Ampel (traffic light system, TLS) ist ein etwas salopper Begriff, der in der Seismologie oder genauer bei der Beschreibung der Beherrschbarkeit induzierter Seismizität anstelles des Begriffes 'Reaktionsschema' insbesondere bei der Kommunikation mit der Öffentlichkeit gerne benutzt wird. Ein weiterer oft genutzter Begriff ist 'Stufenplan'. Jede Ampel besteht aus Stufen, etwa in den Farben grün, gelb, rot oder grün, gelb, orange, rot. Manche Ampeln haben auch mehr Stufen, so z.B. der in Rheinland-Pfalz angewendete Stufenplan mit 6 Stufen.
Die Ampel definiert dabei genaue Vorgehensweisen, die einzuhalten sind, wenn das seismische Monitoring Grenzwerte erreicht oder überschreitet. Die Ampel erhält ihre Verbindlichkeit durch die Verankerung im Betriebsplanverfahren.
Der maßgebliche Grenzwert ist meist die maximale Schwinggeschwindigkeit (PGV), gelegentlich werden aber im Einvernehmen zwischen Betreiber und Öffentlichkeit leider auch Magnituden als Grenzwerte vereinbart. Wegen des lokal engen Bezuges zwischen diesen beiden Größen ist dies tolerierbar wenn auch unschön, da die Magnitude eben ein Emissionsmaß und kein Immissionsmaß ist. Bei der Beurteilung der Einwirkung an einem bestimmten Einwirkungsort oder auf ein bestimmtes Schutzgut sind grundsätzlich Immisionwerte zu verwenden, Dies geschieht normkonform auch bei den meisten anderen Einwirkungsarten, wie Lärm, Staub, Gas (NOx).
Bei Magnitudenangaben ist grundsätzlich festzulegen, um welche Magnituden es sich handeln soll, z.B. Lokalmagnitude ML oder Momantenmagnitude Mw.
Die Wissenschaft arbeitet derzeit daran, neben den sich auf die Vergangenheit beziehenden Messgrößen auch 'prognostische' oder 'prädiktive' Elemente in ein dann deutlich komplexeres Ampelmodell einzubauen.
Eigentlich sollten ja Ampelsysteme zukünftige ev. schädliche Ereignisse verhindern. Es gibt daher Bemühungen prädiktive Elemente einzubauen. Stichwort ist hier auch ATLS (adaptive traffic light system).
Ein typische Ampel ist die des Verfahrens in Rheinland-Pfalz, wo richtigerweise die Schwinggeschwindigkeit benutzt wird. Es ist das einvernehmliche Ergebnis eines großen öffentlichen Mediationsverfahrens mit allen Beteiligten und seit Jahren von der Bergbehörde anerkannt.Diese Ampel hat sich in Landau und Insheim über viele Jahre in der Praxis bewährt.
Betriebsregeln Stufenplan (nach Landesamt für Geologie und Bergbau Rheinland Pfalz) | ||
Stufe | Schwinggeschwindigkeit | Maßnahme |
| V < 0,2 mm/sec | Keine Reaktion |
1 | 0,2 mm/sec < V < 0,5 mm/sec | Benachrichtigung; Dokumentation aller Erschütterungen |
2 | 0,5 mm/sec < V < 1,0 mm/sec oder 5 Ereignisse in 12 h nach 1. | Benachrichtigung; vorübergehende Verringerung der Fließrate |
3 | 1,0 mm/sec < V < 3,0 mm/sec | Benachrichtigung; Auswertung der Ereignisse; vorübergehende stufenweise Reduktion der Fließrate |
4 | 3,0 mm/sec < V < 5,0 mm/sec | Benachrichtigung; Auswertung der Ereignisse; weitere Reduktion der Fließrate |
5 | 5,0 mm/sec < V < 10,0 mm/sec | Benachrichtigung; Betrieb mit minimierter Fließrate über einen längeren Zeitraum in Absprache mit der Bergbehörde |
6 | V > 10 mm/sec, d.h. | Herunterfahren des Kraftwerks |
Im Zusammenhang mit der im Bau (2023) befindlichen Anlage in Graben-Neudorf wurde eine Ampel vereinbart (siehe Abbildung). Diese Ampel bezieht sich unglücklicherweise teilweise auf PGV-Werte, teilweise auf Magnituden (Mw), die teilweise durch 'und', teilweise durch 'oder' verknüpft sind. Hierbei wird dann auch eine (nicht näher ausgeführte) Beziehung zwischen PGV-Werten und den Magnituden unterstellt (siehe Abbildung).
International sind die unterschiedlichsten Ampeln in der Anwendung und im Gespräch (siehe Abbildung). Dabei werden leider auch hier neben PGV-Werten gelegentlich Magnituden herangezogen. Diese Ampeln sind extrem unterschiedlich. Bezogen auf die Lokalmagnitude ML wird der Alarm 'rot' beispielweise bei Magnituden zwischen 0,1 und 4 ausgelöste. Dies entspricht bei der Ereignisstärke ( Energieinhalt) einem Faktor von fast 1 Million. Hier zeigt sich, dass die Ampeln weitgehend durch die vorgegebenen Ziele, z.B. Vermeidung von Schäden oder Vermeiden der Fühlbarkeit bestimmt werden. Auch spielt hier der unterschiedliche Rechtsrahmen in den verschiedenen Ländern eine Rolle.
Rechtsraum | Tiefe der Erdbeben-herde (km) | Bevölkerungs-dichte(Personen pro km2) | GMPE Referenz | Ampel (TLP) Reference | TLP rot ab Magnitude
| Belästigung (%) | Schäden (%) |
Pink Mountain, British Columbia | 4,0 | 3 × 10−4 | Babaie Mahani and Kao (2017) | Kao et al. (2016) | ML 4,0 | 4 | 0,1 |
Fox Creek, Alberta | 3,5 | 1 × 10−3 | Schultz and Nanometrics (2019) | AER (2015) | ML 4,0 | 48 | 1 |
McClain County, Oklahoma | 2,5 | 7 | Zalachoris and Rathje (2019) | OCC (2016) | ML 3,5 | 99,7 | 56 |
Red Deer, Alberta | 2,5 | 5 | Schultz and Nanometrics (2019) | AER (2019) | ML 3,0 | 98 | 18 |
Dawson Creek, British California | 3,5 | 5 | Babaie Mahani and Kao (2017) | - | ML 3,0 | 80 | 5 |
Poland Township, Ohio | 3,0 | 3 × 102 | Atkinson (2015) | Wong et al. (2015) | ML 3,0 | 97 | 14 |
Blackpool, United Kingdom | 2,5 | 7 × 101 | Douglas et al. (2013) | Clarke et al. (2019) | ML 0,5 | 25 | 16 |
Karnes City, Texas | 3,0 | 3 × 101 | Zalachoris and Rathje (2019) | - | - | - | - |
South Sichuan basin, China | 2,5 | 3 × 102 | Atkinson (2015) |
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GMPE, ground-motion prediction equation; TLP, traffic light protocol. | |||||||
Die seismologische Ampel kann ein Bestandteil der rechtlichen Behandlung von Geothermieanlagen sein. In Deutschland wird die Nutzung geothermischer Energie durch das Bundesberggesetz geregelt. Dies schreibt vor:
Generell bedeutet dies, dass kleinere Schäden toleriert werden müssen, diese aber durch den Betreiber/ Verursacher zu regulieren sind (Reparatur, Entschädigung). Dieser bergrechtliche Grundsatz ist Folge der seit langem bestehenden Notwendigkeit der Rohstoffsicherung, der sich heute auch auf das öffentliche Interesse am verstärkten Einsatz der Geothermie als Erneuerbare Energie erstreckt. Heute (2022) ist die Bereitstellung von Erneuerbaren Energie sogar von einem herausragenden öffentlichen Interesse und bedeutend für die nationale Sicherheit, dadurch werden die Privilegierungen des Bergrechts weiter unterstrichen.
Die, auch öffentlich kommunizierte Ampel, beschreibt zunächt, wie der Anlagenbetreiber mit den aufgezeichneten seismischen Ereignissen umgehen will, wie er reagieren will. Durch eine Verankerung in Betriebsplänen kann die Ampel und damit die dort vorgeschrieben Reaktionen aber für den Betreiber verbindlich werden. Betreiber sollten dieses Vebindlichmachen der Ampel vermeiden oder zumindest darauf achten, dass die Ampel nicht, etwa aus Gründen der öffentlichen Akzeptanz, wissenschaftlich unbegründet zu kritisch formuliert wird.
In der öffentlichen Diskussion im Zusammenhang mit der Akzeptanz geothermischer Anlagen wird die Ampel oft zu einem Thema. Betreiber von Geothermieanlagen versuchen, spürbare seismische Ereignisse zu vermeiden. Es wäre aber ein Fehler hier die Ampel an der Fühlbarkeitsgrenze auszurichten. Dies würde dazu führen, dass die Ampel, bezogen auf die Schwinggeschwindigkeiten um einen Faktor 10-50 'schärfer' würde als z.B. die behördlich anerkannte Ampel in Rheinland-Pfalz. Diese sieht die Grenze zu Stufe 6 bei 10 mm/s (5 mal überschritten). Die Fühlbarkeitsgrenze liegt bei etwa 0,3 mm/s. Solche verschärften Ampeln sollten keinesfalls Bestandteil von Betriebsplänen sein.
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Richtlinien der Bundesverbandes Geothermie e.V. zur Seismologie:
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