BGR Report der Bundesanstalt für Geowissenschaften

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BGR Report
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Juni 2015
Ton unter der Lupe
Wissenschaftler erforschen die Eigenschaften von Tongestein
im internationalen Felslabor Mont Terri
ISSN 2364-7736
Impressum
© Bundesanstalt für Geowissenschaften
und Rohstoffe (2015)
Fotos der Ansprechpartner
Siegfried Pietrzok
Kontakt
Bundesanstalt für Geowissenschaften
und Rohstoffe
Stilleweg 2
30655 Hannover
Telefon +49 511 643-0
Telefax +49 511 643-2304
E-Mail [email protected]
www.bgr.bund.de
Texte
Holger Kroker
Redaktion
Janine Seibel
Dr. Thomas Schubert (verantw. für den Inhalt)
Redaktionelle Mitarbeit
Klaus Kruse
Bettina Landsmann
Karsten Piepjohn
Sandro Schmidt
Ingeborg Göbel
Gestaltung
ff.mediengestaltung GmbH
Druck
MHD Druck & Service GmbH
Bildquellen
Die Abbildungen und Fotos, zu denen keine anderen Quellen genannt sind, stammen
von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des GEOZENTRUMs Hannover.
Bildquellen Umschlag
Obere Bildleiste: Philipp Dorian Schuler (linkes Foto), Fotolia (mittleres und rechtes
Foto), Titelbild: BGR
Die vorliegende Broschüre wird kostenlos abgegeben und kann bei Bedarf angefordert
werden bei: [email protected]
Erscheinungsmonat
Juni 2015
Der vorliegende BGR Report stellt Projekte der BGR aus dem Jahr 2014 vor.
Zudem gibt er einen „Ausblick“ auf künftige Vorhaben.
Editorial
Prof. Dr.
Hans-Joachim
Kümpel
Präsident
der Bundesanstalt für
Geowissenschaften und
Rohstoffe
Liebe Leserinnen und Leser,
wie und wo hoch radioaktive Abfälle künftig gelagert werden, ist bislang noch
nicht geklärt. Die Bundesregierung hat 2013 das sogenannte Standortauswahlgesetz verabschiedet. Es regelt Schritte für die Suche eines Endlagers, das die
bestmögliche Sicherheit für einen Zeitraum von einer Million Jahren gewährleistet. Das Verfahren soll transparent und mit Beteiligung der Öffentlichkeit
durchgeführt werden.
Für ein Endlager im tiefen Untergrund kommen als mögliche Wirtsgesteine in
Deutschland besonders Steinsalz, Tonstein und Kristallin in Betracht. Jedes dieser Gesteine zeigt dabei Vor- und Nachteile. Die BGR erforscht seit den 1990er
Jahren, ob Tonstein als geologische Barriere sowie Ton als geotechnische Barriere
geeignet sind. Im Beitrag „Ton unter der Lupe“ auf Seite 38 lesen Sie, wie die
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dabei im Felslabor Mont Terri in der
Schweiz vorgehen.
Die Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe soll der Bundesregierung bis 2016 Vorschläge für eine Entscheidungsgrundlage im Standortauswahlverfahren vorlegen. Dazu zählen unter anderem Aspekte der Sicherheit sowie
geologische Kriterien. Sie nutzt dafür die geowissenschaftliche Expertise der
BGR. Welche Aufgaben die BGR in dieser beratenden Funktion hat, erfahren
Sie im Interview „Kriterien für ein Endlager“ auf Seite 70.
Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen!
Projekte
Rohstoffversorgung sichern
6 Deutsch-Kasachische Rohstoffpartnerschaft
8 Schlüsselstelle für Bodenschätze
10 Südafrikanische Dominanz
12 Bergbau mit Bakterienhilfe
14 Rauchschwaden wiesen den Weg
16 Schiefergas in Deutschland
18 Sonne besteht den Test
Lebensgrundlagen erhalten
20 Edelmetalle im Boden
21 Grundwasserschutz in Burundi
22 Von Wind und Wasser davongetragen
24 Die Versalzung des Grundwassers
26 Frischwasser im Inseluntergrund
28 Atmender See steuert wertvolle Ressource
30 Inventar für 16 potenzielle Schadstoffe
Geowissen entwickeln und vernetzen
31 Messen für den Feldeinsatz
32 Geodaten weltweit verfügbar
34 Fernerkundung für die Rohstoffexploration
36 Raumplanung auf einen Blick
Den tieferen Untergrund nutzen
38 Titelthema: Ton unter der Lupe
40 Blick in die ferne Zukunft
42 Speicherung regenerativer Energien
44 Strom aus der Kaverne
46 Multiriss minimiert Bebenrisiko
48 Im Steinbruch nachgeschaut
50 Auf Stakeholder-Wissen zurückgreifen
52 Suche nach der idealen Barriere
Vor Geogefahren schützen
53 Atmosphärischen Wellen auf der Spur
54 Erdrutschgefahren sichtbar machen
55 Unter gegenseitigem Einfluss?
56 Bewegungsmelder in der Umlaufbahn
Entwicklungsländer unterstützen
57 Bergbau in Afrika
58 Grundwasser rückt in den Fokus
59 Potenzial für eine nachhaltige Entwicklung
60 Nachhaltigkeit für mehr Wohlstand
Kernwaffenteststopp überwachen
61 Kein Test bleibt unentdeckt
„Der Planet Erde ist unsere Lebensgrundlage –
seine Ressourcen sind begrenzt.“
Deshalb setzt sich die BGR für die Sicherung unseres Lebensraumes Erde und
für die nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen ein.
Ausblick
63 Künstliche Nanopartikel
63 Hubschrauber misst Leitfähigkeiten
64 Natürliche Methankonzentrationen im
Grundwasser
64 Maßgeschneiderte Lösungen
65 Informationen für Unternehmen
65 Kooperation mit Chile
66
66
67
67
68
68
69
69
Flach lagernde Salzformationen
Neue Aufgaben für Ingenieure
Den Untergrund im Blick
Unsichtbares sichtbar machen
Entscheidungshilfe für Wassermanager
Expedition CASE 17
Boden-Atlas Deutschland
Mithilfe von Gammastrahlen
Menschen & Projekte
70Kriterien für ein Endlager
71Energie aus Schiefergestein
Spektrum
72 Angebotskonzentration kaum verringert
72 Investitionschancen im chilenischen Bergbau
72 CASE-Workshop in Hannover
72 Faszination Boden
73 25 Jahre gesamtdeutsche Bodenkunde
73 Empfehlungen für neue Endlagersuche
73 Hilfe gegen Rohstoffschmuggel
74 Wasser für syrische Flüchtlinge
74 Tiefseeschätze zum Anfassen
74 Grundwassercomic an sambischen Schulen
75Bundeswirtschaftsminister
besucht die BGR
75 Geologischen Sachverstand einbeziehen
76 Mehr Schutz für Böden
76 Internationale Endlagerforschung
76 Zehn Jahre für eine starke Geoinformationswirtschaft
76 Geowissenschaften auf YouTube
77 Auswahl BGR Publikationen
80Ansprechpartner
Rohstoffversorgung sichern
Neubewertung von Lagerstätten und Vorkommen in Kasachstan
Deutsch-Kasachische
Rohstoffpartnerschaft
BGR-Experten zeigen Investitionschancen für Bergbauprojekte und Lagerstätten auf
die regionalen Komitees für Geologie
und Untergrundnutzung in Nord-,
Ost-, Süd- und Zentralkasachstan
Die BGR hat 40 Bergbauprojekte und
Kasachstan und Deutschland sind
sowie Explorationsunternehmen mit
Lagerstätten in Kasachstan unter-
eine Rohstoffpartnerschaft einge-
eigenen Projekten.
sucht und ihre Wirtschaftlichkeit neu
gangen. Zu ihrer Flankierung hat die
bewertet. Betrachtet wurden für die
BGR Lagerstätten der Buntmetal-
Von den rund 300 Projekten, die die
deutsche Wirtschaft besonders inter-
le Kupfer, Blei, Zink und Zinn, der
kasachischen Partner angeboten hatten, untersuchten BGR-Experten etwa
40 Lagerstätten und Projekte näher.
Ausschlaggebend für die Auswahl
war einerseits, ob die Vorhaben für
die Rohstoffversorgung der deutschen
Industrie von Interesse sein könnten.
Andererseits musste eine erste rohstoffwirtschaftliche Einschätzung eine
mögliche Bauwürdigkeit der Projekte
ergeben.
Am Ende der Untersuchung präsentierten die BGR-Experten 15 besonders interessante Projekte in einem
Lage der 15 Lagerstätten (blau) und Projekte in Kasachstan. Zudem zeigt die Karte die Lage der wichtigsten
Städte (orange).
6
Workshop. Für die Vorhaben wurden
Steckbriefe erstellt, die neben den
geografischen und geologischen Ba-
essante Rohstoffe. Die Informationen
Stahlveredler Vanadium, Tantal, Wolf-
sisinformationen auch Daten über
dienen als Entscheidungshilfe für
ram, Molybdän und Titan sowie von
Erztonnagen und -gehalte sowie eine
mögliche Joint-Ventures, eigene Kon-
Eisen und Flussspat betrachtet. Part-
Einschätzung im internationalen Ver-
zessionsnahmen oder die Erschlie-
ner auf kasachischer Seite waren das
gleich enthalten. Hinzu kommt eine
ßung neuer Lieferpotenziale.
Ministerium für Industrie und Neue
erste Einordnung der Aufbereitbarkeit
Technologien, das Zentrale Komitee
und technischen Gewinnbarkeit der
für Geologie und Untergrundnutzung,
Erze. Informationen zur Wirtschaft-
BGR Report
Rohstoffkonferenz 2015
Bei der weltweiten Rohstoffversorgung spielt die Nachhaltigkeit eine immer wichtigere Rolle.
Hierbei geht es um Aspekte einer
verantwortungsvollen Rohstoffgewinnung wie Umweltschutz,
soziale Verantwortung, Rohstoffeffizienz oder transparente
Lieferketten. Die Konferenz richtet sich insbesondere an Vertreter
aus Politik, Industrie und WisProbennahme durch BGR-Mitarbeiter in der Vanadiumlagerstätte Balasauskandyk.
senschaft.
lichkeit finden sich ebenfalls in den
formationen schließlich mit Skizzen
Um dem Informationsbedarf die-
Steckbriefen. In den Fällen der ver-
der allgemeinen Voraussetzungen,
ser Zielgruppe entgegen zu kom-
tragslosen und der sogenannten freien
die von grundlegender Bedeutung
men, veranstalten die BGR und
Lagerstätten sind es erste Beurtei-
für Investitionen in den kasachis-
das Bundesministerium für Wirt-
lungen, die anhand eines einfachen
chen Bergbau sind. Dazu gehören
schaft und Energie im November
wirtschaftlichen Gewinnungsmodells
die institutionellen Gegebenheiten
2015 in Berlin eine internationale
ermittelt wurden. Bei den Firmenpro-
in Kasachstan, zum Beispiel die Ver-
Rohstoffkonferenz zum Thema
jekten, über die in puncto Wirtschaft-
tragsformen für Bergbauprojekte, die
„Verantwortung übernehmen –
lichkeit Informationen vorlagen,
zu entrichtenden Konzessionsabgaben
Nachhaltigkeit in der Rohstoff-
werden die Angaben des jeweiligen
sowie Gepflogenheiten und Prozedere
wirtschaft fördern“. Die Reihe
Unternehmens aufgeführt.
der Ertragsteilung. Erörtert werden
BGR-Rohstoffkonferenz liefert
aber auch die wirtschaftspolitischen
alle zwei Jahre aktuelle Fakten
Auf die infrastrukturellen Bedin-
Gegebenheiten, wie zum Beispiel das
und Informationen zu einem roh-
gungen, unter denen ein Projekt en-
Steuersystem oder die Kontrolle der
stoffbezogenen Thema.
twickelt wird, sowie auf Fragen der
Devisen bei der Gewinnrepatriierung.
Umweltverträglichkeit gehen die
Daher enthält jede Studie neben pro-
Steckbriefe projekt- beziehungsweise
jektspezifischen Daten auch Informa-
lagerstättenspezifisch ein. Hieraus
tionen zum Rechtsrahmen.
www.bgr.bund.de
lassen sich die Aufwendungen für
die erforderlichen Verbesserungen
Kontakt: Dr.-Ing. Jürgen Vasters
der Infrastruktur, für den Schutz der
Umwelt und für soziale Aufgaben
ableiten. Abgerundet werden die InBGR Report
7
Rohstoffversorgung sichern
Der passive und der gescherte Kontinentrand vor Mosambik (PAGE-Four)
Schlüsselstelle für
Bodenschätze
Gondwana-Zerfall legt Grundstein für Erdgasvorkommen vor Ostafrika
sprochen angewandte Orientierung.
Wenn der afrikanische Kontinentalsockel sich so weit in den Indischen
Ozean hinein erstreckt, wäre rings
um die Komoren durchaus mit Gasvorkommen zu rechnen. „Unser Gast
an Bord vom geologischen Dienst der
Komoren war begeistert“, so Franke.
Hinsichtlich des Zerfalls des Superkontinents Gondwana im
Erdmittelalter ist Vieles noch ungeklärt. Mit einer Expedition in
den Indischen Ozean vor Mosambik wollten BGR-Experten
die Trennung von Afrika, Madagaskar und der Antarktis genauer klären. Dabei entdeckten sie, dass auch im Seegebiet
der Komoren Erdgasvorkommen nicht auszuschließen sind.
Bislang waren Geologen davon ausge-
Der Zerfall Gondwanas im Jura und in
ckung des Tiefwasser-Erdgasfeldes
der Kreidezeit war die vorläufig letzte
Windjammer vor der Nordküste Mo-
Aufspaltung eines Superkontinents in
sambiks geweckt. Auch hier hatten
seine Bestandteile. Afrika trennte sich
viele Fachleute kaum Potenzial ge-
von Madagaskar, Indien, Australien
sehen. Doch inzwischen geht man
sowie der Antarktis. So entstand der
davon aus, dass in dem Gebiet Vor-
Indische Ozean, wie wir ihn heute
kommen von insgesamt drei Billionen
kennen. Allerdings sind noch viele
Kubikmeter liegen. Das wäre etwa
Einzelheiten des sich über gut 100 Mil-
doppelt so viel wie die Erdgasreserven
lionen Jahre hinziehenden Vorgangs
Norwegens. „Mosambik, das zu den
ungeklärt. Die von der BGR im Früh-
ärmsten Ländern der Welt zählt, ist
jahr 2014 mit dem Forschungsschiff
Einsatz der geophysikalischen Messinstrumente
im Messgebiet vor Mosambik.
Sonne unternommene Forschungs-
8
Forschungsexpedition eine ausge-
gangen, dass der mit knapp zehn Millionen Jahren erdgeschichtlich sehr
junge Vulkanarchipel nicht über derartige Bodenschätze verfügen kann.
Hoffnungen hatte 2010 die Entde-
auf dem Weg, ein global bedeutendes
Exportland für Erdgas zu werden“,
fahrt ins Seegebiet zwischen Tansania,
Mosambik und den Komoren sollte ei-
len Kruste Afrikas und der jungen
Inselstaat der Komoren hofft jetzt auf
nige dieser Details näher untersuchen.
des Indischen Ozeans eine relativ
eine ähnliche Entwicklung. Schon
breite Übergangszone gibt, die erst
werden erste Erkundungslizenzen
„Wir werten die Daten weiterhin aus,
weit vor der ostafrikanischen Küste
vergeben.
die wir auf der Fahrt gewonnen ha-
endet. „Die Frage ist jetzt“, so Fran-
ben", berichtet Fahrtleiter Dr. Dieter
ke, „ob sich der Kontinentalschelf
Mit dieser Forschungsfahrt hat die
Franke. Es deute sich aber an, dass
Afrikas bis in das Seegebiet der Ko-
BGR wichtige Grundlageninforma-
es zwischen der uralten kontinenta-
moren erstreckt.“ Damit bekam die
tionen für die Rohstoffsuche vor
BGR Report
Quelle: Dieter Franke/BGR
meint Franke. Der nicht minder arme
Offshore-Lizenzblöcke im Indischen Ozean vor Mosambik und Tansania mit den größten Erdgasfunden, Pipelines und Erdgas-Verflüssigungsanlagen (LNG).
Ostafrika geliefert. „Die Straße von
abgelagert wurden. Diese Biomasse
um die Welt in großen Wassertiefen
Mosambik scheint eine Schlüsselstel-
wurde im Lauf der Jahrmillionen zu
unter den Rändern der Kontinente
le zu sein“, sagt Dieter Franke. Die
Erdgas umgesetzt und sammelte sich
noch entdeckt werden können“, be-
Meerenge zwischen Nordmadagaskar
an etlichen Stellen in der Sediment-
tont der Geophysiker. Schließlich ist
und dem afrikanischen Kontinent
schicht.
die Zeit, in der die Menschheit auf
scheint während des Gondwana-Zer-
fossile Energierohstoffe angewiesen
falls die südliche Begrenzung eines
„Mit Forschungen wie im Seegebiet
seichten Meeresbeckens gewesen zu
vor Ostafrika liefern wir einen Bei-
sein, in dem dicke Sedimentschichten
trag zu der Frage, welche Mengen an
mit großen Mengen von Mikroalgen
Energierohstoffen zukünftig rund
ist, noch lange nicht zu Ende.
Kontakt: Dr. Dieter Franke
BGR Report
9
Rohstoffversorgung sichern
Marktstudie Platinmetalle & Investor's Guide Südafrika
Südafrikanische Dominanz
Quelle: DERA (2013)
Deutsche Rohstoffagentur analysiert die Angebotssituation für Platingruppenmetalle
Das Platin-Bergwerk Mogalakwena in Südafrika von Anglo American Platinum ist eines der größten Platinbergwerke der Welt.
Die Platingruppenmetalle Platin, Palladium und Rhodium spielen eine wichtige Rolle für unterschiedliche industrielle Anwendungen. In der Rohstoffliste 2014 hat die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) diese Metalle als potenziell „kritische“ Rohstoffe eingestuft, da sich die
Förderung auf wenige Länder konzentriert. Jetzt wurden zwei Detailstudien erarbeitet.
Die Platingruppenmetalle (PGM) Pla-
Nachfrage kamen aus diesem Bereich.
anderem von PGM's, durch. Rund 75
tin, Palladium und Rhodium werden
Wegen der industriellen Bedeutung
Prozent des weltweit geförderten Pla-
vorrangig im Bereich der Katalysato-
der drei Platinmetalle hat die DERA
tins stammen aus Südafrika. Von den
ren im Automobilsektor und in der
die Detailstudie „Risikobewertung
33 bekannten PGM-Bergwerken sind
chemischen Industrie, einschließlich
Platingruppenmetalle“ erarbeitet, die
24 hier angesiedelt, drei weitere im
der Petrochemie eingesetzt. Abgas-
voraussichtlich im dritten Quartal
benachbarten Simbabwe. In Russland
katalysatoren allein waren 2013 für
2015 veröffentlicht wird.
befinden sich drei aktive Bergwerke,
79 Prozent der Rhodiumnachfrage
10
in den USA zwei und ein weiteres in
verantwortlich, bei Palladium betrug
Gemeinsam mit dem geologischen
Kanada. Wegen der südafrikanischen
der kombinierte Anteil des Auto-
Dienst Südafrika (CGS) führte die
Dominanz ließ der dortige Bergarbei-
mobilsektors und der chemischen
DERA im zweiten Teil des „Inves-
terstreik im ersten Halbjahr 2014 die
Industrie 80, bei Platin immerhin 44
tor’s and Procurements Guide South
Weltproduktion im selben Zeitraum
Prozent. Letzteres ist auch ein begehr-
Africa“ eine Neubewertung der Roh-
um 40 Prozent schrumpfen. Auf den
tes Schmuckmetall. 35 Prozent der
stoffpotenziale in Südafrika, unter
Preis hatte das dank der großen La-
BGR Report
Quelle: DERA (2013)
Quelle: DERA (2014)
Aufbereitung von Chromit und Platingruppenmetallen aus Haldenmaterial.
Bohrkernlager des Two Rivers Platin-Bergwerks in Südafrika.
gerbestände und der gleichzeitigen
tigen Sulfid-Mineralen vererzt ist.
Tonnen angesetzt und die PGM-In-
weltweit leicht rückläufigen Nachfra-
Derzeit gibt es dort ein produzie-
halte darin mit rund 39 Millionen
ge bislang keinen Einfluss.
rendes Platin-Bergwerk, den Moga-
Feinunzen (davon rund 20 Millionen
lakwena-Tagebaubetrieb von Anglo
Feinunzen Platin). Mit neuen Auf-
Der Bushveld-Komplex im Nordosten
American Platinum sowie rund zehn
bereitungsverfahren könnten etwa
Südafrikas mit einer Ausdehnung
weitere Explorationsprojekte in ver-
15 Millionen Feinunzen PGM ge-
von rund 66 000 Quadratkilometern
schiedenen Stadien. Mogalakwena
wonnen werden, das Dreifache der
ist das Zentrum des PGM-Bergbaus.
weist mit rund anderthalb Milliarden
südafrikanischen Jahresproduktion.
Traditionell werden am westlichen
Tonnen Erz, bei PGM-Gehalten von
Darüber hinaus gibt es in den boden-
und am östlichen Rand zwei Erz-
drei bis vier Gramm/Tonne die größ-
nahen Schichten insbesondere am
horizonte abgebaut, die jeweils im
ten nachgewiesenen Reserven aller
Nordrand des Bushveld-Komplexes
Durchschnitt nur ein bis anderthalb
südafrikanischen Platin-Bergbaube-
erhebliche Mengen an oxidierten Er-
Meter mächtig sind. Gerade in den äl-
triebe auf und war 2014 mit 370 000
zen. Die Schätzungen belaufen sich
teren Bergwerken des westlichen Ge-
Feinunzen Platin (rund 11,5 Tonnen)
auf über 300 Millionen Tonnen mit
biets wächst jedoch mit zunehmender
auch einer der produktionsstärksten.
PGM-Gehalten von durchschnittlich
Fördertiefe der technische Aufwand.
In den kommenden Jahren soll die
drei Gramm/Tonne. Sie lassen sich
Daher trennen sich die großen Platin-
PGM-Produktion hier verdoppelt
allerdings bislang noch nicht wirt-
produzenten zunehmend von ihren
werden.
schaftlich aufbereiten. Die BGR un-
älteren Minen.
tersucht derzeit die mineralogischen
Im „Investor’s Guide“ werden auch
und chemischen Charakteristika die-
Gleichzeitig wird im nördlichen Be-
die PGM-Potenziale in den Auf-
ser speziellen Erze, um effiziente und
reich des Bushveld-Komplexes ein
bereitungshalden untersucht. Das
kostengünstige Aufbereitungstechno-
weiterer Erzhorizont erschlossen,
Haldenmaterial aus der Jahrzehn-
logien zu entwickeln.
eine lokal bis zu einigen hundert
te langen Platin- und Chromauf-
Metern mächtige Formation, die
bereitung im Bushveld-Komplex
Kontakt: Michael Schmidt,
in weiten Bereichen mit platinhal-
wird mit mehr als zwei Milliarden
Dr. Herwig Marbler
BGR Report
11
Rohstoffversorgung sichern
Ecometals: Extracting industry metals using biotechnology / BioMOre: Alternative mining concept
Abraumhalde eines ehemaligen Kupferschiefer-Bergbaus im Mansfelder Land/Sachsen-Anhalt.
Quelle: Prof. Dr. Gregor Borg, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Bergbau mit Bakterienhilfe
Biomining erschließt metallhaltigen Abraum und ungenutzte Vorkommen
Europa ist keineswegs ein so rohstoffarmer Kontinent wie oft behauptet wird, allerdings sind
die leicht abbaubaren Vorkommen rar geworden. Weitgehend unerschlossen sind derzeit
komplexe Erze, Ressourcen mit geringem Metallgehalt oder ungünstigen Beimengungen.
Geomikrobiologen der BGR suchen nach Möglichkeiten, solche Vorkommen mithilfe von
Bakterien abzubauen. Dieses Biomining könnte sich auch eignen, um Metalle aus Abraumhalden zu gewinnen.
12
Im Mansfelder Land wurde seit dem
teressanten Kupferressource werden.
ferschieferabraum des Fortschritts-
12. Jahrhundert Kupfer abgebaut.
Experten des BGR-Arbeitsbereiches
schachts I Wertmetalle für geschätzt
Von dem einst blühenden Bergbau
Geomikrobiologie haben an Kupfer-
zehn Millionen Euro enthalten.
zwischen Harz und Saale zeugen
schieferproben aus dem Haldenkom-
heute noch zahlreiche Abraumhal-
plex Fortschrittsschacht I bei Eisleben
Angesichts solcher Zahlen versu-
den. Während dieser Abraum für
gezeigt, dass zumindest im Labor bis
chen derzeit zwei europäische For-
eine konventionelle Verhüttung zu
zu 95 Prozent des Kupfers herausge-
schungskonsortien, an denen die
erzarm ist, könnte er durch Biomi-
löst werden können. Zusammen mit
BGR-Forscher beteiligt sind, auf die-
ning-Methoden wieder zu einer in-
Blei und Zink kann so allein der Kup-
sen Versuchen aufzubauen und die
BGR Report
Methode weiterzuentwickeln. Das
ihre Energie aus der Umsetzung von
mit erhöhten, aber für derzeitige Ge-
deutsch-französische Projekt Eco-
reduzierten Eisen- und Schwefel-
winnungsmethoden unattraktiven,
Metals hat sich neben den deutschen
verbindungen beziehen und dabei
Kupfergehalten stellt jetzt die nächste
Kupferschieferhalden auch Erze des
Metallionen freisetzen. Dass sie am
Stufe des Biomining dar. Die Kupfer-
polnischen Kupferschiefers vorge-
Schwefel interessiert sind, macht sie
schiefervorkommen in Polen und die
nommen. Ziel ist eine Pilotanlage für
zu idealen Kooperationspartnern der
Abraumhalden im Mansfelder Land
die biohydrometallurgische Aufberei-
Menschen, denn die Erzminerale von
wären dafür ideale Einsatzgebiete.
tung im Tank zu entwickeln. Die BGR
Kupfer, Nickel, Kobalt und Zink kom-
führt zur Optimierung von Prozess-
men in der Natur überwiegend als
Die Möglichkeit einer Aufbereitung
parametern im Labormaßstab Lau-
Metallsulfide vor. Die Bakterien und
von Kupferschiefer mittels Biomining
gungsversuche in Bioreaktoren durch.
Archaeen wandeln die unlöslichen
wurde in der BGR Geomikrobio-
Metallverbindungen in wasserlösliche
logie bereits in den 1970er Jahren
Stoffe um.
im Rahmen von Drittmittelprojek-
Das multinationale EU-Projekt BioMOre geht sogar untertage und er-
ten untersucht. Damals wurde eine
probt in situ Biomining in einer Mine
Mittlerweile findet ein bedeutender
grundsätzliche Machbarkeit der
im polnischen Bergbaurevier Lubin.
Teil der Weltkupferproduktion mit-
Methode festgestellt und wichtige
Dort wird ein 100 Kubikmeter großer
hilfe der Biolaugung überwiegend in
Grundlagen für eine Verfahrens-Ent-
Gesteinsblock so hergerichtet, dass
Chile statt. Auch die Gewinnung von
wicklung erarbeitet.
Bakterien unter kontrollierten Bedin-
Gold, Kobalt, Nickel, Zink und Uran
gungen eingesetzt werden können.
funktioniert bereits mit Mikroorga-
Kontakt: apl. Prof. Dr. Axel
Die Bakterien, die in einer Lösung
nismenhilfe. Der Bakterieneinsatz
Schippers
schwimmen, laugen Kupfer und an-
bei der Erschließung von Gesteinen
dere Metalle aus dem Gestein, so dass
diese danach in einer konventionellen
Anlage extrahiert werden können.
In einer zweiten noch zu beantragenden Projektphase nach 2017 soll
das Konzept dann in situ in einer
Erzlagerstätte erprobt werden. Für
diesen Praxistest wird kein Bergwerk
aufgefahren, vielmehr soll die Bakterienlösung durch eine Bohrung in
die Lagerstätte gebracht und die metallhaltige Lösung durch eine zweite
gefördert werden.
Beim Biomining werden spezielle
Mikroorganismen eingesetzt, die
Kupferhaltige „Pregnant leach solution“ bei der Haldenbiolaugung in Chile.
BGR Report
13
Rohstoffversorgung sichern
INDEX: Indischer Ozean – Explorationsaktivitäten auf marine polymetallische Sulfide
Rauchschwaden
wiesen den Weg
INDEX 2014 entdeckt neues Hydrothermalfeld und
weitere vielversprechende Hinweise auf neue Erzvorkommen
jetzt den Namen des 66 Meter langen
Fahrzeugs, mit dem die BGR-Expedition INDEX 2014 unterwegs war.
„Das Feld besitzt nach bisherigen
Beobachtungen eine Ausdehnung
an der Oberfläche von etwa 150 mal
100 Metern“, erklärt Fahrtleiter Dr.
Ulrich Schwarz-Schampera, „zahlreiche inaktive Schlote zeugen von einer
phasenweise starken Aktivität.“ Das
Pelagia-Feld ist das erste dieser Art
überhaupt, das an diesem südöstlichen Zweig des Indischen Rückens
entdeckt wurde.
Insgesamt sechs Wochen waren zwölf
Wissenschaftler der BGR und wissenschaftlicher Institute aus Wilhelmshaven, Kiel und Seattle im Seegebiet
südöstlich von Mauritius unterwegs.
Es war die vierte INDEX-Expedition und die letzte vor der offiziellen
Unterzeichnung des Lizenzvertrages zwischen der BGR als deutscher
Beauftragten und der Internationalen Meeresbodenbehörde ISA. 15
Jahre hat die BGR insgesamt Zeit,
Einsatz des Seitensichtsonargerätes.
14
um 100 Areale am zentral- und süd-
Der Bergbau in der Tiefsee könnte auf mittlere Sicht eine interessante Rohstoffquelle für die deutsche Industrie erschließen. Die BGR hat daher Explorationslizenzen für Deutschland
für Gebiete im Pazifischen und Indischen Ozean abgeschlossen. Die INDEX 2014-Expedition untersuchte südöstlich von
Mauritius die Vorkommen von Massivsulfiden.
ostindischen Rücken mit dem Ziel
Das gecharterte niederländische For-
deutschen Lizenzgebiet für Metall-
der Prospektion von Metallsulfiden,
schungsschiff Pelagia ist Namenspat-
sulfide. Ein aktives Hydrothermalfeld
jener Schutthügel auf massiven Erz-
ron der jüngsten Neuentdeckung im
im achten Cluster des Gebiets trägt
vorkommen, die übrig bleiben, wenn
BGR Report
zu erkunden, diese Ergebnisse für
einen künftigen Tiefseebergbau auf
bunt- und edelmetallreiche Sulfide
zur Verfügung zu stellen.
Alle vier INDEX-Fahrten dienten
die bekannten „Schwarzen Raucher“
zu rauchen aufhören. Diese tragen
zwar ihren Namen, weil sie düster
qualmenden Fabrikschloten so ähnlich sehen, tatsächlich geben sie aber
keinen Qualm von sich. Die dicken
schwarzen Wolken sind schwer mit
Metallen beladenen, heißen Fluiden,
die aus dem Tiefseeboden strömen
und bei Kontakt mit kaltem Meerwasser ihre Metallfracht als Sulfidpartikel
ausfällen. Bei vielen Hydrothermalfeldern weisen sie beträchtliche Gehalte
an Edelmetallen und technologisch
wichtigen Spurenmetallen auf.
Video- und Fotoschlitten zur Bildkartierung des Meeresbodens.
Die lagerstättenkundlichen Arbeiten
abgesetzt, die über den Zeitraum von
wurden um bathymetrische Vermes-
einem Jahr die Sedimentation vor
INDEX 2014 hatte den neuen Sen-
sungen sowie Gebiets- und Umwelt-
Ort protokolliert. Sie wieder einzu-
sorschlitten der BGR sowie den
untersuchungen ergänzt. Während
sammeln wird genauso auf dem Pro-
Tiefsee-Tauchroboter HyBIS des
der Fahrt wurden in regelmäßigen
gramm der nächsten Expedition ins
GEOMAR Helmholtz-Zentrums für
Abständen Sedimentkerne gezogen,
deutsche Lizenzgebiet im Herbst 2015
Ozeanforschung Kiel mit an Bord.
die zusätzliche Umweltrahmendaten
stehen, wie die nähere Untersuchung
Mit dem Sensorschlitten konnten die
lieferten. Von Anfang an gehörten
der 2014 entdeckten magnetischen
Wissenschaftler die hydrothermal
solche Arbeiten zum Pensum der
Anomalien.
aktiven Areale im ausgedehnten Un-
INDEX-Fahrten, denn von einem
tersuchungsgebiet orten und erhielten
eventuellen Meeresbergbau wird ge-
Kontakt:
so Anhaltspunkte für die Suche nach
fordert, dass er die empfindlichen
Dr. Ulrich Schwarz-Schampera
erloschenen und daher für den Ab-
Habitate rings um aktive Hydrother-
bau interessanten Feldern. Auf einer
malfelder so wenig wie möglich be-
insgesamt 146 Kilometer langen Stre-
einträchtigt. Die Geowissenschaftler
cke über drei Lizenzcluster hinweg
der BGR werden daher stets von Bio-
entdeckten sie sieben hydrothermale
logen des Senckenberg-Instituts am
„Rauchschwaden“, die den Weg zu
Meer in Wilhelmshaven begleitet, die
aktiven Feldern wiesen. Magnetische
eine detaillierte Bestandsaufnahme
Messungen zeigten in den vier unter-
des Lebens um die „Schwarzen Rau-
suchten Lizenzclustern insgesamt 19
cher“ herum und in der Wassersäule
interessante Anomalien an, die auf
darüber durchführen. Zusätzlich wur-
Metallsulfide hindeuteten.
de eine Sinkstofffalle von der Universität Hamburg am Meeresboden
Vorbereitung des Kastengreifers zur Beprobung
des Meeresbodens.
BGR Report
15
Rohstoffversorgung sichern
NiKo: Erdöl und Erdgas aus Tonsteinen – Potenziale für Deutschland
Schiefergas in
Deutschland
BGR schätzt Potenziale ab
Deutschland werden 2015 vorliegen,
doch eine vorläufige Abschätzung
im Jahr 2012 zeigte die Richtung an.
So liegen die technisch gewinnbaren
Schiefergas-Ressourcen zwischen
700 bis 1 300 Milliarden Kubikmetern. Zum Vergleich: Die deutschen
Erdgasreserven in aktiven Feldern
Schiefergas wird weltweit als bedeutende zusätzliche Erdgasressource angesehen. Die BGR ermittelt im Auftrag der
Bundesregierung im NiKo-Projekt das Schieferöl- und Schiefergaspotenzial in Deutschland sowie mögliche Umweltauswirkungen beim Einsatz des Fracking-Verfahrens.
betragen rund 110 Milliarden. Damit
Auslöser für die Nachfrage nach
bedeutende Ressource darstellen. Zu-
Schiefergas ist die Erschließung zahl-
nächst allerdings gilt es, diese näher
reicher Schiefergasvorkommen in
zu erkunden. Hierbei steht Deutsch-
Nordamerika während der letzten
land erst am Anfang.
ist Deutschland weit von Mengen
entfernt, die für die USA ausgewiesen
werden: Ein Schiefergas-Boom wie
dort ist hierzulande nicht zu erwarten. Dennoch kann Schiefergas eine
zwanzig Jahre. Voraussichtlich wer-
Kernabschnitte einer Bohrung in Tongesteinen.
den die USA ihren Erdgasbedarf mit-
Um sich ein genaues Bild über die
telfristig aus eigenen Quellen decken
geologischen Formationen zu ver-
können. Deutschland hingegen ver-
schaffen, die Schiefergas enthalten
zeichnet seit Anfang des Jahrtausends
könnten, untersuchten die Wissen-
einen stetigen Rückgang der heimi-
schaftler der BGR rund 1 500 Ge-
schen Erdgasförderung und muss
steinsproben. Das Bohrkernlager in
mittlerweile knapp 90 Prozent seines
Berlin sowie die Gesteinsarchive des
Erdgasbedarfs importieren.
GEOZENTRUMs Hannover dienten dabei als Fundgrube. Im Labor
Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme einer Algenzyste aus einem Meer zurzeit des Unterkarbons
(Probe aus einer Bohrung auf Rügen). Verschiedene Wellenlängen (458, 496 und 633 Nanometer)
helfen dabei, die Struktur der Alge gut zu erkennen.
16
BGR Report
Anders als beim konventionellen
wurde die Zusammensetzung der
Erdgas liegen große Teile der Schie-
organischen Bestandteile erfasst und
fergasvorkommen in politisch stabi-
die thermische Reife der Tongestei-
len Weltregionen, ein gutes Drittel
ne bestimmt, die das Erdgas- und
in den Industriestaaten der OECD,
Erdölpotenzial beeinflussen. Auch
davon allein ein Fünftel in Nord-
hierbei konnten sich die Experten auf
amerika. Europa darf immerhin mit
die Bestände der BGR stützen und
rund fünf Prozent rechnen. Die ab-
zogen mehrere 1 000 Analysedaten
schließenden Zahlen der NiKo-Stu-
heran. Die aufwendigen Untersu-
die zum Potenzial von Schiefergas in
chungen zeigen, dass in Deutschland
zahlreiche Gesteinsformationen ein
Potenzial für Schiefergas und –öl aufweisen. Zu den vielversprechendsten
zählen der Posidonienschiefer aus
dem Jura, die „Wealden“-Fazies aus
der Unterkreide sowie Gesteine des
Karbon. Regional ist mit Potenzialen
vor allem im Norddeutschen Becken
zu rechnen.
Wesentlicher Bestandteil des Projekts ist auch die Untersuchung der
Umweltauswirkungen, die eine Erschließung des Schiefergases mit sich
bringen würde. Wird Trinkwasser
durch die hydraulische Stimulation
im Untergrund gefährdet? Dieser
und weiterer Fragen zu möglichen
Umweltrisiken, die große Besorgnis
in der Bevölkerung auslösen, wird
mithilfe aufwendiger Modellierungen
und Laboruntersuchungen in dem
Projekt nachgegangen.
Anhand eines lithologischen und
hydrogeologischen Querschnittes
für das Norddeutsche Becken wird
Gesteinsformationen mit Potenzial für Schiefergas in Deutschland.
etwa die mögliche Ausbreitung der
Modelliert und berechnet werden
größte Herausforderung besteht nun
eingepressten Fracking-Fluide im
auch die zu erwartende Seismizität
darin, die wissenschaftlichen Ergeb-
Untergrund simuliert. Verschiedene
und die Rissgrößen, wenn die Fluide
nisse in die öffentliche Diskussion um
Szenarien wurden modelliert, um
im Untergrund eingepresst werden.
das Thema Fracking einzubringen.
ihrem Einsatzort in mehr als 1 000
Die bisherigen Ergebnisse stützen die
Lesen Sie auch das Interview
Metern Tiefe über Jahrzehnte und
Erkenntnisse einer vorläufigen Studie
auf Seite 71.
Jahrhunderte zu ermitteln und so
aus dem Jahr 2012. Demnach ist eine
zu klären, ob ein ausreichender Ab-
kontrollierte und umweltgerechte Er-
stand zu den trinkwasserführenden
schließung von Schiefergas aus geo-
Schichten sichergestellt werden kann.
wissenschaftlicher Sicht möglich. Die
den Aufstieg der Flüssigkeiten von
Kontakt: Stefan Ladage
BGR Report
17
Rohstoffversorgung sichern
Neues Tiefseeforschungsschiff Sonne: Probefahrt mit 3D-Seismik und CSEM-Messsystem Golden Eye
Sonne besteht den Test
BGR-Wissenschaftler machen Probefahrt mit dem neuen Tiefseeforschungsschiff
Das neue Forschungsschiff der deutschen Meeresforschung, das Tiefseeforschungsschiff
Sonne, befindet sich seit November 2014 offiziell im Dienst. Wissenschaftler der BGR haben
das Schiff während zweier Erprobungsfahrten in der Nordsee auf Herz und Nieren getestet.
Das neue 116 Meter lange und 21
Meter breite Tiefseeforschungsschiff
(TFS) Sonne wird künftig als multidisziplinäres Forschungsschiff im
Indischen und Pazifischen Ozean
unterwegs sein. Zusammen mit weiteren Institutionen der deutschen Meeresforschung, darunter GEOMAR
und Marum, war die BGR bereits in
die Planungsphase des mit Spitzentechnologie ausgestatteten Großforschungsschiffs involviert.
Die erste Erprobungsfahrt des TFS
Die Scherbretter spreizen die einzelnen Komponenten einer 3D-Messung während der Fahrt um 150 Meter
hinter dem Schiff auseinander.
Sonne mit Wissenschaftlern der BGR
möglichen Einfluss seismischer Mes-
file vermessen, das präzise Einmessen
startete im September 2014 in Em-
sungen auf die Meeresumwelt genau
und Positionieren der seismischen
den. Um den dichten Schiffsverkehr
abschätzen zu können“, so Dr. Axel
Ausrüstung überprüft sowie mit den
in der Deutschen Bucht so gut wie
Ehrhardt vom Fachbereich Marine
nautischen Offizieren das meterge-
möglich zu umgehen, wurden hier-
Rohstoffforschung. Ruhige See- und
naue Steuern des Schiffes getestet.
bei Tests im Bereich der schottischen
Windverhältnisse sorgten für gute
Nordsee durchgeführt.
Testergebnisse während der Fahrt.
Auf der zweiten Erprobungsfahrt
testeten Wissenschaftler der BGR
18
Im Mittelpunkt standen Funkti-
Nach der Erprobung aller für eine
und der Universität Bremen das
onsprüfungen der neuen 3D-Seis-
seismische Messung notwendigen
neu entwickelte, elektromagnetische
mik. Zusätzlich wurden erstmalig
Komponenten, konnten die Wissen-
Messsystem Golden Eye. Mit diesem
die genauen Schalldruckpegel der
schaftler mithilfe der Schiffsbesatzung
leuchtend-gelben, aus glasfaserver-
seismischen Luftpulser vermessen.
das gesamte 3D-Messsystem erfolg-
stärktem Kunststoff gefertigten Gerä-
„Die umfassende Kenntnis der Sig-
reich im Meer aussetzen. Im Zuge der
teträger und den darauf installierten
nalausbreitung ist wichtig, um einen
weiteren Fahrt wurden erste Test-Pro-
Sensoren sollen künftig Massivsulfid-
BGR Report
netischen Eigenschaften aufspüren.
Darüber hinaus ist das System auch
zur Charakterisierung von Sedimentporositäten und der mineralischen
Zusammensetzung des Meeresbodens
bis in etwa zehn Meter Eindringtiefe
einsetzbar.
Mit den technischen Möglichkeiten des neuen Schiffes ließ sich das
Messsystem problemlos über das
Heck am hinteren Arbeitsdeck ins
Wasser aussetzen und wieder einholen. Die Energieversorgung sowie die
Das neue Forschungsschiff Sonne auf Testfahrt in der Britischen Nordsee.
Befehls- und Datenkommunikation
erfolgten über das zwölf Kilometer
lange, schiffseitige Tiefseekabel. Somit konnte Golden Eye vollständig
über eine Befehlskonsole gesteuert
und mit Monitoren und Lagesensoren
überwacht werden.
Im Winter 2015 wollen die Wissenschaftler mit Golden Eye in den deutschen Lizenzgebieten vor Mauritius
auf die Suche nach längst erloschenen
„Schwarzen Rauchern“ am Meeresboden gehen. „Schwarze Raucher“ sind
auch als polymetallische Lagerstätten
Das elektromagnetische Messsystem Golden Eye wird für künftige Einsätze in den deutschen Massivsulfidlizenzgebieten erstmalig getestet.
bekannt und weisen hohe Anteile
an Bunt- und Edelmetallen sowie
vorkommen in den deutschen Lizenz-
Die Riesenspule hat einen Durchmes-
verschiedenen Spurenelementen wie
gebieten im südwestlichen Indischen
ser von dreieinhalb Metern und ist
Antimon und Kobalt auf.
Ozean erkundet werden. Die BGR
mit Licht, Kameras und weiterer Sen-
hatte den Fachbereich Marine Geo-
sorik ausgestattet. Damit kann Gol-
Kontakt: Dr. Axel Ehrhardt,
physik der Universität Bremen mit
den Eye Erzvorkommen unter dem
Dr. Katrin Schwalenberg
der Entwicklung des Messsystems
Meeresboden aufgrund ihrer hohen
beauftragt.
elektrischen Leitfähigkeit und magBGR Report
19
Lebensgrundlagen erhalten
Urbane Geochemie
Edelmetalle im Boden
BGR vergleicht Platinmetallgehalte in Berliner Stadtböden
In rund 15 europäischen Städten ermitteln Wissenschaftler
im EU-Projekt Urbane Geochemie den derzeitigen geochemischen Zustand der dortigen Böden. Im Untersuchungsgebiet Berlin liegt der Schwerpunkt auf den Platinmetallen
Platin, Palladium und Rhodium, denn für sie gibt es noch
Vergleichsproben aus dem Jahr 1992.
maligen Proben wurden daher mit
Die Edelmetalle der Platingruppe
In den BGR-Beständen in Berlin la-
gestiegene PGE-Konzentrationen.
(PGE) werden für die unterschied-
gern noch Proben aus den 1990er
lichsten Zwecke eingesetzt. Am wei-
Jahren, die mit aktuellen Proben ver-
In der Berliner Innenstadt sind nach
testen verbreitet ist vermutlich die
glichen werden können. Damit haben
20 Jahren die Hintergrundgehalte von
Verwendung in den 3-Wege-Kataly-
die Berliner Messungen europaweiten
Platin auf 170 Prozent, bei Palladium
satoren der Autos. Sie haben sich seit
Seltenheitswert. „Ein unschätzbarer
auf 390 Prozent und bei Rhodium
1989 in Deutschland durchgesetzt
Vorteil, denn die Analysentechnik
sogar auf 440 Prozent gestiegen. Da-
und die Abgase merklich gesäubert.
hat sich seitdem stark weiterentwi-
bei ist ein Zusammenhang mit dem
Allerdings setzt so ein Kat geringe
ckelt“, so Dr. Manfred Birke, Arbeits-
Straßenverkehr unverkennbar – die
Mengen von Platin, Palladium und
bereichsleiter im BGR-Fachbereich
Werte steigen mit zunehmender Nähe
Rhodium frei, und das schlägt sich in
„Boden als Ressource – Stoffeigen-
zu Straßen und der Verkehrsdichte
der Bodenbelastung nieder.
schaften und Dynamik“. Die da-
an. Nur an einzelnen Stellen, etwa
heutigen Methoden erneut analysiert
und mit den jüngst von der BGR entnommenen Proben verglichen und
im vergangenen Jahr in geochemische Karten umgesetzt. Sie zeigen
gegenüber den Proben von 1992 stark
in den Stadtteilen Lichtenberg und
Niederschöneweide, ist die Nähe zu
bestehenden oder früheren Industriestandorten ausschlaggebend für die
hohen Werte.
Kontakt:
Dr. Manfred Birke
Verteilung der Platingehalte in den Oberböden der Berliner Innenstadt.
20
BGR Report
Lebensgrundlagen erhalten
Richtlinien zum Grundwasserschutz in Burundi / Afrika
Grundwasserschutz in Burundi
BGR-Experten untersuchen Wasservorkommen in drei
Regionen
Abtragung des natürlichen Bodenschutzes zur
Das ostafrikanische Burundi ist in Größe und EinwohnerZiegelherstellung.
zahl etwa vergleichbar mit Belgien, doch seine Bevölkerung
wächst mit einer der höchsten Raten der Welt. Eine sichere lichen Provinz Kirundo führten die
und nachhaltige Wasserversorgung, auch für die zukünftigen BGR-Experten und ihre burundischen
Kollegen eine Bestandsaufnahme von
Generationen, hat daher hohe Priorität.
Grundwasservorkommen durch. In
In dem vierjährigen Projekt Ma-
Derzeit decken etwa 42 000 Quellen
der zentralburundischen Stadt Gitega
nagement und Schutz der Grund-
den Bedarf, doch haben sie inzwischen
und im Bezirk Rumonge am Tangan-
wasserressourcen der technischen
die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit
jika-See stand dagegen der Grundwas-
Zusammenarbeithat die BGR die zu-
erreicht. Untersuchungen der BGR
serschutz im Zentrum der Projekte.
ständigen burundischen Behörden
belegen, dass etwa die Hälfte der Quel-
bei der nachhaltigen Entwicklung und
len bakteriell verunreinigt ist. Neue
In Gitega, der zweitgrößten Stadt des
dem Schutz der Grundwasserressour-
Vorkommen zu erschließen und der
Landes, untersuchten sie die Keim-
cen beraten. Im August 2014 erließ
Schutz der bestehenden Quellen tun
belastung des Trinkwassers. Zudem
das Wasser- und Umweltministerium
daher Not. In drei exemplarischen
wurden Markierungsversuche zur
ein Dekret mit entsprechenden Richt-
Regionen zeigte das Projekt im ver-
Ermittlung von Grundwasserfließ-
linien.
gangenen Jahr Wege auf: In der nörd-
geschwindigkeiten durchgeführt. Die
Experten empfahlen auf der Basis
ihrer Untersuchungsergebnisse die
Einrichtung von Trinkwasserschutzgebieten. Im dritten Untersuchungsgebiet Rumonge schließlich wurden
die ersten Trinkwasserschutzgebiete
des Landes nach den neuen Grundwasserschutz-Richtlinien ausgewiesen.
Messungen der Leitfähigkeit des Grundwassers bei
einem Markierungsversuch.
Wassernutzung aus einer gefassten Quelle.
Kontakt: Dr.-Ing. Sara Ines Vassolo
BGR Report
21
Lebensgrundlagen erhalten
Boden: Ressourcenbewertung und Management
Von Wind und Wasser
davongetragen
Bodenerosion gefährdet über die Hälfte der deutschen Ackerfläche
Im Durchschnitt gehen auf einem Hektar Acker jährlich drei bis acht Tonnen Boden verloren.
Das wird kaum wahrgenommen, denn es entspricht nur einem Abtrag von etwa 0,3 bis 0,8
Millimetern. Dennoch stellt Erosion eine schleichende Gefahr für die Bodenfruchtbarkeit dar,
da der Prozess über Jahrhunderte hinweg andauert und so große Massen an Erde bewegt.
Eine neue Karte der BGR gibt einen Überblick über die regionale Verteilung des Risikos.
Die neue BGR-Karte zum Thema
stoffe und Wasser zu
Wassererosion zeigt, dass etwa ein
speichern. Erosion
Drittel der Ackerfläche von Deutsch-
tritt vor allem bei
land mittel bis sehr hoch gefährdet
Ackerböden auf, da
sind. Dabei gibt es vier regionale
sie zeitweise nicht
Schwerpunkte: Das niedersächsische
durch Pflanzen be-
Berg- und Hügelland, das sächsische
deckt und geschützt
Hügelland mit dem Erzgebirgsvor-
sind. Das abgetra-
land, die Neckar- und Tauber-Gäu-
gene Bodenmaterial
platten und das Unterbayerische
wird an anderer Stel-
Hügelland. Die BGR-Karte zur Win-
le abgelagert, wo es
derosionsgefährdung der Ackerböden
den Stoffhaushalt der
zeigt, dass diese Gefahr vor allem im
Flächen beeinflusst. In Gewässern
güsse mit mehr als 20 Litern Wasser
Norddeutschen Tiefland akut ist. Die
verschlechtert es in der Regel den
pro Stunde und Quadratmeter sind
Jungmoränenlandschaften in Schles-
ökologischen und chemischen Zu-
die beiden auslösenden Erosions-
wig-Holstein, Mecklenburg-Vorpom-
stand. Der Schutz vor Erosion dient
faktoren. Trifft etwa Starkregen auf
mern und Brandenburg weisen eine
deshalb nicht nur dem Erhalt des
ungeschützten Boden, zerlegen die
mittlere bis hohe Gefährdung auf.
Bodens und seiner Ertragsfähigkeit
Tropfen mit ihrer kinetischen Energie
an sich, sondern schützt auch andere
Bodenaggregate in kleine Bruchstü-
Teile des Ökosystems.
cke. Durch diese werden zunehmend
Durch Erosion verliert der Boden
Rillenerosion durch Oberflächenabfluss auf einem Acker in Niedersachsen.
seinen wertvollsten Teil, die hu-
22
die Poren des Bodens verstopft und
musreichen oberen Schichten. Der
Starke Winde mit Geschwindigkeiten
seine Fähigkeit Regenwasser aufzu-
durchwurzelbare Raum verringert
von über sechs Metern pro Sekunde
nehmen verringert sich. Das Wasser,
sich und damit das Potenzial, Nähr-
(Windstärke 6) und extreme Regen-
das nicht einsickern kann, fließt an
BGR Report
Potenzielle Erosionsgefährdung der Ackerböden durch Wasser in Deutschland.
Potenzielle Ersosionsgefährdung der Ackerböden durch Wind in Deutschland.
der Oberfläche ab und nimmt Boden-
insbesondere Mais) führen zu un-
lust durch Erosion also bei weitem
teilchen mit sich.
geschützten Bodenoberflächen, die
nicht wettmachen. Die Folgen sind
sowohl durch Regen als auch durch
geminderte Erträge der betroffenen
Wind angreifbar sind.
Äcker. Die Erosion verändert aber
Winderosion tritt bei abgetrockneten Böden auf, denn bei Feuchtigkeit
auch nachhaltig den Wasserhaushalt
haften die Partikel zusammen. Der
Insgesamt werden auf ackerbau-
der Landschaft. Dr. Jan Bug von der
Mensch beeinflusst sowohl Wasser als
lich intensiv genutzten Flächen in
BGR stellt dazu fest: „Bodenerosion
auch Winderosion durch seine Tätig-
Deutschland im Durchschnitt drei
muss durch aktive Maßnahmen der
keit: Weite, offene Landschaften, die
bis acht Tonnen, in Extremlagen auch
Landwirtschaft eingedämmt werden.
die industrialisierte Landwirtschaft
bis zu 20 Tonnen Boden pro Hek-
Ansonsten verlieren die Äcker schlei-
bevorzugt, fördern den Bodenabtrag.
tar und Jahr durch Wassererosion
chend ihre Fruchtbarkeit und ihre
Die konventionelle Pflugwirtschaft
abgetragen. Das entspricht einem
Funktion als Wasserspeicher. In der
und die verstärkte Aussaat von An-
Abtrag von bis zu zwei Millimetern.
Folge stiege auch die Wahrscheinlich-
baukulturen mit Saatterminen zwi-
Die durchschnittliche Bodenbildung
keit von Hochwässern an.“
schen März und Mai (zum Beispiel
beträgt demgegenüber nur 0,1 Mil-
Sommergetreide, Zuckerrübe und
limeter im Jahr. Sie kann den Ver-
Kontakt: Dr. Jan Bug
BGR Report
23
Lebensgrundlagen erhalten
D-AERO: Aerogeophysikalische Kartierungen am Jadebusen
Die Versalzung des
Grundwassers
BGR schließt Hubschrauberbefliegungen an der
niedersächsischen Nordseeküste vorläufig ab
schleppt hat. Als letztes Vermessungsgebiet wurde 2014 das Umland der
Städte Jever, Schortens und Varel am
Jadebusen überflogen sowie, mit einer
Sondererlaubnis der Nationalparkverwaltung, das Wattenmeer im südlichen Jadebusen. Die Befliegung der
Nordseeküste soll exemplarisch die
Leistungsfähigkeit der Aerogeophysik
zeigen und kann in Kooperation mit
den anderen Bundesländern später
auf weitere Gebiete der Bundesrepublik ausgedehnt werden.
Mit der Sonde kartieren die Geowissenschaftler der BGR den Erduntergrund. Die Elektromagnetiksonde
beherbergt Messinstrumente für Magnetik und Elektromagnetik sowie
einen Laser-Höhenmesser in ihrer
10-Meter-Kevlarhülle. Im Hubschrau-
BGR-Messhubschrauber beim Start auf dem Jade-Weser-Airport in Wilhelmshaven.
ber selbst sind ein Gammastrahlenspektrometer und die Steuerungs- und
24
Die oberen Bodenschichten spielen für die an der Erdoberfläche lebenden Menschen eine besondere Rolle. Grundwasserfluss, Nähr- oder Schadstofftransport, all das findet in den
obersten 100 Metern des Untergrundes statt. Die luftgestützte Geophysik bietet effiziente Möglichkeiten, innerhalb kurzer
Zeit grundlegende Parameter für große Gebiete zu erheben.
Mit dem Projekt D-AERO hat die BGR das jetzt am Beispiel
der niedersächsischen Nordseeküste demonstriert.
Datenerfassungsgeräte installiert. Der
Der schnittige weiß-rote Hubschrau-
der niedersächsischen Nordseeküs-
spektrometer erfasst die Zusammen-
ber, der eine etwa zehn Meter lange,
te gesichtet worden. Die Zigarre ist
setzung der obersten Bodenschichten
ebenfalls weiß-rote Zigarre am dün-
eine elektromagnetische Messsonde,
aufgrund ihrer natürlichen Gam-
nen Kabel in nur 30 bis 40 Metern
die der BGR-eigene Hubschrauber
mastrahlung. Der Laser-Höhenmes-
Höhe über den Erdboden schleppt,
seit 2007 bei Arbeiten zum Projekt
ser nimmt ein sehr genaues Bild vom
ist inzwischen in fast jedem Winkel
D-AERO über das Küstengebiet ge-
Oberflächenprofil auf.
BGR Report
Elektromagnetik-Sensor identifiziert
die geologische Struktur des Geländes
und die Grundwasservorkommen aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit
bis in eine Tiefe von etwa 100 Metern, während das Magnetometer die
Geologie auch bis in größere Tiefen
erkunden kann. Das Gammastrahlen-
Die Nordseeküste ist von großem
nen, die der Salzgehalt dem Wasser
Luft große Flächen kartiert werden
Interesse für die Geoexperten, denn
verleiht. Mit ihren Messflügen über
können. Dabei ist gerade die flächi-
das Gebiet mitsamt den vorgelagerten
Friesland konnten die BGR-Exper-
ge Verknüpfung der verschiedenen
Inseln und dem Wattenmeer wird
ten deutlich kartieren, wie weit das
Parameter von großer Bedeutung. So
vom Klimawandel besonders betrof-
Salzwasser bislang im Untergrund
können zum Beispiel Änderungen in
fen sein. Inseln, Küstenlinie und Watt
des unmittelbaren Küstengebiets vor-
der Bodennutzung den Wasserhaus-
müssen sich gegen steigende Pegel
dringen konnte (rot gefärbte Bereiche
halt beeinflussen und so die Grund-
und zunehmend häufige und heftige
in der Karte). Ebenfalls erkennbar
wasserpegel verändern. Diese aber
Stürme wappnen. Auf Grundlage der
war die Verteilung von durchlässi-
sind wichtige Informationen für die
Messflüge wollen die Wissenschaftler
gem Sand (blau) und dichterem Ton
Infrastrukturplanung. Die bei den
besonders gefährdete Bereiche iden-
(gelb).
Messflügen gewonnenen Daten stehen
tifizieren.
nach der Auswertung über das FachMit dem Einsatz von Hubschrauber
informationssystem Geophysik des
In einem weiteren Fokus der Exper-
und Flugsonde können die Wissen-
Leibniz-Instituts für Angewandte Geo-
ten stehen die Grundwasservorkom-
schaftler wesentlich schneller einen
physik in Hannover zur Verfügung.
men. Ihnen droht an den Küsten die
flächendeckenden Einblick in Auf-
Gefahr, dass Meerwasser einbrechen
bau und Beschaffenheit der oberen
und sie versalzen kann. Wie sich
Bodenschichten gewinnen als mit
nutzbares Süßwasser und Salz- oder
den herkömmlichen Methoden am
Brackwasservorkommen verteilen,
Boden. Diese bleiben naturgemäß
können die Wissenschaftler anhand
bruchstückhaft und auf besondere
der elektrischen Leitfähigkeit erken-
Areale beschränkt, während aus der
www.bgr.bund.de/D-AEROdeutschlandweite-aerogeophysik-befliegung
Kontakt: Dr. Bernhard Siemon
Süß-Salzwasserverteilung in Ostfriesland.
Aerogeophysik-Messgebiete in Norddeutschland.
BGR Report
25
Lebensgrundlagen erhalten
FLIN: Freshwater Lens INvestigations
Frischwasser im
Inseluntergrund
Süßwasserlinse garantiert Trinkwasserversorgung auf
der Insel Langeoog
Wie auf vielen Inseln sind auch die Bewohner des ostfriesischen Langeoogs für ihr Trinkwasser auf Grundwasservorkommen im Untergrund angewiesen. Das BGR-Projekt FLIN
hat in den vergangenen drei Jahren die Süßwasserlinse auf
der Insel beispielhaft und umfassend untersucht.
ansonsten salzigen Grundwasser
schwimmt.
Sie soll trotz Klimawandel, Meeresspiegelanstieg auch zukünftig die
Versorgung der Insel gewährleisten.
Deshalb hat die BGR das Vorkommen
der Süßwasserlinse im Projekt FLIN
seit Anfang 2012 eingehend unter
die Lupe genommen. „Langeoog ist
für uns so etwas wie ein Naturlabor“,
meint Projektleiter Dr. Georg Houben. Dort ließen sich exemplarisch
die grundsätzlichen Herausforderungen einer Insellage studieren.
Weltweit leben rund 500 Millionen
Menschen auf Inseln, Tendenz steigend. Die Trinkwasserversorgung
gehört daher auf vielen Inseln zu den
drängendsten Fragen.
Auf Langeoog hat das Wasserversorgungsunternehmen OOWV eine
nachhaltige Lösung gefunden. „Es
wird deutlich weniger entnommen
als nachgeliefert wird“, berichtet der
Hydrologe. Dadurch kann auch ausgeschlossen werden, dass das darunter liegende Salzwasser eindringen
Küste von Langeoog bei Ebbe und Wasserturm. Die Trinkwasserversorgung gehört auf der ostfriesischen
Insel zu einer der drängendsten Fragen.
26
und den Trinkwasservorrat verderben
kann. Lieferant für das Süßwasser
Langeoog ist für Erholungsuchende
Anbindung an die dortige Trinkwas-
ist der Regen, der vor allem in den
ein Paradies aus Dünen, Strand und
serversorgung. Also sind die knapp
Dünentälern reichlich in den Un-
Meer, vom Festland getrennt durch
2 000 Langeooger und ihre jährlich
tergrund sickert. Daher sollten auf
einen vier bis acht Kilometer breiten
gut 200 000 Gäste auf die Selbstver-
Inseln mit vergleichbaren Bedingun-
Streifen Nordsee. Der hält zwar den
sorgung angewiesen. Das Wasser wird
gen vor allem Dünentäler besonders
Autoverkehr und viel Hektik fern,
aus einer Süßwasserlinse gefördert,
geschützt werden und unbebaut blei-
verhindert aber auch zum Beispiel die
die im Untergrund der Insel auf dem
ben. Langeoog hat in dieser Hinsicht
BGR Report
Grundwasserbeprobung im Dünengürtel des Pirola-Tals, Langeoog.
keine Probleme, hier sind die Dünen
oder die Winterregen schwächer aus-
Houben und seine Kollegen konnten
Naturschutzgebiet.
fallen oder sogar ganz wegbleiben.
aus den Wasserschichten für Langeoog auch ein Temperaturprofil
Die BGR-Experten vermaßen die ge-
Daneben untersuchten Georg Hou-
der vergangenen 100 Jahre erstellen.
nutzte Süsswasserlinse mit verschie-
ben und seine Kollegen auch die
Dazu benutzten sie stabile Isotope
denen geophysikalischen Methoden
Beschaffenheit des Süßwassers und
von Wasserstoff und Sauerstoff. Bei
wie Elektromagnetik und Kernspin-
beprobten dafür in regelmäßigen Ab-
höheren Temperaturen verdunsten
resonanz. Darüber hinaus nutzten
ständen die Linse in ihrem mächtigs-
mehr schwerere Isotope, dann ist ihr
sie Daten aus dem Projekt D-AERO,
ten Bereich. Eine Altersbestimmung
Anteil im Wasserdampf der Wolken
in dem Wissenschaftler die gesamte
des Wassers mithilfe des Wasser-
und damit auch in den kondensieren-
Nordseeküste vom Hubschrauber aus
stoffisotops Tritium ergab, dass es
den Regentropfen höher. Die ober-
elektromagnetisch kartierten (siehe
bis zu 100 Jahre alt ist. „Die größte
flächennahen und damit jüngeren
auch Seite 24). Mit diesen Daten er-
Überraschung war jedoch, wie intakt
Süßwasserschichten zeigten deutlich
stellten die FLIN-Forscher eine drei-
die Schichtung innerhalb der Linse
wärmere Bildungsbedingungen als
dimensionale Karte des Vorkommens,
geblieben ist“, so Houben. Die Trink-
die tieferen, älteren. In einem Zeit-
das an seiner stärksten Stelle rund 25
wasserentnahme hatte nicht zu einer
raum von 100 Jahren kamen die Hy-
Meter mächtig ist. Bis zur Jahresmitte
Durchmischung der gesamten Vor-
drologen auf einen Temperaturanstieg
2015 soll ein Computermodell folgen.
kommen geführt. Auch das werteten
von 1,5 Grad Celsius.
Mit ihm wollen die Hydrologen simu-
die BGR-Hydrologen als Beleg für die
lieren, wie das Vorkommen reagiert,
nachhaltige Bewirtschaftung.
Kontakt: Dr. Georg Houben
wenn der Pegel der Nordsee steigt
BGR Report
27
Lebensgrundlagen erhalten
Grundwasserberatung der Tschadseebeckenkommission
Atmender See
steuert wertvolle
Ressource
BGR unterstützt Anrainerstaaten des Tschadsees bei
nachhaltiger Grundwassernutzung
Quadratkilometer groß, etwa dreimal
so ausgedehnt wie das niederländische Ijsselmeer, doch mehrmals in
den vergangenen 40 000 Jahren war
er sogar komplett ausgetrocknet. „Es
ist ein atmender See“, sagt Dr. Sara
Vassolo, Hydrogeologin bei der BGR.
In den 1970er Jahren schrumpfte der
See zum Beispiel drastisch von 17 620
Quadratkilometern auf seine derzeitige Größe.
Vor rund 40 000 Jahren war der Paläo-Tschadsee dagegen auf seinem
Höhepunkt und etwa zwei Millionen Quadratkilometer groß. Das
war nahezu das gesamte Becken und
entsprach etwa zwei Dritteln des heutigen Mittelmeers. Etwa 20 000 Jahre
später trocknete er zum ersten Mal
vollständig aus. In den 10 000 Jahren
danach schwankte der Wasserstand
stark, bevor er sich vor 9 000 Jah-
Die meisten Brunnen in der Region Kanem sind offen. Die Wasserqualität ist daher stark durch Verunreinigungen gefährdet.
28
ren stabilisierte und eine Fläche von
340 000 Quadratkilometern einnahm.
Von Dauer war auch diese Ausdeh-
Rund 2,3 Millionen Quadratkilometer groß ist das Becken
des Tschadsees. Für 47 Millionen Bewohner ist der See die
direkte Wasserquelle. Mehr Menschen hängen jedoch von
den Grundwasservorkommen des Beckens ab, die vom
Tschadsee beeinflusst werden. Eine multinationale Kommission kümmert sich um die nachhaltige Nutzung dieser
Ressource und wird darin von der BGR unterstützt.
nung nicht. Der See schrumpfte, bis
Die Kommission für das Tschadsee-
zwei Flusssysteme gespeist. Das führt
Diese Dürre ließ den See innerhalb
becken CBLT ist für eine knappe Res-
dazu, dass das Gewässer sehr stark
von wenigen Jahren auf ein Zehntel
source zuständig. Der See liegt im
auf Klimaschwankungen reagiert.
eintrocknen, denn seine beiden ein-
trockenen Sahel und wird nur durch
Derzeit ist der Tschadsee rund 3 000
zigen Zuflüsse reagieren besonders
BGR Report
er vor etwa 1 000 Jahren ein erneutes
Gleichgewicht fand. Seither schwankte seine Fläche um 25 000 Quadratkilometer, bis mit Anbruch der 1970er
Jahre eine extreme Dürreperiode für
den Sahel begann.
empfindlich auf Klimaschwankun-
tersuchungen haben gezeigt, dass das
und seine Wasserressourcen teilen,
gen. Das Flusssystem von Komadugu
Grundwasser südöstlich vom See in
macht die Situation nicht einfacher.
und Yobe, das in das Nordbecken des
der Bahr el Ghazal Region 9 000 Jahre
Die sechs Hauptanrainerstaaten sind
Tschadsees mündet, liegt komplett
alt ist, also aus der Zeit stammt, als
Mitglieder der CBLT, der Sudan als
im extrem dürreanfälligen Sahelge-
sich der See nach jahrtausendelanger
siebter Staat ist Beobachter, nur Al-
biet Nordnigerias und Nigers. Der
Trockenheit wieder regeneriert hatte.
gerien nimmt nicht teil. Die CBLT ist
zweite Zufluss, das System von Chari
Dieses Grundwasser ist wegen sei-
die einzige Institution, die das Man-
und Logone, kommt von Süden und
nes Alters stark mit Natrium, Fluor,
dat hat, grenzüberschreitende Interes-
Osten und hat ein Einzugsgebiet von
Sulfat und Arsen beladen. Vor allem
senkonflikte zu behandeln, allerdings
der Zentralafrikanischen Republik
der Fluor- und Arsengehalt stellt eine
fehlen ihr bislang Ausstattung und
bis zur Hochebene von Adamaoua in
Gesundheitsgefahr dar, so dass die
Know-how, um der Wasserkrise und
Kamerun. Hier sind die klimatischen
Vorkommen nur mit adäquater Auf-
der Degradation des Ökosystems
Bedingungen weniger harsch als im
bereitung für Trinkwasser geeignet
wirksam entgegenzutreten. Die BGR
Norden, weshalb dieses Flusssystem
sind.
unterstützt die Kommission daher bei
90 Prozent des Tschadseewassers beisteuert.
der Entwicklung ihrer Kapazitäten
Die Wasserknappheit wird im gesam-
und der Schulung ihres Personals.
ten Tschadseebecken noch durch ein
Der an- und abschwellende Tschadsee
hohes Bevölkerungswachstum und
spielt für die Neubildung der Grund-
die Entwicklung von Bewässerungs-
wasservorkommen in der Region
projekten verschärft. Die Tatsache,
eine wichtige Rolle. Neue BGR-Un-
dass sich acht Staaten das Becken
www.bgr.bund.de/lcbc
Kontakt: Dr.-Ing. Sara Ines Vassolo
Die Wirtschaft in Kanem basiert auf der Kamelzucht.
Kleinräumige Bewässerungslandwirtschaft für Eigenbedarf im Wadi Bahr el Ghazal.
BGR Report
29
Lebensgrundlagen erhalten
Fortschreibung bundesweiter Hintergrundwerte für anorganische Stoffe in Böden
Inventar für 16 potenzielle
Schadstoffe
BGR-Bodenexperten ermitteln Hintergrundwerte für ganz Deutschland
BGR-Bodenexperten aktualisieren derzeit die Hintergrundbelastung bundesdeutscher Böden mit insgesamt 16 potenziell
giftigen Elementen. Die Daten dienen als Grundlage für plausible Grenzwerte im Bodenschutz.
aus keine wissenschaftliche Spielerei,
sondern bildet die Grundlage, auf
der Bundes- und Landesumweltbehörden erst Schadstoffgrenzwerte
ermitteln können. „Wir stellen sozusagen ein Inventar für diese Elemente auf “, erklärt Dr. Florian Stange
vom BGR-Fachbereich „Boden als
Ressource – Stoffeigenschaften und
–dynamik“.
Zu den Stoffen gehören Blei, Cadmium, oder Quecksilber aber auch zum
Beispiel Kupfer, Selen oder Thallium.
Die Vielfalt der hiesigen Böden fließt
ebenfalls in die Aufstellung ein: Die
16 Hintergrundwerte werden für insgesamt 13 Ausgangsgesteine ermittelt.
Darunter verstehen die Fachleute das
Bodenprofil im Wald bei Königstein im Taunus.
Karte der Hintergrundwerte von Nickel (Ni) im
Oberboden in Deutschland.
Fest- oder Lockergestein, das unter
dem Boden ansteht und diesen per
Verwitterung mit Material versorgt.
Gartenbesitzer in traditionellen Erz-
allgemeine Umweltverschmutzung
Die Daten werden von den zustän-
bergbaugebieten wissen es aus eige-
in Böden gelangen, gehören sie zur
digen Landesbehörden erhoben. Die
ner Erfahrung: Schadstoffe müssen
sogenannten Hintergrundbelastung.
BGR harmonisiert und validiert die
nicht erst durch den Menschen in den
30
Werte.
Boden gelangen – je nach Gestein,
Für 16 potenziell giftige chemische
aus dem der Boden entstand, sind
Elemente bringen BGR-Bodenex-
sie schon von Natur aus vorhanden.
perten derzeit die Hintergrundwerte
Ebenso wie die Stoffe, die über die
auf den jüngsten Stand. Es ist durch-
BGR Report
Kontakt: Dr. Florian Stange
Geowissen entwickeln und vernetzen
Neues petrophysikalisches Labor in Berlin-Spandau
Messen für den
Feldeinsatz
Petrophysikalisches Labor adaptiert Labormethoden
für die hydrogeologische Praxis
Mit der Eröffnung ihres neuen petrophysikalischen Labors ist
die Arbeitsgruppe Bodengeophysik am Berliner BGR-Standort Spandau jetzt komplett. In dem Labor ist das gesamte
Messung der elektrischen Impedanz einer SediInstrumentarium an einem Ort versammelt, das die Wissenmentprobe im Klimaschrank.
schaftler zur Beantwortung hauptsächlich hydrogeophysikasungen die hydraulische Leitfähigkeit
lischer Fragen heranziehen.
auch in der ungesättigten Bodenzone
zu bestimmen.
Eine andere Messmethode stellen die Spandauer Experten in
den Dienst der Rohstoffsuche. Im
BGR-Petrolabor konnten die Wissenschaftlerinnen Dr. Tina Martin
und Sarah Hupfer für künstliche
Gemische aus Pyrit, Galenit, Sphalerit und Quarzsand einen quantifi-
Miniaturausgabe eines Magnetspintomographen für Messungen der Nuklearmagnetischen Resonanz von
Sediment- und Bodenproben.
zierbaren Zusammenhang zwischen
der Phasenverschiebung der elek-
„Wir untersuchen im Labormaß-
bestimmter Boden ist. Sie ist mit der
trischen Impedanz und dem Mi-
stab an repräsentativen Proben, wie
Abklingzeit der Nuklearmagnetischen
neralgehalt beziehungsweise der
geophysikalisch messbare Größen
Resonanz (NMR) verknüpft, mit ent-
Korngröße nachweisen. Ziel dieser
mit den hydrogeologisch wirksamen
sprechenden Instrumenten gemessen
Untersuchungen ist es, dieses Verfah-
Größen zusammenhängen, die zur
werden können. 2014 konnten die
ren zur Abschätzung der nutzbaren
Charakterisierung von Grundwasser-
Hydrogeophysiker nachweisen, dass
Restmineralgehalte in alten Bergbau-
leitern benötigt werden“, erklärt Dr.
so etwas auch für nicht vollständig
halden anzuwenden.
Stephan Costabel. Ein Beispiel dafür
wassergesättigte Böden gilt. Diese Er-
ist die hydraulische Leitfähigkeit, die
gebnisse können in Zukunft genutzt
Kontakt:
anzeigt, wie wasserdurchlässig ein
werden, um vor Ort mit NMR-Mes-
Dr. Stephan Costabel
BGR Report
31
Geowissen entwickeln und vernetzen
GDI-BGR: Geodateninfrastruktur der BGR
Geodaten weltweit verfügbar
BGR ermöglicht mit neuer Geodateninfrastruktur einen vereinfachten Zugang zu
geowissenschaftlichen Ergebnissen unter Berücksichtigung der INSPIRE-Richtlinie
Europa wächst trotz aller Schwierigkeiten immer enger zusammen. Mit der Umsetzung der
INSPIRE-Richtlinie gilt dies auch für die Geodaten im Umweltbereich aus insgesamt 28
EU-Staaten. Die BGR bereitet sich auf die europaweite Erschließung der geowissenschaftlichen Datenbestände mit dem Aufbau einer Geodateninfrastruktur, kurz GDI-BGR, vor.
Geodaten sind begehrte Informationen in der modernen Welt und
dienen oftmals als Entscheidungsgrundlage im politischen Diskurs.
Karten werden zum Beispiel für jede
Navigations-App auf dem Smartphone gebraucht, und jeder Autofahrer mit Navi weiß, wie wichtig es ist,
dass sie stets aktuell sind. Auch die
Bedeutung von Informationen über
die weltweite Verteilung von Ressourcen, Belastungen im Boden, chemische Grundwassereigenschaften,
über Gefährdungen durch Erdfälle in
Karst- oder Tagbrüche in Bergbaugebieten oder schlicht die Erdbebenaktivität fällt unmittelbar ins Auge.
32
Der neue Geoviewer der BGR.
Anbieter oft nicht einig. Dies trifft
ten keineswegs nach einheitlichen
Doch wer Daten aus unterschiedli-
insbesondere auf die föderale Bundes-
Kriterien, sind sich häufig sogar über
chen Quellen flächendeckend nutzen
republik Deutschland zu, die durch
ihre Begriffe und deren Definition
will, wird bald feststellen, dass sie
die Souveränität der Bundesländer
uneins.
bisweilen nicht miteinander kombi-
auf nationaler Ebene mit den gleichen
nierbar sind. Nicht nur unterschied-
Abstimmungsproblemen zu kämpfen
Die EU-Kommission hat sich mit
liche Staaten benutzen verschiedene
hat wie das auch auf EU-Ebene der
ihrer INSPIRE-Richtlinie aufgemacht,
Standards und Formate, auch inner-
Fall ist. Überdies erheben die ver-
das babylonische Gewirr der Geoda-
halb eines Staatsgebietes sind sich die
schiedenen Wissenschaften ihre Da-
ten in Europa zu ordnen. Bis 2020
BGR Report
flows und zur Qualitätssicherung der
der vergleichen und die geowissen-
Daten definiert und umsetzt.
schaftlichen Fachdaten zu einzelnen
Objekte abrufen, etwa die Magnitu-
Das neue Produktcenter.
Mit den Erneuerungen im Maschi-
den von Erdbeben oder die geolo-
nenhaus wird auch die Fassade der
gischen Schichtungsverhältnisse an
BGR-Produktpräsentation im Inter-
bestimmten Orten.
net aufpoliert. Das Produktcenter
und der Geoviewer sind die zentra-
Diese beiden Systeme bilden den zen-
soll ein europaweites Geoportal den
len Anlaufstellen für alle Nutzer der
tralen Zugangspunkt zur Produktpa-
harmonisierten Zugang zu umweltre-
BGR-Produkte – ganz gleich ob inter-
lette der BGR, die den nationalen bis
levanten Geoinformationen aus allen
essierte Öffentlichkeit oder Experten.
globalen Maßstabsbereich umfassen.
28 Mitgliedsstaaten bahnen. Mit dem
Diese Kernkomponenten sind mo-
Zusammen bilden sie die Informa-
novellierten Geodatenzugangsgesetz
dernisiert und an die gestiegenen
tionsplattform, auf der die geowis-
(GeoZG) vom 16. November 2012
Anforderungen der Gesetzgebung, an
senschaftlichen Arbeitsergebnisse
setzte die Bundesrepublik die EU-An-
den technologischen Wandel in der
in kartographischer Form veröffent-
forderungen in nationales Recht um.
hausinternen IT-Infrastruktur und an
licht werden. Durch die Verknüpfung
Schon heute muss die BGR aufgrund
den Wunsch der BGR-Fachbereiche
von Geoviewer und Produktcenter
der Richtlinie einen Großteil der
angepasst worden, ihre geowissen-
werden ebenfalls die Zugänge zum
Daten über standardisierte digitale
schaftlichen Ergebnisse fachbereichs-
Bezug der Geodaten und ihrer Me-
Zugänge (Geodatendienste) bereit-
übergreifend in einem einheitlichen
tadaten über Geodatendienste und
stellen. Bis spätestens 2020 müssen
Corporate Design zu präsentieren. Im
Downloaddateiformate vermittelt.
dann auch Inhalte und Datenformate
Produktcenter kann der Nutzer über
Zukünftig wird geprüft, ob auch die
europaweit in abgestimmter Form zur
eine Suchoberfläche die Produktbe-
analogen Produkte der BGR, sowohl
Verfügung stehen, so dass diese Infor-
schreibungen und Ansprechpartner
Schriften als auch Karten, über eine
mationen miteinander verglichen und
zu Geodaten und Webservices wie in
Bestellfunktion erhältlich sein wer-
automatisiert weiterverarbeitet wer-
einem Katalog recherchieren. Die IN-
den. Für deren Bezug wird auf exter-
den können. Um dieser gesetzlichen
SPIRE-Anforderungen werden durch
ne Shopsysteme verlinkt. Der Viewer
Aufgabe gerecht zu werden, wurde
die integrierte und standardkonforme
ist modular aufgebaut. So können
der Aufbau der GDI-BGR ins Leben
CSW-2.0.2-Schnittstelle erfüllt, mit
neue Komponenten für Fachfunkti-
gerufen. Alle geodatenverarbeitenden
der alle Metadaten abrufbar sind.
onen stufenweise realisiert werden,
Prozesse innerhalb der BGR werden
Als Ergänzung zum Produktcenter
um die Fachanwendungen der BGR
aufeinander abgestimmt und harmo-
können via Link die Karten dann
zu integrieren.
nisiert, so dass Nutzer interoperable
im Geoviewer in vertrauter Brows-
Produkte in hoher wissenschaftlicher
erumgebung geöffnet und erkundet
http://geoviewer.bgr.de
Qualität zur Verfügung haben. Das
werden. Mit dem Geoviewer kann
http://produktcenter.bgr.de
will man erreichen, indem man
der Nutzer durch die verschiedenen
schrittweise gemeinsame Vorgaben
Kartenwerke der BGR wie in einer
zu einheitlichen Technologien, Work-
Kartengalerie stöbern, sie miteinan-
Kontakt: Tanja Wodtke
BGR Report
33
Geowissen entwickeln und vernetzen
Hyperspektrale Flugkampagne zur Vorbereitung der deutschen EnMAP Satellitenmission
Fernerkundung für die
Rohstoffexploration
Vorbereitungen auf Hyperspektral-Satellitenmission angelaufen
Der weltweite Rohstoffbedarf ist gewaltig und es ist absehbar, dass er mit den derzeit bekannten Reserven auf Dauer nicht gedeckt werden kann. An der Erschließung neuer Quellen
führt daher kein Weg vorbei. Der deutsche Hyperspektralsatellit EnMAP soll ab 2018 unter
anderem die Rohstoff-Exploration erleichtern. BGR-Experten bereiten die Nutzung schon
jetzt vor.
tierte Strahlung der Sonne in einem
breiten Spektralbereich vom sichtbaren Licht bis zum kurzwelligen Infrarot gemessen. Jedes sichtbare Mineral
sendet ein charakteristisches Muster
zurück. Diese Information kann erste
Anhaltspunkte für interessante Areale
liefern. 2018 soll der deutsche Hyperspektral-Satellit EnMAP starten, der
den Spektralbereich mit 220 Kanälen
Geländespektroskopie an gebänderten Eisensteinen bei Prieska, Südafrika.
für viele Bereiche interessant: die Be-
Die Menschheit sucht kontinuierlich
finden neuer Vorkommen in schwer
wertung der Vegetationsdichte und
nach zusätzlichen Rohstoffquellen.
zugänglichen Gebieten zu erwarten,
-qualität in der Ökosystemforschung,
„Die weitere Erkundung bekannter
die wegen des gewaltigen Aufwands
die Gewässerökologie und auch die
Ressourcen ist aus Sicht der Wissen-
selbst in Zeiten der Rohstoffhausse
Exploration von Bodenschätzen.
schaft und Industrie relativ problem-
nicht exploriert wurden.
los“, sagt Dr. Martin Schodlok vom
34
abdeckt. Die EnMAP-Messdaten sind
Wenn die Satellitendaten der En-
Arbeitsbereich Fernerkundung der
Experten wie Martin Schodlok ver-
MAP-Mission ab 2018 verfügbar
BGR, „aber wir müssen dennoch
sprechen sich von hyperspektraler
sein werden, wollen die BGR-Ex-
auch nach neuen Rohstoffressourcen
Fernerkundung Abhilfe, da man hier-
perten sofort mit der Auswertung
suchen.“ Potenzielle Quellen sind
durch die Oberfläche großer Gebiete
beginnen. Deshalb haben Mitarbeiter
allerdings nur durch verbesserte Ex-
nach vielversprechenden Vorkommen
des Arbeitsbereichs Fernerkundung
plorationsmethoden oder das Auf-
absuchen kann. Dabei wird die reflek-
2014 zur Vorbereitung der Satelli-
BGR Report
Metasedimente mit Blei-Zink-Kupfer Mineralisationen nahe Aggeneys, Südafrika. Landsat 8 RGB Darstellung.
tenmission Geländeuntersuchungen
Nordkap-Provinz ist vornehmlich
ten aufzubauen“, erklärt Schodlok.
in Südafrika durchgeführt, an die
arid und semi-arid, die Vegetations-
Die Spektralsignaturen der einzelnen
sich 2015 Flugzeugkampagnen mit
decke ist daher in der Regel dünn.
Minerale sollen in einer Datenbank
Hyperspektral-Sensoren anschließen
Das kommt der Exploration mit Hy-
abgelegt werden, mit deren Hilfe
werden. „Wir müssen die Sensordaten
perspektral-Fernerkundung entgegen.
dann aus den EnMAP-Daten Mine-
verifizieren können“, berichtet Schod-
Je schütterer der Bewuchs desto klarer
ralverteilungskarten oder geologi-
lok, der an den Geländemissionen
das Boden-Signal. „Bei zu dichter
sche Karten erstellt werden können.
teilgenommen hat.
Vegetation können wir nichts mehr
Empfehlenswert ist diese Methode
erkennen“, sagt Martin Schodlok.
vor allem für weitgehend unerkunde-
Das Team suchte drei Lagerstättenty-
Deshalb schied auch ein Versuchs-
te, relativ unzugängliche und ausge-
pen in der entlegenen Nordkap-Pro-
gebiet in der weiter östlich gelegenen
dehnte Gebiete wie die wüstenhaften
vinz auf und führte dort spektrale
südafrikanischen Provinz Limpopo
Regionen in Südafrika und Namibia
Geländemessungen an anstehendem
aus. Dort fällt mehr Regen, so dass
oder die weiten Gebiete der Mongo-
Gestein durch. Gesteinsproben wur-
dichtes Buschwerk und Savanne vor-
lei. Hier kann ein Satellit mit wenigen
den anschließend analysiert, um die
herrschen.
Überflügen erledigen, was sonst eine
Ergebnisse aus den Messungen zu
wochenlange und teure Geländekam-
überprüfen. Mit den für 2015 ge-
„Die Idee ist, mit den Ergebnissen
pagne erforderte.
planten Flugzeugkampagnen sollen
der Geländearbeit und den Flugdaten
hyperspektrale Auswertungsverfahren
sowie weiterer geowissenschaftlicher
Kontakt: Dr. Martin Schodlok,
für die Exploration weiterentwickelt
Informationen ein Expertensystem
Dr. Michaela Frei
und getestet werden. Das Klima der
zur Charakterisierung von LagerstätBGR Report
35
Geowissen entwickeln und vernetzen
Geodatenaustausch Niedersachsen
Raumplanung auf
einen Blick
Niedersächsisches Pilotprojekt bündelt Raumordnungspläne für die Rohstoffindustrie
(GIW-Kommission), deren Geschäftsstelle bei der BGR angesiedelt ist.
Den niedersächsischen Rohstoffunternehmen, die im Verband der
Bau- und Rohstoffindustrie e.V. zusammengeschlossen sind, werden die
Raumordnungspläne der Gebietskörperschaften gebündelt und in Form
Geodaten werden in der Bundesrepublik von zahlreichen
Behörden auf jeder föderalen Stufe erhoben. Sie stellen für
Unternehmen einen wertvollen Informationsbestand dar, der
aber schwer zu handhaben ist. Ein Pilotprojekt in Niedersachsen vernetzt jetzt dortige Rohstoffunternehmen und öffentliche Planungsorgane zum gegenseitigen Nutzen.
eines Webdienstes zur Verfügung ge-
Deutschland ist durchaus ein roh-
Vernetzung der staatlichen und pri-
verwaltung anzufragen – stattdessen
stoffreiches Land. 2011 wurden
vaten Geodaten kann frühzeitig vor
können sie die Daten internetgestützt
hierzulande 770 Millionen Tonnen
möglichen Konflikten warnen, damit
in einer Karte einsehen. Im Gegenzug
mineralischer Rohstoffe – vor allem
diese entschärft werden können. In
stellen wiederum die Rohstoffunter-
Sand und Kies – gewonnen. Aller-
Niedersachsen konnte ein Pilotprojekt
nehmen Daten über Abbautätigkeit
dings tritt der Rohstoffsektor in ei-
zum gegenseitigen Datenaustausch
und Renaturierungsmaßnahmen zur
nem dichtbesiedelten Land wie der
2014 mit ersten Ergebnissen aufwar-
Verfügung. Diese werden ebenfalls
Bundesrepublik schnell in Konkur-
ten. Federführend war die Kommis-
internetkonform aufbereitet und den
renz zu anderen Ansprüchen. Eine
sion für Geoinformationswirtschaft
Organen der Regionalplanung als
stellt. Das niedersächsische Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft
und Verbraucherschutz sammelt
die öffentlichen Daten. Für die Projekt-Teilnehmer erübrigt es sich
Quelle: GisInfoService, SES GmbH
Quelle: GisInfoService, SES GmbH
dadurch, bei jeder einzelnen Kreis-
Die Online-Anwendung GisInfoService ermöglicht Rohstoffunternehmen eine
effizientere Betriebsplanung.
36
BGR Report
Der GisInfoService umfasst ein breites Spektrum von Luftbildern und Katasterdaten bis hin zu unterschiedlichsten Fachinformationen aus den Bereichen
Geologie, Umwelt, Naturschutz, Raumordnung und Wasserwirtschaft.
Webdienst zur Verfügung gestellt.
„Das ist ein großer Fortschritt im
Austausch zwischen Wirtschaft und
Verwaltung“, erklärt Lars Behrens,
stellvertretender Geschäftsführer der
Geschäftsstelle GIW-Kommission,
„da diese Daten bislang einzeln gemeldet wurden.“ Damit die Informationen auch nur an die jeweiligen
Adressaten gelangen, lizenzieren die
Projektteilnehmer ihre Daten über die
Online-Anwendung GeoLizenz.org,
die auch von der GIW-Kommission
initiiert wurde. Zwei Drittel der Verwaltungsdaten und die ersten Beiträge von Rohstoffunternehmen sind
Quelle: GIW/flytime-fotolia.com
inzwischen eingepflegt.
Öffentliche Geodaten sind für viele Unternehmen unverzichtbare Grundlage ihrer Tätigkeit. Das
Wirtschaftspotenzial der Informationen wird auf einige Milliarden
Für die Betriebe vor Ort ist effiziente Ressourcenplanung die Grundlage für wirtschaftlichen Erfolg.
Euro geschätzt. Allerdings ist es nicht
men, inzwischen steht der Dienst den
zur Nutzung der Geodaten und das
ganz einfach, die Vielzahl an Da-
Rohstoffunternehmen in fast allen
Bundesministerium für Wirtschaft
tenquellen zu überblicken und sich
Bundesländern zur Verfügung und
und Energie zusammengeschlossen.
schließlich im Dschungel der Nut-
wird ständig ausgebaut. Das Daten-
Die Kommission versteht sich als
zungsregelungen zurechtzufinden.
angebot umfasst ein breites Spektrum
Vermittler zwischen den Behörden,
Die GIW-Kommission unterstützt
von Luftbildern und Katasterdaten bis
die Daten erheben, und den Unter-
daher den Zugang zu diesen Daten in
zu unterschiedlichsten Fachinforma-
nehmen, die sie nutzen. Das Beispiel
verschiedenen Projekten. Im Projekt
tionen aus den Bereichen Geologie,
aus Niedersachsen zeigt dabei, dass
GeoRohstoff entstand unter anderem
Umwelt, Naturschutz, Raumordnung
die Privatwirtschaft durchaus auch als
der GisInfoService, der registrierten
und Wasserwirtschaft.
Datenlieferant auftreten kann.
Geodaten ebnet. 2006 wurde eine
In der seit 2004 bestehenden
www.geobusiness.org
webbasierte Pilotanwendung in Ba-
GIW-Kommission sind 23 Branchen-
den-Württemberg in Betrieb genom-
verbände mit einem starken Bezug
Nutzern den Weg zu den staatlichen
Kontakt: Lars Behrens
BGR Report
37
Den tieferen Untergrund nutzen
Mont Terri: Geophysikalische und geotechnische Charakterisierung von Tongestein
Ton unter der Lupe
Internationale Forschung im Tongestein des Schweizer
Felslabors Mont Terri
mischen, hydraulischen und gesteinsmechanischen Prozesse zu studieren.
Die Behälter werden elektrisch beheizt, damit sie dieselbe Hitze wie
hoch radioaktive Abfälle abgeben. Die
BGR ist an diesem Versuch beteiligt
und untersuchte beispielsweise im
Vorfeld, wie der Tunnel die Eigenschaften des umgebenden Gebirges
beeinflussen könnte.
Die meisten Endlagerkonzepte sehen
vor, den stark strahlenden Abfall für
Hunderttausende von Jahren tief unter der Erdoberfläche in möglichst
undurchlässigen Gesteinsformationen
einzuschließen und so einen Sicherheitsabstand zur Biosphäre zu schaffen. Allerdings bleibt die Formation
dabei nicht intakt, denn das errichtete
Bergwerk verändert die Eigenschaften und den Zustand des Gebirges.
Insbesondere in direkter Umgebung
der Stollen und Tunnel ist mit Auflo-
BGR-Mitarbeiter bei geowissenschaftlichen Messungen im Einlagerungstunnel im schweizerischen Felslabor
Mont Terri.
38
ckerungen zu rechnen, durch die im
Lauf der langen Lagerzeit Schadstoffe
Die Suche nach einem sicheren Endlager für hoch radioaktive Abfallstoffe bezieht neben Salz auch Tongestein als potenzielles Wirtsgestein ein. Um Tongestein näher ergründen zu
können, forschen Wissenschaftler seit einigen Jahren im internationalen Felslabor Mont Terri in der Schweiz. In aktuellen
Experimenten untersuchen sie den Einfluss einer simulierten
Einlagerung auf den Zustand des umgebenden Gesteins.
in die Umgebung gelangen könnten.
Ende 2014 begann im Felslabor Mont
Nagra deponierte drei Dummy-La-
Felslabor Mont Terri im Schweizer
Terri im Schweizer Jura ein Einlage-
gerbehälter in Originalgröße in ei-
Jura. Der dort anstehende Opali-
rungsversuch im Maßstab 1:1. Die
nem eigens aufgefahrenen, 50 Meter
nuston ist vergleichbar mit den For-
Schweizer Endlagergenossenschaft
langen Tunnelsegment, um die ther-
mationen in denen die Schweiz selbst
BGR Report
Wie sich Tongestein bei Einrichtung
und Betrieb eines Endlagers mit
hochradioaktiven und Wärme entwickelnden Abfällen verhält, testen
aktuell 15 Forschungsorganisationen
aus acht Staaten im internationalen
und Frankreich ihre Endlager er-
zu können. Da Tongestein in der Re-
richten wollen. Auch in Deutschland
gel geschichtet aufgebaut ist, sind
kommen ähnliche Tongesteine neben
auch die physikalischen Eigenschaf-
BGR-Faktenblatt: Tonund Tonsteinforschung
Salz dafür in Frage. Die Versuche im
ten entlang und senkrecht zu diesen
Welche Eigenschaften zeichnen
Gestein sind eine notwendige Ergän-
Schichten verschieden, somit auch die
Tongestein als Wirtsgestein für
zung zu Laborexperimenten, denn
hydraulische Barrierewirkung.
die Endlagerung besonders aus?
manche sicherheitsrelevante Eigen-
Wie wird das Gestein „unter die
schaft des Tongesteins ist von seiner
Beim Einlagerungsversuch der Nagra
Lupe“ genommen? Diese und
Lagerung und Schichtung abhängig
hat die BGR deshalb sechs, bis zu
weitere Fragen beantwortet das
und zeigt sich deshalb erst vor Ort.
14 Meter lange Erkundungsbohrun-
BGR-Faktenblatt „Ton- und Ton-
gen mit verschiedenen Orientierun-
steinforschung“. Interessierte
In Mont Terri setzen die Endlagerfor-
gen abgeteuft und darin Messungen
erhalten ferner eine kurze Über-
scher hochauflösende geophysikali-
durchgeführt. Dabei hat sich heraus-
sicht über die Arbeit der BGR auf
sche und geotechnische Methoden
gestellt, dass die Durchlässigkeit in
dem Gebiet der Ton- und Ton-
ein. Die BGR hat die Messmethoden
einer Zone von rund zweieinhalb Me-
steinforschung für die Endlage-
und -geräte, die sie für Forschungen
tern rings um den Tunnel merklich
rung hoch radioaktiver Abfälle.
in Salz und Granit entwickelt hat, zu-
erhöht ist. Wird der Tunnel jedoch
Im Auftrag des Bundes bearbeitet
sätzlich für den Einsatz im Tongestein
mit Spritzbeton ausgebaut, verrin-
die BGR die geotechnischen und
angepasst. So wurde beispielsweise
gert sich diese Zone auf anderthalb
geowissenschaftlichen Fragen, die
ein sogenannter Schlitzpacker ent-
Meter. Auch Modellberechnungen
mit dem Thema Endlagerung in
wickelt, um die richtungsabhängigen
haben diesen Einfluss hydromecha-
Verbindung stehen.
hydraulischen Eigenschaften des ge-
nisch gekoppelter Prozesse im Tonge-
schichteten Tongesteins untersuchen
stein nachgewiesen. Zukünftig sollen
BGR-Faktenblatt „Ton- und Tonsteinforschung“ zum Download:
www.bgr.bund.de/faktenblatt-tonsteinforschung
Messmethoden und -ausrüstung entsprechend fortentwickelt werden,
um sie auch an anderen Lokationen
einsetzen zu können.
Kontakt: Dr. Kristof Schuster,
Dr.-Ing. Hua Shao
Schlitzpacker für die Bestimmung der hydraulischen Anisotropie, der richtungsabhängigen hydraulischen
Eigenschaft des Tongesteins.
BGR Report
39
Den tieferen Untergrund nutzen
Langzeitsicherheit Morsleben: Bedeutung geologischer Prozesse
Blick in die ferne
Zukunft
BGR-Experten unterstützen Untersuchungen zur
Langzeitsicherheit des Endlagers Morsleben
Bevor das Endlager stillgelegt werden
kann, muss ein Planfeststellungsverfahren nach dem Atomgesetz durchgeführt werden. Dazu muss unter
anderem eine Analyse zur Langzeitsicherheit des Endlagers vorgelegt
werden. Nach der Stilllegung sollen
die Radionuklide zuverlässig von der
Umwelt ferngehalten werden, bis ihre
Strahlung abgeklungen ist.
Gemeinsam mit vier weiteren Projektpartnern erarbeiten Experten der
BGR hierfür einen Katalog der unterschiedlichen Ereignisse und Prozesse,
die im Endlagersystem nach einer
Schließung ablaufen bzw. auf das System von außen einwirken können.
Die gesamte Bandbreite möglicher
geologischer, geotechnischer, klimatischer und chemisch-physikalischer
Faktoren wird hierfür betrachtet. Ziel
Quelle: Sabine Nestler (2013)
ist es, herauszufinden, welche Fak-
40
toren auf den Endlagerstandort zukünftig einwirken werden, in welchen
Abhängigkeiten sie zueinander stehen
Tunnelförmige Eishöhle unter dem Nordenskiöldbreen, Spitzbergen, die durch Abfluss von Gletscherschmelzwasser an der Basis des Gletschers entstanden ist. Solche Verhältnisse hat es in vergangenen Kaltzeiten auch
am Standort Morsleben gegeben.
und mit welcher Wahrscheinlichkeit
1971 richtete die DDR im ehemaligen Salzbergwerk Bartensleben ein Endlager für schwach und mittel radioaktive
Abfälle ein. Das Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben
(ERAM) wurde bis 1998 genutzt. Nun soll es stillgelegt bzw.
verschlossen werden. Das Bundesamt für Strahlenschutz
(BfS) hat die BGR und vier weitere Projektpartner mit Arbeiten
im Rahmen der Langzeitsicherheitsanalyse für das ERAM
beauftragt.
bauend auf diesen Katalog werden
BGR Report
sie Auswirkungen auf die Sicherheit
des Endlagers haben können. Aufanschließend Zukunftsszenarien entwickelt.
Im Rahmen der Zusammenarbeit
konzentrieren sich die BGR-Wissenschaftler auf die aktuelle geologische Situation und untersuchen
unterschiedliche geologische Abläufe.
Quelle: Sabine Nestler (2013)
Gletscherspalte auf dem Harrietbreen, Spitzbergen, und Wüste. Bei der Prognose der zukünftigen Entwicklung des Endlagerstandortes muss auch geprüft werden, ob
extreme klimatische Verhältnisse wie Vereisungen oder aride Klimabedingungen auftreten können.
Die Wissenschaftler analysieren bei-
ven Stoffe gefährden. Auch eine groß-
landeis möglich ist, und ob dabei Ero-
spielsweise den geologischen Aufbau
flächige Hebung der Region nördlich
sionsrinnen unter dem Eis entstehen
des Salzgesteins und des umgeben-
des Harzes oder die Möglichkeit einer
können. Ein weiterer wichtiger Pro-
den Gebirges. Die Dicke einzelner
Gebirgsbildung in Norddeutschland
zess ist das Auflösen von Salzgestein
Gesteinsschichten, ihre relative Lage
werden betrachtet. Eine starke He-
durch das Grundwasser im Deckge-
zueinander, das Gesteinsmaterial so-
bung würde zu einer Abtragung der
birge. Dieser Prozess kann zunehmen,
wie die Durchlässigkeit der Gesteine
oberen Deckgebirgsschichten führen,
wenn der natürliche Grundwasser-
für wässrige Lösungen und Gase und
und im Verlauf einer Gebirgsbildung
strom am Standort durch Schmelz-
die Gesteinsspannung spielen dabei
könnte letztlich auch das Endlager
und Gletscherwasser verstärkt wird.
wichtige Rollen.
freigelegt werden. Jedoch sind Vulkanismus, starke Heraushebung und
Der Katalog der Ereignisse und Pro-
Auf diesen Ausgangszustand können
Gebirgsbildung geologisch langfristig
zesse liefert eine transparente Basis
in Zukunft unterschiedliche geologi-
nicht wahrscheinlich.
für die Ableitung von Zukunftsszena-
sche Ereignisse und Prozesse einwir-
rien und für weitere Systemanalysen
ken. Die Experten betrachten zum
Auf Klimaänderungen zurückzu-
zur Bewertung der Langzeitsicherheit
Beispiel, ob sich ein Vulkan bilden
führende Prozesse müssen ebenfalls
des Endlagers.
könnte oder in welcher Stärke Erd-
berücksichtig werden. Zukunftspro-
beben in der Region um Morsleben
gnosen gehen von einer Abkühlung
wahrscheinlich sind. Wenn dabei
des globalen Klimas nach einigen
Klüfte und Störungen in den Ge-
zehntausend Jahren aus. Deshalb be-
steinsschichten entstehen, könnte das
werten die Wissenschaftler, ob eine
den sicheren Einschluss der radioakti-
Überdeckung des Endlagers mit In-
www.bgr.bund.de/langzeitsicherheit
Kontakt: Anke Christina Bebiolka
BGR Report
41
Den tieferen Untergrund nutzen
InSpEE: Informationssystem Salzstrukturen – Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für
die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft)
Speicherung
regenerativer Energien
Verbundprojekt untersucht das Speicherpotenzial in norddeutschen Salzstrukturen
Norddeutschlands Salzstrukturen können als Zwischenspeicher für erneuerbare Energien
dienen. Im Verbundprojekt InSpEE arbeiten Wissenschaftler derzeit an einem Überblick,
welche der rund 700 Strukturen geeignet scheinen und wie viel Speichervolumen insgesamt
zur Verfügung stehen könnte. Am Ende soll eine Datenbank Detailinformationen zu jeder
einzelnen Struktur bereithalten.
Leibniz Universität Hannover
und der KBB Underground
Technologies GmbH einen
Überblick über die dafür geeigneten Salzstrukturen in
Norddeutschland liefern.
Salzformationen sind besonders geeignet für solche
Speicher, denn sie sind dicht
und mechanisch stabil. Überdies ist das Material chemisch
nahezu inert gegenüber den
meisten Stoffen. Mehr als
Umrisse einer Salzstruktur in unterschiedlichen Tiefen. Zwischen 1 000 und 2 000 Metern Tiefe sind die nutzbaren Anteile und die realisierbaren Wasserstoff-Modellkavernen abgebildet.
Quelle: KBB (verändert)
300 Speicherkavernen gibt
es daher bereits in deutschen
Salzstrukturen – sie nehmen
42
Mit der Energiewende hat sich
und Nachfrage vermitteln Energie-
vor allem Erdgas und -öl auf. Die
Deutschland für den starken Ausbau
speicherkraftwerke, die mithilfe des
Hohlräume sind üblicherweise 300
der erneuerbaren Energien entschie-
überschüssigen Stroms Druckluft oder
bis 400 Meter hoch und 50 bis 60
den. Wind und Sonne sind aber keine
Wasserstoff erzeugen und in Hohl-
Meter im Durchmesser. Sie wurden
regelmäßig nutzbaren Energiequellen
räumen im geologischen Untergrund
gezielt durch die Spülung mit Wasser
und sie richten sich auch nicht nach
speichern. Mit dem Verbundprojekt
im Salzgestein – dem sogenannten
der Nachfrage. Zwischen Angebot
InSpEE wollen Forscher der BGR, der
Solverfahren – erstellt.
BGR Report
Etwa 700 Salzstrukturen existieren im Norddeutschen Becken. Sie
entstanden während der
vergangenen 250 Millionen Jahre und bilden
heutzutage ein riesiges
unterirdisches Gebirge
von großer Formenvielfalt. Welche Struktur
sich für die Untertagespeicherung eignet
und wie viel Druckluft
oder Wasserstoff gespeichert werden kann, ist
derzeit nicht klar. Das
Webbasiertes Informationssystem mit kavernenbaurelevanten Daten für norddeutsche Salzstrukturen.
Projekt InSpEE soll das ändern. Es ist
Bereits erkundete Strukturen, in de-
schaft muss dagegen im Tages- oder
Teil der bundesweiten Forschungs-
nen Bergwerke oder Kavernenspei-
Wochenrhythmus in die Speicher
initiative Energiespeicher und wird
cher betrieben wurden und werden,
ein- und ausgespeist werden.
durch das Bundesministerium für
lieferten Referenzwerte, damit poten-
Wirtschaft und Energie finanziert.
ziell nutzbare Anteile für derzeit nicht
Auf diesen Grundlagen schätzt
erschlossene Vorkommen abgeschätzt
die KBB Underground Technolo-
Rund 300 Strukturen haben einen
werden können. In Kooperation mit
gies GmbH das gesamte Energie-
kriterienbasierten Auswahlprozess
den Staatlichen Geologischen Diens-
speicherpotenzial für Druckluft und
überstanden und kommen für eine
ten der Länder fertigte die BGR au-
Wasserstoff in den norddeutschen
nähere Untersuchung in Frage. Die
ßerdem Tiefenschnittkarten an, damit
Salzstrukturen ab. Am Projektende
anderen waren entweder zu klein,
die Ausdehnungen der Salzstrukturen
wird es eine Datenbank geben, die
lagen zu tief oder ihr Salz war nicht
in genau der Tiefe fassbar wurden, in
alle relevanten Informationen zu je-
rein genug, um für Speicherkavernen
der die Speicher geplant sind.
dem Standort in einem öffentlich
in Frage zu kommen. Weil aber auch
zugänglichen Geoinformationssystem
nicht alle Bereiche eines Salzstocks
Am Institut für Geotechnik der Leib-
enthält und Genehmigungsbehörden,
für solche Hohlräume geeignet sind,
niz Universität in Hannover wurden
Wirtschaft und interessierter Öffent-
entwickelten die Projektpartner ein
die gebirgsmechanischen Anforde-
lichkeit verfügbar macht.
Verfahren, wie sie den inneren Auf-
rungen neu berechnet. Erdgas- oder
bau verschiedener Salzstrukturtypen
Erdölkavernen werden in der Regel
aufgrund der vorliegenden Informati-
nur einmal im Jahr befüllt und wieder
onen prognostizieren können.
entleert. In einer stark auf erneuerba-
www.forschung-energiespeicher.info
Kontakt: Lukas Pollok
re Energien fokussierten StromwirtBGR Report
43
Den tieferen Untergrund nutzen
Überwachung der Standsicherheit des Pumpspeicherkraftwerks Waldeck II
Strom aus der Kaverne
BGR überwacht Standsicherheit des Pumpspeicherkraftwerks Waldeck II
Luftbild der Speicherbecken Waldeck I und Waldeck II am Edersee in Hessen.
Untersuchung des Spritzbetonausbaus im Firstbereich der Maschinenkaverne.
Das Pumpspeicherkraftwerk Waldeck II am Ederstausee ist mit Ausnahme der Speicherbecken komplett untertage angelegt. Seit Errichtung des Kraftwerks 1969 ist die BGR für
die gebirgsmechanische Überwachung der Kavernen und Stollen zuständig. Auch an der
geplanten Erweiterung sind die Ingenieure der BGR beteiligt.
Die beiden Pumpspeicherkraftwerke
innerhalb kurzer Zeit abzugeben. Es
nenenergie fließen nicht stetig und
Waldeck I und II am Edersee bilden
speichert überschüssigen Strom, der
auch nicht unbedingt dann, wenn die
zusammen den viertgrößten Pump-
bei schwacher Nachfrage nicht ge-
Stromkunden es wünschen. Daher
speicherkomplex Deutschlands. Die
braucht wird, um ihn bei Bedarfsspit-
wächst die Bedeutung der Pumpspei-
Wassermenge beider Speicherbecken
zen schnell ins Netz einzuspeisen.
cherkraftwerke für die Energiever-
entspricht einem Energiegehalt von
44
sorgung: Sie können genau die nötige
3,9 Millionen Kilowattstunden. So
Solche Speicherkapazitäten fehlen
Pufferleistung bieten, um Angebot
hoch ist ungefähr der Jahresstrombe-
dem deutschen Netz noch, um es für
und Nachfrage im Nach-Energiewen-
darf von 1 500 Haushalten. Ein Pump-
einen hauptsächlich aus regenerativen
de-Strommarkt auszugleichen.
speicherkraftwerk ist dazu gedacht,
Energien bestehenden Strommix fit
seine im Wasser gespeicherte Energie
zu machen. Denn Wind- und Son-
BGR Report
Die beiden Pumpspeicherkraftwerke
im hessischen Bergland entstanden
cken fließt durch oberirdisch verlegte
teme regelmäßig mit zielgerichteten
allerdings zu einer Zeit, da noch nie-
Rohre. Waldeck II ist vier Jahrzehnte
geotechnischen Messungen kontrol-
mand an die Energien von Wind und
jünger und verfügt über mehr als die
liert.
Sonne dachte. Sie dienten und dienen
dreifache Leistung von 460 Mega-
als Spitzenlastkraftwerke, wenn be-
watt. Bei diesem Kraftwerk rauscht
Noch mehr Regelenergie zur Stabili-
sonders viel Strom nachgefragt wird.
das Wasser vom Oberbecken auf der
sierung des Stromnetzes soll die vom
Neu ist die zusätzliche Nutzung zur
Kuppe des Peterskopfes durch eine
Betreiber E.ON Kraftwerke GmbH
Bereitstellung von Regelenergie, wenn
Druckleitung innerhalb des Gebirges
geplante Erweiterung des Pumpspei-
Wind- und Sonnenenergie ausblei-
in die Francis-Turbinen, die in einer
cherkraftwerks liefern. Eine zusätzli-
ben. Das ältere Waldeck I stammt aus
gewaltigen Kaverne untergebracht
che 300-MW-Pumpturbine in einer
den frühen 1930er Jahren und ist von
sind.
separaten Kaverne und mit eigenen
der konventionellen Art: Das Wasser
zwischen den beiden Speicherbe-
3D-Modell der Maschinenkaverne mit Darstellung
der Extensometer und Verformungen des Ausbaus.
Wasserwegen wird die Leistung des
Seit das Kraftwerk 1969 im Berg er-
Kraftwerks spürbar erhöhen. Die Plä-
richtet wurde, ist die BGR mit von
ne liegen derzeit auf Eis, doch wurden
der Partie. Sie beobachtet perma-
2011 bereits ein Sondierstollen und
nent das Gebirge und den Ausbau
eine Sondierkaverne nach der Neuen
der Hohlräume, damit das Kraftwerk
Österreichischen Tunnelbaumethode
sicher betrieben werden kann. Ne-
gebirgsschonend aufgefahren. Sie
ben der 100 Meter langen, 54 Meter
zeigen, dass die Untergrundverhält-
hohen und 33 Meter breiten Maschi-
nisse im Berg günstig sind und die
nenkaverne überwacht sie die be-
Erweiterung aus geologischer Sicht
gleitenden Stollensysteme und das
möglich ist. Die geomechanischen
Wasserschloss, das dem Druckaus-
Prozesse werden regelmäßig in den
gleich beim Öffnen und Schließen
Sondierbauwerken durch die BGR
der Rohrleitung dient.
erfasst und bewertet. Damit ist eine
kontinuierliche Überwachung des
Die Besonderheit der Hohlräume
Gebirgsverhaltens von der Erkun-
liegt nicht nur in ihrer Größe, son-
dung bis zur Fertigstellung der Hohl-
dern auch in der Art der Gebirgssi-
räume und während des zukünftigen
cherung: Die Konstrukteure kleideten
Betriebes sichergestellt. Wann die
sie einst mit Spritzbeton aus und si-
Erweiterung des Pumpspeicherkraft-
cherten sie zusätzlich mit Systeman-
werks in Angriff genommen wird, ist
kerungen. Wird das Gestein über die
derzeit nicht absehbar.
Gebirgsfestigkeit hinaus beansprucht,
Maschinenkaverne während der Auffahrung mit
kombiniertem Ausbau aus bewehrtem Spritzbeton
und Systemankerung.
kann sich das negativ auf die Siche-
Kontakt: Christian Lege,
rungssysteme und damit auch auf den
Dr.-Ing. Jürgen Hesser
Betrieb des Pumpspeicherkraftwerks
auswirken. Deshalb werden die SysBGR Report
45
Den tieferen Untergrund nutzen
Multifrac: Erschließung petrothermaler Geothermiereservoire
Multiriss minimiert
Bebenrisiko
Konzeptstudie untersucht Verfahren für Geothermie im
Kristallingestein
Tiefliegende, undurchlässige Gesteinsschichten haben
in Deutschland das größte Geothermiepotenzial. Für eine
Gewinnung müssen allerdings Risse im Gestein erzeugt
werden, was in Erdbebenzonen seismische Ereignisse oder
Mikrobeben hervorrufen kann. In der Studie Multifrac untersuchte die BGR mit Partnern ein Konzept der Risserzeugung,
das solche Bebenrisiken reduziert.
die Erzeugung der Risse zu kleinen
Beben. Im Baseler Fall beunruhigten
die Beben die Anwohner so sehr, dass
das Vorhaben abgebrochen werden
musste.
Die Konzeptstudie Multifrac hat für
die sogenannte petrothermale Geothermie das alternative Multirisskonzept an einem Modell studiert.
Angenommen wurden Bedingungen,
wie sie in einem Granitkomplex in
5 000 Metern Tiefe herrschen. Für die
geothermische Energiegewinnung
aus dichten Gesteinen ist eine große
Rissfläche notwendig. Es können aber
auch viele kleine Rissflächen nacheinander erzeugt werden, wodurch
eine effektivere Wärmegewinnung bei
gleichzeitiger Reduktion eines Bebenrisikos möglich ist. Neben der BGR
waren hieran die TU Bergakademie
Freiberg und das Deutsche GeoForschungsZentrum in Potsdam beteiligt.
Die Methode der multiplen Risse
wird bereits bei der Erdgasförderung
aus Sedimentlagerstätten eingesetzt.
Im Unterschied zur Erdgasförderung
wird für die Risserzeugung (Fracking)
im kristallinen Gestein jedoch aus-
Schema des unterirdischen Systems zur Erdwärmegewinnung durch multiple Risse. Kaltes Wasser wird in
die obere Bohrung injiziert, erwärmt sich durch den Kontakt mit dem heißen Gestein entlang der Risse und
wird als Heißwasser aus der unteren Bohrung gefördert.
46
schließlich Wasser ohne Zusatzstoffe
verwendet. Die Rissflächen dienen
dann als Wegsamkeiten für das Ther-
Geothermie in tiefliegendem Kristal-
ein europäisches Forschungslabor,
malwasser und als Wärmetauscher,
lingestein wird bereits seit langem in
das 2008 als Kleinkraftwerk ans Netz
über die dem Gestein Wärme entzo-
Europa erforscht. Von 1987 an gab es
ging. Hier wie auch im 150 Kilometer
gen wird.
im elsässischen Soultz-sous-Forêts
entfernten Basel kam es jedoch durch
BGR Report
Im Projekt Multifrac konzentrierten
die Ingenieure allerdings an den Rand
sich die TU Bergakademie Freiberg
des derzeit technisch Machbaren.
und das GeoForschungsZentrum auf
mechanische und hydraulische Pro-
Die Erdgasindustrie hat verschiedene
zesse während der Risserzeugung und
Methoden entwickelt, um multiple
im späteren Betrieb des untertägigen
Risse im Untergrund zu erzeugen.
Systems. Die BGR untersuchte da-
Diese Verfahren können aber nicht
gegen die technischen Herausforde-
ohne weiteres auch in Tiefen von fünf
rungen bei vertikalen und horizon-
Kilometern eingesetzt werden, weil
talen Bohrungen und dem anschlie-
dort Temperaturen von mehr als 150
ßendem Fracking in fünf Kilometern
Grad Celsius herrschen. Als die aus
Tiefe. Prinzipiell ist es möglich, auch
technischer Sicht sicherste Varian-
in derart großen Tiefen horizontal
te zur Risserzeugung wird die soge-
in harten Granit zu bohren. Um die
nannte Plug&Perf-Methode ange-
abgelenkte und horizontale Bohr-
sehen: Dabei beginnt die Risserzeu-
lochsektion möglichst effektiv zu
gung am Ende des Bohrlochs und
erbohren, wird der Einsatz eines
wird dann abschnittsweise fortgesetzt.
„Rotary-steerable system“ empfoh-
Jeder Abschnitt wird durch eine Art
len. Es gewährleistet sowohl einen
Stopfen – einem sogenannten „bridge
guten Bohrfortschritt als auch einen
plug“ – temporär nach oben abgedich-
dass die Wasserinjektion ausreichend
optimalen Verlauf der Bohrung. Der
tet. Am Schluss der Operation müssen
große Rissflächen erzeugt, um zwei
große Durchmesser, den das Bohr-
die Stopfen ausgefräst werden, um
Horizontalbohrungen im Abstand von
loch bei Geothermieanlagen auch in
die Bohrung wieder komplett zu öff-
einigen hundert Metern hydraulisch
der Horizontalen besitzen muss, führt
nen. Simulationsrechnungen ergaben,
miteinander zu verbinden. So kann
Schematischer Ablauf einer multiplen Risserzeugung mit der Plug&Perf-Methode.
das thermale Wasser zwischen den
Bohrungen zirkulieren.
Da bei Operationstiefen von fünf
Kilometern vielfach die Grenzen des
derzeit technisch Möglichen erreicht
werden, besteht so ein hohes Fehlschlagsrisiko. Das Multiriss-Konzept
sollte daher zunächst in geringeren
Tiefen angewendet und später gegebenenfalls auf große Tiefen übertragen werden.
Simulation der Rissausbreitung (Höhe und Länge) bei einer Injektion von 5 000 Kubikmeter Wasser mit einer
Injektionsrate von 50 Litern pro Sekunde in ein gering durchlässiges Gestein. Die blauen Ringe symbolisieren
die zeitliche Entwicklung des Risses in 5 000 Metern Tiefe.
Kontakt: Dr. Torsten Tischner
BGR Report
47
Den tieferen Untergrund nutzen
ULTimateCO 2: Understanding the long-term fate of geologically stored CO 2
Im Steinbruch
nachgeschaut
Übertägige Buntsandsteine liefern Informationen zur
Klüftigkeit von CO2-Speichergesteinen
Die Abscheidung und Speicherung von CO2 (CCS) gilt in
Deutschland als Brückentechnologie für einen begrenzten
Zeitraum. Das Treibhausgas Kohlendioxid soll aber dauerhaft
von der Atmosphäre ferngehalten werden. Daher untersuchen die BGR und weitere EU-Partner die Speicherfähigkeit
von Buntsandsteinen.
Mögliche Wege für die Ausbreitung von Fluiden.
ten, in denen es gespeichert werden
soll, auch wirklich dicht sind.
Für das EU-Projekt UltimateCO2
hat die BGR die Speichereigenschaften von Sandsteinformationen untersucht. Diese Gesteine kommen
Auch wenn Deutschland langfristig
ausstoßen, eingefangen, tief im Un-
in Deutschland in erster Linie für
eine CO2-arme Energieversorgung
tergrund gespeichert und somit von
CO2-Speicher in Frage. Sie sind zum
anstrebt, werden fossile Kraftwerke
der Atmosphäre ferngehalten werden.
Beispiel in Rotliegend- und Bunt-
noch lange am Netz bleiben. In dieser
Voraussetzung dafür ist allerdings,
sandsteinabfolgen zu finden. Exemp-
Zeit könnte das Kohlendioxid, das sie
dass die tiefen geologischen Schich-
larisch wurden die lithologischen,
mineralogisch-geochemischen und
physikalischen Eigenschaften von
Kernproben aus etwa 670 Metern
Tiefe untersucht. Die Kerne stammen aus Formationen mit natürlichen
Kohlendioxid-Vorkommen. Das CO2
entstand bei magmatischen Prozessen
im oberen Erdmantel und stieg dann
entlang von Kluftzonen auf. Die Kerne bieten die Möglichkeit, die natürlichen Produkte der Wechselwirkung
zwischen Kohlendioxid, Formationswasser und Sandsteinen zu studieren.
Die Untersuchungen der Kernproben
aus den tiefliegenden Schichten geben
Steinbruch im Badischen Bausandstein.
48
BGR Report
jedoch keinen Aufschluss darüber,
vermessen wurden. Die Gefügedaten
wurden geostatistisch ausgewertet
und in einem Gesamtmodell zusammengeführt, mit dem die Handmessungen ergänzt und abgesichert
wurden.
Mit der Software SKUA-GOCAD™
und dem Fracture Modeling Modul
(FracMV™) von Paradigm® erstellten die Geologen in einem weiteren Arbeitsschritt ein geologisches
3D-Kluftmodell, mit dem die Porosität und Permeabilität des geklüfteten Gesteins und somit seine
Transporteigenschaften bestimmt
werden können. Entscheidend für die
Laserscanner im Geländeeinsatz.
Durchlässigkeit des Gebirges für Kohwie stark solche Gesteine von Rissen
Dort untersuchten sie in einer Aqui-
lendioxid und Fluide ist, ob die Klüfte
und Klüften durchzogen sein kön-
fer-Analogstudie das Kluftnetz. Im
ein verbindendes Bruchnetz bilden
nen. Deshalb besuchten die Experten
Feld bestimmten die Geologen die
und das Gestein die sogenannte Per-
Steinbrüche des Mittleren Buntsand-
räumliche Orientierung der Klüf-
kolationsschwelle erreicht. Wichtig
steins im Raum Gaggenau, Nord-
te mithilfe von Gefügekompassen
ist außerdem, wie rau die Oberflä-
schwarzwald, die als repräsentativ
und erfassten deren Abstände und
chen der Klüfte sind und wie weit
für die tiefliegenden Buntsandsteine
Längen. Ergänzend kam ein 3D-La-
sich diese öffnen. Um diese Infor-
etwa im Oberrheingraben angesehen
serscanner zum Einsatz, mit dem
mationen zu erhalten, wurden wei-
werden.
die Aufschlüsse in ihrer Gänze exakt
tere Feld- und Labormessungen an
Kluftoberflächen mit unterschiedlichen optischen, geochemischen und
mechanischen Verfahren durchgeführt, die das Kluftmodell ergänzen.
Das Kluftmodell wird von anderen
Verbundpartnern benutzt, um Szenarien zur Ausbreitung von CO2 in
Sandsteinschichten zu simulieren.
Kontakt: Dr. Franz May,
Modell der gescannten Gesteinsoberfläche.
Berechnetes 3D-Kluftmodell.
Axel Weitkamp
BGR Report
49
Den tieferen Untergrund nutzen
CO2BRIM: Mehrstufige und regionale Charakterisierung potenzieller CO 2 -Speicherformationen unter besonderer
Berücksichtigung von Soleaufstiegsrisiken – ein integrierter natur- und sozialwissenschaftlicher Ansatz
Auf StakeholderWissen zurückgreifen
Transdisziplinäres Projekt modelliert Risiken der Kohlendioxidspeicherung in salinaren Aquiferen
noch in größerer Entfernung Salzwasser durch Schwachstellen im überlagernden Deckgebirge aufsteigen und
im schlimmsten Fall oberflächennahe Trinkwasservorkommen verunreinigen. Wie sich das verdrängte
Formationswasser im Untergrund
verhält, ist daher eine Schlüsselfrage
bei der Kohlendioxid-Speicherung
in salinaren Aquiferen. An dem Projekt CO2BRIM, das diese Frage mit
einem integrierten natur- und sozi-
Wenn in Deutschland nach Speichergesteinen für Kohlendioxid gesucht wird, geraten schnell die sogenannten
salinaren Aquifere in den Blick: tief liegende mit stark salzhaltigem Wasser gefüllte Formationen. Das Projekt CO2BRIM
untersucht die Risiken, die mit der Einleitung des Gases in
die Sole führenden Schichten einhergehen und wählt dazu
einen transdisziplinären Ansatz.
alwissenschaftlichen Ansatz verfolgt,
sind, neben der BGR, das Institut für
Wasserbau der Universität Stuttgart
als Projektkoordinator und die DIALOGIK GmbH beteiligt.
Die Geologen der BGR haben ein
regionales 3D-Strukturmodell erstellt, das typische Charakteristika
des geologischen Untergrundes in
Nordwestdeutschland aufweist. Schon
bei dieser Modellerstellung waren externe Interessenvertreter, sogenannte
Stakeholder, mittels Experteninterviews und in Form eines Workshops
eingebunden. Eine solche Beteiligung
ist auf dem Gebiet der geologischen
CO2-Speicherung Neuland. Vertreter
Das geologische 3D-Strukturmodell der BGR wird für numerische Simulationen von CO2-Injektionsszenarien verwendet. Der Übergangsbereich zwischen Salzmauer und Nebengestein wird in den Szenarien als ein
potenzieller Migrationsweg betrachtet.
wissenschaftlicher Institutionen, von
Behörden und Industrieunternehmen kommentierten anhand einer
Prinzipskizze das im Bau befindliche
50
Tief gelegene, salzhaltiges Wasser füh-
lerdings erhöht die Einleitung regi-
Modell und markierten Schwäche-
rende poröse Gesteine sind grund-
onal den Speicherdruck im Gestein,
zonen im geologischen Deckgebirge
sätzlich ideal als Speichergestein für
weil an der Injektionsbohrung das
sowie mögliche Migrationspfade für
große Mengen an Kohlendioxid. Al-
Salzwasser verdrängt wird. So könnte
das Formationswasser.
BGR Report
Tiefenlage der Oberfläche des Speicherhorizontes im Mittleren Buntsandstein. Der Speicherhorizont grenzt
im Osten an eine lang gestreckte Salzmauer (Oberfläche Zechstein in blau).
Dabei kristallisierte sich heraus, dass
eingebaut. Das realistische 3D-Struk-
schiedene CO2-Injektionsszenarien
die externen Fachleute den Über-
turmodell zeigt mit elf geologischen
durchzurechnen. Die Auswertung der
gangsbereich zwischen einer hoch
Schichten den Aufbau des Unter-
simulierten Speicherszenarien war
aufragenden Salzmauer und dem
grundes von der Zechsteinbasis bis
zum Zeitpunkt des Redaktionsschlus-
Nebengestein als einen potenziellen
zur Erdoberfläche. Die Ausmaße des
ses noch nicht erfolgt. Schon jetzt
Migrationsweg ansahen. Außerdem
Modells betragen 58 mal 39 Kilome-
zeichnet sich aber ab, dass die Ein-
machten sie auf Fehlstellen im oligo-
ter bei einer Mächtigkeit von rund
beziehung der Stakeholder zu einem
zänen Rupelton aufmerksam, einer
vier Kilometern.
besseren Verständnis der Prozesse im
in Norddeutschland weit verbreiteten
geologischen Untergrund führt und
Barriere zwischen hochgelegenem
Für den Übergangsbereich zwischen
die Kommunikation mit der Öffent-
Süß- und tiefliegendem Salzwasser.
Salzmauer und Speicherhorizont wur-
lichkeit verbessern könnte.
Diese Schwächezonen könnten eben-
den in den Modellrechnungen aller-
falls als Migrationsweg für die salzi-
dings zum Teil hohe bis sehr hohe
gen Wässer dienen.
Werte für die Durchlässigkeit ange-
Kontakt: Stefan Knopf
nommen, die als rein theoretische
Mit den Anregungen von außen ha-
Annahmen aufzufassen sind, weil
ben die BGR-Geologen schließlich ihr
sie in der Natur so nicht auftreten
Modell erstellt, das einen Sandstein-
können. Diese Ansicht vertraten auch
horizont im Mittleren Buntsandstein
die externen Experten. Die Annah-
als Speichergestein annimmt, der
men stellten damit ein theoretisches
eine Mächtigkeit von 20 Metern auf-
Szenario dar, bei dem das Salzwasser
weist. Der Speicherhorizont grenzt
nahezu ungehindert aufsteigen kann.
im Osten an eine Salzmauer. Weiter-
Das Stuttgarter Institut für Wasserbau
hin wurden Fehlstellen im Rupelton
hat das Modell verwendet, um verBGR Report
51
Den tieferen Untergrund nutzen
Tonmineralogische Prozesse in Barrieresystemen
Suche nach der
idealen Barriere
BGR-Mineralogen erarbeiten Kriterien für EndlagerBentonite
sehr stark auf und hält überdies wegen
seiner Porenstruktur und Oberflächenladung Schadstoffe zurück. Das
ist besonders wichtig, wenn die Lagerung in Gestein geplant ist, das Wasser
führen kann. Auf Mülldeponien wird
der Ton schon seit Jahrzehnten wegen
seiner Quellfähigkeit eingesetzt, doch
bei einem Endlager für hoch radio-
Tiefe Gesteinsformationen gelten derzeit als am besten geeignet, um hoch radioaktive Abfälle sicher und dauerhaft zu
lagern. Die Behälter sollen in einigen Endlagerbauwerken
zusätzlich mit Bentonit umgeben werden, einem Ton, der
besonders gut gegen Wasser abdichtet. An der BGR wird
an der optimalen Zusammensetzung dieses Materials für
verschiedene Endlagerkonzepte geforscht.
aktiven Müll fehlen entsprechende
In einer zwölfjährigen Studie hat die
wahl des dafür am besten geeigneten
oder weniger stark verdichtet wird.
BGR die ersten Kriterien für die Aus-
Typs erarbeitet. Das Material quillt
Die Stabilität der Tonminerale und
Erfahrungswerte bislang.
Die Untersuchungen der BGR ergaben, dass manche Eigenschaften des
Bentonits gesteuert werden können,
indem das Rohmaterial bei der Produktion der Barriereelemente mehr
damit der Barriere hängt aber von
der Wahl des richtigen Bentonits ab.
Er sollte keine oder nur wenig lösliche
und/oder reaktive Komponenten besitzen, wie etwa organisches Material
oder Schwefelverbindungen. Calcium-Bentonit ist dem Natrium-Bentonit überlegen, weil bei ihm die
Erosionsgefahr geringer ist. Weniger
Eisen in den Mineralen erhöht die
Widerstandsfähigkeit gegen Hitze
und die chemische Stabilität. Damit
Lagerbehälter aus Eisen möglichst
wenig angegriffen werden, sollten
Tone mit hoher Schichtladungsdichte
eingesetzt werden.
Schematische Darstellung einer Multikomponentenbarriere und zehn wesentliche Faktoren für die Wahl des richtigen Bentonits.
52
BGR Report
Kontakt: Dr. Stephan Kaufhold
Vor Geogefahren schützen
ARISE: Atmospheric dynamics Research InfraStructure in Europe
Atmosphärischen
Wellen auf der Spur
Europäisches Forschungsprojekt misst die Dynamik in
drei Stockwerken der Lufthülle
Wettervorhersagen sind zwar ziemlich zuverlässig geworden,
dennoch können sich die Meteorologen mit längerfristigen Vorhersagen oft irren. Schuld daran ist die Dynamik in der Atmosphäre, die Wettermodelle nicht ausreichend erfassen. Abhilfe
will das europäische Forschungsprojekt ARISE schaffen.
ersten Mal an einem Ort versammelt. Eine LIDAR-Station vermisst
die Erdatmosphäre mit Lasern. Infraschallsensoren belauschen die Wellenbewegungen in der Lufthülle und
Infrarotspektrometer verfolgen das
sogenannte Nachthimmelsleuchten
in 90 Kilometern Höhe.
Bis an diese Obergrenze der Mesosphäre reichen die Messungen des
Observatoriums. In 2014 wurden hier
Wind- und Temperaturprofile erhoben
und dann mit den Vorhersagen der
Wettermodelle verglichen. Ergebnis:
Die Modelle erfassten das Geschehen
bis in 50 Kilometer Höhe im Bereich
der Troposphäre und Stratosphäre
recht gut, doch ab der Mesosphäre
wurden sie zunehmend ungenau.
Der Grund: Die Simulationen erfassten verschiedene atmosphärische
Wellensysteme, die Dynamik in die
Lufthülle bringen, nur schlecht. Dazu
gehören die hauptsächlich horizontal mäandrierenden Rossby-Wellen
und Schwerewellen, die vertikal die
Luftdruckdaten der Infraschallmessstation IS26 im Bayerischen Wald (oben) und Variationen der spektralen
Leistungsdichte (unten) in einem Zeitraum von 15 Jahren. Jahres- und tageszeitliche Veränderungen verdeutlichen die Stärke und Dauer von Tiefdruckzellen sowie das Auftreten von Windfeldern in der oberen
Atmosphäre.
Atmosphärenschichtung durchbrechen. Projekte wie ARISE sollen dazu
dienen, dass diese Phänomene bei
künftigen Messungen stärker berück-
Das Projekt ARISE kombiniert Mes-
und ist maßgeblich an der Auswer-
sichtigt werden.
sungen verschiedener Beobachtungs-
tung großer Datensätze beteiligt.
netzwerke. Die BGR steuert die Daten
Am französischen Observatorium
der Infraschallmessstationen bei, die
Haute Provence, rund 100 Kilome-
die Einhaltung des Kernwaffentest-
ter nördlich von Marseille, sind alle
Kontakt: Dr. Christoph Pilger,
stoppvertrages (CTBT) überwachen
drei ARISE-Messtechnologien zum
Dr. Lars Ceranna
http://arise-project.eu
BGR Report
53
Vor Geogefahren schützen
Georisiko Pakistan
Erdrutschgefahren
sichtbar machen
BGR unterstützt pakistanischen Geologischen Dienst
bei Gefährdungskartierung
Erdrutsche gehören zu den am häufigsten auftretenden Geogefahren im nordpakistanischen Bergland. Konkrete Informationen gibt es jedoch kaum. Ein deutsch-pakistanisches
Projekt hat jetzt in einem Beispielgebiet die Gefährdung durch
Rutschungen abgeschätzt.
entsprechenden Informationen sind
nicht vorhanden. Daher hat die BGR
mit dem pakistanischen Geologischen Dienst im Distrikt Mansehra
ein Pilotprojekt gestartet. Der Bezirk
in der nördlichen Khyber Pakhtunkhwa Provinz ist Schwerpunkt der
deutsch-pakistanischen Entwicklungszusammenarbeit.
BGR-Experten haben zusammen mit
ihren einheimischen Kollegen die
Erdrutsche kartiert und in eine Inventar-Datenbank eingepflegt. Die Daten
flossen mit Informationen über die
allgemeine Geologie und Tektonik,
über die Landnutzung, die Vegetation
und das Klima in eine Gefahrenhinweis-Karte über die Erdrutschanfälligkeit ein.
„Jetzt sind wir soweit, für den Distrikt
Quelle: Geological Survey of Pakistan (2013)
die Risiken abschätzen zu können“,
sagt Dr. Dirk Balzer, BGR-Arbeitsbereichsleiter im Fachbereich Gefährdungsanalysen, Fernerkundung.
Dafür werden derzeit die geologischen Informationen über die Ge Unterbrechung der N15 Straße östlich von Paras,
Distrikt Mansehra, in Pakistan durch eine Hangrutschung.
Ein durch eine Hangrutschung zerstörtes Haus
entlang der Straße Islamabad – Muzzafarabad in
Pakistan.
fährdung noch mit Daten über die
Tiefeingeschnittene Täler mit steilen
erhebliches Risiko für Menschen und
führt und ausgewertet. Mit den Infor-
Hängen, dazu der Monsun, der regel-
Infrastruktur auf.
mationen können die Gemeinden des
mäßig sintflutartigen Regen bringt:
54
Bevölkerung, Siedlungen, Straßen
oder Krankenhäuser zusammenge-
Gebiets auch geologische Risiken in
In Nordpakistan sind Erdrutsche an
„Solche Risiken sind bislang nicht
der Tagesordnung. Da die stark wach-
berücksichtigt worden“, erklärt
sende Bevölkerung immer größere
BGR-Projektkoordinatorin Annet-
Kontakt: Dr. Dirk Balzer,
Flächen beansprucht, baut sich ein
te Lisy. Der Grund ist einfach: Die
Annette Lisy
BGR Report
ihrer Raumplanung berücksichtigen.
Vor Geogefahren schützen
MAGS2: Vom Einzelsystem zur großflächigen Nutzung
Quelle: Landesamt für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz,
Landeserdbebendienst Rheinland-Pfalz.
Unter
gegenseitigem
Einfluss?
Verbundprojekt untersucht Seismizität in
Geothermiefeldern
Seismisches Netz um die Kraftwerke in Landau und Insheim.
Prinzipskizze der drei Schwerpunkte in MAGS2.
Im Süden von Bayerns Landeshauptstadt
München und in der Südpfalz liegen die Geothermieprojekte nur jeweils wenige Kilometer
auseinander. Im von der BGR koordinierten
Verbundprojekt MAGS2 wollen die Wissenschaftler herausfinden, wie die seismische
Aktivität in einer Region mit mehreren Anlagen
überwacht werden kann.
Erdbeben gehören zu den Begleit-
der Geothermieprojekte Erdbeben
eunternehmen weiterbetrieben wer-
erscheinungen, die durch die Errich-
mit bestimmten Bodenschwingge-
den. Im südpfälzischen Arbeitsgebiet
tung und den Betrieb von Erdwär-
schwindigkeiten auslösen können.
mit den Erdwärmekraftwerken in
mekraftwerken ausgelöst werden
Mit MAGS2 weiten die BGR und ihre
Landau und Insheim wird das bereits
können. „Entscheidend für die Ak-
Projektpartner die Untersuchungen
in MAGS errichtete, übergreifende
zeptanz ist, dass wir wissenschaftlich
jetzt auf Geothermiefelder aus, denn es
seismische Netz genutzt. Hier sol-
klar darlegen, ob es bei Mikrobeben
ist unklar, ob sich benachbarte Projek-
len genaue geologisch-tektonische
bleibt oder ob eine Gefahr für Men-
te gegenseitig seismisch beeinflussen.
Modelle erstellt werden, mit denen
schen und Gebäude bestehen kann“,
Experten die räumliche Verteilung
sagt der Geophysiker Dr. Ulrich
Im Süden Münchens ist ein alle
der Erschütterungen an der Erdober-
Wegler von der BGR.
Standorte umfassendes, gemeinsames
fläche vorhersagen können.
Sensornetz geplant, das die Aktivität
Die Forscher gehen die Aufgabe mit
im Untergrund überwachen, aber
seismologischen Überwachungs-
auch die Datengrundlage für Modelle
netzen und mit probabilistischen
für die probabilistische Gefährdungs-
Kontakt: Margarete Vasterling,
Gefährdungsanalysen an, die eine
analyse liefern soll. Nach Projektende
Dr. Ulrich Wegler
Wahrscheinlichkeit abschätzen, mit
soll das Netz von den Geothermi-
www.mags-projekt.de
BGR Report
55
Vor Geogefahren schützen
Copernicus Dienst – Bodenbewegungen Deutschlands
Bewegungsmelder
in der Umlaufbahn
ESA-Erdbeobachtungssatellit liefert Daten für bundesweite Bodenbewegungskarte
Innerhalb des europäischen Erdbeobachtungsprogrammes Copernicus
entwickeln die BGR und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit kleinen
und mittelständischen Unternehmen
eine Bodenbewegungskarte. Sie wird
auf Daten der brandneuen ESA-Mission Sentinel-1 beruhen, deren erster
Satellit im April 2014 startete.
Geplant ist eine Karte, die Gebiete mit Bodenbewegungen in ganz
Deutschland zeigt. Das DLR übernimmt dabei federführend die Verarbeitung der Satellitendaten, die BGR
die Validierung, Kalibrierung und
Verknüpfung mit bundesweit verfügbaren Geodaten. Für potenzielle
Bewegungsgebiete werden dann zur
Vertikale Bodenbewegungsraten an Elbe- und Wesermündung basierend auf Radar-Satelliten Daten.
weiteren räumlichen Verifizierung
beispielsweise Daten der TerraSar-X
56
Selbst im tektonisch meist ruhigen Deutschland stellen Bodenbewegungen eine Gefahr für Gebäude und Infrastruktur
dar. Erdbeobachtungssatelliten liefern ganz neue Möglichkeiten, die Bewegungen der Erdoberfläche zu verfolgen. Die
BGR plant die Erweiterung ihres Geoviewers so, dass diese
Daten beispielsweise auf Karten abgebildet werden können.
Mission herangezogen. Zurzeit wird
Senkungen in Bergbauregionen, Erd-
methoden überwacht. Satelliten tas-
chende überregionale Darstellung für
rutsche, Hebungen und Senkungen
ten dagegen mit ihren Radarantennen
ganz Deutschland generiert.
in der Umgebung der Salzlager in
ganze Landstriche in hoher räumli-
Norddeutschland sind nur ein paar
cher Auflösung und mit regelmäßigen
Beispiele dafür, dass der Untergrund
Wiederholungen ab. Mit Fernerkun-
in Deutschland keineswegs unbewegt
dungsmethoden wie der Persistent
Kontakt: Dr.-Ing. Thomas Lege,
ist. Einzelne Objekte wie Talsperren,
Scatterer Interferometrie (PSI) lassen
Dr. Michaela Frei
Deiche oder Brücken werden daher
sich daraus Bodenbewegungen für
mit bodengebundenen Vermessungs-
große Regionen ableiten.
BGR Report
eine Karte für ein Pilotgebiet in Niedersachsen erarbeitet, die noch auf
den Daten des ERS1/2 Satelliten und
auf TerraSAR-X Daten beruht. Sobald
die Sentinel-Daten verfügbar sind,
wird nach und nach eine entspre-
www.bgr.bund.de/radarfernerkundung
Entwicklungsländer unterstützen
Zusammenarbeit mit afrikanischen Ländern im Rohstoffsektor
Bergbau in Afrika
BGR leistet Hilfestellung bei entwicklungsorientierter
Gestaltung des Rohstoffsektors
Afrikas Reichtum an Bodenschätzen bildet eine gute Grundlage für Entwicklung und Wohlstand. Die BGR unterstützt
drei afrikanische Staaten dabei, ihre Verwaltung auf die
nachhaltige Regulierung und Steuerung des Bergbausektors
auszurichten.
der nicht-metallischen Rohstoffe,
In Burundi baut das Bergbauminis-
bauprojekten ist das dritte Feld der
Mauretanien erhält Hilfe bei der Di-
terium mithilfe der BGR eine La-
Zusammenarbeit.
versifizierung des Bergbausektors, um
gerstätten-Datenbank auf, die alle
vor allem der Baurohstoffe, erfassen.
Der Bausektor gilt gemeinhin als ein
Motor für die wirtschaftliche Entwicklung.
die Abhängigkeit vom konjunkturan-
notwendigen Informationen für die
Dem Bergbauministerium in Mosam-
fälligen Eisenerzabbau zu verringern.
Vergabe von Explorationslizenzen
bik helfen die deutschen Experten,
Die BGR berät daher die zuständigen
zusammenführt. Zusätzlich ist ein
seine technischen Kapazitäten und
Behörden bei der Systematisierung
digitales Bergbaukataster geplant,
Entscheidungsgrundlagen bei der Ge-
der geologischen Wissensbasis und
das die staatliche Verwaltung der Ab-
nehmigung neuer Bergbauprojekte zu
der wirtschaftlichen Bewertung von
baulizenzen effizienter machen wird.
verbessern. Dadurch kann das Land
Lagerstätten nichtmetallischer Roh-
Investoren und den Betreibern des
seinen Rohstoffsektor nachhaltiger
stoffe. Außerdem sollen Informati-
einheimischen Kleinbergbaus wird
entwickeln und steuern. Daneben
onsangebote für Investoren aufgebaut
das Kataster mehr Rechtssicherheit
soll das neu gegründete Geologie-
und verbessert werden.
bieten. Die Bewertung der Umwelt-
und Bergbauinstitut des Landes mit
verträglichkeit bei geplanten Berg-
BGR-Unterstützung das Potenzial
Kleinbergbau auf Zinnstein und Tantalit im Norden Burundis.
Kontakt: Dr. Dirk Küster
Kupfer-Tagebau bei Akjoujt in Mauretanien.
BGR Report
57
Entwicklungsländer unterstützen
Beratung der Nigerbeckenbehörde zum Grundwassermanagement
BGR bereitet Mitarbeiter der Nigerbeckenbehörde auf
die Zukunft vor
Seit 1964 kümmert sich die Nigerbeckenbehörde (ABN,
Grundwassermessungen an einem ÜberwaAutorité du Bassin du Niger) um das Wassermanagement
chungsbrunnen in Niamey.
im Einzugsgebiet des drittlängsten afrikanischen Flusses. Mit
BGR-Hilfe baut die Behörde jetzt ein integriertes Grundwas- versorgung und wirtschaftliche Entwicklung.
sermanagement auf.
Der Niger ist die Lebensader für ei-
zwischenstaatliche Organisation für
Mit Schulungen für Mitarbeiter der
nen großen Teil des Sahels. Sein topo-
eine Harmonisierung der nationalen
ABN und nationaler Fachbehör-
graphisches Einzugsgebiet ist mit 2,2
Wasserpolitiken und ein nachhaltiges
den sowie mit hydrogeologischen
Millionen Quadratkilometern halb
integriertes Wassermanagement in
Grundlagenarbeiten legen die deut-
so groß wie das Gebiet der Eurozone.
der Region ein.
schen Experten das Fundament für
Rund 105 Millionen Menschen leben
effektiven Grundwasserschutz. ZuDie BGR berät im Auftrag des Bun-
sätzlich wurden grenzüberschreiten-
Strom mit seinen Nebenflüssen ist
desministeriums für wirtschaftliche
de Regionen identifiziert, in denen
zentral für die Wasserversorgung und
Zusammenarbeit und Entwicklung die
Grundwasserprobleme zu Konflik-
die Wirtschaft. Die ABN setzt sich als
ABN beim Aufbau eines umfassen-
ten führen können. Im Pilotgebiet
den, regionalen
Niamey, der nigrischen Hauptstadt,
Grundwasserma-
wurde zudem ein Messnetz installiert,
nagements, denn
mit dem die Quantität und Qualität
bisher lag der Fo-
der Vorkommen überwacht werden
kus der Behörde
kann. BGR-Untersuchungen ergaben,
auf den Oberflä-
dass das Wasser an der Mehrzahl der
chengewässern,
Messstellen Niameys bakteriell belas-
den Flüssen und
tet war. Inzwischen sind vergleichbare
Seen. Doch das
Arbeiten im zweiten Pilotgebiet zwi-
Grundwasser
schen Benin, Nigeria und dem Niger
wird zukünftig
angelaufen.
Quelle: Philip Dorian Schuler
hier, verteilt auf neun Staaten. Der
Die Wasserversorgung wird im Sahel häufig über einfache, kollektiv genutzte
Handpumpen gewährleistet.
58
BGR Report
wichtiger werden
für die Wasser-
Kontakt: Martin Jäger
Quelle: Sven Menge
Grundwasser rückt
in den Fokus
Entwicklungsländer unterstützen
Bergbau in den ASEAN Ländern: die Länder Laos und Myanmar
Potenzial für eine nachhaltige
Entwicklung
ASEAN-Staaten wollen Bergbauaufsicht aufbauen
Die Staaten Südostasiens sitzen allesamt auf reichen Bodenschätzen, der Rohstoffsektor
gehört zu den Hoffnungsträgern für die Entwicklung der zumeist noch sehr armen Länder.
Die BGR unterstützt einzelne Länder der Südostasiatischen Staatengemeinschaft (ASEAN)
beim Aufbau einer effektiven Bergbauaufsicht.
Auf einem Workshop in der laotischen Hauptstadt Vientiane stellten
Experten der Bundesanstalt und ihre
Partner aus Laos, Vietnam und der
Mongolei Projekte ihrer Kollegen aus
anderen ASEAN-Staaten vor. Diese
Projekte mit Schwerpunkt Bergaufsicht stehen allesamt vor vergleichbaren Herausforderungen.
Gastgeber Laos modernisiert gerade
mit deutscher Hilfe die Aufsicht über
den Rohstoffsektor des Landes, um
Dorf in Laos.
ihn in nachhaltige und für die gesam-
den Aufsichtsbehörden, ihre Ausrüs-
bringen. Im Shan-Staat an der Grenze
te Gesellschaft nützliche Bahnen zu
tung mit dem notwendigen Material
zu Laos und China sollen nachhaltige
lenken. Der Bergbau erwirtschaftet
und die Schaffung eines vernünftigen
Strukturen für den dortigen Bergbau
schon jetzt mehr als zehn Prozent des
Regulierungsrahmens nach interna-
aufgebaut werden. Auch hier steht
Bruttoinlandsproduktes (BIP) und ist
tionalen Standards. All das soll den
die Schulung des Personals im Vor-
nach dem Tourismus der zweitgrößte
Rohstoffsektor nachhaltig entwickeln,
dergrund.
Devisenbringer. Bereits 2020 soll ein
so dass sowohl Ökonomie als auch
Fünftel des BIP aus dem Rohstoffsek-
Umwelt profitieren. Ein vergleichba-
tor kommen.
res Projekt in Myanmar wird gerade
Kontakt: Dr. Arne Hoffmann-Rothe
begonnen. Das Land unternimmt
Das Kooperationsprojekt zielt auf
große Anstrengungen, die Wirtschaft
die Qualifizierung der Mitarbeiter in
nach Jahren der Isolation voranzuBGR Report
59
Entwicklungsländer unterstützen
GERI: Globale entwicklungspolitische Rohstoffinitiative
Nachhaltigkeit für
mehr Wohlstand
Entwicklungsinitiative für den Rohstoffsektor liefert bedarfsgerechte Konzepte
rahmen, die vorliegende Infrastruktur
sowie die Qualifikation von Arbeitskräften. Zielgruppen sind sowohl die
mittelständische Industrie als auch
Regierungen. Mit diesem Vorhaben
sollen Entwicklungsländer bei ihren
Reformanstrengungen im Rohstoffsektor unterstützt werden, um diesen
Entwicklungs- und Schwellenländer sind bedeutende Rohstofflieferanten Deutschlands. Im Auftrag der Bundesregierung entwickelt die BGR gemeinsam mit der Gesellschaft
für internationale Zusammenarbeit (GIZ) Konzepte für die
Etablierung einer nachhaltigen Rohstoffwirtschaft in Entwicklungsländern.
Bereich für Investitionen attraktiver
für die Entwicklungszusammenarbeit
Weiterhin wird aktuell das Konzept
im Rohstoffsektor entwickeln und in
Enterprise around Mining (EAM)
der Praxis testen. Die Initiative wird
entwickelt, um eine strukturelle Wirt-
im Auftrag des Bundesministeriums
schaftsentwicklung in Bergbaure-
für wirtschaftliche Zusammenar-
gionen zu fördern. Dabei liegt der
beit und Entwicklung umgesetzt. Sie
Fokus auf einer Stärkung der regio-
stärkt das entwicklungspolitische
nalen Wirtschaft. Dem Engagement
Engagement Deutschlands im Roh-
internationaler kleiner und mittel-
stoffsektor und unterstützt ressour-
ständischer Unternehmen fällt dabei
cenreiche Entwicklungsländer beim
eine Schlüsselfunktion zu. Sie bele-
Aufbau einer nachhaltigen Rohstoff-
ben die Ausbildung von Fachkräften
wirtschaft. Ein zentraler Aspekt ist
und schaffen durch den Transfer von
dabei, die Industrieunternehmen als
Technologien zukunftsfähige Wirt-
Schlüsselakteure des Sektors einzu-
schaftsstandorte – auch jenseits des
binden.
Bergbaus. Einen speziellen Fokus
Bergsicherheit – Minenarbeiter mit Sicherheitskleidung.
60
werden unter anderem der Rechts-
zu machen. Das Vorhaben wurde an
der Mining Indaba in Kapstadt im
Februar 2015 vorgestellt und wird
gemeinsam mit der Weltbank-Gruppe
umgesetzt.
richtet EAM zudem auf Baurohstoffe,
Innerhalb von GERI wurde das Mi-
die auch für die Entfaltung anderer
Die Globale entwicklungspolitische
ning Governance Assessment (MGA)
Wirtschaftssektoren, beispielsweise
Rohstoffinitiative (GERI) ist das Vor-
konzipiert. Ziel des MGA ist die sys-
im Wohnungsbau, von großer Bedeu-
haben, mit dem die BGR und die
tematische und umfassende Bewer-
tung sind.
Gesellschaft für internationale Zu-
tung von Investitionsbedingungen
sammenarbeit (GIZ) neue Konzepte
im Rohstoffsektor. Berücksichtigt
BGR Report
Kontakt: Dr. Sven Renner
Kernwaffenteststopp überwachen
IFE14 - Integrated Field Exercise 2014 / Feldübung einer Vor-Ort-Inspektion
Kein Test bleibt unentdeckt
Feldübung der Kernwaffentestkontrolleure in Jordanien war erfolgreich
Seit 1996 gibt es den Internationalen Kernwaffenteststoppvertrag. Überwachungsnetzwerke umspannen bereits die Erde und entdeckten so die nordkoreanischen Atomwaffentests
2006, 2009 und 2013. Tritt das Abkommen in Kraft, ermitteln Inspektorenteams im Verdachtsfall vor Ort. Im vergangenen Jahr gab es eine groß angelegte Übung für einen solchen
Verdachtsfall. Experten der BGR waren mit dabei.
Nach dem ersten Hubschrauberflug über das Inspektionsgebiet werden verdächtige Objekte oder Bereiche
festgelegt, die von Inspektorenteams näher in Augenschein genommen werden. Auf der Basis dieser Ergebnisse werden weitere Messungen und Untersuchungen geplant.
Inbetriebnahme einer seismologischen Station zur
Erfassung von möglichen Nachbeben. Der Vorgang wird von einem staatlichen Vertreter des zu
kontrollierenden Landes begleitet.
„Die größte Herausforderung war
sechs Jahren teil, die von der UN-Or-
der Welt gezeigt, dass es absolut hoff-
die Größe und Unzugänglichkeit des
ganisation CTBTO (Organisation
nungslos ist, eine nukleare Explosion
Gebiets“, bilanziert der Geophysiker
des Vertrages über das umfassende
vor uns verbergen zu wollen“, ver-
Nicolai Gestermann seinen Einsatz
Verbot von Nuklearversuchen) in
kündete CTBTO-Exekutiv-Sekretär
als Inspektor zur Überwachung des
dem haschemitischen Königreich ver-
Lassina Zerbo nach Ende der Übung
Internationalen Kernwaffentest-
anstaltet wurde. Gestermann war als
zufrieden.
stopp-Vertrages in Jordanien. Zusam-
einer von 40 Inspektoren sechs Wo-
men mit seinem BGR-Kollegen Dr.
chen lang vor Ort, um in der Wüste
Rund 200 Experten waren an der
Malte Ibs-von Seht und fünf weiteren
östlich des Toten Meers die Fahndung
Übung beteiligt, viele davon waren
Deutschen nahm Gestermann 2014
nach einem unerlaubten Atomwaf-
hinter den Kulissen für Planung
an der ersten großen Übung IFE14
fentest unter möglichst realistischen
und Logistik zuständig. In Jordani-
(Integrated Field Exercise 2014) seit
Bedingungen zu proben. „Wir haben
en trafen die 40 Inspektoren auf ein
BGR Report
61
Kernwaffenteststopp überwachen
vergleichbar starkes Team, das die
Vertreter eines zu kontrollierenden
Staates spielte. „Und das haben sie
wirklich überzeugend gemacht“,
kommentierte Gestermann. In einem
rund 1 000 Quadratkilometer großen Gebiet der jordanischen Wüste
mussten die Inspektoren dann den
Ort finden, an dem der vorgebliche
Atombombenversuch stattgefunden
hatte. Bei der Übung ließ man dafür
drei kleine Sprengstoffpakete explodieren und setzte etwas radioaktives
Edelgas frei.
Die genaue Bestimmung der Position der seismologischen Stationen, wie sie hier von zwei Inspektoren ermittelt wird, ist die Grundvoraussetzung für die anschließende Auswertung der erfassten Bodenbewegungen,
in denen sich Hinweise auf mögliche Nachbeben verbergen können.
konnte unter den örtlichen Umstän-
ter derzeit nur für diesen Ernstfall
Die CTBTO-Mitarbeiter fahndeten
den nicht installiert werden. Der Auf-
üben, denn ihnen fehlt die Kontroll-
mit einem eigens aufgebauten seismo-
bau und Betrieb der Stationen war
berechtigung. Der Vertrag ist noch
logischen Netzwerk nach den Nach-
sehr zeitintensiv und die Stationen
nicht in Kraft getreten, weil acht Staa-
beben der Explosionen und suchten
zogen sehr viel Aufmerksamkeit auf
ten mit kernwaffenfähiger Technolo-
auf Kontrollflügen nach anderen ver-
sich. Mit welcher Empfindlichkeit
gie ihn noch nicht ratifiziert haben.
dächtigen Hinweisen. Gestermann
das so reduzierte Netzwerk Erschüt-
war unter anderem für die Auswer-
terungen registrierte wird derzeit
Und so bleiben nur gemeinsame
tung der seismologischen Daten ver-
noch untersucht. Ein voll ausgebautes
Übungen. Gestermann hat seine Aus-
antwortlich – eine Aufgabe, der er
Stationsnetz kann sehr kleine Erd-
bildung zum CTBTO-Inspektor 2010
sich auch in seinem Hauptberuf bei
beben mit einer Magnitude bis -2
begonnen. Seither haben sich die Teil-
der BGR widmet. Dort ist der Geo-
registrieren.
nehmer des Programms mehrmals im
physiker im Arbeitsbereich Monito-
62
Jahr zu Schulungen und kleinen Tests
ring und Verifikation unter anderem
Nachdem die Seismologen den Ort
getroffen. Die letzte große Feldübung
für die Überwachung der künstlich
der „Kernwaffenexplosion“ ein-
fand 2008 in Kasachstan statt, denn
hervorgerufenen Erdbeben zustän-
gekreist hatten, kamen Teams mit
diese Veranstaltungen sind teuer und
dig, die etwa die Erdgasförderung in
speziellen Edelgasdetektoren zum
aufwendig. Doch der Aufwand im
Norddeutschland verursacht.
Einsatz, die die radioaktiven Spu-
vergangenen Herbst hat sich gelohnt.
ren von Atomexplosionen aufspüren
„Die gesamte Zusammenarbeit war
Für das Seismometernetzwerk ließ
können. „Es ist die Kombination aus
ausgesprochen gut“, resümiert Nicolai
die CTBTO eigens 30 Stationen aus
mehreren Technologien, mit der wir
Gestermann zufrieden.
ihrem Hauptquartier in Wien ein-
letztendlich einen Kernwaffentest
fliegen. „Aufgebaut“, so Gestermann,
nachweisen“, so Gestermann. Aller-
Kontakt: Nicolai Gestermann,
„haben wir dann letztlich 16.“ Mehr
dings können die CTBTO-Mitarbei-
Dr. Malte Ibs-von Seth
BGR Report
Ausblick
Lebensgrundlagen erhalten | DENANA: Designkriterien für Nachhaltige Nanomaterialien
Künstliche Nanopartikel
Versuche sollen Mobilität im Boden klären
Nanopartikel sind in vielen Berei-
Designkriterien für nachhaltige Na-
chen auf dem Vormarsch. Nanosilber
nomaterialien entwickeln.
etwa desinfiziert in Krankenhäusern
Wände, unterdrückt in Hemden und
Im Projekt untersuchen BGR-Ex-
Socken Schweißgeruch und verhin-
perten zusammen mit Kollegen der
dert an Hausfassaden, dass sich Al-
Leibniz-Universität Hannover und
gen festsetzen. Welche Wirkung die
weiterer Forschungseinrichtungen
winzigen Teilchen in der Umwelt ent-
am Beispiel von verschiedenen Nano-
falten, wenn sie freigesetzt werden,
partikeln, wie mobil diese in der Um-
ist dagegen weitgehend unbekannt.
welt sind. Die Forscher verfolgen in
Erste Ergebnisse sollen noch dieses
Das Verbundvorhaben DENANA
Versuchen, ob die Partikel in ver-
Jahr vorliegen.
des Bundesministeriums für Bildung
schiedenen Böden und Boden-Klär-
und Forschung will entsprechende
schlamm-Gemischen verbleiben oder
Kontakt: Martin Hoppe,
Erkenntnisse liefern und bis 2017
ins Grundwasser gelangen können.
Dr. habil. Elke Fries
Wechselwirkung zwischen einem Silbernanopartikel und einem Ferrihydrit.
Lebensgrundlagen erhalten | FRESHEM: FREsh Salt groundwater distribution
BY HELICOPTER ELECTROMAGNETIC SURVEY IN THE PROVINCE OF ZEELAND
Hubschrauber misst Leitfähigkeiten
BGR untersucht Salzgehalt des Grundwassers in der niederländischen Provinz Zeeland
seln im Mündungsbereich
wasserversalzung zu erstellen.
der Schelde – klassisches
BGR-Hubschrauber mit Messsystem.
Küstenland, geprägt durch
Der Hubschrauber schleppt bei jedem
den intensiven Kontakt mit
Messflug eine rund zehn Meter lange
der Nordsee. Eine groß an-
Elektromagnetiksonde und misst da-
gelegte Flugkampagne mit
mit die elektrische Leitfähigkeit des
dem BGR-Hubschrauber
Untergrundes bis in eine Tiefe von
soll jetzt die Verteilung
etwa 100 Metern. Die Leitfähigkeit
von Süß- und Salzwasser
von Wasser steigt mit dem Salzgehalt
im zeeländischen Unter-
an. So lassen sich die unterschied-
grund kartieren. Hierzu
lichen Salzgehalte im Grundwasser
arbeitet die BGR mit den
erkennen. Im Herbst 2014 fanden die
niederländischenForschungs-
ersten Flüge statt. Weitere sollen in
Die niederländische Provinz Zee-
instituten Deltares und TNO im Pro-
land an der Grenze zu Belgien besteht
jekt FRESHEM zusammen, um ein
weitgehend aus Inseln und Halbin-
dreidimensionales Modell der Grund-
2015 folgen.
Kontakt: Dr. Bernhard Siemon
BGR Report
63
Ausblick
Lebensgrundlagen erhalten | Methan-Hintergrundwerte im Grundwasser Niedersachsens
Natürliche Methankonzentrationen im Grundwasser
Verbundprojekt ermittelt Hintergrundwerte für Niedersachsen
natürlicherweise im Grundwasser ge-
sens soll bis 2018 flächendeckend
lösten Kohlenwasserstoffe sind daher
die Konzentration der drei Gase im
notwendig. Allerdings gibt es für das
Grundwasser ermitteln. Im Herbst
Bundesland Niedersachsen derzeit
und Winter 2014 wurden an etwa 900
keine flächendeckenden Angaben zu
Messstellen die ersten Proben genom-
Die Erdgasförderung unter Einsatz
Methan, Ethan oder Propan. Nur für
men. Das Verbundprojekt von BGR,
des Fracking-Verfahrens und die geo-
einige Projektgebiete liegen Daten
dem Landesamt für Bergbau, Energie
thermische Energiegewinnung sind
vor. Untersuchungen aus Großbri-
und Geologie und dem Niedersäch-
nicht zuletzt umstritten, weil eine
tannien und den USA zeigen jedoch,
sischen Landesbetrieb für Wasser-
Gefährdung des Grundwassers durch
dass die Gehalte örtlich sehr unter-
wirtschaft, Küsten- und Naturschutz
aufsteigende Gase oder andere Fluide
schiedlich sein können.
veröffentlicht die Daten über den
Rund 900 Messstellen des Grundwasserüberwachungsnetzes Niedersachsen sind für die Analyse
der gelösten Kohlenwasserstoffe vorgesehen.
befürchtet wird.
NIBIS-Kartenserver.
Das Projekt Methan-Hintergrund-
Umfassende Informationen über die
werte im Grundwasser Niedersach-
Kontakt: Dr. Stefan Schlömer
Lebensgrundlagen erhalten | HYMDAS: Hydrogeological Monitoring – Database & Analysis System
Maßgeschneiderte Lösungen
Modulares Expertensystem für das Grundwassermanagement
des modularen Expertensystems
und kann an die Anforderungen und
HYMDAS begonnen, mit dem ein
Möglichkeiten der Partner vor Ort
solches Vorgehen umgesetzt werden
angepasst werden. Die langjährige
kann. Es besteht aus einer zentralen
Erfahrung hat gezeigt, dass sich diese
Datenbank, in der alle relevanten
Systeme nur so erfolgreich etablieren
Modernes Grundwassermanage-
Informationen qualitätsgesichert ab-
lassen. Der Arbeitsaufwand hierfür
ment kommt nicht ohne die kom-
gelegt werden, und einer grafischen
soll künftig weiter sinken, indem das
binierte Auswertung von Daten aus
Benutzeroberfläche für den leichten
System modularisiert, Quellcodes
verschiedenen Messnetzen aus. Eine
Umgang mit diesen Daten.
wiederverwendet und Lösungen für
Modul-Piktogramme: Die Anwendung entsteht
durch eine Kombination und Anpassung vorgefertigter Module.
zielgerichtete Strategie zur Erhebung,
64
die automatische Anpassung der Be-
Verarbeitung und Auswertung die-
Das Expertensystem soll innerhalb
ser Informationen ist daher wichtig.
von Projekten der technischen Zu-
Die BGR hat mit der Entwicklung
sammenarbeit eingesetzt werden
BGR Report
nutzeroberfläche entwickelt werden.
Kontakt: Martin Blümel
Ausblick
Rohstoffversorgung sichern | Deutsche Rohstoffagentur – Rohstoffmonitoring
Informationen für Unternehmen
Rohstoffmonitoring bietet Hilfen zur Einschätzung der Märkte
Deutschland ist von Rohstoffimpor-
hen für die wichtigsten mineralischen
Geboten werden regelmäßige Ana-
ten abhängig. Die Deutsche Roh-
Rohstoffe.
lysen der Angebotskonzentration
stoffagentur (DERA) in der BGR
Ziel ist es, deutsche Unternehmen
Rohstoffe sowie der mittel- bis lang-
für Preis- und Lieferrisi-
fristigen Nachfrage. Der monatlich
ken zu sensibilisieren und
veröffentlichte Preis- und Volatili-
ihnen zu helfen, passende
tätsmonitor spiegelt die aktuellen und
Ausweichstrategien zu ent-
historischen Preisentwicklungen wi-
wickeln. Die Produkte des
der. Für einzelne potenziell kritische
Monitorings sind auf den
Rohstoffe erarbeitet die DERA detail-
Internetseiten der DERA
lierte Risikoanalysen.
Quelle: DERA-Rohstoffliste 2014
beobachtet daher das Marktgesche-
auf den Märkten für mineralische
verfügbar. Außerdem
führt sie Rohstoffdialoge
und Industrieworkshops
Länderkonzentration und gewichtetes Länderrisiko der Bergwerksförderung für das Jahr 2012 – Grüner Bereich: geringes Risiko,
gelber Bereich: mittleres Risiko, roter Bereich: erhöhtes Risiko.
www.deutsche-rohstoffagentur.de/
rohstoffmonitoring
zur Information interessierter Unternehmen
Kontakt: Dr. Martin Schmitz,
durch.
Sonja Göcke
Rohstoffversorgung sichern | Secondary Mining – Gewinnung strategischer Elemente
Kooperation mit Chile
Experten wollen Wertstoffe aus Bergbauhalden gewinnen
Ausfällungen von Mobilisaten auf der Haldenoberfläche: Eisenhydroxide (rötlich) und
Kupfersulfate (blau, weiß).
geringen Gehalten. Mit dem Projekt
geochemisch geschehen. Als zweiten
SecMinStratEl will ein deutsch-chile-
Schritt will man geeignete Aufberei-
nisches Konsortium, an dem die BGR
tungsverfahren entwickeln. Abschlie-
beteiligt ist, diese Schätze heben.
ßend soll der Rest langfristig sicher
gelagert werden. Auf diese Weise wäre
An einigen Abraumhalden wollen
ein großes Umweltproblem des Landes
Chile ist der größte Kupferproduzent
die Projektpartner – darunter auch
gelöst.
der Welt. Täglich werden in dortigen
chilenische Bergbauunternehmen –
Tagebauen Millionen Tonnen Erz
demonstrieren, wie die Wertstoffe
abgebaut und, wenn das Metall her-
aus dem Haldenmaterial gewonnen
ausgelöst ist, auf Halden deponiert.
werden können. Zunächst müssen
Kontakt: Dr. Dieter Rammlmair,
Dieser Abraum ist jedoch keineswegs
dafür die Halden auf ihre Struktur
Wilhelm Nikonow
wertlos, sondern enthält viele weitere
und Zusammensetzung hin untersucht
interessante Elemente – wenn auch in
werden. Das soll geophysikalisch und
www.bgr.bund.de/SecMinStratEl
BGR Report
65
Ausblick
Den tieferen Untergrund nutzen |BASAL: Verbreitung und Eigenschaften flach lagernder Salzschichten
in Deutschland
Flach lagernde Salzformationen
BGR aktualisiert die geologischen Daten
Für die Endlagerung hoch radioakti-
wie zur Tiefenlage der Steinsalzfolgen.
ver Abfälle werden weltweit die möglichen Wirtsgesteine Salz, Tonstein und
Bis Ende 2019 werden ergänzende
Granit untersucht. Im Projekt BASAL
Informationen über Verbreitung und
vervollständigt und aktualisiert die
Zusammensetzung, die geologischen
BGR im Auftrag des Bundesminis-
Lagerungsverhältnisse sowie die end-
teriums für Wirtschaft und Energie
lagerrelevanten Eigenschaften der
die Informationen zu flach lagernden
Salzgesteine zusammengetragen. Ne-
Salzschichten in Deutschland.
ben mineralogisch-geochemischen
Untersuchungen werden auch geo-
Im Dezember 2014 erschien ein erster
mechanische Laborversuche und Mo-
Zwischenbericht, in dem alle flach
lagernden Salinarformationen anhand
von Verbreitungskarten und charakte-
dellberechnungen zur Endlagerung in
Starobinsker Lagerstätte in Belarus – flach lagernde, rhythmisch aufgebaute Salzschichten.
ristischen Bohrungsaufschlüssen dar-
neu zusammengestellte Angaben zum
gestellt werden. Zusätzlich enthält er
Aufbau und zu den Mächtigkeiten so-
flach lagernden Salzschichten durchgeführt.
Kontakt: Dr. Jörg Hammer
Den tieferen Untergrund nutzen | Untersuchungen von Gesteinseigenschaften im Labor
Neue Aufgaben für Ingenieure
Prüfmaschine für Tongesteine wird entwickelt
66
Tonstein-Prüfkörper: Sandige Fazies des Opalinuston
aus dem schweizerischen
Mont Terri Untertagelabor
mit einem Durchmesser von
zehn Zentimetern.
Die zunehmende Bedeutung der Ton-
eine Anpassung der inneren Druck-
gesteinsforschung für die Industrie
zelle an die Größe des Prüfkörpers
stellt die Wissenschaftler der BGR
minimiert und die Temperatur durch
vor neue Herausforderungen. Das
Peltier-Elemente gesteuert. Drei inei-
rungen oder Bewegungen das Volu-
gesteinsphysikalische Labor der BGR
nander laufende Zylinder garantieren
men der Messzelle nicht verändern.
entwickelt daher eine neue Triaxi-
eine Volumenkonstanz der Zelle bei
alprüfmaschine, um Tongesteine
axialen Verformungen. Ein Druck-
Für die Entwicklung der Volumen-
vielseitiger und genauer testen zu
gleichgewicht zur äußeren Druck-
messzelle sucht die BGR derzeit einen
können.
zelle verhindert, dass sich die innere
Partner, bevorzugt im universitären
Messzelle bei Änderungen des Man-
Bereich. Die Prüfmaschine soll 2016
Herzstück ist eine Volumenmesszelle,
teldrucks verformt. Eine weitere He-
einsatzbereit sein.
die Störeinflüsse auf die Volumen-
rausforderung sind die Dichtungen:
messung systematisch reduziert. So
Sie dürfen die Messungen nicht durch
wird das Flüssigkeitsvolumen durch
Reibung stören und bei Druckände-
BGR Report
Kontakt: Dr. Werner Gräsle
Ausblick
Den tieferen Untergrund nutzen |TUNB: Potenziale des unterirdischen Speicher- und
Wirtschaftsraumes im Norddeutschen Becken
Den Untergrund im Blick
Strukturgeologisches 3D-Modell des Norddeutschen Beckens in Arbeit
Becken erarbeiten. Das Projekt TUNB
Flächen sowie Störungen und Salz-
soll eine bessere Informationsgrund-
strukturen umfassen und die von den
lage für die steigenden Nutzungs-
Bundesländern erstellten Teilmodelle
ansprüche an den Untergrund liefern.
nahtlos und konsistent integrieren.
Neben die Kohlenwasserstoffförde-
Perspektivisch sollen Angaben zu
rung und -speicherung tritt die Geo-
Volumina und Gesteinseigenschaf-
thermie. Interessant ist jedoch vor
ten hinzukommen, damit Nutzer die
allem das Speicherpotenzial des tie-
erforderlichen Informationen für die
Die geologischen Dienste der nord-
feren Untergrundes, zum Beispiel für
Potenzialbewertung gleich aus dem
deutschen Bundesländer und die
erneuerbare, mithilfe von Wind oder
Modell ableiten können.
BGR werden in den kommenden
auch Sonne gewonnener Energie.
Kontakt: Dr. Gabriela von Goerne,
sechs Jahren ein dreidimensionales
strukturgeologisches Modell des tiefe-
Das Modell wird bis zu dreizehn
ren Untergrundes im Norddeutschen
der markantesten stratigrafischen
Dr. Christian Müller
Den tieferen Untergrund nutzen | Computertomographie für die Strukturanalyse von Tongesteinen
Unsichtbares sichtbar machen
Computertomograph bildet Belastungsversuche ab
Tongesteine bestehen meist aus ver-
Festigkeitsversuches verändern. Mit
Deshalb entwickeln die BGR-Experten
schiedenen Tonmineralen mit ei-
bloßem Auge und von außen sind die
eine spezielle triaxiale Gesteinsprüf-
nem Korndurchmesser unter 0,002
winzigen Minerale und strukturel-
zelle, die auch für Röntgenstrahlung
Millimetern. Sie sind damit in ihrem
len Veränderungen im Gestein nicht
durchlässig ist. Damit kombinieren
Aufbau und mechanischem Verhalten
sichtbar.
sie eine Gesteinsprüfmaschine und
komplexer als beispielsweise Salzge-
einen Computertomographen. Der
steine. Unter Belastung laufen
Computertomograph bildet die
in ihnen auch kompliziertere
in der Probe ablaufenden, ge-
petrophysikalische Prozesse ab.
steinsphysikalischen Prozesse
zeitgleich ab. Eine Bildauswer-
Wissenschaftler der BGR
tung macht Veränderungen im
wollen im gesteinsphysikali-
Gesteinsverband, zum Beispiel
schen Labor der BGR heraus-
Risse, sichtbar.
finden, wie sich die Struktur
und der Zusammenhalt von
Tongesteinen im Verlauf eines
3D-Risssystem in einem Tongesteins-Prüfkörper mit einem Durchmesser von 100 Millimetern und einer Länge von 180 Millimetern (a).
3D-Karbonatpartikel-Verteilung in einem Tonstein. Die Probengröße
beträgt 2,5 x 2,5 Millimeter (b).
Kontakt: Dr. Annette
Kaufhold
BGR Report
67
Ausblick
Geowissen entwickeln und vernetzen | Integriertes Wasserressourcenmanagement:
Kopplung von Entscheidungssystemen und Grundwassermodellen
Entscheidungshilfe für Wassermanager
Programmpaket koppelt Planungssoftware mit Grundwasserströmungsmodell
gestützte Entscheidungsunterstüt-
Jahren beteiligt ist. Es verbindet die
zungssysteme liefern den zuständigen
Planungssoftware WEAP des Stock-
Institutionen die dafür notwendigen
holm Environment Institute mit dem
Informationen. Sie kombinieren Pla-
dreidimensionalen Grundwasser-
Schematische Darstellung der WEAP-MODFLOW Kopplung.
nungssysteme für die Entwicklung
strömungsmodell MODFLOW des
von Wasserbedarf und -versorgung
US-amerikanischen Geologischen
Die Menschheit deckt weltweit ihren
mit Grundwasserströmungsmodel-
Dienstes. Die Schnittstelle zwischen
Wasserbedarf zu mehr als 50 Prozent
len, die das Ressourcenverhalten im
beiden Komponenten soll jetzt so
aus Grundwasservorräten. Damit
Untergrund abbilden.
erweitert und verallgemeinert wer-
diese Vorkommen nachhaltig, also
den, dass künftig auch andere Grund-
dauerhaft, genutzt werden können,
Ein solches gekoppeltes System ist
wasserströmungsmodelle eingesetzt
müssen die zur Verfügung stehenden
das weitgehend frei verfügbare Pro-
werden können.
Mengen realistisch abgeschätzt und
grammpaket, an dessen Entwick-
bewirtschaftet werden. Computer-
lung und Anpassung die BGR seit
Kontakt: Dr.-Ing. Sara Ines Vassolo
Polarregionen erforschen | CASE: Circum-Arctic Structural Events
Expedition CASE 17
Geologie Spitzbergens verrät viel über die Arktis
anderbrach. Dabei entstand unter
Auf Spitzbergen finden sich auch
anderem der Arktische Ozean. „Für
Gesteine, die repräsentativ für die
die Wissenschaft ist die Inselgruppe
angrenzende Barentssee sind. Eine
daher ein Schlüsselgebiet für die geo-
zweite Gruppe wird daher an der
logische Entwicklung der Arktis“, so
Südküste des Eisfjords im Zentrum
Dr. Karsten Piepjohn.
der Insel Sedimentproben nehmen,
mit denen das Potenzial an Erdöl er-
68
Er wird im Sommer 2015 die
mittelt werden kann. Die Barentssee
Für vier bis acht Wochen schlagen Geologen an
den einsamen Küsten des Eismeeres ihre Camps
auf wie hier am Isfjorden/Spitzbergen im Sommer
2012.
BGR-Expedition CASE 17 leiten.
ist gleichzeitig ein lokaler Schwer-
Eine Gruppe von Geologen wird im
punkt des PANORAMA-Projektes
äußersten Nordosten Spitzbergens
(Potenzialanalyse des europäischen
Fast 250 Millionen Jahre lang lag
die Entstehung des kaledonischen
Nordmeeres und angrenzender Rand-
Spitzbergen im Zentrum des Groß-
Grundgebirges genauer erkunden, die
meere der Arktis) der BGR.
kontinents Laurasia, bis dieser vor
vor 550 Millionen Jahren die Bildung
etwa 125 Millionen Jahren ausein-
von Laurasia einleitete.
BGR Report
Kontakt: Dr. Karsten Piepjohn
Ausblick
Geowissen entwickeln und vernetzen | Vermessung des Gamma-Spektrums der obersten
Bodenschichten aus der Luft
Mithilfe von Gammastrahlen
Bodenkunde im Hubschrauberflug
Mit modernen Sensoren kann man
Einsätze des BGR-Hubschraubers
per Hubschrauber oder Flugzeug
im lössreichen rheinischen Vorge-
große Gebiete in relativ kurzer Zeit
birge westlich von Bonn und in der
vermessen. Der Helikopter der BGR
sandigen Uckermark nördlich von
hat seit Mai 2013 ein neues Gamma-
Berlin dienten jetzt der Erprobung.
strahlenspektrometer an Bord, das die
Die Vermessungsflüge sollen klären,
Art des Gesteins an der Erdoberfläche
bestimmt. Das geschieht mithilfe der
für welche Fragestellungen die Infor Der BGR-Hubschrauber Sikorsky im Einsatz.
energiereichen Gammastrahlung, die
mationen ausreichen, die mit einem
Hubschraubermessflug gesammelt
natürlich vorkommende strahlende
den sind sie dagegen oft anzutreffen.
werden können, und wofür zusätzli-
Isotope von Kalium, Uran und Thori-
Der Sensor kann so zusammen mit
che Untersuchungen am Boden nötig
um aussenden. Sandige Böden haben
anderen Instrumenten sehr schnell
sind.
zum Beispiel wenig von diesen soge-
einen Überblick über die Bodenarten
nannten Radionukliden, in Tonbö-
liefern.
Kontakt: Dr. Annika Steuer
Geowissen entwickeln und vernetzen | Boden-Atlas Deutschland
Boden-Atlas Deutschland
Deutschlandweite Übersicht gedruckt und im Netz
die BGR derzeit erarbeitet. Die darin
ziertes Bild der Gegebenheiten im
enthaltenen Informationen werden
Untergrund auf dem gegenwärtigen
mithilfe thematischer Karten für ein
Stand der Wissenschaft.
breites Publikum aufbereitet.
Das gedruckte Werk wird zukünftig
Der Leser findet geowissenschaft-
auch um ein Atlas-Informationssys-
liche Karten mit Erläuterungen zu
tem ergänzt, eine Internetanwendung,
den Faktoren der Bodenbildung, zu
die immer die aktuellsten Daten ent-
den Böden Deutschlands und zu ih-
hält und auf neuesten Methoden ba-
rem Wasserhaushalt. Darüber hinaus
siert. Der Bodenatlas Deutschland ist
beschäftigt sich der Atlas mit dem
ein zentraler Beitrag der BGR zum
Nach wie vor fehlt in Deutschland
Boden als Grundlage für die Land-
Internationalen Jahr des Bodens 2015.
ein das gesamte Land umfassendes
wirtschaft, mit seinen Gefährdungen
Kartenwerk mit bodenkundlichen
und Empfindlichkeiten sowie mit
Informationen. Diese Lücke schließt
Nähr- und Schadstoffen. Ziel ist ein
der Bodenatlas Deutschland, den
möglichst detailliertes und differen-
Gliederung - Bodenatlas Deutschland.
Kontakt: Klaus Kruse
BGR Report
69
Menschen & Projekte
Kriterien für ein Endlager
Die Bundesregierung hat die Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe 2013 ins Leben gerufen. Wissenschaftler, Verbandsvertreter und Politiker sollen dort gemeinsam
Kriterien für die Endlagersuche erarbeiten. Dr. Volkmar Bräuer,
Leiter der BGR-Fachabteilung „Unterirdischer Speicher- und
Wirtschaftsraum“, berät als ständiger Gast die Kommission
bei geowissenschaftlichen Fragen.
mer wieder sogenannte Expertenan-
Womit ist die Kommission im
Fragen, zum Beispiel die Mächtigkeit
schläge unterbreiten. Nun ist jahrelang
Einzelnen beauftragt worden?
der Wirtsgesteine für die Endlage-
auf diesem Gebiet nicht viel passiert.
rung. Das können Salz, Ton oder kris-
Daher glaube ich, dass die Arbeit der
talline Gesteine wie Granit sein. Zu
Kommission noch bis 2016 laufen
den sozialwissenschaftlichen Kriteri-
wird. Bis zum Jahr 2031 soll ja dann
en zählen zum Beispiel gesellschaftli-
ein Standort ausgewählt sein. Auch
che und wirtschaftliche Aspekte wie
das könnte länger dauern. Wir dürfen
Infrastrukturmaßnahmen.
die Frage des gesellschaftspolitischen
hörungen, wo wir die Kommission in
geowissenschaftlichen Fragen beraten.
Wie schätzen Sie die Erfolgsaussichten der Kommission ein?
Die Kommission soll der Bundesregierung bis Ende dieses Jahres ihre Vor-
Dialoges dabei nicht vergessen: Wie
Wie wird die Öffentlichkeit in die
werden die Menschen in den betroffe-
Dr. Volkmar Bräuer berät als ständiger Gast die
Endlagerkommission der deutschen Bundesregierung.
Beschlüsse einbezogen?
nen Gemeinden später reagieren? Das
Interessierte können die Sitzungen
ist zeitlich schwer einschätzbar.
Einer der Schwerpunkte der Kom-
Anfang bis Ende mitverfolgen. Das ist
Woran arbeiten Sie zurzeit?
mission ist es, Kriterien für ein neues
nötig, um eine Transparenz herzustel-
Aktuell arbeiten wir an Untersuchun-
Standortauswahlgesetz, kurz Stand-
len. Alle Materialien und Protokolle
gen zu den Endlagern Asse, Mors-
AG, zu entwickeln. Hierbei steht zu-
sind über die Internetseite einsehbar.
leben und Konrad. Darüber hinaus
nächst die Frage im Raum, ob eine
Die Kommission hat zudem eine Ar-
beschäftigen wir uns unter anderem
Endlagerung hoch radioaktiver Ab-
beitsgruppe gegründet, die sich mit
mit der Struktur von Wirtsgestei-
fälle in tiefen geologischen Schichten
der Frage einer generellen Beteiligung
nen und erheben wichtige Daten für
erfolgen soll oder auch andere Ent-
der Öffentlichkeit auseinandersetzt.
spätere Auswahlkriterien. Und nach
sorgungswege in Betracht kommen.
Dabei geht es nicht nur um Informa-
der Arbeit für die Kommission wird
tion, sondern auch um einen Dialog.
die BGR die Regierung während der
der Kommission live vor Ort von
Welche Kriterien spielen bei der
70
Suche nach einem Endlager weiterhin
Standortauswahl eine Rolle?
Welche Aufgaben hat die BGR als
beraten, geowissenschaftliche Unter-
Wir unterscheiden im Wesentlichen
ständiger Gast der Kommission?
suchungen durchführen, bewerten
zwischen geowissenschaftlichen und
Unser BGR-Präsident und ich neh-
und beurteilen.
sozialwissenschaftlichen Kriterien.
men an allen Sitzungen der Kom-
Die geowissenschaftlichen Kriterien
mission teil und bringen bei Bedarf
beziehen sich auf sicherheitsrelevante
unsere Beiträge ein. Es gibt auch im-
BGR Report
www.bundestag.de/endlagerkommission
Menschen & Projekte
Energie aus Schiefergestein
Fracking heißt die Methode, um Schiefergas zu gewinnen. Der Begriff ruft regelmäßig Anhänger und Gegner dieser Technologie auf den Plan. Der Geophysiker und Präsident der BGR
Professor Dr. Hans-Joachim Kümpel erklärt, was es mit Fracking auf sich hat.
diese Tiefenfluide nicht in höhere
Kann Fracking Erdbeben auslösen?
Stockwerke des Untergrundes auf-
Bisherige Daten über den Zusam-
steigen. Ohnehin halten die Unter-
menhang von Fracking und künst-
nehmen beim Fracken einen großen
lich erzeugten Erdbeben zeigen, dass
Sicherheitsabstand zu trinkwasser-
das Erdbebenrisiko deutlich geringer
führenden Gesteinsschichten im fla-
ist als beispielsweise beim Unterta-
chen Untergrund ein.
gebergbau oder der Errichtung von
Talsperren.
Professor Dr. Hans-Joachim Kümpel, Präsident
der BGR.
Welche Kriterien sind generell von
Förderunternehmen zu beachten?
Wie wichtig ist Fracking für die
In Deutschland existieren einschlägige
Zukunft?
Wie wird Schiefergas gefördert?
Vorschriften, die von der Industrie
Die BGR hat abgeschätzt, dass in
Durch Einpressen einer Frac-Flüssig-
einzuhalten sind. Die Verrohrung wird
Deutschland bis zum Ende dieses
keit aus Wasser, Sand und bis zu zwei
beispielsweise als nach außen druck-
Jahrhunderts jährlich etwa 12 Milli-
Prozent Chemikalien werden künstli-
dicht ummantelte Mehrfachverrohrung
arden Kubikmeter Schiefergas geför-
che Risse im Schiefergestein erzeugt.
ausgeführt. Bohrungen dürfen zu-
dert werden könnten Das entspräche
So entstehen Millimeter dünne Fließ-
dem nur von einem zum Untergrund
einem Gegenwert von rund 4 Milli-
wege für Erdgas. Das Ganze passiert
komplett abgedichteten Bohrplatz ab-
arden Euro pro Jahr. Die bei uns der-
in Tiefen unterhalb von 1 000 Metern.
geteuft werden. Diese Maßnahmen
zeit schrumpfenden Fördermengen
In Deutschland wird Fracking bereits
verhindern, dass die Frac-Flüssigkeit
könnten damit wieder steigen und
seit den 1960er Jahren angewandt,
mit Grundwasser in Kontakt kommen
eine zu große Abhängigkeit von Erd-
um Erdgas aus dichten Sandsteinen
kann. In den USA existieren solche
gasimporten vermeiden.
zu fördern.
strengen Auflagen nicht überall.
Halten Sie diese Methode für
Was passiert mit der Frac-
Wer überprüft die Einhaltung
sicher?
Flüssigkeit?
dieser Kriterien?
Aus geowissenschaftlicher Sicht kann
Sie wird teilweise rückgefördert
Zuständig für die Genehmigung
ich diese Frage mit Ja beantworten.
und sachgerecht entsorgt, für weite-
von Frac-Maßnahmen und deren
Sofern die gesetzlichen Regelungen
re Frac-Maßnahmen recycelt oder
anschließende Überwachung sind
beachtet, die technischen Standards
verbleibt in der Tiefe. Reste lösen
bei uns die Bergbehörden der ein-
eingehalten und detaillierte standort-
sich dort in riesigen Vorkommen
zelnen Bundesländer. Geregelt ist
bezogene Voruntersuchungen durch-
natürlicher, oft extrem salzhaltiger
dies in verschiedenen gesetzlichen
geführt werden, ist der Einsatz der
Tiefenfluide auf. Aufgrund ihrer ver-
Verordnungen der Länder, etwa den
Fracking-Technologie kontrolliert, si-
gleichsweise hohen Dichte können
Tiefbohrverordnungen.
cher und umweltverträglich möglich.
BGR Report
71
Spektrum
Quelle: vizafoto - Fotolia.com
Angebotskonzentration kaum verringert
Das Rohstoffmonitoring der Deutschen Rohstoffagentur informiert über Entwicklungen auf
den globalen Rohstoffmärkten.
Das neue Rohstoffmonitoring stellte
gebotskonzentration bei zahlreichen
die Deutsche Rohstoffagentur (DERA)
Rohstoffen und damit die Preis- und
am 11. Dezember 2014 auf ihrem Roh-
Lieferrisiken in den vergangenen Jah-
stoffdialog in Berlin vor. Mehr als 80
ren trotz teilweise deutlich sinkender
Experten diskutierten die Entwicklun-
Preise kaum verringert haben.
gen auf den globalen Rohstoffmärkten.
Es wurde deutlich, dass sich die An-
www.deutsche-rohstoffagentur.de
Investitionschancen im chilenischen Bergbau
Quelle: CAMCHAL
Gäste beim Deutsch-Chilenischen Rohstoffforum:
Juan Pablo Hess, Präsident AHK Chile, Prof. Dr.
Reimund Neugebauer, Präsident Fraunhofer Gesellschaft, Chiles Staatspräsidentin Michelle Bachelet und der stellvertretende Hauptgeschäftsführer des DIHK Dr. Volker Treier (v. li.).
Konkrete Geschäftsmöglichkeiten im
staates auf dem dritten Deutsch-Chi-
chilenischen Bergbau präsentierten
lenischen Forum für Bergbau und
hochrangige Vertreter des Anden-
mineralische Rohstoffe in Berlin. Die
Deutsche Rohstoffagentur in der BGR
gehört zu den Ausrichtern des Treffens. Chile ist nicht nur ein wichtiger
Abnehmer deutscher Technologie,
sondern auch Rohstofflieferant.
www.deutsche-rohstoffagentur.de
CASE-Workshop in Hannover
Kamen aus zehn verschiedenen Ländern: die Teilnehmer des Arktis-Workshops 2014 im GEOZENTRUM Hannover.
(Circum-Arctic Structural Events).
Neben dem aktuellen Forschungs-
Quelle: Karsten Piepjohn
stand wurden auch künftige Expe70 Polarforscher aus zehn Natio-
ditionen diskutiert, die die weiterhin
nen trafen sich vom 19. bis 21. März
großen Wissenslücken über die Ark-
2014 zum internationalen Workshop
tis verkleinern sollen. Diese Fahrten
des Arktisforschungsprojektes CASE
sind nur in Kooperation möglich.
Faszination Boden
72
Für die Lange Nacht der Wissenschaf-
scher Ackerstandorte ausgelegt. Mit
ten am 13. Mai 2014 in Berlin hatte die
der begleitenden Ausstellung wollte sie
BGR vor dem Geographischen Institut
Informationen zu den besten Böden
der Humboldt-Universität zu Berlin
Deutschlands vermitteln und Besucher
eine fünf mal drei Meter große, be-
anregen, sich näher mit dem Thema zu
gehbare Karte zur Bodenqualität deut-
beschäftigen.
BGR Report
Faszinosum Boden – Begehbare Bodenkarte der
BGR.
Spektrum
25 Jahre gesamtdeutsche Bodenkunde
Auf dem Bürgerfest zum Tag der
1994 zu einem einheitlichen System
deutschen Einheit, das 2014 in Han-
zusammengeführt. 1995 gab es eine
nover stattfand, zeigte die BGR mit
gemeinsame Bodenübersichtskarte
einem Poster, wie die Bodenkunde
im Maßstab 1:1 000 000, eine im
der beiden Staaten in den vergange-
größeren Maßstab von 1:200 000 ist
nen 25 Jahren zusammengewachsen
seit 1997 in Arbeit.
ist. Die Bodensystematiken und
Begriffssysteme sowie die Boden Poster – Die BGR und das Thema Boden im Zeichen der Wiedervereinigung.
daten von Ost und West wurden bis
Poster-Download (7 MB):
www.bgr.bund.de/25jahregesamtdeutsche-bodenkunde
Empfehlungen für neue Endlagersuche
Am 22. Mai 2014 tagte die Kom-
und Bundesrat Handlungsempfeh-
bei weiteren geowissenschaftlichen
mission Lagerung hoch radioak-
lungen entwickeln, wie ein Endla-
Fragestellungen zur Endlagerung ra-
tiver Abfallstoffe gemäß § 3 des
gerstandort für hoch radioaktive
dioaktiver Abfälle.
Standortauswahlgesetzes zum
Abfälle ausgewählt werden kann.
Quelle: Deutscher Bundestag / Achim Melde
ersten Mal. Sie soll für Bundestag
Bundestagspräsident Prof. Dr. Norbert Lammert,
(2.v.re), CDU/CSU, nimmt an der ersten Sitzung
der Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe teil. Den Vorsitz teilen sich Ursula Heinen-Esser (3.v.re) und Michael Müller (4.v.re).
Zu den Themenfeldern, die die KomDas 34-köpfige Gremium besteht
mission innerhalb von zwei Jahren
aus Vertretern von Wissenschaft
bearbeiten wird, zählen allgemeine
und gesellschaftlichen Gruppen,
Sicherheitsanforderungen, andere
Mitgliedern von Landesregierun-
Entsorgungsoptionen, Ausschluss-
gen und Abgeordneten des Deut-
kriterien und Mindestanforderungen,
schen Bundestages. Die BGR berät
Kriterien für mögliche Fehlerkor-
die Kommission fachlich, insbeson-
rekturen beim weiteren Vorgehen
dere bei der Entwicklung von geo-
sowie die Organisationsstruktur und
wissenschaftlichen Kriterien, sowie
Öffentlichkeitsbeteiligung.
Hilfe gegen Rohstoffschmuggel
Schleiflabor in der kongolesischen Stadt Bukavu.
Das Länderdreieck Ruanda, Burundi
und Kongo ist reich an mineralischen
re aufgebaut, die analysierbare Proben
Bodenschätzen. Die Menschen dort
produzieren. Diese Proben werden
haben jedoch wegen der politischen
wiederum in einem weiteren Labor
Instabilität nichts davon. Die BGR
analysiert, das in der Region noch
hilft daher Mechanismen aufzu-
aufgebaut werden soll. Der analyti-
bauen, mit denen der Verbleib der
sche Fingerabdruck hilft, Begleitdo-
Rohstoffe verfolgt und kontrolliert
kumente zu prüfen und damit die
werden kann. Es wurden Schleiflabo-
Handelswege nachzuverfolgen.
BGR Report
73
Spektrum
Wasser für syrische Flüchtlinge
Die Wasserressourcen Nord-Jor-
wirtschaftungsfragen in den nördli-
daniens werden durch die Aufnahme
chen Gebieten Jordaniens und
syrischer Flüchtlinge auf eine harte
haben eine aktuelle Übersicht über
Probe gestellt. Von 2012 bis 2013
die Grundwassersituation erstellt,
stieg der Trinkwasserbedarf in der
damit die Entnahmen besser geplant
Region von 339 auf 380 Millionen
werden können. Ein weiterer Tätig-
Kubikmeter.
keitsschwerpunkt ist die Beratung bei
der Überwachung der Wasserqualität
BGR-Experten beraten deshalb
für das Flüchtlingslager Zaatari mit
die jordanische Regierung in Be-
rund 85 000 Bewohnern.
Überprüfung der Trinkwasserqualität im Norden
Jordaniens.
Mit Funden vom Meeresgrund und
bekamen beispielsweise die Gelegen-
hochmoderner Technik beteiligte sich
heit, eine Manganknolle aus dem Pazi-
die BGR an der Vorstellungsreise Open
fik oder einen „Schwarzen Raucher“ aus
Ship Days des neuen Forschungsschiffes
dem Indischen Ozean aus der Nähe zu
Sonne durch fünf deutsche Häfen.
sehen. BGR-Wissenschaftler erklärten
Dabei waren unter anderem Wilhelms-
unter anderem die Technik, mit der
haven und Hamburg. Tausende Inter-
nach diesen Bodenschätzen gesucht
essierte besuchten die Ausstellung und
wird.
Quelle: Siegfried Pietrzok/BGR
Tiefseeschätze zum Anfassen
Die BGR stellte während der Open Ship Days auf
dem Forschungsschiff Sonne eine Vielzahl von
Exponaten aus, darunter einen „Schwarzen Raucher“.
Grundwassercomic an sambischen Schulen
amerikanischen Partnern, um spielerisch an das Thema „Wasser und
Umwelt“ heranzuführen. In Sambia
tat man sich mit dem einheimischen
Unternehmen iSchool zusammen
und passte den Comic an eine digitale
Lernumgebung an. „Tröpfi“ konnte so
als App auf dem Tablet-PC installiert
werden, den iSchool zuvor für sambi Kinder und Lehrer der SOS Kinderdorf Primary School in Sambia haben zwei Monate lang die digitale
„Tröpfi“-Version getestet und dafür ein Zertifikat erhalten.
74
sche Schulen entwickelt hatte. Sechstklässler von drei Schulen testeten
Der Grundwasser-Comic „Tröpfis
Afrika ein großer Erfolg. Die BGR
Tablet und Comic zwei Monate lang
weltweite Abenteuer“ ist auch in
entwickelte ihn ursprünglich mit süd-
im Unterricht und waren begeistert.
BGR Report
Spektrum
Bundeswirtschaftsminister
besucht die BGR
GEOZENTRUM Hannover über
Deutschlands hervor. BGR-Präsident
Aufgaben und Arbeit der BGR. Als
Prof. Dr. Hans-Joachim Kümpel un-
technisch-wissenschaftliche Oberbe-
terrichtete den Minister über aktuelle
hörde im Geschäftsbereich des Bun-
Projekte und Forschungsarbeiten.
deswirtschaftsministeriums berät die
Eintrag in das Gästebuch: Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel mit BGR-Präsident Prof. Dr.
Hans-Joachim Kümpel (v. li.).
Quelle: Sylvia Sörgel/BGR
BGR die Bundesregierung und die
Im Mittelpunkt stand dabei das The-
deutsche Wirtschaft in allen geowis-
ma „Nutzungspotenziale des tieferen
senschaftlichen und rohstoffwirt-
Untergrundes“. So bewertet die Be-
schaftlichen Fragen.
hörde das heimische Schiefergaspotenzial, untersucht Salzkavernen als
In seiner Ansprache an die Mitarbei-
mögliche Energiespeicher oder ana-
Der Bundesminister für Wirtschaft
ter hob Gabriel die wachsende Be-
lysiert Nutzungs- und Gefährdungs-
und Energie Sigmar Gabriel infor-
deutung der BGR bei der Sicherung
aspekte für Grundwasser und Boden.
mierte sich am 17. April 2014 im
der Rohstoff- und Energieversorgung
Geologischen Sachverstand einbeziehen
Die Erschließung der Schiefergasvorkommen ist ein heiß umstrittenes
Thema in Europa. Die Direktoren der
Geologischen Dienste im Nordatlantikraum haben daher in der Kopenhagener Erklärung vom 12. September
2014 dafür plädiert, wissenschaftliche
Ergebnisse und Schlussfolgerungen
in der Diskussion stärker zu berücksichtigen.
Tonschiefer dient als Muttergestein für Schiefergas.
Die Unterzeichner sehen es als be-
Die Direktoren betonen, dass ihre
Die Geologischen Dienste könnten
denklich an, dass die Expertise der
Fachbehörden über den größten Teil
daher Entscheidungsträger und Öf-
amtlichen Geologen bei künftigen
an Basisinformationen über den geo-
fentlichkeit objektiv und neutral über
Entscheidungen zur Rohstoffversor-
logischen Untergrund ihrer Länder
das Potenzial von Schiefergas und po-
gung nicht ausreichend berücksich-
verfügten. Somit könnten Entschei-
tenzielle Umweltrisiken unterrichten.
tigt werden könnte.
dungen auf Basis der besten verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnisse
Kopenhagener Erklärung (PDF):
gefällt werden.
www.bgr.bund.de/kopenhagener-erklaerung
BGR Report
75
Spektrum
Quelle: Rainer Baritz/BGR
Mehr Schutz für Böden
BGR-Abteilungsleiter „Grundwasser und Boden“
Dr. Michael Kosinowski (1. Reihe, 2. v. re.) während der Generalversammlung der Global Soil
Partnership in Rom.
Der Zustand von Agrarböden muss
bevölkerung auch zukünftig mit Nah-
dringend verbessert werden. Das for-
rung, Wasser, Energie und Rohstoffen
derte die zweite Generalversamm-
zu versorgen. Dazu wurde eine Rei-
lung der Global Soil Partnership am
he von Aktionsplänen beschlossen.
Sitz der Welternährungsorganisation
Experten der BGR waren unter den
FAO in Rom. Mehr Bodenschutz sei
Vertretern Deutschlands.
notwendig, um die wachsende Welt-
Internationale Endlagerforschung
Teilnehmer der Abschlusskonferenz zum Projekt
PEBS im Großen Sitzungssaal des GEOZENTRUMs Hannover.
Zur Abschlusskonferenz des von der
Erforschung geotechnischer Barrieren
BGR koordinierten EU-Projektes
für die Endlagerung radioaktiver Ab-
PEBS (Long-term Performance of En-
fälle in den Wirtsgesteinen Ton, Salz
gineered Barrier Systems) im Februar
und Granit. Eine Podiumsdiskussion
2014 kamen über 180 Experten aus 17
über zukünftige Forschungsthemen
Ländern nach Hannover. Gegenstand
schloss die Tagung ab.
von Projekt und Konferenz war die
Zehn Jahre für eine starke
Geoinformationswirtschaft
möglich zu gestalten. Mit den Services
GeoInfomarkt und GeoLizenz lassen
sich die gewünschten Datenquellen
schnell finden und lizenzieren. Auf
Staatliche Geodaten stellen für die
der INTERGEO 2014 in Stuttgart,
Wirtschaft einen hohen Mehrwert dar.
der Fachmesse für Geodäsie, Geoin-
Die Kommission für Geoinformati-
formation und Landmanagement,
onswirtschaft an der BGR wurde vor
zog die GIW-Kommission Bilanz der
zehn Jahren gegründet, um deren Nutzung so einfach und kostengünstig wie
Talkrunde „Wir feiern Jubiläum! 10 Jahre GIWKommission!“ auf der INTERGEO 2014 in
Stuttgart.
Quelle: GIW-Geschäftsstelle/BGR
bisherigen Arbeit und blickte in die
Zukunft.
Geowissenschaften auf YouTube
76
Mit spannenden Videoclips über Ex-
einem Jahr mit dem GeoChannel auf
che nach Rohstoffen am Meeresgrund
peditionen, Forschungsergebnisse
dem Videoportal YouTube online.
begleiten. Das Angebot wird laufend
und Veranstaltungen sind BGR und
Jeder Nutzer kann dort beispielsweise
erweitert.
das Landesamt für Bergbau, Energie
die BGR-Wissenschaftler an Bord des
www.youtube.com/GeoChannelBgrLbeg
und Geologie (LBEG) seit mehr als
Forschungsschiffes Sonne bei der Su-
BGR Report
Spektrum
Auswahl BGR-Publikationen
Die BGR veröffentlicht zu ihrer Arbeit eine Vielzahl von Kartenmaterial und Büchern. Alle Titel sind über die
Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (www.schweizerbart.de) oder als digitales Dokument erhältlich.
Geochemisches „Nord-Süd-Gefälle“ nachgewiesen
Mit den beiden Bänden „Chemistry of Europe‘s Agricultiural Soils“ liegt erstmals eine Gesamtdarstellung der Elementgehalte samt Bewertung von Landwirtschaftsböden in Europa vor. Die Atlasse sind das Ergebnis des europäischen
Gemeinschaftsprojektes Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil (GEMAS). In 33 europäischen
Ländern wurden dafür insgesamt 2 108 Acker- und 2 023 Grünlandproben entnommen und auf 52 Elemente im Königswasser-Aufschluss, 41 Elemente als Gesamtgehalte und 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion analysiert.
C. Reimann, M. Birke, A. Demetriades,
P. Filzmoser, P. O‘Connor
Chemistry of Europe's Agricultural Soils,
Part A
Methodology and Interpretation of the
GEMAS Data Set
523 Seiten, 1 DVD, Sprache: Englisch
ISBN 978-3-510-96846-6, gebunden
118 Euro
C. Reimann, M. Birke, A. Demetriades,
P. Filzmoser, P. O‘Connor
Chemistry of Europe's Agricultural Soils,
Part B
General Background Information and
Further Analysis of the GEMAS Data Set
352 Seiten, Sprache: Englisch
ISBN 978-3-510-96847-3, gebunden
78 Euro
BGR Report
77
Spektrum
BGR-Publikationen / GeoChannel
Seismische Exploration für tiefe Geothermie
Seismische Exploration
für tiefe Geothermie
Der Band „Seismische Exploration für tiefe Geothermie“ stellt die Grundlagen
und Möglichkeiten der seismischen Erkundung für tiefe Geothermie dar. Ein
kurzer Überblick über die Gebiete, die für die Nutzung der tiefen hydrogeothermischen Energie in Deutschland geeignet sind, leitet in das Thema ein. Es folgen
ausführliche Darstellungen der seismischen Methode, der Planung von seismischen
1
Geologisches Jahrbuch, Reihe B, Heft 104
H. von Hartmann, T. Beilecke, H. Buness,
P. Musmann, R. Schulz
Seismische Exploration für tiefe Geothermie
[Geologisches Jahrbuch B 104]
271 Seiten, Deutsch
ISBN 978-3-510-96850-3, gebunden, 39,90 Euro
Messungen sowie der seismischen Datenbearbeitung und Interpretation. Den
Abschluss bildet ein Überblick über die Kosten seismischer Messungen samt Darlegung von Einsparpotenzialen.
China dominiert weltweite Rohstoffproduktion
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat eine Studie
zu den Vorkommen und der Produktion mineralischer Rohstoffe in 180 Staaten
veröffentlicht. Dieser Ländervergleich gibt einen Überblick über die Reserven
Vorkommen und Produktion
mineralischer Rohstoffe ‒
ein Ländervergleich
(technisch und wirtschaftlich gewinnbare Rohstoffe), Ressourcen sowie die Bergwerks- und Raffinadeproduktion verschiedener Staaten nach Wert der Rohstoffe.
www.bgr.bund.de/laendervergleichsstudie-miner-rohstoffe-2014
Studie: Vorkommen und Produktion mineralischer Rohstoffe – ein Ländervergleich
Sehen Sie die Filme unter: www.youtube.com/GeoChannelBgrLbeg
Lehrvideo zum Schutz von Süßwasserlinsen auf Meeresinseln
Im BGR Projekt FLIN (Freshwater
Lens INvestigations) wird die Dynamik von Süßwasserlinsen unter
Inseln untersucht. Aus den Zeitrafferaufnahmen zur Visualisierung von
Fließpfaden und der Altersschichtung
sind kurze Videos in deutscher und
englischer Sprache entstanden.
78
BGR Report
www.youtube.com/watch?v=45Y7DdwnOXk
Spektrum
GeoChannel
Erkundung von Grundwasser per Heliumballon
Die BGR testete ein neues System
www.youtube.com/watch?v=ucOp5HoGAKM
für geophysikalische Messungen.
Kernelement dieser auf der Transienten-Elektromagnetik (TEM)
basierenden Methode ist ein Heliumballon. Mit ihm kann der geologische
Untergrund bis in Tiefen von mehreren 100 Metern ergründet werden.
Neues Forschungsschiff Sonne auf Probefahrt in der Nordsee
Das neue Tiefseeforschungsschiff
www.youtube.com/watch?v=oAfhMATKAfc
SONNE verließ am 07. September 2014 den Hafen von Emden in
Richtung Britische Nordsee. Wissenschaftler der BGR und anderer
wissenschaftlicher Einrichtungen
prüften dort zwei Wochen lang erstmals die technisch-wissenschaftliche
Ausrüstung des Schiffes.
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BGR Report
79
Ansprechpartner
Dr. Dirk Balzer
Dr. Lars Ceranna
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Arbeitsbereichsleiter im Fachbe-
bereich „Gefährdungsanalysen,
reich „Seismologisches Zentralob-
Fernerkundung“
servatorium, Kernwaffenteststopp“
[email protected]
[email protected]
Anke Christina Bebiolka
Dr. Stephan Costabel
Mitarbeiterin im Fachbereich
Mitarbeiter im Fachbereich
„Geologisch-geotechnische Stand-
„Geophysikalische Erkundung –
ortbewertung“
Technische Mineralogie“
[email protected]
[email protected]
Lars Behrens
Dr. Axel Ehrhardt
Stellvertretender Geschäftsführer
Mitarbeiter im Fachbereich
der Geschäftsstelle GIW-
„Marine Rohstofferkundung“
Kommission
[email protected]
[email protected]
Dr. Manfred Birke
Dr. Dieter Franke
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
bereich „Boden als Resource –
bereich „Geologie der Energie-
Stoffeigenschaften und Dynamik“
rohstoffe, Polargeologie“
[email protected]
[email protected]
Dr. Martin Blumenberg
Dr. Michaela Frei
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Arbeitsbereichsleiterin im Fach-
bereich „Geochemie der Rohstoffe“
bereich „Gefährdungsanalysen,
[email protected]
Fernerkundung“
[email protected]
80
BGR Report
Martin Blümel
Dr. habil. Elke Fries
Mitarbeiter im Fachbereich „Grund-
Leiterin des Fachbereiches im
wasserressourcen – Beschaffenheit
Fachbereich „Boden als Ressource –
und Dynamik“
Stoffeigenschaften und Dynamik“
[email protected]
[email protected]
Dr. Jan Bug
Nicolai Gestermann
Mitarbeiter im Fachbereich
Mitarbeiter im Fachbereich
„Informationsgrundlagen Grund-
„Seismologisches Zentralobservato-
wasser und Boden“
rium, Kernwaffenteststopp“
[email protected]
[email protected]
Ansprechpartner
Sonja Göcke
Dr. Malte Ibs-von Seth
Mitarbeiterin im Fachbereich
Mitarbeiter im Fachbereich „Ge-
„Deutsche Rohstoffagentur
fährdungsanalysen, Fernerkun-
(DERA)“
dung“
[email protected]
[email protected]
Dr. Werner Gräsle
Martin Jäger
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Mitarbeiter im Fachbereich
bereich „Geologisch-geotechnische
„Internationale Zusammenarbeit“
Standortbewertung“
[email protected]
[email protected]
Dr. Jörg Hammer
Dr. Annette Kaufhold
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Mitarbeiterin im Fachbereich
bereich „Geologisch-geotechnische
„Geologisch-geotechnische
Erkundung“
Standortbewertung“
[email protected]
[email protected]
Dr.-Ing. Jürgen Hesser
Dr. Stephan Kaufhold
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Mitarbeiter im Fachbereich
bereich „Geologisch-geotechnische
„Geophysikalische Erkundung –
Erkundung“
Technische Mineralogie“
[email protected]
[email protected]
Dr. Arne Hoffmann-Rothe
Stefan Knopf
Arbeitsbereichsleiter im
Mitarbeiter im Fachbereich „Nutzungs-
Fachbereich „Internationale
potenziale des tieferen Untergrundes,
Zusammenarbeit“
geologische CO2-Speicherung“
[email protected]
[email protected]
Martin Hoppe
Klaus Kruse
Mitarbeiter im Fachbereich „Boden
Mitarbeiter im Fachbereich
als Ressource – Stoffeigenschaften
„Informationsgrundlagen
und Dynamik“
Grundwasser und Boden“
[email protected]
[email protected]
Dr. Georg Houben
Dr. Dirk Küster
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Arbeitsbereichsleiter im
bereich „Grundwasserressourcen –
Fachbereich „Internationale
Beschaffenheit und Dynamik“
Zusammenarbeit“
[email protected]
[email protected]
BGR Report
81
Ansprechpartner
Stefan Ladage
Wilhelm Nikonow
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Mitarbeiter im Fachbereich
bereich „Geologie der
„Geologie der mineralischen
Energierohstoffe, Polargeologie“
Rohstoffe“
[email protected]
[email protected]
Christian Lege
Dr. Karsten Piepjohn
Mitarbeiter im Fachbereich
Mitarbeiter im Fachbereich
„Geologisch-geotechnische
„Geologie der Energierohstoffe,
Erkundung“
Polargeologie“
[email protected]
[email protected]
Dr.-Ing. Thomas Lege
Dr. Christoph Pilger
Leiter des Fachbereiches
Mitarbeiter im Fachbereich
„Gefährdungsanalysen,
„Seismologisches Zentralobservato-
Fernerkundung”
rium, Kernwaffenteststopp“
[email protected]
[email protected]
Annette Lisy
Lukas Pollok
Mitarbeiterin im Fachbereich
Mitarbeiter im Fachbereich „Geolo-
„Internationale Zusammenarbeit“
gisch-geotechnische Erkundung“
[email protected]
[email protected]
Dr. Herwig Marbler
Dr. Dieter Rammlmair
Mitarbeiter im Fachbereich
Arbeitsbereichsleiter im
„Deutsche Rohstoffagentur
Fachbereich „Geologie der
(DERA)“
mineralischen Rohstoffe“
[email protected]
[email protected]
Dr. Christian Müller
Dr. Sven Renner
Arbeitsbereichsleiter im Fachbereich
Mitarbeiter im Fachbereich
„Nutzungspotenziale des tieferen Unter-
„Internationale Zusammenarbeit“
grundes, geologische CO2-Speicherung“
[email protected]
[email protected]
Dr. Franz May
apl. Prof. Dr. Axel Schippers
Arbeitsbereichsleiter im Fachbereich
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
„Nutzungspotenziale des tieferen Unter-
bereich „Geochemie der Rohstoffe“
grundes, geologische CO2-Speicherung“
[email protected]
[email protected]
82
BGR Report
Ansprechpartner
Dr. Stefan Schlömer
Dr.-Ing. Hua Shao
Mitarbeiter im Fachbereich
Mitarbeiter im Fachbereich „Geolo-
„Geochemie der Rohstoffe“
gisch-geotechnische Erkundung“
[email protected]
[email protected]
Michael Schmidt
Dr. Bernhard Siemon
Mitarbeiter im Fachbereich
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
„Deutsche Rohstoffagentur
bereich „Geophysikalische Erkun-
(DERA)“
dung – Technische Mineralogie“
[email protected]
[email protected]
Dr. Martin Schmitz
Dr. Florian Stange
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Mitarbeiter im Fachbereich „Boden
bereich „Deutsche Rohstoffagentur
als Ressource –Stoffeigenschaften
(DERA)“
und Dynamik“
[email protected]
[email protected]
Dr. Martin Schodlok
Dr. Annika Steuer
Mitarbeiter im Fachbereich “Ge-
Mitarbeiterin im Fachbereich
fährdungsanalysen, Fernerkun-
„Geophysikalische Erkundung –
dung“
Technische Mineralogie“
[email protected]
[email protected]
Dr. Kristof Schuster
Dr. Torsten Tischner
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Mitarbeiter im Fachbereich „Nutzungs-
bereich „Geologisch-geotechnische
potenziale des tieferen Untergrundes,
Erkundung“
geologische CO2-Speicherung“
[email protected]
[email protected]
Dr. Katrin Schwalenberg
Dr.-Ing. Sara Ines Vassolo
Mitarbeiterin im Fachbereich
Mitarbeiterin im Fachbereich
„Marine Rohstofferkundung“
„Grundwasserressourcen –
[email protected]
Beschaffenheit und Dynamik“
[email protected]
Dr. Ulrich Schwarz-Schampera
Margarete Vasterling
Arbeitsbereichsleiter im Fach-
Mitarbeiterin im Fachbereich
bereich „Geologie der mineralischen
„Seismologisches Zentralobservato-
Rohstoffe“
rium, Kernwaffenteststopp“
[email protected]
[email protected]
BGR Report
83
Ansprechpartner
Dr.-Ing. Jürgen Vasters
Axel Weitkamp
Mitarbeiter im Fachbereich „Geolo-
Mitarbeiter im Fachbereich „Geo-
gie der mineralischen Rohstoffe“
logisch-geotechnische Standortbe-
[email protected]
wertung“
[email protected]
Dr. Gabriela von Goerne
Tanja Wodtke
Arbeitsbereichsleiterin im Fach-
Leiterin des Fachbereiches
bereich „Nutzungspotenziale des
„Geoinformationen, GIW-
tieferen Untergrundes, geologische
Geschäftsstelle, Stratigraphie“
CO2-Speicherung“
[email protected]
[email protected]
Dr. Ulrich Wegler
Mitarbeiter im Fachbereich „Seismologisches Zentralobservatorium,
Kernwaffenteststopp“
[email protected]
Die BGR
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) ist eine technisch-wissenschaftliche Oberbehörde im
Geschäftsbereich des Bundesministeriums
für Wirtschaft und Energie (BMWi). Als geowissenschaftliches Kompetenzzentrum berät
und informiert sie die Bundesregierung und
die deutsche Wirtschaft in allen geowissenschaftlichen und rohstoffwirtschaftlichen
Fragen. Ihre Arbeit dient einer ökonomisch
und ökologisch vertretbaren Nutzung und
Sicherung natürlicher Ressourcen und somit
der Daseinsvorsorge. Als nationaler Geologischer Dienst von Deutschland nimmt die
BGR zahlreiche internationale Aufgabenwahr.
Im Inland hat sie überwiegend koordinierende Funktionen. Zusammenmit dem Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie
(LBEG) und dem Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) bildet die BGR das
GEOZENTRUM Hannover.
84
BGR Report
Der BGR Report ist auch auf
CD-ROM erhältlich.
BGR Report
Als PDF zum Download:
www.bgr.bund.de/Report-Juni-2015
www.bgr.bund.de
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
30655 Hannover
Telephon: +49 511 643-0
Fax: +49 511 643-2304
E-Mail: [email protected]
Die BGR ist eine technisch wissenschaftliche Oberbehörde im
Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)
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