Geowissenschaften im Dialog
Drei Tage lang war Bremen Schauplatz der Geowissenschaften im Dialog mit der Wirtschaft. Auf der internationalen Kongressmesse INTERGEO 2008 informierten sich 15.000 Experten der Geo-Fachwelt über neueste technologische Entwicklungen. Planeterde-Redakteurin Astrid Ahke hat die Messe besucht und berichtet in drei Folgen über Sonderthemen der INTERGEO.
Geowissenschaften im Dialog:
INTERGEO in Bremen setzt auf Klimaforschung und Satellitentechnologie
Als Gastgeberin der internationalen Kongressmesse, drehte sich in der Hansestadt drei Tage lang alles rund um geowissenschaftliche Forschung und innovative Technologien. Vom 30. September bis 2. Oktober besuchten 15.000 Experten aus fünf Kontinenten die INTERGEO, dessen Veranstalter der Deutsche Verein für Vermessungswesen e.V. – Gesellschaft für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement (DVW) ist. Durch regionalbezogene Sonderthemen aus Umwelt und Raumfahrttechnologie, Klima- und Polarforschung und Hochwasserschutz, war die Veranstaltung besonders für Bremer Bürger interessant. Planeterde-Redakteurin Dr. Astrid Ahke war vor Ort und berichtet in drei Folgen über die INTERGEO.
Geothermie aus dem Vorgarten
Neben einer
reichen Produktpalette der ausstellenden Unternehmen, hatten auch regionale
Verbände und Forschungseinrichtungen Gelegenheit, sich der Bremer
Öffentlichkeit zu präsentieren. Nahezu Bremer Urgestein ist der Geologische Dienst für Bremen (GdfB),
der seit 60 Jahren Geodaten im Land Bremen sammelt und die ausgewerteten,
digitalen Informationen über die Beschaffenheit des Bremer Erdbodens
an die Bevölkerung und die Industrie weitergibt.
Der Geologische Dienst berät darüber hinaus auch in Fragen der
Energieversorgung. Dabei setzen viele Bremer zunehmend auf Geothermie
(Erdwärme). Sie denken dabei an brodelnde Geysire, Vulkane und heiße Quellen,
in denen Sie in Ihrem letzten Islandurlaub gebadet haben? Stimmt, das ist
Erdwärme. Allerdings befindet sich Erdwärme überall in der oberen Erdkruste
unseres Planeten. Dort entsteht sie größtenteils durch den radiaktiven Zerfall
der Gesteine, aus denen die Kruste aufgebaut ist. Fast überall auf der Welt ist es in 500m Tiefe
bereits angenehme 25-30°C warm, je nach Standort sogar bis zu 200°C. Auch wenn wir nicht in der
Nähe eines Vulkans leben – es genügen bereits die geringen Temperaturen in den
oberen Erdschichten, um Gebäude aller Größen zu beheizen.
Im
Gegensatz zu wettergebundenen
Energiealternativen, beispielsweise durch Windkraftanlagen, ist Erdwärme völlig
wetterunabhängig und rund um die Uhr zu einem verhältnismäßig geringen
Kostenaufwand verfügbar. Dabei bleibt sie absolut umweltfreundlich, denn der
Betrieb einer Erdwärmeanlage funktioniert schadstofffrei, ohne CO2 in die
Atmosphäre zu pusten.
Installation einer Erdwärmesonde durch den Geologischen Dienst für Bremen. Praktisch jeder Haushalt kann so umweltfreundlich mit Energie versorgt werden. Quelle: GDfB
Die Nutzung
der natürlichen Erdwärme, entweder durch Sonneneinstrahlung oder aus dem
Erdinneren erhitztes Grundwasser, erfolgt über Sonden, die praktisch auf jedem
Grundstück eingebaut werden können. Für die kühlschrankgroße Wärmepumpe, die im
Innern des Hauses installiert wird, führen armdicke Röhren hinunter ins
Erdreich.
Das Prinzip zur Inbetriebnahme ist einfach: Die Geologen bohren zunächst ein tiefes Loch und bringen ein 2°Celsius kaltes Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel in das System ein. Durch die Temperatur des Grundwassers erwärmt sich eingeflößte Wasser auf 10-12°Celsius, fließt durch die Rohre zur Wärmepumpe im Haus, wo es unter Ausnutzung der Temperaturunterschiede auf 30°Celsius erwärmt wird.
Gerade in
Norddeutschland herrschen durch die sandigen Böden optimale Bedingungen. Die
Beschaffenheit der Sandschicht, die als Grundwasserleiter fungiert, so Dr.
Björn Panteleit, Geologe und Geothermieexperte im GdfB (links im Bild), ist ein wichtiges
Kriterium, um das Erdwärmepotenzial eines Standortes genau zu bestimmen. Neben aktiven Bohrungen nutzen die Bremer
Geologen ihr neu entwickeltes Modell, das eine räumliche Darstellung der
Erdschichten im Norden der Stadt Bremen ermöglicht. In das dreidimensionale
Modell der Geologen sind Daten verschiedener geologischer Schichten wie dem Sandgestein,
Salzschichten oder Tonlagen aus mehr als 12.000 Bohrungen im Norden der Stadt
eingeflossen. Das Alter der rund 250-300 Meter tiefen Schichten reicht etwa
zwei bis drei Millionen Jahre zurück. Eine Zeit, in der massive Gletscher das
Land formten und die geologischen Gegebenheiten von heute formten. Mit Hilfe
des Modells lassen sich Informationen über geologische Schichten ableiten, ohne
den Bremer Erdboden mit weiteren Bohrungen zunehmend in einen Schweizer Käse zu
verwandeln.
Ist Geothermie also eine wirkliche Energiealternative, auch fernab von Geysiren und Vulkankratern? Angesichts der rasant steigenden Ölpreise zumindest eine lohnende Investition. „ Der Bund fördert die Umstellung auf Geothermieanlagen, die gerade in Bremer Neubaugebieten immer beliebter werden“, bestätigt Panteleit. Und selbst Bremens Kicker tragen nicht nur grüne Trikots, sondern nutzen den oftmals heißen Boden unter ihren Stollen zur CO2-freien und umweltfreundlichen Energieversorgung.
Mehr
Informationen zum Thema Geothermie: Im Gespräch mit Dr. Björn Panteleit
Geodaten aus dem Südpolarmeer
Tür an Tür mit
der Öffentlichkeit präsentierte sich auch das Alfred-Wegener-Institut für
Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (AWI). Dass es den Polarforschern
zunehmend darum geht, ihre Forschung transparenter und informativer zu
gestalten, zeigen Wissenschaftler der Abteilung Bathymetrie und Geodäsie (Links im oberen Bild: Dr. Norbert Ott).
Ihr Haupteinsatzgerät ist das an Bord des deutschen Forschungseisbrechers Polarstern
installierte Fächerecholot, mit dem die Bremerhavener Geowissenschaftler
die Gestalt des Meeresbodens erkunden.
Entlang der
Berge und Täler am Grund der polaren Ozeane kommt es zur Bildung von
Tiefenwasser. Daraus entstehen Strömungen, die global für den Wärmetransport in
den Weltmeeren verantwortlich sind und somit Einfluss auf das Klima unserer
Erde nehmen.
Von Bord des Schiffes aus erkundet das Fächerecholot die Strukturen des Meeresbodens (Topographie).
Ausgerechnet im klimarelevanten Südpolargebiet ist jedoch nur wenig über die Topographie bekannt. Deshalb sammeln Dr. Norbert Ott, Geowissenschaftler in der Arbeitsgruppe Bathymetrie und Geodäsie, und seine Bremerhavener Kollegen seit einem Jahr die weltweit verstreuten Karten und Geoinformationen aus Datenbanken zusammen, um sie zu einer Internationalen Bathymetrischen Karte des Südlichen Ozeans (IBCSO) zusammenzufügen. Die Grundlage der Datensammlung bilden die zahlreichen Schiffsrouten durch die Antarktis (siehe Karte unten). Mit Hilfe von computergestützten Methoden soll ein realitätsgetreues Abbild der Meeresbodenbodenoberfläche entstehen. „Geoinformationssysteme (GIS) sind aus der modernen Meeresforschung nicht mehr wegzudenken“, so Dr. Norbert Ott, Leiter des IBCSO-Projektes. Ein Geoinformationssystem repräsentiert den zentralen Koordinationspunkt, an dem alle Informationen zusammenlaufen und bearbeitet werden. Es ist somit die Schnittstelle zwischen verschiedenen Fachrichtungen.
Schiffsrouten in der Antarktis bilden die Grundlage für die neue bathymetrische Karte, die im IBCSO-Projekt erarbeitet wird. Abbildung: N. Ott, AWI
Die Beschaffenheit des antarktischen Meeresbodens ist die Basis für weitere Anwendungen mit der neuen Karte. Um flächendeckende Informationen über die Südpolarregion zu erhalten, werden zusätzlich Daten aus Satellitenmessungen in das Geoinformationssystem integriert. So erhalten Polarforscher beispielsweise Informationen über Eismächtigkeiten und die Ausdehnung der antarktischen Gletscher. Geophysiker und Biologen nutzen zunehmend Geoinformationssysteme für ihre Arbeit, die es erfordert, dass an Instituten und Universitäten fächer- und länderübergreifend ausgebildet wird.
Eine Aufgabe, der sich
das AWI im Bereich Bathymetrie mit dem TECHAWI-Training bereits widmet: Ziel
des international angelegtenTrainings ist eine bessere Einschätzung der
Gefahren, die von Tsunamiereignissen ausgehen. Mit Hilfe der Ausbildung sollen
weitere Frühwarnsysteme errichtet und Evakuierungsprogramme entwickelt werden.
Mit seinem Projekt HIGHSEA (HIGH school of SEA) lädt das AWI seit 2001 Schulen aus der Region in seine Laboratorien ein. In speziellen Räumen des Polarforschungsinstituts bereiten sich derzeit 60 naturwissenschaftlich begeisterte Abiturienten aus Bremerhavener zweimal wöchentlich auf ihren Schulabschluss vor. Dabei begleiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des AWI ihre Nachwuchsforscher während der gesamten Oberstufenzeit in fächerübergreifenden Themen, die sie zusammen mit ihren Schulkollegen im „Teamteach“ unterrichten. Ein Beispiel, das wirklich Schule macht, findet planeterde.
Weitergehende Informationen finden Sie auf folgenden Webseiten:
IBCSO-Projekt: IBCSO-Webseite
Beitrag
über IBCSO auf der INTERGEO, Vortrag von Dr. Norbert Ott: http://www.ibcso.org/index_files/Ott_Bremen_2008_EN.ppt
TECHAWI-Training and Education Centre Hydrography
Pressemitteilung zum TECHAWI-Tsunamitraining im Wesergebiet:
In der zweiten Folge:
Nützliche Trabanten:
Satellitentechnologie auf dem
Vormarsch
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