Das Forschungsprojekt: SEISMIZITÄT und Bodendeformation – Spannungsumlagerungen im Untergrund durch TIEFENGEOTHERMIE

Das Forschungsprojekt INSIDE untersucht Spannungsumlagerungen im tiefen Untergrund als geophysikalische Vorgänge im Umfeld von Geothermiebohrungen.

Weltweit – und vom Menschen weitgehend unbeeinflussbar – treten Spannungsumlagerungen und Seismizität an tektonischen Plattenrändern oder Schwächezonen der Erdkruste auf (z.B. Störungen). Hier bauen sich über geologische Zeiträume Spannungen auf, die sich ins kontinentale Hinterland fortsetzen, aber mit zunehmender Entfernung deutlich abnehmen, sodass es hier nur noch zu wenig spürbaren seismischen Ereignissen kommt. Das tektonische Geschehen im Süddeutschen Raum ist die Ursache für die Alpenentstehung seit Millionen von Jahren.

INSIDE nimmt nun die möglichen Auswirkungen des Geothermiebetriebs auf die Geologie des bayrischen Molassebeckens in den Blick und verfolgt dabei einen für die Forschung und den Anlagenbetrieb kombinierten Ansatz aus Wissenschaft und Technik, um folgende Fragen zu beantworten:

  • Welche geophysikalischen Prozesse finden während des geothermischen Betriebs im Untergrund statt?
  • Wie ist das bestehende Seismizität-Monitoring unter wissenschaftlichen Aspekten zu bewerten?
  • Hat der geothermische Betrieb mit Bodensenkungen/-hebungen im Millimeter-Bereich Auswirkungen auf die Oberfläche?
  • Lassen sich Spannungsumlagerungen im Untergrund durch numerische Modelle nachvollziehen?

INSIDE hat sich deshalb drei Aufgabenschwerpunkte gesetzt:

  1. Die Weiterentwicklung und den Ausbau des aktiven und passiven Monitorings zur kontinuierlichen Erfassung der Seismizität und von Bodenhebungen/-senkungen mit Vergleich der Leistungsfähigkeit innovativer und etablierter Messtechniken und -konfigurationen.
  2. Die Weiterentwicklung und Implementierung innovativer numerischer Modellierung zur Beschreibung und Prognose von induzierter Seismizität und Bodenhebungen/-senkungen in einem urbanen Umfeld.
  3. Die Echtzeit-Integration von Messdaten und Modellierung in die betrieblichen Abläufe eines Geothermie-Projekts.

INSIDE steht als Kurzform für die „Untersuchung von INduzierter SeIsmizität und BodenDEformation als Interferenzaspekte beim Betrieb von Geothermieanlagen im bayerischen Molassebecken“.

DIE BETEILIGTEN: Ein starker Verbund

INSIDE ist ein Verbundprojekt der drei Partner Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Stadtwerke München GmbH (SWM) und Innovative Energie für Pullach GmbH (IEP), unterstützt von den geologischen Experten der Erdwerk GmbH. SWM und IEP geht es aus Betreibersicht darum, das Geschehen im Untergrund noch besser zu verstehen und mögliche Korrelationen zur Tiefengeothermie herauszuarbeiten; das KIT unterstützt dies aus wissenschaftlicher Sicht.

Die SWM als eines der größten Energie- und Infrastrukturunternehmen Deutschlands betreiben mehrere Geothermieanlagen – weitere Bohrungen und Anlagen in und um München sind in Planung. Damit soll die Wärmeversorgung Münchens für die Zukunft auf eine nachhaltige regenerative Basis gestellt werden.

Als lokaler Energieversorger der Gemeinde Pullach im südlichen Landkreis München betreibt die IEP bereits seit 2005 eine Geothermieanlage und ist mit den SWM einer der Vorreiter der Tiefengeothermie in der Region. Ziel der IEP ist es, die Wärmeversorgung Pullachs nachhaltig auf Geothermie umzustellen. Zudem ist ein Geothermieverbundprojekt mit den SWM in Planung.

Das KIT ist eine renommierte technische Universität und bedeutende Großforschungseinrichtung in einem. Die Wurzeln der universitären Bildungsstätte reichen bis ins Jahr 1825 zurück. Seine heutige Form erhielt das KIT, indem sich die Universität Karlsruhe (TH) und das Forschungszentrum Karlsruhe 2009 zusammenschlossen. Die Forschung am KIT reicht von der Grundlagenforschung bis zu industrienaher, angewandter Forschung, von kleinen Forschungsvorhaben bis zu langfristigen Großforschungsprojekten. Das Institut für Angewandte Geowissenschaften, das Geophysikalische Institut und das Geodätische Institut sind die beteiligten Institute des KIT in diesem Projekt.

Die ERDWERK GmbH unterstützt die Verbundpartner mit ihrer geologischen und bohrtechnischen Expertise in der Umsetzung des Forschungsvorhabens.

Das Forschungsvorhaben INSIDE wird gefördert mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, eingereicht vom Projektträger Jülich.