Understanding how fluids migrate through underground rock formations is essential for securely storing carbon dioxide ($CO_2$), managing groundwater resources, or cleaning up contaminated soils. A key parameter in this context is the capillary pressure, the pressure difference between two immiscible fluids, such as water and $CO_2$, in the pore space of rocks. However, reliable measurements of capillary pressure under realistic subsurface conditions are still limited. Capillary pressure–saturation relationships were determined using the porous membrane technique within a custom-designed experimental platform SEPP (System for Experimental PetroPhysics) developed at GFZ Helmholtz Centre for Geosciences. Measurements were conducted during both drainage and imbibition cycles under pressure and temperature conditions relevant for subsurface $CO_2$ storage reservoirs. SEPP enables integrated acquisition of key petrophysical parameters, including hydraulic, electrical, and elastic properties. This data publication presents two datasets capturing capillary pressure, electrical resistivity, and P- and S-wave velocities from tests on two distinct sandstone samples.
In diesem Gemeinschaftsvorhaben soll am Beispiel des Pragser Wildsee in den Pragser Dolomiten/Italien die Beziehung zwischen den episodischen Murgängen im Einzugsgebiet und der daraus resultierenden Ablagerung feinklastischer Sedimente auf dem Seegrund untersucht werden. Ein oberflächlicher Abfluss in den See, der überwiegend aus Grund- und Karstwasser gespeist wird, findet nur bei extremen Niederschlagsereignissen statt, die in der Regel auch Murgänge verursachen. Während der Murschutt bereits auf den Murkegeln akkumuliert wird, erreicht die feinkörnige Matrix aus der Filterspülung zusammen mit dem ablaufenden Wasser den See. Dort wird sie großflächig und im Vergleich zur Normalsedimentation je nach Ereignis in stark variierender Mächtigkeit sedimentiert. Die Murfrequenz der letzten Jahrhunderte konnte auf den Kegeln im Einzugsgebiet des Sees mit Hilfe dendrogeomorphologischer Methoden bis nahezu auf das Kalenderjahr genau datiert werden. Durch die mit den Murgängen verknüpfte Sedimentation im See soll, ausgehend von den dendrochronologisch datierten Ereignissen, eine Korrelation zu den Seesedimenten erfolgen. Darauf aufbauend soll der Ereigniskalender anhand der Seesedimente so weit wie möglich in die Vergangenheit verlängert werden. Darüber hinaus wird von diesen Vorhaben ein wichtiger Beitrag zur hochaufgelösten Erfassung von Naturgefahren erwartet.
This image dataset contains results (original top-view and cross-section photographs) obtained from a series of 12 crustal-scale physical analogue modelling experiments performed in the Tectonic Modelling Laboratory (TecLab) at Utrecht University. We employed analogue modelling to study the inversion of extensional basins that are parallel and oblique to their boundaries. The key parameters of this study are: (i) the obliquity angle (0°, 10° or 20°) of shortening in relation to the strike of the initial rift structures; (ii) the basal décollement rheology; and (iii) the rheology of the basin fill. All analogue experiments are rectangular, 2 cm thick and consist of deformable brittle or brittle–ductile layers. Deformable parts in entirely brittle models are made of a homogeneous layer of quartz sand for the initial, non-stretched, pre-rift model crust. The subsequently resulting grabens are filled with syn- to post-extensional sediments of quartz sand, feldspar sand, or glass beads. Variations to these setups entail either a brittle layer of glass beads at the base of the above described brittle crust, or, for brittle-ductile models, a viscous layer of PDMS silicone putty with fillers. All experiments are built on one fixed above two mobile plastic sheets, their transition is pre-defining velocity discontinuities (VDs). In a first stage, deformation is induced in all models by two electric motors pulling the two mobile plastic sheets in opposite directions parallel to the backstop. These sheets are then fixed once the extensional phase is finished. VDs positioned both orthogonally and obliquely with respect to the backstop allow graben structures to form at angles of 0°, 10° and 20° to the subsequent shortening direction. In a second stage, a rigid backstop moves into the model to create compressive deformation within the entirely brittle or brittle-ductile layers. Top-view photographs were taken at regular time intervals throughout each experiment (see below for details). Cross-section photographs were taken at the end of each experiment. Therefore, the top-view photographs enable surface deformation to be tracked and analysed through time and space, while the cross-sections demonstrate the overall vertical deformation of each model. For more details about the models, see Sieberer et al. (2023). The properties of the materials used are described in Sieberer et al. (2023), Klinkmüller et al. (2016) and Willingshofer et al. (2018). All models are scaled according to the principles of geometric, rheological, and kinematic similarity between nature and models (Hubbert, 1937; Weijermars & Schmeling, 1986).
This thermochronological dataset is a collection of apatite fission-track (AFT), apatite (U-Th)/He (AHe), and zircon (U-Th)/He (ZHe) data, eight time-temperature inverse model files (.hft), created and editable with the HeFTy Software v2.1.7 (Ketcham, 2005, 2024; Ketcham et al., 2007). AFT samples were processed by the Fission-Track Laboratory at the University of Innsbruck. AHe and ZHe data were processed by the Low-T Geochronology Lab at the University of Göttingen. The time-temperature models contain AFT data (grain ages, track lengths, dpar), AHe (AHe) data (age, radius, U-Th-Sm contents), and all necessary sample processing information required for the modelling. All AFT and AHe data have been obtained from rock samples along a N-S transect across the Trento Platform in the eastern Southern Alps. The dataset has been used to examine sedimentation and exhumation dynamics related to the Mesozoic geodynamic setting of northern Adria and Cenozoic orogenic events in the eastern Southern Alps. The results are provided by Klotz et al. (2025).
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.
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.
Zu erarbeiten, ob deutlich erhöhte Wilddichten auf sensiblen bewaldeten Standorten in der Hauptdolomitzone der Bayer. Kalkalpen innerhalb von 15-30 Jahren nachweisbare negative Veränderungen wichtiger Kenngrößen der Bodenfruchtbarkeit hervorgerufen haben.
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.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 17 |
| Europa | 1 |
| Land | 2 |
| Wissenschaft | 15 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 17 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 20 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 16 |
| Englisch | 4 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 16 |
| Webseite | 4 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 20 |
| Lebewesen und Lebensräume | 19 |
| Luft | 10 |
| Mensch und Umwelt | 20 |
| Wasser | 8 |
| Weitere | 20 |