Korea: Pohang-Erdbeben durch Geothermie-Kraftwerk

Südkorea – Im November 2017 hat das zweitstärkste Erdbeben in der Geschichte des Landes die südkoreanische Stadt Pohang erschüttert und zu, für regionale Verhältnisse, erheblichen Sachschäden geführt. 82 Menschen wurden bei dem Erdbeben verletzt. Mehr als 1100 mussten temporär ihre beschädigten Häuser verlassen. Im Februar folgte ein weiteres Beben, das erneut zu Schäden und Verletzten geführt hat. 
Wie wir bereits damals vermutet hatten, hängt das Erdbeben mit einem neu errichteten Geothermie-Kraftwerk zusammen. Dies legen zwei am Donnerstag veröffentlichte Studien Südkoreanischer und Schweizerischer Forscher nahe.

Das Pohang-Erdbeben am 15. November 2017 erreichte Magnitude 5.4 und war nach dem M5.5 Gyeonju Erdbeben im September 2016 das zweitstärkste Erdbeben seit der Gründung von Südkorea – und eines der verheerendsten. Aufgrund der Nähe zur Großstadt Pohang und der geringen Herdtiefe des Bebens kam es auf dem gesamten Stadtgebiet zu Gebäudeschäden. Einige Gebäude verblieben unbewohnbar. Zahlreiche Menschen wurden durch herabstürzende Trümmer verletzt.
Im April 2017 wurde nördlich von Pohang – unmittelbar am Epizentrum des späteren Erdbebens, das Geothermie-Kraftwerk Pohang in Betrieb genommen, nachdem es bereits seit 2016 im Probebetrieb war.
Während des Probebetriebs kam es infolge der Injektion von Wasser ins heiße Gestein (vier bis sechs Kilometer Tiefe) bereits zu ersten Mikroerdbeben – eine normale Erscheinung bei allen Geothermiekraftwerken. Durch das Einbringen von Wasser ins Gestein erhöht sich der Porenfluiddruck, was wiederum das Aufbrechen von Störungen und somit Erdbeben begünstigen kann. Dies geschieht in Gestein, das bereits unter Spannung steht, also in dem das Erdbebenpotential bereits vorhanden ist. Sowohl die Anzahl der Erdbeben als auch deren Stärke ist in der Regel vom Injektionsvolumen abhängig: Mehr Wasser im Gestein bedeutet potentiell mehr und stärkere Erdbeben (dabei gilt es zu beachten, dass bei weitem nicht jedes Geothermie-Kraftwerk größere Erdbeben ausgelöst hat).

Das Pohang-Geothermie-Kraftwerk scheint nun genau dies bewirkt zu haben. Mit Magnitude 5.4 wäre es das stärkste jemals durch ein Geothermie-Kraftwerk induzierte Erdbeben. Eine abschließende Beurteilung durch die Südkoreanischen Behörden steht noch aus, doch gibt es nach Ansicht der Forscher wenig Zweifel an dem Zusammenhang.

[Dabei sollte betont werden, dass die Seismizität in Pohang nicht mit der Methode des Hydraulic Fracturing („Fracking“) zusammenhängt, wie teilweise behauptet wird.]

Sowohl die räumliche als auch die zeitliche Nähe sprechen für einen Zusammenhang. Ungewöhnlich ist lediglich die Größe des Erdbebens bei einem verhältnismäßig kleinen Wasservolumen. Demnach sei es wahrscheinlich, dass sowohl das Geothermie-Kraftwerk, als auch möglicherweise das Gyeonju-Erdbeben ein Jahr zuvor zum Pohang-Beben beigetragen haben.
Die Studien ermittelten durch Lokalisierung der Bruchfläche anhand von Vor- und Nachbeben, dass das Beben sich nicht an der bereits bekannten Yangsan-Störung, sondern an einer bisher unbekannten Störungszone ereignet hat, die direkt unterhalb der Anlage verläuft. Diese habe demnach bereits stark unter Spannung gestanden, die durch das Gyeonju-Erdbeben geringfügig erhöht wurde. Das Geothermie-Kraftwerk hat letztenendes nur ein sowieso bevorstehendes Erdbeben beschleunigt.

Wie sind diese Erkenntnisse zu bewerten? (eigene Meinung)

Dass nun ein derart starkes Erdbeben durch ein Geothermie-Kraftwerk begünstigt wurde, dürfte erneut die Frage nach der Sicherheit solcher Anlagen aufwerfen. Nach den Problemen mit kleinen Erdbeben an den Geothermie-Kraftwerken in Basel, Sankt Gallen, Landau und Poing steht nun natürlich die Frage im Raum, wie sehr unsere Anlagen in Mitteleuropa gefährdet sind. Weitere Forschungen zu dem Pohang-Erdbeben sollten entsprechend Klarheit liefern, unter welchen Bedingungen es möglich war, dass ein geringes Injektionsvolumen zu einem solchen Ereignis geführt hat. Stand der aktuellen Forschungen scheint es, dass die unglückliche Kombination einer bereits stark gestessten Störung, ein triggerndes Starkbeben in der Nähe und der Betriebsbeginn der Geothermie-Anlage zum schädlichen Pohang-Erdbeben geführt haben. Berücksichtigt werden muss zudem die Nähe zur Großstadt. In einer ländlicheren Region hätte es bei weitem nicht solche Schäden gegeben.

Generell sprechen diese Entwicklungen für eine gründliche Studie einer Region, in der die Nutzung tiefer Geothermie geplant ist. Auch in einer Region mit vermeintlich niedriger seismischer Aktivität (wie Südkorea) kann es Starkbeben geben, deren Auftreten durch Geothermie-Anlagen, wie jetzt bekannt sein dürfte, beschleunigt werden kann. Ein generelles Ablehnen Tiefer Geothermie sollte aber keine Lösung darstellen, da es sich bislang um einen Einzelfall handelt, wo das Risiko einer Wiederholung durch gründliche geologische und geophysikalische Untersuchungen minimiert werden kann.

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Allgemeine Informationen zu diesem Erdbeben:

Uhrzeit (Mitteleuropäische Zeit): 6:29 Uhr

Magnitude: 5.4

Tiefe: 5 km

Spürbar: ja

Haben Sie dieses Erdbeben gespürt?

Schäden erwartet: ja

Opfer erwartet: nein

Ursprung: induziert (Geothermie)

Tsunami-Gefahr: nein

Epizentrum:

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In Regionen wie diesen kann es immer wieder zu schweren Erdbeben kommen. Nicht nur sichere Bauweise kann bei solchen Ereignissen Menschenleben retten, sondern auch richtige Verhaltensweisen. Daher empfehlen wir allen, die eine Reise in eine erdbebengefährdete Region planen, sich zuvor mit den richtigen Verhaltensweisen bei schweren Erdbeben auseinanderzusetzen.
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Jens ist 24 und studiert seit 2013 an der Ruhr-Uni Bochum Geowissenschaften. 2011 hat er mit einem privaten Erdbebenblog begonnen, aus dem sich später erdbebennews.de entwickelt hat. Er hat journalistische Erfahrungen und interessiert sich seit der Kindheit für Geologie, Meteorologie und Naturkatastophen.

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