Vibros auf dem Land
Im Rahmen der geologischen Landesaufnahme führte der GD NRW in der Pilotregion Münsterland eine 2D-Seismik-Kampagne durch. Diese minimalinvasive Methode kann die geologische Beschaffenheit des Untergrundes bis in 6 Kilometer Tiefe mit einer hohen Auflösung abbilden. Im Rheinland zielen die Messungen auf weniger tief gelegene Gesteinsschichten – die Karbonatformationen werden hier in bis zu 3,5 Kilometer Tiefe vermutet. Daher kommen etwas kleinere Fahrzeuge (sogenannte Vibro-Trucks) zum Einsatz.

Seismische Messungen funktionieren nach demselben Prinzip der Ausbreitung und Reflexion von Schallwellen, wie es in der Natur sehr häufig vorkommt. Fledermäuse beispielsweise orientieren sich in der Dunkelheit an Schallwellen. Wenn wir sprechen und damit unsere Stimmbänder zum Schwingen bringen, breitet sich der Schall wellenförmig aus, bis er auf einen Widerstand trifft, an dem er als Echo reflektiert wird. Auch Ultraschalluntersuchungen in der Medizintechnik nutzen dieses Prinzip. Seismische Messungen sind also vergleichbar mit einem Ultraschallbild des Untergrundes, um ihn besser erforschen und erkunden zu können.

Dafür schicken Vibrationsfahrzeuge künstlich erzeugte Schallwellen in die Tiefe. Auch in Wohngebieten ist die Vibroseismik problemlos einsetzbar. Im Untergrund reflektieren die geologischen Schichtgrenzen die Schallwellen zurück an die Oberfläche. Dort werden sie von speziellen Mikrophonen, sogenannten Geophonen, aufgezeichnet.

Geophone nehmen die Signale aus dem Untergrund auf

Die kabellosen Geophone – in Größe und Form vergleichbar mit einem  kleinen Kastenbrot – werden bei seismischen Messungen im Abstand von 10 Metern entlang möglichst gerade verlaufender Linien verlegt – an Wegrändern, auf Feldern, Wiesen oder auch im Wald. Die Vibrationsfahrzeuge fahren ausschließlich auf Straßen und Wegen. Alle 40 Meter halten sie an und schicken für ca. 1 bis 3 Minuten Schallwellen in den Untergrund.

Die Datenspeicherung erfolgt in den Geophonen selbst. Nach Abschluss der Messungen werden die Daten dann ausgelesen, zusammengeführt und ausgewertet.

Geophon Empfänger

Untergrundbild mit wasserführenden Gesteinsschichten

2D-seismische Messungen sind eine der schonendsten Erkundungsmethoden des Untergrundes und ersparen kostenintensive Bohrungen. Sie sind nicht invasiv, das heißt es werden keine Arbeiten unter der Erdoberfläche durchgeführt. Lediglich die Geophone stecken einige Zentimeter tief in der Erde, um die Schallwellen aufzunehmen.

Mit diesen Untergrundbildern sollen tiefliegende Karbonatgesteinsschichten besser lokalisiert und visualisiert werden, da sie potenzielle Tiefenwasserhorizonte darstellen. Das bedeutet, dass sie wahrscheinlich heißes Tiefenwasser beinhalten. Die von der Landesregierung finanzierten seismischen Messungen geben den Kommunen eine Grundlage an die Hand, selbst weitere Untersuchungen einzuleiten, wenn sich abzeichnet, dass unter ihrem Gemeindegebiet vielversprechende Gesteinsformationen vorhanden sind. Letztendlich können sie damit ihre Energieversorgung dekarbonisieren – hin zu einer klimafreundlichen Wärmegewinnung.