Salzstöcke sind spätestens seit der neu entfachten Diskussion um das Endlager in Gorleben wieder ein heißes Thema – auch in der Forschung. Jetzt haben Wissenschaftler ein neues Verfahren entwickelt, mit dem auf Basis seismischer Daten auch der Zustand der inneren Struktur der sich verändernden Salzstöcke ermittelt werden kann. Dies war bisher ohne Bohrungen nicht möglich.
Bevor die ersten Salzbergwerke vor mehr als hundert Jahren gebaut wurden, wusste man nicht, wie die Innenstruktur von Salzstöcken aussieht. Erst durch den Salzbergbau sowie die Erdöl- und Erdgasindustrie und die damit verbundenen Bohrungsarbeiten gewann man tiefere Einblicke in die Struktur. Doch auch diese Erkenntnis ist extrem lückenhaft. Denn Bohrungen sind aufwändig und geben nur einen winzigen Ausschnitt wieder, und die gängige Methode der seismischen Reflektion – bei der in der Erde Vibrationen erzeugt und deren Reflektionen gemessen und analysiert werden – gibt die innerer Struktur nicht genau genug wieder.
Deshalb sind nur sehr wenige der zahlreichen Salzstöcke zwischen Großbritannien und Polen bisher jemals auf ihren inneren Zustand hin untersucht worden. „Man hat sich lediglich auf die Ober- und Unterschicht konzentriert. Es war zu kompliziert, die inneren Strukturen zu ermitteln“, erklärt Janos Urai, Professor für Geologie-Endogene Dynamik an der RWTH Aachen. Dabei ist es gerade für die langfristige Lagerung wichtig, die Veränderungen und Prozesse im Salz genau zu kennen.
Fließend wie Honig
Denn man weiß heute, dass Salz nicht starr und unveränderlich ist, sondern eher zäh und flüssig wie Bienenhonig: Betrachtet man diesen für einen kurzen Augenblick, so scheint er sich nicht zu bewegen. Schaut man aber einige Augenblicke später noch einmal, so kann man erkennen, dass die zähflüssige Masse beispielsweise am Glas heruntertropft. Beim Salz verhält es sich ähnlich: Innerhalb von Salzstöcken gibt es – allerdings auf Jahrtausende betrachtet – eine ständige fließende Bewegung.
Dies ist einer der Gründe, warum Salzstöcke für die Lagerung von Erdöl, Erdgas und Abfällen genutzt werden: Salz ist ganz gering durchlässig und im Laufe der Jahre verschließt es, bedingt durch die fließende Fähigkeit des Gesteins, entstandene Risse. So sind aufgrund dieser Fließvorgänge die Schichten im Salzstock oft wellenförmig und stark gefaltet – dennoch werden sie in vielen geologischen Karten strukturlos dargestellt.
Systematische Erkundung jetzt erleichtert
Urai und seine Mitarbeiter haben nun eine Methode gefunden, mit deren Hilfe Daten, die durch seismische Reflektion gewonnen wurden, auch für Erkenntnisse über den Zustand der inneren Struktur in Salzstöcken genutzt werden können. „Die Erkenntnisse, die wir nun gewinnen können, werden große Konsequenzen haben“, erklärt der Forscher. „Denn dadurch können wir die Salzstöcke schon vor der ersten Bohrung erkunden.“ Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten werden nun in der renommierten geowissenschaftlichen Zeitschrift „Journal of Structural Geology“ veröffentlicht.
Konsequenzen für Rohstoffgewinnung und Lagerung
Auch die Rohstoffindustrie könnte von der neuen Methode profitieren: Es können jetzt Aussagen über günstige Bohrwege zu den Rohstoffen getroffen werden, die nicht durch problematisches Gestein innerhalb der Salzschichten behindert werden. „Auch im Oman, wo wir ebenfalls in der neuen Universität GUtech Salzgestein erforschen, wird diese Methode großes Potenzial haben“, vermutet Urai, der Dekan an der arabischen Universität ist. Außerdem sei die Methode für die Planung von Kavernen und Endlagern in Salzstöcken von großer Bedeutung.
„Wir haben vor, zukünftig die inneren Strukturen zahlreicher Salzstöcke in den Niederlanden und Deutschland zu analysieren. Die Daten liegen uns vor, wir haben gelernt, sie entsprechend zu lesen“.
(Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 03.08.2010 – NPO)
