Unser Forschungsprogramm 2021-2027

Subtopic 8.3 "Integration von Geoenergie- und Rohstoffsystemen"

Zwischen den Subtopics 8.1 Geoenergie und 8.2 Rohstoffe existieren starke Synergien. Zum einen sind es dieselben Prozesse und Wechselwirkungen, die die Verteilung von Energie- und Metallressourcen in der Erdkruste kontrollieren, zum anderen ist die wissenschaftliche Herangehensweise in beiden Feldern komplementär. So fördern zum Beispiel Geothermieanlagen tiefe hydrothermale Fluide an die Oberfläche, die direkt analog zu lagerstättenbildenden Fluiden in magmatischen und hydrothermalen Systemen sind. Auf der anderen Seite zeigen Erz-bildende Systeme die Langzeiteffekte intensiver Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen, die wichtige Rückschlüsse auf die Produktivität geothermischen Systemen erlauben sowie bei der Suche nach sicheren geologischen Speichern helfen.

Das ST8.3 führt unsere Forschung in folgenden Bereichen zusammen: i) Geodynamische und strukturelle Kontrolle der Verteilung von Energie- und mineralischen Rohstoffen in der Erdkruste, ii) physikalische, chemische, und biologische Prozesse sowie ihre Wechselwirkung, die für die Entstehung von Ressourcen verantwortlich sind, iii) Entwicklung neuester Technologien für das Erkunden, Darstellen und Überwachen von Georessourcen.

Geodynamische Treiber wie z.B. die Plattentektonik spielen eine herausragende Rolle beim Transfer von Energie und Masse innerhalb der Erde und kontrollieren somit die regionale Verteilung von Ressourcen. In ST8.3 erforschen wir den Aufbau der Erdkruste und ihre Störungszonen, die Wegsamkeiten für Schmelzen und Fluide bieten, und sind dadurch in der Lage Prozesse an Plattengrenzen (Magmatismus, Deformation, Hebung und Sedimentation) in neue 4D-Modelle einfließen zu lassen. Unter anderem erforschen wir das Potential von Sedimentbecken für die Bildung von Erzlagerstätten, für die Nutzung geothermischer Energie, sowie für die geologische Speicherung. Ob und wie Sedimentbecken genutzt werden können, ist direkt abhängig von ihrer geodynamischen Geschichte und damit einhergehend von bestehenden Stressregimen, thermischen Eigenheiten, und physikalischen Heterogenitäten des Gesteins im Untergrund. Des Kennen dieser Eigenschaften ist kritisch für die Abschätzung von Risiken in den verschiedenen Systemen, z.B. durch induzierte Seismizität bei Nutzung geothermischer Reservoire oder bei der Langzeitstabilität von Endlagern.

Gekoppelte Wechselwirkungen von thermischen-hydrologischen-mechanischen-chemischen Prozessen laufen über eine große zeitliche und örtliche Spanne ab und kontrollieren die Bildung von Energie- und Metallressourcen. In ST8.3 entwickeln wir neue THMC-Modelle welche Rückkopplungs- und Kaskadeneffekte berücksichtigen. Dies beinhaltet die Erforschung von Wechselwirkungen zwischen Organik-Anorganik und mikrobiellen Gemeinschaften, welche besonders wichtig bei der Bildung von mineralischen Lagerstätten sowie bei der Nutzung geothermischer Energie und untertägigen Speichern sein können.

Fortschrittliche Technologien werden für die Analyse und das Entdecken von Ressourcen sowie für eine sichere und nachhaltige Nutzung dieser Ressourcen benötigt. In ST8.3 entwickeln wir neueste Methoden und Anwendungen auf verschiedenen Feldern: i) Nutzung von Glasfasertechnologien bei der Überwachung, Abbildung und Exploration von Georessourcen, ii) Multi-Parameter Sensorsysteme, iii) analytische und experimentelle Labore, iv) Untertagelabore, v) Datenkonzepte.

Kontakt

Magdalena Scheck-Wenderoth
Leitung
Prof. Dr. Magdalena Scheck-Wenderoth
Geosysteme
Telegrafenberg
Gebäude C 4, Raum 1.09
14473 Potsdam
+49 331 288-1345
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Prof. Dr. Lars Rüpke | GEOMAR