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Verlauf

2006 - 2009

Das erste in der Schweiz geplante Geothermieprojekt mit Stromerzeugung wurde in Basel lanciert. Nach einer Explorationsphase sollte im Dezember 2006 während zwei Wochen Wasser unter hohem Druck in das kristalline Grundgebirge gepresst werden. Das Ziel bestand darin, dessen Durchlässigkeit in einer Tiefe von 4‘000 bis 5‘000 Metern zu erhöhen und ein geothermisches Reservoir zu schaffen, in dem die Flüssigkeit zirkuliert und sich erwärmt.

Der Prozess des Einpressens wurde von einem dichten seismischen Überwachungssystem beobachtet. Dazu gehörten unter anderem sechs von der Geopower Basel AG betriebene Bohrlochseismometer in einer Tiefe von 300 bis 2‘700 Metern, die wie geplant tausende von Mikrobeben aufgezeichnet haben. Der SED betreibt im Raum Basel ein dichtes Netz von Erdbebenstationen, das während des Deep Heat Mining-Projektes deutlich verdichtet wurde. Zusätzlich wurden vom Landeserdbebendienst Baden-Württemberg einige Stationen auf deutscher Seite installiert. Der SED hatte Zugang zu den Daten dieser Stationen und die Aufgabe, die Magnitude der detektierten Erdbeben festzulegen.

Die Injektionsrate (Flüssigkeitsmenge) wurde schrittweise erhöht, bis die maximale Rate am sechsten Tag erreicht war. Kurz danach ereignete sich ein Beben der Lokalmagnitude 2.6. Daraufhin wurde die Injektionsrate gedrosselt und einige Stunden später ganz eingestellt. Nach ungefähr fünf Stunden kam es zu einem Beben mit einer Lokalmagnitude von 3.4 (Momentenmagnitude 3.1). Mit einer Intensität von V war es weiträumig spürbar und richtete kleinere Schäden an. Drei weitere spürbare Beben mit Lokalmagnituden grösser als 3.0 ereigneten sich bis in den Februar 2007 hinein. Insgesamt wurden über 200 Beben mit Magnituden von 0.9 (ML) oder grösser registriert (entspricht über 900 Beben mit Mw). Die Projektleitung sistierte daraufhin das Vorhaben und beendete das Projekt 2009 nach einer umfassenden Risikoanalyse endgültig.

Die eingegangenen Schadenmeldungen betrafen vorwiegend kleinere Risse im Verputz von Gebäuden und beliefen sich auf eine Summe von 6 Millionen CHF, die mehrheitlich abgegolten wurde.

Zeitliche Abfolge

Seit 2009 (Stand Juni 2017)

Die Erdbebenaktivität in der Umgebung des Bohrlochs wird seit Projektbeginn mit einem seismischen Netzwerk überwacht. Aus den gesammelten Daten lässt sich ablesen, dass die Erdbebenaktivität im stimulierten Bereich seit dem Projektende im Jahr 2006 erst mehr oder weniger stetig abgenommen hat. In Zuge dessen wurde das Bohrloch im April 2011 wieder verschlossen, nachdem es im Dezember 2006 aufgrund der erhöhten Seismizität geöffnet worden war. Etwa ein Jahr nach dem Verschluss des Bohrlochs im April 2011 und speziell seit der zweiten Hälfte des Jahres 2016 war die Erdbebenaktivität in der unmittelbaren Nähe des Bohrloches erneut deutlich angestiegen. Dabei traten die Mikrobeben typischerweise schwarmartig auf, das heisst, Phasen von erhöhter Aktivität während einiger Wochen waren gefolgt von ruhigeren Perioden. Bisher wurde keines dieser Beben von der Bevölkerung verspürt.

Neben der seismischen Aktivität hat sich in diesem Zeitraum auch die räumliche Ausbreitung der Beben verändert: Die jüngsten Beben ereigneten sich am südlichen und nördlichen Rand der bisher betroffenen Fläche und deuteten auf eine Ausdehnung des erzeugten Risssystems hin. Messungen zeigten zudem, dass der hydraulische Druck im Reservoir (Porendruck) seit dem Verschluss des Bohrlochs kontinuierlich angestiegen war. Eine detaillierte Analyse der seismischen Daten sowie die Modellierung des Zusammenhangs zwischen Erdbeben und steigendem Porendruck haben ergeben, dass bereits geringe Druckanstiege im Reservoir ausreichen, um die Seismizität merklich zu erhöhen.

Im März 2017 beschloss das Gesundheitsdepartement des Kantons Basel-Stadt in Absprache mit den Industriellen Werken Basel (IWB) im Sommer 2017 das Bohrloch abermalig zu öffnen. Eine umfangreiche, wissenschaftliche Untersuchung des SED hatte ergeben, dass sich die erhöhte Erdbebenaktivität mit grosser Wahrscheinlichkeit durch das Öffnen des Bohrlochs langfristig erneut senken lässt.