BMU: Schonender Umgang mit der Ressource Holz

Ein Holzproduzent aus Nordrhein-Westfalen erhält über 140.000 EUR aus dem Umweltinnovationsprogramm (UIP) des Bundesumweltministeriums. Die Fördergelder werden der Blomberger Holzindustrie B. Hausmann GmbH & Co. KG für ein neuartiges Verfahren zur Qualitätseinstufung von Furnieren bei der Sperrholzproduktion bereitgestellt.
Nach dem bisherigen Stand der Technik wird die Qualität der Furniere in der Sperrholzproduktion manuell beurteilt. Mitarbeiter bestimmen, ob Furniere als Deck- oder Mittellage verwendet oder bestimmte Bereiche als Abfallprodukt herausgeschnitten werden müssen. Diese manuelle Qualitätseinschätzung führt häufig zu Fehleinschätzungen und damit zu unnötigen Materialverlusten.

Künftig soll eine neuartige Technologie zur integrierten und automatisierten Qualitätsbeurteilung und Zuschnittoptimierung zum Einsatz kommen. Dazu wird ein optisches System unmittelbar mit der Maschinensteuerung verbunden. Ein Kamerasystem filmt die Furniere und speist die Bilder in ein Bildverarbeitungssystem ein. Dieses vergleicht Farbe und Struktur der Bilder mit bekannten Qualitätsmustern, nimmt eine Qualitätseinschätzung zur weiteren Verwendung der Furniere vor und löst im Anschluss daran optimal positionierte Schnitte aus.

Mit dem Vorhaben können bei einem jährlichen Verbrauch an Rundholz von circa 25.000 Festmeter etwa 1.000 Festmeter eingespart werden, was einer Rundholzeinsparung von 4 Prozent entspricht. Für das eingesparte Rundholz entfallen auch die vorgelagerten Bearbeitungsschritte (Dämpfen, Schälen), wodurch jährlich circa 600.000 Kilowattstunden Energie eingespart werden können. Die neuartige Technologie ist so konzipiert, dass sie in bestehende Anlagen eingebaut werden kann. Dadurch besteht ein hoher Anreiz für Nachrüstung vergleichbarer Anlagen.

Quelle: BMU Pressemitteilungen

Drift-Expedition NP-35 liefert erstmals Daten über die winterliche Atmosphäre über der zentralen Arktis

Bremerhaven, den 14. April 2008. Zum ersten Mal hat ein Deutscher an einer russischen Drift-Expedition teilgenommen und die Atmosphäre über der zentralen Arktis während der Polarnacht erforscht. Jürgen Graeser von der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft ist jetzt nach Deutschland zurückgekehrt. Als Mitglied der 21-köpfigen russischen Expedition NP-35 (35. Nordpol-Drift-Expedition) hat er sieben Monate auf einer treibenden Eisscholle in der Arktis verbracht. Der 49-jährige Wissenschaftstechniker hat Beobachtungsdaten aus einer Region gewonnen, die normalerweise während des arktischen Winters unzugänglich und damit weitgehend unerforscht ist. Aufstiege mit einem Fesselballon bis in 400 Meter Höhe, sowie ballongetragene Sondenaufstiege bis in 30 Kilometer Höhe lieferten Messwerte, die dazu beitragen werden, gegenwärtige Klimamodelle für die Arktis zu verbessern.

Die Arktis ist trotz ihrer Bedeutung für das Klimasystem der Erde immer noch ein weißer Fleck auf der Datenlandkarte. Kontinuierliche Messungen in der Atmosphäre über dem Arktischen Ozean fehlten bislang. “Ohne zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Datenreihen im arktischen Winter können wir keine zuverlässigen Klimaszenarien entwickeln. Die Messwerte, die Jürgen Graeser im Rahmen der NP-35 Expedition gewonnen hat, sind einzigartig und werden die noch existierenden Unsicherheiten in den Klimamodellen deutlich verringern,³ sagte Prof. Dr. Klaus Dethloff, Projektleiter am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung.

Russisch-Deutsche Kooperation
Seit 1937/38 hat das russische Institut für Arktis- und Antarktisforschung (AARI) in St. Petersburg bereits 34 rein russische Nordpol-Driftstationen durchgeführt. Im Rahmen des Internationalen Polarjahres 2007/2008 durfte nun erstmals ein Ausländer an einer Driftexpedition (NP-35) teilnehmen. Dank ihrer engen Kooperation mit dem AARI konnten die Wissenschaftler der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts ein Projekt zur Erforschung der polaren Atmosphäre in der schwer zugänglichen Region des Arktischen Ozeans realisieren.

Die Expedition NP-35
Von September 2007 bis April 2008 war der Wissenschaftstechniker Jürgen Graeser von der Forschungsstelle Potsdam Teil des NP-35 Teams. Sieben Monate hat der 49-Jährige zusammen mit 20 russischen Kollegen auf einer drei Mal fünf Kilometer großen Eisscholle gelebt und gearbeitet. Während sich Graeser auf Messungen der arktischen Atmosphäre konzentrierte, haben die russischen Wissenschaftler Untersuchungen der ozeanischen Deckschicht, der Meereiseigenschaften, der Schneebedeckung und der Energiebilanz über der Eisoberfläche durchgeführt. Außerdem haben sie atmosphärische Daten von Temperatur, Feuchte, Wind und Luftdruck am Boden und bei Radiosondenaufstiegen erfasst. Im Laufe des Winters ist die Scholle 850 Kilometer in nordwestlicher Richtung über den Arktischen Ozean gedriftet. Anfang April ist Jürgen Graeser von Polar 5, dem Forschungsflugzeug des Alfred-Wegener-Instituts, von der Eisscholle abgeholt worden. Der komplizierte An- und Abflug auf die NP-35 wurde von Brian Burchartz, Chefpilot der Enterprise Air
lines Oshawa aus Kanada durchgeführt. “Die Zeit auf der Eisscholle habe ich sowohl persönlich als auch beruflich als unglaubliche Bereicherung erlebt³, sagte Jürgen Graeser. Die russischen Kollegen werden ihre Messungen noch bis zur geplanten Evakuierung der Station im September 2008 fortführen.

Die Erforschung der Atmosphäre – Grenzschicht
Während der Drift hat Jürgen Graeser die Atmosphäre über dem Arktischen Ozean untersucht. Um die meteorologische Struktur der arktischen Grenzschicht und deren zeitliche Änderung zu messen, hat er regelmäßig einen heliumgefüllten Fesselballon steigen lassen. Die sechs am Seil befestigten Sonden haben Messwerte für Temperatur, Luftdruck, Feuchte und Wind ermittelt und an Graesers Computer gesendet. In der Schicht zwischen dem Erdboden bis in etwa 400 Meter Höhe finden die für das Klima wichtigen Austauschprozesse von Wärme, Impuls und Feuchte zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre statt. Nun wurde erstmals die räumliche und zeitliche Struktur von bodennahen Temperaturinversionen über die gesamte Polarnacht vermessen. Zur Auswertung und Interpretation der Messdaten haben die Wissenschaftler in Potsdam Simulationen mit einem regionalen Klimamodell der Arktis durchgeführt. Vorläufige Vergleiche von Temperaturprofilen, die auf der Eisscholle gemessen wurden, mit solchen aus dem regionalen Klimamodell, unterstreich
en die Wichtigkeit der von Jürgen Graeser durchgeführten Messungen. Es finden sich große Abweichungen zwischen Beobachtungs- und Modelldaten im Bereich vom Erdboden bis etwa 400 Meter Höhe. Der Zusammenhang der arktischen Grenzschicht mit der Entwicklung und der Zugbahn von Tiefdruckgebieten ist ein Schwerpunkt der anschließenden Untersuchungen in Potsdam.

Die Erforschung der Atmosphäre – Ozon
Vertikal hochaufgelöste Ozonwerte aus der zentralen Arktis sind rar. Um diese Datenlücke zu schließen, hat Jürgen Graeser regelmäßig einen mit Radio- und Ozonsonde ausgestatteten Forschungsballon steigen lassen. Diese Ballone tragen die Sonden bis in etwa 30 Kilometer Höhe. Der Bereich der Ozonschicht in etwa 20 Kilometer Höhe war im vergangenen Winter in der gesamten Arktis ungewöhnlich kalt und setzte damit den in der Vergangenheit beobachteten Trend zu kälteren Bedingungen in dieser Höhe fort. Die Kälte hat eine erhebliche Zerstörung der arktischen Ozonschicht im vergangenen Winter begünstigt. Die einzigartigen Messungen von NP-35 werden wesentlich dazu beitragen, den vom Menschen verursachten Anteil an der Ozonzerstörung genauer zu bestimmen.

Das Leben auf der Scholle
“Der hohe Arbeitsaufwand des straffen Messprogramms ließ die Zeit auf der Eisscholle extrem schnell vergehen³, sagte Jürgen Graeser bei seiner Rückkehr. Das tägliche Leben war einerseits durch die Messungen, andererseits durch die gemeinsamen Mahlzeiten strukturiert. Ein Koch war für die Verpflegung des Teams zuständig, wobei jeder Überwinterer alle drei Wochen für einen Tag in der Küche mithalf. Dieser Küchendienst fiel zusammen mit dem Stationsdienst zur Kontrolle des Zustandes der Eisscholle und der Anwesenheit von Eisbären in Stationsnähe. Wie sich herausstellte waren dies zwei wichtige Aufgaben, da die Eisscholle im Laufe des Winters mehrfach gerissen ist, sich der entstandene Spalt aber wieder verschloss. Zudem sorgten häufige Eisbärenbesuche für Aufregung bei den Expeditionsteilnehmern. Über ein Satellitentelefon war es Jürgen Graeser möglich, mit den Kollegen in Potsdam Kontakt zu halten und die aktuellen Messdaten zeitnah zu übertragen.

Zukünftige Projekte
Das längerfristige Ziel besteht darin, die großen Unsicherheiten der gegenwärtigen Klimamodelle in polaren Breiten deutlich zu reduzieren. Um Modelle aufzustellen, benutzt man mathematische Beschreibungen für die physikalischen Prozesse, die in der Natur ablaufen. Diese so genannten Parametrisierungen basieren auf Messwerten und können nur dann realistische Klimasimulationen ermöglichen, wenn die Datengrundlage gut ist. Im November 2008 werden die am NP-35 Projekt beteiligten Wissenschaftler die Ergebnisse der Expedition im Rahmen eines internationalen Workshops in Potsdam diskutieren. Insgesamt ist das Projekt NP-35 ein weiterer bedeutender Meilenstein für die Potsdamer Atmosphärenforscher. Die Forschungsergebnisse stellen eine wichtige Grundlage für internationale Schwerpunktprojekte CliC (Climate and Cryosphere) und SPARC (Stratospheric Processes and their Role in Climate Change) des Weltklimaforschungsprogramms (World Climate Research Programme, WCRP, http://wcrp.wmo.int/) dar.

Hochwasser: Kleine Flüsse gefährlicher als große
Sicherheitsmaßnahmen können Schadenspotenzial begrenzen
 
Hochwasser bei Meißen 2006 (Foto: GFZ Deutsches GeoForschungsZentrum)

Karlsruhe (pte011/23.01.2012/11:00) – Die Hochwassergefahr an kleinen und mittleren Flüssen in Deutschland wird in den kommenden Jahrzehnten nicht abnehmen. Die Gefahr von Überflutung nimmt sogar zu. Die Starkniederschläge werden künftig steigen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Center for Disaster and Risk Management Technology (CEDIM) http://cedim.de , die in Karlsruhe vorgestellt wurde.

Kleineres Schadenspotenzial

CEDIM ist eine gemeinsame Einrichtung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) http://kit.edu und des Helmholtz-Zentrums Potsdam Deutsches Geo Forschungs Zentrum (GFZ) http://www.gfz-potsdam.de . "Bei den großen Flüssen ist zwar ein größeres Schadenspotenzial gegeben, aber bei den größeren Flüssen hat man schon Sicherheitsmaßnahmen getroffen, wie etwa Rückhaltebecken", sagt KIT-Klimaforscher Gerd Schädler gegenüber pressetext.

Zudem hätten große Flüsse auch eine längere Vorwarnzeit bei Unwetter. "Anders als bei Rhein, Elbe oder Donau können starke Niederschläge bei mittleren und kleineren Flüssen zu einem sehr schnellen Anstieg und ‚reißenden‘ Fließgeschwindigkeiten führen, so dass es nur eine kurze Vorwarnzeit für die Bevölkerung und den Katastrophenschutz gibt", meint Bruno Merz vom GFZ.

In der Vergangenheit forderte dies mehrfach Menschenleben und richtete hohe Sachschäden an. Starkniederschläge, die Hochwasser verursachen, treten oft räumlich begrenzt auf. "Daher sind sie nur schwer vorherzusagen. Eine langfristige Vorsorge, in der gefährdete Gebiete identifiziert und Schutzmaßnahmen geplant werden, ist daher besonders wichtig", betont KIT-Forscher Christoph Kottmeier.

Hochwasser vor allem im Westen

Die dreijährige Untersuchung betrachtet die Mittelgebirgsflüsse Mulde und Ruhr sowie die Ammer als Fluss mit eher alpinem Charakter. Die Wissenschaftler gehen darin der Frage nach, wie häufig und wie intensiv in den kommenden Jahrzehnten Hochwasser auftreten wird – und wie sich die Abflüsse berechnen lassen. Die Studie belegt zudem, dass in Deutschland Starkniederschläge künftig zunehmen.

Die Modelle der Wissenschaftler zeigen, dass an der Ruhr die Hochwassergefahr im Sommer und im Winter weiter steigt. Die CEDIM-Prognosen weisen hier auf einen deutlichen und signifikanten Anstieg hin. Eine unveränderte Hochwassergefahr mit saisonalen Schwankungen besteht hingegen an Mulde und Ammer. Diese Befunde passen zu Trendanalysen, nach denen in der Vergangenheit eine Zunahme von Hochwasser vor allem im Westen Deutschlands stattfand.

Karachi/Wien (pte/17.07.2009/12:35) – Über eine halbe Million roter Mangroven pflanzten 300 Freiwillige am Indus-Delta Pakistans an einem einzigen Tag. Diese Aktion, die einen Eintrag ins Guiness-Buch der Rekorde bewirkte, soll dem ökologischen Gleichgewicht der Region nutzen. Organisiert wurde das Ereignis vom WWF, der pakistanischen Regierung und Wirtschaftspartnern. Die 541.176 Setzlinge wurden im Abstand von zwei Metern eingegraben und bedecken nun eine Fläche von 325 Hektar. Der bisherige Rekord aus Indien, dem ewigen Kontrahenten Pakistans, wurde damit um 100.000 Pflanzungen überboten.

Die Akteure der Pflanzungen waren Bewohner von Fischerdörfern in der Provinz Sindh, 150 Kilometer südöstlich der Hauptstadt Karachi. "Manche der Teilnehmer wollten Pakistan zum Sieg verhelfen, andere kennen die hohe Bedeutung der Mangrovenbäume", erklärt Richard Garstang vom WWF Pakistan http://wwfpak.org gegenüber pressetext. Die rote Mangrove sei in der Flutregion des Indus ein wichtiger Laichplatz und Nährstofflieferant für Fische und werde in den Haushalten als Heizmittel sowie als Grundstoff für Dächer und Fischerboote verwendet.

Wichtige Funktion habe die Pflanze jedoch auch als Schutz vor Katastrophen wie etwa Tsunamis oder Stürme. "Es fiel bei den Flutwellen der letzten Jahre auf, dass die Regionen, an deren Küste Mangroven wachsen, weniger zerstört waren. Die Pflanzen halten die Flut somit wie Wellenbrecher auf, was für das Hinterland wichtig ist", so Garstang. Das ökologische Bewusstsein Pakistans sei in den letzten Jahren deutlich gestiegen, dank der Arbeit von Umweltschutzorganisationen und Medien. Die Aktion sei somit von hohem öffentlichen Interesse des Landes begleitet worden.

Als wichtig für die Bewusstseinsbildung wertet Franko Petri vom WWF Österreich http://wwf.at die Aktion. "Ein Fünftel der globalen Erwärmung geht auf die Abholzung der Wälder zurück, wovon vor allem die Regenwälder Brasiliens, Kongos und Indonesiens wie auch die Taiga-Wälder betroffen sind", betont der Umweltexperte gegenüber pressetext. Es sei nicht zielführend, in den waldreichen Gegenden Europas ähnliche Baumpflanzaktionen durchzuführen. "Der Schwerpunkt der Bemühungen muss auf Maßnahmen liegen, die den Baumbestand der bedrohten Wälder sichern."

Klimawandel ist noch kein Globalthema
Schwellenländer: Eigene Klimaschäden wichtiger als Konferenzen
 
Zeitungsleser: Klimawandel-Medienagenda noch nicht global (Foto: FlickrCC/Lim)

Hamburg (pte023/06.06.2011/13:55) – Obwohl das Interesse der Medien für den Klimawandel in den vergangenen 15 Jahren immens stieg, bieten die Medien noch keine globale Ebene, auf der man sich über das Thema verständigen kann. Das berichten Forscher vom KlimaCampus der Universität Hamburg http://klimacampus.de in der Zeitschrift "Studies in Communication/Media".

Basis für Ideenaustausch

"Viele wünschen sich eine transnationale Öffentlichkeit für den Klimawandel, die Ideenaustausch ermöglicht und hilft, internationale Klimapolitik zu legitimieren. Derartige globale Tendenzen gibt es zwar, jedoch nur in der westlichen Welt", so Studienautor Andreas Schmidt im pressetext-Interview.

Die Forscher durchforsteten 80.000 Zeitungsartikeln aus 23 Ländern, wobei sowohl "Verursacher" des Klimawandels wie etwa die USA, Australien oder Frankreich wie auch vorwiegend "Betroffene" wie Namibia, Indonesien oder Mexiko vertreten waren. Für jedes Land wählten die Wissenschaftler ein nationales und qualitativ hochwertiges Leitmedium der überregionalen Tagespresse. Dieses wurde darauf überprüft, wie groß der Anteil von Beiträgen zum Thema Klimawandels an den gesamten Artikeln war.

Klimaopfer berichten anders

Von 1995 bis 2010 stieg die relative Zahl der Erwähnungen weltweit um das Vier- bis Achtfache, wobei sich das mediale Interesse seit 2005 auf hohem Niveau eingependelt hat. In Europa und Nordamerika gibt dabei die internationale Klimapolitik den Takt vor. "Die Spitzen sind eindeutig bei den Klimakonferenzen 2007 und 2009 sowie bei den Berichten des Weltklimarates IPCC", so Schmidt. Auch die Veröffentlichung von Al Gores Film "An Inconvenient Truth" dürfte ihren Teil beigetragen haben.

Anders ist jedoch die Situation in den nicht-westlichen Ländern. Obwohl auch hier das Interesse deutlich stieg, gibt es kaum länderübergreifende Übereinstimmungen. Etwa in Asien zeigt sich eine sehr unterschiedliche Berichterstattung selbst bei Nachbarstaaten mit ökonomisch ähnlicher Entwicklung. "Die Medien gehen hier individueller vor und interessieren sich weniger für scheinbar globale Anlässe. Vermutlich liegt der Fokus hier eher bei nationalen und regionalen Auswirkungen des Klimawandels, der ja besonders Schwellenländer stark betrifft", so der Hamburger Forscher.

Deutschen Medien ist Wetter egal

Eine detailliertere Auswertung mit Zeitreihen-Analysen erstellten die Forscher für Deutschland. "Auch hierzulande bestimmen Großereignisse wie etwa Weltklima-Konferenzen und auch IPCC-Berichte die Agenda der Klimawandel-Berichterstattung. Zudem liefern auch große wissenschaftliche Studien, die in den Fachzeitschriften ‚Science‘ oder ‚Nature‘ veröffentlicht werden, messbares mediales Echo", erklärt Schmidt.

Für viele andere mögliche Faktoren trifft das allerdings nicht zu. "Kaum Auswirkungen haben hingegen Wetter-Extremereignisse, Diskussionen im Bundestag oder Pressemitteilungen von NGOs oder Unternehmen. Ebenso wenig konnten wir einen Einfluss von Veröffentlichungen deutscher Wissenschaftler zum Thema nachweisen", berichtet der Forscher.

Detailergebnisse der Studie unter: http://www.klimacampus.de/macc.html

Klimawandel bedroht Boom-Städte am meisten
Aus eigener Kraft teils keine rechtzeitigen Gegenmaßnahmen möglich
 

Boulders (pte003/11.04.2011/06:10) – Schnell wachsende Megastädte in Entwicklungs- und Schwellenländern bekommen die Folgen des Klimawandels überdurchschnittlich stark zu spüren. Nur wenige von ihnen tun jedoch etwas dagegen, berichten Forscher vom National Center for Atmospheric Research (NCAR) http://ncar.ucar.edu in der Zeitschrift "Current Opinion in Environmental Sustainability and European Planning Studies". "Der Klimawandel wird die Boomstädte sehr empfindlich treffen", erklärt die Berichtsautorin Patricia Romero Lankao. Dringend ist das Problem, da es bereits 2020 weltweit über 500 Millionenstädte geben wird.

Am meisten betroffen

Die Bedrohungen durch den Klimawandel reichen von der Zunahme der Extremwetterereignisse wie Hitzewellen oder Stürme bis hin zum Anstieg des Meeresspiegels. Viele Städte sind diesen Entwicklungen besonders exponiert – entweder aufgrund ihrer Küstenlage, oder wegen der Luftverschmutzung und der dichten Verbauung mit Asphalt und Beton, die Hitzetage noch unerträglicher machen. Auch fehlende Sanitäranlagen und schwindendes Trinkwasser werden zum Problem, nicht zuletzt für die Gesundheit der Bewohner.

Städte sind zugleich Stellschrauben für den Klimawandel – durch ihren enormen Einfluss auf Emissionen, durch ihre Transportsysteme und die Möglichkeiten zu höherer Energieeffizienz. Besonders Städte in Entwicklungsländern bereiten sich, wenn überhaupt, jedoch nur ungenügend auf diese Gefahren vor. "Das Tagesgeschäft der Politiker ist von anderen Sorgen geplagt. Sie sollen das wirtschaftliche Wachstum sicherstellen, was jedoch zu Kosten anderer Bedürfnisse wie die Gesundheit oder Sicherheitsstandards geht", so Romero Lankao. Viele Städte könnten zudem ihre eigenen Klimaziele nicht erreichen.

Klimamodelle für jede Stadt nötig

Als Problem bezeichnet Romero Lankao, dass Klimamodelle kaum auf einzelne Städte heruntergebrochen werden, obwohl das Klima deutliche lokale Folgen hat. Bangladeshs Hauptstadt Dhaka etwa kämpft mit sinkendem Untergrund bei gleichzeitig steigendem Meeresspiegel – für die bald 25 Mio. Einwohner eine ständige Bedrohung darstellt. Der WWF hat unlängst von der industrialisierten Welt finanzielle und technische Hilfe sowie know-how für die Klimaanpassung der Ballungszentren gefordert. Aus eigener Kraft könnten sie die Probleme nicht meistern, so die Umweltschutzorganisation.

Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung – UFZ haben ein deutsch-brasilianisches Projekt gestartet, um Systemlösungen für Wasserprobleme in Lateinamerika, Osteuropa, Zentralasien, Südostasien und den Mittleren Osten zu entwickeln.

GOODWATER ITN: Fachkräfte für umweltverträgliches Grundwassermanagement
In dem EU-Programm ‚Goodwater Initial Training Network‘ (ITN) werden Fachkräfte auf dem Gebiet der Grundwasserforschung und -verwaltung ausgebildet. Das Helmholtz Zentrum München ist federführend an diesem Projekt beteiligt.

Projekt: Wasser 2050 – Chancen für die deutsche Wasserwirtschaft
Ein Konsortium aus Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Institut für sozial-ökologische Forschung und Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung untersucht, wie Wassertechnologie hilft und welchen Beitrag die deutsche Wirtschaft leisten kann.

Wasser in Zentralasien – Von Klimawandel bis Wassermanagement
Das Forschungsnetzwerk "Water in Central Asia" (CAWa) soll ein grenzüberschreitendes Wasserressourcenmanagement in fünf zentralasiatischen Staaten erarbeiten und zentralasiatische Fachkräfte weiterbilden. Am CAWA-Konsortium sind die Helmholtz-Zentren AWI und DLR beteiligt, die Federführung hat das Helmholtz-Zentrum Potsdam -Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ.

Knappes Wasser effizient nutzen: Projekt SMART
Experten des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung entwickeln ein nachhaltiges Wassermanagement für das Grenzgebiet zwischen Jordanien, Israel und den palästinensischen Autonomiegebieten, um die Trinkwasserversorgung zu sichern.

Weiß, wertvoll und weltbekannt: Kaolin ist Gestein des Jahres 2013

Kaolin, das für 2013 zum Gestein des Jahres erkorene Lockergestein, war und ist der wichtigste Rohstoff für die Herstellung des weißen Hartporzellans. Mit dessen Herstellung erst vor dreihundert Jahren in Europa konnte das tausendjährige chinesische Porzellan-Monopol gebrochen werden.
Benannt ist der Kaolin nach einer historischen Lagerstätte in China. Im Deutschen findet sich häufig die Bezeichnung „Porzellanerde“.
Seitdem ist Kaolin nach wie vor ein unverzichtbarer Rohstoff der keramischen Industrie, hat aber inzwischen vielfältige anderweitige Verwendungen gefunden. So werden gegenwärtig mehr als 70 % als Beschichtung und Füllstoff in der Papierindustrie und 13 % in der Gummiindustrie verwendet. Auch als Zuschlagsstoff und Pigment für Lacke und Farben, Düngemittel sowie Lebensmittel wird Kaolin eingesetzt. Die weltweite Jahresförderung liegt bei etwa 45 Mio. Tonnen, wobei Deutschland mit ca. 4,5 Mio. Tonnen einen vorderen Platz einnimmt.

Kaolin entsteht bei der Verwitterung oder hydrothermalen Umwandlung von granitähnlichen oder anderen feldspatreichen Gesteinen und besteht hauptsächlich aus dem Mineral Kaolinit sowie aus Quarz und Resten der Minerale des jeweiligen Ausgangsgesteins. Die meisten der deutschen Kaolinlagerstätten sind im feucht-warmen Klima des Tertiärs entstanden.

Das Gestein des Jahres wird jeweils von einem Expertengremium unter Leitung des Berufsverbands Deutscher Geowissenschaftler (BDG) und der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften (DGG) ausgewählt, mit dem Ziel, Gesteine, die aufgrund Ihrer geologischen Entstehung und wirtschaftlichen Bedeutung bemerkenswert sind, in das öffentliche Bewusstsein zu rücken. Bisher fiel die Wahl u. a. auf den Basalt, den Granit und den Sandstein.
Weitere Informationen unter www.gestein-des-jahres.de

Am Freitag, den 19. April 2013, findet eine Informationsveranstaltung im Kaolinwerk Kemmlitz statt, bei dem genauer auf Entstehung und Verwendung des Kaolinits eingegangen wird. Es besteht auch die Möglichkeit zur Befahrung des Tagebaus.

Forschungskooperation zur Erhöhung der Wirkungsgrade

Hannover (pte/27.08.2007/06:05) – Um Solarzellen, die weltweit immer beliebter werden, noch wirkungsvoller und günstiger zu machen, haben sich das Laser Zentrum Hannover http://www.lzh.de und das Institut für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal (ISFH) http://www.isfh.de zu einem Forschungsprojekt zusammen geschlossen. Die beiden Institute wollen damit die Sonnenenergie auch für den Großeinsatz noch effektiver machen.

Die Photovoltaikindustrie hat in den letzten Jahren hohe Zuwachsraten zu verzeichnen. Um jedoch auch weiterhin erfolgreich zu sein, bedarf es laufender Verbesserung. Die wesentlichen Faktoren für ein weiteres Wachstum in dieser Branche sind Genauigkeit, schnellere Fertigungszeiten und höhere Wirkungsgrade. Mithilfe der Lasertechnologie soll eine konkurrenzfähige Massenfertigung von Solarzellen demonstriert werden. Ziel dieses Projekts ist es, einen Herstellungsprozess mit wenig Ausschuss und insbesondere eine Reduzierung der Fertigungskosten zu realisieren. Auch neue Solarzellkonzepte mit hohen Wirkungsgraden sollen so zur Industriereife gebracht werden.

Derzeit ist der Trend dahingehend, immer dünner und größer werdende Siliziumscheiben herzustellen. Mit dem dafür eingesetzten üblichen Siebdruckverfahren nehmen allerdings auch die Bruch- bzw. Ausschussraten zu. Einen Vorteil bietet daher dir Bearbeitung mit der Lasertechnik: Sie ist berührungsfrei und ermöglicht die Bearbeitung dünnerer und größerer Scheiben mit weniger Ausschuss. Ein weiterer Vorteil der Lasertechnologie ist die Erreichung eines hohen Automatisierungsgrads. Experten gehen davon aus, dass herkömmliche Solarzellen an ihre Wirkungsgradgrenzen – zwischen 15 und 17 Prozent – stoßen. Auch hier biete sich eine deutliche Verbesserung mithilfe der Lasertechnologie. Sie ermöglicht neue Zellkonzepte und Verfahren, die die Solarzelle effizienter machen.

Durch Lasertechnologie kann sowohl eine verbesserte Strukturierung als auch eine optimale Ausnutzung der Zelloberfläche erreicht werden, zeigen sich die Experten überzeugt. Mithilfe kleinster Laserbohrungen können beispielsweise die Kontakte auf die Rückseite verlegt. Damit kann die zur Verfügung stehende Oberfläche um etwa fünf bis sechs Prozent vergrößert werden. Der Wirkungsgrad der Solarzelle kann auch zusätzlich gesteigert werden, wenn die Oberfläche durch die Laserbehandlung eine pyramidenähnliche Struktur erhält. Diese erhöht nämlich die Absorption der Sonnenstrahlen.

"Ein höherer Wirkungsgrad und weniger Ausschuss könnte zu einer kleinen Revolution in der Herstellung von Solarzellen führen", meint LHZ-Geschäftsführer Andreas Ostendorf. "Daher werden auch Konzepte für Laserbearbeitungssysteme ausgearbeitet, damit eine rasche Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis möglich ist." Bis Ende 2007 läuft das Projekt, das vom niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur und vom niedersächsischen Umweltministerium gefördert wird.

Polarstern kehrt mit wertvoller Fracht in Heimathafen zurück

Forschungsschiff mit 57 Metern Bohrkernen und 750 Kilogramm Gesteinsproben am Donnerstag in Bremerhaven erwartet

Das Forschungsschiff Polarstern wird am Donnerstag, 20. April 2017 mit
dem Morgenhochwasser in seinem Heimathafen zurückerwartet. Damit gehen
gut fünf Monate Antarktis-Saison für den Eisbrecher zu Ende.
Geowissenschaftler warten gespannt in Bremerhaven auf ihre Proben, die
sie im Februar und März auf einer sechswöchigen Fahrt im antarktischen
Amundsenmeer gewonnen hatten. Sie sollen helfen, die
Vereisungsgeschichte der Westantarktis zu entschlüsseln und die
Prognosen für den zukünftigen Meeresspiegelanstieg zu verbessern. Nach
dem Entladen beginnen die Vorbereitungen, um am 22. und 23. April die
Luken beim „Open Ship“ für Gäste zu öffnen.

Vermutlich bis zu 70 Millionen Jahre alt sind die ältesten
Meeressedimente, die Expeditionsteilnehmer aus dem Meeresboden gezogen
haben. „Wir haben zum ersten Mal Sedimentgestein aus der Zeit vor der
ersten großen Vereisung der Antarktis in diesem Teil der Westantarktis
erbohrt“, berichtet Dr. Karsten Gohl stolz. Der Geophysiker vom
Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und
Meeresforschung (AWI) war der wissenschaftliche Fahrtleiter der
Expedition ins antarktische Amundsenmeer. Seine Aufgabe war es, den
Einsatz des Bohrgeräts, der Sedimentlote, der seismischen und
aeromagnetischen Messverfahren, der geothermischen Temperatursonde und
der bathymetrischen und sedimentechographischen Kartierungen so zu
koordinieren, dass alle Fahrtteilnehmer mit Proben und Daten versorgt
waren. Zusätzlich brachten die Bordhelikopter Wissenschaftler auf
nahegelegene Inseln und das antarktische Festland, damit sie dort
Gesteinsproben nehmen und geodätische Messpunkte verorten konnten.

Das besondere Highlight war der erstmalige Einsatz des
Meeresboden-Bohrgeräts MeBo70 des Marum der Universität Bremen. „Wir
konnten bei elf Bohrungen mit dem MeBo bis zu 36 Meter tief in den
Meeresboden bohren“, berichtet Karsten Gohl begeistert. Damit das Gerät
Bohrkerne von Sedimenten ziehen konnte, die aus vergangenen Zeiten bis
vor 70 Millionen Jahren abgelagert wurden, wird es von Bord der
Polarstern an einem Spezialkabel zum Meeresgrund herabgelassen. Über das
Kabel steuert das MeBo-Team die Probennahme, bei der das rotierende
Bohrgestänge, das immer wieder aus einem Magazin verlängert wird, nach
und nach tiefere Sedimentschichten abteuft. Die Verbindung mit dem
Schiff bedingt, dass die Polarstern sehr genau auf Position bleiben
muss. Nur etwa zehn Meter seitlich und 20 Meter nach vorn oder hinten
darf sie sich bewegen, damit das MeBo in bis zu 1000 Metern Wassertiefe
sicher arbeiten kann.

Die besondere Herausforderung dabei: Im Untersuchungsgebiet waren
während der Expedition sehr viele Eisberge unterschiedlichster Größe
unterwegs, und solchen Kolossen muss auch ein Eisbrecher wie die
Polarstern ausweichen. „Gemeinsam mit Kapitän Stefan Schwarze und seiner
Crew haben wir Wissenschaftler versucht, aus Satellitenbildern,
Wetterberichten, Strömungsmessungen und der direkten Beobachtung
vorherzusehen, wie die Eisberge driften“, berichtet Fahrtleiter Gohl.
Dass sie dabei erfolgreich waren, zeigen die 57 Meter Sedimentkerne, die
sie jetzt in Bremerhaven von Bord holen werden. Ob die Proben und Daten
ausreichen, die Fragen der Eisschildentwicklung im Amundsenmeer
beantworten zu können, wird sich erst nach eingehenden Analysen in den
Laboren der Heimatinstitute herausstellen. „Gute Anhaltspunkte dafür
haben wir bereits in einer ersten Sichtung der Proben und Daten hier an
Bord gewonnen. So wissen wir, dass wir zum ersten Mal in diesem Teil der
Westantarktis Sedimentgestein erbohrt haben, das etwa 70 bis 50
Millionen Jahre alt ist. Die Sedimente stammen aus einer sehr warmen
Epoche aus der Zeit vor der ersten großen Vereisung der Antarktis“, sagt
Karsten Gohl. Weitere Bohrkerne enthalten Sedimentmaterial aus den
jüngsten Ablagerungen von Schmelzwassereinträgen des
Pine-Island-Gletschers, abwechselnd mit Ablagerungen aus der
Wassersäule. Diese helfen, das Alter der Ablagerungsprozesse und
Abschmelzgeschichte des Gletschers genauer zu bestimmen. [mehr zu den
wissenschaftlichen Hintergründen: https://www.awi.de/nc/ueber-uns/service/presse/pressemeldung/expedition-zu-den-gletschern-der-antarktis.html]

Die wissenschaftlichen Fahrtteilnehmer der Amundsenmeer-Expedition sind
bereits vor ihren Proben in ihren Heimatinstituten angekommen: Die
Antarktis-Fahrt endete Mitte März in Punta Arenas, Chile. Von der
Südspitze Südamerikas aus hat das Forschungsschiff Polarstern vor einem
Monat die rund vierwöchige Rückreise quer über den Atlantik begonnen.
Auf diesem Transit laufen luftchemische und physikalische Untersuchungen
sowie Atmosphärenforschung. In Las Palmas ist dann eine Gruppe von
Studierenden und Betreuern zugestiegen, die ein Trainingsprogramm zu
hydroakustischen Messungen durchführen. In Le Havre kommen fünf
Mitglieder des Ausschusses für Bildung, Forschung und
Technologiefolgenabschätzungen des Deutschen Bundestages und zwei
Vertreter des Bundesforschungsministeriums an Bord, um im
Wissenschaftsjahr 2016*17 – Meere und Ozeane in Begleitung von
AWI-Direktorin Prof. Karin Lochte Einblick in die wissenschaftliche
Arbeit auf Polarstern zu gewinnen. Nebenbei laufen an Bord bereits die
Vorbereitungen für das „Open Ship“. Bei dieser Veranstaltung am
Wochenende nach Ostern steht das Schiff der Öffentlichkeit offen. Die
Gäste können sich zusätzlich bei einem vielfältigen Rahmenprogramm über
die Forschung des Alfred-Wegener-Instituts informieren. [www.awi.de/open-ship]