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Vier neue GFZ-Innovationsprojekte ausgewählt

Erste MCGS-Installation in der Atacama-Wüste (Chile) (Foto: Carsten Falck).

GNSS-Sensor-Entwicklung und Testung, eine App für geothermische Exploration und ein Grundwasser-Monitoring-Tool erhalten Förderung aus dem GFZ-Innovationsfonds.

Die Innovationsfonds der Helmholtz-Zentren ist eine Sonderförderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Es stattet die Technologietransferstellen an neun Helmholtz-Zentren mit zusätzlichen Budgets für Innovationsaktivitäten aus. Auch am GFZ können damit seit 2016 die Maßnahmen „Teamboni“, „Industriestipendien“ und „Innovationsprojekte“ finanziert werden. In diesem Jahr erhalten im Rahmen eines Innovationswettbewerbs vier Innovationsprojekte für 3,5 bis 7 Monate bis zu 20.000 Euro Förderung.

Die Projekte im Einzelnen:

  • Weiterentwicklung von Minimum Cost-GNSS-Sensoren (MCGS), Carsten Falck und weitere, Sektion 1.2
  • Einsatzvalidierung der GNSS-Hardwareentwicklung tinyBlack (Validierung tinyBlack), Benjamin Männel/Markus Ramatschi, Sektion 1.1
  • Software-Applikation für geothermische Bodengasmessungen im Feld (fLUXtec-App), Egbert Jolie/Anna Jentsch, Sektionen 3.1 und 4.8
  • Ground-Water Monitoring from Space (G-WaMoS), Elisa Fagiolini, Sektion 1.2

Das Ziel des Projekts MCGS ist die Entwicklung eines besonders kostengünstigen und kompakten GNSS-basierten Messsystems für geowissenschaftliche und ingenieurstechnische Aufgaben. Dies soll durch den Einsatz günstiger und stromsparender Systemkomponenten erreicht werden, die, an die jeweilige Mess-aufgabe angepasst, optimal stromsparend betrieben werden. Der Stromverbrauch einer MCGS-Station soll so niedrig sein, dass je nach Einsatzzweck sehr kleine oder – bei einer Laufzeit von einem Jahr – gar keine Solarmodule für die Stromversorgung nötig sind.

Eine komplementäre Geräteentwicklung ist der Empfänger tinyBlack, der ebenfalls zivile GNSS-Signale (GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou) nutzt. Testmessungen bestätigten Genauigkeiten im 5-Millimeter-Bereich. Der tinyBlack kann zur Bestimmung hochgenauer Positionen und des Wasserdampfgehalts der Atmosphäre genutzt werden und erlaubt daher ein breites Anwendungsspektrum, etwa Beobachtungen geodynamischer, tektonischer und atmosphärischer Prozesse, Bodenfeuchtebestimmung oder den Einsatz als Referenzstation zum Beispiel für MCGS-Stationen. Im Rahmen des Projekts Validierung tinyBlack sollen der Technologie-Reifegrad angehoben und die Auswerteabläufe automatisiert werden.

In Gebieten mit geothermischen Ressourcen dienen Gasemissionen an der Erdoberfläche als „Fingerabdrücke“ tiefliegender hydrothermaler Systeme. Diese liefern zuverlässige Informationen, um das hohe Explorationsrisiko in der Tiefengeothermie zu reduzieren und kostspielige Produktionsbohrungen optimal zu planen. Die entwickelten Konzepte zur Analyse der Gase auf Reservoirskala erfordern neben geologischen Kenntnissen auch umfassende Expertise zu geostatistischen Verfahren und Geoinformationssystemen, woraus sich komplexe und zeitintensive Arbeitsschritte ergeben. Aus diesem Grund können erhobene Daten bisher nicht unmittelbar nach der Messung prozessiert, visualisiert und analysiert werden. Mit der fLUXtec-App soll eine innovative Software-Applikation entstehen, um erste Analysen schon im Feld zu ermöglichen.

G-WaMoS bietet weltweite quantitative, vollständige und unabhängige Grundwasserinformationen, die auf Daten von Satelliten-Schwerkraft-Missionen (GRACE und GRACE-FO) und zusätzlichen vor Ort durchgeführten Messungen und Modellen basieren. Im Rahmen des Innovationsprojekts soll ein Softwaretool entwickelt werden, um bessere und frühere Entscheidungen über die Wasserverfügbarkeit und bezüglich hydrologischer Risiken treffen zu können. Zudem soll es genauere Vorhersagen für die Landwirtschaft und die Erzeugung von Energie mittels Wasserkraft ermöglichen.

Der GFZ-Innovationsfonds wurde im April 2020 seitens der Helmholtz-Geschäftsstelle evaluiert. Aufgrund der erfolgreichen Entwicklung der letzten Jahre steht die institutionelle Finanzierung dem GFZ nun dauerhaft zur Verfügung.Jörn Krupa, Leiter Technologietransfer am GFZ: „Ich freue mich, dass wir auch in den nächsten Jahren Innovationsprojekte zur internen Validierung von Ideen aus der GFZ-Forschung durchführen können. Zudem können wir Personal im Innovationsmanagement finanzieren und weiterhin Anreize zur Stärkung der Transferaktivitäten setzen, also den Teambonus als GFZ-Innovationspreis und die Förderung von Industriestipendien fortführen.“ (ph)

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