Spezialschiffe mit Hydrophonen sammeln Daten
Die Entdeckung neuer Erdöl- oder Gasvorkommen unter dem Meeresboden steht dabei keineswegs im Fokus. Norman Ettrich sagt: »Im Zuge der Abkehr von fossilen Energiequellen geht es gerade den europäischen Ländern immer weniger um die Entdeckung neuer Öl- oder Gasfelder. Sie wollen vielmehr bestehende oder bereits genutzte Reservoirs noch besser verstehen und durchleuchten.« Die Technologie eignet sich schließlich auch, um Gebiete zu finden, die sich für die unterirdische Einlagerung von Treibhausgasen wie CO2 eignen könnten.
Um den Meeresboden und seinen Untergrund zu erforschen, fahren Spezialschiffe oftmals mehrere Tausend Quadratkilometer große Gebiete in geraden Linien ab. Sie ziehen dabei Luftpulser und Hydrophone hinter sich her. In einem typischen Aufbau senden die Pulser alle 25 Meter einen Schallimpuls nach unten. Im Wasser pflanzt sich Schall mit einer Geschwindigkeit von 1480 Metern pro Sekunde fort und dringt dann in die Gesteinsschichten unter dem Meeresboden. Im Extremfall durchquert ein Schallimpuls 3000 Meter Wasser und wandert dann noch mal bis zu 11 000 Meter unter den Meeresboden.
Die reflektierten Signale werden auf der Meeresoberfläche von hochempfindlichen Hydrophonen registriert. »Auf diese Weise generiert jeder einzelne Impuls eine seismische Spur. Sie gibt Auskunft über die Laufzeit des Signals von der Aussendung bis zum Empfang. Die Laufzeit wird auch durch Beschaffenheit und Größe der jeweiligen Gesteinsschicht beeinflusst. Weil das Schallsignal von mehreren Hydrophonen empfangen wird, wird der Meeresboden auch aus mehreren Winkeln beleuchtet. Aus Stärke, Laufzeit und Winkel des Signals lassen sich schließlich Informationen über die Eigenschaften, den Aufbau und die Dicke der Gesteinsformationen ableiten. Dazu gehören auch Erkenntnisse darüber, ob etwa eine bestimmte Schicht sehr porös ist und die Poren beispielsweise mit Öl oder Gas gefüllt sind.
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
