Konzeptionelle Ansätze zur Überwachung induzierter Seismizität im Oberrheingraben in Rheinland-Pfalz

Abstract

Im Rahmen einer nachhaltigen Energie- und Rohstoffversorgung wird in Zukunft die Nutzung regionaler Georessourcen verstärkt. Hierfür werden auch zunehmend unterirdische Räume einbezogen, die durch Bergwerke oder Bohrungen zugänglich gemacht werden. Der Oberrheingraben in Rheinland- Pfalz ist hierfür ein interessanter Standort, da dort Erdöl, geothermische Wärme und Speichergesteine für Fluide und Gase vorkommen. Bergmännische Eingriffe in den tiefen Untergrund sind häufig mit dem Auftreten induzierter – d.h. menschlich verursachter – Seismizität verbunden, die meist unterhalb der menschlichen Spürbarkeitsgrenze bleibt. Wenn die Spürbarkeitsgrenze überschritten wird, dann ergeben sich Akzeptanzprobleme und bei stärkeren Ereignissen können auch wirtschaftliche Schäden eintreten. Daher ist eine rechtzeitige Entwicklung von leistungsfähigen Überwachungskonzepten notwendig, um eine transparente Überwachung und eventuelle Gegensteuerung bei zunehmender induzierter Seismizität zu erreichen. Wichtige Elemente sind die kontinuierliche präzise Datenakquisition und Analyse in Echtzeit sowie eine transparente, offene und langfristige Messdatenspeicherung. Die Überwachung und wissenschaftliche Analyse induzierter Seismizität sind Voraussetzungen, um eine Wirtschaftlichkeit der Förderung von tiefen Georessourcen und deren Akzeptanz in der Bevölkerung zu erreichen. Das Ministerium für Umwelt, Verbraucherschutz und Forsten des Landes Rheinland-Pfalz hatte diese Studie unterstützt. Diskussionen mit vielen Kollegen haben zur Entwicklung wichtiger Gedanken beigetragen, besonders danken möchte ich Herrn Dr. R. Fritschen, Herrn Dr. J. Groos und Herrn Geologierat B. Schmidt. Die Karten wurden mit GMT (Wessel & Smith 1998) erstellt.

Abstract: In the future the utilisation of regional georesources will increase to provide us with a sustainable supply of energy and mineral resources. The exploitation of these georesources will lead to an increase of deep mining and drilling activities worldwide. Especially the state of Rhineland-Palatinate, SW Germany, is an interesting region for such deep mining, because there are oil, geothermal heat and also porous sediment layers which can serve as caverns for fluids and gas. However, deep mining activities are often related to man-made or induced seismicity. This means that small seismic events start or increase to occur due to the intervention into the natural tectonic stress regime. Typically these events are below human perception. In case such events are above a certain level of perception, they will derogate the acceptance of deep mining activities by the local population. Stronger events can even cause damage. Therefore, it is necessary to develop efficient monitoring concepts which will allow a transparent monitoring procedure or even help one to introduce countermeasures against perceptible induced seismicity. I argue that the principal elements for such a monitoring procedure are continuous and precise data acquisition and data analysis, both in real-time, as well as a transparent, open and long-term data storage. Such a monitoring system and accompanying research on induced seismicity are requirements to achieve economic efficiency and acceptance by the population for the exploitation of valuable underground resources.