Klimaschutz

ein Themenfeld im Forschungsschwerpunkt Geoenergiesysteme

Der Mensch nutzt den geologischen Raum als Quelle und Speicherort von Energie. Eine nachhaltige Nutzung dieses geologischen Raums erfordert ein umfassendes Verständnis der darin befindlichen Strukturen und ablaufenden Prozesse. Dieses Wissen ist Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende und das Erreichen der Klimaschutzziele. Unter Klimaschutz wird die globale Herausforderung nach Reduktion von Klimagas-Emissionen verstanden.

Klimaschutz durch Bekämpfung von Kohlebränden

Unkontrollierte  und spontan induzierte Brände in flach anstehenden oder ausbeißenden Kohleflözen, vornehmlich in Nordamerika, Australien, China und Indien, belasten Klima und Umwelt durch das Freisetzen großer Mengen an Luftschadstoffen, darunter insbesondere das Treibhausgas Kohlendioxid. Seit Jahren hat sich das LIAG an wissenschaftlichen Untersuchungen zum Prozessverständnis und letztlich zur Eindämmung und Verhinderung von Kohleflözbränden in Nord-China beteiligt. Die Zusammenarbeit mit der Xinjiang Universität in Urumqi und dem dortigen Xinjiang Coal-Fire Fighting Bureau ist 2017 durch die Gründung des XJU-LIAG Joint Center on Coal-Fire Research verstetigt worden. Für die Erkundung, Quantifizierung und Monitoring von Kohleflözbränden sowie die Überwachung von Risikogebieten (dazu gehören explizit auch gelöschte Kohlebrände) soll das gesamte methodische Portfolio des LIAG angewendet werden: Oberflächenveränderungen sollen mit LIDAR erfasst und quantifiziert werden. Die Kombination mit Wärmebildern liefert genaue Karten der thermischen Oberflächenanomalien. Die unterirdische Brandzone wird durch die thermisch induzierten Änderungen der elektromagnetischen Eigenschaften von Kohle und Umgebungsgestein lokalisiert. Durch Verwendung der Elektronen-Spin-Resonanz-Methode können Temperaturfelder im Untergrund rekonstruiert werden. Des Weiteren sind wesentliche Transporteigenschaften von Kohle und Umgebungsgestein mit den Methoden der Petrophysik darstellbar. Die komplexen Systemstrukturen und Prozesskopplungen im Kohlebrand werden durch Simulationen mit numerischen Modellen erschlossen, die anhand der Messdaten kalibriert werden.

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