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Einfluss von Vergletscherung, Permafrost und tektonischen Bedingungen auf die Ausbreitung von Radionukliden im Fernfeld eines Tiefenlagers nach einem potenziellen Schadensfall

Das Projekt "Einfluss von Vergletscherung, Permafrost und tektonischen Bedingungen auf die Ausbreitung von Radionukliden im Fernfeld eines Tiefenlagers nach einem potenziellen Schadensfall" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung.Die Entsorgung nuklearer Abfälle in geologischen Tiefenlagern muss in Gebieten erfolgen, die vom Grundwasserstrom ausreichend isoliert bleiben. Andernfalls können Fluidströmungsprozesse bei einer gestörten Entwicklung des Endlagers die Migration von Radionukliden in die Biosphäre begünstigen. Nur wenige Studien befassen sich mit den Folgen des weiträumigen Radionuklidtransports in solchen Worst-Case-Szenarien. Die hydrogeologischen Bedingungen des Gesamtsystems in der Nachbetriebsphase werden sich jedoch letztendlich von denen zum Zeitpunkt des Endlagerbaus unterscheiden und werden sowohl von äußeren Faktoren (z.B. Klimawandel) als auch von intrinsischen Beckeneigenschaften stark beeinflusst. Dieses Vorhaben im Bereich der Umweltrisiken zielt darauf ab, die Auswirkungen von (i) Vereisung, (ii) Permafrost und (iii) tektonischen Ereignissen auf die hydrologischen und hydromechanischen Grenzen zu untersuchen, die den großräumigen Grundwasserfluss in der Nähe von hypothetischen Abfalldeponien bestimmen. Zu diesem Zweck dient der Yeniseisky-Standort (YS) in Russland, ein potenzielles geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle in kristallinem Gestein, als Fallstudie, der auf einzigartige Weise alle drei oben genannten Merkmale der geologischen Umgebung umfasst. Multiphysikalische Simulationen von thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemisch gekoppelten Prozessen (THM-C) werden angewendet, um Szenarien der Fernfeld-Radionuklidentwicklung im Extremfall eines Endlagerstörfalls zu liefern. Die Neuartigkeit der THM-C-Modelle und der Zugang zu einer einzigartigen Datenbank der YS werden das klassische Verständnis von anomaler Fluid-, Wärme- und Massentransportvorgänge innerhalb tektonisch aktiver Becken erweitern. Während sich das vorgeschlagene Vorhaben auf die Thematik der nuklearen Entsorgungsforschung bezieht, können die den entwickelten Modellen zugrunde liegenden physikalischen und numerischen Konzepte auf eine Vielzahl von Nutzungsszenarien der Geosphäre (z.B. CO2-Speicherung, Abfallentsorgung, Entstehung seismischer Ereignisse) angewendet werden. Darüber hinaus sind entsprechende Benchmarkstudien in ähnlichen kristallinen geologischen Formationen geplant.

Erdbeben: Untergrundklassen

Die Karte der Erdbebenzonen und geologischen Untergrundklassen für Rheinland-Pfalz bezieht sich auf die DIN 4149:2005-04 „Bauten in deutschen Erdbebengebieten – Lastannahmen, Bemessung und Ausführung üblicher Hochbauten", herausgegeben vom DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Burggrafenstr. 6, D-10787 Berlin. Nichttektonische, seismisch induzierte Ereignisse sind nicht Gegenstand dieser Darstellung (DIN 4149:2005-04, Kapitel 5.1). Die Gefährdung innerhalb jeder Erdbebenzone wird als einheitlich angenommen, abgesehen von den Variationen, die sich durch unterschiedliche Untergrundbedingungen ergeben. Dazu wird zwischen den geologischen Untergrundklassen unterschieden.

Erdbeben: Messstationen Schutzbereiche

Bei der Planung von Windenergieanlagen sind auch Abstände zu Erdbebenmessstationen zu berücksichtigen. Die Abstände sind erforderlich, da durch die Errichtung und den Betrieb der Windenergieanlagen die Registrierung der seismischen Signale beeinflusst bzw. gestört werden kann. Über die Möglichkeit der Errichtung einer Windenergieanlage innerhalb der Schutzbereiche ist im Einzelfall zu entscheiden. Sind innerhalb der Standortplanung für Windenergieanlagen solche Schutzbereiche betroffen, sollte frühzeitig Kontakt mit dem im LGB ansässigen Landeserdbebendienst Rheinland-Pfalz aufgenommen werden. Die ausgewiesenen Schutzbereiche stellen generelle Prüfflächen dar. Das heißt, vorbehaltlich der Einzelfallprüfung ist zu den Erdbebenmessstationen ein Mindestabstand von 3 km (Ausschlussbereich) einzuhalten und im weiteren Bereich bis 5 km sind Einzelfallprüfungen vorzunehmen (Einzelfallprüfbereich). Das LGB ist Träger öffentlicher Belange und ist im Rahmen der planungsrechtlichen Genehmigungsverfahren für den Bau und Betrieb von Windenergieanlagen zu beteiligen.

Seismische Stationen in Niedersachsen

Seismische Stationen in Niedersachsen Seismische Stationen in Niedersachsen werden von verschiedenen Institutionen und zu unterschiedlichen Zwecken betrieben. Dazu gehören Stationen zur dauerhaften und unabhängigen Überwachung durch staatliche Erdbebendienste und Forschungsinstitutionen, Stationen zur Überwachung von Bergbauaktivitäten durch Industrieunternehmen und zeitweilig installierte Stationen zum Beispiel im Rahmen von Forschungsprojekten. Der Niedersächsische Erdbebendienst (NED) im LBEG betreibt seismische Stationen im Rahmen der folgenden Messnetze und Aufgaben. Stationen dieser Messnetze werden auf dem Kartenserver dargestellt: 1) Landesmessnetz Niedersachsen (LBEG): Unabhängige Erdbebenüberwachung in Niedersachsen Das Landesmessnetz Niedersachsen dient der systematischen Registrierung von natürlichen und anthropogen verursachten, induzierten Erdbeben in Niedersachsen. Es befindet sich zurzeit im Aufbau. Vorbereitet sind sechs Stationen, die vor allem in Gebieten Niedersachsens installiert werden, in denen bislang noch keine seismischen Stationen betrieben worden sind. Hochempfindliche Seismometer und Standorte an seismisch ruhigen Standorten sollen die flächendeckende Registrierung von Erdbeben auch deutlich unterhalb der Spürbarkeit des Menschen ermöglichen. 2) Kooperationsnetz Niedersachsen (LBEG, BGR): Unabhängige Erdbebenüberwachung im Gebiet der Erdgasförderregionen In den Erdgasförderregionen im zentralen Niedersachsen betreibt das LBEG ein Messnetz aus hochempfindlichen Seismometern in Kooperation mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). Es befindet sich zurzeit in der technischen Überarbeitung und Erweiterung. Vorbereitet werden sechs Stationen für das Gebiet zwischen Cloppenburg und Munster bzw. Nienburg (Weser) und Rotenburg (Wümme). Induzierte Erdbeben im Zusammenhang mit Erdgasförderung können durch dieses Messnetz noch besser bewertet werden. Zum Beispiel werden Lokalisierungen mit geringen Unsicherheiten von +/-2 km angestrebt, so dass schwache Erdbeben besser ausgewertet werden können. Weitere seismische Messnetze in Niedersachsen ohne Beteiligung des LBEG werden im Folgenden kurz beschrieben. Für detaillierte Informationen verweisen wir auf die Internetseiten der jeweiligen Betreiber. Stationen dieser Messnetze werden auf dem Kartenserver nicht dargestellt: 3) German Regional Seismic Network (GRSN) (Kooperation seismologischer Institute): Erdbebenüberwachung und Forschungsaufgaben Das Deutsche Seismologische Regionalnetz (German Regional Seismic Network, GRSN) wurde in den Neunzigerjahren aufgebaut mit dem Ziel, deutschlandweit hochwertige und einheitliche seismologische Daten zu erheben. Es wird durch die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) koordiniert und in Zusammenarbeit mit deutschen Hochschul- und Forschungseinrichtungen sowie Landeserdbebendiensten betrieben. Seit seiner Errichtung wird es kontinuierlich ausgebaut. Neben den Stationsnetzen der Landeserdbebendienste liefert es einen wichtigen Beitrag zur Erdbebenüberwachung in Deutschland, in Europa und weltweit. Darüber hinaus liefert es wichtige Daten für Forschungsprojekte. Einige Stationen des GRSN befinden sich in Niedersachsen. Die Standorte der Messstationen sind zum Beispiel einsehbar unter https://www.bgr.bund.de. Eine Liste der wichtigsten Metadaten finden Sie in Textform unter https://eida.bgr.de/fdsnws/station/1/query?format=text&level=station&network=GR. Für weitere Informationen steht Ihnen die BGR als zentrale Ansprechpartnerin zur Verfügung. 4) Stationen der BGR für spezifische Beratungsaufgaben Im Rahmen ihrer spezifischen Beratungs- und Forschungsaufgaben betreibt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) seismische Stationen, von denen einige in Niedersachsen installiert sind. Die Standorte der Messstationen der BGR sind einsehbar unter https://www.bgr.bund.de. Eine Liste der wichtigsten Metadaten finden Sie in Textform unter https://eida.bgr.de/fdsnws/station/1/query?format=text&level=station&network=GR. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte die BGR. 5) Messnetze SON und DEN des Bergschadenskundlichen Beweissicherungssystems (BBS), (BVEG) Zur Überwachung seismischer Ereignisse im Umfeld der Erdgasfördergebiete wird durch den Bundesverband Erdgas, Erdöl und Geoenergie e. V. (BVEG) ein seismisches Messnetz, das Bergschadenskundliche Beweissicherungssystem (BBS), betrieben. Die Überwachung dient zum einen der Bewertung der Auswirkungen von Erschütterungen auf Gebäude. Hierzu werden Erschütterungsmessstationen zur Bewertung entsprechend DIN 4150 betrieben (Messnetz DEN). Diese Stationen sind zumeist in öffentlichen Gebäuden in Ortszentren installiert. Zum anderen wird die Überwachung für weitergehende seismologische Auswertungen genutzt. Hierzu werden Bohrloch- und Oberflächenstationen an seismisch ruhigen Orten betrieben (Messnetz SON). Die Daten des BVEG werden dem NED für die Erdbebenüberwachung im Gebiet der Erdgasförderregionen zur Verfügung gestellt. Die Standorte der Messstationen des Bundesverbandes Erdöl, Erdgas und Geoenergie e.V. (BVEG). sind einsehbar unter http://www.bveg-maps.de/. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte den BVEG. 6) Temporäre Forschungsprojekte (verschiedene Betreiber) In Forschungsprojekten werden seismologische Detailfragen untersucht. Projekte werden von Universitäten und anderen Forschungsinstituten durchgeführt, öffentlich gefördert, in Zusammenarbeit mit oder im Auftrag von Bergbauunternehmen. Stationen im Rahmen von Forschungsprojekten werden für eine begrenzte Zeit betrieben, je nach Fragestellung typischerweise für einige Wochen bis drei Jahre. Eine Übersicht über Forschungsprojekte seit 2013, in deren Rahmen seismische Stationen betrieben wurden, stellt der NED auf Anfrage zur Verfügung. Für Informationen des Beeinflussungsbereichs von Windenergieanlagen auf seismische Stationen verweisen wir auf die Erläuterungen in den Metadaten des Themas „Seismische Stationen – Beeinflussungsbereich Windenergieanlagen“.

INSPIRE: German Regional Seismic Network (GRSN)

The German Regional Seismic Network (GRSN) consists of seismological stations equipped with 3-component broadband seismometer and digital data aquisition system. The recorded data are directly transmitted to the data center at BGR Hannover and made available to the public near realtime. The GML file together with a Readme.txt file are provided in ZIP format (GRSN-INSPIRE.zip). The Readme.text file (German/English) contains detailed information on the GML file content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements.

INSPIRE: German Earthquake Catalogue (GERSEIS)

The German Earthquake Catalogue is based on a database providing information on the seismicity in Germany an adjacent areas. It contains locations of seismic events since year 800 where their epicentre determinations are based on historical sources as well as on measurements at seismometer stations since the start of instrumental seismological recording in the 20th century. Today, digital data acquisition at seismometer stations of the German regional seismic network (GRSN), the seismic GERES array, and the Gräfenberg array (GRF) takes place. All events with a local magnitude ML 2.0 and higher are listed. The GML file together with a Readme.txt file are provided in ZIP format (GERSEIS-INSPIRE.zip). The Readme.text file (German/English) contains detailed information on the GML file content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements. Due to the continuous processing of the seismic events, the INSPIRE dataset is updated annually.

Erdbeben in Hamburg

Beschreibung der bekannten Erdbeben in Hamburg.

Überprüfung der Auslegung des Betriebsteils MOX-Verarbeitung des Siemens-Brennelementewerks in Hanau gegen die Störfälle Brand und Erdbeben

Das Projekt "Überprüfung der Auslegung des Betriebsteils MOX-Verarbeitung des Siemens-Brennelementewerks in Hanau gegen die Störfälle Brand und Erdbeben" wird/wurde gefördert durch: Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie und Bundesangelegenheiten. Es wird/wurde ausgeführt durch: Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V..

Bestimmung von Erdbebenmechanismen in anisotropen Medien mit Anwendung auf Schwarmereignisse in Vogtland/W-Böhmen im Jahr 2000

Das Projekt "Bestimmung von Erdbebenmechanismen in anisotropen Medien mit Anwendung auf Schwarmereignisse in Vogtland/W-Böhmen im Jahr 2000" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften.Momententensoren werden üblicher Weise benutzt, um die Stärke und die Geometrie seismischer Quellen zu beschreiben. Derzeitig verwendete Algorithmen zur Besitmmung von Momententensoren basieren auf der Annahme, dass das Medium, in welchem sich die Quelle befindet, isotrop ist. Jedoch zeigen lokale Phasen von Erdbeben, die sich im Vogtland/West Böhmen ereignet haben, signifikantes Scherwellensplitting und indizieren somit Anisotropie in der Herdregion. Unter Verwendung von Ergebnissen der Modellierung mit kompletten synthetischen Wellenformen in anisotropischen Medien werden die Konsequenzen für die Bestimmung kinematischer und dynamischer Herdparameter (wie Bruchfläche und Spannungsumlagerung) untersucht werden. Weiterhin werden wir einen Algorithmus zur anisotropen Momententensorinversion unter Verwendung kompletter Wellenformen und anisotroper Greenscher Funktionen in 1-D geschichteten Medien entwickeln. Ergebnisse der Inversionen werden mit denen verglichen, die auf isotropen Green's Funktionen und / oder Hochfrequenzaprroximationen beruhen. Der Inversionsalgorithmus wird auf die Daten des Erdbebenschwarms, welcher 2000 in der Region Vogtland/West Böhmen stattfand, angewendet werden. Das Vogtland/West Böhmen befindet sich an der deutsch-tschechischen Grenze in Mitteleuropa.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - Integrated Ocean Drilling Program/Ocean Drilling Program (IODP/ODP), Teilprojekt: Deformationsmechanismen in Sedimenten kurz vor Eintritt in einen Subduktionskomplex zu flachen seismischen Bewegung

Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - Integrated Ocean Drilling Program/Ocean Drilling Program (IODP/ODP), Teilprojekt: Deformationsmechanismen in Sedimenten kurz vor Eintritt in einen Subduktionskomplex zu flachen seismischen Bewegung" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie, Lehr- und Forschungsgebiet für Neotektonik und Georisiken.Erdbeben vorherzusagen ist enorm schwierig, jedoch sind solche Vorhersagen für unsere Gesellschaft wichtig, um die Risiken abzuschwächen, die von Erdbeben ausgehen. Durch immer besseres Erkennen der großen Vielfalt seismischer Ereignisse, die von massiven, zerstörerischen Beben wie etwa dem 2004 Sumatra Beben, bis zu langsamen Beben reicht, erhöht sich der Anspruch die geologischen Ursachen hinter Erdbeben zu verstehen. Deshalb wurde in der IODP Expedition 362 die Bengal/Nicobar Fächersequenz bis in die ozeanische Kruste erbohrt und beprobt, um die Materialien zu untersuchen, die in die Subduktionszone gelangen und dort zu extremen Beben beitragen werden. Das Sumatrabeben ist von spezieller Bedeutung, da es näher als vermutet am Tiefseegraben auftrat, was zu einem besonders starken Beben und Tsunami beitrug. Ein kürzlich veröffentlichter Artikel argumentiert, dass das flache Beben im Offshore-Bereich Sumatras durch diagenetisches Verfestigen von tief versenkten störungsbildenden Sedimenten verursacht wurde. Dieses Verfestigen wird mit kompletter Entwässerung der Silikate vor der Subduktion in Verbindung gebracht, was konventionellen Modellen widerspricht. Um zum besseren Verständnis dieser atypischen flachen seismischen Bewegung beizutragen, schlagen wir vor, die Mirko- und Poren-Strukturen von Kernproben, die während der Expedition in LN2 gefroren wurden, zu charakterisieren um (1) Anomalien in den Mikrostrukturen zu erkennen, die in Kombination mit Daten zu seismischen und physikalischen Eigenschaften, auf Horizonte zukünftiger Störungslokalisierung und Bildung von Abscherflächen hinweisen und (2) Deformationsmechanismen während der Versenkung und kleinmaßstäbliche Faltung zu erkennen, die helfen werden, die mechanischen Eigenschaften der Gesteine von ihrer derzeitigen Position in den Sumatra-Subduktions-Komplex zu extrapolieren. Um diese Zielvorgaben zu erreichen, werden wir zunehmend verfestigte und wenig deformierte Proben, die vor Ort unter kryogenen Bedingungen genommen wurden (d.h. keine Veränderung der Struktur durch Austrocknen des Probenwassers) und mehrere langsam getrocknete Proben mit (kryogenem) Broad Ion Beam Polieren und (kryogener) Rasterelektronenmikroskopie untersuchen. Wir werden diese Ergebnisse mit Mikrostrukturen von Kernproben vergleichen, für die die Spannungs-Verformungs-Kurve im Labor gemessen wird, um Hypothesen zu testen, wie die Sedimentsäule auf zusätzliche Versenkung oder Scherung reagiert, die sie in der Subduktionszone erfährt.

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