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Induzierte Seismizität und Geomechanik

IndSeisGeom

Seit über 30 Jahren ist bekannt, dass während der Erschließung eines geothermischen Reservoirs Seismizität erzeugt werden kann. Dies gilt insbesondere für Enhanced Geothermal Systems (EGS). Mikroseismische Ereignisse liefern eine einmalige, Datengrundlage für die Charakterisierung grundlegender Eigenschaften des geothermischen Reservoirs, beginnend mit seiner Geometrie. Jedoch kann Mikroseismizität im Falle größerer Beben auch ein ernstzunehmendes Risiko werden, was die Weiterentwicklung von Projekten verhindern kann. Für den nachhaltigen Ausbau dieser erneuerbaren Energie ist es daher von grundlegender Bedeutung, die Zusammenhänge zwischen dem lokalen Spannungsfeld, den geomechanischen Eigenschaften der Klüfte und Störungszonen und der induzierten Seismizität besser zu verstehen. Dies stellt einen der Forschungsschwerpunkte unseres Teams dar.

Induzierte Seismizität und Bohrlochloggings sind die wesentlichen Instrumente zur Untersuchung diverser Fragestellungen. Aktuelle und abgeschlossene Projekte unseres Teams konzentrieren sich auf:

  • statische Spannungsübertragung aufgrund seismischer Ereignisse
  • zeitliche und tiefenabhängige Änderung des in-situ Spannungszustandes abgeleitet von der Seismizität während einer EGS Stimulation
  • Sensitivitätsanalyse seismischer Monitoring-Netzwerke in Bezug auf P- und S-Wellengeschwindigkeiten
  • Slip und Dilation Tendency Analysen geothermischer Gebiete im Oberrheingraben und in der Molasse
  • Lokale Spannungsabweichungen und Variationen in Bohrlochrandausbrüchen aufgrund von aktiven Störungszonen
  • Die Identifizierung tonführender Bereiche im kristallin anhand von Bohrlochloggings
  • Korrelation zwischen seismischen und aseismischen Verhalten von klüften und ihrem Tongehalt

Ein zentrales Forschungsprojekt ist das EGS Kraftwerk in Soultz-sous-Forêts im Elsaß. Außerdem beteiligt sich unser Team am seismischen Monitoring des sich im Aufbau befindlichen EGS Projekts in Rittershofen (Elsaß) und des hydrothermalen Kraftwerks in Bruchsal (Baden-Württemberg). Dabei werden wellenform-basierte Verfahren wie z.B. Reverse Imaging und Migration weiterentwickelt, um induzierte Seismizität auszuwerten und die seismischen Quelleigenschaften abzuschätzen.

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