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Donnerstag, 09.02.2012

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Energie aus der Unterwelt

Wissenschaftler und Techniker erforschen den Berliner Untergrund

Mit dem modernsten geophysikalischen Verfahren, der 3-D-Seismik, wird jetzt der Berliner Untergrund in den Bezirken Charlottenburg und Spandau wissenschaftlich erkundet. Ziel ist es unter anderem, ein genaueres dreidimensionales Bild von der Sandsteinschicht zu erhalten, die die GASAG Berliner Gaswerke Aktiengesellschaft nutzt, um große Mengen an Gas zur Versorgung der Berliner Bürger zwischenzulagern.


Gesteinsschichten im Bereich des Gaslagers © GASAG

„Man darf sich den Gasspeicher nicht vorstellen wie eine große unterirdische Blase, die mit Gas gefüllt ist“, erklärt Professor Wilhelm Dominik, Leiter des Fachgebiets Explorationsgeologie an der TU Berlin. Mit seinen Studierenden begleitet er seit Februar 2008 die Untersuchungen der Berliner GASAG.

Am Speicher Ruhleben wird das Gas mit großem Druck in die winzigen Poren einer Sandsteinschicht, etwa 800 Meter unter der Erdoberfläche, gepumpt. Die Poren der Gesteine sind normalerweise mit Wasser gefüllt, das dann zur Seite verdrängt wird. Nach oben ist dieses Reservoir durch mächtige Schichten von vorwiegend Ton und Salz abgedichtet. „Auch in der Natur ist Gas auf diese Weise gespeichert“, sagt Dominik, „eine sicherere Methode, Gas zu speichern, gibt es nicht“.

Schallwellen erklären den Untergrund
Nachdem es im Frühjahr 2004 in Spandau durch einen Wartungsfehler an einer Entnahmestelle zu einem Störfall kam, sind Fragen in Bezug auf den Gasspeicher in der Bevölkerung aufgetaucht. Nun will die GASAG für den 1992 in Betrieb genommenen Gasspeicher die zulässige Gesamtkapazität von 1,1 Milliarden Kubikmeter ausschöpfen. Dazu sind weitere Untersuchungen des Untergrundes notwendig. Fahrzeuge mit Rüttelplatten aus Stahl schicken in dem 42 Quadratkilometer großen Gebiet im Westen Berlins zwischen Havel und Olympiastadion an den so genannten "shot-points" mittels Vibration Schallwellen in den Untergrund.

„Früher wurden die Vibrationen durch die Einbringung von Dynamit erzeugt, davon zeugt noch der Name ‚shot-point‘“, erklärt Dominik. „Heute bemerkt man die leichten Erschütterungen nur noch, wenn man direkt neben der Fahrzeugkolonne steht. Das ist neben seiner Genauigkeit durch die Präzision der ausgesendeten Signale auch noch ein sehr umweltschonendes Verfahren.“

Die so genannten Geofone zeichnen entlang zwölf paralleler Aufnahmelinien (im Abstand von 40 Metern) die Reflektionen der aus dem Untergrund zurückkehrenden Schallwellen auf. Aus den aufgezeichneten Daten entsteht so im Untersuchungsgebiet ein dreidimensionales Bild des Untergrundes. „Das meiste wissen wir jetzt schon“, so Dominik, „zum Beispiel, dass die Ausdehnung des Speicherbereichs im Sandstein nur etwa fünf Quadratkilometer beträgt und auf einem so genannten Salzkissen liegt, das poröse Reservoirgestein ist nach allen Seiten durch undurchlässige Gesteinsschichten abgeschlossen."

Geologische Deformationen
Solche „Kissen“, wenn sie höher und spitzer zulaufen, auch „Salzdome“ genannt, seien im Laufe von Jahrmillionen durch geologische Deformation entstanden. Diese Strukturen werden heute bei der Erforschung des Untergrundes im Rahmen der Exploration erkundet. Es gilt, sie aufzufinden beziehungsweise ihre genaue Lage und Größe abzubilden, weil sie entweder häufig Erdöl oder Erdgas enthalten oder - wie im Falle der Gasspeicherung - auf natürliche Weise nützlich sind. Der Ruhlebener Speicher ist beispielsweise einer der bedeutendsten Aquiferspeicher – ein Aquifer ist ein wassergefülltes Reservoirgestein - Deutschlands.

Der Speicher soll eine nachhaltige Versorgungssicherheit gewährleisten. Durch den Zukauf von preiswertem Gas im Sommer und die Bevorratung im untertägigen Speicher in unmittelbarer Nähe zum Berliner Bürger werden Verbrauchsspitzen im Winter aufgefangen. Zuständig für die Genehmigung ist das brandenburgische Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe. Für die TU-Studierenden bedeutet die Beteiligung an den Messungen und der Auswertung der Daten eine ideale Verbindung von Forschung und Lehre in der Praxis.

(idw - Technische Universität Berlin, 18.03.2008 - DLO)

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