Seismic Safety
Angesichts der zunehmenden Besorgnis über nicht erneuerbare Ressourcen gewinnt die geothermische Energie für die Wärme- und Stromerzeugung immer mehr an Bedeutung. Deutschland hat sich zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 einen erheblichen Anteil seiner Energie aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen [1]. Es wird erwartet, dass Tiefengeothermieanlagen einen wesentlichen Beitrag zur Deckung des Wärmebedarfs leisten werden [2]. Diese Anlagen verursachen jedoch mikroseismische Ereignisse, die die Gebrauchstauglichkeit von Gebäuden und den menschlichen Komfort beeinträchtigen. Bislang stützte sich die Messung der seismischen Aktivität in der Region Bayern auf das Freifeld-Schwingungssensornetz. In einem neuartigen Ansatz wurden kürzlich zusätzliche Sensoren auf verschiedenen Ebenen eines Flachbaus auf dem Gelände einer geothermischen Anlage im Süden Münchens installiert (siehe Abb.1). Dieses strategische Sensornetzwerk zielt darauf ab, einzigartige Schwingungsdaten zu sammeln und zu analysieren. Das Projekt konzentriert sich auf die Verbesserung des Verständnisses und der Vorhersage der Reaktion von Gebäuden auf Mikro-Erdbeben durch datengestützte Modellaktualisierung.
In der ersten Phase geht es um die Verarbeitung und Aufbereitung vorhandener Sensordaten mit Hilfe klassischer und moderner Ansätze des maschinellen Lernens, wie z. B. neuronaler Netze, zur automatischen Datenverarbeitung und Merkmalsextraktion. In der zweiten Phase sollen Ersatzmodelle entwickelt werden, um die Unsicherheit zu quantifizieren und detaillierte nichtlineare Analysen zu ersetzen. Diese Modelle werden experimentelle Daten nutzen, um die Vorhersagegenauigkeit des Strukturverhaltens bei induzierter Seismizität zu verbessern. Durch die Verbesserung bestehender Gebäudemodelle mit Hilfe experimenteller Daten zielt dieses Projekt darauf ab, ein Warnsystem und ein Modell zur Vorhersage von Erschütterungen zu entwickeln, um die Auswirkungen induzierter Seismizität in geothermischen Anlagen zu mildern. Durch die Überwachung der Gebäudeintegrität bei induzierter Seismizität wird das Projekt zur Sicherheit und Effizienz des geothermischen Betriebs in München und möglicherweise auch weltweit beitragen.
