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„Vibe-Machines“ untersuchen Göttingens Untergrund

Thema des Tages „Vibe-Machines“ untersuchen Göttingens Untergrund

Mit diesen Fahrzeugen kann man Wüsten oder die Arktis durchqueren. Ab heute sind sie auf Göttinger Straßen unterwegs. Dort suchen ihre Fahrer nicht nach Erdöl, wie in der Wüste, sondern nach tiefen Gesteinsschichten. Die „Vibe-Machines“ und die Mitarbeiter der kanadischen Firma Tesla Explorations sind weltweit im Einsatz. Mit im Tross ist ein Begleitfahrzeug nebst eigenem Treibstoffanhänger. Vibes sind durstig. Ihr Auftrag in Göttingen: die geologische Erkundung des Untergrunds.

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Schwere Maschinen: Die Vibrationsfahrzeuge der kanadischen Firma Tesla sind weltweit im Namen der Geowisschenschaften unterwegs.

Quelle: Theodoro da Silva

Göttingen/Lenglern. Mit den tonnenschweren rollenden Vibrationsmaschinen werden Schallwellen ausgelöst, die bis zu 5000 Meter tief in die Erdoberfläche dringen. Diese Wellen werden von den Gesteinsschichten unterschiedlich reflektiert, aufgefangen und ausgewertet. Schallwellen, die 5000 Meter tief durch Gestein dringen, die müssen doch sehr laut sein. Wenn die Vibe-Machines – wie ab Donnerstag durch die Region – rollen, sind die Motoren- und Kompressorgeräusche der Fahrzeuge nur so laut, dass die Schallwellen gar nicht auffallen. Dass die Schallwellen ausgelöst werden, merkt der Beobachter nur daran, dass der Boden rund um die Fahrzeuge leicht vibriert.

Wie ein Ultraschallbild: Andreas Schuck vor den Monitoren. Richter

Wie ein Ultraschallbild: Andreas Schuck vor den Monitoren. Richter

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Wie Ultraschallbild, nur andere Frequenz

„Die Wellen haben eine Frequenz von 10 bis 100 Hertz“, erklärt Andreas Schuck, externer Projektbeboachter. Dass, was dann von den Geophonen am Straßenrand aufgezeichnet wird, sieht denn auch später auf den Monitoren im Begleitfahrzeug aus wie ein Ultraschallbild. „Das Verfahren ist ganz ähnlich, wir nutzen nur eine andere Frequenz“, so Schuck.

Mit den Daten, die durch die aufwendigen Messungen gewonnen werden, wollen Wissenschaftler der Universität Göttingen Erkenntnis darüber gewinnen, ob Göttingen für mittlere und tiefe Geothermie geeignet ist. Geothermie in den oberen Bodenschichten ist längst ein verbreitetes Verfahren zur Heizung oder Kühlung von Gebäuden. Um diese endlos verfügbare Energie wirtschaftlich nutzen zu können, brauchen die Fachleute genaue Daten über die Zusammensetzung der tieferen Gesteinsschichten.

„Bislang gibt es hier keine Bohrung, die tiefer als 1500 Meter reicht“, sagt Projektleiter Bernd Leiss vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Uni. Um tiefe Geothermie wirtschaftlich nutzen zu können, muss man in etwa 120 Grad heiße Schichten vorstoßen. Bei einer durchschnittlichen geothermischen Tiefenstufe ist das in einer Tiefe von rund 4000 Metern erreicht. „Wir erwarten hier in Göttingen ganz normale Parameter“, sagt Klaus Wemme, ebenfalls promovierter Geowissenschaftler in Göttingen.

Göttingen liegt außerhalb der drei Zonen in Deutschland, in denen Geothermie vorgesehen ist. Allerdings liegt es nur knapp südlich der Zone „Norddeutsches Becken“. Auch in der Region gibt es Salzvorkommen, beispielsweise in Reyershausen und in der Groner Saline Luisenhall. Salzvorkommen sind wichtige Parameter für die Nutzung der mittleren Geothermie. Die Salzvorkommen sind meist wenige 100 Meter dick, „je mächtiger, desto wirtschaftlicher“, sagt Leiss. Es sei also sehr wahrscheinlich, dass mittlere Geothermie in Göttingen eingesetzt werden kann.

Schuck, Leiss und Wemme. Richter

Schuck, Leiss und Wemme. Richter

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Drei Faktoren sprechen für Göttingen

„Außerdem haben wir hier eine gute Infrastruktur“, so Leiss. Das komplexe Versorgungssystem  der Uni biete für die Kombination von Erdwärme aus unterschiedlichen Tiefen ideale Voraussetzungen. Diese Faktoren (Infrastruktur, wahrscheinliche mittlerer Geothermie, mögliche tiefe Geothermie) waren ausschlaggebend für die Realisierung des Projektes.

Von Mittwoch an, bis voraussichtlich zum Wochenende, rollen die vier Vibe-Fahrzeuge durch die Region. An ihren Messpunkten senden sie etwa zwölf Sekunden lang Schallwellen. „Wir stehen auch vor Ort für Fragen bereit“, so die Fachleute. Die Auswertung der Daten wird mehr als ein halbes Jahr dauern.

Der Kern ist heiß und flüssig
GFZ Deutsches Geoforschungszentrum

GFZ Deutsches Geoforschungszentrum

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Göttingen. Im Inneren ist die Erde heiß und flüssig – rund 5000 Grad herrschen dort. Vulkane bieten eindrucksvolle Einblicke in die Verhältnisse, die im Inneren des Planeten herrschen.  Um sich diese nahezu endlos verfügbare, umweltfreundliche Energie nutzbar machen zu können, muss man eigentlich nur tief genug bohren. Kein Bohrer dringt allerdings bis in den Erdkern vor. Die oberste Schicht des Planeten, die Kruste, auf der wir leben, ist etwa 30 Kilometer dick. Die Kruste ist nicht überall gleich beschaffen, es gibt Zonen, in denen die Wärme aus der Erdmitte höher steigt als anderswo. „Solche Hotspots sind in der Region Göttingen allerdings nicht zu erwarten“, sagt Geowissenschaftler Klaus Wemme. In Deutschland gibt es drei Gebiete, in denen die mittlere Geothermie (bereits häufiger genutzt wird: das Norddeutsche Becken, der Oberrheintalgraben und das Molassebecken in Süddeutschland. Im Oberrheintalgraben finden sich wegen der besonderen geologischen Strukturen beispielsweise Schichten mit heißem Untergrundwasser  bereits in zugänglichen Tiefen von 400 bis 2000 Metern. Göttingen liegt leicht südlich des Norddeutschen Beckens, dennoch werden auch hier jetzt die Gesteinsschichten untersucht.

Geothermie ist die unterhalb der festen Oberfläche der Erde gespeicherte Wärmeenergie. Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, desto wärmer wird es. In Mitteleuropa nimmt die Temperatur um etwa drei Grad pro 100 Meter Tiefe zu (Geothermische Tiefenstufe). Aus dem Innern unseres Planeten ein ständiger Strom von Energie an die Oberfläche. Die Erde strahlt täglich etwa viermal mehr Energie in den Weltraum ab, als die Menschen derzeit an Energie verbrauchen. Knapp ein Drittel des an die Erdoberfläche steigenden Energiestroms kommen aus dem Erdkern selbst. 70 Prozent entstehen durch den ständigen Zerfall natürlicher radioaktiver Elemente in Erdmantel und Erdkruste. „Um das Potenzial der Erdwärme im Sinne einer regenerativen Nutzung abschätzen zu können, müssen die Geologen wissen, welche Gesteinsarten vorkommen, wie dick die jeweiligen Schichten sind und in welchen strukturellen Beziehungen sie zueinander stehen“, so Unisprecher Romas Bielke.

 
Hier rollen die Vibe-Machines

Beginn der Tour eins ist in Lenglern. Wann genau die Fahrzeuge welche Straße passieren, ist noch unklar. Vom Standort aus geht es über die A7 auf die Große Breite in den Lutteranger und über die Kreisel an Media-Markt und Astoria-Hotel vorbei. Weiter gehts über die Hannoversche in die Rudolf-Diesel-Straße, dann in den Grünen Weg, weiter in die Theodor-Heuss-Straße zur Robert-Koch-Straße, dann in den Verbindungsweg südlich des Klinikums zur von-Siebold-Straße. Anschließend rollen die Fahrzeuge über den Kreuzbergring, den Nonnenstieg und die Ewaldstraße zur Herzberger Landstraße. Von dort geht es bis zum Kehr.

Die zweite Tour führt in Herberhausen über Felder in den Reesenanger, weiter über den Herberhäuser Stieg nach Göttingen in die Brüder-Grimm-Allee und über den Eichendorffplatz in die Wilhlem-Weber-Straße bis zum Nikolausberger Weg. Die Geophone werden durch den Botanischen Garten verlegt.  Über den Maschmühlenweg geht es auf die Godehardstraße bis zum Egelsberg. Über die Friedrich-Naumann-Straße zum Königsstieg auf den Weg Weiße Rose und durch das Industriegebiet weiter zur Otto-Brenner-Straße. Auf Feldwegen führt die Tour schließlich südlich von Elliehausen entlang. bib

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