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Erdbeben

Jährliche Zahl der Erdbeben für verschiedene Magnituden. Quelle: BGR
Globale Verteikung der Beben M 5,0 im Jahr 2009. Quelle BGR

Als Erdbeben werden messbare Erschütterungen des Erdkörpers bezeichnet. Im Meerboden ausgelöste Beben werden Seebeben oder unterseeische Erdbeben genannt. Der deutlich größte Anteil aufgezeichneter Erdbeben ist jedoch zu schwach, um von Menschen wahrgenommen zu werden. Auch andere Bewegungen der Erdoberfläche, wie etwa durch Tidenhub oder durch Eigenschwingungen der Erde (Erdspektroskopie) sind nicht fühlbar, da sie zu langsam erfolgen oder zu schwach sind. Die Erdoberflächen der Kontinente heben und senken sich infolge der Gezeitenkräfte zweimal täglich, in Europe ca. 80 cm, was nicht als Erdbeben bezeichnet wird.

Erdbeben bestehen in der Regel nicht aus einer einzelnen Erschütterung, sondern ziehen meist weitere nach sich. Man spricht in diesem Zusammenhang von Vorbeben und Nachbeben mit Bezug auf ein stärkeres Hauptbeben. Treten Erdbeben über einen längeren, begrenzten Zeitraum gehäuft auf, so spricht man von einem Erdbebenschwarm oder Schwarmbeben. Solche treten vor allem in vulkanisch aktiven Regionen auf; in Deutschland gibt es gelegentlich Erdbebenschwärme im Vogtland und am Hochstaufen.

Der deutlich größte Anteil aufgezeichneter Erdbeben ist zu schwach, um von Menschen wahrgenommen zu werden. Starke Erdbeben können Häuser und Bauten zerstören, Tsunamis und Erdrutsche auslösen und dabei Menschen töten. Sie können die Gestalt der Erdoberfläche verändern und zählen zu den Naturkatastrophen. Starke Beben sind selten (siehe Abbildung) schwache sehr viel häufiger, die Anzahl nimmt etwa eiunen Faktor 10 pro Magnitude zu.

Die Wissenschaft, die sich mit Erdbeben befasst, heißt Seismologie.

Induzierte Erdbeben

Erdbeben, die durch menschliche Aktivitäten ausgelöst werden, nennt man induzierte Erdbeben.

Erdbebenkatalog

In einem Erdbebenkatalog werden alle aufgezeichneten seismischen Ereignisse für bestimmte Stationen oder Stationsnetze und für einen bestimmten Zeitraum meist umgekehrt chronologisch gelistet. 

Bedeutung in der Geothermie

Die Möglichkeit induzierter Seismizität durch Geothermieanlagen ist zu einem wesentlichen Bestandteil der Akzeptanzdiskussion geworden. Schon wegen dem Angstpotenzial wird die 'Erdbebengefahr' von Bürgerinitiativen gerne benutzt. De facto sind in Deutschland noch keine Erdbebenschäden durch Geothermeanlagen nachgewiesen oder gerichtlich bestätigt worden. Selten wurden Ereignisse gespürt was etwa ab einer Magnitude ML = 2,0 möglich ist. Die Abbildung zeigt, dass in diesem Magnitudenbereich auf der Erde mit ca. 1 Mio Ereignissen pro Jahr zu rehnen ist.

Literatur

Gross, Fritschen, Ritter: Untersuchung induzierter Erdbeben hinsichtlich ihrer Spürbarkeit und eventueller Schadenswirkung anhand der DIN 4150. In: Bauingenieur Nummer 88 (2013)

Leydecker: Erdbebenkatalog für Deutschland mit Randgebieten für die Jahre 800 bis 2008. In: Geologisches Jahrbuch Nummer E 59 (2011), S. 1-198

Beall, M.J., Stark, M.A., Smith, J.L. & Kirkpatrick, A.: Mircoearthquakes in the Southeast Geysers Before and After SEGEP Injection. In: Geothermal Resources Council Trans. : (1999), Nummer 23, S. 253-259

Benjamin Edwards, John Douglas: Magnitude scaling of induced earthquakes. In: Geothermics Nummer 52 (2014), S. 132-139

Boucher, G, A. Ryall, and A.E. Jone: Earthquakes associated with underground nuclear explosions. In: J. Geophys. Res. , 74, Nummer 74 (1969), S. 3808

Chiou, B., Youngs, R., Abrahamson, N., and Addo, K: Ground-motion attenuation model for small-to-moderate shallow crustal earthquakes in California and its implications on regionalization of ground-motion prediction models. In: Earthquake Spectra , v. Nummer 26 (2010), S. 907-926

Chung , W.Y., Liu , C.: The Reservoir - associated Earthquakes of April 1983 in Western Thailand: source modeling and implications for induced seismicity. In: Pure and Applied Geophysics Nummer 138 (1992), S. 17-41

Davis & Frohlich: New Objective Criteria to Determine if Fluid injection has Induced Earthquakes. In: EOS Transactions Nummer 68 (44) (1987), S. 1369

Davis, S. D., Frohlich , C.: Did (or will) fluid injection cause earthquakes?: Criteria for a rational assessment. In: Seismological Research Letters Nummer 64 (1993), S. 207-224

Deichmann, N. and Giardini, D. : Earthquakes induced by the stimulation of an Enhanced Geothermal System below Basel (Switzerland). . In: Seism Res Letters Nummer 80(5):doi:10.1785/gssrl.80.5.784. (2009)

Evans, J.R., Eberhart-Phillips, D., Thurber, C.H.: User\'s Manual for Simulps12 for maging Vp and Vp/Vs: A Derivative of the “Thurber” Tomographic Inversion Simul3 for Local Earthquakes and Explosions. 94-431. Aufl. U. S.Geological Survey , 1994

Fehler, M., House, L., and Kaieda, H. : Determining planes along which earthquakes occur: Method and application to earthquakes accompanying hydraulic fractures. . In: J Geophys Res Nummer 92 (1987), S. 9407–9414

Weitere Literatur unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank.

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Erdbeben 

Videos

https://www.youtube.com/watch?v=EkvhIU3aoVY

https://www.youtube.com/watch?v=eo4O4XNs3lM

https://www.youtube.com/watch?v=4wPwsqU9iBU

zuletzt bearbeitet September 2020