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StartseiteForschung aktuellGefahren der Geothermie29.07.2013

Gefahren der Geothermie

Wenn der Mensch Erdbeben verursacht

Nachdem Geothermiebohrungen bei Basel bereits im Jahr 2006 Erdbeben ausgelöst hatten, wackelte der Untergrund bei St. Gallen nach Tiefbohrungen kürzlich erneut. Als alternative Energiequelle gerät die Geothermie ein wenig in Verruf.

Von Dagmar Röhrlich

Geothermiebohrungen bei Basel.  (dhm.ch)
Geothermiebohrungen bei Basel. (dhm.ch)

Die Erkenntnis, dass die Geothermie nicht ohne Risiken ist, setzte sich in der Öffentlichkeit 2006 durch, als es bei Basel mehrere Erdbeben mit Magnituden höher als drei gab.

"Wenn man nun eine Geothermieanlage betreibt, dann injiziert man Wasser in den Untergrund. Dieses Wasser wirkt der Auflast des Gebirges entgegen, und das sorgt dafür, dass es leichter zu einem Bruchereignis kommen kann."

Diese Brüche, das sind die Erdbeben, erklärt Christian Bönnemann von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover. 2009 zitterte auch bei einer Geothermieanlage im südpfälzischen Landau die Erde und zwar mit Magnituden von bis zu 2,7. Diese Serie dort ereignete sich während des Betriebs der Anlage. 2006 in Basel und ebenso bei dem jüngsten Beben in St. Gallen lief hingegen die Erschließung noch: An beiden Orten wurde Wasser verpresst, um Risse im Untergrund zu schaffen beziehungsweise zu erweitern:

"In der Geothermie in Europa war das Beben in St. Gallen mit der Magnitude von 3,6 bislang das stärkste Beben. Es gibt andere Beispiele aus den USA. Da hat man eine Magnitude von 4,6 erreicht, in Kalifornien."

Außerdem konnte Emily Brodsky von der Universität von Kalifornien in Santa Cruz jetzt in einer Studie für das Salton-Sea-Geothermalfeld nachweisen, dass die Zahl der Beben steigt, wenn mehr Wasser durch die Anlage gepresst wird. Diesen Zusammenhang hatten Forscher bei Experimenten in einem Ölfeld bereits in den frühen 1970er-Jahren nachgewiesen, erzählt Bill Ellsworth vom amerikanischen Geologischen Dienst USGS in Menlo Park, Kalifornien:

"Dabei hat uns überrascht, dass es zuvor an dieser Verwerfungszone im Rangely-Ölfeld seit vielleicht Hunderten von Millionen Jahren nicht mehr gebebt hat. Wenn eine uralte, bestehende Störung durch das gerade herrschende Spannungsfeld wieder belastet wird, kann sie durch das Einpressen erneut aktiviert werden."

Auch viele der Erdbeben, die seit 2010 Texas, Nebraska, Kansas und Oklahoma erschütterten, könnten durch das Verpressen großer Wassermengen in den tiefen Untergrund ausgelöst worden sein, so Bill Ellsworth:

"Die Zahl der Erdbeben in dieser Region hat überraschenderweise dramatisch zugenommen: In den vergangenen fünf Jahren hat sich ihre Zahl mehr als verfünffacht. Im November 2011 erreichte ein solches Beben in Oklahoma eine Magnitude von 5,6."

Zwar waren es in Oklahoma Abwässer aus der Ölproduktion, die in den Untergrund injiziert wurden, aber solche Nachrichten bringen die Geothermie als alternative Energiequelle trotzdem in Verruf. Damit sie nicht ins Abseits gerät, sind in Deutschland Handlungsempfehlungen zur Begrenzung der unerwünschten seismischen Nebenwirkungen entwickelt worden. Christian Bönnemann:

"Man untersucht die natürliche Erdbebentätigkeit, die es in der Region gibt, man schaut sich an, welche natürlichen Störungen gibt es und sind diese seismische aktiv. Und man fängt schon an, vor Bohrbeginn, mit einer seismischen Beobachtung, indem man ein oder mehrere Seismometer installiert."

Durch die genaue Kenntnis der Prozesse im Untergrund solle unter anderem der beste Standort für ein Geothermieprojekt gefunden werden. Schließlich werden Beben nicht bei jedem Vorhaben zum Problem:

"Wir haben in Norddeutschland die Erfahrungen mit drei Geothermieprojekten, in denen ganz massiv stimuliert wurde mit sehr großen Mengen Wasser, und es wurden ganz wenige seismische Ereignisse ausgelöst, die nur mit hochempfindlichen Messgeräten gerade nachgewiesen werden konnten."

Anders als die Region um Basel, zählt Norddeutschland allerdings auch nicht zu den erdbebengefährdeten Gebieten. Aber das gilt auch für die Region um St Gallen.

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