| Geothermie - Energie aus dem Erdreich |
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| Geothermieprojekt
Deep Heat Mining Basel |
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| Pilotprojekt Geothermiekraftwerk Basel |
| Das seismische Risiko bei Geothermieprojekten |
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Seismisches Gutachten
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Das seismische Risiko bei Geothermieprojekten ist beherrschbar; dies ist die Kernaussage des jetzt vorgelegten seismologischen Gutachtens zum Projekt Basel.
Im Zuge eines Geothermieprojektes ist es in Basel zu Erderschütterungen gekommen. Nach der Richterskala hatten diese Magnituden von maximal 3,4. Das Projekt wurde unterbrochen, da man die Gefahr sah, dass ein grösseres Erdbeben ausgelöst werden könnte. Basel liegt in einem aktiven Erdbebengebiet und wurde im Mittelalter durch ein Beben stark zerstört. Die Unterbrechung des Projektes verschaffte Zeit für ein seismologisches Gutachten.
Das nun vorgelegte Gutachten ist bisher nur in einer Kurzfassung bekannt, die Veröffentlichung des Gesamtgutachtens wird noch einige Monate dauern. Schlussfolgerungen sind daher zurzeit schwer zu bewerten.
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Das Gutachten besagt aufgrund umfangreicher Berechnungen, dass die Gefahr, Geothermie könne ein grosses natürliches Beben auslösen (triggern), nicht besteht. Die Einwirkungen auf existierende geologische Störungen sind dazu viel zu klein.
Diese Überlegungen sind zudem sehr spezifisch für den Standort Basel, also für ein hochgradig erdbebengefährdetes Gebiet. Sie können auf andere Standorte kaum übertragen werden. Basel ist in vielen Aspekten ein Einzelfall.
Auch die durch das Projekt direkt erzeugten (induzierten) Ereignisse bleiben berechenbar und somit beherrschbar. In Ergänzung zu den bisher üblichen Methoden der Risikoanalyse sehen die Autoren des Gutachtens eine Beziehung zur Grösse des im Untergrund benutzen Reservoirs.
Diese Beziehung haben die Autoren bei der Aufarbeitung einer grossen Zahl von Fällen gesehen, bei denen Flüssigkeiten in den Untergrund verpresst wurden. Da die Reservoirgrösse von den Betreibern einer Anlage vorgegeben und eingestellt werden kann, ist also auch das seismologische Risiko beherrschbar und geothermische Anlagen sind weiterhin möglich.
Bei der Stimulation in Basel wurde zur Erzeugung eines künstlichen tauschers Wasser mit hohem Druck (300 bar am Bohrlochkopf) verpresst. Diese Situation ist nicht vergleichbar mit dem Betriebszustand einer Geothermieanlage, für die schon aus betriebswirtschaftlichen Gründen wesentlich geringere Drücke eingesetzt werden.
Tatsache ist auch, dass in Riehen bei Basel eine geothermische Anlage seit Jahren betrieben wird, ohne dass Seismizität auftritt.
Dass das Gutachten gleichzeitig wahrscheinlich das Ende für das Geothermieprojekt in Basel bedeutet, schmälert dessen Grundaussagen nicht. In Basel war nicht nur der unterirdische tauscher ungünstig angelegt, sondern die 'Verwundbarkeit' der Umgebung durch innerstädtische Bebauung und Industrie aussergewöhnlich hoch. Dementsprechend errechnen die Autoren des Gutachtens auch erhebliche und sicherlich untypische maximale Schadenssummen.
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| Quelle: Text Bundesverband Geothermie Deutschland, Dezember 2009 |
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Tiefe Geothermie und Seismizität
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Im August und September 2009 verspürten die Einwohner in Landau leichte Erschütterungen aus dem Untergrund sowie ein Geräusch, das einem Überschallknall glich. Im Untergrund hatten sich Spannungen gelöst und zu Bewegung geführt. Dies alles dauerte nur wenige Sekunden, und es wurden bislang keine Schäden verzeichnet. Die Erdstösse hatten eine Magnitude von 2,7 (August) und 2,5 (September). Sachschäden sind bei diesen geringen Magnituden nicht aufgetreten.
Die durch menschliche Tätigkeiten im Untergrund wie Bergbau, Erdöl-und Erdgasförderung, Talsperrenbau, Tunnelbau hervorgerufenen Erschütterungen werden als induzierte Beben bezeichnet. In der Geothermie entstehen diese Bodenbewegungen in der Regel durch Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks. Dieser verringert die Reibung in natürlichen Rissen -ähnlich einem Schmiermittel -wodurch sich natürlich vorhandene Spannungen im Untergrund lösen können. Die daraus resultierenden seismischen Ereignisse liegen in der Regel in zwei bis fünf Kilometer Tiefe, haben meist eine sehr geringe Magnitude und lösen selten Schäden aus.
Für Anlagen der Tiefen Geothermie ist es wichtig, dass in dem heissen Gestein eine ausreichende Menge an Wasser fliessen kann und sich dabei erhitzt. Falls das Gestein nicht ausreichend durchlässig ist, werden durch Einpressen von Wasser unter Druck bewusst Risse im Gestein geöffnet und erweitert. Dabei entstehen bei jeder Rissbildung und Verschiebung kleine Erschütterungen.
Induzierte Erschütterungen treten meist näher an der Erdoberfläche auf, als die oft sehr tiefen natürlichen Beben. Die Magnituden von induzierten, flachen Ereignissen sind meistens sehr gering. Sie können vom Menschen in der Regel weder gehört noch gespürt werden. In diesen Fällen werden sie nur von Messstationen erfasst.
In Ausnahmefällen, wie beim Geothermieprojekt Basel, traten Erschütterungen auch oberhalb der menschlichen Spürbarkeitsgrenze auf. Das dabei wahrgenommene Knallgeräusch ist für oberflächennahe Ereignisse nicht untypisch. Derartige Ausnahmefälle gilt es durch eine vernünftige Überwachungsstrategie rechtzeitig zu vermeiden. Schäden sind auch bei diesen stärkeren Erschütterungen eher selten und zeigen sich insbesondere unter ungünstigen Bedingungen (z.B. Bauzustand der Häuser) durch Putzrisse. Diese Schäden sind beim Verursacher (z.B. der Betreibergesellschaft) durch eine Versicherung abgedeckt.
Wenn natürliche Spannungen durch den Betrieb eines Geothermiekraftwerks gelöst werden, treten diese Erderschütterungen überwiegend am Anfang des Betriebs, meist in der Errichtungsphase auf. Dies gilt insbesondere für rein hydrothermal betriebene Projekte.
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| Quelle: TExt Bundesverband Geothermie Deutschland, Oktober 2009 |
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Tiefe Geothermie und Mikrobeben
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Der GtV - Bundesverband Geothermie will eine offene Diskussion über Tiefe Geothermie und Mikrobeben. Die Nutzung der Erdwärme für die Energiegewinnung kann zu Entspannungen im Untergrund führen, die jedoch nachweislich nicht geeignet sind, erhebliche Schäden auszulösen.
"Wir werden die Möglichkeit von Mikrobeben beim Einsatz der Tiefengeothermie nicht bestreiten, aber dem Schreckgespenst unbeherrschbarer Erdbeben mit Gefahren für Eigentum und Gesundheit deutlich entgegentreten", erklärt Hartmut Gassner, Präsident des GtV - Bundesverbandes Geothermie.
Im August und September 2009 erlebten die Einwohner Landaus mehrere kleine Beben (so genannte Mikrobeben). Ein Zusammenhang mit dem Betrieb des lokalen Geothermie-Kraftwerks liegt nahe und hat zu einer Diskussion über das Risiko der Nutzung Tiefer Geothermie geführt. Der GtV - Bundesverband Geothermie will den Ergebnissen konkreter Untersuchungen zu Landau nicht vorgreifen. Hierzu Hartmut Gassner: "Wir begrüssen die Einrichtung einer Expertengruppe durch das rheinland-pfälzische Umweltministerium und bieten von Verbandsseite unsere volle Unterstützung an."
Unabhängig von den konkreten Vorkommnissen in Landau gilt jedoch festzustellen, dass beim Bau und beim Betrieb von Geothermie-Kraftwerken Mikrobeben ausgelöst werden können. Die gleichen Phänomene kommen in der der Erdgas- und Erdölförderung und dem Tunnelbau immer wieder vor. Dies hängt zusammen mit den jeweiligen geologischen Strukturen in der Region. Landau liegt am Rande des Oberrheingrabens, ein geologisch sehr bewegtes Gebiet.
Im Oberrheingraben treten viele Beben auf, die natürlichen Ursprungs sind; seit Juni 2000 waren dies allein 57, die von ihrer Stärke mit den jüngsten Ereignissen in Landau zu vergleichen sind. Unter solchen tektonischen Verhältnissen können Eingriffe von Menschen zu Mikrobeben führen.
Solche Mikrobeben werden keine oder nur sehr geringe Schäden, wie Putzrisse, auslösen. Diese werden von den Betreibern bzw. deren Versicherungen ersetzt. Die Öffentlichkeit muss stärker als bisher über die geothermischen Projekte informiert und beim Bau und Betrieb durch geeignete Massnahmen einbezogen werden. Dafür setzt sich der GtV - BV Geothermie ein. Die Sektion Tiefe Geothermie wird deshalb in Kürze eine Arbeitsgruppe "Tiefe Geothermie und Seismizität" einrichten, um die in der Öffentlichkeit auftretenden Fachfragen noch schneller und mit gebündelter Kompetenz beantworten zu können.
Das Schadenspotential und die Umweltbelastung aus der geothermischen Energiegewinnung liegen insgesamt deutlich unter denen der konventionellen Energieerzeugungen aus Kohle, Erdöl und Erdgas. In Deutschland gibt es derzeit über 150 Bergrechte zur Erkundung und Nutzung der Tiefen Geothermie. Viele Projekte werden im Oberrheingraben, in der bayerischen Molasse und vermehrt auch in den restlichen Gebieten Deutschlands entwickelt. Die Möglichkeiten aus heimischer Quelle grundlastfähige, regenerative und CO2-freien Strom,und Kälte zu gewinnen, muss in Deutschland nicht nur erhalten, sondern ausgebaut und unterstützt werden.
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| Quelle:
Text Bundesverband Geothermie Deutschland, September 2009 |
getriggerte Erdbeben
Erdbebenaktiviät, welche durch den Ausbau und den Betrieb von Geothermieanlagen beeinflusst werden kann.
induzierte Erdbeben
Erdbebenaktivität, durch den Ausbau und den Betrieb von Geothermieanlagen unmittelbar im geothermischen Reservoir ausgelöst werden kann.
Verwerfung
Verwerfungen sind Trennflächen zwischen verschiedenen Gesteinpaketen im Untergrund, an denen sich die Gesteinsmassen relativ zueinander bewegen.
Störungszone
Bereich im Untergrund, welche durch Verwerfungen gestört sind.
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