Im Blickpunkt

Sanfte Beben bei Erfurt – INFLUINS-Forscher versetzen Teile des Thüringer Beckens in Schwingungen

In Jena traf sich das Team des Forschungsprojekts INFLUINS, das im Rahmen des Programms „Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern“ gefördert wird, zum halbjährlichen Statusseminar. Knapp 40 Teilnehmer aus Wissenschaft und Wirtschaft kamen im Senatssaal der Friedrich-Schiller-Universität zusammen, um die aktuellen Ergebnisse auszutauschen. Eines der wichtigsten ist der Abschluss einer umfangreichen Messreihe, für die Geophysiker die Erde beben ließen.

INFLUINS steht für „Integrierte Fluiddynamik in Sedimentbecken“. Die Thüringer Geowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler wollen wissen, wie die oberflächennahen und tiefen Fluid- und Stoffströme im Untergrund zusammenwirken. Das bedeutet, sie untersuchen die Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen von den oberen Bodenschichten bis hinunter zu den Grundwasserleitern und Gesteinen in einigen Kilometern Tiefe. Sedimentbecken haben ein großes Potenzial als regenerative Energielieferanten und Speicherstätte für Flüssigkeiten oder Wärme, deshalb sind sie so interessant. Ein ideales „Forschungslabor“ ist das Thüringer Becken, das direkt vor der Haustür liegt.

Genau dort wurde nun auch das erste wichtige Experiment durchgeführt. Ein Meilenstein, den die Jenaer Forscher auf dem Statusseminar präsentierten: Entlang einer Strecke von insgesamt 76 Kilometern versetzten sie den Untergrund des Thüringer Beckens in Schwingungen, um dann die reflektierten Wellen zu messen. „Mithilfe der Reflexionsseismik können wir die verschiedenen geologischen Verhältnisse des Untergrundes bis in rund 2.000 Meter Tiefe abbilden“, erläutert Projektleiterin Professorin Nina Kukowski von der Universität Jena das Ziel des aufwändigen Experiments. Dabei interessiert das INFLUINS-Team vor allem das Gebiet um die Landeshauptstadt Erfurt. Zum einen verlaufe dort die so genannte „Erfurter Störungszone“ – eine Verwerfung des Untergrunds. „Zum anderen dienen diese Messungen zur Vorbereitung der für 2012 geplanten Forschungsbohrung im Thüringer Becken“, sagt Dr. Andreas Goepel, Mitarbeiter von Prof. Dr. Kukowski.

Für ihre Messungen haben die Forscherinnen und Forscher kilometerlange Kabel auf dem Boden verlegt und im Abstand von jeweils zehn Metern Geophone in die Erde gesteckt. Ein rund 20 Tonnen schweres so genanntes Vibratorfahrzeug erzeugte anschließend entlang der Strecke alle 30 Meter Schallwellen, die sich im Untergrund ausbreiteten. Die Wellen wurden an den Grenzflächen der verschiedenen Gesteinsformationen reflektiert und das zurückgeworfene „Echo“ aufgezeichnet.
In größeren Abständen seien die Schwingungen für den Menschen nicht mehr wahrnehmbar, erläutert Professorin Kukowski, wohl aber für die empfindlichen Messgeräte. „Das Vibratorfahrzeug und die Geophone standen über Funk und Datenleitungen mit einem zentralen Registrierfahrzeug in Kontakt, von dem aus sämtliche Messungen gesteuert und überwacht wurden.“

Die Geophone registrierten die direkte Reflexion der Schallwellen aus dem Untergrund. Zusätzlich haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zehn Seismometer aufgestellt, um auch abseits der Untersuchungsgebiete Schallwellen zu erfassen. „Dies soll quasi dreidimensionale Erkenntnisse über den Untergrund des Thüringer Beckens ermöglichen“, erklärt Dr. Andreas Goepel. Für das Team um Prof. Dr. Kukowski geht die eigentliche Arbeit jetzt, nachdem die Datenerhebung abgeschlossen ist, erst richtig los. In den kommenden Wochen und Monaten will es gemeinsam die Resultate der seismischen Messungen auswerten und interpretieren. Erste überraschende Ergebnisse zeichnen sich bereits jetzt ab: Die bisher relativ wenig erforschte Erfurter Störungszone stellt sich in den Daten sehr klar dar. Die Messungen zeigen einen größeren Versatz, der die starken Verwerfungen dokumentiert.

Möglich wurde das umfangreiche Experiment der Jenaer Wissenschaftler durch eine enge Zusammenarbeit mit dem Thüringischen Landesamt für Umwelt und Geologie (TLUG) sowie der Firma Geophysik GGD mbH aus Leipzig.

Nachdem dieser erste große Versuch so erfolgreich verlaufen ist, bereitet sich das INFLUINS-Team nun auf den nächsten Höhepunkt des Projekts vor: die Forschungsbohrung im Thüringer Becken. Bis zu 2.000 Meter tief wollen die Geowissenschaftler im nächsten Jahr in den Untergrund vordringen.

 

Weitere Informationen zur Spitzenforschung-und-Innovation-Initiative INFLUINS finden Sie hier.


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