Brummton-Forum

Erdbeben erschüttern die Welt. Und das öfter als wir denken, denn erst ab einem Wert von fünf auf der Richter-Skala spüren wir die Erschütterung. Täglich und in großer Vielfalt treten überall auf der Erde kleine Beben auf. Diese von uns Menschen nicht spürbaren Mikrobeben können heutzutage problemlos von geophysikalischen Messgeräten registriert werden. Warum diese Beben auftreten und wodurch sie ausgelöst werden, ist bislang weitestgehend ungeklärt.

In mehreren Studien und Beobachtungen wurde die Hypothese aufgestellt, dass Fluide einen maßgeblichen Einfluss auf die Auslösung von Mikroerdbeben haben können. ...

Mehrmals täglich wird die Erde in eng begrenzten Zonen erschüttert, wie beispielsweise entlang der mittelozeanischen Rücken, Platten- oder Kontinentalränder. Die meisten starken Erdbeben finden an Plattenrändern statt. Dort können sich aufgrund der Bewegungen der Platten die entsprechenden Spannungen gegeneinander aufbauen. Die Spannungszustände des Gesteins unterscheiden sich je nachdem, ob das Gestein trocken oder feucht ist. Im feuchten Gestein sind Fluide, also Flüssigkeiten und Gase, für die Spannungsbilanz mit verantwortlich. Denn ihr Druck in den Gesteinsporen verändert die Spannung, die dazu beitragen kann, dass eine Bewegung entgegen der Reibungskraft stattfindet. Zudem können Fluide bei großen Beben mit großer Versatzgeschwindigkeit wie ein Gleitmittel wirken und dadurch den Reibungswiderstand vermindern.

Bei Mikroerdbeben verschieben sich die Flächen im Gestein nur um Millimeter bis hin zu wenigen Zentimetern. Erst seit wenigen Jahren untersuchen Geophysiker die Ursache für Minierdbeben und zeichnen schwache Erderschütterungen routinemäßig auf.

Eine detaillierte Kenntnis des Untergrundes ist vor allem beim Fördern oder der Untertagespeicherung von Öl und Gas, bei der Nutzung geothermischer Energie, dem Lagern nuklearer Abfälle, der Vorratbewirtschaftung von Rohstoffen und Trinkwasser und teilweise auch in der Bau- und Umweltindustrie zwingend erforderlich. So sind zum Beispiel während des Baus und der Befüllung von Staudämmen erhöhte mikro-seismische Aktivitäten in der Umgebung festgestellt worden. Erdbebenforscher vermuten, dass auch natürliche Fluide, wie Regen oder magmatische Quellen, Mikrobeben auslösen könnten.
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Hydraulisch hervorgerufene Erderschütterungen (Seismizität) können sowohl durch Fluidinjektionen in Bohrlöchern als auch durch starke Regenfälle oder Wasserstandsschwankungen in Stauseen erzeugt werden. Kleine Schwankungen des Porendrucks - der durch Fluide verursacht wird, die durch das Gestein dringen - können ausreichen, um die Spannungsbilanz so zu verändern, dass Mikrobeben ausgelöst werden.

Die Erdbebenaktivität konzentriert sich vor allem auf Südhessen. Zahlreiche schwache Ereignisse aus diesem Raum werden an der Erdbebenstation am Feldberg/Taunus aufgezeichnet, daneben erinnern aber auch immer wieder schwach fühlbare Beben daran, dass Oberrheingraben und Taunus tektonisch noch nicht völlig zur Ruhe gekommen sind. Die Abb. 16 zeigt das Beispiel eines an der Station Feldberg/Taunus aufgezeichneten Bebens in der Idsteiner Senke vom 29.11.1997.
Die seismische Aktivität im Oberrheingraben ist nicht auf die Grabenrandstörungen beschränkt, sondern füllt den gesamten Graben aus. Herausragend war in dieser Region der Erdbebenschwarm von Groß-Gerau von 1869 bis 1871, als etwa 2000, meist schwache, Erdstöße beobachtet wurden.
Im Taunus, mit einer Betonung auf dem Südrand und entlang des Mittelrheintals, wird eine weitere Erdbebenhäufung festgestellt. Daneben treten tektonische Erdbeben nur noch sehr selten und schwach im Fuldatal auf.
Die Aktivität im Nordosten, mit mehreren Ereignissen der Intensität VI und größer, ist an den Kalibergbau gebunden. Dabei handelt es sich allerdings nicht um tektonische Beben, sondern um abbaubedingte Einsturzbeben in Kaligruben, wie beispielsweise den Gebirgsschlag vom 13.3.1989 in der Kaligrube Ernst-Thälmann im Kreis Bad Salzungen in Thüringen .
Geologisch gesehen ist die Erdbebenaktivität eine Folge des Wechselspiels zwischen dem aus der Kollision von afrikanischer und europäischer Platte resultierenden Spannungsfeld und alten Bruchstrukturen.
Die Verteilung der historisch beobachteten Erdbeben vermittelt ein anschauliches Bild vom Erdbebenrisiko eines Gebiets.