Großes Sensornetz vermisst Erdschwingungen im Rheinland

Mobile Seismometers sind kaum größer als ein Reisekoffer. Der eigentliche Sensor wird einige Handbreit tief eingegraben, um einen festen Kontakt zu verfestigten Erdschichten herzustellen. Der wasserdichte Koffer enthält eine einfache Ausleseelektronik und zwei Blei-Batterien zur Stromversorgung.
© Fraunhofer IEG/Aileen Gotowik

Aus der Dynamik und Verteilung von Erdbeben will ein Forscherteam mehr über die geologische Struktur des Rheinlands erfahren. Dazu stellt es nun für ein Jahr rund 40 Seismometer in einem Umkreis von rund 10 Kilometern um die Gemeinde Eschweiler auf.

»Das Rheinland gehört zu den aktivsten Erdbebenregionen in Deutschland«, erklärt Thomas Reinsch vom Fraunhofer IEG und Koordinator der gemeinsamen Messkampagne in der sechs regionale Institutionen zusammenarbeiten. »Hier kann man eine Menge über die Entstehungsprozesse lernen«, ergänzt Claudia Finger vom Fraunhofer IEG, die den Aufbau der Messstationen und die wissenschaftliche Auswertung betreut.

Über 150 Erdbeben hat alleine im Jahr 2020 die Erdbebenwarte Bensberg für das Gebiet zwischen Kleve, Mainz, Aachen und Köln aufgezeichnet. Alle waren zu schwach, um von Menschen gespürt zu werden. Im Gegensatz dazu war das Erdbeben vom 2. Januar 2021 mit einer Magnitude von 2,7 auf der Richterskala südlich von Aachen deutlich spürbar. Erdbeben mit Verletzten und starken Schäden wie jenes von 13. April 1992 in Roermond mit Magnitude 5,9 sind zum Glück selten: In der Niederrheinischen Bucht rechnet man statistisch etwa alle hundert bis dreihundert Jahre mit einem Beben der Magnitude 5,5. Mit einem Beben der Magnitude 6,5 ist etwa alle 1000 bis 3000 Jahre zu rechnen.

Die grundsätzlichen Mechanismen der Erdbebenentstehung sind klar: Die großen Gesteinsplatten der Erdkugel schwimmen auf dem zähflüssigen Inneren, der sie in Bewegung bringt. Die Grenzen der Platten können sich verhaken und das ruckartige Lösen der Platten, erleben wir als Erdbeben. Für das Rheinland maßgeblich ist die Bewegung der afrikanischen Platten nach Norden in die europäische Platte, die auch die Auffaltung der Alpen verursacht. In der Folge dehnt sich die Platte im Rheinland in Richtung Ost-West und zerfällt in mehrere Schollen, die durch sogenannte Bruchstörungen begrenzt sind. Die Bruchstörungen sind meist der Ausgangspunkt von Erdbeben.

»Wir wollen uns die lokalen Bruchstörungen nun wie mit einem Vergrößerungsglas anschauen«, erklärt Reinsch. Dazu stellen die Kooperationspartner rund vierzig moderne Seismometer in einen Untersuchungsraum, der rund 10 Kilometer rund um die Gemeinde Eschweiler liegt. Normalerweise betreiben die Erdbebenwarte Bensberg und der Erdbebendienst des Geologischen Dienstes NRW in diesem Bereich insgesamt nur 7 Geräte. Dementsprechend genauer können im Beobachtungszeitraum bis zum Sommer 2022 die natürlichen Erdbeben vermessen werden. »Wir werden die Entstehungsorte von Erdbeben so genau vermessen wie noch nie, statistisch analysieren und Rückschlüsse auf die maßgeblichen geologischen Strukturen und Prozesse ziehen können«, freut sich Reinsch.

Teil der Messkampagne SciFi (Seismological Characterization of the Field Laboratory Rhineland) sind die Hochschule Bochum, die Ruhr-Universität Bochum, die Universität zu Köln, die Rheinisch Westfälische Technische Hochschule Aachen und die RWE Power AG in Köln. Zudem unterstützt das Deutsche GeoForschungsZentrum aus Potsdam die Kampagne mit Leihgeräten. Das EU-Interreg-Projekt DGE-Rollout ist assoziierter Partner.

Kontakt
Kosta Schinarakis
Leitung Wissenschaftskommunikation
Telefon +49 170 887 888 6

Dr.-Ing. Thomas Reinsch
Leitung Labore
Telefon +49 234 3210-860

© 2021
Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG – Großes Sensornetz vermisst
Erdschwingungen im Rheinland
Online im Internet: https://www.ieg.fraunhofer.de/de/presse/pressemitteilungen/2021/sensornetz-vermissterdschwingungen-scifi.html

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