Risikokarten zu Naturgefahren in Deutschland

• Einmaliger Datenbestand mit Web-Interface zu den wesentlichen Naturgefahren in Deutschland
  
  
• Gefährdungs-, Vulnerabilitäts- und Risikowerte für Winterstürme als 50-, 100- und 500-jähriges Ereignis in Deutschland auf Gemeindeebene
  
  
• Gefährdungs-, Vulnerabilitäts- und Risikowerte für Erdbeben als 475-jähriges Ereignis in Deutschland auf Gemeindeebene
  
  
• Risikowerte (als zu erwartenden Verlust an Wohnungen) für 200- und 500-jährige Überflutungsereignisse des Rheins in Deutschland auf Gemeindeebene
  
  
• Interaktive Abfrage auf Gemeindeebene nach Postleitzahl oder Namen der Gemeinde
  
  
• Abgabe des Gesamtdatenbestandes im CSV-Format (tabellerische Excel-Datei)
  
  
• Detaillierte Beschreibung
  
  
• Interaktives Webportal "RiskExplorer" über die Naturgefahren in Deutschland

Erdbeben und Erdbebengefährdung in Deutschland und im europäischen Kontext

• Karten der Spitzenbodenbeschleunigungen und Spektralbodenbeschleunigungen verfügbar
  
  
• Gefährdungsniveaus: 90% Überschreitenswahrscheinlichkeit in 50 Jahren für den europa-mediterranen Raum  sowie verschiedene Gefährdungsniveaus für Gefährdungskarten von Deutschland
  
  
• Abgabe von Daten als z.B. farbcodiertes Rasterbild mit einer Auflösung von 600 dpi und einer flächentreuen Azimutalprojektion (Format GeoTiff-Datei)
  
  
• Detaillierte Beschreibung und Veroffentlichung über das Forschungsvorhaben als Scientific Technical Report des GFZ

Betriebsbegleitendes FluidMonitoring (FluMo) zur Reduzierung von Ausfällen und Störungen im Anlagenbetrieb

Wir stellen eine neu entwickelte Anlage zur Messung chemischer und physikalischer Fluideigenschaften in Echtzeit vor.

Einsatzbereiche
FluMo ermöglicht die Online-Erfassung physiko-chemischer Fluidparameter an mehreren Abgriffspunkten entlang des Hauptstranges einer obertägigen geothermischen Anlage.

Technologiepotentiale

• Durchflussapparatur mit Sensoren zur Bestimmung des Drucks, der Temperatur, der Fließrate, der Dichte, des pH-Werts, des Redox-Potentials und des Sauerstoffgehaltes
• Prozesstemperatur und -druck bis 150°C bzw. 15 bar
• Fluidprobenahme unter in-situ Bedingungen für eine chemische Analytik
• Gewinnung von quantitativen Aussagen über Feststoffausfällungen, Korrosionsprozesse oder Sauerstoffeinträge während des Betriebs

Entwicklungsstand

• Prototypische Anlage mit hohem Entwicklungspotential
• Funktionalität erfolgreich in der Forschungsbohrung Groß Schönebeck unter Anwendungsbedingungen getestet

Angebot

• GFZ als Forschungspartner in Geothermieprojekten
• Evaluierung von Messtechnik und Sensoren unter Einsatzbedingungen
• Technisch-experimentelle Beratung für Forschung und Industrie

Kompetenzcluster Fluide am GFZ - Technologie- und Verfahrenkompetenz

Warnung vor seismische Aktivitäten wie Erdbeben in Nahezu-Echtzeit

Wir bieten ein innovatives Konzept und die technische Umsetzung eines Erdbebenfrühwarnsystems und Informationsnetzwerkes an. Ausgerichtet an die Konzepte des "Smart Grids" setzt sich das System aus preiswerten Einzelsensoren, die autark agieren und Warnmeldungen absetzen, zusammen. Die Sensoren sind untereinander über WLAN vernetzt und kommunizieren selbstständig miteinander. Die Analyse der Messungen erfolgt dezental, bei Ausfall einzelner Knoten organisiert sich das Netzwerk selbständig neu und ist weiterhin betriebsbereit.

Einsatzbereiche

• Überwachung seismischer Aktivitäten in urbanen und ländlichen Räumen
• Integration des Systems in bestehende Informationsnetzwerke
• Erweiterung und Anpassung des System für eine Überwachung der statischen Eigenschaften und Instabilitäten von Gebäuden und Brückenbauwerken (in Entwickung)

Technologiepotentiale

• Standard Sensor Knoten als autarkes System mit CPU (WRAP-Board), WLAN und Flah-Karten sowie Analog/Digital-Wandler und GPS-System zur Zeithaltung und Ortsbestimmung
• Erweiterbar als Basisträger für einen Multi-Sensor-Knoten mit ergänzender Sensorik zur Messung von physikalischen Parametern
• Analyse-, Auswerte- und Visualisierungsoftware der P-und S-Erdbebenwellen für neue Anwendungen anpassbar

Entwicklungsstand

• Prototypisches Systems mehrfach und erfolgreich im Einsatz
• Installation und Inbetriebnahme eines Netzwerks zur seismischen Frühwarnung in Istanbul
• Weitere Installationen und Messungen auf Brücken in Potsdam (Lange Brücke) und in Istanbul mit 24 Einzelknoten (Fatih Sultan Achmet Brücke zur Bestimmung der Einzelfrequenzen und Schwingungseigenschaften der Brücke)
• Gesamtsystem ist Eigenentwicklung des GFZ in enger Zusammenarbeit mit der HU zu Berlin, Institut für Informatik

Unser Angebot

• Interessiert an weiteren Anwendungsfällen für das System
• Offen für neue Partner zur Fertigung und Herstellung des System wie auch für Dienstleistungspartner, die mit dem System erbracht werden können

Weiterführende Informationen über das "Zentrum für Frühwarnung" und den aktiven Netzen der Frühwarnsysteme des GFZ (siehe Monitoring Networks)

In-Situ-Messung und chemische Beprobung von Gasen in tiefen Bohrlöchern mit Hilfe eines Gas Membran Sensor Systems

Wir bieten ein Verfahren und ein Instrument für die Echtzeit-Messung und die Beprobung von gelösten Gasen in tiefen, mit Wasser gefüllten Bohrungen oder Brunnen an. Die patentierte Technologie besitzt einen relativ einfachen Aufbau und besitzt keine elektronischen Komponenten, so ist der Einsatz in salzhaltigen Grundwasser- und Formationsleistern möglich. Die Sonde befindet sich seit Juni 2008 im permanten Einsatz.

Einsatzbereiche
Das Gas Membran Sensor System ist generell für die Erfassung von Gasen, wie Wasserstoff, Helium, Methan, Stickstoff, Sauerstoff, Krypton und Kohlendioxid und flüchtigen organischen Stoffen geeignet.

Technologiepotentiale

• In-Situ-Messung von Gasen in Echt-Zeit
• Patentiertes Verfahren für Teufen ab 50 bis 2.000 Meter
• Keine elektronischen Komponenten

Entwicklungsstand

• Sonde und Verfahren haben sich in mehreren Feldversuchen bewährt
• Sonde ist als Prototyp in der Entwicklungswerkstatt des GFZ hergestellt worden

Unser Angebot

• GFZ als Subunternehmer in vergleichbaren Projekten
• Dienstleister zur Messung von Gasen gesucht
• Fertigungsunternehmen für die Sonde gesucht

Messung mit DTS-Sensorkabel und elektronischen Sonden während der Injektion und Förderung in Bohrlöchern

Am GFZ wurde ein neuartiges hybrides Messsystem entwickelt, mit dem kombinierte Messungen mit elektronischen Sonden und faseroptischer Sensorik in Tiefbohrungen durchgeführt werden können. Mit der Methode der ortsverteilten Temperaturmessung (Distributed Temperature Sensing, DTS) kann die Temperaturverteilung entlang der gesamten Messkabelstrecke kontinuierlich registriert werden.  Am Sondenkopf werden Druck, Temperatur, und Fließgeschwindigkeit gemessen. Weiterhin sind dort ein Gamma-Ray Detektor und ein Casing-Collar-Locator zur Teufenkorrelation integriert.

Das Gesamtsystem setzt sich zusammen aus einer Bohrlochmesswinde, speziellen Bohrlochmesskabeln (bis 6000 m Länge) und Kabelköpfen, der faseroptischen und elektronischen Sensorik, sowie der Auswertesoftware.

Einsatzbereiche

• In Tiefen mit Temperaturen von bis zu 150 Grad Celsius und bei Drücken von über 500 bar
• In Fluiden mit hoher Salinität

Technologiepotentiale

• Hohe Temperaturstabilität bei der Messung und Datenübertragung
• Ausbaufähig mit weiteren optischen und elektronischen Sensoren
• Hochtemperaturanwendungen mit rein faseroptisch basierten Komponenten (gegenwärtig bis zu 300 Grad Celsius)

Entwicklungsstand

• Erfolgreiche Feldversuche des Systems in der Forschungsbohrung Groß Schönebeck 
• Prototypisches System mit hohem Entwicklungspotential
• Integration weiterer faseroptischer Sensoren vorgesehen
• Spezielle Systemkomponenten in der Entwicklungswerkstatt des GFZ gefertigt

Unser Angebot

• Einsatz des Systems bei Messkampagnen in Bohrprojekten
• Kooperation mit Partnern aus dem Forschungs- und Industriebereich

Weiterführende Informationen:

Henninges, J., G. Baumann, W. Brandt, C. Cunow, M. Poser, J. Schrötter, and E. Huenges (2011), A novel hybrid wireline logging system for downhole monitoring of fluid injection and production in deep reservoirs, Conference Proceedings, 73rd EAGE Conference & Exhibition, Vienna, Austria (CD-ROM), C043.

Henninges, J., W. Brandt, K. Erbas, I. Moeck, A. Saadat, T. Reinsch, and G. Zimmermann (2012), Downhole monitoring during hydraulic experiments at the In-situ Geothermal Lab Groß Schönebeck, in Proceedings, 37th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering (CD-ROM), edited, pp. 51-56, Stanford, USA.