LIAG
 

Nachwuchsgruppe Subrosion

Die offensichtlichste Form von Subrosion sind Erdfälle (oben links: nahe Bad Frankenhausen, Thüringen; unten links: Innerste Mulde, Niedersachsen). Das Beispiel des Schiefen Turms von Bad Frankenhausen verdeutlich, dass Subrosion weit mehr umfasst als nur die oberflächlich sichtbaren Erdfälle. Die Neigung des Turms ist auf unterirdische Ablaugung und Hohlraumbildung zurückzuführen.

Subrosion, d.h. Ablaugung an löslichen Gesteinen wie Steinsalz, Anhydrit, Gips und Kalkstein durch zumeist Grundwasser, hat häufig natürliche Ursachen, die ggf. durch anthropogene Eingriffe zusätzlich verstärkt werden. In den zurückliegenden Jahren sind Subrosionsprozesse in Form der damit einhergehenden, zum Teil katastrophalen Auswirkungen und Ereignisse zunehmend in die Wahrnehmung der breiten Öffentlichkeit gerückt. Die Erdfälle in Schmalkalden und Tiefenort (Thüringen) in 2010 stellen aufgrund der unvorhergesehenen Kollapsereignisse und damit verbundenen Schäden zwei der eindringlichsten Beispiele dar. Sie verdeutlichen, dass das existierende Prozessverständnis und damit die Prognosefähigkeit solcher Ereignisse bisher nicht ausreichend sind.

Die Komplexität der Prozesse erfordert einen integrierten geophysikalischen Ansatz, welcher die Kopplung von Struktur, Hydraulik, Lösungsprozessen und Mechanik erforscht und letztlich mittels einer zuverlässigen Abbildung und Charakterisierung von Subrosionsstrukturen zu einem verbesserten Prozessverständnis beiträgt.

Seit Mitte 2014 beschäftigt sich die Nachwuchsgruppe Subrosion des LIAG sektionsübergreifend mit der geophysikalischen Erforschung von Subrosionsprozessen. Im Fokus der Nachwuchsgruppe stehen die Anwendung, Verbesserung und Kombination unterschiedlicher geophysikalischer Methoden an der Oberfläche und im Bohrloch. Hierzu gehören Monitoring der (Oberflächen-)Deformation und der Schwereänderung sowie Methoden der Seismik, Geoelektrik und Elektromagnetik. Zur Prozesscharakterisierung auf der Porenskala werden petrophysikalische Untersuchungen (mit Fokus auf Spektraler Induzierter Polarisation – SIP) durchgeführt. Numerische Studien sollen das Verständnis der Prozesse zur Hohlraumentstehung und der mechanischen Konsequenzen im dynamischen Zusammenspiel vorantreiben. Diese Teilaspekte sind stark miteinander vernetzt.

Die Arbeiten der Nachwuchsgruppe sind in folgende Themenfelder unterteilt:

Gesteinsphysik

Oberflächendeformation

Elektromagnetik

Seismik

Numerische Modellierung