Erdbebenschwarm bei Klingenthal: Das war die Ursache für mehr als 8000 Mikrobeben

Im Frühjahr 2024 geriet das deutsch-tschechische Grenzgebiet um Klingenthal und Kraslice unerwartet in den Fokus der Geowissenschaften. In der Region Vogtland/Nordwest-Böhmen ereignete sich der erste große Erdbebenschwarm seit mehr als 125 Jahren. Über 8000 Einzelbeben wurden registriert – ein Ausmaß, das zuletzt 1897 dokumentiert worden war.

Nun liegt eine umfassende wissenschaftliche Analyse des außergewöhnlichen Ereignisses vor. Ein Forschungsteam um Dr. Pinar Büyükakpinar vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung hat die Schwarmbeben im Detail ausgewertet. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications Earth and Environment veröffentlicht.

Die Studie zeigt, dass der Schwarm in zwei klar unterscheidbare Phasen zerfiel. Beide lassen sich auf das Eindringen aufsteigender Fluide in eine bisher unbekannte Verwerfungszone in etwa zehn Kilometern Tiefe zurückführen. Entscheidend war dabei der Überdruck der Fluide, der das Gestein destabilisierte und die Beben auslöste.

Besonderheiten von Schwarmbeben

Schwarmbeben geben seit Langem Rätsel auf. Anders als klassische Erdbeben folgen sie keinem einzelnen Hauptstoß, sondern bestehen aus Tausenden kleinen bis mittleren Erschütterungen, die sich über Wochen oder Monate verteilen. Der Begriff selbst wurde im Vogtland geprägt, einer der weltweit aktivsten Regionen für das Phänomen.

Ein entscheidender Vorteil der aktuellen Untersuchung war die außergewöhnlich dichte Messinfrastruktur. Mehrere Hundert seismische Stationen, darunter Tiefbohrungen des International Continental Scientific Drilling Program (ICDP), liefern Daten mit sehr hoher zeitlicher Auflösung. Teilweise werden bis zu 1000 Messungen pro Sekunde aufgezeichnet.

Über 8000 Mikrobeben

Der Schwarm begann bereits im Dezember 2023 mit Mikroerdbeben in großer Tiefe. Erst Monate später verlagerte sich die Aktivität nach Süden und in höhere Krustenbereiche. Zwischen März und Juni 2024 erreichte sie schließlich eine unerwartete Intensität.

Die Auswertung offenbart zwei Entwicklungsstadien. In der ersten Phase breitete sich die Seismizität innerhalb von fünf Tagen rasch und gerichtet aus. Ursache war ein leichtes, wasser- und CO₂-reiches Fluid mit hoher Auftriebskraft, welches das Gestein hydraulisch aufsprengte. Das Volumen wurde auf rund 320 Kubikmeter geschätzt.

In der zweiten Phase dominierte eine langsamere, radiale Ausdehnung über mehr als fünf Wochen. Hier drang deutlich mehr Material – etwa 13.700 Kubikmeter – in die Verwerfung ein. Es war dichter, vermutlich magmatisch oder salzhaltig, und erzeugte geringeren Überdruck. Das begünstigte die sogenannte Hydroscherung, bei der kleine Gesteinsbrüche spürbare Erdbeben auslösen.

Umfangreiche Überwachung notwendig

Die Studie veranschaulicht, wie sich aus Seismizitätsmustern das Eindringen von Fluiden in Wirtsgestein und die Eigenschaften der Fluide rekonstruieren lassen, resümiert Büyükakpinar. „So konnten wir zwei Phasen unterscheiden: eine erste, in der CO2-reiche Fluide das Gestein hydraulisch aufbrechen, und eine zweite, in der wir Hydroscherung in Verbindung mit dichteren magmatischen oder salzreichen Fluiden beobachten.“ Darüber hinaus wurden auch strukturelle Defizite offengelegt.

Mit dem Großexperiment EGER Large-N (Large-N steht für die große Anzahl an Sensoren) soll die Lücke bei der Überwachung geschlossen werden. Rund 300 temporäre Stationen wurden installiert, um die Vorgänge im Untergrund künftig noch besser zu erfassen – und das Wissen über eines der rätselhaftesten Erdbebenphänomene weiter auszubauen.

Quellenhinweis:

Büyükakpınar, P., Dahm, T., Hainzl, S., et al. (2026): Modelling of earthquake swarms suggests magmatic fluids in the upper crust beneath the Eger Rift. Communications Earth & Environment, 7, 6.