Mit Schall auf der Suche nach Wärme

Welcher Wärmeschatz liegt unter unseren Füßen verborgen? Mit speziellen Vibro-Trucks, modernster Messtechnik und Schallwellen blickt die N-ERGIE bald tief in den Untergrund.

Die 2D-Seismik-Messungen, die voraussichtlich in der zweiten Jahreshälfte 2026 durchgeführt werden, sind der nächste wichtige Schritt im Projekt „Erdwärme Franken“. Sie könnten entscheidende Erkenntnisse darüber liefern, wie viel klimafreundliche Wärmeenergie in mehreren Kilometern Tiefe schlummert. Ziel ist es, das Potenzial der regionalen Erdwärme besser einschätzen zu können und damit die Wärmewende in der Region weiter voranzutreiben. Die entsprechenden Planungen für die Messungen werden derzeit vom Bergamt Nordbayern geprüft. „Mit den 2D-Seismik-Messungen gewinnen wir ein deutlich genaueres Bild vom Untergrund in unserer Region. Das ist ein wichtiger Schritt, um das Potenzial der Erdwärme verlässlich bewerten zu können“, erklärt Projektleiter Dominik Maier.

So funktioniert die 2D-Seismik

Die sogenannte 2D-Seismik ist ein seit den 1950er Jahren bewährtes Verfahren zur Erkundung des Untergrunds. Dabei kommen spezielle Messfahrzeuge, sogenannte Vibro-Trucks, zum Einsatz. Diese senden Schallwellen in den Boden, die von unterschiedlichen Gesteinsschichten reflektiert werden.

Entlang der Messstrecken erfassen mit GPS ausgestattete Geophone die zurückkehrenden Signale. Aus den gewonnenen Daten entsteht anschließend eine Art „Ultraschallbild“ des Untergrunds bis in etwa fünf Kilometer Tiefe. Fachleute analysieren diese Daten, um mögliche geothermische Zielbereiche zu identifizieren, die später durch Bohrungen genauer untersucht werden könnten.

„Die Technik ist seit Jahrzehnten weltweit im Einsatz und hat sich als zuverlässiges und sicheres Verfahren bewährt. Für uns ist sie die Grundlage, um fundierte Entscheidungen für die nächsten Schritte im Projekt treffen zu können“, sagt Dominik Maier.

Messungen in Nürnberg und Umgebung geplant

Geplant sind insgesamt sechs Messlinien mit einer Gesamtlänge von rund 110 Kilometern. Das Untersuchungsgebiet umfasst neben Nürnberg und Fürth auch angrenzende Kommunen und Landkreise. Dazu gehören unter anderem Feucht, Oberasbach, Stein, Zirndorf, Schwanstetten, Wendelstein und Rohr sowie Teile des Landkreises Erlangen-Höchstadt.

Für die beteiligten Kommunen bieten die erhobenen Daten einen zusätzlichen Nutzen: Die Ergebnisse können wertvolle Erkenntnisse für die kommunale Wärmeplanung liefern. Die N-ERGIE stellt diese Informationen den Städten und Gemeinden zur Verfügung. Die Messungen sollen – abhängig von der Verfügbarkeit der Spezialfahrzeuge – voraussichtlich in der zweiten Jahreshälfte 2026 stattfinden und etwa vier bis fünf Wochen dauern.

Enge Abstimmung mit Behörden und Kommunen

Bereits im Vorfeld arbeitet die N-ERGIE eng mit Behörden und Kommunen zusammen. Dabei geht es unter anderem um Themen wie Verkehr, Tiefbau, Natur-, Wasser- und Denkmalschutz. Parallel werden notwendige Genehmigungen wie Wegerechte und Betretungserlaubnisse eingeholt. Im Auftrag der N-ERGIE ist dafür die GEOPS GmbH unterwegs. Deren Mitarbeitende, sogenannte Permitter, stimmen sich mit Behörden sowie Grundstückseigentümerinnen und -eigentümern ab, bevor Straßen befahren oder Grundstücke zum Auslegen der Geophone betreten werden. Sobald die genaue Streckenführung und der Zeitraum feststehen, informiert die N-ERGIE umfassend über Medien, Social Media und die Projektwebsite Erdwärme Franken.

„Uns ist wichtig, frühzeitig transparent über die Arbeiten zu informieren und den direkten Austausch mit Kommunen, Anwohnerinnen und Anwohnern zu suchen“, betont Dominik Maier.

Sicherheit für Gebäude, Infrastruktur und Umwelt

Die 2D-Seismik gilt als nicht-invasives und vielfach erprobtes Verfahren, das bereits erfolgreich in Städten wie München oder Münster eingesetzt wurde. Während der Messungen werden die Bodenschwingungen kontinuierlich überwacht, um sicherzustellen, dass die Vorgaben der DIN 4150 für Erschütterungen im Bauwesen eingehalten werden. Werden kritische Schwellenwerte erreicht, wird die Intensität der Vibrationen sofort reduziert. Im Fall von „Erdwärme Franken“ sind das 30 Prozent des zulässigen Schwellenwertes nach der Norm.

Auch sensible Infrastruktur wird bereits im Vorfeld berücksichtigt. Die Messstrecken werden gemeinsam mit Behörden so geplant, dass beispielsweise Versorgungsleitungen nicht beeinträchtigt werden. Zusätzlich wird die Kampfmittelfreiheit entlang der Strecke überprüft.

Sollten dennoch Schäden an Straßen oder Gebäuden gemeldet werden, dokumentiert das von der N-ERGIE beauftragte Unternehmen GEOPS GmbH die Vorfälle. Bei Seismik-Messungen gilt im Bergrecht die sogenannte Beweislastumkehr. Das bedeutet: Im Schadensfall muss der Auftraggeber nachweisen, dass die Messungen nicht die Ursache waren.

Auch der Umwelt- und Artenschutz spielt bei den Planungen eine wichtige Rolle. Vor Beginn der Arbeiten wird eine Artenschutzprüfung durchgeführt. Dabei wird untersucht, ob Brutzeiten oder geschützte Tierarten betroffen sein könnten. Falls erforderlich, werden Messpunkte angepasst oder ausgelassen – beispielsweise bei Fledermausquartieren oder einem Schwarzstorchvorkommen. Zudem informiert die N-ERGIE Landwirtinnen, Landwirte sowie Pferdehalterinnen und -halter frühzeitig über die Arbeiten.

„Der Schutz von Menschen, Infrastruktur und Umwelt hat bei allen Maßnahmen höchste Priorität. Deshalb begleiten wir die Messungen mit umfangreichen Sicherheits- und Kontrollmaßnahmen“, erklärt Dominik Maier.

Geräusche und Vibrationen nur kurzzeitig wahrnehmbar

Die Vibro-Trucks erzeugen während der Messungen eine Geräuschkulisse, die etwa mit einem benzinbetriebenen Rasenmäher vergleichbar ist. Die Belastung bleibt jedoch zeitlich begrenzt: An jedem Messpunkt sind die Fahrzeuge nur rund 100 Sekunden aktiv und fahren anschließend weiter.

In unmittelbarer Nähe der Fahrzeuge können die Vibrationen spürbar sein – etwa als leichtes Kribbeln in den Fußsohlen. Auch in Gebäuden direkt entlang der Messstrecke können Erschütterungen wahrgenommen werden. Diese sind aber vergleichbar mit denen üblicher Lkw. Zusätzliche Messungen überwachen dabei kontinuierlich die Bodenschwingungen und stellen sicher, dass alle Grenzwerte eingehalten werden.

Warum die Messungen nachts stattfinden

Die Seismik-Messungen werden voraussichtlich nachts durchgeführt. So soll der Berufsverkehr möglichst wenig beeinträchtigt werden, da die Messfahrzeuge als temporäre Wanderbaustelle unterwegs sind. Jeder Messtrupp wird dabei von Fachpersonal für Verkehrslenkung und Straßensicherheit begleitet.

Zum anderen ermöglicht das ruhigere nächtliche Umfeld eine deutlich höhere Datenqualität, da zusätzliche Schwingungen, etwa durch Lkw- oder Straßenbahnverkehr, weitgehend vermieden werden. Gerade dieser zweite Punkt ist für den Erfolg der Erkundung des Erdwärmepotenzials von zentraler Bedeutung.

Schrittweise zur klimafreundlichen Wärmeversorgung

Bereits heute stammen knapp 30 Prozent der Nürnberger Fernwärme aus nicht-fossilen Quellen. Neben dem Ausbau des Fernwärmenetzes investiert die N-ERGIE deshalb gezielt in erneuerbare Wärmequellen – etwa durch eine Großwärmepumpe im Klärwerk 1, ein Altholz-Heizkraftwerk in Nürnberg-Sandreuth und die Nutzung von Geothermie.

Das Projekt „Erdwärme Franken“ läuft bereits seit mehreren Jahren. 2023 erhielt die N-ERGIE vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie die Genehmigung für Untersuchungen in einem rund 200 Quadratkilometer großen Erlaubnisfeld zur Aufsuchung von Erdwärme.

2024 folgten gravimetrische Messungen mit einem Spezialflugzeug, deren Daten 2025 ausgewertet wurden. Auf Basis dieser Ergebnisse und weiterer geologischer Erkenntnisse konnten Fachleute erste Karten zum Energiepotenzial des Untergrunds erstellen. Mit den nun geplanten 2D-Seismik-Messungen wird das Projekt konsequent weitergeführt.

„Erdwärme kann langfristig ein wichtiger Baustein für eine klimafreundliche und regionale Wärmeversorgung werden. Mit jedem Untersuchungsschritt kommen wir diesem Ziel ein Stück näher“, sagt Dominik Maier.

Weitere Informationen zum Projekt auf der Website Erdwärme Franken.