Aus der Praxis

Schwarmintelligenz im Orbit

Ein magnetisches Feld schützt die Erde vor hochenergetischen Partikeln aus dem All. Drei Satelliten sollen dieses Magnetfeld nun präzise wie nie zuvor kartieren und dabei auch die Frage beantworten: Was geschieht, wenn sich der natürliche Schutzschild in Zukunft immer mehr abschwächen wird?

Untergrundbewegungen auf der Spur

Eine genaue Kenntnis, wo Trinkwasserreservoire von Verschmutzung oder eindringendem Salzwasser gefährdet sind, ist eine weltweite Herausforderung. Daten hierzu erhält man am besten aus der Luft. Wirklichkeitsnahe 3D-Modelle sollen nun helfen, die gesammelten Informationen auch verständlich darzustellen.

Salzwasser auf Wanderschaft

Eine mögliche Maßnahme gegen den Klimawandel ist die Speicherung von CO2 aus Industrieabgasen in tiefen Gesteinsschichten. Das Forschungsprojekt BRINE untersucht zwei Aspekte dieser Technologie: die Verlagerung von Salzwasser im Untergrund und die Kombination mit der geothermischen Energiegewinnung.

Seismischer Lauschangriff

Auch ohne Erdbeben ist unser Planet ständig in Unruhe. Ziel des GEOTECHNOLOGIEN-Projekts MIIC ist es, diesem „seismischen Rauschen“ Informationen über die Beschaffenheit des Untergrunds und über das innere Gefüge von Bergwerken und Betonbauten zu entlocken.

Wenn CO2 im Grundwasser blubbert

Die Speicherung von Kohlendioxid im Untergrund ist eine vieldiskutierte Möglichkeit, um den Ausstoß an Treibhausgasen zu verringern. Doch was geschieht, wenn dabei CO2 ins Grundwasser dringt? Das GEOTECHNOLOGIEN-Projekt „CO2-Leckage“ untersucht diese Situation.

Schadstoffträger festhalten

Feinste Partikel im Grundwasser tragen verschiedene Stoffe mit sich – überproportional oft werden diese an Gesteinsflächen festgehalten. Warum das so ist, haben Forscher nun erstmals herausgefunden. Ihre Entdeckung könnte u.a. dabei helfen, Schadstoffkonzentrationen im Grundwasser zu verringern.

Geotechnologie im Badezimmer

Die Herstellung von Keramik hat eine Jahrtausend alte Tradition. Gleichwohl stellen sich immer wieder neue Anforderungen an die Behandlung der mineralischen Rohstoffe und an die Produktion. Im Rahmen des GEOTECHNOLOGIEN-Projekts SimSan wurde daher die Fabrikation von Sanitärkeramik untersucht.

GEOTECHNOLOGIEN 2.0

Facebook – dieses Wort wirkt für viele Öffentlichkeitsarbeiter heute geradezu elektrisierend. Wie mit einer Präsenz in dem Sozialen Netzwerk weiterreichende Ziele als ein bloßes „Dabei-Sein“ verknüpft sein können, lässt sich exemplarisch am Beispiel der GEOTECHNOLOGIEN zeigen.

Die etwas andere Exkursion

Die eine Disziplin hat sich der Erforschung der Erde verschrieben, die andere ermöglicht einen ganzheitlichen Blick auf unseren Planeten. Kein Wunder, dass Geowissenschaften und Raumfahrt seit Jahrzehnten Hand in Hand gehen. Einige Geoforscher haben sogar selbst den Raumanzug übergestreift.

Methodencombo für die Tiefenforschung

Die Messung von Magnetfeldern und elektrischen Spannungen öffnet Fenster ins Innere unseres Planeten. Im Zuge des GEOTECHNOLOGIEN-Projekts Multi-EM sollen nun mehrere dieser Verfahren kombiniert werden, um eine genauere Kartierung des Untergrundes zu ermöglichen.

Der Allrounder

Die Vorsilbe Geo ist heute in vielen Bereichen von Forschung und Technik zu finden. Aber nicht nur dort. Auch in unserer Alltagswelt begegnen uns Ergebnisse der Geoforschung immer häufiger. Zu verdanken ist das nicht zuletzt der richtigen Förderung.

Zwei Fliegen mit einer Klappe

Es klingt nach einem Tauschgeschäft im großen Maßstab: Durch die Einlagerung des Treibhausgases Kohlendioxid in marinen Gashydraten wollen Kieler Geoforscher zusätzliches Erdgas gewinnen. Ein Rohstoff, dem in der vieldiskutierten Energiewende noch eine entscheidende Rolle zukommen könnte.

Neue Wege mit ReCaWa

Minimale Modifizierungen an der Oberfläche kristalliner Strukturen können dessen Eigenschaften substanziell ändern. Das Verbundprojekt ReCaWa untersucht daher die Reaktionen von kristallinem Calcit und Wasser. Die Trinkwasseraufbereitung und die CO2-Bilanz der Zementindustrie könnten davon profitieren.

Ungetrübter Tunnelblick

Vorausschauendes Fahren ist nicht nur überirdisch oberstes Gebot, sondern auch unter der Erde. Die Steuermänner gigantischer Tunnelbohrer müssen wissen, was die massiven Schneidräder der Bohrer auf ihrem Weg durch den Fels erwartet. Eine genaue Vorauserkundung kann hier Kosten und Mühe sparen.

Von Pilzen lernen

Dank Hydrophobin bleiben Pilze nicht lange nass. Das Protein sorgt dafür, dass Wasser an der Oberfläche der Fruchtkörper wie an einem Regenmantel abperlt. Gelingt es, diesen Prozess zu reproduzieren, könnte dies auch zur Verbesserung von zahlreichen Alltagsprodukten beitragen.

Die Vermessung des Grundwassers

Wasser fließt nicht nur in Flüssen und Seen durch unsere Umwelt, sondern auch unsichtbar unter der Erdoberfläche. Dieses Grundwasser ist Teil eines gigantischen Kreislaufs und unser wichtigster Süßwasserspeicher. Tübinger Forscher untersuchen, wie sich das Grundwasser im Boden ausbreitet.

Effektive Einsicht in die Tiefe

Wer nach CO2-Speicherstätten sucht, muss genau in die Erde hinein horchen. Viele seismische Messungen sind nötig, um ein klares Bild der Strukturen in großer Tiefe zu erhalten. Das ist jedoch teuer. Das Projekt CO2DEPTH trat an, aus der digitalen Verarbeitung seismischer Daten noch genauere und aussagekräftigere Informationen zu gewinnen als bisher – und das mit Erfolg.

Bergwerke sicher überwachen

Bergbau ist mit Risiken verbunden. Spektakuläres Beispiel: Das Minen-Unglück in Chile im Sommer 2010. Wissenschaftler arbeiten nun an einem ehrgeizigen Ziel – ein System, das in Echtzeit Spannungsänderungen im Gestein von Minen und Salzbergwerken überwacht und frühzeitig vor Gefahren warnen kann.

Auge in Auge mit dem Anwender

Auf den Umwelt- und Energiefachmessen TerraTec und enertec trafen Ende Januar in Leipzig fast 10.000 Besucher auf über 500 Unternehmen und Institutionen aus 16 Ländern. Unter den Ausstellern war auch das Forschungs- und Entwicklungsprogramm GEOTECHNOLOGIEN.

Erfolgreicher Tiefflieger

Die Erstellung verlässlicher Klimaprognosen ist ein zentrales Forschungsvorhaben unserer Zeit. Ein wichtiges Instrument dabei sind präzise Modelle des Erdschwerefelds. Meeresströmungen, Eisvolumen oder Prozesse im Erdinneren sollen auf Grundlage dieser Modelle künftig deutlich genauer berechnet werden können.

Innovationsideen auf dem Prüfstand

Bevor Forschungsvorhaben im Rahmen der GEOTECHNOLOGIEN gefördert werden können, werden sie von einem international besetzten Expertenpanel auf Herz und Nieren geprüft. Um letztendlich zum Kreis der ausgewählten Projekte zu gehören, müssen die Antragsteller im Vorfeld einiges beachten.

Teamwork gegen den Bergrutsch

Hangrutschungen und andere „gravitative Massenbewegungen“ verursachen enorme wirtschaftliche Schäden und immer wieder Todesfälle. In der Schwäbischen Alb und in Südtirol erprobte das Projekt ILEWS neue Konzepte zum Schutz vor derlei Naturereignissen.

Aktion und Reaktion

Um zu klären, wie sicher man das Treibhausgas CO2 unterirdisch lagern kann, untersuchen Geoforscher nicht nur, welche Voraussetzungen potenzielle Speicherstätten erfüllen müssen, sondern auch, wie die Speicher auf Millionen Tonnen eingespeisten Kohlendioxids reagieren.

Kein Zurück fürs Treibhausgas

Bei einer großflächigen Verpressung von Kohlendioxid in den Erdboden spielen Fragen der Sicherheit eine zentrale Rolle. Unter anderem muss untersucht werden, ob die Deckschichten über den CO2-Speichern auch langfristig ein unüberwindliches Hindernis für das Treibhausgas darstellen.

Auf der Suche nach der richtigen Mischung

Ob im Flugzeugbau oder der Medizintechnik: Hochleistungskleber sind heute mehr als nur Haftmittel. Für den jeweiligen Verwendungszweck optimierte Klebstoffe produzieren - dies ist das Ziel der Industrie. Wissenschaftler der TU Kaiserslautern und des Forschungsinstituts FGK Höhr-Grenzhausen erforschen hierfür gemeinsam mit Industriepartnern der Kömmerling Chemische Fabrik, Primasens, die optimalen Mineralgemische zur Klebstoffproduktion.