Forscher untersuchen 150 Grad heißen Boden mit 3D-Seismik

Die dreidimensionalen Karten, die jetzt den Untergrund in der Gegend des sächsischen Ortes Schneeberg zeigen, haben es in sich: Den Geophysikern des Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) in Hannover ist es gelungen, den sehr komplizierten Untergrund zu erfassen und dazustellen. Das ist Voraussetzung für die Entscheidung, ob man die große Hitze von 150 Grad im Untergrund des Erzgebirges für den Bau des ersten deutschen Erdwärmekraftwerkes nutzen kann.

Kristalline Gesteine lassen sich nur schwer untersuchen

Von August bis November 2012hatten die Hannoveraner Forscher ihre dreidimensionalen seismischen Messungen im Erzgebirge durchgeführt. Besonders schwierig waren diese Untersuchungen, da sich dort nicht relativ leicht zu untersuchende Sedimentsgesteine befinden, sondern kristalline Gesteine. Diese weisen sehr komplexe interne Strukturen auf, die sich bislang nur schwer abbilden lassen.

Die sehr steil stehenden Strukturen der Störungsmuster im Untergrund und die Quantifizierung der Klüftigkeit erschwerten die Untersuchungen zusätzlich. „Kristallin-Gebiete für die Tiefengeothermie nutzbar zu machen, wäre für diese Zukunftsenergie ein großer Schritt nach vorne“, sagte Projektleiter Dr. Rüdiger Schulz vom LIAG, „und die Seismik ist vielleicht der einzige Schlüssel für den Zugang zum Kristallin in der Tiefe.“

Kristalline Gesteine sind beispielsweise Gneis oder Glimmerschiefer aus Granit. Diese entstanden in der Regionalmetamorphose, in der die mineralischen Elemente der Gesteine  vollständig kristallisiert wurden. Die Wissenschaftler setzten zur Darstellung des komplizierten Untergrunds zwei völlig neue seismische Methoden zur Messung und in der Datenverarbeitung ein.

Schwere Trucks zur Vibrationsmessung eingesetzt

Flächendeckend wurden 3D-vibrationsseismische Messungen mit drei schweren Vibrator-Trucks und tausenden von ausgelegten Geophonen durchgeführt. Parallel dazu wurde kreisförmig um das zentrale 3D-Messgebiet herum an 24 Orten Sprengseismik in Bohrlöchern durchgeführt.

Mit dieser 3D-Seismik-Methode konnten auch schon in Bayern in etwa drei Kilometer Tiefe große Erdwärme-Reservoire geortet werden. Diese werden inzwischen in zahlreichen Anlagen für Wärme und Strom eingesetzt. „Es ist uns wichtig, dass auf diesem Gebiet der Seismik, sowohl in der Messdaten-Aufbereitung wie in der Interpretation, Fortschritte erzielt werden können“, sagt Projektleiter Dr. Schulz, „die wären dann nicht nur auf Kristallin-Gebiete in Deutschland, z.B. den Bayerischen Wald, den Schwarzwald oder den Spessart, sondern auf viele geologisch ähnliche Gebiete weltweit übertragbar.“

Die ersten Ergebnisse sowie dreidimensionale Karten der im letzten Jahr durchgeführten seismologischen Untersuchungen werden am 22. April 2013 in Bad Schlema von Geophysikern vorgestellt. Das Bundesumweltministerium (BMU) unterstützt das Projekt mit Forschungsmitteln in Höhe von 5 Millionen Euro. Die Messungen nimmt das Unternehmen DMT aus Essen für das LIAG vor mit Unterstützung der Firmen Celler Brunnenbau und IPS aus Celle. Sämtliche  Datenauswertung und Interpretationen erarbeiten die Geophysiker aus Hannover mit Unterstützung der TU Bergakademie Freiburg und dem Geologischen Dienst Sachsen.