Forschung

Umwelt nachhaltig nutzen, auf und unter der Erde.
Christoph Hilgers

Übersicht unserer Forschung

Unsere Forschung adressiert Fragestellungen

  1. in der Strukturgeologie und Reservoirgeologie:

    1. Diagenese & Deformation (AG Dr. Benjamin Busch)

    2. Gesteinsmagnetik (AG Prof. Dr. Agnes Kontny)

  2. im Bereich Energie und mineralische Rohstoffe - GETSPLEE - Geological-Environmental-Technologal-Social-Political-Legal-Economical-Ethical übergreifende, technisch-ökonomischen Nutzungskonzepte

Dazu tragen wir bei in mit den Themen Gesteinscharakerisierung, Reservoirheterogenitäten (Dr. Dennis Quandt), Reservoirqualitätsvorhersagen (Dr. Benjamin Busch), Experimenteller reaktiver Transport (Dr. Chaoije Cheng), Gesteinsmechanik, Brüche, Adern und Störungen (Dr. Chaoije Cheng), Salzdeformation (Dr. Benjamin Busch), Mikroskalige thermomechanische reaktive Experimente (Dr.Chaoije Cheng), Digitale Gesteine (mit Prof. Dr. Britta Nestler, IAM-MMS).

Für das Institut die GeoWerkstatt, die mechanische und elektronische Prototypen entwickelt

  • unsere Probenpräparation für polymineralische Stoffe und Gesteine

Unser Outreach beinhaltet

  • Triple-I Projekte (International-Interdisziplinär-Interkulturell) wie transnationale Hochschulbildung und wissenschaftlicher Austausch
  • Stellungnahmen in Medien

Unsere Innovation in die Industrie wird durch unsere

  • Technologietransfereinheit TTE Reservoir-Geologie der KIT Campus Transfer GmbH sichergestellt.  Wir tragen zu einer effizienteren Nutzung des Untergrunds für erneuerbare Energien, Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe, Rohstoffe und Untertagespeichern bei.

Unsere anwendungs- und grundlagenbezogene Forschung verknüpft verschiedene Maßstäbe im breiten Feld der Reservoir-Geologie. Reservoire sind temporäre oder dauerhafte, natürliche oder durch den Menschen geschaffene Speicherräume im Untergrund, aus denen Erdwärme/Geothermie, fossile Energieträger wie Erdgas oder Erdöl, und Wasser gefördert oder Energie und Reststoffe zwischen- oder endgelagert werden.

Outreach

Wir wollen einen Beitrag leisten, Fakten und Fiktionen, Notwendigkeit und Wunschdenken im Rahmen unserer Kompetenzen zu differenzieren. Geowissenschaften sind nicht nur die Naturwissenschaft einer sich kontinuierlich ändernden Erde, sondern die Wissenschaft, die eine nachhaltige Versorgung mit Georessourcen für Mensch, Gesellschaft und Industrie sicherstellt.

Wir verbreiten Erkenntnisse zu Forschungen des Systems Erde in Medien und Nachrichten, und teilen Wissen mit den entsprechenden Wirtschaftszweigen und Behörden. Wir arbeiten gerne mit unseren Partnern in Arabien, Aserbaidschan, Ägypten, Indien, Japan, Marokko, Russland, USA, Tunesien u.a. zusammen und dehnen unser Spektrum gerne aus.

Fig. 1. Überblick unserer geologischen Forschungsaktivitäten.

 

Unsere Werkzeuge

Reservoircharakterisierung von Gesteinen in Analogen und Bohrkernen. Unsere Werkzeuge: spektrale Gammastrahlen SGR, Mikroskopie Durchlicht/Auflicht, Kathodolumineszenzmikroskopie, halbautomatische point counter, He-Pyknometrie für Porosität, Permeabilität bis 50 MPa und 150°C, WellCad, EasyCore u.a.

Gesteinsmagnetik. Gesteinsmagnetische Methoden werden für eine Vielzahl von wissenschaftlichen Fragestellungen angewandt wie die (i) Korrelation von Lithologie und magnetischer Suszeptibilität, (ii) Bestimmung der Träger der magnetischen Eigenschaften, oder die (iii) Korrelation mit geologischen Vorgängen (Magmatismus, Metamorphose, Sedimentation) und Verständnis von geologischen Prozessen (Platznahmemechanismen, Fluid-Gesteins-Wechselwirkung, etc.). Beispiele für laufende Projekte.

Software-Werkzeuge: AgiSoft, ArcGIS, CloudCompare, EasyCore (for teaching), EasyCore, Eclipse, FaroScene, FracPaQ, MatLab, Move, Petrel (incl. Eclipse), PetroMod, TouchStone, WellCad.

Verbesserung kontaktfreier Analysen für Bruchoberflächen und mineralogischer Heterogenitäten an Wänden in Steinbrüchen, Kernen, Tunneln und Höhlen, um Gesteinsqualitäten und Wandstabilitäten für einen optimalen Abbau, Stabilität, und ein verbessertes Verständnis von 3D Heterogenitäten. Werkzeuge: terrestrisches Laserscanning, Drohnen mit verschiedenen Detektoren

Physiko-chemische Experimente: selbstgebaute transparente Durchlicht- und geschlossene Mikroreaktoren

Digitale Modelle von 3D sedimentären Körpern im Aufschlußmaßstab, Bruchnetzwerke und Porositäts-Permeabilitäts-Variationen im Gelände als Basis für Fluss-Simulationen. Unsere Werkzeuge: Laserscanner, Drohnen, Bildanalyse

Analysen und Quantifizierung von Nukleationsprozessen, Zementationsraten und verschiedene Kristallmorphologien im Kern- & Porenmaßstab, hochauflösende Bildtechniken und Experimente nutzend. Unsere Werkzeuge: Mikroskopie, Kathodolumineszenz, Floureszenz, Experimente, Isotope, poro-perm.