Archive for the tag 'Basel'

Menschen machen Erdbeben

August 6th, 2010

Florian Freistetter vom Blog Astrodictum simplex hat sich ausgiebig über die Erdbebenwaffe des US-Militärs HAARPS echauffiert. Weil sie gar keine Erdbebenwaffe ist, sondern ein großes Instrument zur Untersuchung der Ionosphäre. Nutzer der Anlage ist auch nicht nur das Militär, viele zivile Wissenschaftler mit sind dabei. Und er echauffierte sich eigentlich auch nicht über HAARPS, sondern über Verschwörungstheoretiker, die in HAARPS eine Erdbebenwaffe sehen. Oder noch Schlimmeres. Aber lest selbst.

Dass eine Messstation für die Ionosphäre irgendwo auf der Welt Erdbeben auslösen könnte, ist natürlich Unsinn. Da gebe ich Florian recht. Er weist darauf hin, dass Menschen auf ganz anderem Wege Erdbeben auslösen:

[…] in der Wissenschaft gibt es tatsächlich Geräte, die solche künstlichen „Erdbeben“ auslösen. Das Verfahren nennt sich Vibroseis und man versetzt dabei den Erdboden in Schwingung (mit Sprengungen bzw. speziellen schweren und vibrierenden Fahrzeugen) und misst dann, wie sich diese Schwingungen im Boden fortbewegen.

Menschen haben die Werkzeuge, um Erdbeben zu machen (beccaplusmolly auf Flickr, CC-NC-SA)

Menschen haben die Werkzeuge, um Erdbeben zu machen (beccaplusmolly auf Flickr, CC-NC-SA)

Diese geophysikalische Messmethode – die Vibrationsseismik – ist aber nicht das Paradebeispiel für menschgemachte Erdbeben. Die Erschütterungen sind hier recht gering. Der Mensch ist aber in der Lage, die Erde deutlich nachhaltiger zum Beben zu bringen. In Tschechien und Polen – einer sehr berbaureichen Region – bebt die Erde häufig, wenn die alten Stollen in Bewegung geraten. Natürliche Erdbeben treten hier mittlerweile deutlich seltener auf (Giardini, 2009).

Wenn sich diese Art von menschgemachten Beben noch als ungewollt bezeichnen ließen, sind Fluidinjektionen ein Beispiel für gewollt erzeugte Erschütterungen: Möchte man etwa Erdwärme aus großen Tiefen gewinnen und zur Stromproduktion nutzen, werden Klüfte benötigt. Diese feinen Risse existieren aber in drei bis fünf Kilometern Tiefe nur selten. Bei der Methode Enhanced Geothermal Systems wird Wasser oder Säure mit extrem großen Drücken in ein Bohrloch gepresst. Dabei bricht das Gestein auf und es entsteht ein Netz aus feinen Rissen über hunderte Meter in alle Richtungen.

Der Nebeneffekt: Die Erde bebt. Meist sind diese Beben gering, weit unter der Wahrnehmungsschwelle von Menschen. Nach einer Fluidinjektion in Basel musste 2006 die dortige Errichtung eines Geothermiekraftwerks abgebrochen werden. Eines der Mikrobeben hatte die Magnitude 3,4 erreicht. Oberhalb von 3,0 können Menschen die Erschütterung spüren und in Gebäuden entstehen erste Risse.

In Basel kamen keine Menschen zu Schaden und auch Gebäude stürzten nicht ein. Dass Geothermiebohrungen so starke Beben erzeugen können, war zuvor einfach für nicht möglich gehalten worden. Bei der Auswertung der Basler Ereignisse wurde kontrovers diskutiert, ob Tiefenbohrungen nicht nur schwache Beben induzieren können, sondern auch starke Beben triggern: Der Mensch erzeugt schwache Vibrationen in einem Gebiet, das durch natürliche Erdbeben gefährdet ist. Wenn hier sowieso starke Spannungen im Untergrund existieren, könnten kleine schwache Beben vielleicht ein starkes zerstörerisches Beben anstoßen oder triggern. Das wurde jedoch verneint – selbst im äußerst erdbebengefährdeten Basel sind getriggerte Starkbeben nicht wahrscheinlich.

Die gleiche Technik – Fluidinjektion – wird übrigens auch bei der Erdölförderung eingesetzt. Auch hier werden willentlich schwache Beben erzeugt. Das merkt aber meist niemand, weil im Umfeld der Bohrungen niemand lebt.

Siehe auch

Ein Dämon aus der Tiefe

Februar 13th, 2010

Erdbeben: Ein Dämon aus der Tiefe? (public domain)

Ein Dämon aus der Tiefe (gemeinfrei)

Wem lief dabei kein kalter Schauder über den Rücken: Die Gefährten begeben sich in die Hallen der alten Zwergenstadt Moria. Überall lauern unsichtbare Schatten und es flüstern lange gefallene Krieger. Die Unachtsamkeit von Merry und Pippin weckt den in unbeschreiblicher Tiefe ruhenden Balrog, einen Dämon aus alter Zeit.

Das erste, was man von ihm wahrnimmt, ist das Donnern seiner Schritte, dem einer gigantischen Pauke nicht unähnlich. Die Erde erzittert unter dem Dröhnen. Das Ungetüm zeigt sich schließlich, schwarz und doch feuerüberströmt. Die seismischen Vorboten seiner Schritte bereiten auf das kommende Unheil vor: Die Vibration bringt sogar die Brücke von Khazad-dûm zum Einsturz.

Dämonen schlafen in der Erde, wer sie erzürnt, muss einen Preis zahlen. Vulkanausbrüche und Erdbeben sind die Waffen der Erdengeister. Tatsächlich gehören Erdbeben zu den Naturkatastrophen, die wir erst erschreckend kurz verstehen. Alfreds Wegeners Deutung der Plattentektonik konnte glaubhaft erklären, warum sich Epizentren großer Beben auf dem Globus aneinanderreihen wie Perlen an einer Kette. Platten werden übereinander geschoben, prallen frontal aufeinander oder gleiten aneinander vorbei. All diesen Szenarien für die Entstehung starker Erdbeben ist gemein: Keine Dämonen sind hier am Werk, sondern die Kräfte der Physik. Dichteunterschiede zwischen kontinentalen und ozeanischen Platten und ein kontinuierlicher Wärmestrom hält den tektonischen Kreislauf am Leben.

Menschgemachte Beben

Epizentren von Erdbeben weltweit markieren die Grenzen tektonischer Platten (NASA/gemeinfrei)

Bebenkarte weltweit: Die Epizentren markieren die Grenzen tektonischer Platten (NASA/gemeinfrei)

In vorindustrieller Zeit konnten allen Beben natürlichen Ursachen zugeschrieben werden. Heute ist der Fall komplizierter gelagert. Der Mensch selbst hat angefangen, Beben zu verursachen. Lokale anthropogene Erschütterungen werden durch alte Bergbaustollen, Staudämme oder den Tunnelbau, aber auch durch vorbeifahrende Lastwagen und Busse verursacht. In Tschechien und Polen gibt es heute mehr Erschütterungen durch alte Minen als durch natürliche Ursachen.

Die Dämonen werden nicht nur unabsichtlich gerufen – man spannt sie zunehmend sogar zu eigenen Zwecken ein. Eine Veröffentlichung des US-Geologen Jean Elkhoury zu Folge, könnten schwache Beben die Förderleistung von Erdöl und Gas verbessern.

Im schweizerischen Basel bebte im Dezember 2006 die Erde. Im Stadtzentrum hatte die Geopower AG eine 5.000 Meter tiefe Geothermiebohrung abgeteuft, um hier ökologisch und klimafreundlich Strom und Wärme für die Stadt zu gewinnen. Dazu muss Wasser durch den Untergrund zirkuliert werden, der hier eigentlich nicht genügend Wasser durchlässt. Daher schaffte man künstlich ein Kluftsystem: Wasser wurde mit Drücken bis zu 300 bar eingepresst, im kristalline Gestein entstanden tausende schmale Klüfte. Der gewollte Nebeneffekt der Schockbehandlung: Erdbeben. Die Mikrobeben sollten einen kleinen Versatz der Risse verursachen und so verhindern, dass sie sich gleich wieder schlössen.

In Basel ging aber etwas schief: Mit Magnitude 3,4 waren die Beben nicht wie geplant unterhalb der Wahrnehmungsschwelle von Menschen. In vielen Gebäuden entstanden Risse. Der öffentliche Aufschrei war groß – das Misstrauen gegenüber der Geothermie erreichte weltweit einen Tiefpunkt. Offensichtlich war das Risiko für ein solches Ereignis nicht ausreichend an Politik und Bevölkerung kommuniziert worden. Den Dämon wollte plötzlich niemand mehr eingeladen haben (zu geothermischen Beben gibt es aktuell einen Artikel von mir auf Telepolis).

Das Beben von Basel hatte die alten Ängste der Menschen vor den Dämonen der Tiefe geweckt. Dabei ist die Aufregung über das ausgelöste Beben ein Sturm im Wasserglas. Weltweit gibt es jährlich 50.000 Beben zwischen den Magnituden drei und vier. Gebäude nehmen bei diesen Erschütterungen zwar leichten Schaden, etwa können Risse entstehen. Keine Versicherung zahlt aber für Erdbebenschäden, die unterhalb von 10 Prozent des Gebäudewerts liegen. Wenn das Erdbeben natürliche Ursachen hatte. In Basel berufen sich die Geschädigten darauf, dass der Dämon vom Menschen gerufen wurde. Die Versicherung musste auch zahlen – obwohl in keinem Fall schwere Schäden entstanden waren.

Es brauchte einen der mächtigsten Zauberer der Zeit, Gandalf den Grauen, um den Balrog aufzuhalten. Der nahm nicht nur die Brücke von Khazad-dûm mit in den Abgrund sondern auch den Magier selbst. Das Unheil kehrte in den Berg zurück, aus dem es gekommen war – für dieses Mal.

http://www.raumfahrer.net/astronomie/kepler/home.shtml

Wir brauchen die Geothermie

Dezember 23rd, 2009

Jede neue Technologie erfordert es, Chancen und Risiken fair gegeneinander abzuwägen. Keine Technik ist ohne Risiken, das ist auch bei erneuerbaren Energien nicht anders. Die Geothermie ist nach den Basler Beben und dem Bröckeln der Staufener Altstadt heftigen Angriffen ausgesetzt. Ein solches Kraftwerk wie in Basel will man nicht in seinem Hinterhof haben. Schon werden Projekte wie das in Landau in Frage gestellt, weil auch hier die Erde schwach bebte.

In Deutschland wird der größte Teil der Primärenergie zum Heizen verwendet. Wir brauchen die Geothermie, gerade in Ballungsräumen. Die tiefe Erdwärmenutzung wie in Basel benötigt günstige geothermische Bedingungen, die im dicht besiedelten Rheingraben vorliegen. Wenn man neben marginaler Stromerzeugung auch noch ein Fernwärmenetz speisen will, sucht man bewusst die Nähe zu urbanen Räumen.

Doch was sind die Alternativen zur Geothermie? Bioenergie wird diese Last regenerativer Heizungen nicht alleine schultern können, wenn man nicht Monokulturen und die Abholzung des Regenwalds für Palmölplantagen in Kauf nehmen will. Fossile Energieträger sind sowieso in Verruf. Man hat sie zwei Jahrhunderte lang genutzt, obwohl auch diese Technik viele negative Folgeerscheinungen hatte. Luftverschmutzung, Ölpest, Klimawandel: Was ist dagegen ein schwaches Erdbeben?

Nachtrag

Dieser Beitrag ging auch als Leserbrief an die TAZ – und in der Tat, am Dienstag wurde er gedruckt.

Basler Geothermiekraftwerk ist gestorben

Dezember 11th, 2009

Die tiefe Geothermie ist die riskanteste aller erneuerbaren Energien.  Ein Investor oder auch öffentliche Stellen müssen einen ein- bis zweistelligen Millionenbetrag in die Hand nehmen. Der wandert sofort in die Hand einer großen Bohrfirma aus dem Ölgeschäft. Die Gewinnmarge ist bei den Kohlenwasserstöfflern groß. Deshalb verlangt man auch den Geothermikern viel ab. So eine Tiefenbohrung ist aber – fairerweise angemerkt  – auch eine aufwendige Angelegenheit. Allein die Bohrmannschaft samt Equipment kann an einem Standort schon mal 100.000 Euro am Tag verschlingen.

Bisher bibberten die Investoren vor allem um ihre im Untegrund verbuddelten Milliönchen. Denn keiner kann genau vorhersagen, ob in der anvisierten Tiefe wirklich eine Temperatur angetroffen wird, die dann einen wirtschaftlichen Kraftwerksbetrieb ermöglicht. An manchen Standorten bleibt man so ungünstig stecken, dass das ganze Projekt aufgegeben werden muss, wie in Bad Urach auf der schwäbischen Alb passiert.

Anwohner können sich mit der Geothermie vertragen: Forschungskraftwerk Soultz-sous-forêt

Anwohner können sich mit der Geothermie vertragen: Forschungskraftwerk Soultz-sous-forêt

Doch der Wind hat sich gedreht. Heute bibbern sie in eine ganz andere Richtung. Die Bevölkerung erzeugt den Gegenwind. Am 8. Dezember 2006 bebte im schweizerischen Basel die Erde mit einer Magnitude von 3,5. Das ist nicht viel. Unterhalb von Magnitude 3 ist gar nichts spürbar. Ein draußen vorbeifahrender Bus erzeugt mehr Vibration.  Doch in Basel gingen zu viele Gläser zu Bruch. Widerstand gegen die Geothermie machte sich breit. Die Regierung versprach eine umfassende Untersuchung. Die ist nun abgeschlossen: Das Riskiko für den Betrieb eines tiefen geothermischen Kraftwerks in Basel ist zu groß. Pro Betriebsjahr könne man mit bis zu 6 Millionen Euro Franken an Schäden rechnen, bescheinigen die Gutachter. Das wird auch der Betreiberfirma  Geothermal Explorers Ltd. zu heiß, die ihren Rückzug aus Basel ankündigte. Deren Geschäftsführer steht sogar vor Gericht, wegen der Verursachung von Erdbeben und den damit verbundenen Sachschäden.

In Basel sind mehrere entscheidende Fehler gemacht worden: Man hat die Bevölkerung nicht in den Bauprozess eingebunden und ihr nicht erklärt, warum Stimulationen des Untergrunds notwendig sind und dass sie Beben verursachen können. Daneben wurde nicht ausreichend sichergestellt, stärkere Beben zu verhindern. Das wäre mit geringeren Pumpraten möglich gewesen.

Nun aber hat die tiefe Geothermie ein Problem: Sie ist in weiten Teilen der Bevölkerung in Verruf geraten. Niemand wird sie so schnell in seinem Hinterhof haben wollen. Ihre große Stärke ist eine günstige und CO2-freie Nahwärmeversorgung. Die gemeinsame Förderung von Strom und Wärme macht die Kraftkwerke erst rentabel. Deswegen hat man in Basel mitten in der Stadt gebohrt und deshalb wird man auch in Zukunft nicht umhin kommen, in urbanen Zentren zu bohren.

Ganz anders lief das übrigens in Soultz-sous-forêt, dem europäischen Vorzeigekraftwerk.  Hier hat man die lokale Bevölkerung direkt in den Planungsprozess einbezogen. Man hat erklärt, warum Stimulationen des heißen Gesteins für den Betrieb unerlässlich sind. Und dass keine gefährlichen Beben entstehen können. Das Kraftwerk steht allen zum Besuch offen. – Die Anwohner sind gut informiert und daher stolz auf das Pilotprojekt in ihrer Nachbarschaft und akzeptieren sogar gelegentliches Gläserklirren.