-8. Ligging projectgebied Figuur 3-8: Breuken (in rood) in de top van het Rötzout (uit Appendix E, van der Kroef 2012) Het algemene beeld van de structuur van het gebied wijkt in de verschillende interpretaties niet af. De Triassische en Jurassische lagen zijn scheefgesteld, met een helling van 5-8% richting het zuidwesten. De afzettingen van de Noordzee Supergroep liggen daar nagenoeg vlak bovenop. Er bevindt zich in grote complexe breukzone, de Boekelo Breukzone, langs de gehele zuidwestelijke zijde van het boorterrein. Daarnaast loopt er in het noordwesten van het gebied een kleinere maar zeer complexe breukzone met een noordoost-zuidwest strekking. 16 Afstudeerscriptie, Kaarten appendix E en F, Van der Kroef 2012 Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

30 In het gebied tussen deze breukzones komen nauwelijks breuken voor. Het beoogde projectgebied voor de Pilot Stabilisatie Cavernes Twente ligt in het tektonisch rustige deel van het boorterrein (zie Figuur 3-8). Geohydrologie De geohydrologische situatie in het boorterrein is in 2011 onderzocht door Deltares in het kader van het Olieopslagproject in zoutcavernes in Twente 17 ten behoeve van de mogelijke olieopslag in de Marssteden. In het boorterrein ligt de geohydrologische basis tussen de 10 en 60 meter onder het maaiveld. In het beoogde projectgebied voor de Pilot Stabilisatie Cavernes Twente ligt deze basis 10 tot 20 meter onder het oppervlak. Deze basis wordt gevormd door dichte kleilagen van de Dongen-, Rupel- en Breda-formaties, allen behorend tot de Noordzee Supergroep. Onderstaand een overzicht van de hydraulische eigenschappen van de geologische formaties in Twente. Tabel 3-3: Hydraulische eigenschappen geologische voorkomens in Twente. (naar: van Duiijne et al. 17 ) 17 Technical risk assessment of gas oil storage in salt caverns in the Twente region based on the Second Use Containment Concept (2U-CC) (Van Duijne et al., 2011). Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

31 De kleilagen van Tertiaire ouderdom die de geohydrologische basis vormen, zijn nagenoeg impermeabel (ondoorlatend). Ook de kleisteenlagen daar direct onder, de Nedersaksen Groep en de Altena Groep, zijn vrijwel impermeabel. De dolomieten van de Muschelkalk zijn wel relatief permeabel. Deze laag is de belangrijkste watervoerende laag in de diepe ondergrond van Twente. Het grondwater in de Muschelkalk mag daarom niet beïnvloed worden door de vulstof. Onder de Muschelkalk bevinden zich opnieuw twee ondoorlatende lagen, de 140 tot 170 meter dikke Röt Kleisteen en de 13 meter dikke Röt Anhydriet, voordat het Röt Zout bereikt wordt. Het Röt Zout is ook impermeabel, maar door de ontwikkeling van cavernes is het gesteente op sommige plaatsen volledig opgelost. Onder het Röt Zout bevindt zich de Solling Formatie, die wel enige permeabiliteit heeft (minder dan de Muschelkalk, maar meer dan de Röt Kleisteen). Figuur 3-9: Hydraulische conductiviteit geologie Twente Zoals geillustreerd in Figuur 3-9 bevindt het zoete grondwater zich in het projectgebied op een diepte tot 20 meter onder het maaiveld. Tussen het grondwater en de cavernes bevindt zich 420 tot 470 meter gesteente. In dit pakket bevindt zich 100 tot 125 meter permeabele Muschelkalk, waarin brak formatiewater voorkomt. Tussen de grondwaterhoudende laag en de Muschelkalk bevindt zich een impermeabele barrière van 130 tot 150 meter dikte bestaande uit verschillende kleisteenlagen. Tussen de Muschelkalk en de cavernes bevindt zich eveneens een impermeabele barrière van 150 tot 180 meter bestaande uit kleisteen met ruim tien meter anhydriet aan de basis. Geotechnische eigenschappen De verschillende gesteentelagen in het gebied, hebben verschillende sterkte-eigenschappen. De klei van de Noordzee Supergroep staat bekend als nauwelijks geconsolideerd en zeer zwak. Van de lagen tussen de Noordzee Supergroep en het zout is de Röt Anhydriet met afstand de meest competente (sterke) laag (zie tabel 3-4). De bovenliggende lagen zijn tamelijk zwak. De dolomiethoudende Muschelkalk B is iets competenter dan de andere lagen. Een overzicht van geotechnische eigenschappen van de verschillende geologische lagen is gegeven in Tabel 3-4. Waarden in deze tabel zijn bepaald door geotechnisch laboratorium onderzoek aan monstermateriaal uit boorgaten 480 en 495 van AkzoNobel. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

32 Laag Elasticiteits modulus Triaxial test (MPa) Treksterkte Brazilian test (MPa) Druksterkte UCS test (MPa) Schuifsterkte Triaxial test Phi (graden) c (MPa) Muschelkalk B ,44 29,6 Muschelkalk A ,76 20,5 Röt kleisteen ,1 15,5 26 4,0 Röt anhydriet , ,5 Solling kleisteen ,6 Tabel 3-4 Geotechnische eigenschappen van de geologische lagen in het projectgebied. Betekenis van de geologie van het gebied voor de Pilot Stabilisatie Cavernes Twente Uit de voorgaande paragrafen blijkt dat de gesteentelagen boven het zout vooral bestaan uit tamelijk zwakke gesteenten, waarvan het grootste deel impermeabel (ondoorlatend) is. Op meerdere plaatsen in het gebied zijn te grote cavernes ontstaan. Hierbij is de caverne te hoog, het zoutdak te dun en de dakoverspanning te groot om langdurige stabiliteit en een beperkte bodemdaling te kunnen garanderen. De competente en impermeabele Röt Anhydriet is de enige laag die de migratie van de caverne enige tijd tegen kan houden. De bovenliggende gesteenten zijn daar te zwak voor. De geologische opbouw biedt echter ook een kans. Het stabiliseren van potentieel instabiele cavernes op diepte voorkomt migratie aan de basis. De zwakke Röt Kleisteen en Muschelkalk lagen kunnen hierdoor de benodigde ondersteuning krijgen. Omdat de Röt Kleisteen uit circa 150 meter impermeabel kleigesteente bestaat, kan deze laag voor isolatie van de gebruikte vulstof in de ondergrond zorgen. Voorwaarde hiervoor is dat de vulstof de ondersteuning biedt die de Röt Kleisteen in voldoende mate intact laat om zijn isolerende eigenschappen te behouden Aanwezige natuurlijke barrières Bij het aanbrengen moet verspreiding van de vulstof (met afvalstoffen als grondstof) voorkomen worden. Omdat een caverne niet voor 100% wordt gevuld, zal migratie van zo n caverne niet volledig voorkomen worden. Er is sprake van residuale migratie, zie Figuur Daarbij kan verspreiding in gesteentelagen boven de caverne plaatsvinden. Deze verspreiding kan betrekking hebben op de vulstof zelf en op het poriewater dat vrijkomt bij het consolideren van de vulstof. Dit poriewater kan verhoogde gehalten aan zware metalen bevatten. Met andere woorden, de vulstof vult primair de caverne, maar kan bij verdere migratie van de caverne in de boven de caverne aanwezige gesteentelagen doordringen. Omdat verspreiding van de vulstof en het daaruit vrijkomende poriewater voorkomen moet worden, is er een maximale maat voor de toelaatbare caverne migratie. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

33 Figuur 3-10: Veilig en effectief gestabiliseerde caverne Deze maximale maat is een veilige maat, immers nog toelaatbaar. Dat wil zeggen dat bij overschrijding ervan er nog geen sprake is van contact tussen de vulstof en/of het vrijkomend poriewater en bijvoorbeeld grondwater. Bij forse overschrijding is de kans daarop wel aanwezig. Met deze gedachte wordt een maximale toelaatbare migratiehoogte van de caverne vastgesteld. Om die verspreiding (van vulstof en/of vrijkomend poriewater) zoveel mogelijk te voorkomen is het van groot belang de juiste vullingsgraad te bereiken. Immers, hoe beter de bereikte vullingsgraad van de caverne, hoe veiliger, want hoe minder residuale migratie en verspreiding van vulstof en/of poriewater. De betrouwbaarheid van duurzame insluiting hangt samen met de geohydrologische isolatie van de caverne. Indien de laagpakketten boven en onder het zout impermeabel zijn of uitsluitend statisch water bevatten, zal geen verspreiding van stoffen vanuit de caverne plaatsvinden. Aan de hand van een uitgevoerde risicoanalyse 18 is vastgesteld dat er onzekerheden zijn ten aanzien van de aanwezigheid van verspreidingspaden zoals breuken of niet afgesloten boorgaten. Uit de analyse blijkt dat de risico s op verspreiding samenhangend met deze onzekerheden als verwaarloosbaar zijn te beschouwen. De gesteentelaag onder het zout bestaat uit een klei/zand gesteente (Solling Fomatie) dat in bepaalde mate doorlatend is. Het in die laag aanwezige water bevat hoogstwaarschijnlijk opgeloste pekel. Aangenomen wordt dat de stroomsnelheid in het gesteente zeer laag is, omdat het Rötzout anders al uitgeloogd zou zijn. Daarnaast vormt het Rötzout zelf een barrière naar de hoger in het profiel aanwezige watervoerende lagen. Dit ondersteunt de stelling dat de kans op verspreiding van stoffen vanuit de caverne via het onder het zout gelegen pakket verwaarloosbaar is. Het Rötzout, de laag waarin de cavernes aanwezig zijn, is een zeer dicht en ondoorlaatbaar gesteente. De kans dat er verspreiding van stoffen via het Rötzout optreedt (bijvoorbeeld lateraal) is vrijwel uitgesloten, ook gelet op het plastisch gedrag van zout (zie paragraaf 3.7.4). De deklaag boven het Rötzout bestaat uit tenminste 150 meter kleigesteente (voornamelijk Röt kleisteen). Dit gesteente is vrijwel impermeabel, zodat daardoor geen stroming van water (al of niet met opgenomen stoffen) plaatsvindt. 18 Staged Risk Assessment of salt cavern stabilization, Phase 1, Version 2 report (Quintessa 2013) Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

34 Door de dikte van het pakket is de kans dat via dit gesteente verspreiding van in het water aanwezige stoffen optreedt, zeer gering of zelfs afwezig Aardbevingsrisico Deze paragraaf gaat in op het risico van aardbevingen op cavernes. Zoutwinning in Twente leidt niet tot aardbevingen. In het gebied waar zich de cavernes bevinden, is geen actieve geologische breukwerking met aardbevingen (zie Figuur 3 7). Het gebied ligt wel binnen de invloedssfeer van aardbevingen in het zuiden van Nederland en van aardbevingen in het Roergebied in Duitsland. Deze natuurlijke aardbevingen treden op als gevolg van tektonische bewegingen langs breuken. Aangenomen wordt dat de grondbeweging veroorzaakt door zulke aardbevingen niet zo hevig is dat (potentieel) instabiele cavernes hierdoor gaan migreren. In algemene zin kan gesteld worden dat aardbevingen voornamelijk schade veroorzaken aan het aardoppervlak. De effecten in de ondergrond zijn veel minder groot of zelfs afwezig. Omdat de cavernes op circa 350 tot 500 m onder het aardoppervlak liggen, is de kans dat hun migratie wordt versneld door aardbevingen minimaal. Figuur 3-11: Ligging van breuksystemen, locatie en sterkte van aardbevingen (1900 tot 1996) (bron: KNMI) Het KNMI geeft op haar website veel informatie over gemeten bevingen en te verwachten bevingsterkte in Nederland. De maximale gemeten bevingsterkte in Nederland is 5,8 op de schaal van Richter (aardbeving Roermond, april 1992). Uit een studie naar het seismische risico in Nederland is af te leiden dat een aardbeving met een sterkte van 4 op de schaal van Richter in Twente gemiddeld eens in de ongeveer 500 jaar voorkomt. Infrastructuur op of net onder het aardoppervlak (boorgatafsluiters, buisleidingen, boorgaten) is goed bestand tegen dergelijke bevingen. Aardbevingen met hogere magnitudes komen nog veel minder vaak voor. Geconcludeerd wordt dat het risico op schade aan het cavernesysteem als gevolg van aardbevingen zeer gering is. Er is geen gaswinning in het gebied, waardoor geen sprake is van door gaswinning veroorzaakte bodemdaling en/of door gaswinning veroorzaakte bodemtrillingen. De situatie rond de gaswinning in Groningen is van een geheel andere orde en niet vergelijkbaar met de zoutwinning in Twente Plastisch gedrag van zout Zout is een plastisch gesteente; het vloeit weliswaar zeer langzaam - onder hoge druk. Dit betekent dat het zoutgesteente, in tegenstelling tot de meeste andere gesteentesoorten, zijn sterkte behoudt bij vervorming. Door deze eigenschap heeft zout bij drukverschillen het vermogen holle ruimtes en breuken dicht te vloeien. We noemen die eigenschap zoutkruip. Het proces van zoutkruip zorgt dat de cavernes langzaam dichtvloeien waarmee een zeer geringe en beheersbare bodemdaling aan het maaiveld ontstaat. Deze bodemdaling is daarmee van een geheel andere orde dan de bodemdaling die ontstaqat door caverne migratie. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

35 Sinds de jaren 50 worden van de zoutwinning in Hengelo/Enschede op regelmatige basis de maaiveldhoogten gemeten door middel van waterpassen. Dat levert gegevens op waarmee zoutkruip bepaald kan worden. In 2006 is in samenspraak met SodM vastgesteld dat de door zoutkruip veroorzaakte verkleining van de zoutcavernes zich beperkt tot m 3 /m 3 per jaar, ofwel een jaarlijkse verkleining met 0,08. Dit is vrijwel verwaarloosbaar ten opzichte van de effecten van caverne migratie. Op basis van deze mate van zoutkruip ontstaat bodemdaling aan het maaiveld van minder dan 5 cm per honderd jaar. Dergelijke waarden zijn nauwelijks meetbaar, geheel niet zichtbaar en leiden in geen geval tot schade aan bovengrondse functies. Overigens is zoutkruip wel meegenomen in de uitgevoerde risicoanalyse (paragraaf 4.2.3). Door de zoutwinning zijn er veel meetgegevens van het projectgebied beschikbaar. Het betreffen resultaten van seismisch onderzoek en sonarmetingen. De gegevens tonen aan dat het Rötzout niet is doorgedrongen tot in de bovenliggende Röt kleisteen en/of Muschelkalk in de nabijheid van het projectgebied. 3.8 Gebiedsproces Voor AkzoNobel en voor Twence is een goede communicatie met de omgeving van groot belang. De Twentse zoutwinning en de bedrijfsactiviteit van Twence kent vele belanghebbenden, van grondeigenaren en bewoners tot gemeenten en andere overheden. AkzoNobel en Twence hebben met deze belanghebbenden al jarenlang een goede relatie. Dat willen de bedrijven graag zo houden, omdat lokaal draagvlak als voorwaarde voor een duurzame zoutwinning c.q. afvalverwerking en energieopwekking wordt gezien. Figuur 3-12: Impressie inloopavond maart 2012 Voor afstemming en toetsing van het traject is een contactgroep samengesteld, bestaande uit Ministerie van EZ, Ministerie van I&M, Staatstoezicht op de Mijnen, Provincie Overijssel en de gemeenten Enschede en Hengelo, die op regelmatige basis bij elkaar komt sinds De voortgang van het onderzoekstraject, de geldende wetgeving en de wederzijdse verwachtingen tijdens de vergunningenprocedures zijn voortdurend afgestemd met de betrokken overheden. Tabel 3-5 geeft een overzicht van voorlichting en communicatie in de voorbereidingsfase van de voorgenomen activiteit. Op 22 maart 2012 (Figuur 3-12) en 25 april 2013 is er een inloopavond gehouden voor omwonenden. Hier hebben AkzoNobel en Twence de voorgenomen activiteit gepresenteerd en de procedures toegelicht. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

36 Publiek of doelgroep Toelichting Datum Provincie Overijssel Overleg met vergunningverleners,specialisten en lid Contactgroep , , , Gemeente Enschede Informele toelichting en overleg op ambtelijk niveau , geheel 2013 Toelichting aan de gemeenteraad en wethouder van Agteren , , AkzoNobel OR Toelichting aan de Ondernemingsraad AkzoNobel Hengelo Gemeente Hengelo Informele toelichting op ambtelijk niveau , Toelichting aan het College van Burgemeester en Wethouders Toelichting aan de gemeenteraad en het College van B&W Toelichting aan Wethouder Oude Alink n.a.v. artikel TC Tubantia Toelichting aan de gemeenteraad en wethouder Oude Alink Waterschap Regge en Dinkel Informele toelichting specialist Waterschap , Vitens Informele toelichting specialist waterleidingbedrijf Vitens , Natuur en Milieuraad Hengelo Informele toelichting specialisten NMRH en NMRE , en Enschede Informele toelichting specialisten NMRH Informele toelichting specialisten NMRE, NMO en Huize Aarde Groen Beraad Informele toelichting aan lokale milieu en natuur organisaties Natuur en Milieu Overijssel Informele toelichting specialist NMO TU Delft Toelichting aan studenten en specialisten van de TU Delft, afdeling Technische Aardwetenschappen Vereniging Behoud Twekkelo Toelichting van de ontwikkeling en de activiteiten Industriekring Twentekanaal Toelichting tijdens bijeenkomst van circa 50 bedrijven van Twentekanaal TC Tubantia N.a.v. is een artikel in TC Tubantia verschenen op Bericht in TC Tubantia Bewoners en belanghebbenden Inloopavond voor bewoners en belanghebbenden Inloopavond voor bewoners en belanghebbenden Socialistische Partij Informele toelichting aan SP, gemeenteraadsleden Hengelo & Enschede, GS Overijssel en 2 de Kamerlid Paulus Jansen VVD Informele toelichting aan 2 de Kamerlid Remco Dijkstra Ministerie EZ Toelichting op ambtelijk niveau Ministerie I&M Overleg met specialisten Bssa Staatstoezicht op de Toelichting en discussie met specialisten Mijnen Tabel 3-5: Overzicht voorlichting en communicatie gevolgd door periodiek overleg Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

37 3.9 Doelstelling en succes van de voorgenomen activiteit De pilot omvat het (theoretisch en praktisch) onderzoek naar en het in praktijk brengen van het produceren en aanbrengen van een vulstof in (potentieel) instabiele cavernes. De praktische uitvoering van dat onderzoek vormt de voorgenomen activiteit. Met het oog op bovenstaande luidt de doelstelling voor de voorgenomen activiteit: Het opdoen van kennis en ervaring met het produceren en aanbrengen van vulstoffen op basis van afvalstoffen in (potentieel) instabiele cavernes onder de voorwaarde van een milieuhygiënisch en bedrijfsmatig geaccepteerde aanpak, waarbij de gekozen grondstoffen voor een vulstof voldoende voorhanden zijn om adequaat te kunnen reageren indien er sprake is van migratie van meerdere cavernes tegelijkertijd, met het oog op het voorkomen van verzakking en/of instorting aan het maaiveld. Het doorlopen van een succesvolle pilot leidt uiteindelijk tot een veiligere leefomgeving; verzakkingen en/of instortingen kunnen worden voorkomen door (preventief) vulstof aan te brengen, de ontwikkeling van bovengrondse activiteiten wordt niet (meer) beperkt door een risico op verzakkingen van het maaiveld en delen van het mijnbouwwerk (wat alle cavernes samen in feite zijn) kunnen verantwoord afgesloten worden. De daadwerkelijke beoordeling van het succes vindt plaats voor zowel het theoretisch onderzoeksdeel als voor het uitvoeringsdeel van het proefproject. Het succes van het theoretisch onderzoeksdeel wordt afgemeten aan: Duidelijkheid over de eisen die aan de vulstof worden gesteld; het betreft vooral mechanische eisen als uitharding, sterkte en stijfheid 19 (door literatuurstudies en modelberekeningen) Het behalen van die eisen voor de vulstof op laboratoriumschaal en de vaststelling dat opschaling naar het uitvoeringsdeel mogelijk is 20 (door testen op vulstof monsters en modelberekeningen De bevestiging door het generiek risicomodel dat het milieuhygiënisch risico op een tijdschaal van jaar verwaarloosbaar klein is (ofwel ALARP: as low as reasonably practicable) 21. Als deze drie punten als succes worden beoordeeld, kan overgegaan worden tot het uitvoeringsdeel. Het succes daarvan wordt bepaald aan de hand van de volgende twee criteria: Vaststellen dat de uitgangspunten voor het risicomodel van toepassing zijn, Vaststellen dat de uitvoering doelmatig en veilig is en de vulstof met de juiste vullingsgraad in de cavernes is aangebracht. Hiernaast geldt als succesfactor: maatschappelijke acceptatie van deze wijze van stabiliseren door de inzet van onder andere reststoffen van AEC s die daardoor een nuttige toepassing krijgen in Nederland. 19 Op basis van door Royal HaskoningDHV verricht theoretisch geotechnisch onderzoek 20 Op basis van praktisch geotechnisch onderzoek van Royal HaskoningDHV, K-UTEC en Fugro 21 Op basis van het werk van Quintessa (risico analyse en risicobeheersplan inclusief monitoring) Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

38 4 Het proefproject 4.1 Inleiding Deze pilot is een onderzoeksproject. Binnen de pilot onderscheiden we een deel gericht op theoretisch onderzoek en een op de uitvoering gericht onderzoeksdeel. Dit milieueffectrapport gaat in op het uitvoeringsdeel, waarbij ter onderbouwing en/of verantwoording het theoretisch onderzoek wordt gebruikt. Een schematische weergave van het stabilisatieproces in het uitvoeringsdeel is te vinden in Figuur 4-1 en bijlage 3. Figuur 4-1 Schematische weergave van aanbrengen vulstof in potentieel instabiele caverne Voordat ingegaan wordt op het theoretisch onderzoeksdeel en het uitvoeringsdeel wordt hieronder eerst een overzicht gegeven van de activiteiten die deel uitmaken van het proefproject. Het vulstofproductie- en stabilisatieproces bestaat uit de volgende stappen: 1. Reststoffen van onder andere afvalenergiecentrales en de cementproductie industrie worden per vrachtwagen aangevoerd bij de vulstofproductie-installatie (VPI) op het terrein van Twence. De reststoffen worden via een gesloten systeem met perslucht in de silo s gepompt. Dit is een gangbare praktijk bij AEC s. 2. De VPI heeft een achttal silo s waarin de reststoffen zijn opgeslagen. Uit deze silo s worden vooraf bepaalde hoeveelheden van ieder type reststof afgewogen. 3. Van de afgewogen reststof wordt in een aantal stappen een (nog vloeibare) vulstof gemaakt door toevoeging van pekel uit de caverne. De kwaliteit van deze vloeibare vulstof wordt getest voordat deze naar de caverne verpompt wordt. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

39 4. Via een tijdelijk bovengronds leidingsysteem wordt de vloeibare vulstof van de vulstofproductie-installatie naar één van de cavernes van het proefproject verpompt. 5. De vulstof wordt via het boorgat naar de caverne verpompt. De vulstof is zwaarder dan de pekel aanwezig in de caverne. Doordat de vulstof nog vloeibaar is, verdeelt deze zich gelijkmatig over de bodem van de caverne. Eenmaal in de caverne hardt de vulstof uit, waarbij het volumeverlies minimaal is. Het uithardingsproces gaat langzaam (maanden tot jaren) zodat het risico op uitharding in de installaties en leidingen zeer klein is. 6. Door het aanbrengen van de vulstof in de caverne wordt de in de caverne aanwezige pekel verdrongen. De pekel wordt via hetzelfde of een ander boorgat naar het maaiveld verpompt en via een tijdelijke tweede leiding naar de VPI gebracht. 7. Omdat niet alle pekel voor de vulstofproductie wordt gebruikt, blijft een gedeelte over. Dat gedeelte van de pekel (de zogenaamde overschotpekel) wordt via een indampinstallatie verwerkt tot zoutslurry en schoon water. De zoutslurry gaat terug naar de te stabiliseren cavernes via een tijdelijke derde leiding. 8. Ook door het terugvoeren van de zoutslurry zal pekel uit een caverne verdrongen worden. Deze overschotpekel wordt ook verwerkt tot zoutslurry en schoon water door de indampinstallatie. Om deze processen mogelijk te maken worden er de volgende installaties gebouwd of aangepast op het Twence terrein: Vulstofproductie-installatie met silo s voor opslag van reststoffen, Bovengrondse (tijdelijke) leidinginfrastructuur voor vloeibare vulstof, overschotpekel en zoutslurry, Boorgaten met dubbele verbuizingen en maaiveld afsluiters voor alle boorgaten naar de cavernes, Overschotpekel verwerkingsinstallatie (indamper) aangedreven door duurzaam opgewekte elektriciteit van Twence, Diverse buffertanks voor overschotpekel en zoutslurry, Kantoor-, werkplaats- en opslagruimten (bijvoorbeeld type Portocabin). Een schematische weergave van de te realiseren installaties en gebouwen is te vinden in Figuur 4-2. Figuur 4-2: Schematische weergave en afmetingen van de VPI 4.2 Theoretisch onderzoeksdeel Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

40 In het theoretisch onderzoeksdeel zijn de volgende kwesties onder de loep genomen: 1. Verantwoording voor de keuze van reststoffen van een AEC/BEC 22, 2. Receptuur van de vulstof, 3. Risicoanalyse met het oog op duurzame insluiting (korte en lange termijn), 4. Selectie van 3 te stabiliseren cavernes uit de groep potentieel instabiele cavernes waarvoor stabilisatie wenselijk is Verantwoording reststoffen Kernvraag die hier beantwoord moet worden: Welke reststoffen zijn het meest geschikt als grondstof voor een vulstof? In aansluiting op de onderbouwing en verantwoording van de keuze van AEC reststoffen in paragraaf 3.4, geeft Tabel 4-1 een overzicht van mogelijk geschikte grondstoffen voor de vulstof 23. De geschiktheid van stoffen is op te delen in twee categorieën. Als eerste die stoffen die nu in de vulstof samenstelling zijn opgenomen en onderzocht zijn op hun stabiliserende werking en impact op het milieu (Ja in de kolom geschikt ). Daarnaast zijn er stoffen die naar verwachting geschikt gemaakt kunnen worden voor toepassing als grondstof na verder onderzoek (Mogelijk in de kolom geschikt ). Het betreft in alle gevallen reststoffen die in voldoende mate beschikbaar zijn om als grondstof voor een vulstof in aanmerking te komen. Naast deze stoffen zijn er ook reststoffen zoals baggerslib die na een voorbewerking in de toekomst mogelijk geschikt gemaakt kunnen worden als grondstof voor een vulstof. Reststoffen Gestort? Geschikt? Reststoffen AEC / BEC AEC bodemas Nee Ja AEC-vliegas* Ja Ja AEC-ketelas Ja Ja Rookgasreinigingszouten* Ja Ja Filterkoek Ja Mogelijk Rookgas reiniging slib Ja Mogelijk Rookgas ontzwaveling gips Ja Mogelijk BEC Bodemas Nee Ja BEC Vliegas* Ja Ja BEC Rookgasreinigingszouten* Ja Ja BEC Ketelas Nee Ja Reststoffen Metallurgische- en Mijnbouwindustrie Bypass stof uit de cement industrie Nee Ja Tabel 4-1: Overzicht mogelijke reststoffen (* gevaarlijke afvalstof overeenkomstig richtlijn 91/689/EEG) Gelet op de betrokkenheid van Twence en directe beschikbaarheid gaat voor het proefproject de voorkeur uit naar reststoffen van de AEC s van Twence en vergelijkbare installaties in voornamelijk Nederland. 22 BEC: Biomassa energiecentrale 23 Afvalverwerking in Nederland: gegevens 2009, AgentschapNL, Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

41 Naar de toekomst toe komen mogelijk ook andere stoffen in aanmerking voor toepassing als grondstof voor de vulstof. De verontreinigende stoffen in de te gebruiken reststoffen zijn (onder meer) onderwerp van de risicoanalyse (paragraaf 4.2.3). Wanneer er andere reststoffen dan genoemd in Tabel 4-1 in beeld komen, volgt eerst een uitgebreid onderzoek voordat zij worden toegepast in de vulstof. In zo n onderzoek worden de technische eisen aan de vulstof onder de loep genomen Receptuur van de vulstof Kernvraag die hier beantwoord moet worden: Wat is de juiste samenstelling, of receptuur, van de vulstof om cavernes duurzaam te stabiliseren? Om te komen tot een vulstof die voldoende stabiliserende eigenschappen heeft, is een uitgebreide fase van onderzoek en testen nodig. Er zijn veel variabelen: meerdere typen grondstoffen (binnen de geselecteerde categorie) en uiteenlopende mengverhoudingen. De opgave is om een optimum te vinden, waarbij sprake is van de toepassing van meerdere grondstoffen (en pekel). De in de vorige paragraaf genoemde geschikte reststoffen hebben elk specifieke eigenschappen en vertonen verschillend gedrag. Met de opgedane kennis en ervaring in met name Duitsland moeten de kenmerken en het gedrag van de vulstof worden bepaald. Dit geldt voor de twee fasen waarin de vulstof zich bevindt, namelijk als: thixotrope vloeistof 24 gedurende transport door leidingen vanaf de vulstofproductie installatie tot in de caverne, en als uithardend materiaal van vloeibaar, via pasteus 25 tot vast materiaal in de caverne. De kenmerken en het gedrag betreffen: Mineralogie Sedimentatievermogen Vervorming onder druk en stroming (uitharding) Consolidatie en doorlatendheid Kwaliteit van het poriewater (als gevolg van uitwisseling met de vaste fase) Vorming van waterstofgas in het productieproces en in de caverne. Hiernaast is er een aantal praktische overwegingen dat appelleert aan de productie van de vulstof en het proces van het aanbrengen van de vulstof in de caverne: Mengverhoudingen van reststoffen en hun beschikbaarheid, Reactietijden, gelet op controle en capaciteit van het productieproces, Snelheid van uitharden in het licht van verpompbaarheid, Vullingsgraad van de caverne, Snelheid van uitharding met het oog op de periode van stabilisatie. Uitgegaan wordt van een vullingsgraad van circa 80% van de caverne. Enerzijds biedt een vulstof met zoveel mogelijk in suspensie zijnde grondstof de meeste stevigheid (Lorenzen, 2003) 26. Anderzijds moet de vulstof zich goed kunnen verspreiden in de caverne, niet te snel uitharden en moet snelle sedimentatie (en daarmee een slechte verspreiding in de caverne) grotendeels voorkomen worden (K-UTEC, 2011) vloeistof die extra vloeibaar wordt door omroeren of schudden, maar snel dikker wordt zodra dit stopt. 25 deegachtig. 26 Desk study on ground stabilisation by backfilling in the Hengelo brine field. 27 Zwischenbericht. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

42 Het is dus van belang om een receptuur voor een vulstof te ontwikkelen met een bepaalde massaverhouding aan grondstoffen en pekel die de meest geschikte eigenschappen vertoont. K-UTEC heeft in de periode 2010 tot nu onderzocht dat een massaverhouding grondstoffen, bindmiddel en pekel van respectievelijk circa 40%, 10% en 50% de meest geschikte eigenschappen vertoont. Het blijkt dat de aanwezige oxides in vliegas zeer goed oplossen in de pekel en een mengsel van voldoende dichtheid vormen. Er wordt een bindmiddel, een cementachtig materiaal, toegevoegd (10 tot 20 massa%) dat zorgt dat de viscositeit van de vulstof toeneemt, dat sedimentatie voorkomt en uitharding bevordert. De toevoeging van rookgasreinigingsresidu (bestaande uit calciumzouten) kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat tijdens het mengproces van vliegas en pekel (natriumoplossing) de stoffen in suspensie blijven en niet neerslaan (K- UTEC, 2011). Des te meer opgeloste en in suspensie gebrachte stoffen des te viskeuzer de vulstof, en des te beter de vulstof uithardt. De mechanische eisen aan de vulstof hebben betrekking op sterkte, stijfheid, uitharding en doorlatendheid. Door K- UTEC zijn mogelijke recepturen van reststoffen en verschillende cementachtige materialen onderzocht. Dat heeft geresulteerd in enkele tientallen verschillende recepturen. Van alle recepturen zijn vervolgens de fysische eigenschappen (samendrukbaarheid, sterkte en doorlatendheid) in een laboratorium bepaald. Van recepturen die voldeden aan initieel opgestelde eisen zijn meerdere monsters gemaakt, die na variërende uithardingstijd zijn getest door Fugro. De uitkomst hiervan is een overzicht van geotechnische parameters per receptuur. Aan de hand daarvan is de migratiehoogte voor elke receptuur vastgesteld en getoetst. Uiteindelijk is de meest geschikte receptuur geselecteerd 28. Gelet op de lengte van het onderzoeksprogramma, is een extrapolatie van de vulstof eigenschappen gemaakt naar de tijdschaal van de cavernemigratie (enkele tientallen jaren). Ook is er een vertaling gemaakt van de gemeten eigenschappen op laboratoriumschaal naar die op caverneschaal. Belangrijke analyses hierbij zijn: de berekening van de belasting op de vulstof, de berekening van de samendrukking van de vulstof (stijfheid) en toetsing van interne stabiliteit van de vulstof (sterkte). Samenvattend kennen de onderzochte vulstoffen de volgende eigenschappen: Eigenschappen vulstof Dichtheid vulstof: circa 1,6 kg/liter Verhouding reststoffen / pekel: massa% / massa% Thixotroop: gedraagt zich als een stroperige vloeistof Zelf nivellerend, waardoor de vloeistof zich gelijkmatig verdeelt over een onregelmatig oppervlak Tabel 4-2: Samenvatting eigenschappen vulstof Tabel 4-3 geeft weer met welke bandbreedte van recepturen is geëxperimenteerd door K-UTEC. Gedurende de uitvoeringsfase van het project wordt de receptuur van de vulstof continu aangepast naar aanleiding van opgedane kennis en ervaring en het actuele aanbod van reststoffen. De recepturen die in de uitvoeringsfase van het proefproject worden toegepast voldoen aan de eisen met betrekking tot vloei-eigenschappen, sterkte, stijfheid en uitharding. In de uitvoeringsfase van het proefproject worden de vulstof recepturen die aan de vooraf bepaalde eisen voldoen geproduceerd in de vulstofproductie-installatie. De recepturen die op dit moment aan de eisen voldoen, zijn in hoofdzaak gebaseerd op anorganische reststoffen (assen en slibben) van verbrandingsinstallaties en andere industriële processen zoals cement productie. 28 Deze onderzoeksinspanningen zijn beschreven in: Stabilisatie zoutcavernes Fysische eisen vulstof, Royal HaskoningDHV, Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

43 In Tabel 4-3 zijn de recepturen opgenomen die voldoen aan de gestelde eisen voor de vulstof (Basis 3) of waarvan verwacht wordt dat zij - voor tot uitvoering wordt overgegaan - zullen voldoen aan de eisen (Basis 1 en/of 2). Ingrediënt Receptuur Basis 1 Basis 2 Basis 3 Vliegas 25-30% 25-30% 20-30% Ketelas/cycloonas 25-30% 25-30% 20-30% RGR zouten 15% 10-15% 10-15% Filterstof 15% 5-10% 5-10% Cement vervanger (reststof cement industrie) 15-20% Cement vervanger (rookgasreinigingszout van AEC s in Duitsland) 15-20% Cement 10-20% Totaal 100% 100% 100% Tabel 4-3: Overzicht bandbreedte recepturen De beschikbaarheid van bovenstaande afvalstoffen voor caverne stabilisatie is op de lange termijn niet gegarandeerd. Beleidswijzigingen in de toekomst kunnen ervoor zorgen dat AVI s en BEC s over bijvoorbeeld 10 jaar niet meer in bedrijf zijn. Er zal daarom voortdurend voorafgaand aan en tijdens de uitvoeringsfase van het proefproject gezocht moeten worden naar voor een vulstof geschikte afvalstoffen Risicoanalyse duurzame insluiting Kernvraag die hier beantwoord moet worden: Kunnen we de vulstof toepassen om cavernes te stabiliseren zonder milieuhygiënische risico s, dat wil zeggen, is de vulstof zodanig geïsoleerd in de diepe ondergrond (duurzame insluiting) dat er geen verspreiding van de vulstof, of de stoffen waaruit deze bestaat, zal optreden in het milieu op korte en lange termijn? Voor de beantwoording van deze vraag is het Britse adviesbureau Quintessa ingeschakeld. Quintessa heeft veel kennis en ervaring met de bepaling van risico s voortkomend uit ondergrondse opslag (nucleair afval, aardgas en CO 2). Hoewel deze onderwerpen geen directe verbinding hebben met het proefproject, zijn de rekenmodellen en beoordelingsprocessen ontwikkeld door Quintessa wel zeer geschikt om de risico s voortkomend uit preventieve stabilisatie van potentieel instabiele cavernes te beoordelen. Quintessa heeft de risico s samenhangend met het stabiliseren van cavernes op systematische wijze in kaart gebracht en beoordeeld. Voorafgaand hieraan heeft zij uitgebreid de bestaande onderzoeken en literatuur geraadpleegd, waaronder dat van het AkzoNobel project Olieopslag in cavernes in Enschede. De eerder uitgevoerde studies bevatten zeer bruikbare informatie over ervaringen met opvullen van zoutcavernes, de samenstelling van afvalstoffen van afvalverbrandingsinstallaties, uitloging van stoffen, en - meer specifiek - de situatie in Twente. Ondanks grote verschillen met het olieopslag project zijn er ook overeenkomsten, bijvoorbeeld met betrekking tot paden waarlangs verspreiding kan optreden. Uit de uitgevoerde studies is duidelijk geworden welk onderzoek reeds gedaan is en welke onderzoeksinspanningen voor het PSCT project moesten worden uitgevoerd. Om een milieurisico door het aanbrengen van een vulstof in een caverne uit te sluiten moet de gehele periode dat de cavernes met vulstof bestaan, worden beoordeeld. Echter, in de geest van ALARP 29 is het voldoende aan te tonen dat er gedurende een periode van jaar sprake is van een verwaarloosbaar risico in combinatie met kennis over hoe de risico s zich zullen ontwikkelen na deze periode. 29 As low as reasonably practicable (risico is zo klein als redelijkerwijs haalbaar) Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

44 Uit het werk van Quintessa blijkt dat het onaannemelijk is dat de milieuhygiënische risico s die worden veroorzaakt door de gestabiliseerde cavernes na deze periode van jaar zullen toenemen. In de risicoanalyse zijn alle mogelijke paden, waarlangs vulstof zich kan verspreiden uit de caverne of via de vulbuis of boorgat, in de vorm van scenario s aan de orde gesteld, geanalyseerd en geëvalueerd. Zoals aangegeven, de gebruikte minimale beoordelingshorizon is jaar. Quintessa heeft de risicoanalyse in twee fasen uitgevoerd. De risicoanalyse is zowel kwalitatief als kwantitatief. De aanpak wordt in de volgende alinea s uitgelegd. Het onderzoek van Quintessa is uitgevoerd in twee fasen: Fase 1: identificeren van significante risico s met betrekking tot de uitvoerbaarheid van het stabilisatieconcept door het aanbrengen van een vulstof, en het uitvoeren van een gedetailleerde risicoanalyse, Fase 2: het ontwikkelen van veiligheidsmaatregelen aan de hand van de zogenaamde bow-tie methode en het opstellen van een risicobeheersplan inclusief een monitoringplan. Fase 1: Inventarisatie en analyse van risico s Fase 1 bestond uit de volgende stappen: Definiëren van veiligheidscriteria: aan welke veiligheidseisen moet het proefproject voldoen? Identificeren van risico s samenhangend met het aanbrengen van vulstof in cavernes, Rangschikken van risico s gelet op het belang van het aanbrengen van vulstof, Vaststellen of een van deze risico s zo groot is dat getwijfeld moet worden aan de (milieutechnische) haalbaarheid van het concept stabiliseren door aanbrengen van een vulstof in een potentieel instabiele caverne, Het zoveel als mogelijk kwantificeren van risico s, Conclusies formuleren over risico s met overtuigende en gedocumenteerde bewijzen. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

45 De door Quintessa uitgevoerde risicoanalyse is beschreven in een onderzoeksdocument 30. Er is in fase 1 - in het kort - de volgende systematiek gevolgd: Inventarisatie van Kenmerken, Gebeurtenissen en Processen (KGP s) die van invloed zijn op het milieuhygiënisch risico van een caverne met de vulstof en de ontwikkeling daarvan, Het combineren van KGP s tot scenario s om de risico ontwikkeling te beschrijven en onzekerheden af te bakenen, Toetsen van KGP s en scenario s door spiegelen aan literatuur (ervaringen elders), Het ontwikkelen van conceptuele modellen voor de interactie van de KGP s in elk scenario, Het verkennen van scenario s met conservatieve berekeningen, Uitkomsten en interacties rangschikken met Evidence Support Logic = onderbouwen hypothese: stabilisatie is mogelijk zonder milieuhygiënische risico s. Een kenmerk is een fysieke eigenschap van een systeem (bijvoorbeeld een zoutcaverne). Gebeurtenissen beïnvloeden het systeem gedurende een zeer korte periode ten opzichte van de beoordelingsperiode. Zo kan het boren van een nieuw boorgat worden beschouwd als een gebeurtenis ten opzichte van de beoordelingsperiode van duizenden jaren. Processen doen zich voor over substantieel langere perioden (bijvoorbeeld grondwaterstroming ). Een scenario is een beschrijving van een mogelijke toekomstige toestand van het systeem, inclusief de ontwikkeling ervan. Scenario s zijn geen expliciete voorspellingen, maar zijn eerder bedoeld om onzekerheden te duiden. Scenario s zijn ontwikkeld voor de periode tijdens en na het aanbrengen van vulstof in cavernes: Scenario s van verwachte ontwikkeling (dat wil zeggen, door deskundigen gezien als de meest waarschijnlijke ontwikkeling), en Scenario s van alternatieve ontwikkeling, waarin de belangrijkste onzekerheden zijn gecombineerd tot scenario s (deze scenario s worden door deskundigen gezien als minder waarschijnlijk). Het resultaat: een beslisboom waarin de hypothese stabilisatie is mogelijk zonder milieuhygiënische risico s is uitgesplitst in deelstellingen. Voor elk van deze deelstellingen wordt zowel bewijs voor als bewijs tegen verzameld. Door weging wordt de hypothese vervolgens getoetst. Het is belangrijk te benadrukken dat de beslisboom niet meer is dan een model. De resultaten ervan worden gebruikt als input voor de bow-tie -methode, die in fase 2 is uitgewerkt. Het zo per scenario/deelstelling bepaalde risico(pad) is de uitkomst van een hypothese die op de volgende wijze in de beslisboom gepresenteerd is: Argumenten voor (accepteren) Onzekerheid Argumenten tegen (verwerpen). In een top-down benadering zijn door Quintessa groepen van Kenmerken, Gebeurtenissen en Processen (KGP s) onderscheiden op basis van hun invloed op de verschillende zones waarop stabilisatie met een uithardende vulstof invloed heeft. Op het hoogste niveau zijn dat: De caverne zone (de cavernes zelf en het omliggende (zout)gesteente), De onderliggende geologische formatie (de Solling Formatie), De bovenliggende geologische formaties, De boorgaten (inclusief de boorgaten bestemd voor aanbrengen van de vulstof). 30 Staged Risk Assessment of Salt Cavern Stabilisation, Phase 1, QRS-1627A-1, Version 2.0, 13 September 2013 Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

46 Vervolgens zijn binnen de onderscheiden groepen van KGP s verfijningen uitgewerkt. Zo is, als een van de uitwerkingen voor de KGP groep caverne zone, een volgende onderverdeling tot stand gekomen: 1 Caverne 1.3 Vulstof Uitharden van de vulstof en gerelateerde processen Verandering van chemische en fysieke eigenschappen Vrijkomen van verontreiniging door chemische en fysische verandering tijdens uitharden. Met het ontstane begrip over het systeem (en de mechanismen daarbinnen) zijn scenario s van verwachte ontwikkeling geformuleerd. Enkele voorbeelden hiervan zijn: Het aanbrengen van de vulstof is succesvol en bij de meerderheid van de cavernes met de juiste vullingsgraad, De vulstof hardt uit en consolideert gedurende de periode na het aanbrengen. Gedurende dit proces verplaatst de vulstof zich niet buiten de beoogde zone van de caverne, De chemische verandering na het uitharden van de vulstof doet geen afbreuk aan de mechanische of waterdoorlatende werking van de vulstof. Er treedt enige resterende caverne migratie op als gevolg van ruimte in de caverne boven de aangebrachte vulstof. Niettemin bieden de bovenliggende formaties weerstand tegen bodemvervorming: het effect van caverne migratie dooft uit door de gesteentelagen tussen de caverne en het maaiveld. Door de samenstelling van de vulstof (reststoffen van onder andere afvalenergiecentrales) bevat de vulstof verontreinigende stoffen die een risico kunnen vormen voor kwetsbare bodemlagen of bronnen. Deze risico s doen zich voor als de verontreinigende stoffen zich verspreiden naar bovengelegen watervoerende lagen. De verontreinigende stoffen zijn in hoofdzaak arseen, cadmium, lood, antimoon, zink en organische stoffen als dioxine. Deze stoffen zijn zowel aanwezig in de vaste fractie als in het poriewater dat vrijkomt uit de vulstof. Gedurende het uithardingsproces komen die stoffen steeds minder vrij. In de berekeningen die door Quintessa zijn uitgevoerd is de Europese drinkwaterstandaard (DWS) als criterium gebruikt voor toetsing van het milieuhygiënisch risico. De gedachte hiervan is dat drinkwater een voor mensen en dieren consumeerbare stof moet zijn en blijven. Het is onwaarschijnlijk dat de huidige drinkwaterstandaard in de toekomst anders wordt. Dat maakt de DWS een robuust toetsingscriterium voor het milieuhygiënisch risico. Uit de geohydrologische beschrijving van het projectgebied (zie paragraaf 3.7.1) zijn de Muschelkalk en de ondiepe bodemlagen tot circa 20m diepte als belangrijkste receptoren geïdentificeerd, omdat zij watervoerend zijn. Met andere woorden: het aanbrengen van vulstof mag geen invloed hebben op de kwaliteit van het grondwater in deze beide receptoren. Hierbij wordt de DWS als maatstaf gebruikt. In de scenario s van verwachte ontwikkeling vindt een bepaalde verspreiding plaats van stoffen zoals Zink (Zn), Antimoon (Sb), Lood (Pb), Cadmium (Cd) en Arseen (As) en transport ervan door waterstroming (advectie). In de waterfractie aanwezige verontreinigende stoffen kunnen zich verspreiden naar andere formaties, waaronder de Solling Formatie. Mogelijk is ook sprake van transport in breuken, maar dat zal slechts beperkt het geval zijn, net als verspreiding langs boorgaten. De uitstroom van verontreinigende stoffen naar potentieel kwetsbare lagen of bronnen, zoals watervoerende lagen, zal in deze scenario s laag zijn. In Figuur 4-3 is de concentratie toename van genoemde stoffen in de Muschelkalk weergegeven tot 1 miljoen jaar na nu. De DWS is aangegeven als doorgetrokken lijnen en het berekende concentratieverloop als gevolg van caverne stabilisatie is aangegeven als gestippelde lijnen. Duidelijk is te zien dat de verspreiding van verontreinigende stoffen binnen de toetsingsperiode van jaar niet waarneembaar is. Pas na jaar is er enige mate van invloed te zien. Ook na een miljoen jaar wordt de DWS nog niet overschreden. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

47 Figuur 4-3 Toename concentratie verontreinigende stoffen in de Muschelkalk (verwacht ontwikkelingsscenario, base case) Als tegenhanger zijn - naast scenario s voor de verwachte ontwikkeling - achttien alternatieve ontwikkelingsscenario s ontworpen die onzekerheden verkennen. Sommige zijn voor de volledigheid opgenomen, maar later verworpen. Zo zijn ijstijdeffecten uitgefilterd, omdat het onwaarschijnlijk is dat deze zich in het relevant tijdsbestek van jaar voordoen en omdat de impact van dergelijke effecten veel ingrijpender is dan die van een caverne met vulstof. De overgebleven scenario s verkennen belangrijke onzekerheden en kunnen niet worden uitgefilterd op basis van een zeer lage waarschijnlijkheid. Hieronder staan enkele voorbeelden van alternatieve scenario s met de wijze waarop in de risicoanalyse het risico kwalitatief en/of kwantitatief bepaald is. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

48 Alternatief scenario Omschrijving Aanpak in risicoanalyse De aangebrachte vulstof geeft niet de vereiste geomechanische ondersteuning Bovenliggende formaties bieden grotere dan wel lagere weerstand tegen deformatie dan verwacht Verplaatsing van de vulstof Het aanbrengen van de vulstof gaat niet als verwacht met als resultaat dat niet de beoogde vullingsgraad wordt bereikt. Of de cavernes worden voldoende gevuld, maar de vulstof biedt niet de verwachte mechanische sterkte. Bijvoorbeeld de instorting van het cavernedak gebeurt veel sneller of het cavernedak houdt veel langer stand. Door het uitblijven van uitharden en dus mechanische ondersteuning, vindt verticale caverne migratie plaats met de nog vloeibare vulstof. Expliciet gemaakt door toegespitste berekeningen en kwalitatieve argumenten. Deels meegenomen in bovenstaand scenario, maar als alternatief hiervan is instorting van de bovenliggende gesteentelagen door het achterblijven van de vereiste structurele ondersteuning een sleutelrol in het beheersen van vrijkomende verontreinigingen. Expliciet gemaakt door toegespitste berekeningen en kwalitatieve argumenten. Grotere verspreiding verontreinigende stoffen door verminderde binding (retardatie) aan de vulstof Tabel 4-4: Voorbeelden alternatieve scenario s De vulstof bindt de verontreinigingen onvoldoende waardoor ze makkelijk vrijkomen en verspreiden Expliciet gemaakt door nadere berekeningen voor een alternatief van het verwachte scenario en kwalitatieve argumenten. Het laatste scenario van Tabel 4-4 is in de modelberekeningen als worst case naar voren gekomen. Dit betekent dat in dit alternatieve scenario de invloed van de vulstof op de watervoerende lagen het grootst is van alle onderzochte scenario s. De resultaten voor dit scenario zijn afgebeeld in Figuur 4-4. In dit scenario worden de verontreinigingde stoffen onvoldoende gebonden aan de vulstof. Het scenario kenmerkt zich door twee conservatieve uitgangspunten: De concentraties van verontreinigende stoffen zoals bepaald in het poriewater uit de vulstof een week na uitharding van de vulstof, Er is geen binding of vastlegging van verontreinigende stoffen in de gesteentelagen boven de caverne. Dit zijn conservatieve aannames, omdat uit onderzoek door K-UTEC is gebleken dat de concentraties van de verontreinigende stoffen na verdere uitharding (getest na 30 en 90 dagen) zeer sterk afnemen. Na 90 dagen uitharding is de concentratie van bijvoorbeeld lood nauwelijk meer meetbaar, de binding of vastlegging van elementen aan gesteente een geochemisch gegeven is. De berekende gehalten in dit scenario overschrijden weliswaar de DWS binnen jaar, maar gelet op de conservatieve uitgangspunten zullen de werkelijke concentraties lager liggen. De kans dat dit scenario optreedt, is zeer laag. In het risicobeheersplan (paragraaf 4.3.4) wordt met dit scenario rekening gehouden. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

49 Figuur 4-4 Toename concentratie verontreinigende stoffen in de Muschelkalk (alternatief scenario: onvoldoende retardatie) Voor alle scenario s zijn risicobeoordelingsberekeningen uitgevoerd met een model 31. Met het model wordt de aanwezigheid van verontreinigende stoffen in de vulstof en in het poriewater berekend. In de berekeningen zijn onder andere arseen, cadmium, lood, antimoon, zink opgenomen. Door het ontbreken van gegevens zijn geen expliciete berekeningen uitgevoerd voor organische stoffen zoals dioxine. In plaats daarvan zijn op basis van hun lage oplosbaarheid kwalitatieve argumenten ontwikkeld voor de stelling dat deze stoffen niet problematisch zijn. De met de risicobeoordelingsberekeningen gemodelleerde concentraties aan verontreinigende stoffen zijn vergeleken met drinkwaterstandaarden. Met deze berekeningen zijn - onder conservatieve aannames - de gevolgen van elk scenario gekwantificeerd. De kans dat een scenario zich voordoet, de onzekerheid binnen de modellen waarop de berekeningen zijn gebaseerd en de onzekerheid van parameterwaarden, zijn veel kwalitatiever beoordeeld. Vervolgens zijn deze kwantitatieve en kwalitatieve uitkomsten samengevoegd om een integrale beoordeling te kunnen maken van de stelling dat caverne stabilisatie met afvalstoffen veilig en efficiënt kan worden uitgevoerd. Er wordt zichtbaar in welke mate de (samengevoegde) uitkomsten stellingen ondersteunen (argumenten voor) of verwerpen (argumenten tegen). Ook wordt duidelijk hoe belangrijk de resterende onzekerheden echt zijn. Met Evidence Support Logic is een beslisboom ontwikkeld (opgenomen in bijlage 7), waarin stellingen op het laagste niveau aan de hand van de kwantitatieve en kwalitatieve uitkomsten zijn beoordeeld. Het oordeel over de mate waarin een uitkomst een stelling ondersteunt, wordt weergegeven op een numerieke schaal. Aan de betrouwbaarheid wordt een waarde toegekend van 0 (geen bewijs, dus geen vertrouwen in de waarheid of onwaarheid van een stelling) tot 1 (volledig vertrouwen in de waarheid of waarheid van een stelling). Betrouwbaarheid voor een stelling wordt beoordeeld onafhankelijk van betrouwbaarheid tegen een stelling. 31 Opgesteld met GoldSimTM-software, dat vaak voor dit soort toepassingen wordt gebruikt. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

50 De doorvertaling van de betrouwbaarheid op het laagste niveau van de boom naar boven vindt plaats aan de hand van logische operatoren en parameterwaarden die vooraf met deskundigen zijn bepaald. De beoordelingen onder aan de boom geven zowel de betrouwbaarheid voor als de betrouwbaarheid tegen een redenering (en daarmee de resterende onzekerheid), wat ook boven aan de boom wordt weerspiegeld. Zo is op navolgbare wijze het resultaat (de uitspraak over de betrouwbaarheid voor de stelling) bereikt. Tevens komt naar voren hoeveel onzekerheid resteert in het resultaat. De risicoanalyse is op generiek niveau uitgevoerd. Dat wil zeggen, voor een fictieve caverne met eigenschappen die representatief zijn voor de populatie van potentieel instabiele cavernes. De risicoanalyse wordt voorafgaand aan de uitvoeringsfase voor iedere geselecteerde caverne afzonderlijk gedetailleerd. Deze detaillering wordt opgenomen in het zogenaamde Opslagplan in het kader van de Mijnbouwwet. De Minister van Economische Zaken moet instemmen met dit plan voordat tot uitvoering overgegaan mag worden. Door vervolgonderzoek kunnen nog bestaande onzekerheden zoveel als mogelijk verkleind worden, ook tijdens uitvoering van het project. Het betreft onder andere een verdere beoordeling van retardatie parameters voor meer vulstofrecepturen, geohydrologische detailstudies (drijvende krachten en stroompaden) door bijvoorbeeld drukmetingen in de caverne en de verdere ontwikkeling van vulstof recepturen inclusief geotechnische en chemische analyses. Het door Quintessa bereikte resultaat luidt dat bij de verwachte ontwikkeling van een caverne waarin vulstof ter stabilisatie is aangebracht, de concentratie aan zware metalen in het grondwater in de Muschelkalk de drinkwaterstandaard niet zal overschrijden binnen een periode van jaar. Deze uitspraak is gebaseerd op een conservatieve benadering, want: Gerekend is met zware metalen concentraties na maximaal 7 dagen uitharding, terwijl die concentraties in oudere vulstof (30 en 90 dagen uitharding van de vulstof) substantieel lager zijn, Gerekend is met een constante bron van zware metalen, terwijl de laboratoriumpraktijk heeft aangetoond dat tijdens uitharden de concentraties van zware metalen in het poriewater sterk afnemen, Gerekend is met transport zonder verdunning, terwijl er wel verdunning optreedt in watervoerende lagen, Gerekend is met een conservatieve (lage) stroomsnelheid van het grondwater in watervoerende lagen. Quintessa concludeert op basis van hun werk dat het onwaarschijnlijk is dat het aanbrengen van de vulstof in de cavernes ineffectief zal zijn en/of tot onaanvaardbare milieueffecten leidt. Toch zijn er plannen nodig om zeker te stellen dat er tijdig de juiste maatregelen worden getroffen indien een caverne met vulstof een onverwachte ontwikkeling vertoont. Dat is het risicobeheersplan, dat is ontwikkeld met behulp van de zogenaamde bow-tie methode (zie Figuur 4-6 ). In het risicobeheersplan zijn twee zones gedefinieerd (zie Figuur 4-5): De confinement 32 zone is het (omringende) drie dimensionale volume dat veilig moet zijn voor de verontreinigende stoffen en grotendeels bestaat uit de boven de containment 33 zone aanwezige gesteentelagen (met uitzondering van de boorgaten). De 'containment zone is het drie dimensionale volume waarbinnen de verontreinigende stoffen opgesloten moeten blijven en omvat: De vulstof in de cavernes en de cavernes zelf inclusief residuale migratie (zie 3.7.2), De omliggende geologie verticaal tot aan de confinement zone, horizontaal tot een nader te bepalen afstand van de gestabiliseerde caverne (deze bepaling vormt een onderdeel van het Opslagplan) De boorgaten met verbuizing, waaruit de verontreinigingen niet kunnen ontsnappen, waarbij het boorgat het gesteente van de confinement zone doorsnijdt (alleen tijdens aanbrengen van vulstof en monitoring), Bovengrondse faciliteiten die nodig zijn voor de productie en het aanbrengen van de vulstof. 32 Confinement: afbakening of begrenzing, in dit geval van de containment zone 33 Containment: opgeborgen, opgesloten, geen ontsnapping mogelijk Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

51 Figuur 4-5: Confinement en containment zone, tijdens aanbrengen vulstof en na afsluiten boorgaten Het voornaamste aandachtspunt in de risicobeheersing voor het proefproject is dat de vulstof in de caverne en/of het poriewater afkomstig uit de vulstof, na een ongewenste ontwikkeling (de alternatieve ontwikkelscenario s in de risico analyse van Quintessa) zich verspreiden tot in de confinement zone. De basis van deze confinement zone is de onderkant van de Muschelkalk. In de fase tijdens het aanbrengen van de vulstof en de monitoringsperiode daarna, vormen de boorgaten met verbuizing door de Muschelkalk en bovenliggende gesteentelagen hierop samen met de leidinginfrastructuur en de vulstofproductie-installatie een uitzondering. Tijdens het aanbrengen van de vulstof voorkomt de verbuizing in het boorgat verspreiding van verontreinigende stoffen uit de vulstof naar de confinement zone. Om die reden vormt de boorgatwand, daar waar het boorgat de gesteentelagen boven de basis van de Muschelkalk doorsnijdt, de grens van de confinement zone. In de sluitingsfase worden de boorgaten afgesloten in de top van de Boven Röt kleisteen. Het gedeelte van het boorgat boven de basis van de Muschelkalk maakt dan geen deel meer uit van de containment zone omdat er geen vulstof meer aangebracht wordt in de caverne. Dit gedeelte van het boorgat vormt vanaf dat moment onderdeel van de confinement zone. Voor de sluitingsfase is conform de Mijnbouwwet een sluitingsplan vereist dat de instemming moet hebben van de Minister van EZ. In de volgende paragrafen wordt ingegaan op de bow-tie methode om het risicobeheersplan te ontwikkelen. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

52 Fase 2: Toepassing bow-tie methode voor ontwikkeling risicobeheersplan In fase 2 is gewerkt met de bow-tie methode. Op basis van de uitkomsten van de risicoanalyse en met behulp van de bow-tie methode is een risicobeheersplan gemaakt, waarmee alle aspecten van het stabilisatieproces die invloed hebben op de integriteit van de gestabiliseerde caverne gekwantificeerd worden. Met het risicobeheersplan wordt zorg gedragen dat veiligheid altijd gewaarborgd is. Fase 1 en de uitkomsten daarvan zijn input voor zowel het linker deel als het rechterdeel van de bow-tie. Fase 2 richt zich op een gedetailleerde analyse en de ontwikkeling van beheersmaatregelen (maatregelen vooraf preventief, maatregelen achteraf - herstel), zie Figuur 4-6. Figuur 4-6: Bow-tie risicoanalyse Deze maatregelen zijn beschreven in een risicobeheersplan 34 dat de overheden (onder andere SodM) in staat stelt om de veiligheid en effectiviteit van het stabilisatieproces te controleren. Controle is alleen mogelijk op basis van informatie / gegevens van de uitvoering van het stabilisatieproces. Daarom wordt in het bij het risicobeheersplan horende monitoringplan beschreven hoe de benodigde informatie /gegevens voor controle verzameld gaan worden. Hieronder is een voorbeeld gegeven op welke wijze in de risicobeheersing de bow-tie methode toegepast wordt. Voorbeeld van risicobeheersing via bow-tie methode in 10 stappen. Identificatie 1. Gevaar: leeuw in kooi 2. Definiëren van ongewenste gebeurtenis: leeuw ontsnapt 3. Definiëren van mogelijke oorzaken: slot kooi kapot 34 Mitigation and Monitoring Plans for Salt Cavern Stabilisation, QRS-1627A-3, 20 August 2013 Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

53 Evalueren van risico s 4. Definiëren mogelijke gevolgen: leeuw verwondt bezoeker Maatregelen om het risico te beheersen 5. Definiëren preventieve maatregelen (dubbel slot) en verergering 35 (ook tweede slot gaat stuk) 6. Definiëren mitigerende maatregelen (gracht rond kooi) en verergering (gracht te smal & leeuw springt erover) Risicobeheersplan 7. Definiëren taken / activiteiten (training, controle) 8. Definiëren Wie Wat - Wanneer (verantwoordelijk) 9. Definiëren controlemethode (metingen) 10. Aantonen van ALARP (= risico zo klein als redelijkerwijs haalbaar). Door Quintessa zijn in het risicobeheersplan aan de hand van de bow-tie methode potentiële bedreigingen gepresenteerd. Dit zijn processen of gebeurtenissen die een ongewenste gebeurtenis of ontwikkeling kunnen veroorzaken. Ook zijn de mogelijk optredende gevolgen (ingeval van de ongewenste gebeurtenis) gepresenteerd. Aan de hand hiervan zijn barrières (of maatregelen) gespecificeerd. Deze barrières voorkomen dat de bedreigingen de ongewenste gebeurtenis veroorzaken of voorkomen de nadelige gevolgen. Vervolgens zijn zogenaamde escalatiefactoren bepaald. Dit zijn processen en gebeurtenissen die afbreuk doen aan de barrières (de maatregelen teniet doen). Tenslotte zijn acties geformuleerd die moeten worden genomen om de werking van barrières te garanderen in geval van een bedreiging of ongewenste gebeurtenis. Door deze aanpak zijn preventieve en mitigerende maatregelen tot stand gekomen, die bij elke potentiële bedreiging en de gevolgen ervan kunnen worden gebruikt. De volledige bow-tie weergave voor het proefproject is niet opgenomen in het deze rapportage gezien het formaat van de weergave. Een digitale versie van de bow-tie weergave is te downloaden op via de pagina Pilot Stabilisatie Cavernes Twente. 35 Synoniem voor de term escalatiefactor Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

54 Monitoring Monitoring is geen statische activiteit, het is een elementair onderdeel van de risicobeheerscyclus (gericht op alle activiteiten van het proefproject), zoals hieronder is weergegeven (Figuur 4-7). Beheersmaatregelen kunnen op die manier volledig op het einddoel worden afgestemd. Monitoring vindt plaats voor, tijdens en na het aanbrengen van de vulstof in een caverne. Monitoring zal zijn gericht op enerzijds het bevestigen van de uitgangspunten van het risicomodel zodat veiligheid van het stabilisatieconcept gewaarborgd is. Anderzijds dient monitoring om onvoorziene ontwikkelingen te signaleren die de veiligheid en/of effectiviteit van de stabilisatiemethode in twijfel kunnen trekken. Monitoring dient als leidraad voor eventueel benodigde mitigatie. Monitoring draagt dus bij aan de algehele veiligheid. In het fase 2 onderzoek van Quintessa zijn een grote hoeveelheid monitoringstechnieken geïdentificeerd. Niet alle beschreven technieken zullen noodzakelijk of uitvoerbaar zijn. Er zal in het Opslagplan in het kader van de Mijnbouwwet een gedetailleerde beschrijving worden gegeven van de in de uitvoeringsfase toe te passen monitoringsmethoden. Hierbij is een onderscheid gemaakt in monitoringsinspanningen om het verwachte ontwikkel scenario te volgen en monitoringsinspanningen die pas nodig zijn als er een afwijking van het verwachte ontwikkel scenario zijn gesignaleerd. In het laatste geval zal extra monitoring nodig zijn om de effectiviteit van de mitigatiemaatregelen te beoordelen. Figuur 4-7: Risicobeheerscyclus (Risman) Selectie van te stabiliseren cavernes De drie voor het proefproject te selecteren cavernes kenmerken zich door verschillen in de afwezigheid van het zoutdak (een maat voor de potentiele instabiliteit) en de cavernevorm (en daarmee de complexiteit van het in voldoende mate aanbrengen van de vulstof). In haar reactie op de Notitie Reikwijdte en Detailniveau verzoekt de Gemeente Enschede het proefproject te starten met de minst instabiele caverne om kennis en ervaring op te kunnen doen met een caverne waarvoor het risico op instorting tijdens of kort na het aanbrengen van de vulstof relatief gering is. De keuze van de cavernes wordt bepaald door drie algemene randvoorwaarden: Representativiteit voor de groep van potentieel instabiele cavernes waarvoor preventieve stabilisatie wenselijk is, Het kunnen borgen van duurzame insluiting, Een bedrijfsmatig efficiënte uitvoering waardoor cavernes met een sonarvolume kleiner dan m 3 niet in aanmerking voor het proefproject komen. Bij cavernes met een kleiner volume kunnen de benodigde investeringen voor het proefproject niet gerechtvaardigd worden. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

55 De kernvraag die hier beantwoord moet worden: Welke specifieke cavernes hebben de voorkeur voor stabilisatie met een vulstof op basis van afvalstoffen zonder milieuhygiënische risico s binnen de kaders van het proefproject? In paragraaf 3.3 is toegelicht dat er binnen de groep van 63 potentieel instabiele cavernes een groep van 22 cavernes is aangemerkt, waarvoor preventieve stabilisatie wenselijk is. Hieronder wordt gesproken over boorgaten en boorgatafsluiters. Via de boorgaten wordt de vulstof aangebracht in de cavernes. De boorgatafsluiters bevinden zich op of net onder maaiveldniveau. Door het hanteren van de volgende opeenvolgende criteria is toegewerkt naar het vinden van voor het proefproject geschikte cavernes. Hierbij is aangegeven hoeveel cavernes overblijven na toepassing van elk criterium: 1. Is preventieve stabilisatie wenselijk? Ja (22 cavernes) 2. Is bedrijfsmatig efficiënte uitvoering mogelijk (op basis van cavernevolume)? Ja (15 cavernes) 3. Bevinden de boorgatafsluiters zich binnen het bestemmingsplan Boeldershoek 2009? Ja (10 cavernes) 4. Heeft de maximale omtrek van de caverne overlap met naastgelegen cavernes? Nee (9 cavernes) 5. Zijn boorgatafsluiters bereikbaar en vrij toegankelijk? Ja ( 7 cavernes) 6. Boorgaten centraal in de caverne en verwachte vullingsgraad voldoende? Ja (5 cavernes) Er blijven 5 cavernes over die geschikt zijn voor het proefproject. Bij twee van deze cavernes is op dit moment slechts één boorgat toegankelijk. Voor het huidige stabilisatieconcept zijn tenminste twee boorgaten per caverne nodig om de verwachte vullingsgraad te behalen. Hierdoor vallen twee van deze vijf cavernes af voor het proefproject. Deze twee cavernes worden als reserve beschouwd. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

56 Figuur 4-8: Cavernes met boorgatafsluiters op Twence terrein waarvoor stabilisatie wenselijk is. Figuur 4-8 geeft de ligging weer van 15 cavernes onder de Boeldershoek waarvoor preventieve stabilisatie wenselijk is. Van deze cavernes zijn er 10 die voldoen aan het criterium Is bedrijfsmatig efficiënte uitvoering mogelijk? Potentieel instabiele cavernes verschillen onderling in de mate van (in)stabiliteit en worden op basis daarvan onderverdeeld in drie groepen: 1. Cavernes waarvan een significant deel van het veiligheidsdak nog intact is (gedeeltelijk aanwezig) 2. Een caverne waarvan het veiligheidsdak grotendeels ontbreekt (niet of beperkt aanwezig) 3. Een caverne waarvan het veiligheidsdak grotendeels ontbreekt en met een sterk onregelmatige vorm. Hoe onregelmatiger de vorm van de caverne, hoe complexer het bereiken van een goede vullingsgraad. Door dit verschil in de mate van (in)stabiliteit is bepaald welke caverne als eerste, in welke als tweede en in welke als derde voorzien wordt van vulstof: eerst een caverne uit groep 1, vervolgens uit groep 2 en tenslotte uit groep 3. Zie Tabel 4-5, waarin ook te zien is dat, gelet op bovenstaande groepen, de voor het proefproject geselecteerde cavernes representatief zijn voor de gehele groep van cavernes waarvoor stabilisatie wenselijk is en gelegen zijn binnen het bestemmingsplan Boeldershoek Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

57 Caverne nummer Volume in m 3 (d.m.v. sonar) Veiligheidsdak? Boorgaten centraal? Verwachte vullingsgraad Stabiliteitsgroep Uitkomst en prioritering Gedeeltelijk Goed Goed 1 Geschikt: 1 e Nee Goed Goed 2 Geschikt: 2 e Nee Goed Goed 3 Geschikt: 3 e Nee Matig Goed 3 Redelijk geschikt, reserve Gedeeltelijk Matig Goed 1 Redelijk geschikt, reserve 60 * Nee Goed Goed 2 Niet geschikt 86 * Nee Goed Goed 3 Niet geschikt 90 < Nee Goed Goed 2 Niet geschikt Nee Goed Slecht 3 Niet geschikt Nee Slecht Matig 2 Niet geschikt 126 < Gedeeltelijk Goed Goed 1 Niet geschikt Ja, Goed Matig 1 Niet geschikt 134 < Nee Goed Goed 2 Niet geschikt 136 < Nee Matig Goed 2 Niet geschikt 138 < Beperkt Goed Goed 2 Niet geschikt 144 < Nee Matig Goed 2 Niet geschikt Tabel 4-5: Kenmerken van de cavernes onder het Twence terrein, waarvoor stabilisatie wenselijk is. *) Geen betrouwbare sonar De volumes van de cavernes zijn bepaald met een sonar. Een sonarmeting benadert het werkelijke volume, omdat de sonar niet altijd de gehele caverne kan zien. Wanneer er bijvoorbeeld een rand in het cavernedak zit, dan vormt deze rand een schaduw voor de sonar en kan het volume van de caverne in deze schaduw niet bepaald worden. In bijlage 4 is de prognose voor bodemdaling als gevolg van caverne migratie gegeven voor alle cavernes uit de groep cavernes waarvoor stabilisatie wenselijk is. Caverne 201 komt als meest geschikte caverne naar voren om als eerste de vulstof in aan te brengen. Deze caverne heeft het grootste volume, dat via twee van de drie boorgaten bereikbaar is. Caverne 201 vertegenwoordigt de groep cavernes waarvan het dak nog grotendeels intact is. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

58 Figuur 4-9: Schematisch boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne 201. Caverne 140 wordt als tweede caverne geselecteerd. Deze caverne onderscheidt zich van caverne 201 doordat het veiligheidsdak vrijwel geheel ontbreekt, en daardoor meer (potentieel) instabiel is. Daarmee staat caverne 140 model voor de tweede stabiliteitsgroep. Figuur 4-10: Schematisch boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne 140. Als laatste caverne komt caverne 128 naar voren. Ook bij deze caverne ontbreekt het veiligheidsdak grotendeels. Bij deze caverne is echter ook de anhydrietlaag (die als bovenste zoutlaag en plafond van de caverne nog voor stabiliteit zorgt) voor een deel verdwenen en is de vorm onregelmatig. Dit maakt dat caverne 128 (van de drie cavernes) de meest (potentieel) instabiele caverne is en tot de derde groep gerekend wordt. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

59 Figuur 4-11: Schematische boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne 128. Als reserve caverne komt caverne 124 naar voren. Bij deze caverne ontbreekt het veiligheidsdak grotendeels, is ook de anhydrietlaag over een deel van het dak afwezig en is de vorm onregelmatig. De boorgaten van deze caverne zijn minder centraal gelegen dan die van de andere drie cavernes. Slechts één van de boorgaten is momenteel bruikbaar. Afgezien van de status van de boorgaten, is deze caverne uit stabiliteitsgroep 3 uitwisselbaar met caverne 128. Figuur 4-12: Schematische boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne 124. Als tweede reserve caverne is caverne 120 beschikbaar. Bij deze caverne is het veiligheidsdak nog gedeeltelijk aanwezig. De boorgaten in deze caverne liggen centraal, maar slechts één van de boorgaten is momenteel bruikbaar. Afgezien van de status van de boorgaten, is deze caverne uit stabiliteitsgroep 1 uitwisselbaar met caverne 201. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V

60 Figuur 4-13: Schematische boven- en zijaanzicht (sonarbeeld) van caverne 120. Voor de het proefproject zijn de drie cavernes 128, 140 en 201 geselecteerd. Aanwezige breuken vormen een mogelijk risico voor duurzame insluiting van de vulstof. De verstoring in de gesteentelagen kan de werking als barrière voor verspreiding van verontreinigende stoffen verminderen. Bij het onderzoek door Geowulf Laboratories (zie ook paragraaf 3.7.1) zijn in de boorputten van deze cavernes geen sporen van breuken gevonden. De enige breukwerking in de omgeving van deze cavernes is aangetroffen in twee van de drie boorgaten van caverne 308. Dat ligt zuidelijk van caverne 201 en buiten het projectgebied. Daar is in de Muschelkalk een afschuivingsbreuk, waardoor de gesteenten 2 tot 3,5 meter zijn versprongen ten opzichte van elkaar. De beste schematische weergave van de geologie van het gebied, wordt gegeven door Correlation Panel V (Geowulf Laboratories 2010), waarbij put 109 representatief is voor caverne 140, put 126 voor caverne 128 en put 485 voor caverne 201. Dit geologische correlatie paneel (een soort doorsnede van de ondergrond) is opgenomen in bijlage Uitvoeringsdeel Voorgenomen activiteit De voorgenomen activiteit is de productie van vulstof en de stabilisatie van drie potentieel instabiele cavernes binnen de kaders van een proefproject. Deze drie cavernes dienen representatief te zijn voor de groep van 22 (potentieel) instabiele cavernes, om een waardevolle leercurve te doorlopen. Volgend uit de te behalen successen (paragraaf 3.9) kent de overgang van het theoretische deel naar het uitvoeringsdeel de volgende go-no go momenten: Eisen aan de vulstof zijn kwantificeerbaar en meetbaar: Go, indien deze kwantificering onderbouwd is, Go, indien de eisen aan de vulstof op laboratoriumschaal gehaald zijn, Risico ten aanzien van contact tussen vulstof en/of vloeistof en/of pekel met watervoerende lagen: Go, indien sprake is van een verwaarloosbaar risico op een tijdschaal van jaar. Haalbaarheid (technisch en financieel) van de toe te passen beheersmaatregelen (inclusief monitoringsmaatregelen) volgend uit het risicobeheersplan: No go, indien de kosten niet verantwoord zijn in relatie tot de totale investering. Milieueffectrapport Pilot Stabilisatie Cavernes Twente HaskoningDHV Nederland B.V