Maßnahmen zur Datengewinnung und -analyse

Seismiken

Eine Seismik ist eine geophysikalische Methode, die ähnlich wie ein medizinischer Ultraschall oder wie ein Echolot mittels Schallwellen arbeitet und den Untergrund untersucht. Dafür erzeugen etwa so genannte Vibrotrucks Schallwellen an der Erdoberfläche. Diese Wellen reflektieren an geologischen Schichtgrenzen im Untergrund und können so an der Oberfläche von Geophonen aufgezeichnet werden. Aus diesen Daten erzeugen die Forschenden anschließend ein akustisches Abbild des Untergrunds.

Die Seismik mit Hilfe von Vibrotrucks ist vor allem für versiegelte Flächen gut geeignet. Alternativ kann man auf unversiegelten Flächen, wie etwa Äckern, auch Knallkörper bzw. Sprengmittel in Bohrlöchern bis ungefähr in 20 bis 40 Meter Tiefe vergraben und damit einen Impuls auslösen. Die Reflexion der Schallenwellen und die Aufzeichnung mit Geophonen verläuft dann genau so. Diese Form der Seismik nennt man Impuls- oder Sprengseismik.

Schon in den vergangenen Jahren gab es seismische Messkampagnen im Rheinischen Revier. Diese ergänzt und erweitert das Fraunhofer IEG im Rahmen des Reallabors Geothermie Rheinland mit eigenen Messkampagnen und verdichtet damit die vorliegende Datenbasis.

Zunächst ist im Rheinischen Revier eine 2D-Seismik geplant. Dabei werden Schallwellen entlang von Linien erzeugt und deren Echos aufgezeichnet. Gegenwärtig plant das Fraunhofer IEG im Aufsuchungsfeld zwei Profile durchzuführen. Wo genau und wann diese Seismik-Kampagne stattfindet, daran arbeiten die Forschenden im Fraunhofer IEG derzeit in Absprache mit der Bergbehörde.

Das Ergebnis der 2D-Seismik ist eine akustische Abbildung des Untergrundes, jeweils unterhalb den beiden Profillinien.

Noch aufschlussreicher als eine 2D-Seismik ist eine 3D-Seismik. Dabei sind die Anregungspunkte flächig an der Oberfläche positioniert. Das Ergebnis ist eine dreidimensionale Abbildung des Untergrundes.

Mehr Informationen zur Seismik finden Sie beim Bundesverband Geothermie: Akquisition (Seismik) und in unseren Fragen und Antworten.

Selbstverständlich betreten wir nicht ungefragt öffentlichen oder privaten Grund – weder für die Anregung noch für die Auslage der Geophone. Für die Betretung holen Mitarbeitende eines von uns beauftragten Unternehmens (die so genannten Permitter) frühzeitig die entsprechende Erlaubnis – gegebenenfalls auch von Ihnen – ein. Auch relevante Verbände, Institutionen und Behörden (etwa Tiefbau, Verkehr, Natur, Wasser und Denkmalschutz) der anliegenden Kommunen werden von uns eingebunden. So können wir sensible Bereiche wie Brücken, unterirdische Leitungen oder denkmalgeschützte Gebäude bei den Planungen berücksichtigen und bei Bedarf umfahren.

Über die Route der Vibro-Trucks, Zeitpläne sowie alles weitere Wissenswerte informieren wir Sie beizeiten über die örtlichen Medien oder auf dieser Webseite. Zusätzlich erhalten die direkten Anwohnerinnen und Anwohner im Vorfeld eine Postwurfsendung, die über die Maßnahme informiert. Wir werden Ihnen natürlich auch Gelegenheit geben, mit uns in den direkten Austausch zu gehen. 

Die Daten aus der Seismik verknüpfen wir mit allen anderen in der Region erhobenen Daten, wie etwa den Ergebnissen der Bohrungen. So schaffen wir ein regionales Gesamtbild der geologischen Strukturen und des Potenzials für Erdwärme im Rheinischen Revier.

Modellierung

Alle im Rahmen der Bohrungen, der Seismiken und des Observatoriums erhobenen Daten bringen die Forschenden sukzessive in ein digitales Modell des Untergrunds ein. Dieses bildet nicht nur die vorgefundenen geologischen Strukturen ab, sondern ermöglicht auch Simulationen der unterirdischen Prozesse – etwa Wärmeverteilung, Durchlässigkeiten und Druckverhältnisse in der Tiefe. Je mehr Daten in das Modell einfließen, desto genauer wird die Darstellung des Untergrundes.

Dabei liefert das Modell nicht nur eine fundierte wissenschaftliche Bewertung des Untergrundes, sondern unterstützt die regionalen Akteure auch bei der Entwicklung und Prüfung konkreter Nutzungskonzepte. Unternehmen, Energieversorger und Kommunen können so schon vor großen Investitionen mögliche Förderraten abschätzen. Sie können erkennen, wie gut die technische Umsetzbarkeit und wie nachhaltig eine Wärmeförderung wäre.

Das Modell dient somit als zentrale Entscheidungsgrundlage für weitere Maßnahmen im Rheinischen Revier, ob durch das Fraunhofer IEG oder für andere Akteure: etwa bei der Auswahl möglicher Standorte für die geothermische Nutzung.

Mehr Informationen finden Sie unter unseren Fragen und Antworten.