Freiberger Geophysiker erkunden Untergrund im Raum Schneeberg

Auf die Suche nach Klüften und Rissen im Untergrund rund um die Schneeberger Region haben sich in den letzten Monaten Mitarbeiter des Instituts für Geophysik und Geoinformatik der TU Bergakademie Freiberg gemacht. Ausgeprägte Kluftzonen im Untergrund

Deshalb konstruieren die Forscher der Ressourcenuniversität innerhalb eines Gemeinschaftsprojekts ein Abbild der Untergrundstruktur mit Hilfe von 3D- und Spreng-Seismik. Auf Grundlage dieser Daten soll ermittelt werden, ob der Raum Schneeberg ein geeigneter Standort für ein mögliches Erdwärmekraftwerk ist.

 

Seit Mitte August haben im Westerzgebirge auf einer Fläche von rund 100 Quadratkilometern und bis in eine Tiefe von etwa sechs Kilometern Forscher der TU Bergakademie Freiberg den sächsischen Untergrund durchleuchtet, um mögliche Erdwärme-Reservoire aufzuspüren. Spezielle Vibrationsfahrzeuge senden dafür über eine Bodenplatte Schallwellen in die Erde. Diese seismischen Signale breiten sich im Untergrund aus, bis sie an den Grenzflächen der verschiedenen Erdschichten gebrochen und zur Oberfläche zurückreflektiert werden. Dort messen die Wissenschaftler das so erzeugte „Echo“ mit Geophonen: Geräte, die die Bodenschwingungen in digitale Datenströme umwandeln.

 

„Auf der Grundlage dieser Messungen können wir schließlich ein dreidimensionales Abbild des Untergrunds konstruieren“, erklärt Stefan Buske, Professor für Prospektionsgeophysik an der Bergakademie. „Ähnlich wie beim Arzt führen wir also eine Art Ultraschalluntersuchung durch – jedoch nicht vom Körper eines Menschen, sondern von der Erde selbst.“ Da jedoch besonders steile Klüfte und Risse im Boden, die für die Förderung des heißen Tiefenwassers genutzt werden sollen, allein mit der 3D-Seismik nicht vollständig erfasst werden können, haben die Freiberger Forscher kreisförmig um das Messgebiet an 24 Stationen innerhalb von zwei Wochen kleine Sprengladungen gezündet. In bis zu 30 Metern Tiefe erzeugten diese Sprengungen ebenfalls seismische Wellen, die über eine Strecke von rund 30 Kilometern Entfernungregistriert wurden.

 

Mit dem dreidimensionalen Abbild, das mit Hilfe eines modernen Hochleistungsrechners an der Freiberger Universität berechnet und anschließend in der CAVE, der virtuellen Projektionskammer der Bergakademie visualisiert wird, legen die Forscher gezielt Punkte für Probebohrungen fest. Die Geophysiker der Ressourcenuniversität beschritten mit dem Gemeinschaftsprojekt Neuland in der deutschen Geothermie-Forschung, „denn bislang wurden die seismischen Methoden meistens in Gebieten mit Sedimentgesteinen verwendet, die sich relativ einfach erschließen lassen“, beschreibt Buske. „Der tiefere Untergrund im Westerzgebirge besteht aber hauptsächlich aus kristallinem Gestein, dessen Struktur sehr komplex ist. Wenn es uns gelingt, die Seismik für die Erkundung dieser Gebiete anzuwenden, könnten wir auch den kristallinenUntergrund für die Tiefengeothermie erschließen, was ein wichtiger Schritt für die Nutzung dieser regenerativen Energiequelle wäre.“