Die strukturgeologische Situation schichtgebundener und gangförmiger Mineralisationen im Norddeutschen Becken wird anhand von Kernmaterial aus existierenden Bohrungen unserer Partner in der Kohlenwasserstoff-Industrie untersucht, um Modelle der bruchgesteuerten Fluidbewegung und Mineralisation zu entwickeln sowie neue Explorationsziele zu identifizieren. In reorientierten Bohrkernen mit Mineralisationen werden die Brüche analysiert, auf denen sich mineralisierende Fluide bewegt haben. Aus den Eigenschaften der Brüche und ihrer Orientierung lassen sich die Richtungen und relative Größe der Hauptnormalspannungen und damit tektonische Regimes (Abschiebungs-, Überschiebungs-, Seitenverschiebungsregime) zur Zeit der Fluidbewegung und Mineralisation ableiten. Strukturuntersuchungen der Gangmineralisationen können mehrphasige Entwicklung und relative Alter klären. Aus der generell bekannten regionalen Strukturentwicklung und aus Altersbeziehungen wird sich bereits eine grobe zeitliche Einordnung ergeben. Für eine genauere Analyse der lokalen tektonischen Entwicklung sind die Strukturen auf verschiedenen Maßstäben mit der Beckenentwicklung in Beziehung zu setzen. Größere Strukturen sind durch existierende Karten und z.T. durch seismische Daten eingegrenzt. Zur Neuinterpretation werden Strukturmodelle erstellt. Die Versenkungs- und Exhumierungsgeschichte verschiedener Beckenteile wird in 1D-Beckenmodellierungen analysiert, die durch Daten zur organischen Reife (Vitrinit- und Bitumenreflektivität) sowie durch Thermochronologie (Spaltspur- und Helium-Alter) kalibriert werden. Diese Daten liegen für die zu bearbeitenden Bohrungen z.T. vor und werden in anderen Fällen im Rahmen des Projekts erhoben. Druck- und Temperaturdaten aus Fluideinschlüssen erlauben die Zuordnung der Mineralisationen zu bestimmten Phasen der Beckenentwicklung und tektonischen Regimes. Verfahren zur Datierung von Fluorit und Dolomit werden erprobt und weiterentwickelt.
Mit Hilfe von mineralogischen, petrographischen und geochemischen Untersuchungen von Marmoren aus antiken Steinbrüchen und archäologischen Steindenkmälern der Römerzeit in Kärnten soll die Herkunft dieser Objekte bestimmt werden. Die Charakterisierung der Marmore wird durch die Kombination von mehreren Analysenmethoden ermöglicht. Lichtmikroskopische Untersuchungen von Gesteinsdünnschliffen, Verhältnisse der Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopen, geochemische Analysen und die Bestimmung des Verhältnisses von Kalzit und Dolomit werden durchgeführt. Aus den Ergebnissen werden sich die wichtigsten Stätten für die Steinbearbeitung, die Handelsbeziehungen unter den römischen Siedlungen in Kärnten, die zeitliche Verwendung einzelner Marmore und Qualitätsvorlieben sowie die finanziellen Verhältnisse ableiten lassen.
In Kroatien wird ein großer Teil des Trinkwassers aus Karstgebieten gewonnen. Gleichzeitig ist Karstgrundwasser besonders verletzlich gegenüber Schadstoffeinträgen. Der großen Bedeutung der Karstgrundwasserleiter in Kalksteingebieten wird durch intensive hydrogeologische Untersuchungen Rechnung getragen. Diese Projekte haben sich bisher mit klassischen Karstgebieten beschäftigt, die aus Kalkstein oder Dolomit aufgebaut werden. Im Rahmen von Projekten der AGK konnte jedoch festgestellt werden, dass auch Landschaften, die aus karbonatischen Konglomeraten aufgebaut werden, als Karstlandschaften anzusprechen sind und daher ebenfalls speziell angepasste Schutzkonzepte benötigen. Innerhalb des vom DAAD geförderten Go-East-Projekts werden zunächst die Karstphänomene in den Konglomeratgebieten Kroatiens studiert, da diese Gesteine dort weit verbreitet und von großer Bedeutung sind. Das Untersuchungsgebiet liegt südöstlich der Stadt Zadar. Dort stehen Gesteine der Promina-Formation an, dabei handelt es sich vorwiegend um Konglomerate mit hohem Karbonatanteil und untergeordnet Mergel und Sandsteine. Im Rahmen des Projekts sollen diese Gesteine eingehend hydrogeologisch untersucht und mit klassischen Kalkstein- und Dolomit-Karstgebieten verglichen werden, um geeignete Konzepte zum Grundwasserschutz zu entwickeln. Zusätzlich soll die regionale Bedeutung der Gesteine für die Entwässerung der dinarischen Hochkarstzone geklärt werden.
The research task of the project is to provide a scientific base towards the prediction of karst dissolution void geometry in limestone and dolostone. Although belonging to academic research, results from this project will be applied to solve problems in tunnel engineering.Dissolution void distribution is not random, but defined by parameters controlling the 'speleogenesis', in other words the development of karst conduit networks. Some authors mentioned the existence of favourable horizons, which are called 'inception horizons'. The present project aims at:- evidencing the existence, of inception horizons in a large set of known karst systems, - demonstrating statistically their significance, - linking quantitatively their relation to some observable parameters, - evaluating the link between observable parameters and conduit characteristics.For this purpose research will focus on the study of the geometry of the longest cave systems in the World (more than 1500 km of conduits will be available for this analysis). The two largest systems located in Switzerland (190 km and 150 km respectively) will serve as principal examples.
Auf einer Windwurfflaeche im Kottenforst bei Bonn wurde im Herbst 1996 der Boden mit der Streifenfraese PEIN-Plant bearbeitet. Dabei werden 3 t Dolomit/ha in 30 cm breiten Streifen bei 3 m Streifenabstand 50 cm tief eingearbeitet. In den Streifen erfolgte dann die Neuanpflanzung. Untersucht werden chemische und physikalische Bodeneigenschaften und Pflanzenwachstum in und zwischen den Streifen und ihre zeitlichen Veraenderungen.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Vergasung von Biomassen mit anschließender Nutzung des Gases in einem Gasmotor oder einer Gasturbine bietet die Möglichkeit einer dezentralen, weitgehend CO2-neutralen Energieversorgung. Für den Leistungsbereich 1-20 MWel ist ein atmosphärischer Wirbelschichtvergaser die derzeit aussichtsreichste Technologie, wobei bis 5 MWel die Koppelung an einen Motor (BHKW) und darüber die Koppelung an eine Gasturbine mit Abhitzenutzung sinnvoll erscheint. Ein Hauptproblem dieser Technik sind die bei der Vergasung entstehenden Teere, die zu starken Verschmutzungen in Rohrleitungen und Aggregaten führen und damit einen kontinuierlichen Anlagenbetrieb unmöglich machen. Von den heute verfügbaren Vergasern werden die zulässigen Werte für den Teergehalt des Gases bei weitem überschritten, so daß eine aufwendige Gasreinigung erforderlich wird. Im Vorhaben soll das Wissen über die Teerbildungsmechanismen bei der Vergasung in der Wirbelschicht vertieft werden und die Möglichkeiten der Teerreduktion durch geeignete Betriebsbedingungen und Zuschlagstoffe untersucht werden. Ziel ist die Produktion eines nahezu teerfreien Gases (Teergehalte kleiner als 100 mg/m3), das ohne weitere Behandlung in Motoren oder Turbinen eingesetzt werden kann. Fazit: Durch die Wirbelschichtvergasung von Biomassen läßt sich bei Temperaturen oberhalb 800 C ein Gas erzeugen, daß die Anforderungen von Motoren und Turbinen an den Heizwert erfüllt. Der Kaltgaswirkungsgrad erreicht dabei Werte größer 70 Prozent. Bei Einsatz von Quarzsand als Bettmaterial reicht eine Optimierung der Prozeßparameter allein nicht aus, um hinsichtlich des Teergehalts auf Werte zu kommen, bei denen keine weitere Gasreinigung mehr erforderlich ist. Die untersuchten Betriebsparameter lassen sich hinsichtlich ihres Einflusses auf den Teergehalt im Gas in folgende Reihenfolge bringen: Dolomitbett - Kalkbett - Luftzahl - Temperatur - ZWS - Dolomiteindüsung - Brennstoffaufbereitung - Brennstoffart - Gasgeschwindigkeit - Feuchte. Durch den Einsatz von Dolomit als Bettmaterial werden Teergehalte von 250 mg/m3 erzielt, bei denen ein direkter Einsatz in einem Gasmotor denkbar ist. Wegen der geringen Festigkeit des Dolomits muß allerdings kontinuierlich Bettmaterial zugegeben werden. Die dadurch entstehenden zusätzlichen Kosten dürften jedoch durch die Einsparungen bei der Gasreinigung mehr als aufgewogen werden. Für aschearme Brennstoffe, wie z.B. Holz, ist damit ein Weg aufgezeigt, durch Biomassevergasung Strom und Wärme mit gutem Wirkungsgrad zu erzeugen. Weitere Forschung ist auf dem Gebiet der Katalysatoren erforderlich, um ein Material zu finden, daß bei möglichst niedrigem Preis die guten katalytischen Eigenschaften des Dolomits mit den mechanischen Eigenschaften von Quarzsand verbindet.
Die standörtliche Eignung der Douglasie auf basischen Böden wird in Abhängigkeit von Standort, Herkunft und waldbaulichen Behandlung überprüft. Anbauempfehlungen werden abgeleitet.
Ausgangspunkt des Projektes waren Berechnungen, nach denen möglicherweise ausgeprägte frühsommerliche Trockenheiten in den Jahren 1976 und 1983 Auslöser für die Entstehung von Magnesium-Mangelsymptomen an Fichten in den Hochlagen des Südschwarzwaldes gewesen sein könnten. Zur experimentellen Verifizierung dieser Hypothese wurden auf zwei Teilflächen des ARINUS-Projektes (Kontrolle und dolomitische Kalkung) zwei temporäre Trockendächer im Frühjahr 1997 installiert. Hiermit gelang es, jeweils im Zeitraum Mai - Juli in den Jahren 1997 und 1998 eine Austrocknung des Oberbodens zu induzieren. Anschließend wurden die Dächer jeweils wieder entfernt, so dass Artefakte durch 'Dacheffekte' vermieden wurden. Neben den Parametern des Bodenwasserhaushaltes und der Streuzersetzung wurden ebenfalls Radialveränderungen im Stammbereich sowie der Xylemfluss bei den Bäumen auf Versuchs- und Kontrollflächen gemessen. Die Nadelanalysen zeigten bisher noch keine signifikanten Veränderungen im Magnesium-Gehalt, jedoch wird eine diesbezügliche Reaktion auf Grund der bekannten Verzögerungseffekte erst in den kommenden 2 - 3 Jahren erwartet. Die begleitenden Untersuchungen werden entsprechend fortgesetzt.
Die bis Anfang der 90iger Jahre im Schwarzwald verbreitet zu beobachtenden Vergilbungserscheinungen an Nadelbaeumen waren stets in einer unzureichenden Mg-Versorgung begruendet. Bislang blieb es jedoch weitgehend ungeklaert, welche anderen Faktoren diese Mangelerscheinungen ausgeloest haben koennten. Im vorliegenden Projekt soll die Hypothese ueberprueft werden, das ausgepraegte fruehsommerliche Trockenperioden ueber die Beeinflussung der Streumineralisierung und der Wasseraufnahme massgeblich an der Induktion von Mg-Mangel beteiligt seien. Dazu werden auf zwei Teilflaechen des ARINUS-Projektes im Bereich Schluchsee zwei temporaere Foliendaecher installiert, um entsprechende Trockenperioden zu simulieren. Veraenderungen im Wasser und Naehrstoffhaushalt werden dabei dokumentiert.
Untersuchung der Wechselwirkung Regenwasser/Gestein (Dolomit); Gesteinsverwitterung, Neubildung von Salzen in den Vorland-Boeden, Beeintraechtigung der Grundwaesser; Region: Sued-Tunesien
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| Bund | 14 |
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