Experten erklären das Phänomen

Immer wieder Beben im Bereich Hamm/Bergkamen: Fragen und Antworten

Kohleabbau mit Folgen: Zehn Jahre nach Einstellung der Kohleförderung in Hamm hat die Bebentätigkeit wieder zugenommen.
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Kohleabbau mit Folgen: Zehn Jahre nach Einstellung der Kohleförderung in Hamm hat die Bebentätigkeit wieder zugenommen. Daten der RAG und der Ruhr-Uni Bochum zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen steigendem Grubenwasser und vermehrten seismischen Aktivitäten besteht.

Immer wieder bebt der Boden im Raum Hamm/Bergkamen. Ein Forschungsprojekt untermauert die Zusammenhänge zwischen Grubenwasseranstieg und den Erschütterungen. Wir erklären es Ihnen.

Hamm/Bergkamen - Nachdem es viele Jahre weitgehend ruhig war, hat die Bebentätigkeit im Raum Hamm/Bergkamen seit gut einem Jahr wieder spürbar zugenommen – auch wenn sie noch längst nicht an die Zeiten des aktiven Kohleabbaus heranreicht. Dennoch: Um der Frage, warum es im Steinkohlenrevier wieder häufiger bebt und was dagegen zu tun ist, auf den Grund zu gehen, hat das Bundesforschungsministerium ein Forschungsprojekt in Auftrag gegeben. An dem ist auch der Lehrstuhl für Geophysik der Ruhr-Universität Bochum beteiligt.

In einer Zoom-Konferenz erläuterten Dr. Kasper Fischer, Leiter des Seismologischen Observatoriums, und Martina Rische, wissenschaftliche Mitarbeiterin, WA.de den Stand ihrer Arbeit. Auch die RAG äußerte sich. Nachfolgend beantwortet der WA die wichtigsten Fragen zu dem Projekt, neuen Beben und möglichen Schäden an Häusern:

Welche Erkenntnisse haben die Forscher bisher gewinnen können?
Die anfänglichen Vermutungen, dass das steigende Grubenwasser und die Beben in einem Zusammenhang stehen, haben sich erhärtet. Eine Grafik der Ruhr-Uni zeigt, dass mit dem steigenden Grubenwasser der Schächte Lerche, Radbod 5 und Heinrich Robert auch die Bebentätigkeit zugenommen hat. Binnen eines Jahres sei das Grubenwasser im Bereich Schacht Lerche/Heinrich Robert von minus 1100 Meter auf circa minus 980 Meter angestiegen, so Fischer. Zusammenhänge zwischen Wasserdruck und seismischen Aktivitäten könnten auch in anderen Ländern beobachtet werden, beispielsweise in Indien, wo durch den Bau eines Staudamms starke Beben ausgelöst wurden.
Seit wann gibt es das Forschungsprojekt?
Start war am 1. Februar, angelegt ist es für drei Jahre. Die Projektkoordination obliegt dem Karlsruher Institut für Technologie. Es gibt mehrere Beteiligte, darunter auch die Ruhr-Uni. Untersucht werden mögliche, auf den Grubenwasseranstieg zurückzuführende Gefährdungen für ausgewählte deutsche Steinkohlereviere. Der Fokus liege dabei, so Fischer, auf heterogenen Bodenhebungen, Spannungsänderungen durch die Änderung des Porendrucks durch den Grubenwasseranstieg und dem Reaktivierungspotenzial von Störungen. Ziel sei es, die Ergebnisse auf Handlungsmaßnahmen für zukünftige Flutungen im Bergbau übertragen zu können, so Rische.
Warum wurde das östliche Revier ausgesucht?
Auf der einen Seite steigt hier, wie dem Bürgerinformationsdienst der RAG zu entnehmen ist, das Grubenwasser an. Zum anderen sei hier seit Ende 2019 eine verstärkte seismische Aktivität festzustellen, so Fischer.
Wie geht die Uni bei ihrer Arbeit vor?
Um verlässliche Daten und ein umfassendes Bild von den Erschütterungen hinsichtlich ihrer Stärke und ihres Herdes zu bekommen, wurden, wie Fischer sagt, im Frühsommer im Hamm sowie im Kreis Unna zusätzliche Messstationen eingerichtet. Davor gab es lediglich eine – und zwar in der ehemaligen Michael-Ende-Schule. Aktuell sind es 19 Stationen, die in der Regel in privaten Kellern stehen. Angezeigt wird die Schwinggeschwindigkeit. „Die Daten aus Hamm gehen direkt an uns und werden hier ausgewertet.“ Mitarbeiter errechneten daraus die Magnitude. Die Schwinggeschwindigkeit zeige, so Fischer, die Bewegung des Bodens über Tage an, die Magnitude sei das Maß für die am Herd des Bebens freigesetzte Energie.
Sollen noch weitere Messstationen eingerichtet werden?
Fischer und Rische würden gerne noch vier weitere Stationen einrichten – zwei im Norden Bergkamens, eine im Raum Weetfeld/Selmigerheide und eine südlich der Autobahn 2 in Bönen. 30 weitere sind im westlichen Bereich der „Wasserprovinz Haus Aden“ – auf der ehemaligen Bergkamener Zeche befindet sich die zentrale Wasserhaltung fürs östliche Revier – bis nach Castrop-Rauxel vorgesehen. Aufgrund der Corona-Pandemie habe sich das Aufstellen verzögert, so Rische. Derzeit sei noch offen, wann man wieder in die Häuser gehen und die Stationen einrichten könne.
Eindeutig: Seit September 2019 steigt das Grubenwasser im Bereich Heinrich Robert (blaue Linie) und Lerche (rote Linie) an. Seitdem nimmt die Bebentätigkeit (rote Kreuze) zu. Verstärkt wurde dies mit dem Grubenwasseranstieg auf Radbod (grüne Linie). Die gelbe Linie zeigt die Grubenwasserkurve der Zeche Kurl bei Dortmund. (Ein Klick rechts oben ins Bild öffnet die komplette Grafik.)
Welche Auswirkungen hat das steigende Grubenwasser auf das darunter liegende Gestein aus?
Dadurch erhöht sich der Druck auf das Gebirge, wodurch bereits vorhandene Spannungen schlagartig freigesetzt werden. Hinzu kommt die besondere geologische Konstellation im Raum Herringen/Pelkum. Er sei von mehreren Störungszonen im Karbon wie dem Fliericher Sprung und dem Ostsprung durchzogen, so Fischer.
Können bergbaubedingte Beben in Hamm und im Kreis Unna verhindert werden?
Da die untertägigen Pumpen zum Anheben des Grubenwassers abgestellt sind und dieses ansteigt, fällt die Antwort von Martina Rische eindeutig aus: „Nein.“ Das bedeutet, dass die Menschen in der Region in nächster Zeit immer mal wieder mit Beben rechnen müssen.
Ist langfristig mit einer Entspannung zu rechnen?
Fischer geht davon aus, dass, wenn das Grubenwasser wieder im Gleichgewicht ist, die Beben nachlassen werden. Am Standort Haus Aden soll das Grubenwasser aus dem östlichen Revier bis auf minus 600 Meter ansteigen und ab 2024 mittels Tauchpumpen nach über Tage befördert und dann in die Lippe gepumpt werden.
Wie verlässlich sind die Daten, die die neuen Messstationen liefern?
Laut Ruhr-Uni handelt es sich um hochsensible Seismografen, die beispielsweise auch einen am Haus vorbeifahrenden Bus und auch starte Erschütterungen aus mehreren 100 Kilometer Entfernung registrieren.
Unscheinbar: Unter anderem in einem Haus in Lerche hat die Ruhr-Uni eine Messstation aufgebaut. Der hochsensible Seismograf befindet sich in dem grünen Zylinder.
Woher wissen die Mitarbeiter der Uni, dass der Seismograf ein Beben und nicht einen Bus oder Lkw registriert hat?
„Zeigt nur ein Seismograf eine Bodenbewegung an, liegt die Vermutung nahe, dass ein anderes Ereignis der Auslöser war, ein Beben wird an mehren Messstationen quasi zeitgleich registriert “, erklärt Fischer. Auch durch die Art der Bewegungen könnten Rückschlüsse auf die Ursache der Bodenbewegung gezogen werden.
Was sagt die Ruhrkohle?
RAG-Sprecher Christof Beike will nicht ausschließen, dass die jüngsten Beben einen bergbaulichen Hintergrund haben. „Die Vermutung liegt nahe.“ Allerdings hätten die Beben längst nicht die Intensität und Häufigkeit wie zu Zeiten des aktiven Bergbaus.
Sind Schäden an Häusern zu erwarten?
Laut der Verordnung DIN 4150 können ab einer Schwinggeschwindigkeit von 5 (5 Millimeter pro Sekunde) Schwachstellen an Häusern durch einen Beben sichtbar werden. Bei historischen Gebäuden und Denkmälern liegt der Wert sogar nur bei 3. Beim Beben von 30. September lag die Schwinggeschwindigkeit an der Messstation Deutzholz bei mehr als 5. Das ist aber längst kein Spitzenwert. Bei einem Beben am 22. September 2008 in Hamm – damals noch zu Zeiten des aktiven Bergbaus – wurde ein Schwinggeschwindigkeit von 22,3 mm/sek ermittelt.
Besteht die Gefahr, dass Häuser ernsthafte Schäden bekommen oder sogar einstürzen können?
Das ist nahezu ausgeschlossen. Anfang November hatte es in der Türkei ein Beben der Stärke 6,6 gegeben. Das war aber nicht, wie man vermuten kann, „nur“ dreimal so stark wie das Hammer Beben vom 30. September (2,2), sondern um ein Vielfaches stärker. Zur Erklärung: Die Magnitudenskala ist logarithmisch. Das bedeutet, wenn man den Wert 1 dazuzählt, wird die freigesetzte Energie um das 30-Fache stärker.
Was können Bürger tun, wenn sie dennoch bebenbedingte Schäden an Häusern vermuten?
Sie können sich in diesem Fall an die RAG wenden, die, sollte der Schaden auf bergbauliche Einflüsse zurückzuführen sein, diesen auch regulieren wird.

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