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Induktion von Erdbeben

Mögliche Induktion eines Scherbruchs. Quelle: Rüter

Von Induktion von Erdbeben spricht man, wenn Beben durch menschliche Aktivität (im Untergrund) verursacht wurden. Grundsätzlich kommt jede Einwirkung auf den Untergrund als Ursache in Frage, wenn sie ein gewisses Maß übersteigt. Zu nennen ist hier:

  • Bau von Talsperren
  • Füllen und entleeren von Talsperren
  • Tunnelbau
  • Bergbau
  • Steinbrüche
  • Erdöl/ Erdgasgewinnung
  • Unterirdische Speicher
  • Verpressen von Fluiden
  • Förderung von Thermalwasser
  • Fracarbeiten in Tiefbohrungen
  • Starkregen (z.B. Alpenvorland)

Üblicherweise wird zwischen der Induktion und der Triggerung von Erdbeben unterschieden. Dabei spricht man von Triggerung wenn der Bruchvorgang des Bebens in seiner Dimension weit über den direkten Einflussbereich des menschlichen Eingriffs hinaus geht. Getriggerte Beben können wegen der möglicherweise größeren Bruchflächen grundsätzlich größer sein als induzierte Beben. Hier wird von einigen Autoren zwischen nasser (wet) und trockener (dry) Triggerung unterschieden, je nachdem, ob das induzierte Fluid den Ort der Triggerung erreicht hat (wet) oder dort nur eine trockene (dry) Änderung des Spannungsfeldes aufgetreten sein kann.

Bedeutung in der Geothermie

In der Geothermie können Erderschütterungen sowohl bei der Errichtung als auch beim Betrieb einer Anlage auftreten. Hierbei sollte von Erdbeben nur gesprochen werden, wenn die Fühlbarkeitsgrenze überschritten wurde. Beim Bohren selbst wurde bisher weltweit noch nicht von induzierten Beben (oberhalb der Fühlbarkeitsgrenze) berichtet. Auch bei Stimulationsmaßnahmen sind sie unwahrscheinlich. Beim Betrieb der Anlage werden induzierte Ereignisse, wenn überhaupt, vorwiegend durch die Reinjektion verursacht. Hier sind die Reinjektionsraten und -Drücke so zu handhaben, dass fühlbare Ereignisse vermieden werden (kontrollierter Betrieb). Dies wird meist realisiert durch ein seismologisches Monitoring und einen Reaktionsplan mit entsprechenden Konsequenzen zur Reduktion von Fließraten oder Drücken.

In vielen Fällen sind die angeblichen Risiken induzierter Beben ein Hauptgegenstand der Akzeptanzdiskussion, auch in Deutschland. In aller Regel wird von den Bergbehörden ein seismologisches Monitoring im Zuge des Betriebsplanverfahrens gefordert.

Literatur

Bischoff, M., Bönnemann, C., Fritz, J., Gestermann, N., & Plenefisch, T.: Untersuchungsergebnisse zum Erdbeben bei Völkersen (Landkreis Werden) am. In: Bericht von LBEG/BGR. Hannover, (2013) 

Groos, J., Fritschen, R., & Ritter, J.: Untersuchung induzierter Erdbeben hinsichtlich ihrer Spürbarkeit und eventueller Schadenswirkung anhand der DIN 4150.. In: Bauingenieur Nummer 88 (2013), S. 374-384 

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

Shapiro, S.: Modellierung der Auftrittswahrscheinlichkeiten fluidinduzierter Erdbeben mit einer gegebenen Magnitude bei der Stimulation geothermischer Systeme. Abschlußbericht für das Verbundprojekt MAGS - Konzepte zur Begrenzung der mikroseismischen Aktivität bei der energetischen Nutzung geothermischer Systeme im tiefen Untergrund, Einzelprojekt 5. 2014 

Wegler, U., Vasterling, M., & Bischoff, M.: Echtzeitauswertung induzierter Erdbeben und Gefährdung s abschätzung bei hydraulischen Stimulationen geothermischer Reservoire. Einzelprojekt 3 (EP3). Aufl. Abschlußbericht für das Verbundprojekt MAGS - Konzepte zur Tiefe Geothermie - mögliche Umweltauswirkungen infolge hydraulischer und chemischer Stimulationen 132 Begrenzung der mikroseismischen Aktivität bei der energetischen Nutzung geothermischer Systeme im tiefen Untergrund,, 2014 

Weitere Literatur siehe unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank.

zuletzt bearbeitet Januar 2020