So führte das GeoZentrum Nordbayern zur Identifizierung der unterirdischen Gesteinsschichten im Jahr 2018 seismische Messungen durch. Für die seismischen Messungen wurde die Firma Geophysik GGD beauftragt. Diese geophysikalische Messmethodik ermöglicht es Geowissenschaftler:innen den Aufbau und die Struktur des tieferen geologischen Untergrunds zu verstehen. Dabei können Bruchzonen und besondere Gesteinskörper identifiziert und sichtbar gemacht werden.
Das Messgebiet
Das Messgebiet umfasste die Landkreise Bamberg, Bayreuth, Coburg, Kronach, Lichtenfels und Haßberge.
Von Oktober bis November fanden für die Dauer von 4 Wochen seismische Untersuchungen entlang der 4 Profillinien (siehe Abbildung) statt. Die Gesamtlänge der Profillinien betrug 200 km.
Durchführung der 2D-Seismik
Die Durchführung der seismischen Messungen erforderte einen Betriebsplan, welcher beim Bergamt Nordbayern der Regierung von Oberfranken in Bayreuth beantragt wurde. Die naturschutzfachlichen Gutachten für die seismischen Messungen sahen keinerlei Beeinträchtigung für Flora und Fauna. So konnte in der vegetationsfreien Periode – außerhalb der Brutzeit der Vögel - die Messungen durchgeführt werden.
Zum Einsatz kam das Messverfahren der Vibrationsseismik. Hierbei kommen Vibrationsfahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von jeweils ca. 25 Tonnen pro Fahrzeug zum Einsatz. Die Erzeugung der Schallwellen erfolgt ohne Eingriff in den Untergrund.
Die Fahrzeuge bewegen sich ähnlich einer Wanderbaustelle entlang der Messlinien und senden an festgelegten Vibrationspunkten über eine hydraulisch absenkbare Rüttelplatte Schallwellen (Frequenzspektrum: 8 – 100 Hertz) in den Untergrund. Ein solcher „sweep“ dauert etwa 20 Sekunden und wird pro Messpunkt etwa zwei- bis dreimal wiederholt. Dabei ändert sich die Frequenz des Anregungssignals in einer Geschwindigkeit, dass keine Resonanzerscheinungen auftreten. Somit lässt sich eine Gefährdung von Gebäuden und Versorgungsleitungen ausschließen. Darüber hinaus wurde bei den Arbeiten die DIN 4150 (Erschütterungen im Bauwesen und Einwirken auf bauliche Anlagen) eingehalten. Im Untergrund werden die Schallwellen von den Gesteinsschichten reflektiert und wieder an die Erdoberfläche zurückgeschickt. Ihr Schall wird von Geophonen aufgenommen und an einen Messwagen weitergeleitet. Aus der Laufzeit der Schallwellen von der reflektierten Schicht zum Geophon kann mit aufwendigen Verfahren die Tiefe und der Verlauf der Reflexionshorizonte ermittelt werden. So erhalten die Geowissenschaftler der FAU ein zweidimensionales Abbild des Untergrunds.
Ergebnisse
Die Auswertung der bisherigen Untersuchungen deuten auf das Vorhandensein eines ausgedehnten Granitkörpers im Untergrund von Haßfurt hin. Dieser könnte aufgrund seiner erhöhten Wärmeproduktion die Ursache für die positive geothermische Wärmeanomalie sein.
Erste Analysen zeigen, dass zwei regional bedeutende Bruchzonen den Granitkörper in NW – SE Richtung durchschlagen:
• Kissingen – Haßfurt
• Heustreu – Haßberge
Da Granite sogenannte impermeable Gesteine sind, lassen diese kaum Wasser durch. Eine Ausnahme bilden die Bruchzonen. Diese stellen Wasserwegsamkeiten dar und sind demnach von besonderem Interesse.
Um den identifizierten Granitköper nun in seinem internen Aufbau weiter zu erforschen, benötigt es weitere Untersuchungen. Ziel ist es diese noch im Herbst diesen Jahres durchzuführen. Hierfür kommt die Gravimetrie zum Einsatz. Mit den neu gewonnen Daten soll dann die interne Struktur des Granitkörpers aufgezeigt werden.