Kategorie: Angewandte Geologie

Optimiertes Positionieren von Geothermiebohrungen reduziert Seismizität

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Bei Geothermiesystemen, die Wärme aus unterirdischen Heißwasservorkommen gewinnen, kann ein gezieltes Positionieren der Bohrungen die Seismizität erheblich reduzieren. Dies haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in einer Arbeit zur induzierten Seismizität, das heißt zu von menschlichen Aktivitäten verursachten Erschütterungen, festgestellt. Ausgehend von der Veränderung des Wasserdrucks im Gestein (Porendruck) und den mechanischen Spannungen im Gestein, modellierten die Forscher die Änderungen des Spannungsfelds durch Verpressen und Entnehmen von Fluiden, also von Gasen oder Flüssigkeiten.

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Geheimnis der Magmen, die globale Schätze hervorbringen

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Forscher der Universität Witwatersrand haben den bisher unbekannten Anreicherungsprozess für Chromit im Bushveld Complex herausgefunden. Südafrikas Geschichte und Wirtschaft wurde auf seinen reichen Naturschätzen aus einer Reihe von Edelmetallen, Steinen und Mineralien aufgebaut. Die Mineralvorkommen des Landes wurden über Hunderte von Millionen Jahren durch noch nicht vollständig verstandene Prozesse geschaffen. Einer dieser Prozesse, der Wissenschaftler und Geologen seit Jahren beschäftigt, ist der Ursprung von Chromititschichten, die von mehrschichtigen Intrusionen beherbergt werden – eine Hauptquelle für Chrom auf unserem Planeten.

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Beschleunigtes Verwittern von Gestein kann helfen, CO2 aus der Luft zu holen – ein wenig

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Die Verwitterung großer Mengen kleiner Steine könnte helfen, Treibhausgase in der Atmosphäre zu reduzieren. Für gewöhnlich ist Verwitterung ein langsamer natürlicher Prozess, bei dem Mineralien CO2 chemisch binden. Als hochskalierte Technologie könnte sie allerdings auch für sogenannte negative Emissionen nutzbar werden, um so Klimarisiken zu begrenzen. Doch das Potenzial zur Reduktion von Treibhausgasen ist begrenzt und würde, um wirtschaftlich machbar zu sein, zusätzlich eine starke CO2-Bepreisung erfordern. Das zeigt eine erste umfassende Analyse der Kosten und Potenziale.

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Erste Messung der Erdgravitation mit einer transportablen optischen Uhr

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In einer europäischen Forschungskooperation, an der Uhrenexperten des National Physical Laboratory (NPL, England), des Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM, Italien) und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) beteiligt waren, wurde die transportable optische Strontiumuhr der PTB genutzt, um das Gravitationspotential der Erde zu messen.

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Die Zukunft der Rohstofferkundung in Europa

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Europa soll attraktiver für die Erkundung von Rohstoffen werden. Partner aus Forschung und Industrie wollen dafür innovative, schonende Technologien entwickeln und unter realitätsnahen Bedingungen testen. Zu diesem Zweck sollen drei europäische Referenzgebiete in Deutschland (Geyer), Finnland (Sakatti) und Spanien (Gerena, Minas de Ríotinto) etabliert werden. Dazu investiert die EU in den nächsten drei Jahren rund 5,6 Mio. Euro in das neue Forschungsprojekt INFACT, in dem sich 17 Partner aus sieben Ländern zusammengeschlossen haben. Koordiniert wird das Vorhaben durch das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.

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Klimakalender für die Saale-Eiszeit

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Ein früherer Vulkansee in der Oberpfalz bietet viele neue Erkenntnisse für die Klimaforschung. Das erst vor wenigen Jahren entdeckte „Trockenmaar“ erweist sich als ein vollständiger Klimakalender für die vorletzte große Inlandsvereisung in Deutschland. Der trockengefallene Vulkansee liegt unter einem Fichtenwald verborgen nahe dem oberpfälzischen Kurort Neualbenreuth. In seinen Ablagerungen können Geowissenschaftler wie in einem Archiv lesen.

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Im Neptun regnet es Diamanten: Innenleben eines kosmischen Eisgiganten

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Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) konnten mit Kollegen aus Deutschland und den USA zeigen, dass sich in den Eisriesen unseres Sonnensystems „Diamantregen“ bildet. Mit dem ultrastarken Röntgenlaser und weiteren Anlagen des Stanford Linear Accelerator Centers (SLAC) in Kalifornien simulierten sie Bedingungen wie im Inneren der kosmischen Giganten. Dadurch konnten die Forscher erstmals in Echtzeit die Aufspaltung von Kohlenwasserstoff und die Umwandlung des Kohlenstoffes in Diamant beobachten. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“ (DOI: 10.1038/s41550-017-0219) veröffentlicht.

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Erdbebensichere Gebäude: Neuartige Momentenverbinder für unzerstörbare Hochbauten

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Weltweit erschüttern immer wieder schwere Erdbeben ganze Landstriche. Mehr als zwei Milliarden Menschen leben in gefährdeten Gebieten. Viele von ihnen bewohnen Häuser, die nicht erdbebensicher sind. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickeln Forscher des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI Baumaterialien, die Gebäude bei Naturkatastrophen vor dem Einsturz schützen.

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Geothermie: GRS entwickelt erstes Monitoring-System für natürliche Radionuklide

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Im Geothermiekraftwerk Bruchsal haben Wissenschaftler der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) das erste Monitoring-System zur Messung von Radon-222 und weiteren natürlichen Radionukliden errichtet. Die aus den Messungen gewonnenen Daten erlauben Rückschlüsse auf die geologische Beschaffenheit des geothermischen Reservoirs im tiefen Untergrund. Dazu gehören beispielsweise die Größe des Reservoirs und die Durchlässigkeit des umgebenden Gesteins. Diese Faktoren sind maßgeblich für die Wirtschaftlichkeit eines Geothermiekraftwerks.

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Kupferbergbau mit bioaktiven Stoffen aus Bakterien

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Chile ist einer der wichtigsten Kupferlieferanten für Deutschland. Im Rahmen der Wissenschaftlich-Technologischen Zusammenarbeit beider Länder wird nun untersucht, wie sich chilenische Kupfererze umweltverträglicher aufbereiten lassen. Aus Bakterien gewonnene bioaktive Stoffe sollen Chemikalien ersetzen oder verringern. Ein weiteres Ziel ist es, die Metallausbeute zu steigern sowie schwer abtrennbare Metalle herauszulösen. Insbesondere das in den Erzen enthaltene Molybdän soll gewinnbar werden. Die Kooperation zwischen dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF), das zum HZDR gehört, und dem Advanced Mining and Technology Center an der Universidad de Chile in Santiago de Chile begann im Februar.

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