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Herdtiefe

Geschwindigkeits-Tieferverteilungen in km/s für P- und S-Wellen an einem Geothermiestandort. Quelle: BESTEC

Als Herdtiefe eines Erdbebens wird in der Geophysik die Tiefe jener Gesteinsformation verstanden, die das Beben durch eine ruckartige Bewegung der Schichten entlang einer Scherungsebene auslöst. Sie fällt definitionsgemäß mit der Tiefe des Hypozentrums zusammen.

In den meisten Bebengebieten der Erde haben die Herdtiefen charakteristische Werte, die vom geologischen Aufbau der dortigen Erdkruste abhängen, bei tieferen Bebenherden auch von der Grenze zum oberen Erdmantel

in der Plattentektonik sind Herdtiefen von einigen Dutzend Kilometern häufig, die jedoch
in Subduktionszonen bis über 100 km Tiefe reichen können;
in Sedimentbecken herrschen hingegen Herdtiefen im Bereich einiger Kilometer vor.

Die Herdtiefe lässt sich durch genaue Analysen der seismischen Wellen bestimmen, wenn diese durch simultane Messungen mehrerer weit voneinander entfernter Seismografen aufgezeichnet werden - siehe Laufzeitmessung. Genähert kann die Tiefe eines Bebenherdes auch aus einer Kartierung der Isoseisten und einer daraus ableitbaren Beziehung zwischen der Intensität des Bebens und den Radien der Erschütterungsgebiete berechnet werden.

Die

Genauigkeit der Herdtiefenbestimmung

hängt ab von

der Genauigkeit der Ablesung der Laufzeiten (signal/noise)
der Anzahl und Lage der Messstationen (Messnetz)
der Richtigkeit der Geschwindigkeits-Tiefenfunktionen für P- und S-Wellen.

Der Fehler der Tiefenbestimmung liegt dennoch oft bei mehreren Kilometern.

Bedeutung in der Geothermie

Die Bestimmung der Herdtiefe eines beobachteten oder gar gefühlten Bebens hat oft eine Bedeutung bei der Frage, ob dieses Ereignis ein von einer Geothermieanlage induziertes Eeignis ist. Hier ist eines der Kriterien, dass die Herdtiefe mit der Tiefe der Einwirkung beispielsweise der Injektion korreliert. Hierbei sind die Ungenauigkeiten sowohl der Herdtiefenangabe als auch bei der Abschätzung des Einwirkungsbereichs zu beachten. Oft liegen die Herde induzierter Beben nicht in den Sedimenten, in denen die Geothermieanlage entwickelt wurde, sondern im darunter liegenden Grundgebirge (Beispiele: Landau, Insheim, Unterhaching).