Geothermie: Beben mit Grundwasser dämpfen
Erdbeben haben nicht immer natürliche Ursachen. Dies zeigten eindrücklich die Geothermie-Bohrungen in Basel und St. Gallen. Derartig menschgemachte Beben liessen sich mit hohem Wasserdruck im umgebenden Gestein dämpfen. Zu diesem Schluss kommt ein schweizerisch-französisches Forscherteam.
Quelle: Chrisdi98, CC BY-SA 3.0, Wikimedia
Unterirdischer See: kristallklares Wasser in der Grjótagjá-Höhle am Mývatn auf Island.
Den Geothermie-Projekten in der Nähe von Basel und St. Gallen haben wiederholte Mikroerdbeben ein jähes Ende gesetzt. Nun haben Wissenschaftler der ETH Lausanne (EPFL) und der Ecole Normale Supérieur (ENS) in Paris die Dynamik solcher Erdbeben näher untersucht.
Bei der Energiegewinnung durch Erdwärme wird Wasser unter hohem Druck ins Gestein der Erdkruste in zwei bis vier Kilometer Tiefe gepresst. Das erhitzte Wasser kann dann als Dampf dazu genutzt werden, um Turbinen anzutreiben und Strom zu erzeugen. Das Einpressen des Wassers könne jedoch nahegelegene Verwerfungslinien stören und Beben auslösen, wird Marie Violay von der EPFL in der Mitteilung der ETH Lausanne zitiert. In Basel erreichte das stärkste Beben 2006 eine Magnitude von 3,4, in St. Gallen 2013 sogar 3,5.
Violay entdeckte mit ihrem Team, welche Rolle das Grundwasser bei der Ausbreitung seismischer Wellen bei solchen Beben spielt. Ermöglicht haben dies verschiedene Tests, mit denen die Bedingungen im Gestein in grosser Tiefe zu simuliert worden sind und die EPFL-Doktorand Mateao Acosta durchgeführt hat. Dabei fokussierte er sich auf die Auswirkung des im Gestein vorliegenden Wasserdrucks auf die Ausbreitung von Beben.
Die bei den Untersuchungen gewonnen Resultate zeigen, dass unter hohem Druck stehendes Grundwasser im umgebenden Gestein die Ausbreitung von Beben dämpft, und nicht verstärkt, wie man es vielleicht hätte vermuten können. Der initiale Druck der Flüssigkeiten im Fels sei somit wichtig und zu berücksichtigen, betonte Acosta. (sda/mai)
