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TÄTIGKEITSBERICHTE

Forschungsstellenleiter:
Friedemann Wenzel.
Mitarbeiter:
Dr. Oliver Heidbach (stellvertretender Forschungsstellenleiter), Dr. Birgit Müller,
Dr.John Reinecker, Dr. Blanka Sperner, Dr. Andreas Barth, Dipl.-Geophys. Johan-
nes Altmann, Dipl.-Phys. Daniel Kurfeß.
Wissenschaftlicher Berater: Karl Fuchs.
Ziel des Forschungsprojektes ist die Kompilierung und frei zugängliche Bereitstel-
lung von Daten des rezenten Spannungszustandes der Erdkruste in einer einheit-
lichen globalen Datenbank. Die wissenschaftlichen Fragestellungen und Unter-
suchungen, die sich aus den Daten ergeben, konzentrieren sich auf regionale drei-
dimensionale numerische Modelle des Spannungs- und Deformationsfeldes der
Erdkruste und dessen zeitlichen Änderungen aufgrund von Erdbeben und tektoni-
schen Kräften. Auch auf Reservoirskala werden geomechanische Modelle konstru-
iert, die die Spannungsänderung und Deformation des Untergrundes aufgrund von
Fluidentnahme-, bzw. verpressung in Erdöl-, Erdgas- und Geothermie-Lagerstätten
untersucht. Die Datenbank liefert für diese Modelle die notwendigen unabhängigen
Beobachtungen, um den Modellparameterraum einzuschränken. Die Datenbank
sowie zahlreiche Spannungskarten sind unter der Internetadresse http://www.
world-stress-map.org frei verfügbar. Hauptnutzer der Datenbank sind die Industrie
(ca. 50%) und wissenschaftliche Einrichtungen (ca. 40%).
Die spannungsrelevanten Daten basieren auf geologischen und geophysikali-
schen Messungen, die aus verschiedenen Messmethoden abgeleitet werden. Hierzu
gehören z.B. Herdflächenlösungen von Erdbeben, Bohrlochgeometriedaten (Bohr-
lochrandausbrüche, hydraulisch induzierte Risse), geologische Indikatoren (vulkani-
sche Gänge, Verwerfungen) und Üb erb ohrverfahren. Im Forschungsvorhaben wer-
den die Daten zum rezenten Spannungsfeld der Erdkruste in vergleichender Form
in einer Datenbank zusammengestellt. Ein wichtiger und arbeitsintensiver Teil der
Forschung umfasst die Klassifizierung der Daten aus den verschiedenen Mess-
methoden in fünf spezifizierte Qualitätsklassen. Die Qualität hängt dabei von der
Genauigkeit der Methode und der statistischen Auswertung der Messungen ab. Die
Spannungsdaten dienen dazu, die Ursachen von Spannungen sowie deren drei-
dimensionale Verteilung zu analysieren und zu verstehen.
Datenquellen
Eine wesentliche Bezugsquelle für Spannungsdaten sind die Fachkollegen aus Indu-
strie und Forschung, die sich mit Spannungsmessungen im Untergrund beschäftigen,
sowie die Recherche in internationalen Zeitschriften, in denen neue spannungsrele-
vante Daten veröffentlicht werden. Neben dieser Routinearbeit wurden in den ver-
gangenen Jahren spezielle Initiativen gestartet, um neue Datenquellen und Mess-
methoden zu erschließen. Die Ergebnisse und Fortschritte dieser Arbeit im Laufe des
Jahres 2007 werden in den folgenden Abschnitten vorgestellt.