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Insight  Zukunftsperspektiven: GEOTECHNOLOGIEN weitere 5 Jahre Förderung

Ausgabe 01/10

 Tomografie: Neuer Themenschwerpunkt gestartet

 Wanderausstellung: »Unruhige Erde« erfolgreich beendet

 SUGAR: Submarine-GashydratLagerstätten

Zukunftssicherung für Mensch und Umwelt – Das Programm GEOTECHNOLOGIEN geht in die Verlängerung

ESA

Geo-, Bio-, Hydro- und Atmosphäre sind für unseren Alltag von fundamentaler Bedeutung. So sind wir auf geologische Rohstoffe angewiesen und nutzen den Speicherraum im Untergrund – als Baugrund für Industrie- und Verkehrsanlagen oder als Quelle umweltfreundlicher Energie. Deshalb wird dieses Jahr das wichtige Thema »Tomographie des nutzbaren Untergrundes – Von der Durchschallung zum Echtzeitmonitoring« angegangen. Wie bei allen GEOTECHNOLOGIEN-Schwerpunkten geht es aber nicht nur um die Gewinnung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse, sondern auch um die Entwicklung neuer Verfahren und Technologien. Zudem kann auch der Themenschwerpunkt »Stoffkreisläufe« an dieser Schnittstelle ansetzen. Der sich zur Zeit in der Vorbereitung befindliche Themenschwerpunkt soll sich vor allem darauf konzentrieren, den anthopogenen Eintrag umweltrelevanter Stoffe in die heutigen Ökosysteme zu beobachten und zu analysieren Die öffentliche Bekanntmachung hierzu ist für 2010 geplant. Geowissenschaftliche Gemeinschaftsforschung wird seit 2000 erfolgreich durch das F&E Programm GEOTECHNOLOGIEN sowohl vom BMBF als auch von der DFG gefördert. Das Programm ist nun für weitere 5 Jahre verlängert worden. Es gibt viele drängende Fragen wie die Frühwarnung und Schadensbegrenzung bei Naturkatastrophen, den Umweltschutz, die Nutzung von Naturressourcen und den globalen Klimawandel, die unter Berücksichtigung verschiedener Blickrichtungen interdisziplinär in Angriff genommen werden. Die Schnittstellen zwischen

Um die aktuellen Fragestellungen und Themen der verschiedenen GEOTECHNOLOGIEN-Schwerpunkte einem größeren Publikum vorzustellen, wird im ersten Halbjahr 2010 die neue Programmschrift GEOTECHNOLOGIEN »Zukunftssicherung für Mensch und Erde« veröffentlicht. Die Schrift informiert vor allem über zukünftige Themen und Aufgaben der Geowissenschaften und trägt so zur Entwicklung einer nachhaltigen Forschungsstrategie in den Geowissenschaften bei. 


Liebe Programm-Partner von GEOTECHNOLOGIEN Ich habe am 1. Januar diesen Jahres die Leitung des Koordi-

Geowissenschaften mit Bodenhaftung – »Tomographie der Erdkruste – von der Durchschallung zum Echtzeitmonitoring«

nierungsbüros GEOTECHNOLOGIEN übernommen und möchte die neue Ausgabe von Insight dazu nutzen, mich Ihnen kurz vorzustellen. Ich habe in Bonn und Berlin Geologie studiert. Nach meinem Diplom 1995 wurde ich im Sommer 2000 über eine Arbeit zur hydrothermalen Bildung von Massivsulfiden zum Dr. rer. –nat. promoviert. Ich habe an verschiedenen marinen Expeditionen sowie einer Tauchkampagne mit der Shinkai 6500 teilgenommen. Nach Abschluss meiner Forschungsarbeiten habe ich einige Jahre als Beraterin in der Industrie gearbeitet. Im Sommer 2007 bin ich ans GFZ gewechselt und habe das Projektmanagement zum Aufbau eines Tsunamifrühwarnsystems im Indischen Ozean unterstützt, die (inter)nationalen Partner koordiniert sowie die

Tomographie ist den meisten eher aus der Medizin geläufig, wenn es um Tumore oder ausgekugelte Gelenke geht. Aber auch in den Geowissenschaften ist die Tomographie ein viel genutztes Werkzeug, um im Untergrund verborgene Strukturen darzustellen und daraus wichtige Informationen abzuleiten.

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit mitverantwortet. Nun freue ich mich auf meine neuen Aufgaben und die Zusammenarbeit mit Ihnen allen im F&E Programm GEOTECHNOLOGIEN. Ihre Ute Münch

Impressum: Koordinierungsbüro GEOTECHNOLOGIEN, Telegrafenberg, 14473 Potsdam, Germany, Tel.: +49 (0)331 288 1071, www.geotechnologien.de, Dr. Ute Münch (VisdP) Das Forschungs- und Entwicklungsprogramm GEOTECHNOLOGIEN wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Der Newsletter erscheint zweimal im Jahr. Sollten Sie kein Interesse an der Zusendung haben, schicken Sie uns eine Mail an: info@geotechnologien.de Titelbild: Globale Verteilung von CO2, gemessen mit Envisat Ausgabe: 1/2010

Jedoch gibt es bisher kaum Möglichkeiten, ein hoch aufgelöstes Abbild von Strukturen und Prozessen im Untergrund über unterschiedliche räumliche und zeitliche Skalen zu erstellen. Im Rahmen des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN stehen daher die Entwicklung skalenübergreifender Multiparameter-Methoden und deren technologische Anwendung sowie die Entwicklung innovativer Feldmesstechniken im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten. Besonders Wellen-, Diffusions- und Potenzialverfahren sollen weiterentwickelt und im Kosten/Nutzen-Segment optimiert werden. Tomographische Methoden werden bereits in anderen GEOTECHNOLOGIEN-Schwerpunktthemen angewendet, um beispielsweise das in den Untergrund eingebrachte CO2 überwachen zu können. Somit kann die Tomographie neuerdings neben der statischen Strukturanalyse nun auch zum Echtzeitmonitoring genutzt werden. Durch eine ständige »Durchschallung« werden zeitliche Veränderungen der Untergrundstrukturen beobachtbar. Dadurch lassen sich wichtige neue Anwendungsbereiche erschließen, wie die Materialprüfung oder das Umweltmonitoring. Die Kernelemente des neuen Forschungsschwerpunktes sind:  Entwicklung neuer Inversionsstrategien  Entwicklung neuer Simulationstechniken  Optimierung der Datenakquisition. 


Who is Who – Großen Anteil am Erfolg der Forschung haben oft junge Wissenschaftler am Anfang ihrer Karieren. Daher stellen wir Ihnen diesmal drei Doktoranden aus unterschiedlichen Themenschwerpunkten vor:

Benedikt Bruns Benedikt Bruns hat das Studium zum Bauingenieur an der Technischen Universität Braunschweig mit der Vertiefungsrichtung Geotechnik im Jahre 2006 abgeschlossen. Er ist seit dem als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Grundbau und Bodenmechanik tätig und beschäftigt sich im Rahmen seiner Promotion mit der geophysikalischen Vorauserkundung im maschinellen Tunnelbau. Dazu wurde im Zuge des Forschungsvorhabens AUTOSEIS in Zusammenarbeit mit der Herrenknecht AG ein großmaßstäblicher Versuchsstand errichtet. In diesem wird die Charakteristik der Wellenausbreitung, welche die Basis der geophysikalischen Verfahren Vorauserkundung darstellt, weiter erforscht. Damit ist es möglich die Risiken bei einer Tunnelauffahrung frühzeitig zu lokalisieren und den Tunnelbau insgesamt sicherer zu gestalten. 

Falko Kolbe Falko Kolbe ist Diplom-Chemiker mit der Spezialisierung auf Umweltanalytik. Seit November 2008 forscht er im Rahmen seiner Promotion am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ in Leipzig im Projekt »MicroActiv«. Das Projekt befasst sich vor allem mit der Optimierung etablierter Technologien zur Wasseraufbereitung auf Eisenoxidbasis. Falko Kolbe interessiert sich dabei besonders für speziesaufgelöste Untersuchungen von Sorptions- und Leachingprozessen. Diese ermöglichen die Ermittlung der jeweiligen Arsen- bzw. Antimonverbindung bis in den ppb-Bereich (µg/l). So werden Aussagen über die Effektivität des Adsorbers im Bezug auf die jeweilige Verbindung sowie eine Abschätzung der Bindungsstärke möglich. 

Dipl. Geol. John Singer Was liegt näher für einen Ingenieurgeologen in München, als sich mit Hangbewegungen in den Alpen zu beschäftigen? Kein Wunder also, dass John Singer sich bereits in seiner Diplomarbeit diesem Forschungsthema widmete und ihm auch in seiner Dissertation treu blieb. Im Rahmen des GEOTECHNOLOGIEN Forschungsprojektes alpEWAS beschäftigt er sich seit 2007 mit der Entwicklung und praktischen Anwendung von innovativen Messsystemen für die Überwachung von Hangbewegungen. Seine Schwerpunkte liegen dabei in der Entwicklung eines auf der Time Domain Reflectometry basierenden Messsystems zur Ermittlung von Untergrunddeformationen und dessen Integration in ein interdisziplinäres Geosensornetz. In Zusammenarbeit mit dem DLR forscht er an der Anwendung der satellitengestützten Radarinterferometrie zur millimetergenauen Bestimmung von Oberflächendeformationen. John Singer wird Anfang 2010 seine Dissertation abschließen. 


SUGAR – Submarine Gashydrat-Lagerstätten: Erkundung, Abbau und Transport

Rund 13 Millionen Euro haben BMBF, BMWi und beteiligte Industriepartner zur Verfügung gestellt, um neue Technologien zu entwickeln, um Erdgas (Methan) aus Methanhydraten im Meeresboden zu gewinnen und Kohlendioxid (CO2) aus Kraftwerken sicher im Meeresboden zu speichern. Im Fokus der Forschung unter Leitung des Kieler Leibniz Institut für Meereswissenschaften (IfM-GEOMAR) steht das in Tiefen ab 400 m an fast allen Kontinentalhängen nachgewiesene Methanhydrat. Das SUGAR-Teilprojekt, das sich mit der Speicherung von CO2 in den Sedimenten befasst, wird im Rahmen des GEOTECH-

Das Webportal des FuE-Programms hat ein neues Gesicht. Die Umstrukturierung der Webseiten und das breitere Angebot an Dienstleistungen soll noch ausführlicher und aktueller über die Forschung im Rahmen der GEOTECHNOLOGIEN informieren.

NOLOGIEN-Programms durch das BMBF mit 2.7 Mio. € gefördert. Mehr zum Projekt SUGAR auf www.geotechnologien.de sowie www.ifm-geomar.de. 

Termine  15.–18. März 2010 Geotechmarket auf der Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft (DGG) in Bochum; GEOTECHNOLOGIEN-Session zum Theam Frühwarnsysteme  2.–7. Mai 2010 GEOTECHNOLOGIEN-Future Science Keynote von Dr. Robert Meisner, ESA, auf der EGU am 4. Mai, 18 Uhr in Wien – alle sind herzlich eingeladen

Relaunch des Webportals

Als Dienstleistung für unsere Projektpartner steht auf den Downloadseiten das Logo des FuE-Programms für Vorträge oder Poster sowie alle bisherigen Ausgaben des Newsletters bereit. Falls Sie weitere Termine in den Kalender eintragen möchten, können Sie uns per E-Mail die relevanten Daten zusenden www.geotechnologien.de



Kurz notiert 

Juli 2010 Der neue Newsletter »Insight« erscheint Anfang Juli

 2.–7. Juli 2010 GEOTECHNOLOGIEN über Wissenschaftliche PR auf der ESOF in Turin  10.-13. Oktober 2010 GeoDarmstadt; GEOTECHNOLOGIEN-Session bitte vormerken, Details folgen per Rundschreiben

 Science Report Die Science Report Serie ist um die Nummern 12 »Mineraloberflächen«, 13 »Frühwarnsysteme« und Nr. 14 »CO2-Speicherung« ergänzt worden. Science Report Nummer 15 »EWS Transport« ist in Arbeit.

 Ehrungen Die Projekte EWS Transport und CO2SINUS sind im Wettbewerb »Deutschland – Land der Ideen« 2010 erfolgreich prämiert worden. Weitere Termine und Neuigkeiten finden Sie auf den Webseiten der GEOTECHNOLOGIEN unter dem Stichwort »Termine«.


GEOTECHNOLOGIEN im Gespräch … mit Dr. Ludwig Stroink wieder gelungen, hochaktuelle Themen aufzugreifen und wissenschaftliche wie technologische Maßstäbe zu setzen.

Dr. Ludwig Stroink leitete seit 2000 das Koordinierungsbüro des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN. Seit dem 1.1.2010 ist er im Wiss. Vorstandsbereich des Deutschen GeoForschungsZentrums für den Bereich Wiss. Kooperationen und internationale Zusammenarbeit verantwortlich. Herr Dr. Stroink, Sie haben das F&E Programm GEOTECHNOLOGIEN mit aufgebaut und das Koordinierungsbüro über neun Jahre geleitet. Gibt es Forschungsthemen, die Ihrer Meinung nach in den vergangenen Jahren zu kurz gekommen sind? Nein! Ich glaube die großen aktuellen Fragestellungen geowissenschaftlicher Forschung wurden und werden im FuE-Programm GEOTECHNOLOGIEN adressiert. Ein maßgeblicher Grund dafür ist die enge Rückkoppelung zwischen Wissenschaftlichem Steuerungsausschuss und der nationalen wie internationalen Wissenschaftsgemeinschaft. So basiert die Identifizierung der großen Forschungsfelder des Programms auf einer breit angelegten Diskussion von Experten unterschiedlichster Fachrichtungen und Forschungseinrichtungen. Als Ergebnis der jüngsten Diskussion, erscheint in Kürze die 4. Auflage der Programmschrift GEOTECHNOLOGIEN, die eine aktualisierte Fokussierung auf gesellschaftliche und wissenschaftliche Herausforderungen darstellt. Dieser in weiten Teilen »Bottom-up« gesteuerte Prozess, findet auch in der Vorbereitung neuer Forschungsprojekte Anwendung. Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist es damit in den letzten 10 Jahren immer

Der interdisziplinäre Ansatz, Problemlösungen zu finden hat bereits viele fruchtbare Ergebnisse geliefert. Aus welchen fachübergreifenden Kooperationen können wir Ihrer Einschätzung nach zukünftig wertvolle Erkenntnisse erwarten? Schon aufgrund der innovativen Forschungsfelder werden aus Projekten des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN neue und wertvolle Erkenntnisse generiert. Eine Erfolgsgeschichte ist die technische Entwicklung der Kleinsatelliten CHAMP, GRACE und GOCE, ihr Einsatz in internationalen Satellitenmissionen sowie die Auswertung und Anwendung der hier gewonnenen Daten. Seit 2001 bietet das Programm den idealen Rahmen für interdisziplinäre, grenzüberschreitende Vorhaben dieser Dimension. Unter Federführung des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) und der TU-München konnte sich Deutschland inzwischen auf diesem High-Tech-Gebiet weltweit profilieren. Andere Forschungsfelder der GEOTECHNOLOGIEN, wo es durch integrative Forschungsförderung, wissenschaftliches Know-how und exzellente Technologieentwicklung ebenfalls gelungen ist, international anerkannte Spitzenleistungen zu erzielen, sind die Gashydratforschung, die Entwicklung von Frühwarnsystemen gegen Naturgefahren oder die geologische Speicherung von CO2. In diesem Zusammenhang möchte ich auch die Zusammenarbeit mit der Industrie hervorheben. Auf diesem Gebiet konnten wir in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte erzielen. Bis heute haben sich über 50 Unternehmen, in der Mehrheit KMUs, an den Projekten der GEOTECHNOLOGIEN beteiligt. Eine Reihe technologischer Neuentwicklungen konnten patentiert, bzw. lizensiert werden und die Initiative Geotechmarket, ein neues Instrument des Technologietransfers, zeigt erste Erfolge. Ein Förderzeitraum von drei Jahren klingt zwar erst einmal lang, aber reicht die Zeit wirklich aus, um interdisziplinäre Zusammenarbeit auch

langfristig zu fördern? Dieser Zeitraum gilt für Forschungsprojekte, die durch das BMBF im Rahmen der Projektförderung finanziert sind. Er hat sich in der Förderpraxis bewährt. Die zunächst dreijährige Förderphase ermöglicht eine fachlich-inhaltliche Zäsur und eröffnet die Chance, rechtzeitig auf neue wissenschaftlich-technologische Entwicklungen reagieren zu können. Diese fließen in eine mögliche Neuausschreibung des Themas ein. Bestehende Forschungsverbünde können sich dann auf der Grundlage ihrer Ergebnisse erneut bewerben, anderen wird die Möglichkeit eröffnet, durch Neuanträge nachträglich »einzusteigen«. Sowohl Fortsetzungs- wie auch Neuanträge werden durch internationale Gutachter evaluiert. Die für ein innovatives Forschungsprogramm wie den GEOTECHNOLOGIEN notwendige Flexibilität bleibt so erhalten. Wo sehen Sie die wichtigsten Vorteile, einzelne Forschungsprojekte in einem fächerübergreifenden Schwerpunktprogramm, wie den GEOTECHNOLOGIEN, zusammen zu fassen? Übergeordnetes Forschungsziel des FuEProgramms GEOTECHNOLOGIEN ist es, die mannigfaltigen Prozesse, die das Gesamtsystem Erde kontrollieren, besser zu verstehen. Zu diesem Zweck wurden thematische Kernbereiche formuliert. Sie bilden einzelne interdisziplinäre Forschungsfelder, die bei sinnvoller Verknüpfung, neue Perspektiven für ein globales Erdsystemmanagement eröffnen. Die zahlreichen Verbundprojekte zwischen Wissenschaft und Wirtschaft sollen diesem Anspruch Rechnung tragen und sich im Sinne eines übergreifenden Systemverständnisses gegenseitig ergänzen: Ein ohne Frage ambitionierter Ansatz, dessen praktische Umsetzung einen langen Atem benötigt. Die kontinuierliche Arbeit des Steuerungsausschusses, der internationalen Gutachter und der Geschäftsstelle zeigt aber Erfolge. Nicht nur in den einzelnen Kernbereichen werden Synergiepotenziale gezielt genutzt. Auch darüber über hinaus existiert eine vielfach enge Kooperation der unterschiedlichen Verbundprojekte. Die intensive Zusammenarbeit mit internationalen Partnern ist aufgrund des globalen Ansatzes des Programms selbstverständlich.


Bis ein neues Schwerpunktthema identifiziert, diskutiert und letztendlich im Bundesanzeiger vom BMBF ausgeschrieben wird, vergehen zumeist mehr als 12 Monate? Ein schnelles reagieren auf dringende Forschungsaufgaben ist somit kaum möglich – sehen Sie Möglichkeiten das Verfahren zu verkürzen? Nein, wenn die sorgfältige Vorbereitung neuer Forschungsvorhaben und das bewährte Qualitätsmanagement beibehalten werden sollen, sehe ich kaum Möglichkeiten, den Prozess wesentlich zu verkürzen. Dies ist aus meiner Sicht auch gar nicht notwendig. Abgesehen von nicht vorhersehbaren Ereignissen, wie zum Beispiel dem Tsunami von 2004, entwickeln sich spannende, neue Forschungsfelder stetig, über längere Zeiträume. Hier gilt es sich frühzeitig zu positionieren. Zu den 2x jährlich stattfindenden Sitzungen des Wissenschaftlichen Steuerungsausschusses werden daher regelmäßig hochrangige Wissenschaftler und Vertreter der Wirt-

schaft eingeladen. Gemeinsam werden innovative wissenschaftliche und technologische Ideen diskutiert und bestehende FuE-Defizite erörtert. Breit angelegte Rundgespräche, mit bis zu 30 Vertretern aus Wissenschaft und Wirtschaft, setzen den im Ausschuss begonnen Diskurs ggf. fort. Hier werden die Ideen weiter konkretisiert und in einen Wissenschaftsplan überführt, der Grundlage einer Öffentlichen Bekanntmachung ist. Das Prozedere hat sich gerade bei neuen, innovativen Forschungsfeldern bewährt. Die Gashydratforschung, die Entwicklung und der Einsatz von Kleinsatelliten, die Entwicklung und Erprobung neuer Technologien zur Reduzierung anthropogener CO2-Emissionen oder zur Frühwarnung bei Naturgefahren, sind nur einige Beispiele, die hier genannt sein sollen. Wie viele Projekte sind bislang im Rahmen des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN gefördert worden und wie viele Universitäten und Forschungseinrichtungen waren beteiligt?

Allein durch das BMBF wurden im Rahmen der Projektförderung bislang knapp 100 Verbundprojekte gefördert. Hinzu kommen zahlreiche Schwerpunktprogramme der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die unter dem »Dach« der GEOTECHNOLOGIEN durchgeführt werden. Bis heute haben sich 45 Universitäten, 32 Außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und 54 Unternehmen an den Verbundprojekten des Programms beteiligt – mit zunehmender Tendenz. GEOTECHNOLOGIEN erfüllt damit auch einen weiteren Anspruch: Einen Rahmen zu bieten, in dem sich leistungsfähige Netzwerke aus Universitäten und Außeruniversitären Forschungseinrichtungen bilden und erfolgreich profilieren können. Vielen Dank für das Gespräch und viel Erfolg für Ihre zukünftigen Aufgaben am Deutschen GeoForschungsZentrum. 

Die »Unruhige Erde« ist zur Ruhe gekommen – Ein Resumee 1400 mal Tafeln und noch einmal so oft Stellgitter bewegt, unzählige Kilometer auf den Autobahnen Deutschlands gefahren – die Wanderausstellung »Unruhige Erde« hat ihre Tournee durch die Bundesrepublik nun erfolgreich beendet. Zwischen September 2006 und November 2009 informierten sich über 350.000 Besucher an zehn Standorten über extreme Naturphänomene und die Möglichkeiten der Frühwarnung bei Erdbeben, Vulkanausbrüchen oder Erdrutschen. Zudem kamen über 2.200 Zuhörer zu den 36 Vorträgen im Rahmenprogramm – über 415 Führungen wurden von den Museumspädagogen an den verschiedenen Standorten angeboten. Der Ausstellungskatalog »Unruhige Erde« ist 2007 zudem mit dem »Media Award« in der Kategorie »Small Books« durch die National Association for Interpretation (NAI) ausgezeichnet worden. Das Koordinierungsbüro GEOTECHNOLOGIEN möchte sich bei allen Helfern und Partnern der Wanderausstellung bedanken. Besonders hervorzuheben sind hierbei das Isländische Touristenbüro, durch deren Engagement im Rahmen des Island-Quiz drei Gewinner zu viertägigen Reisen nach Island eingeladen wurden, Fujitsu-Siemens, die die Ausstellung mit Monitoren ausgestattet haben, EMC2, die die Computer zur Verfügung gestellt haben und alle Leihgeber von Exponaten und Schaustücken. 

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