Hydrogeologie & Hydrogeochemie
Hydrogeologie befasst sich mit der Anwendung von geologischen, geophysikalischen, hydrogeochemischen und ingenieurtechnischen Prinzipien, um das Verhalten von Grundwasser in Bezug auf seine Eigenschaften, Bewegung und Speicherung im Untergrund zu verstehen und nutzbar zu machen. Das Verständnis dieser grundlegenden Prinzipien ist von entscheidender Bedeutung, um den langfristigen Zugang zu Wasser, z. B. sauberem und sicherem Trinkwasser, zu gewährleisten.
Wir verwenden eine Vielzahl von rein wissenschaftlichen Techniken, um den Untergrund zu charakterisieren und Wasservorkommen zu erkunden und zu erschließen. Dazu gehören unter anderem die geologische Kartierung, die Auswertung von Bohrprofilen, Erkundung durch geophysikalische Methoden, Bohrungen, Pumpversuche etc. und die Erstellung numerischer Modelle.
Hydrogeochemie beschäftigt sich mit der Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Wasser und Gestein. Diese Wechselwirkungen sind von entscheidender Bedeutung für das Verständnis geochemischer Prozesse. Dabei spielen die Zusammensetzung des Wassers und die Eigenschaften der Gesteine die wesentlichen Rollen. Hydrogeochemie wird zur Erforschung von Grundwasserressourcen (zwingend erforderlich für Heil- und Mineralwasser) und der Entwicklung von Bewirtschaftungsstrategien eingesetzt. Die Hydrogeochemie ist ein wichtiges Instrument für die Untersuchung von Umweltproblemen wie beispielsweise der Grundwasserverunreinigung durch menschliche Aktivitäten.
Geothermie (Erdwärme)
Geothermie ist eine erneuerbare Energieform, die aus der Wärme im Inneren der Erde gewonnen wird. Diese Wärme stammt hauptsächlich aus dem radioaktiven Zerfall von Elementen in der Erdkruste. Die Nutzung der Geothermie hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen, da sie eine saubere, permanent verfügbare und kosteneffiziente Alternative zu fossilen Energieträgern darstellt.
Die Geothermie hat viele Vorteile gegenüber anderen Energiequellen. Sie ist nahezu emissionsfrei und somit deutlich umweltfreundlicher als fossile Brennstoffe. Außerdem ist sie eine der zuverlässigsten Formen erneuerbarer Energie, da die Wärme im Inneren der Erde immer verfügbar ist und nicht von tageszeitlich oder saisonal veränderlichen Bedingungen abhängt. Darüber hinaus ist die Geothermie eine lokal verfügbare Energiequelle und kann somit die Abhängigkeit von ausländischen Energiequellen reduzieren und Wertschöpfung im Inland nutzen.
Insgesamt bietet die Geothermie eine vielversprechende Möglichkeit, unseren Energiebedarf in Zukunft zu decken, indem sie eine nachhaltige, saubere und zuverlässige Energiequelle bereitstellt.
Oberflächennahe Geothermie
Oberflächennahe Geothermie ist eine Methode der Geothermie, bei der gespeicherte Wärme in Tiefen bis 300 m genutzt wird, um Gebäude zu heizen oder zu kühlen. Die Technologie basiert auf der Tatsache, dass die Temperatur im Untergrund ab einer Tiefe von ca. 15 m relativ konstant bleibt und Wasser und Gestein eine hohe Wärmekapazität, also die Fähigkeit zur Speicherung und zur Abgabe von Wärme und Kälte, aufweisen.
Die Energie wird mittels Erdwärmesonden, Brunnensystemen oder Erdwärmekollektoren, aus dem Untergrund bzw. Grundwasser gewonnen und mithilfe einer Wärmepumpe zur Raumheizung und Bereitung von Warmwasser genutzt. Im Sommer kann die Technologie auch zur Kühlung von Gebäuden verwendet werden indem das System, idealerweise sogar über direkte Kühlung ohne Wärmepumpe, dem Gebäude Wärme entzieht und in den Untergrund ableitet, das Gebäude somit kühlt und auch den Untergrund wieder thermisch regeneriert.
Oberflächennahe Geothermie weist zahlreiche Vorteile auf. Sie ist eine erneuerbare Energiequelle und insbesondere im Niedertemperatursegment (Fußboden- oder Wandheizung) sehr energieeffizient und nachhaltig. Die Technologie ist sehr zuverlässig und wartungsarm, lokal verfügbar und unabhängig von Tages- und Jahreszeit.
Tiefe Geothermie
Tiefe Geothermie ist eine Technologie, die die Wärme im tiefen Untergrund (in unseren Breiten deutlich tiefer als 300 m) nutzt, um Strom und Wärme zu gewinnen. Diese Technologie basiert auf der Tatsache, dass die Temperatur im Erdinneren mit zunehmender Tiefe ansteigt. Existiert dort ein ausreichend wasserführendes Gestein, kann das Wasser die Gesteinswärme aufnehmen und, nach Förderung zutage, für Nutzungszwecke abgeben.
Bei der hydrothermalen Geothermie wird eine Bohrung niedergebracht, um das heiße Wasser aus den tieferen Schichten des Untergrunds zu fördern. Diese Energiequelle kann dann je nach Temperaturniveau für Nahwärme, Fernwärme, Gewächshäuser etc. genutzt werden. Bei sehr hohen Temperaturen ist es zusätzlich möglich, Strom zu erzeugen. Die Technologie verlangt zwar hohe Investitionen für Tiefbohrungen, ist jedoch eine sehr zuverlässige und grundlastfähige Energieform. Für den Betrieb wird lediglich ein Anteil von ca. 5 % bis 10 % der gewonnenen Energie in Form von Strom zum Betrieb der Förderpumpen eingesetzt. Die Standortwahl aufgrund der geologischen Verhältnisse ist von essenzieller Bedeutung, da nicht jeder Standort geeignet ist.
Mag: 2000x | HV: 10 kV WD: 10 mm
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Forschung und Lehre
Forschung und Lehre sind zwei wichtige Säulen der akademischen Welt. Forschung bezieht sich auf das systematische Studium eines Themas mit dem Ziel, neue Erkenntnisse zu gewinnen und bestehendes Wissen zu erweitern. Lehre hingegen bezieht sich auf das Vermitteln von Wissen und Fähigkeiten (insbesondere an Studierende) an die nächste Generation.
Da wir einen hohen wissenschaftlichen Anspruch an unsere Arbeit stellen, arbeiten wir eng mit Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen zusammen. Wir präsentieren unsere Projektergebnisse auf Fachtagungen und streben die Veröffentlichung der Ergebnisse in nationalen und internationalen Fachzeitschriften an.
Wir bringen uns in zahlreiche Forschungsprojekte und Expertengremien ein und sind als Vortragende für den Fachbereich Geothermie an Universitäten und Fachhochschulen im In- und Ausland tätig.
