INFLUINS - Integrierte Fluiddynamik in Sedimentbecken - Jena
Die Spitzenforschung-und-Innovation-Initiative
Das Themenfeld „Umwelt – Klima – Energie“ ist weltweit einer der dringlichsten Problemkomplexe. Knapp werdende Ressourcen und Klimawandel zwingen uns zum Umsteigen auf eine nachhaltige Energiewirtschaft und damit zu einem umfassenden, interdisziplinär getragenen wissenschaftlich-technischen Paradigmenwechsel.
Die Verbundpartner von INFLUINS werden diese Entwicklung maßgeblich mitgestalten. INFLUINS untersucht am Fallbeispiel des Thüringer Beckens die gekoppelte Dynamik oberflächennaher und tiefer Fluid- und Stoffströme in Sedimentbecken auf allen relevanten Skalen. Die Grundlagen für Geothermie, eine gesicherte Wasserversorgung unter den Bedingungen des Klimawandels, die Möglichkeiten der Untergrundspeicherung von CO2 und Erdgas werden dabei als wissenschaftlich-technisch herausfordernde Zukunftsthemen im Mittelpunkt stehen.
Die Ziele
Ziel von INFLUINS ist es, die Bewegung von Fluiden – Flüssigkeiten und Gasen – in einem Sedimentbecken möglichst vollständig zu erfassen und zu charakterisieren. Das Thüringer Becken dient dabei als Modellfall mit vielen günstigen Ausgangsbedingungen. Die Kernfrage lautet: Wie intensiv sind die Wechselwirkungen tiefer Grundwasserleiter und oberflächennaher Grundwässer, die mit der Biosphäre und Anthroposphäre in Berührung stehen, und welche Prozesse bestimmen den Austausch? Hierzu arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Geologie und Hydrogeologie, Bodenwissenschaften, Mineralogie, Geophysik, Sedimentbeckenanalyse, Fernerkundung und Klimatologie an der Friedrich-Schiller Universität zusammen mit exzellenten Forschungseinrichtungen der umgebenden Regionen.
Der innovative Schwerpunkt von INFLUINS ist die Entwicklung eines führenden Standortes für Forschung und Entwicklung auf den Gebieten Geowissenschaften und Geotechnik in Thüringen. Die Zusammenarbeit der INFLUINS-Partner gewährleistet die Integration der Arbeiten in eine vollständige Wertschöpfungskette vom grundlegenden Prozessverständnis bis hin zur effizienten Umsetzung in technische Verfahren. Die Expertise, die INFLUINS bündelt, steht perspektivisch auch anderen Forschungseinrichtungen und Unternehmen zur Verfügung.
Die thematischen Schwerpunkte
Bei der Untersuchung der gekoppelten Dynamik oberflächennaher und tiefer Fluid- und Stoffströme in Sedimentbecken geht der Blick von den obersten Bodenhorizonten bis zu Grundwasserleitern in einigen Kilometern Tiefe. Die Bezeichnung „Integrierte Fluiddynamik“ im Projektnamen deutet an, dass hier besonders das Zusammenwirken der oberflächennahen und tiefen Fluid- und Stoffströme interessiert. Insgesamt zehn Einzelprojekte und zwei Nachwuchsgruppen erarbeiten Einblicke in die Fluide und die unterschiedlich durchlässigen Gesteine des Thüringer Beckens. Das „Zentralprojekt Koordination“ bildet eine organisatorische Klammer mit eigenen Forschungsaufgaben. Die Projekte sind drei Oberthemen zugeordnet:
- Architektur des Beckens
- Fluide
- Innovative Methoden
Die Teilprojekte „Wirtschaftliche Verwertung“ sowie „Zentralprojekt Koordination“ befassen sich mit der wissenschaftlich-technischen Vernetzung.
Im Rahmen von INFLUINS wurden und werden verschiedene größere Vorhaben umgesetzt, an denen jeweils mehrere Teilprojekte zusammenarbeiten.
2011 wurde die seismische Vermessung entlang von drei Profilen mit einer Gesamtlänge von ca. 76 km westlich und nördlich der Stadt Erfurt erfolgreich durchgeführt. 2012 steht eine Forschungsbohrung im Thüringer Becken im Fokus des Projektes. Eine Endtiefe von mindestens 1.500 Metern soll die Bohrung im Norden Erfurts erreichen. Dabei werden eine Reihe von Pumptests an den wichtigen Aquiferen durchgeführt sowie Bohrkerne aus verschiedenen Tiefen gewonnen. Die verrohrte und gesicherte Bohrung steht danach für weitere Experimente zur Verfügung, darunter nicht zuletzt die langfristige Messung der Temperatur in verschiedenen Tiefenstufen.
Wichtige Ergebnisse werden auch aus der Durchführung von Forschungsflügen über dem Thüringer Becken erwartet. Ein vom IPHT und Partnern entwickeltes innovatives Messgerät erfasst über ausgewählten Flächen aus der Luft Änderungen des Erdmagnetfelds mit sehr hoher Auflösung. Diese Daten werden helfen, Gesteinsunterschiede sehr genau abzubilden und manche Eigenschaften der oberflächennahen Fluide zu ermitteln.
Die Partner
- Friedrich-Schiller-Universität Jena (Institut für Geowissenschaften sowie Institut für Geografie)
- Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Hannover
- Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), Leipzig
- Institut für Photonische Technologien Jena e.V. (IPHT), Jena
- Jena-GEOS® Ingenieurbüro GmbH, Jena
- Supracon AG, Jena
- Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie (TLUG), Jena
In Zusammenarbeit mit
- Geophysik GGD Leipzig mbH
- Hydro-Geo-Consult GmbH (HGC), Freiberg
- Jena-Optronik GmbH, ein Unternehmen der EADS-Tochter Astrium GmbH
- Leibniz-Institut für angewandte Geophysik (LIAG), Hannover
- Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena
- Stadtwerke Erfurt GmbH (SWE)
- Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur
Kontakt
Sprecherteam
Prof. Dr. Nina Kukowski
Prof. Dr. Kai Uwe Totsche
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Institut für Geowissenschaften
Burgweg 11
07749 Jena
Koordination
Annett Habisreuther
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Institut für Geowissenschaften
Tel: 03641 948-672
Fax: 03641 948-752
E-Mail: influins[at]uni-jena.de
www.influins.uni-jena.de
Berichterstattung aus dem "Blickpunkt" finden Sie hier.