Glossar

„Seismizität“ ist in den Geowissenschaften der Fachbegriff für die Gesamtheit der Erdbebenaktivität in einer bestimmten Region – das heißt, die räumliche, zeitliche und energetische Verteilung von auftretenden Erdbeben. Erdbeben werden auf Grund ihrer Intensität und Energie unterteilt: Von Mikrobeben spricht man laut Definition des USGS (Geologischer Dienst der USA), wenn die Richter-Magnitude ML = 3 nicht überschritten wird. Mikroseismizität ist in der Regel nicht spürbar, jedoch messbar und geht häufig mit einer akustischen Emission einher. Weltweit gibt es nahezu eine Million Erdbeben jährlich mit einer Richter-Magnitude = 2.

„Induzierte Seismizität“ ist durch direkt oder indirektes menschliches Einwirken verursachte Seismizität: zum Beispiel durch technische Eingriffe wie Bergbau, Erdöl- und Erdgasförderung, Talsperren- und Tunnelbau. Auch die Geothermie ist ein technischer Eingriff in den Untergrund. Es kann daher auf der Injektionsseite im Rahmen des Betriebs zu induzierter Seismizität kommen. Auch die U-Bahn oder große LKWs können leichte Erschütterungen im Untergrund auslösen.

Das Spannungsfeld im Untergrund beschreibt die natürlichen tektonischen Spannungen beziehungsweise Kräfte und dessen räumliche Verteilung, die auf ein spezifisches Gesteinsvolumen im Untergrund wirken.

Die Magnitude ist eine messtechnische Größe zur Charakterisierung von seismischer Aktivität. Sie wird aus den Aufzeichnungen eines oder mehrerer Seismometer bestimmt – dies ist ein Gerät, das die Bodenbewegung aufzeichnet. Die Skala ist hierbei logarithmisch: Das heißt, die freigesetzte Energie steigt bei Erhöhung um eine Stufe auf der Magnitudenskala um das 32-fache. Es gibt unterschiedliche Magnituden-Arten, die bekannteste ist die Richter-Magnitude für seismische Aktivitäten, die in Tiefen von weniger als 20 km ausgelöst werden.

Bei einer seismischen Aktivität wird vom Ausgangspunkt, also der Bruchstelle im Gestein, im Untergrund eine seismische Welle ausgesendet, die einer akustischen Welle nach einem Knalllaut ähnlich ist. Vergleichbar der Aufzeichnung durch ein Mikrophon in der Luft, werden an der Erdoberfläche seismische Wellen mit einem Seismometer aufgezeichnet. Je nach Entstehungsart und -ort der seismischen Aktivität sowie dem geologischen Untergrund bestimmt sich die Frequenz, Amplitude und Geschwindigkeit der seismischen Welle.

Unter seismischem Monitoring versteht man die Aufzeichnung und Auswertung seismischer Aktivität anhand der auftreffenden Welle an einem oder mehreren Seismometern, s.g. Seismogramm. Die Herausforderung für die Betreiber und Wissenschaftler ist es vor allem, in urbanen Bereichen ein Messnetz aufzubauen, das die möglichen Beben geometrisch ausreichend gut erfasst, und dabei möglichst wenig störende Hintergrundgeräusche aufzeichnet. Dafür werden neue Methoden wie Glasfaserkabel oder sog. Mini Arrays getestet. Auch die Installation eines Seismometer in einem tieferen Bohrloch (ca. 170 m) kann die Qualität und Aussagekraft der Messung deutlich erhöhen. Somit lassen sich selbst kleinste, auch nicht spürbare Bodenbewegungen aufzeichnen. Das behördlich vorgeschriebene Monitoring dient dazu, den bergrechtlichen Auflagen gerecht zu werden. Weitere Messungen, die deutlich darüber hinausgehen, können dazu genutzt werden, das Reservoir bzw. den Untergrund genauer zu verstehen, um somit die Gefahr eines Ereignisses besser einschätzen zu können.

Eine Förderbohrung ist eine Geothermiebohrung, aus der während des Betriebs der Anlage das heiße Tiefenwasser zur Wärmegewinnung zu Tage gepumpt wird.

Eine Injektionsbohrung ist eine Geothermiebohrung, in die während des Betriebs der Anlage das abgekühlte Tiefenwasser zurück in den Untergrund eingebracht wird.

Die Grundlast bedient den Wärmekunden mit der Menge an Energie, die er (überwiegend) dauerhaft benötigt. Im Gegenzug wird Spitzenlast nur zu einem geringen Teil der Zeit benötigt, z.B. bei höheren Heiztemperaturen nur an kalten Wintertagen.

Zusammen mit der Strom- und Verkehrswende steht die Wärmewende für die Energiewende, die dazu beiträgt, fossile Energieträger und klimarelevante Gase zu reduzieren. Weiteres zu Geothermie und Wärmewende: www.waermewende-durch-geothermie.de

Der Untergrund ist nicht überall gleich stabil und statisch. Vielerorts hebt oder senkt sich die Erde im Laufe der Zeit – meist geschieht dies schleichend. Während dies mancherorts natürlichen Ursprungs ist, beispielsweise durch die allmähliche Verdichtung lockerer Sedimente, sind andere Bodenabsenkungen menschengemacht: So kann der Boden zum Beispiel durch die Entnahme von Grundwasser, durch Bergbau oder eine massive Bebauung nachgeben.

Reservoirmodelle beschreiben, wie der Untergrund aufgebaut ist und was im Untergrund passiert, wenn Menschen dort einwirken – zum Beispiel bei hydrothermalen Geothermiebohrungen. Sie beschreiben auch, ob sich Bohrungen gegenseitig beeinflussen können. Reservoirmodelle lassen sich in zwei Kategorien unterteilen:

• Strukturgeologische Modelle werden von Geologen und Geophysikern erstellt und zielen darauf ab, vor der Produktion / Aufsuchung eine statische Beschreibung der Geometrie und der Eigenschaften des Reservoirs bereitzustellen.
• Reservoirsimulationsmodelle werden von Reservoir-Ingenieuren erstellt und simulieren mit numerische Methoden den Flüssigkeitsfluss innerhalb des Reservoirs über seine Produktionslebensdauer.