Projects
Projects:
Smarte Thermische Bodenclusterung für die neuen Vorhaben der StromNetzDC Kooperation
(Third Party Funds Single)Term: 15. May 2024 - 31. August 2024
Funding source: IndustrieFür die Vorplanung von erdverlegten Hochspannungskabeln hinsichtlich der Themen Bodenschutz, Wärmeableitung und HHD-Planungen ist eine bodenkundliche Grundlage essenziell. Dazu sind in diesem Projekt digitale Bodeninformationen aufzubereiten und zu homogenisieren. Berechnungskonzepte sind auszuarbeiten. Diese Berechnungskonzepte sind dann auf die Bodendaten zur Erstellung von digitalen Karten anzuwenden. Am Ende ist ein GIS-Projekt zu erstellen, in welchem flächendeckend für die Untersuchungsbereiche Wärmeleitfähigkeiten und andere essenzielle Bodenparameter (Basisdaten der digitalen Bodenkarte und berechnete Parameter) dargestellt werden. Außerdem sind weitere Themenkarten in das GIS-Projekt einzubinden (Geologische Karte, Hydrologische Karten). Zusätzlich ist ein Layer mit Punktinformationen zu den verfügbaren Bohrdaten zu erstellen, über den die Bohrprotokolle verknüpft sind.
Vergleichsstudie zwischen bisherigen wissenschaftlichen Erdkabeluntersuchungen.
(Third Party Funds Single)Term: 1. April 2024 - 22. December 2024
Funding source: IndustrieVerbundvorhaben: EnEff:Wärme: MultiSource - Nutzung multipler Wärmequellensysteme im urbanen Quartierskontext am Beispiel des Lagarde Campus in Bamberg. Teilvorhaben FAU: Geologische und bodenkundliche Begleitung
(Third Party Funds Single)Term: 1. April 2022 - 31. March 2026
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Erstellung repräsentativer Bodenprofile entlang des SuedLink im Bereich des TransnetBW Assests für weiterführende Wärmeimmissions-Gutachten
(Third Party Funds Single)Term: 17. March 2022 - 30. June 2022
Funding source: IndustrieEnvironmental Signals Propagation in Sediment Routing Systems across the Permian-Triassic Boundary.
(Third Party Funds Single)Term: 1. March 2022 - 28. February 2025
Funding source: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)Two of the biggest challenges in sedimentary geology are (i) the identification of tectonic and climatic perturbations – particularly in relation to down-system propagation in both modern deep-time sedimentary systems, and (ii) the reconstruction of paleo-sediment fluxes in ancient Sediment Routing Systems (SRS) (Caracciolo, 2020). Tectonic and climatic forcings perturbate the steady state of geological landscapes which in turn adapt to the increase/decrease of erosion rates, water discharge, sediment flux, downstream sedimentfining, and sediment partitioning. Furthermore, lithological controls (e.g. how different lithologies react to weathering and sediment production) are commonly overlooked or oversimplified, hence, the calculation of sediment flux in deep-time is often imprecise. Key information relevant to the reconstruction of ancient SRS can be extracted from mineralogy and compositional signatures of sediments. Detrital provenance signatures are possibly the most reliable tool in deep-time research as they faithfully record the provenance of source lithologies. While post-depositional overprinting can destroy pristine, compositionally diagnostic signatures (e.g. mineral dissolution during weathering and/or diagenesis), complete destruction of the compositional signature is unlikely (Caracciolo, 2020, Caracciolo et al., 2020; Chew et al, 2020).
The Permian-Triassic transition is of general interest since it witnessed the most devastating mass extinction in the Phanerozoic (Erwin, 1994; Hallam and Wignall, 1997). About 95% of marine species and 75% of terrestrial species, both plants and animals went extinct.The general models for continental sedimentation converge towards increasing aridity from the Permian to the Early Triassic, with potential increase of sediment flux being related to (i) increase of precipitations in the catchment area, or (ii) increased runoff due to the lack of vegetation (Ward et al., 2000; Newell et al., 2011; Bourquin et al., 2011; Wilson et al., 2019; Zhu et al., 2020). However, several studies suggested that global warming across the P-T transition (Joachimski et al. 2012, 2020) greatly enhanced continental weathering thus providing more nutrients to the ocean. Excessive nutrients are assumed to have stimulated primary productivity, leading to widely observed anoxia-euxinia in Early Triassic oceans (Algeo et al., 2010; Algeo et al., 2011).The implications from proving and especially quantifying an increase in sediment flux are important. Firstly, because the PTB is one of the most critical time intervals in Earth history, and the interplay of tectonics, climate, and changes in the sediment flux are currently poorly understood. Secondly, enhanced silicate weathering could have effectively contributed to the sequestration of atmospheric CO2 emitted by Siberian Trap volcanism instead climate regulation by silicate weathering may have failed in case of no major change in weathering and extensive volcanic degassing (see Kump, 2018).
The main aims of the project are to (i) establish a reliable methodology integrating paleodrainage, cosmogenic nuclides, and Quantitative Provenance Analysis to constrain the evolution of SRS in deep-time, (ii) quantify erosion rates and sediment flux and disentangle the role of tectonics, climate, and drainage lithologies on the generation and transfer of sediments across the PTB, (iii) prove/disprove the climate regulation through silicate weathering across the PTB. In this project, a systematic approach to quantify landscape modifications to climatic and tectonic perturbations, and the correspondent variations in sediment flux is proposed.
Felduntersuchungen SuedLink (FUSL) - Aufbau und Betrieb von 3 Erdkabel-Feldversuchen und Wissenschaftliche Begleitung
(Third Party Funds Single)Term: 29. November 2021 - 31. December 2026
Funding source: IndustrieNutzung der Wasserressourecen einer Zisterne für die Wärm/Kälte-Versorgung eines Einfamilienhaushalts
(Third Party Funds Single)Term: 1. September 2021 - 31. August 2023
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Validierung der Ergebnisse innerhalb des GIS-Projekts zur Abfrage pedologischer und thermodynamischer Aspekte innerhalb des SOL-Bereich der 50Hertz
(Third Party Funds Single)Term: 1. August 2021 - 30. November 2021
Funding source: IndustrieGeophysikalische Untersuchungen unteres Röthenbachtal, Nürnberger Land
(Third Party Funds Single)Term: 1. August 2021 - 31. August 2022
Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (StMUV) (ab 10/2013)Soil2heat- Vibra-Pflug - Vibrations-Anbaupflug zur einfachen Kopplung an Trägermaschinen für die Einbringung von geothermischen Erdkollektoren
(Third Party Funds Single)Term: 1. July 2021 - 30. June 2023
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Erstellung von geologischen Modellen und thermischen FEM-Simulationen in den Bereichen Emsquerung und Moorfläche Emden
(Third Party Funds Single)Term: 1. March 2021 - 31. August 2021
Funding source: IndustrieErmittlung der Verteilung von Störungsgesteinen und clay smear auf Störungsflächen in Kalk-Mergel-Wechsellagerungen zur Untersuchung der Abdichtungswirkung von Störungen
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Deformationsabhängige Entwicklung von Störungszonen und der Einfluss von Clay Smear auf deren Barriereverhalten.
Term: 1. November 2020 - 31. October 2022
Funding source: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)Geologische Modellierung des Bodengefüges zur Bereitstellung von thermischen Berechnungen im Regelgraben von A-NORD und Offshore
(Third Party Funds Single)Term: 20. October 2020 - 31. December 2020
Funding source: IndustrieErstellung eines GIS-Projekts zur Abfrage pedologischer und thermodynamischer Aspekte innerhalb des SOL-Bereich der 50Hertz
(Third Party Funds Single)Term: 24. August 2020 - 8. October 2020
Funding source: IndustrieEntwicklung von Potenzialkarten für flache, oberflächennahe Geothermiesysteme für die Pilotregionen Salzburg und Steiermark auf Basis von Flächendaten mit Boden- und Klimaparametern
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: GEL-SEP "Spatial Energy Planning for Heat Transition" - Aufbau eines Wärmeatlas für die räumliche Wärmeplanung in den Pilotregionen Österreichs
Term: 18. August 2020 - 19. March 2021
Funding source: Ausländische Drittmittelgeber (keine EU-Mittel)Erarbeitung eines Konzeptes für Testfelder im Zuge der Errichtung des SuedLink; Planung – Schwerpunkt technisches Design und Forschungsdesign
(Third Party Funds Single)Term: 1. August 2020 - 31. May 2021
Funding source: IndustrieErstellung eines geologischen Modells mit anschließender numerischer Simulation zur Ermittlung thermodynamischer Aspekte in Hinblick auf den Leiterquerschnitt innerhalb des Teilprojektes Küstenmeer
(Third Party Funds Single)Term: 15. June 2020 - 31. December 2020
Funding source: IndustrieKalte Nahwärme mit oberflächennahesten Großflächenkollektor in Bad Nauheim - Bodenkundliche und hydrogeologische Begutachtung von KNW und Großkollektor, Erarbeitung von praxistauglichen Auslegungs-Werkzeugen.
(Third Party Funds Single)Term: 1. May 2020 - 30. April 2024
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Allogene Kontrolle der Sedimenterzeugung und der Erosionsraten im höchsten Küstengebiet der Erde: die Sierra Nevada de Santa Marta (Nordost Kolumbien)
(Third Party Funds Single)Term: 1. January 2020 - 31. December 2021
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Rapide Versenkung eines trockenen Sandsteins – die besondere kompaktionsdominierte Diagenese der Twyfelfontein Formation, NW Namibia
(Third Party Funds Single)Term: 1. October 2019 - 30. September 2022
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Änderungen in den Nährstoffkreisläufen während des Perm-Trias Übergangs (NUC)
(Third Party Funds Single)Term: 1. October 2019 - 30. September 2022
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Interaktionen des Erdkabelsystems SuedLink mit der Kabelumgebung - Bodenkundlich-Technische Aspekte
(Third Party Funds Single)Term: 1. October 2019 - 15. June 2020
Funding source: IndustrieErarbeitung eines Handlungsleitfadens zur Abschätzung der oberflächennahen geothermischen Potentiale in ländlichen Gemeinden
(Third Party Funds Single)Term: 1. August 2019 - 31. December 2020
Funding source: andere Förderorganisationab
Planung und Umsetzung der messtechnischen Erfassung Erdeisspeicher, Untersuchung nichttechnischer Hemmnisse
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Erdeisspeicher und oberflächennahe Geothermie (Umsetzung)
Term: 1. March 2019 - 28. February 2022
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Mobilitätsbeihilfe Erlangen Strasbourg
(Third Party Funds Single)Term: 1. January 2019 - 31. December 2019
Funding source: andere FörderorganisationGeothermal energy for megacities: phase 1, Bogota
(Third Party Funds Single)Term: 1. January 2019 - 31. December 2021
Funding source: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)geoPGT (Geothermal Post Grouting Test)-Entwicklung einer innovativen kostengünstigen Systemprüfung von verfüllten (post-grouting) Erdwärmesonden mit hoher lokaler Auflösung; Aufbau eines modularen Labormodells zur Ableitung einer optimalen geoPGT Messkonfiguration und Erstellung eines mathematischen Modells zur Visualisierung
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: geoPGT (Geothermal Post Grouting Test)-Entwicklung einer innovativen kostengünstigen Systemprüfung von verfüllten (post-grouting) Erdwärmesonden mit hoher lokaler Auflösung; Aufbau eines modularen Labormodells zur Ableitung einer optimalen geoPGT Messkonfiguration und Erstellung eines mathematischen Modells zur Visualisierung
Term: 1. December 2018 - 30. November 2020
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Oberflächennahste Geothermie und Kalte Nahwärme 4.0
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Oberflächennahste Geothermie und Kalte Nahwärme 4.0
Term: 1. October 2018 - 30. September 2019
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
URL: http://soil2heat.net/Geochemische Untersuchungen an der Kreide/Paläogen Grenze im Lattengebirge (Berchtesgadener Land)
(Third Party Funds Single)Term: 24. August 2018 - 19. July 2019
Funding source: Bayerisches Landesamt für UmweltVorstudie zur Verwendungsmöglichkeit von TRT-Methoden zur Überprüfung der Installationskriterien von Erdkabeln in HDD-Bohrungen
(Third Party Funds Single)Term: 1. August 2018 - 30. June 2019
Funding source: IndustrieMost Easy, Efficient and Low Cost Geothermal Systems for Retrofitting Civil and Historical Buildings
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Most Easy, Efficient and Low Cost Geothermal Systems for Retrofitting Civil and Historical Buildings
Term: 1. April 2018 - 31. March 2022
Funding source: Europäische Union (EU)
URL: https://geo4civhic.eu/Geothermisches Potenzial in Nord-Kolumbien und Süd-Peru, Aufbau einer Kooperation mit Universitäten und Entwicklung eines Studentenaustauschprogramms
(Third Party Funds Single)Term: 1. January 2018 - 31. August 2018
Funding source: Bayerische Forschungsallianz (BayFOR)SuedLink und SuedOst-Link: Thermische Bodenclusterung
(Third Party Funds Single)Term: since 1. October 2017
Funding source: IndustrieProjekt SuedLink / SuedOstLink - Thermische Bodenclusterung; Beschaffung, Darstellung und Bewertung von Boden- und Klimakennwerten im Bereich der Flächen der EKS und TKS des SuedLink und SuedOstLink
(Third Party Funds Single)Term: 1. August 2017 - 1. August 2018
Funding source: IndustrieDie TenneT TSO GmbH und TransnetBW GmbH planen als
Übertragungsnetzbetreiber zur Erfüllung der gesetzlichen Verpflichtungen einer sicheren
Energieversorgung das Übertragungsnetz in ihren Regelzonen auszubauen. Dazu ist die Umsetzung
zweier Leitungsvorhaben, enthalten in Anlage zu §1 Abs. 1 des Bundesbedarfsplangesetzes, vorgesehen:
Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs (HGÜ)-Verbindungen werden von TenneT in
Projektpartnerschaften mit der TransnetBW bzw. der 50Hertz Transmission GmbH realisiert
und sollen vorrangig als Erdkabel verlegt werden.
- SuedLink:
• HGÜ-Verbindung zwischen Brunsbüttel und Großgartach (BBPlG-Vorhaben Nr. 3)
• HGÜ-Verbindung zwischen Wilster und Grafenrheinfeld (BBPlG-Vorhaben Nr. 4)
- SuedOstLink:
• HGÜ-Verbindung zwischen Wolmirstedt und Isar (BBPIG-Vorhaben Nr. 5)
Die Friedrich-Alexander-Universität, Erlangen-Nürnberg wurde 08.2017
damit beauftragt, für das Korridornetz beider Projekte (SOL: nur Abschnitt
Bayern) Bodendaten von den entsprechenden Landesämtern zu beschaffen und in einem
Geoinformationssystem (GIS) für unterschiedliche Fragestellungen aufzubereiten und zur Verfügung
zu stellen.
Bei den abzuleitenden Parametern handelt es sich um Kennwerte zu Bodenart, Bodenklassen nach DIN18300, Festgestein (Tiefenlage der Festgesteinsgrenze, Festgesteinsart und Wärmeleitfähigkeit), klimatische Wasserbilanz (Niederschlag, Evapotranspiration, Grundwasserneubildung, Wasserabfluß), Bodenfeuchteregime, Van Genuchten Parameter, der teilgesättigten Wasserleitfähigkeit, Bodenfrosttage, sowie Wärmeleitfähigkeit des Bodens.Die aus pedologischen, geologischen und klimatologischen Basisdatensätzen abgeleiteten Parameter
wurden für vereinbarte Tiefenstufen berechnet. Die Gesamtheit der Ausgangsdaten,
Zwischenergebnisse und Zielparameter ist in Form von GIS-Projekten thematisch gegliedert
hinterlegt. Dadurch lassen sich die Parameter einzeln aber auch beliebig kombinierbar darstellen und
stehen zusätzlich für weitere Modellierungen und Betrachtungen zur Verfügung.
Für die Validierung der Ergebnisse sind drei Baugrundgutachten als Referenz herangezogen worden.Palaeoanthropological Research in Kilombe Caldera, Kenya
(Non-FAU Project)Term: 1. August 2017 - 31. July 2022
Funding source: andere FörderorganisationMechanische und hydraulische Entwicklung von Bruchzonen – Effekt von Deformationsgeschichte und -bedingungen auf aktuelle Permeabilitätseigenschaften
(Third Party Funds Single)Term: 1. July 2017 - 30. June 2020
Funding source: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)Reconstructing high-resolution paleoenvironmental contexts of hominin evolution through core records at Olduvai Gorge, Tanzania
(Non-FAU Project)Term: 1. September 2016 - 30. November 2019
Funding source: National Science Foundation (NSF)The environmental hypotheses of human evolution postulate that climate-derived environmental
changes and tectonic forcing were the driving factors of the evolution of African fauna, including
early humans. In these models, major evolutionary events were associated with African climate
change at 2.7-2.5 Ma, 1.9-1.6 Ma and 1-0.7 Ma intervals, which appear to coincide with the
timing of key evolutionary milestones in human history. Recent scientific drilling in various
paleolakes of the East African Rift has produced multiple high-resolution records of climate
variability, which can be used to reconstruct the regional climate history. However, previous
attempts to test the environmental hypotheses by applying this record directly to human evolution
have been limited by the difficulty of linking core records directly to time-equivalent outcrops
containing the fossil and archaeological record. We will therefore apply a novel approach
in archaeology - a combination of tephrostratigraphic and sequence stratigraphic concepts.Late Permian to Early Triassic palaeo-pCO2 and high latitude palaeotemperature
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Temperature-related stresses as a unifying principle in ancient extinctions (TERSANE)
Term: 1. August 2016 - 31. October 2019
Funding source: DFG / Forschungsgruppe (FOR)Recent studies documented an 8° C temperature rise in low latitudes in the latest Permian. Temperatures continued to increase in the Early Triassic and potentially became inimical to life in low latitudes. High atmospheric CO2 levels in conjunction with high temperatures and anoxic conditions in large parts of the Worlds Early Triassic oceans may have been responsible for the protracted recovery in the aftermath of end-Permian mass extinction. However, to date, neither the atmospheric CO2 evolution nor temperature records from higher latitudes are available that could further constrain a causal link between high atmospheric CO2 levels, high to very high temperatures, the Late Permian mass extinction and the slow recovery in the Early Triassic. This study focuses on the reconstruction of atmospheric pCO2 levels and higher latitude temperatures for the latest Permian to early Middle Triassic in order to get a more comprehensive understanding of the latitudinal temperature evolution during this critical time interval. Carbon isotopes measured on carbonate palaeosols will be used to estimate palaeo-pCO2, higher latitude palaeotemperatures will be reconstructed from oxygen isotopes measured on conodont apatite. The temperature as well as pCO2 records will then be compared to palaeobiological patterns from lower and higher latitudes in order to assess the ecological selectivity of faunal responses to these two components of the deadly trio (temperature, CO2, and anoxia)
Temperature-related stresses as a unifying principle in ancient extinctions
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: FOR 2332: Temperature-related stresses as a unifying principle in ancient extinctions (TERSANE)
Term: 1. July 2016 - 30. June 2019
Funding source: DFG / Forschungsgruppe (FOR)
URL: https://www.gzn.fau.de/palaeoumwelt/projects/tersane/index.htmlCombined with local and regional anthropogenic factors, current human-induced climate warming is thought to be a major threat to biodiversity. The ecological imprint of climate change is already visible on land and in the oceans. The imprint is largely manifested in demographic/abundance changes and phenological and distribution shifts, whereas only local extinctions are yet attributable to climate change with some confidence. This is expected to change in the near future owing to direct heat stress, shortage of food, mismatches in the timing of seasonal activities, geographic barriers to migration, and new biological interactions. Additional stressors are associated with climate warming in marine systems, namely acidification and deoxygenation. Ocean acidification is caused by the ocean's absorption of CO2 and deoxygenation is a result of warmer water, increased ocean stratification and upwelling of hypoxic waters. The combination of warming, acidification and deoxygenation is known as the "deadly trio". Temperature is the most pervasive environmental factor shaping the functional characteristics and limits to life and is also central to the generation and biological effects of hypoxic waters and to modulating the effects of ocean acidification, with and without concomitant hypoxia. Due to the key role of temperature in the interaction of the three drivers we termed these temperature-related stressors (TRS).
OLAPP Field Season for June 2016
(Third Party Funds Single)Term: 16. June 2016 - 7. July 2016
Funding source: andere FörderorganisationErmittlung hydrogeologischer Eigenschaften inkl. des dezentralen Speicherpotentials für das Untersuchungsgebiet Weiden West IV
(Third Party Funds Single)Term: 1. January 2016 - 31. December 2016
Funding source: Industrie"SondEX“ Entwicklung eines kleinkalibrigen Verfahrens zum Rückbau von Erdwärmesonden
(Third Party Funds Group – Overall project)Term: 1. January 2016 - 31. December 2017
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Charakterisierung, Langzeitverhalten und Engineering des Reservoirs zur Minimierung des Fündigkeitsrisikos
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Geothermie-Allianz Bayern (GAB)
Term: 1. January 2016 - 31. December 2020
Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst (ab 10/2013)Das bayerische Molassebecken ist bislang das einzige Vorlandbecken weltweit aus dem erfolgreich geothermisch Strom und Wärme produziert wird. Die Machbarkeit der geothermischen Energiegewinnung aus niederen Temperaturen von etwa 150°C ist damit bewiesen und die Geothermie hat damit das Potenzial, einen wesentlichen Anteil des Energiebedarfs in Bayern regenerativ abzudecken.
Die Erfahrungen aus den bisherigen installierten oder in der Entwicklung befindlichen Geothermiefeldern zeigen aber auch, dass wesentliche Fragen in der geothermischen Technologienentwicklung bislang nicht geklärt werden konnten. So sind für die Planung und Durchführung von Geothermie-Projekte hohe Investitionen notwendig, die insbesondere am Beginn des Projekts durch die Niederbringung der Bohrungen erforderlich sind. Ob und in welchem Maße ein Geothermie-Projekt wirtschaftlich erfolgreich ist hängt unmittelbar mit Risiken bei der geologischen Erschließung und deren Fündigkeit zusammen. So entstanden
in der Vergangenheit durch nicht erfolgreiche Bohrungen bzw. dem Verfehlen von wirtschaftlich
gesetzten Zielen bei Geothermie-Projekten Unsicherheiten für Investoren, Versicherer
und Betreiber. Eine optimierte Explorationsstrategie und ein verbessertes Verständnis der hydrogeologischen und thermischen Ausprägung des Reservoirs sollen das Bohr- und Fündigkeitsrisiken senken, die Planungssicherheit erhöhen und damit die Attraktivität der Geothermie für Investoren steigern. Die Kenntnis des langfristigen dynamischen Verhaltens des Reservoirs bezüglich der nutzbaren Volumenströme und thermischen Entwicklung bietet zudem eine höhere Sicherheit für die Planung der Wirtschaftlichkeit geothermischer Anlagen und Optimierungsmöglichkeiten ihrer Betriebsweise.Eine systematische wissenschaftliche Begleitung von Geothermieprojekten und die daraus zu gewinnenden Rückschlüsse auf das Reservoir und deren Fündigkeit bis hin zu einem Testfeld für
geothermische Technologienentwicklung, die von der Erkundung und Bohrung bis zur Reservoir-
Evaluierung und dem Reservoir-Engineering reicht, fehlen bislang. Das vorliegende Forschungsprojekt soll diese relevanten Fragestellungen aufgreifen und beantworten.Die übergeordneten Ziele des vorliegenden Projektes sind das Risiko für eine geothermische Fündigkeit im süddeutschen Molassebecken zu reduzieren und Unsicherheiten des Reservoir-Engineering und des geothermischen Langzeitbetriebs einzuschränken und somit den Betrieb zu optimieren.Masterstudiengang "GeoThermie/GeoEnergie"
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Geothermie-Allianz Bayern (GAB)
Term: 1. January 2016 - 31. December 2021
Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst (ab 10/2013)
URL: https://www.geoenergy.nat.fau.de/studium/In Bayern gibt es bisher keinen Studiengang, der auf Geothermie/Geoenergieressourcen fokussiert ist und relevante Lehrinhalte ganzheitlich - von der Aufsuchung und Erschließung bis zur energetischen Nutzung und Speicherung der Ressource - an Studierende vermittelt. Die an den beiden Standorten TU München und FAU Erlangen vorhandenen Lehr- und Forschungskompetenzen sollen durch die Einrichtung eines in der Verantwortung der FAU liegenden interdisziplinären Master-Studiengangs "GeoThermie/GeoEnergie" zusammengeführt und und inhaltlich ergänzt werden. Dies erfordert einen personellen Ausbau der Fachrichtungen I) Seismische Interpretation & Untergrund-Modellierung und II) Reservoirgeologie & Geohydraulik.
Für den Master-Studiengang "GeoThermie/GeoEnergie" wird ein interdisziplinärer Ansatz angestrebt:
Neben der geowissenschaftlichen Komponente soll auch die technische Erschließung
und energietechnische Nutzung von geothermischen Reservoiren, ergänzt durch energiewirtschaftliche
und berg-/umweltrechtliche Aspekte behandelt werden. Somit kann den Studierenden
sowohl das angestrebte ganzheitliche Systemverständnis als auch das einem modernen
Anforderungsprofil der Energiewirtschaft entsprechende Methodenspektrum vermittelt werden.
Die den Studierenden vermittelten Methoden sind jedoch keinesfalls nur auf Anwendungen in
der Geothermie beschränkt, sondern auch auf sehr viele andere, das Verständnis des tieferen
geologischen Untergrunds betreffende Fragestellungen (z.B. Gas-, Fluid- und
Wärmespeicherung) direkt übertragbar.Cheap and efficient application of reliable Ground Source Heat Exchangers and Pumps
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: LCE-03-2014 - Demonstration of renewable electricity and heating/cooling technologies
Term: 1. June 2015 - 31. May 2019
Funding source: EU - 8. Rahmenprogramm - Horizon 2020
URL: http://cheap-gshp.eu/To reduce the total cost of low enthalpy geothermal systems by 20-30 % the project will improve actual drilling/installation technologies and designs of Ground Source Heat Exchangers (GSHE’s). This will be combined with an holistic approach for optimum selection, design and implementation of complete systems across different underground and climate conditions. The proposal will focus on one hand on the development of more efficient and safe shallow geothermal systems and the reduction of the installation costs. This will be realized by improving drastically an existing, innovative vertical borehole installation technology of coaxial steel GSHE and by developing a helix type GSHE with a new, innovative installation methodology. These GSHE’s will be installed to a depth of 40 – 50 meters ensuring improved safety and faster permitting.
Improving Thermal Efficiency of horizontal ground heat exchangers (Marie Sklodowska-Curie Individual Fellowship)
(Third Party Funds Single)Term: since 1. April 2015
Funding source: Marie-Skłodowska-Curie Actions (MSCA)“GeoSurf” – Neuentwicklung eines Messsystems zur Ermittlung geothermischer Bodenkenngrößen zur effizienteren Planung von oberflächennahen geothermischen Anlagen
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: “GeoSurf” – Neuentwicklung eines Messsystems zur Ermittlung geothermischer Bodenkenngrößen zur effizienteren Planung von oberflächennahen geothermischen Anlagen
Term: 1. January 2015 - 31. December 2016
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)Rekonstruktion der mittel-und obertriassischen Paleotemperaturgeschichte mittels Sauerstoffisotopenanalysen an Conodontenapatit
(Third Party Funds Single)Term: since 1. March 2014
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Nach dem größten Aussterbeereignis der Erdgeschichte an der Perm-Trias Grenze, kam es in der Triaszeit wird zu einer ökologischen Reorganisation. Während die Biodiversität in der frühen Trias noch sehr gering war, zudem weder Kohlen noch Cherts und so gut wie keine Metazoenriffe aus der frühen Trias bekannt sind, erfolgte in der Mittel- bis Obertrias eine deutliche Zunahme in der Biodiversität. So wurden z.B. zooxanthellate Steinkorallen (Scleractinia) in der Obertrias zu den wichtigsten riffbildenden Organismen. In einer kürzlich abgeschlossenen und in Science publizierten Studie konnten wir zeigen, dass die Paläotemperaturen in den niedrigen Breiten während der Untertrias sehr hoch waren, in einzelnen Zeitabschnitten (Smithian/Spathian) sogar 40° C überschritten haben. In dem beantragten Projekt soll die Temperaturentwicklung in der mittleren und späten Trias dokumentiert und mit den bereits für die Untertrias vorliegenden Daten eine Temperaturkurve für die gesamte Trias erstellt werden. Die Paläotemperaturen sollen anhand von Sauerstoffisotopenanalysen an Conodontenapatit ermittelt werden. Geländearbeiten sind in Italien (Sizilien, Lombardei) und China (Yunnan, Guizhou) vorgesehen. Um potentielle Änderungen im Kohlenstoffkreislauf aufzeigen zu können, sollen begleitend Kohlenstoffisotopenanalysen an Karbonaten bzw. am sedimentären organischen Kohlenstoff durchgeführt werden. Anhand der hochauflösenden Temperaturkurve sollen folgende zentrale Fragestellungen beantwortet bzw. folgende Hypothesen getestet werden: (i) Waren die Temperaturen in der Mittel- bzw. Obertrias vergleichbar zu den sehr hohen Temperaturen in der Untertrias oder kam es in der Mitteltrias zu einer deutlichen klimatischen Abkühlung? Falls es zu einer Abkühlung kam, wie war der Temperaturverlauf und damit die klimatische Entwicklung in der Mittel- bzw. Obertrias? (ii) Ist die Diversifikation in der Mittel- bis Obertrias die Folge einer klimatischen Abkühlung? (iii) War das Carnian Pluvial Event ein globales Event und ist es mit einer Klimaänderung zu erklären? Wir gehen davon aus, dass der zu erstellende Temperaturrekord zu einem wesentlich besseren Verständnis der Entwicklung in der Trias wie z.B. der verzögerten Recovery nach dem Perm-Trias Massensterben beitragen wird.Interpretation der Reflexionsseismik
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: SO231 - PAGE FOUR Leg1: Der passive und der gescherte Kontinentrand vor Mosambik
Term: 1. January 2014 - 28. August 2016
Funding source: BMBF / VerbundprojektStarkregen-Überflutungs-Schutz in Kommunen (SÜS-Kom)
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Starkregen-Überflutungs-Schutz in Kommunen (SÜS-Kom)
Term: since 1. March 2013
Funding source: AIF Arbeitsgemeinschaft industrieller ForschungsvereinigungenDie Bedrohung durch Starkniederschlag und Hochwasser ist regelmäßig an deren Präsenz in den Medien zu erkennen. Bilder verheerender Verwüstungsszenarien, verursacht durch Überschwemmungsereignisse, verdeutlichen die Notwendigkeit eines effektiven Hochwasserschutzprogramms. Der Hochwasserschutz ist eine dauerhafte Verantwortung, auch wenn es sich um zeitlich begrenzte Ereignisse mit eventuell langen Ruheintervallen handelt. Des Weiteren ist in Hinblick auf den Klimawandel von einer zukünftig zunehmenden Frequenz der Starkregenereignisse auszugehen. Katastrophenvorsorge und Katastrophenmanagement werden daher an Relevanz gewinnen und in ihrer alltäglichen Präsenz zunehmen. Die Analyse der bei Hochwasserereignissen wirkenden Faktoren und die Entwicklung von Ansätzen zur Prävention bzw. Eindämmung sind eine zentrale Verantwortung der Forschung, insbesondere in den Geo- und Ingenieurswissenschaften.
Das Projekt „Starkregen-Überflutungs-Schutz in Kommunen (SÜS-Kom)“ beschäftigt sich mit der Lokalisierung und Prognose der durch Starkregen ausgelösten, oberflächigen Abflussströme in kleinen kommunalen Einzugsgebieten. Dabei sollen bereits vorliegende Datensätze zur Topologie und Hydrodynamik in Kombination mit neuen Datensätzen zu Bewuchs, Bodenbeschaffenheit und Versickerungsverhalten sowie Liegenschaftsdaten und aktuellen Wetterdaten für die Prognose zum Einsatz kommen. Im Anschluss soll eine Gefahrenreduzierung durch kostengünstige, nachhaltige und dezentrale Maßnahmen stattfinden.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Systemsoftware zur Identifizierung der von Starkregen gefährdeten Liegenschaften, für ein computergestütztes Anwendungs- und Kommunikationssystem auf kommunaler Ebene. Die Software soll an ein individuelles Warnsystem gekoppelt werden, welches betroffene Grundeigentümer und Gewerbebetriebe per Onlinedienst (SMS, Email, Mobile App) über mögliche Risiken informiert.Ordovician climate change, sea level history and bioevents: the Baltoscandic record
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: SPP 527: Bereich Infrastruktur - Integrated Ocean Drilling Program/Ocean Drilling Program (IODP/ODP)
Term: 1. February 2011 - 28. February 2013
Funding source: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)The Ordovician sedimentary cover of Baltoscandia will be investigated in detail for facies, stable isotope and sea-level changes in the frame of the project “Concentric Impact Structures in the Palaeozoic“ (CISP), an integral of the Swedish Deep Drilling Program (SDDP). The proposed project will provide precise stratigraphic control for intrabasinal and global correlations and studied sections will function as climate archives demonstrating drastic environmental and faunal changes during icehouse – greenhouse transitions. They will cover the interval of one of the biggest faunal diversification events in earth history (“Great Ordovician Biodiversification Event”). It is expected that detailed micro- and biofacies analysis, studies on oxygen isotopes from conodont apatite and the carbon isotope record will lead to a better understanding of the driving forces for the tremendous radiations during this dramatic interval in the evolution of life. This time includes the establishment of complex food webs and ecosystems such as the first highly diverse metazoan reefs. The project represents the opportunity to study metazoan reef growth versus changes in palaeoclimate and to proof or disproof the hypothesis that major peaks in Upper Ordovician biodiversity and reef development are connected to cooling and glacial periods.
Area mapping of superficial geothermic resources by soil and groundwater data
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: Area mapping of superficial geothermic resources by soil and groundwater data
Term: 1. September 2010 - 31. August 2013
Funding source: Sonstige EU-Programme (z. B. RFCS, DG Health, IMI, Artemis)Plio-Pleistocene volcanism of Lower Bed I, Olduvai Gorge, Tanzania: transportation mechanisms, volcaniclastic sedimentation and ecological significance
(Third Party Funds Single)Term: 1. July 2010 - 31. July 2016
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)The Plio-Pleistocene Bed I succession at Olduvai Gorge, Tanzania is renowned for hominin remains, rich artefacts and fossil assemblages. Tuff beds provide the basis for the stratigraphic framework and for the correlation and dating of archaeological finds. The Tuff IA to Tuff IB interval (c. 1.98-1.84 Ma), choosen for this study, is especially important from a multidisciplinary perspective: (a) It provides the earliest record of Homo habilis in the Gorge, (b) it records the earliest antiquity of Human technology, known as Oldowan culture, (c) it is associated with several important occupation floors , and (d) it includes dated Palaeo-lake Olduvai sequences that have records of orbital forcing across the Plio-Pleistocene boundary. The tuff beds themselves provide important archives of (e) the correlation between the eastern and the yet poorly studied western Olduvai Basin, (f) a change from bimodal basaltic-rhyolitic to trachytic-phonolitic compositons, (g) the occurrence of flow-stripping/decoupling effects when pyroclastic flows crossed synsedimentary active faults, (h) the interaction of volcanic systems with the ecologically attractive eastern lake margin zone, and (i) the relative importance of volcanic effects versus regional climate influences on flora and fauna.A detailed dataset is to be developed using high resolution sedimentological logging, facies, petrographic and geochemical analysis. Lateral correlations and process-oriented facies analyses across palaeo-Lake Olduvai will be the critical aim of this research, allowing a thorough understanding of the complex interactions between the volcanics and the ecology of the lake. The project integrates data on palaeoenvironments, palaeoclimate, synsedimentary tectonism and volcanism with hominin land use models contributed by palaeoanthropologists and archaeologists of the multidisciplinary OLAPP research group. OLAPP trenches excavated over the next few years will provide an exceptional opportunity for combined sedimentological, volcanological and palaeoecological studies at an extremely high resolution (mm to cm scale).
Oxygen isotope variations in oceanic magmatic rock suites: assimilation-fractional crystallization processes versus mantle source variations
(Third Party Funds Single)Term: 1. January 2009 - 31. December 2010
Funding source: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)Oxygen isotopes are an important tool to study reactions between ascending mantle-derived magmas and material in the oceanic lithosphere that has been altered by surface processes like for example, sediments or hydrothermally altered rocks. Furthermore, crystal fractionation processes can also affect the O isotope composition especially of evolved magmas because different mineral phases fractionate O isotopes. Both assimilation and crystal fractionation thus impede the study of O isotope compositions of the magma sources in the mantle which could give important insights into recycling processes at subduction zones and in deep mantle plume-derived intraplate magmas. Here we suggest a study of the O isotope variation of five well-characterized lava series from different oceanic magmatic settings (mid-ocean ridge, oceanic intraplate, back-arc, and island arc settings) in order to define the variations between basaltic and silicic lavas and the processes affecting the O isotope ratios. Based on the understanding of lithospheric processes we will be able to distinguish the O isotope composition of the mantle sources of the magmas and draw conclusions on crustal recycling into the deep mantle and into the mantle wedge beneath subduction zones.
Tree-ring based high-resolution temporal climate and environmental change in Corsica in the Late Holocene
(Third Party Funds Single)Term: 1. December 2008 - 30. July 2012
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)A dendroclimatological and dendrochemical study on living Pinus nigra laricio trees in Corsica shall reveal the specie’s ecological response to climate change and climate differentiation at the timberline at annual resolution. The study will be based on ring width and latewood density measurements of a spatially dense sampling network. The oldest living trees sampled so far show up to 850 tree rings and are among the oldest in the western Mediterranean region. Due to the alignment along climatic gradients, the selected sites show different climatic sensitivity to cold, wet, warm and dry recent conditions and can thus represent regional climatic trends of different climatic variables. Stable oxygen and carbon isotope variability in wood cellulose will be measured at annual resolution at sites with time series of more than 520 years, spanning the major part of the Little Ice Age. Image analysis of variations of the tracheid properties will provide information about growth-controlling climate variations at an intra-annual scale and will supplement the interpretation of the density measurements. The spatial data achieved by tree material shall be compared with other climate proxies such as montane vegetation distribution, potential treeline position, temporary snowline (remote sensing data), and will be calibrated against data of modern isotopic composition of surface waters and maximum snowline depression. Corsica is located in a climatic key position in the track of Mediterranean cyclones. The study is dedicated to late Holocene mountain climatic change and will contribute new data of the Mediterranean area, which will be strongly affected by warming and drying in the next decades.
Late Cretaceous to Recent post-breakup evolution of the African S-Atlantic margin: integrating onshore field studies; sequence development, offshore seismic data, numerical dating and modelling
(Third Party Funds Group – Sub project)Overall project: SPP 1375: SAMPLE: South Atlantic Margin Processes and Links with onshore Evolution
Term: 1. November 2008 - 31. July 2017
Funding source: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)Multiple phases of volcanism, uplift and subsidence are recorded after the breakup of the Namibian South Atlantic margin segment – features which are regarded as atypical when compared to published examples of other post-breakup continental margin successions. It is currently not understood whether these geodynamic processes are only of regional or a broader, South Atlantic intercontinental importance. Existing low T thermochronometric analyses, cosmogenic isotope measurements on bedrock surfaces and tectonic and stratigraphic analysis of the post-breakup succession could be advantageously completed and calibrated by (A) the interpretation of offshore industrial seismic and well log data (uppermost 2s TWT) and (B) the analysis of onshore sedimentary archives such as post-breakup fluvial depositional sequences, marine terraces, aeolianites, palaeo-seacliffs, incised valleys and syntectonic strata in the hanging-walls of normal faults. Both, onshore and offshore strata provide a high-resolution archive of processes accompanying the breakup and post-breakup evolution of the South Atlantic margin. Many of the coastal marine terraces contain dateable material suitable for biostratigraphic analysis combined with ESR and OSL dating. Offshore seismic structural and stratigraphic analysis and well data will be integrated with a detailed 3D stratigraphic and structural analysis as well as dynamic retro- and forward modelling which forms the basis for a combined 3D onshore-offshore surface-subsurface model.
Sauerstoffisotopie von Conodontenapatit zur Rekonstruktion des Klimas im Perm
(Third Party Funds Single)Term: 1. August 2008 - 30. August 2011
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)Sauerstoffisotopenanalysen an Conodontenapatit sollen zur Rekonstruktion der Vereisungsgeschichte sowie der Temperaturentwicklung des Perm durchgeführt werden. Conodonten sind aufgrund des häufigen Auftretens in paläozoischen Sedimenten sowie aufgrund ihrer mineralogischen Struktur deutlich besser zur Rekonstruktion von hochauflösenden Paläotemperaturkurven geeignet als kalzitische Brachiopodenschalen. Die bisher für das Perm vorliegenden Sauerstoffisotopenkurven, welche ausschließlich auf der Analyse von Brachiopodenkalzit basieren, zeigen weder ein einheitliches Muster in der Temperaturentwicklung, noch liegen hochauflösende Kurven vor. Im Rahmen des Projekts sollen Conodonten aus stratigraphisch gut datierten Profilen in China und den Vereinigten Staaten untersucht werden. Mit Hilfe der Isotopendaten werden Erkenntnisse zu folgenden Themenkomplexen erwartet: (i) Datierung des Endes der permokarbonen Vereisung, (ii) Klimaänderungen in Zusammenhang mit den beiden wichtigen Aussterbeereignissen im Oberperm (Kamura-Event und Perm-Trias Grenze), (iii) Erarbeitung einer hochauflösendem Paläotemperatur-/Paläoklimakurve für das gesamte Perm, und (iv) Integration des zu erarbeitenden Datensatzes in eine δ18OApatit Kurve für das Paläozoikum.