Benutzerspezifische Werkzeuge
Sie sind hier: Startseite Members redaktion Koordinierungsbuero GEOTECHNOLOGIEN GEOTECHNOLOGIEN: Auf dem Weg zum Erdsystemmanagement

GEOTECHNOLOGIEN: Auf dem Weg zum Erdsystemmanagement

erstellt von redaktion zuletzt verändert: 23.08.2007 14:24

Das "System Erde" ist an Komplexität kaum zu übertreffen, es reicht vom Erdinneren bis in die äußeren Schichten der Atmosphäre. Traditionell breit gefächert sind die verschiedenen Disziplinen, die es erforschen. Heute sind sich die Fachleute jedoch darüber einig: bei der Lösung globaler Herausforderungen - sei es der Klimawandel, der Umgang mit Naturgefahren oder die nachhaltige Energieversorgung - ist der Blick auf das Gesamtsystem entscheidend. Notwendig ist deshalb eine enge Zusammenarbeit der verschiedenen geowissenschaftlichen Disziplinen und der benachbarten Natur- und Ingenieurwissenschaften. "Punktuelle, lokale Eingriffe in das Erdsystem haben oft Auswirkungen globaler Natur. Diese Mechanismen kann nur eine weit gefasste Erdsystemforschung entschlüsseln", so Professor Volker Mosbrugger, Vorsitzender des Wissenschaftlichen Aufsichtsrates für das Forschungs- und Entwicklungsprogramm GEOTECHNOLOGIEN. Diese Erdsystemforschung soll zu einem besseren Verständnis auch des menschlichen Einflusses beitragen und so schließlich als "Erdsystemmanagement" den nachhaltigen Umgang mit der Ressource Erde ermöglichen.

Das Forschungs- und Entwicklungsprogramm "GEOTECHNOLOGIEN" steht in diesem Zusammenhang für eine breite Palette aufeinander abgestimmter Forschungsansätze und technischer Verfahren. Ziel ist es, die Vorgänge auf der Erde zu verstehen und die Ressourcen unseres Planeten nachhaltig zu nutzen. Ob die Kreisläufe der Atmosphäre oder die Drift der Kontinente - die GEOTECHNOLOGIEN widmen sich nahezu allen Bereichen des "Systems Erde". Dabei setzen sie modernste Methoden ein, die von der Tiefenbohrung bis zur Satellitenbeobachtung reichen. Im Blickpunkt stehen immer konkrete Anwendungen und der Nutzen für den Menschen - etwa in Sachen Klima- und Katastrophenschutz, Energiegewinnung oder der Erschließung von Rohstoffen.

Wie können die GEOTECHNOLOGIEN Probleme von heute lösen?

Satelliten beobachten schon lange Wetter und Klima. Doch auch Städteplaner und Bauingenieure schätzen den Blick aus der Erdumlaufbahn. Darüber hinaus können Forschungsergebnisse der GEOTECHNOLOGIEN in neue Verfahren zum Abbau von Rohstoffen einfließen oder in Frühwarnsysteme zum Schutz vor Naturkatastrophen. Wissenschaftler untersuchen außerdem das Magnetfeld der Erde. Ihm verdanken wir, dass der Kompass gen Norden zeigt, Zugvögel ihre Reiseroute finden und es schützt die Erde auch vor Teilchenstrahlung aus dem Weltraum.

Angesichts der Komplexität des "Systems Erde" unterstützt das Programm GEOTECHNOLOGIEN Forschungsprojekte in 13 verschiedenen Bereichen.

Um welche Schwerpunkte geht es dabei? Vier Beispiele:

Kontinentalränder - Schatzkammer und Pulverfass
Die Kontinentalränder, Grenzgebiete zwischen Landmasse und Ozean, zählen zu den am dichtest besiedelten Regionen unseres Planeten. Auf dem etwa 100 km schmalen Küstenstreifen entlang der Weltmeere leben heute mehr als 60 Prozent der Weltbevölkerung. Die Region ist zudem reich an Rohstoffen, gleichzeitig handelt es sich um geologisch unruhiges Terrain. So konzentrieren sich über 90 Prozent der globalen Erdbeben an den Kontinentalrändern rund um den Pazifik. Und fast alle der weltweit besonders aktiven Vulkane sind hier zu finden. Die Kontinentalränder stehen deshalb im Blickpunkt der Forschung. Dabei geht es um die wirtschaftliche Nutzung, die Rohstoffgewinnung und um den Umgang mit der Erdbebengefahr in dieser dicht besiedelten Region.

Gashydrate - Energiereserve und Klimagefahr
Seit Frank Schätzings Bestseller "Der Schwarm" sind sie auch einem breiteren Publikum bekannt: Gashydrate - feste, eisähnliche Substanzen aus Wasser und Methan, die sich am Meeresgrund, vor allem im Bereich der Kontinentränder bilden. Die Voraussetzungen dafür sind Kälte (unter 5 °C) und hoher Druck (über 50 bar) - solche Bedingungen herrschen ab etwa 500 Meter Wassertiefe. Die Wissenschaftler interessieren sich für die Klimawirkung des in den Hydraten eingeschlossenen Methangases. Denn schon bei geringen Temperaturschwankungen kann es aus den Hydraten entweichen und in der Atmosphäre würde es 30-mal stärker als Kohlendioxid zum Treibhauseffekt beitragen. Gashydrate wirken ferner stabilisierend auf die Sedimente des Meeresbodens. Entweicht das Methan, könnten große Sedimentmassen in die Tiefsee gleiten und Flutwellen auslösen. Ein Szenario, das zum Plot des Romans "Der Schwarm" wurde. Außerdem sind Gashydrate als Rohstoffreserve interessant: Die weltweit aus Hydraten gewinnbaren Gasmengen werden auf ca. 1.500 Billionen Kubikmeter geschätzt - rund das 6-fache der derzeit bekannten Erdgasvorräte.

Im Keller der Erde - Wirtschaftsraum und Lagerstätte
In die Tiefe schweifen die Gedanken von Stadt- und Verkehrsplanern angesichts des beengten Raums in unseren Ballungsräumen. Die Idee: Straßen, Eisenbahnlinien, Bahnhöfe und Industrieanlagen werden in den Untergrund verlagert, um an der Oberfläche kostbaren Platz für Mensch und Natur zu erhalten. Eine ganze Reihe technischer Herausforderungen begleitet diesen Weg in den Untergrund. Insbesondere geht es dabei um Bohrtechnik, Tunnelbau und die Konstruktion von Versorgungs- und Entsorgungssystemen. Darüber hinaus wird erforscht, ob frühere Gaslagerstätten zur Speicherung von Kohlendioxid geeignet sind. Die Abtrennung dieses Treibhausgases aus Industrieabgasen und seine Lagerung unter der Erde gelten als Schlüsseltechnologie, um den vom Menschen verursachten Ausstoß an Klimagasen im Zaum zu halten. Innerhalb des Programms GEOTECHNOLOGIEN sind dazu intensive Forschungsbemühungen im Gange. Ziel ist es, das Kohlendioxid auch auf lange Sicht sicher zu verwahren.

Frühwarnsysteme - Datenlogistik und Infrastruktur
Erdbeben, Vulkanausbrüche, Stürme oder Hochwasser müssen nicht zwingend Leid und Zerstörung mit sich bringen. So mancher Schaden lässt sich begrenzen, schlagen Frühwarnsysteme rechtzeitig Alarm. Bei Erdbeben beträgt die Vorwarnzeit oftmals nur Minuten oder gar wenige Sekunden. Diese Zeitspanne jedoch reicht aus, um Gasleitungen zu schließen, Chemiewerke herunterzufahren oder Brücken zu sperren. Weniger plötzlich ereignen sich Vulkanausbrüche, Gerölllawinen oder Überschwemmungen - was Zeit gibt für Evakuierungsmaßen. Doch um effektiv warnen zu können, müssen Forscher die Mechanismen besser verstehen, die solche Katastrophen auslösen. Denn auf diesen Erkenntnissen beruht modernste Technik, die die Vorzeichen solcher Naturereignisse erfasst, zügig auswertet - und rechzeitig Alarm schlägt.

Das Koordinierungsbüro GEOTECHNOLOGIEN
Das Forschungsprogramm GEOTEOCHNOLOGIEN startete im Jahr 2000 und wird gemeinsam vom Bundesministerium für Bildung und Forschung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Für Management, wissenschaftliche Koordination und Öffentlichkeitsarbeit ist ein programmeigenes Koordinierungsbüro eingerichtet worden.

Kontakt
Koordinierungsbüro GEOTECHNOLOGIEN:

Dr. Ludwig Stroink
-Head-
GEOTECHNOLOGIEN Coordination Office
Wissenschaftspark "Albert Einstein"
Telegrafenberg A6
14473 Potsdam, Germany
Phone: +49-(0)331-288-1070
FAX: +49-(0)331-288-1077
e-mail: stroink@gfz-potsdam.de
www.geotechnologien.de




GG, iserundschmidt 07/2005