29. Mär. 2019
Ein Erdbeben erschütterte am 15.11.17 die südkoreanische Hafenstadt Pohang.

Ein Erdbeben erschütterte am 15.11.17 die südkoreanische Hafenstadt Pohang.

Eine große Untersuchungskommission, die im Auftrag der südkoreanischen Regierung das Magnitude-5,5-Erdbeben in der Hafenstadt Pohang und den Zusammenhang mit einem Geothermieprojekt in unmittelbarer Nähe klären sollte, hat ihren Abschlussbericht vorgelegt. Die Experten weisen dem Projekt eindeutig die Rolle des Auslösers zu. Es wurde mittlerweile durch die Regierung beendet.

"Das Pohang-Erdbeben wurde durch das Geothermieprojekt ausgelöst." Der Befund im Expertenbericht lässt an Deutlichkeit nichts zu wünschen übrig. Am 15. November 2017 hatte ein Erdbeben der Magnitude 5,5 die südkoreanische Hafenstadt getroffen. 135 Menschen wurden nach Angaben der Bank von Korea verletzt, über 1700 mussten ihre Häuser verlassen, der direkte und indirekte Schaden betrug rund 375 Millionen Dollar. Schon damals wurden Mutmaßungen laut, dass ein Geothermieprojekt in weniger als einem Kilometer Entfernung vom Epizentrum für das Beben im tektonisch eigentlich ruhigen Korea verantwortlich sei.

Das südkoreanische Geothermie-Projekt in Pohang mit dem Seismogramm des von ihm ausgelösten Erdbebens.

Das südkoreanische Geothermie-Projekt in Pohang mit dem Seismogramm des von ihm ausgelösten Erdbebens.

Bild: Science/Rob Westaway
Intensitätskarte des Erdbebens von Pohang vom 15.11.17.

Intensitätskarte des Erdbebens von Pohang vom 15.11.17.

Bild: USGS, CC0
Der Bohrturm des Geothermieprojektes im südkoreanischen Pohang.

Der Bohrturm des Geothermieprojektes im südkoreanischen Pohang.

Bild: Science/Rob Westaway
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Das südkoreanische Geothermie-Projekt in Pohang mit dem Seismogramm des von ihm ausgelösten Erdbebens.

Bild: Science/Rob Westaway

Intensitätskarte des Erdbebens von Pohang vom 15.11.17.

Bild: USGS, CC0

Der Bohrturm des Geothermieprojektes im südkoreanischen Pohang.

Bild: Science/Rob Westaway
 

Die südkoreanische Regierung setzte eine Untersuchungskommission unter Leitung von Kang-Kun Lee ein, dem Vorsitzenden der Geologischen Gesellschaft Koreas. Rund 1,5 Jahre nach dem Beben hat diese Kommission jetzt ihren Bericht vorgelegt, darin enthalten eine akribische Untersuchung der Vorgänge durch ein internationales Expertenteam. "Injektionen in die Bohrung PX-2 induzierten Erdbeben auf einer zuvor nicht bekannten Störung", erklärt Shemin Ge, Vorsitzende des Expertenteams und Geologie-Professorin an der Universität von Colorado in Boulder, auf Anfrage, "diese Erdbeben haben dann das Hauptbeben vom 15. November 2017 ausgelöst."

Pilotprojekt sollte Geothermiepotential demonstrieren

Seit 2012 liefen die Arbeiten an dem Pilotprojekt, mit dem die Regierung die Energieversorgung des Landes diversifizieren wollte. Das Gebiet um Pohang gehört zu den Arealen auf der koreanischen Halbinsel mit dem höchsten Energiefluss. Ein geothermisches Kraftwerk drängte sich förmlich auf. Bis 2016 wurden zwei Explorationsbohrungen PX-1 und PX-2 bis in mehr als 4500 Meter Tiefe abgeteuft. Seit 2016 wurden insgesamt fünf Einleitungsversuche an beiden Bohrlöchern durchgeführt, der letzte im August an PX-1 und September 2017 an PX-2. Dabei wird unter hohem Druck Wasser in das Gestein gepresst, das dort die Klüfte und Wegsamkeiten aufweiten soll. Später dient eine solche Formation dann als Wärmetauscher für das Geothermiekraftwerk.

Das Pohang-Projekt wurde intensiv wissenschaftlich begleitet, unter anderem war das europäische Destress-Konsortium beteiligt, ein von der EU im Rahmen des Horizon-2020-Programms geförderter Forschungsverbund zur Geothermie. Destress erprobte in Pohang ein schonendes Injektionsverfahren, das Wassermenge und Druck variiert, je nachdem wie viele Mikrobeben ausgelöst werden. Einige der Injektionen in Pohang wurden auf diese Art durchgeführt, darunter die am Bohrloch PX-1 im August 2017. Die abschließende Einleitung am Bohrloch PX-2 im September 2017 stand allerdings unter Verantwortung der Koreaner.

Diese Injektion hatte zunächst nur mäßig starke Mikrobeben ausgelöst, das stärkste Beben hatte eine Magnitude von 2,0 und lag damit unterhalb der Wahrnehmungsschwelle. Das letzte Beben ereignete sich am 26. September 2017. "Unseren Unterlagen zufolge gab es danach keine Seismizität mehr", berichtet Shemin Ge, die Expertin für sogenannte induzierte Erdbeben ist, also solche Erschütterungen, die durch menschliche Eingriffe ausgelöst werden. Erst 49 Tage später zeichneten die Seismometer erneut Erdbeben auf, die Serie gipfelte schließlich in dem 5,5-Schock vom 15. November.

Folgen für die Geothermie

Für die Geothermie ist der Vorfall in Pohang ein ähnliches Desaster wie das Geothermieprojekt Deep Heat Mining Basel, das 2006 zu spürbaren Beben und Schäden in der Schweizer Stadt führte und eine heftige Diskussion über die Risiken der Tiefen Geothermie führte. Spürbare Konsequenzen hat das Pohang-Beben bislang nur in Südkorea gehabt. Die Regierung beendete das Pilotvorhaben, das nach dem Beben ausgesetzt wurde, endgültig. Ob es einen weiteren Geothermie-Versuch in Südkorea geben wird, ist derzeit offen. Doch Lehren sollten auch für die Geothermie-Vorhaben andernorts gezogen werden, so die Forderung von Shemin Ge: "Zukünftig müssen die Projektgruppen rechtzeitige und umfassende Anstrengungen unternehmen, die Seismizität zu überwachen, zu analysieren und die Daten zu interpretieren, um das Erdbebenrisiko abzuschätzen."

Tatsächlich spricht im Expertenbericht einiges dafür, dass man in Pohang die Zeichen nicht richtig gedeutet hat. "Es gab an der einen oder anderen Stelle Hinweise, wo man hätte hellhörig werden können", betont Marco Bohnhoff, Professor für Geophysik an der Freien Universität Berlin und Sektionsleiter "Geomechanik und Wissenschaftliches Bohren" beim Deutschen GeoForschungsZentrum in Potsdam. Bohnhoff war selbst im Rahmen des Destress-Projektes an der seismologischen Auswertung des vorletzten Injektionsversuches beteiligt. "Es sprechen einige Anhaltspunkte dafür, dass man während der Bohrarbeiten durchaus hätte erkennen können, dass es dort eine Verwerfung im Umfeld der Bohrung gibt, die prinzipiell das Potenzial für ein substanzielles Erdbeben hat."

So wurde während der Bohrung mehrfach der Verlust von Bohrspülung festgestellt, einmal sogar in erheblichem Umfang. "Dieser Verlust zeigte die Existenz einer Störung in 3800 Metern Tiefe an", betont Shemin Ge, "auch die geborgenen Bohrkerne aus dieser Tiefe bestätigen das." Solche Warnzeichen sollten künftig ernster genommen werden. "Die geothermische Energieerzeugung muss auch in Zukunft weiter erforscht werden. Man muss allerdings jeden Anhaltspunkt, wie zum Beispiel einen Verlust der Bohrspülung während der Bohrarbeiten, genau nachverfolgen", so Marco Bohnhoff, "um mit dem Stand der Technik ausschließen zu können, dass man eventuell eine größere Störung vorliegen hat, die aktiviert werden könnte." Die Konsequenz wäre im Zweifelsfall dann die Stilllegung eines Projektes, das bereits Millionen verschlungen hat.