ALBERT

Description: Gashydrate sind natürlich vorkommende feste Verbindungen aus Wasser und Gas, deren Erschließung als zukünftige Energiequelle von Interesse ist. Für die bohrtechnische Erschließung mariner Gashydratlagerstätten ist eine leistungsfähige Bohrspülung notwendig. Das vom Bohrmeißel gelockerte Sediment und darin enthaltenes Gashydrat werden durch die Bohrspülung nach übertage transportiert. Die Gashydratpartikel verlassen beim Aufsteigen im Ringraum in ca. 300 m Wassertiefe ihren Stabilitätsbereich und dissoziieren in Wasser und Gas. Um eine Verdünnung und eine Dichteerniedrigung der Bohrspülung zu verhindern, soll das Gashydratbohrklein stabilisiert werden. Gleichzeitig darf sich in der Bohrspülung bei Anwesenheit von freiem Gas in der Lagerstätte kein neues Gashydrat bilden. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Suche nach Additiven, welche die Gashydratneubildung und -dissoziation gleichzeitig hemmen. Es wurde ein Schüttelautoklav genutzt, um die Dissoziationstemperatur von Methanhydrat bei ca. 85 bar zu ermitteln und die Verzögerung des Hydratzerfalls bei Anwesenheit verschiedener Additive zu vergleichen. Es konnte ein Additiv gefunden werden, das diese Anforderungen erfüllt. Des Weiteren wurden neue rheologische Untersuchungsprogramme für verschiedene Spülungstypen erarbeitet, die eine detaillierte Charakterisierung der Fließfähigkeit, Thixotropie und Geleigenschaften von Bohrspülungen erlauben.

Description: Ausgehend von der Analyse werrasulfatischer Sedimentgefüge am Osthang der zechsteinzeitlich wirksamen Eichsfeld-Schwelle und ihrem Vergleich mit bekannten Gefügetypen von Beckensulfaten, kann die Entstehung des Sulfatwalles der Eichsfeld-Schwelle und anderer Sulfatwälle des Zechsteinbeckens erklärt und damit ein Beitrag zur paläotektonischen Entwicklung der Mitteleuropäischen Zechsteinsenke geleistet werden. Morphologische Vorbedingungen führen zur Ausbildung unterschiedlicher Lösungstiefen und verursachen dadurch unterschiedlich wirksame Eindunstung. Diese bedingt verstärkten Lösungsnachstrom und damit erhöhte Stoffzufuhr zu den Schwellengebieten. Es entsteht ein starkes Konzentrationsgefälle, das über den Untiefen intensive Sulfatabscheidung, in den Beckenräumen jedoch wegen dort nur allmählich zunehmender Lösungskonzentration die Bildung von geringmächtigen Sulfatlaminiten hervorruft. Bei sich angleichender Lösungskonzentration gelangen Flaseranhydrite, zugleich auf die Schwellenhänge übergreifend, zur Ablagerung. Mehrfach sich wiederholende Lösungeverdünnungen und nachfolgende Konzentrationen erzeugen rhythmisch sich wiederholende Konzentrationsgefälle mit stark unterschiedlichen Sedimentationsraten über Schwellen- und Beckenregionen. Am Schwellenhang bildet sich allmählich eine Sedimentationsterrasse. Längere Perioden anhaltender Lösungsverdünnung bedingen stabile Konzentrations- und Mächtigkeitsungleichgewichte. Sedimentumlagerungen sind die Folge. Die Resedimentation erfaßt zunächst das Lockermaterial der Schwellen. Es entstehen Sulfatturbidite, die auf Grund des Transportmechanismus von Trübeströmen auch über die Schwellenhänge hinaus in benachbarte Beckenräume getragen werden (distale Turbidite) und dort eine Mächtigkeitsaufblähung der Laminite verursachen. Bei extremen Mächtigkeitsungleichgewichten geht die turbiditische Resedimentation in die Umlagerung teilverfestigter und verfestigter Materialien über. Es entstehen Sulfat-Olisthostrome (Osthang der Eichsfeld-Schwelle).

Description: 1. Einleitung 2. Problemstellung 3. Paläogeographisch-paläotektonischer Rahmen des Untersuchungsgebietes 4. Untersuchungsergebnisse 4.1. Gradierte Werra-Sulfate und ihre Genesebestimmung 4.2. Brekzien des Werra-Sulfats 4.2.1. Genetische Deutung der Sulfatbrekzien 4.2.2. Der Bewegungsmechanismus des Sulfat-Olisthostroms 4.3. Die Beziehungen zwischen sulfatischen Turbidit- und Olisthostrom-Ablagerungen 5. Die Entwicklung der Sedimentationsverhältnisse an der Eichsfeld-Schwelle und ihre Beziehungen zur Beckensedimentation 5.1. Die Herkunft der turbiditischen und olisthostromaren Umlagerungsprodukte 5.2. Der Umlagerungsvorgang und seine Ursachen 5.3. Die Reichweite der turbiditischen und olisthostromaren Umlagerungen 5.4. Die Tiefe des Südharzbeckens 5.5. Die stratigraphische Einordnung der Umlagerungen 5.6. Die Sedimentgefüge der Becken- und Schwellensulfate und ihre Interpretation 5.7. Zu Randerscheinungen der Turbidit- und Olisthostrom-Genese 6. Das Modell der Sedimentationsverhältnisse an der Eichsfeld-Schwelle und im Südharzbecken 7. Paläotektonische Schlußfolgerungen Literatur Anhang (Abbildungen I bis XVII)

Description: Methodische Untersuchungen zur Schlußweise von Anomalien des geomagnetischen Feldes auf die Tiefe bis zur unteren Begrenzung ihrer Quellen können einen Beitrag zur Problematik der Auffindung des CURIE-Übergangsbereiches in der Erdkruste liefern. Als charakteristische Auswertegröße dient das Energiedichtespektrum, das über die zweidimensionale FOURIER-Transformation von flächenhaft vorliegenden Totalintensitätswerten gewonnen wird. Seine Untersuchung bringt ein Verfahren, das Tiefeninterpretationen zur Lage der Ober- und Unterkante der Quellen für die Modelle Prisma und Priamenensemble ermöglicht. Die Erweiterung für Doppelensemblemodelle gestattet es, durch Spektrenzerlegung unter Berücksichtigung der Kopplung der Teilbeiträge Aussagen über die mittleren Tiefenparameter beider Quellenensembles und das Verhältnis ihrer Magnetisierungen zu treffen. Die Methodik wird erfolgreich auf Felddaten unter Verwendung des Doppelensembles als Interpretationsmodell angewendet. Das bringt auch einen Beitrag zur Problematik, den Einfluß lokaler und regionaler Anomalien voneinander zu trennen. Für die Bearbeitung und Interpretation geophysikalischer Potentialfelder sowie die Erzeugung von Modellfeldern wird ein Bearbeitungssystem vorgestellt. Die Arbeit enthält die wesentlichsten Punkte der unveröffentlichten Dissertation (ROTHER, 1979).

Description: 1. Einleitung 2. Unterkante der magnetisch wirksamen Kruste 2.1. Magnetfeld der Erde und Krustenstruktur 2.2. CURIE-Isotherme - eine Grenzfläche in der vertikalen Gliederung der Erdkruste 3. Geomagnetische Interpretation - der Weg vom Anomalienfeld zu Aussagen über die Parameter seiner Quellen, speziell deren Unterkante 3.1. Direkte Aufgabe - Schluß vom Modell auf geophysikalisch meßbare Größen 3.1.1. Modell 3.1.2. Energiedichtespektrum 3.1.3. Komplexes Spektrum eines Modellensembles 3.1.4. Energiedichtespektrum eines Doppelensembles 3.2. Inverse Aufgabe - Schluß von geomagnetischen Anomalien auf die Parameter ihrer Quellen; spektrale Betrachtungen und Tiefenbestimmungen 3.2.1. Tiefenbestimmungen für Einzelquellen 3.2.2. Tiefenbestimmungen für Quellenensembles 3.2.3. Tiefenbestimmungen für Doppelensembles von Quellen 4. Verfahrens- und rechentechnische Realisierung der Erzeugung von Modellfeldern, der Bearbeitung und Interpretation geophysikalischer Potentialfelder 4.1. Allgemeine Bemerkungen 4.2. Überblick über mögliche Bearbeitungsschritte und ihre Kopplung 4.2.1. Direkte Aufgabenstellung 4.2.2. Dateneingabe 4.2.3. Übergang Ortsraum - Frequenzraum und Umkehrung 4.2.4. Datenaufbereitung 4.2.5. Spektrenberechnung 4.2.6. Logarithmisches radiales Energiedichtespektrum 4.2.7. Ergebnisse, Ausgabe, Darstellung von Feldern 4.2.8. Interpretation 5. Tiefeninterpretationen an Modell- und Felddaten 5.1. Einzelprismen 5.2. Prismenensembles 5.3. Doppelensembles 5.4. Anwendung auf Felddaten 5.4.1. Datengewinnung 5.4.2. Bearbeitung und Interpretation 5.4.3. Ergebnisse und Einschätzung 6. Zusammenfassung 7. Literaturverzeichnis

Description: Der THINKTANK „Industrielle Ressourcenstrategien“ ist national und europaweit einzigartig. Hochrangige Experten aus Wissenschaft, Politik und Industrie entwickeln gemeinsam Strategien, um die Rohstoffverfügbarkeit besser im Blick zu haben und unseren Bedarf präziser abzuschätzen. Neue Wege der Kreislaufführung für Massenrohstoffe sollen beschritten und ressourceneffiziente Prozesse frühzeitig angestoßen werden.

Description: Ein tragfähiges internationales Regelwerk, noch bevor der Run auf einen Rohstoff beginnt? Dies wäre ein Novum in der Menschheit. Die ‚United Nations Convention on the Law of the Sea‘ hat sich genau das zum Ziel gesetzt. Sie beschreibt die Hohe See mit ihren Ressourcen als gemeinsames Erbe der Menschheit. Über die Nutzung der Rohstoffe am Meeresboden wacht die Internationale Meeres­boden­behörde der Vereinten Nationen (IMB). Sie ist für alle mineralischen Ressourcen am Meeresboden zuständig. Wie funktioniert der Regelapparat? Kann ein solcher Abbau auch umweltschonend gestaltet werden? Dazu ein Interview mit Dr. Sven Petersen, Experte für marine Rohstoffe am GEOMAR in Kiel.

Description: Müssen immer neue Rohstoffvorkommen aufgetan werden, damit der steigende Bedarf für die Entwicklung von High-Tech-Produkten und Zukunftstechnologien gesichert werden kann? Obwohl Recycling in der Gesellschaft im Allgemeinen positiv wahrgenommen wird, werden Produkte aus recycelten Materialien häufig skeptisch gesehen. Eine Spurensuche zur Wahrnehmung der Qualität von Recyclingrohstoffen.

Description: Von welchen bekannten Mengen an Rohstoffen im Meer ist momentan die Rede? Wie fällt der Vergleich zum Land aus? Vermuten Experten im Meer überhaupt ein Rohstoffpotential, welches tatsächlich langfristig Alternativen bietet. Ein Überblick zum Stand des Wissens von Rohstoffvorkommen im Meer gibt Dr. Sven Petersen vom GEOMAR im Interview.

Description: Vorwort EZ, v.v.: Tektonische Deformation und Regionalmetamorphose PATALACHA, E.I.; SMIRNOV, A.V.: Die Hauptmechanismen des plastischen Fließens von Gesteinen bei tektonischen Prozessen und ihre praktische Bedeutung BANKWITZ, P.: Einige Aspekte der Faltenbildung PATALACHA, E.I.; POLJAKOV, A.I.: Regelmäßigkeit und Symmetrie geologischer Strukturen HOFMANN, J.: Quarzge.füge (c-Achsen-Orientierung) der Metamorphite des Erzgebirges und des sächsischen Granulitgebirges als tektonische Indikatoren MATim, G.: Der Einfluß tektonischer Bewegungen auf die metamorphe Kristallisation -- Beispiele aus dem kristallinen Grundgebirge Sachsens KAEMMEL, Th.; MAASS, I.; WAND, u.: Bemerkungen zu Isotopenvariationen des Kohlenstoffs ·in hochinkohlten Substanzen und Graphiten vordevonischer Sedimente und Metamorphite MÖBUS, G.: Einige Gedanken zum Mobilitätsverhalten der Gesteine in der Erdkruste, speziell im Grundgebirge und im glazigen beeinflußten Känozoikum SCHROEDER, E.: Zur zeitlichen Abfolge und zur Korrelation von Deformations- und Metamorphoseetappen PAECH, H.-J.: Versuch einer tektonischen Rayonierung der Faltungszonen Europas unter Berücksichtigung der faltungsbezogenen Deformationsintensitäten (Einengung und Interndeformation)

Description: Neue Studie des KIT zeigt: Pestizide verringern das Summen von Hummeln und damit die Menge des gesammelten Pollens.

Description: New study by KIT shows that pesticides reduce the buzz of bumblebees and thus the amount of pollen collected.

Description: Am 8. Oktober 2018 veröffentlichte der Weltklimarat IPCC seinen Sonderbericht zum 1,5-Grad Klimaziel im südkoreanischen Incheon. Der Bericht mahnt zur Eile. Um die Erderwärmung deutlich unter zwei Grad Celsius zu halten, sind alle gefordert: Regierungen, Wirtschaft und Bürger. In einem Interview des Forschungszentrums Jülich gibt Prof. Astrid Kiendler-Scharr eine Einschätzung des Berichts. Sie ist Leiterin am Institut für Energie- und Klimafolgenforschung (IEK-8) und hat als Gutachterin am IPCC-Sonderbericht mitgearbeitet. ESKP hat das Interview und die Ergebnisse des IPCC-Gutachtens zusammengefasst.

Description: Die vielen, weltweit verteilten, großen und kleinen Vegetationsfeuer stellen eine Belastung der Atmosphäre dar.

Description: Das 27. Schmucker-Weidelt-Kolloquium für Elektromagnetische Tiefenforschung fand vom 25. bis 29. September 2017 im Christian Jensen Kolleg (CJK) in Breklum an der Nordseeküste Schleswig-Holsteins statt und wurde unter der Leitung von Dr. Sebastian Hölz von der EM Arbeitsgruppe des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel ausgerichtet. Der Austragungsort trug dem traditionellen Geist des Kolloquiums Rechnung, indem das Kolleg mit seinem Ensemble von Tagungs- und Aufenthaltsräumen, kleinen Parks und schönen Unterkünften einen idealen Rahmen zum Kennenlernen, zum Wiedersehen, für Gespräche und für den wissenschaftlichen Austausch ermöglichte. Wie in den vergangenen Jahren auch konnten sich die Veranstalter auf die EM Community verlassen. 85 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus neun Nationen (Deutschland, China, Kanada, Schweiz, Tschechien, Irland, England, Schweden, Polen) fanden den Weg in den Norden. Neben den deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen waren auch acht internationale Universitäten und drei Firmen vertreten. Die inhaltlichen Schwerpunkte der Tagung lagen im Bereich der Magnetotellurik und der aktiven elektromagnetischen und geoelektrischen Verfahren. Das wissenschaftliche Programm mit insgesamt 30 Vorträgen und 43 Postern umfasste landgestützte, marine und luftgestützte Anwendungen und methodische Entwicklungen der EM, petrophysikalische Laboruntersuchungen zu elektrischen Gesteinseigenschaften und Entwicklungen im Bereich der Modellierung und Inversion. Neben derWissenschaft konnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer auf der traditionellen Exkursion ihre Fitness unter Beweis stellen. Am Mittwoch führte der Weg, nach einer kurzen Busfahrt zur Küste und der Begrüflung durch unsere Wattführerinnen, Frau Dethleffsen und ihre Tochter, direkt ins Watt zu einer Wanderung zur Hallig Nordstrandischmoor. Die Anstrengungen derWanderung durch den oft knietiefen Schlick wurde mit Getränken, Kaffee und Kuchen und einem zünftigen Grillfest auf der Hallig belohnt. DerWandertag wurde mit einer Fährfahrt von der Hallig nach Nordstrand abgeschlossen. Der vorliegende Kolloquiumsband umfasst 33 Beiträge. In diesem Band sind Extended Abstracts (3), Vortragsfolien (6) und Postern (24) zusammengefasst. Dieses Format der „Blauen Bände“ wurde das erste Mal nach dem 26. Kolloquium in Dassel eingeführt und wird nun in gleicher Form fortgeführt. Wir danken allen Teilnehmern, die mit ihren extended Abstracts, Folien und Postern dazu beitragen, die Breite des Kolloquiums auch in den „Blauen Bänden“ zu dokumentieren.

Description: Внедрение интегрированного управления водными и земельны- ми ресурсами (ИУВЗР) в Централь- ной Азии сегодня сталкивается с существенными проблемами. Са- мой основной задачей является создание и развитие потенциала на индивидуальном и организацион- ном уровнях. Аналитическая записка описывает подходы по наращиванию потен- циала, принятые Германской во- дной инициативой для Централь- ной Азии (“Берлинский процесс”), в частности: (1) краткосрочные про- фессиональные курсы, предлагае- мые исследовательским проектом ЦАВа; (2) региональная магистер- ская программа “Интегрированное управление водными ресурсами” реализуемая в Казахстанско-Не- мецком Университете в Алматы; (3) обучающий модуль по бассей- новому планированию, разрабо- танный в рамках программы GIZ “Трансграничное Управление во- дными ресурсами в Центральной Азии”. Эти подходы в основном на- правлены на развитие потенциала на индивидуальном уровне, но про- грамма GIZ по созданию бассейно- вых речных комиссий направленa также на развитие потенциала на институциональном уровне. Ключевыми факторами успеха стали региональные и транс-секторальные подходы, принятые всеми тремя программами, объединение науки и практики, и соответствие содержа- ния тренинга практическим потреб- ностям участников.

Description: Die im Norddeutschen Becken vorkommenden hochsalinaren, heißen Tiefenwässer besitzen ein beträchtliches Wärmepotential, das bisher in Neustadt-Glewe, Neubrandenburg und Waren zur Energiegewinnung genutzt wird. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand zum einen darin, die Herkunft und die Genese dieser Solen und der in ihnen gelösten Stoffe zu rekonstruieren. Ein zweiter Schwerpunkt bestand in der Ermittlung geochemischer Parameter, die für einen problemlosen Langzeitbetrieb geothermischer Anlagen und somit für deren Wirtschaftlichkeit von Bedeutung sind. Die untersuchten Solen stammten aus Aquiferen, die durch fünf Bohrungen (Neubrandenburg, Waren, Rheinsberg, Neustadt-Glewe, Hamburg-Allermöhe) in Tiefen von 1250 bis 3250 m (54 bis l28°C) erschlossen wurden. Alle untersuchten Na-Cl-Solen wurden aus Sandsteinaquiferen des Keuper (Contorta!Postera-Schichten) gefördert, für die mit zunehmender Tiefe steigende TDS-Gehalte (134 bis 224 g/1) charakteristisch sind. Die Zusammensetzung der gelösten Feststoffe blieb über einen Zeitraum von 3 Jahren konstant. Die Br/CJ-Verhältnisse der Solen sind kleiner als in eingedampftem Meerwasser. Dies und 811B-Werte von +23.8 %o bis +36.3 %o indizieren die Herkunft des Salzgehaltes durch Auflösung/Laugung von Salzen. Das Gas-Wasser-Volumenverhältnis in Proben geothermisch genutzter Solen liegt bei max. 1:10. Die Gasphase wird von C02, N2 und CH4 dominiert, wobei der Gehalt an C02 und CH4 mit der Tiefe zunimmt. Als Spurengase treten He, Ar, H2 und weitere Kohlenwasserstoffe auf (jeweils 〈1 Vol.-%). Die Gasphase des Thermalwassers Neustadt-Giewe zeigte über einen Zeitraum von 2 Jahren keine Änderung in ihrer Zusammensetzung. Periodische Schwankungen in sehr kleinen Konzentrationsbereichen während einer mehrtägigen Gasmeßkampagne korrelieren mit den Erdgezeiten. Die N2-Ar-He-Verhältnisse zeigen, daß es sich um tiefzirkulierende Oberflächenwässer handelt. Untermauert wird diese Interpretation durch die sehr niedrigen 3HefHe-Verhältnisse (R!Ra:S;O.Ol), die keine Mantelheliumkomponente anzeigen, sowie die gegenüber Luft (295.5) leicht erhöhten 40 Ar/36 Ar-Verhältnisse von bis zu 367.5. He-Akkumulationsalter als scheinbare Verweildauer der Solen von 20 bis 50 Ma wurden berechnet. Das Tiefenwasser von NeustadtGiewe besaß gegenüber den anderen Lokationen erhöhte Kohlenwasserstoffgehalte. Die 813C1,2,3- Werte weisen auf thermogenetische Kohlenwasserstoffe und auf ein marines Ausgangsmaterial mit einer Reife, die einer Vitrinitreflektion von etwa 1.2 % entspricht, hin. Die Herkunft aus Corgreichen Zechstein-Sedimenten ist wahrscheinlich, organisches Material des wesentlich tiefer liegenden Karbons scheidet als Quelle aus. Die 8180- und öD-Werte der Wässer zeigen an, daß meteorisches Wasser bei der Genese eine bedeutende Rolle gespielt hat. Die ermittelte isatopische Zusammensetzung der meteorischen Komponente weicht von heutigen Niederschlagswässern ab und weist einen letztmaligen Kontakt mit der Atmosphäre zu einer Zeit deutlich wärmeren Klimas als das heutige nach. Die in einem Thermalwasser vorhandenen Gase können die technologische Eignung der Sole und den Betrieb einer geothermischen Anlage maßgeblich beinflussen (Scaling, Auftreten brennbarer Gase, Entlösung von Gasen). Bei Vorhandensein Corg-reicher Sedimente nimmt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens brennbarer Gase in Wässern aus größerer Tiefe, die durch ihre höhere Temperatur wirtschaftlicher sind, zu. Um die Entgasung eines Tiefenwassers innerhalb einer Anlage zu verhindem und somit Scaling und unkontrolliertes Entgasen zu minimieren, wurde anhand Literaturdaten exemplarisch für den Thermalwasserkreislauf der Anlage Neustadt-Giewe (Sole mit den höchsten Gasgehalten) ein Mindestanlagendruck berechnet. Danach sind etwa 2 bar ausreichend, um ein Entgasen der Sole zu verhindern; Strömungseffekte erfordern jedoch eine Erhöhung des Anlagendrucks auf etwa 4 bar. Die zeitliche Konstanz in der Zusammensetzung der gelösten Feststoffe und der Gasphase über einen Zeitraum von 2 bzw. 3 Jahren zeugt von einer relativ großen räumlichen Homogenität der Aquifere, wodurch der Betrieb der Anlagen durch Änderungen in der chemischen Zusammensetzung der Solen kaum gefährdet zu sein scheint. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit haben gezeigt, daß sowohl bei der hydrodynamischen Vorerkundung als auch während des Betriebes eines geothermischen Heizwerkes die genaue Kenntnis der Gasmengen und der Gaszusammensetzung von entscheidender Bedeutung ist.

Description: Deep seated hydrothermal brines in the North German Basin have a considerable heat potential, which is currently used for geothermal energy recovery in Neustadt-Glewe, Neubrandenburg and Waren. One aim of this study was to reconstruct the origin of these brines and their dissolved substances. Another goalwas to determine geochemical parameters which are critically influence the long-term operation, and hence the econornic viability of geothermal plants. The brines come from aquifers which have been accessed by 5 boreholes (Neubrandenburg, Waren, Rheinsberg, Neustadt-Glewe, Hamburg-Allermöhe) in depths from 1250 to 3250 m (54 to 128 °C). All investigated Na-Cl-brines were produced from sandstone aquifers of the Keuper (Contorta!Postera layers). Typically, TDS-values (134 to 224 g/1) increase with depth. The compositions of the dissolved solids were constant during 3 years. The Br/Cl ratios of the brines are lower than evaporated sea water. This, and 811B-values of +23.8 %o up to +36.3 %o indicate dissolution/leaching of salt as the origin of the salt content. The gas-water volume ratio of samples from brines used for geothermal energy recovery are less than around 1:10. The gas phase is dorninated by C02, N2 and C~ with higher C02- and C~ contents with increasing depths. He, Ar, H2 and other hydrocarbons exist as traces ( 〈1 vol.% each). The gas phase of the thermal water from Neustadt-Giewe showed no changes in its composition during 2 years. Small · periodical variations in the concentrations obtained from gas monitaring over several days correlate with the earth tides. The N2-Ar-He ratios show that the waters are deep-circulating meteoric waters. This interpretation is supported by very low 3HefHe ratios (R!Ra:S;O.Ol), which show no mantle helium, and 40 ArP6 Ar ratios up to 367.5, which are slightly enhanced compared to air (295.5). He accumulation ages, taken as the apparent residence time of the brines, were calculated to be 20 to 50 Ma. Compared to the other locations the formation water from Neustadt-Giewe contained enhanced hydrocarbon contents. The 813C1,2,3 values point to thermogenic hydrocarbons and to a marine source rock with a maturity corresponding to about 1.2 % vitrinite reflectivity. An origin from Corg-rich Zechstein sediments seems probable, organic material from significantly deeper-seated Carboniferous formations can be ruled out. The 8180 and ÖD values of the waters confirm that meteoric water played an important role in the brine genesis. The determined isotopic composition of the meteoric component deviates from recent precipitation and indicates a last contact with the atmosphere at a time when climate conditions were significantly warmer than today. Gases dissolved in thermal waters can significantly affect both the technological suitability of a brine and the operation of a geothermal heat plant (scaling, degassing, occurence of flammable gases). If Corg-rich sedimentary rocks occur, the probability of the occurence of flammable gases increases in waters from larger depths, which are more economic due to their higher temperature. The pressure needed to prevent degassing inside a plant and thus to rninirnize scaling and uncontrolled degassing was calculated for the example of the thermal water cycle at Neustadt-Giewe (brine with the highest gas content). About 2 bars are sufficient to prevent degassing; however, flow effects require increasing the pressure up to about 4 bars. The constant composition of both the dissolved solids and gases over a period of 2 to 3 years is a sign of a relatively large spatial uniformity of the aquifers. Therefore the continuous operation of the plants seems unlikely to be endangered by a change in the chernical composition of the brines. The results of this study have shown that during the hydrodynarnic reconnaissance as weil as during the operation of a geothermal heat plant, precise knowlegde of the gas concentration is of essential importance.

Description: Zeitbereichs-IP ist eine Standardmethode in der Mineralexploration (Zonge, 1976) und wird vorwiegend angewendet, um die Widerstands - und Aufladbarkeitsverteilung des Untergrundes aufzulösen (z.B. Wynn, 1978). Nach wie vor die am häufigsten angewandte Methode ist die Integration der Fläche unter dem Zerfallssignal. Diese Integration wird in der Regel bereits in der Messapparatur vorgenommen, so daß der Anwender lediglich die Werte für die Aufladbarkeit und den Widerstand erhält. Die Benutzung einer Aufzeichnungsapparatur für die LOTEM Methode (siehe Strack, 1992) erlaubt die Verarbeitung des Zerfallssignales als Zeitreihe. Diese Zeitreihe kann gefiltert, gestapelt und anschließend modelliert/invertiert werden. Die Modellrechnung bzw. Inversion erfolgt mit einem veränderten Zeitbereichs EM Programm, welches auf die komplexe Cole-Cole Leitfähigkeit erweitert wurde (siehe Cole & Cole 1941). Die Inversion wird nach der Marquart Methode durchgeführt (siehe auch Inman, 1975 und Glenn, 1973).

Description: Im Rahmen eines von der BGR bearbeitete ein FuE-Vorhaben „Pilotstudie zu einer aerogeophysikalischen Landesaufnahme" fanden 1999/2000 aerogeophysikalischen Messungen nordwestlich des Harzes im Messgebiet „Rhüden - Lutter a. B." statt. Das Messgebiet umfasst eine Fläche von etwa 200 km2, von denen etwa die Hälfte eine bis zu 50 m mächtige Quartärbedeckung aufweist. Auf Basis der AEM-lnversionsergebnisse lassen sich aufgrund ausreichender Widerstandskontraste verschiedener mesozoischer Schichten im Messgebiet die (Quartär-abgedeckte) Geologie mit den flach bis halbsteil einfallenden Schichten in den Horizontal- und Vertikalschnitten klar erkennen. Dabei treten besonders die harten Kalksteine des Unteren Muschelkalk und der Oberkreide sowie die Sandsteine der Unterkreide (Hilssandstein) durch hohe spezifische Widerstände (p 〉 200 Qm) und die weichen Tonsteine des Oberen Buntsandstein (Röt) und des Unteren Jura sowie die Mergelsteine des Mittleren Keuper und der Oberkreide (Coniac) durch niedrige spezifische Widerstände (p 〈 20 Qm) hervor. Aufgrund der Zuordnung der Gesteinsschichten zu den Modellschichten des spezifischen Widerstandes war es möglich, die durch mächtige Quartärablagerungen verhüllten Störungszonen zu kartieren.

Description: Die Entwicklung der Geoelektrik-Apparatur SIP-256 zur Bestimmung der komplexen elektrischen Leitfähigkeit fand im Rahmen des Graduiertenkollegs „Archäologische Analytik" statt. Ziel ist es, innerhalb dieses DFG-Projekts, die Polarisierbarkeit als einen weiteren bodenspezifischen Parameter in der archäologischen Prospektion zu etablieren, aber auch grundsätzlich die Auflösbarkeit oberflächennaher 3D-Objekte in der Geoelektrik zu untersuchen. Die ersten Messungen beschränkten sich auf das Labor bzw. auf bereits bekannte archäologische Strukturen. Mit der Anwendung verschiedener Elektrodenanordnungen sollte zunächst die Tiefenauflösung der jeweiligen Meßkonfiguration untersucht werden. Ziel war es außerdem, die Reproduzierbarkeit der physikalischen Parameter, sowie die Position der Strukturen in der anschließenden Inversion zu überprüfen. In dem vorliegenden Beitrag sollen die ersten Ergebnisse dieser Untersuchungen vorgestellt werden.

Description: Der glazio-isostatische Ausgleich in Island als Folge des Abschmelzens der größten europäischen Eiskappe, dem Vatnajökull, verursacht zeitliche Änderungen der Schwere und Landhebung. Nach Auswertung der Schweredaten zeigt sich ein charakteristisches Verhalten. Die Schwereänderungsrate beträgt ca. -4 mikroGal/a am Eisrand (50 km Entfernung vom Eiszentrum)und ca. 1 mikroGal/a in Höfn (75 km Entfernung vom Eiszentrum). In größeren Entfernungen vom Eiszentrum (150 bis 250 km) werden die Raten kleiner als 1 mikroGal/a und nähern sich schließlich Null. Vorwärtsmodellierung liefert eine Lithosphärenmächtigkeit von 10 bis 15 km. Die Asthenosphärenviskosität ist 3 x 1017 bis 1 x 1018 Pa s. Diese Werte bestätigen frühere Resultate aus GPS-, seismischen und theoretischen Untersuchungen. Eine deutlich bessere Anpassung an die Meßdaten ergibt sich für erhöhte Asthenosphäremächtigkeit (165 bis 170km). Vermutlich reflektiert dies die spezielle Lage Islands oberhalb eines Plumes.

Description: GFZ German Research Centre for Geosciences has a long tradition in research data management and practice in making data accessible to the scientific community. Since its publication in 2016, the „FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship“ quickly evolved as a standard for research data management worldwide. GFZ is committed to these standards and has accordingly taken a series of actions which are described here. A key tool for FAIR data management at GFZ is the citable publication of research data with Digital Object Identifier (DOI). GFZ has a long tradition in research data management and practice in making data accessible to the scientific community. Since its publication in 2016, the „FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship“ quickly evolved as a standard for research data management worldwide. GFZ is committed to these standards and has accordingly taken a series of actions which are described here. A key tool for FAIR data management at GFZ is the citable publication of research data, data collections and software with Digital Object Identifier (DOI) complementary to well-established disciplinary standards and data management.

Description: Since the early days of Deep Biosphere research almost 100 years ago, this research field has gained momentum over the last 30 years. Much new information could be gained, some of it challenged our concepts about the limits of life and the mechanisms of global biogeochemical cycles. Besides the scientifically motivated questions, there are many applied aspects that play a major role in this research area. Industrial utilization of the deep subsurface is rapidly increasing, and decisions about utilization concepts require a profound knowledge about the processes that control these environments. Much of this process understanding is still lacking. Additional to research on processes, GFZ cultivates previously unknown microbes from deep biosphere environments. These organisms allow studying the adaptations to the peculiar environmental conditions and isolation of novel biomolecules with potential biotechnological applications.

Description: The water cycle is of paramount importance to human society: shortage of water and intensive droughts have been linked to the downfall of ancient civilizations. At the same time water is an important agent of change on the Earth’s surface, removing and transporting vast amounts of sediments from their source to marine sinks. As such, water is the basis of life as well as a pacemaker of the biogeochemical cycles, such as the carbon cycle. Short-term, abrupt changes (101 to 103 years) in the water cycle have the potential to threaten human societies directly, while long-term changes can affect the global biogeochemical cycles, in particular the carbon cycle. In the Organic Surface Geochemistry Lab (Section Geomorphology) of GFZ we are using biomarker based molecular methods a) to understand the drivers of change in the short-term water cycle during past, abrupt climatic changes; and b) to investigate processes that determine the erosion, transport and burial of organic carbon into long-term geological sinks – processes which are responsible for the relatively stable climatic conditions which have allowed the sustainment of life on Earth. By combining paleoclimatic, geomorphological and organic-geochemical approaches we gain new insights into the stabilizing and destabilizing factors, that control the water and the carbon cycles over various geological timescales.

Description: The Earth and its surface are tightly linked to the global climate system by turbulent exchange fluxes of energy and matter, for example greenhouse gases. This is true both for “deep Earth” geologically generated heat or gases reaching the surface and those of biogenic origin in the near-surface environment. For a better understanding of Earth-atmosphere interactions and in particular their feedbacks, the Helmholtz Young Investigators Group TEAM at GFZ studies the surface-atmosphere exchange of heat, water vapor, carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) on a range of temporal and spatial scales – from hours to years and from 〈 1m² to more than 10 000 km². A regional focus is on degraded peatlands. While natural peatlands play a central role in the climate system as major carbon sink storing twice the amount of carbon that is contained in the Earth’s forests, a large fraction of the world’s peatlands has been drained for agriculture and subsequently lost that carbon storage capacity. Drained and degraded peatlands are significant and longterm carbon dioxide sources and thus contribute to further climate warming. In NE Germany, up to 20 % of the overall carbon dioxide emissions are from drained peat and a tool in reducing national greenhouse gas emission is therefore the re-wetting of peatlands to restore their natural carbon sink capacity. TEAM monitors the long-term greenhouse gas dynamics in such re-wetted sites and investigates the underlying processes and spatiotemporal drivers of the dynamics.

Description: Geodesy aims to determine the geometric figure and the gravitational field of the Earth, as well as its orientation in space. Steadily increasing accuracies, with which these tasks are being solved, are based on corresponding improvements in geodetic measuring data, both, on the quantitative as well as the qualitative level. Similar developments in the acquisition, processing and analysis of observation data, which have always been at the limit of the technically and scientifically feasible, are witnessed in the fields of seismology and geomagnetism as well. Recently however, innovative developments, building on Big Data approaches, are emerging with the combination of diverse data streams into integrated processing environments. Geodetic, seismological and geomagnetic observation data are fundamental for a better understanding of Earth system processes. The combination of these geoscience data collected by ground- and space-based sensors, their consistent processing, validation and assimilation into complex Earth system models contribute in an essential way to the future implementation of GGOS, the Global Geodetic Observing System.

Description: Data Science aims at extracting information and knowledge from data. It comprises methods, processes, algorithms and technologies for management, processing and analysis of data. It is an interdisciplinary field applying concepts and techniques from mathematics, statistics, information technology, and application domains such as geosciences. Data Science is gaining more and more importance for science. It complements the traditional scientific approaches of empirical, theoretical and computational research with explorative strategies; developing reasoning- based hypotheses is complemented by suggesting correlations and complex interrelationships based on data alone. Data Science can also help to exploit the information contained in large data sets based on existing understanding of the processes and known gaps in our understanding. In this way data science may lead to novel, unexpected and valuable knowledge of complex natural or man-made systems.

Description: Das Jahr 2017 war auf dem Potsdamer Telegrafenberg, der langjährigen Heimat von Friedrich Robert Helmert, geprägt durch mehrere Jubiläen: der 125ste Jahrestag der Eröffnung der neuen Forschungsräumlichkeiten des Geodätischen Instituts wurde am 06. April 2017 unter Beteiligung von zahlreichen Gästen mit einem bunten Festprogramm gefeiert. Am darauf folgenden Tag haben mehrere Vortragende in einem gut besuchten Kolloquium an das 100ste Todesjahr von F.R. Helmert erinnert. Dies wurde ergänzt durch zahlreiche Vortragsveranstaltung und weitere Kolloquien zu Helmert, die im Jahr 2017 an mehreren Orten in Deutschland durchgeführt wurden, wie z.B. in Aachen, Dortmund und - an seinem exakten Todestag, dem 15. Juni – in Potsdam. Die faszinierende Ausstellung „Fokus Erde“ hat im Frühjahr 2017 im Haus der Brandenburgisch- Preußischen Geschichte in Potsdam die Entwicklung der Geodäsie als Wissenschaft in den letzten beiden Jahrhunderten mit beeindruckenden Exponaten einer breiten Öffentlichkeit präsentiert. Es war zu sehen, dass die Geschichte der Geodäsie – national wie auch international – im ausgehenden 19. Jahrhundert wesentlich vom Potsdamer Telegrafenberg aus geprägt wurde und es muss nicht erstaunen, dass in der Ausstellung die Leistungen von Helmert, sowohl als Wissenschaftler, Hochschullehrer, geodätischer Beobachter wie auch als Organisator wissenschaftlicher Projekte eine besondere Rolle spielten. Bei den Feiern zum 25-jährigen Bestehen des Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches Geoforschungszentrum (GFZ), die ebenfalls im Jahr 2017 stattfanden, wurde immer auf die großartigen wissenschaftlichen Leistungen des langjährigen Institutsdirektors Helmert hingewiesen, die eine unverzichtbare Grundlage der heutigen Arbeiten am GFZ bedeuten und in deren Tradition sich das GFZ auch heute noch sieht. Der vorliegende Band soll insofern die unterschiedlichen Bereiche des Lebens und Wirkens von F.R. Helmert, die zum Teil im Jubiläumsjahr 2017 an verschiedenen Stellen zu Tage befördert wurden, zusammenführen und, ergänzt um weitere neu recherchierte Aspekte, den Bogen bis in die heutige Zeit der Satellitengeodäsie und des Einsatzes von Hochleistungsrechnern für geodätische Aufgaben spannen. Ohne die grundlegenden Arbeiten von Helmert wäre diese Entwicklung nicht möglich gewesen. In diesem Sinne nehmen wir seinen Geburtstag am 31. Juli 1843 zugleich zum Anlass, sein wissenschaftliches Wirken zu seinem 175. Ehrentag mit diesem Buch zu würdigen. Allen Beteiligten an den genannten Veranstaltungen wie auch den Autoren des vorliegenden Bandes sei hiermit ausdrücklich gedankt. Den Beiträgen vorangestellt ist eine Bildauswahl mit Portrait- und Gruppenaufnahmen, die Helmert zu verschiedenen Zeiten und in unterschiedlichen Positionen seines wissenschaftlichen Wirkens präsentieren.

Description: Mit dem Journal "System Erde" berichtet das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ über die unterschiedlichen Facetten seiner Forschungsarbeiten. Die Reihe richtet sich vor allem an Entscheidungsträger in Wissenschaft, Gesellschaft und Politik, an interessierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie an die fachinteressierte Öffentlichkeit.

Description: Involving citizens into science has long tradition; examples are bird watching or weather observation. Digital technologies foster citizen science by providing easy to use apps via the Internet serving specific scientific tasks. At GFZ we develop and test approaches to receive data provided by citizens for various scientific applications: Examples are the quantification of light pollution during the night, and the assessment of damages to buildings caused by flood. Data provided by citizens should complement scientific data collected by sensors and thus overcome shortcomings sensors have. In the case of quantifying light pollution an app allows participants to use their visual system as a sensor to measure the brightness of the sky. The app directs participants to find a particular star in the sky, and then report whether it is visible or not. To assess flood damage we develop a system that filters relevant images from the huge amount of information available in social media and to extract suitable information such as inundation depth and area or water pollution. It also supports scientists to judge reliability and usefulness of the information derived from social media. In several studies we already could show the scientific value of data provided by citizens.

Description: The relationship between gas hydrates, microorganisms and the surrounding sediment is extremely complex. Microorganisms can either act as producer or consumer of organic compounds. By converting organic matter microorganisms produce methane and therefore provide the prerequisite for gas hydrate formation. In natural environment clay minerals immobilize the substrates feeding the methane producing microorganisms. As a result of microbial activity gas hydrates are surrounded by a great variety of organic compounds which are not incorporated into the hydrate structure but influence the formation process. Through anaerobic metabolic activity special bacteria produce biosurfactants which were found to enhance the hydrate formation process significantly and act as nucleation centres. Another source of organic compounds is sediment organic matter (SOM) originating from plant material or animal remains which may also enhance hydrate growth. On the other hand methane is an energy source for special microbial methanotroph communities growing either aerobically or anaerobically. In sediments containing oxygen this methane will be oxidized into carbon dioxide. In the lower parts of the sediment methane originating from gas hydrates is oxidized anaerobically into bicarbonate by methanogenic archaea and sulphur reducing bacteria. In presence of dissolved calcium bicarbonate precipitates as calcium carbonate und forms carbonate crusts within the upper sediment layers of the sea floor.

Description: In recent years a widely disseminated microbial deep biosphere was discovered in the subsurface of the Earth. This finding opens the view to a fascinating new world under our feet and forms a new topic in modern microbiology and geoscience research. With its recognition the curiosity arises how these deeply buried microorganisms are able to survive in the deep subsurface. Important questions concerning theses survivalists are: what are the carbon and energy resources of these microbial ecosystems, what are the biotic and abiotic processes of substrate provision and what is the role of the deep biosphere in the organic matter transformation in the geological subsurface carbon cycle? The topic concerning the feedstock for deep microbial life forms the core of the deep biosphere research in Section Organic Geochemistry at GFZ German Research Centre for Geosciences.

Description: Уже сегодня Центральная Азия сталкива- ется с водным стрессом из-за конкуриру- ющего использования воды и преоблада- ния низкой эффективности водополь- зования. В будущем, климатические, ги- дрологические и социально-экономиче- ские изменения могут обострить ситуа- цию. Исследования, проведённые в рамках проекта CAWa показали, что на основе сценариев климатических моде- лей, изменение климата приведёт к даль- нейшему увеличению средней годовой температуры воздуха, а также температу- ры в зимний и летний периоды, и суще- ственному дальнейшему сокращению площадей покрытых ледниками, напри- мер в Тянь-Шане в бассейне р. Нарын на 20–60 % до 2050 года по сравнению с ны- нешним состоянием оледенения. Режим речного стока, как ожидается, изменится с ледниково-нивального на плювио-ни- вальный режим с увеличением стока в весеннее время и уменьшением стока в летние месяцы по наиболее пессими- стичному сценарию климатических изме- нений. К 2050 году повышение темпера- туры вызовет увеличение потребности воды для сельскохозяйственных культур на 5 –15 % для большинства традицион- ных культур в Ферганской долине. Подробный анализ сценариев для Фер- ганской долины показал, что экономика может справиться с будущими условия- ми, если (1) эффективность водопользо- вания в орошаемом земледелии увели- чится путём применения новых технологий орошения и улучшения ирри- гационной инфраструктуры, (2) исполь- зование земли отрегулируется в пользу новых товарных культур, таких как ово- щи, фрукты и виноград. Это беспрои- грышные меры по адаптации, которые экономики стран Центральной Азии должны предпринять, чтобы приспосо- биться к социально-экономическим из- менениям, даже при условии отсутствия изменений климата.

Description: Remote sensing data analysis retrieves spatial-temporal information about the Earth‘s surface from remotely sensed optical and radar images. For this purpose accurate and efficient classification or parameter quantification techniques must be used. Consequently, there exists a long tradition in remote sensing to employ methods and techniques from the field of machine learning. They can be regarded as „universal function approximators“ that are able to link any data in order to derive connections, conclusions and predictions efficiently using different learning strategies. In the following, current research topics of the Remote Sensing section of the GFZ are presented, in which different forms of machine learning are used.

Description: В контексте Интегрированного Управления Водны-ми Ресурсами (ИУВР), обоснованное принятие ре-шений требует точных, своевременных, простран-ственно обширных, последовательных и понятныхнаборов данных о климате, водных и земельныхресурсах. Технологии наблюдения за поверхностьюЗемли предоставляют подобные наборы данных, атакже методы и инструменты для создания инфор-мационных продуктов высокого качества с цельюподдержки процесса планирования и принятиярешений. На основе примеров из проекта CAWaданная Аналитическая записка рекомендует ис-пользование технологий наблюдения за Землей и ихинтеграция в системы оперативного мониторинга иподдержки принятия решений в Центральной Азии.

Description: Visual Analytics is a method that combines visualization and automated analysis in highly interactive interfaces. These systems enable geoscientists to explore their data sets, to steer the analysis process and assess results. In this article, we explain the potential of Visual Analytics with three examples that were developed at the GFZ in recent years in close cooperation between computer scientists and geoscientists. They include (1) the analysis of lake sediments to understand climate and landscape developments in the past, (2) the analysis of complex geochemical simulation models in fluid systems modeling, and (3) the validation of simulation models in Earth system modeling. The developed Visual Analytics concepts largely differ from each other due to the variety of analytical tasks and data characteristics across the applications. Nevertheless, the examples reveal common benefits of using Visual Analytics for data interpretation in geoscientific research. The method supports the full exploration of complex data sets rather than relying on small sample sets. Geoscientists can employ their expert knowledge to correctly interpret data where automatic methods alone are not sufficient. Yet, the close linking with automated methods enables the handling of large and complex data sets. In sum, the novel Visual Analytics concepts contribute to data interpretation and thereby to answering relevant geoscientific questions.

Description: Diese Handreichung soll als Einstieg für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die mit digitalen Daten arbeiten, sowie für alle an dieser Thematik Interessierten dienen und bietet darüber hinaus Hinweise zu weiterführender Information. Sie wurde von der Arbeitsgruppe „Forschungsdaten“ der Schwerpunktinitiative „Digitale Information“ der Allianz der deutschen Wissenschaftsorganisationen1 verfasst.

Description: Als erstes Arbeitsergebnis legt die Ad-hoc-AG Open-Access-Gold dieses Positionspapier vor. Es richtet sich an wissenschaftliche Einrichtungen, die sich aktiv mit Aspekten des Open-Access-Publizierens befassen und bündelt und bewertet die Anforderungen an Verträge nach dem Publikationskostenmodell. Darüber hinaus greift es die Verknüpfung von Subskription und Open Access auf und gibt den adressierten Institutionen Anregungen zur Gestaltung ihrer Open-Access-Strategien. Das Ziel ist es, im Bereich des wissenschaftlichen Publizierens Transparenz und Nachhaltigkeit im Sinne der Wissenschaft herzustellen und die Perpetuierung früherer Fehlentwicklungen zu vermeiden.

Description: In our meeting Dynamic Earth – from Alfred Wegener to today and beyond we will review how Wegener‘s findings evolved into to modern Earth system science including its impact on climate and the Earth surface, and how this system affects our daily life: where humans live, what risks we are exposed to, where we find our resources. In the meeting we will hold sessions that cover the entire geoscience spectrum (from mineral physics over solid earth geodynamics to the climate sciences) and that explore the consequences of Wegeners findings on how humans use our planet today (from energy and mineral resources over georisks to utilisation of the subsurface and materials for modern society). We have invited keynote speakers that are eminent international scientists in these fields. In events open to the general public we will get an account of Wegeners final trip to Greenland on the history of science of his hypothesis.

Description: Программа GIZ «Трансграничное управление водными ресурсами в Централь- ной Азии» поддерживает сотрудничество между Кыргызстаном и Таджикиста- ном по совместному управлению бассейном реки Исфары путем развития по- тенциала в области устойчивого бассейнового планирования и управления. Кроме этого, реабилитация малых инфраструктурных объектов и автоматиза- ция систем учета воды направлены на обеспечение безопасного и равномерно- го распределения водных ресурсов в бассейне. Улучшенное управление вод- ными ресурсами и модернизация инфраструктуры реки Исфары способствуют повышению осведомленности и уровня водообеспеченности более 200 000 водопотребителей в обеих странах. В комплексе с проводимыми мероприятия- ми по трансграничному сотрудничеству, предложенные меры направлены на противодействие потенциальным конфликтам по причине ограниченных оро- шаемых земель между жителями соседних государств в приграничных райо- нах, что также является следствием «водного вопроса». Программа GIZ «Трансграничное управление водными ресурсами в Централь- ной Азии» реализуется по заказу Министерства иностранных дел Германии и софинансируется Европейским Союзом.

Description: Nach den Ergebnissen einer rund 17 km langen, N-S über die penninischen Fenster von Bernstein und Rechnitz-Köszeg verlaufenden Tiefenreflexionsseismik Iässt sich die Erdkruste am Alpenostrand allgemein in eine seismisch transparente Oberkruste und eine reflektive Unterkruste unterteilen. In der Oberkruste deuten Bänder bzw. Zonen erhöhter Reflexionsdichte auf eine interne Strukturierung des Penninikums hin. Die Tiefe und der Verlauf der Basis des Penninikums konnte aufgrund der geringen Untergrundüberdeckung und aufgrund des fehlenden Anschlusses an eine Tiefbohrung nicht eindeutig festgelegt werden. Nach einer der diskutierten Möglichkeiten würden dem Penninikum zugeordnete Einheiten im Bereich des penninischen Fensters von Bernstein bis in eine Tiefe von rund 7 km reichen und unmittelbar südlich des Fensters von Rechnitz-Köszeg mit rund 20° südlich einfallen. Ab einer Tiefe von etwa 18 km zeichnet sich eine äußerst reflektive, durch „reflexionsärmere" Zonen unterteilte Unterkruste ab. Im nördlichen Teil des Profils legen ausgeprägte Reflexionen großer Amplitude die Erdkrusten-Mantelgrenze eindeutig bei 10,4 s (33 km ±1,5) fest. Im südlichsten Profilabschnitt spricht ein typisches Abklingen der Unterkrustenreflexionen für eine Positionierung der „Moho" bei rund 9,9 s (30,5 km ±1,5). Allgemein weist neben der reflexionsseismisch gut ausgebildeten Mohorovicic-Diskontinuität speziell die Reflexionscharakteristik der Unterkruste auf eine in geologisch junger Zeit gedehnte Erdkruste hin.

Description: The Eifel is the youngest volcanic area of Central Europe. The last eruption occurred approximately 11000 years ago. Little is known about the deep origin and the mechanism responsible for the Eifel volcanic activity. Earthquake activity indicates that the Eifel is one of the most geodynamically active areas of Central Europe. In this work the receiver function method is used to investigate the upper mantle structure beneath the Eifel. Data from 96 teleseismic events (mb 〉 5.2) that were recorded by both permanent stations and a temporary network of 33 broadband and 129 short period stations had been analyzed. The temporary network was operating from November 1997 till June 1998 and covered an area of approximately 400x250 km^2 centered on the Eifel volcanic fields. The receiver function analysis reveals a clear image of the Moho and the mantle discontinuities at 410 km and 660 km depth. Average Moho depth is approximately 30 km and it shows little variation over the extent of the network. The observed variations of converted waveforms are possibly caused by lateral variations in crustal structure, which could not resolved by it receiver functions}. Inversions of data and migrated it receiver functions} from stations of the central Eifel array suggest that a low velocity zone is present at about 60 to 90 km depth in the western Eifel region. There are also indications for a high velocity zone around 200 km depth, perhaps caused by dehydration of the rising plume material. The results suggest that P-to-S conversions from the 410-km discontinuity arrive later than in the IASP91 reference model. The migrated data show a depression of the 410 km discontinuity of about 20 km, which correspond to an increase of temperature of about 140° Celsius. The 660 km discontinuity seems to be unaffected. This indicates that no mantel material rises up from directly below the 660 km discontinuity in the Eifel region or the Eifel-Plume has its origin within the transition zone.

Description: Progress in sensor systems and computer simulation create large volumes of data with a variety of parameters. This development brings Big Data and the related challenges for data processing and data analysis also into the focus of geoscience. Computer science has developed concepts and technologies to handle Big Data. Geoscience can benefit from them since they facilitate efficient information extraction from big data, such as data from satellite-based remote sensing systems, or data from seismological or meteorological observation systems. To make use of computer science concepts and technologies, they have to be adapted into geoscience. Examples for this adaption are the development of efficient scalable geoscientific analysis methods by applying the divide-and-recombine concept, or the adaption of geoscientific methods to existing Big Data technologies.

Description: Oberflächennahe Aeromagnetik mit kleinen, unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) erlaubt durch geringe Flughöhen (⇠ 1m) eine hohe räumliche Auflösung, ähnlich der bei einer Messung zu Fuß, hat jedoch gegenüber letzterer den Vorteil der höheren Geschwindigkeiten (⇠ 5ms−1). In existierenden Systemen werden Totalfeld bzw. Totalfeldgradienten ausgewertet. Dieses Projekt hat das Ziel, ein hochauflösendes Gradiometersystem zu entwickeln, mit dem die Gradienten der Magnetfeldkomponenten bestimmt werden können. Voraussetzung dafür ist eine möglichst gute Kenntnis der Störungen durch das UAV, der Lage der Sensoren relativ zum Erdfeld und zum UAV, sowie die Verwendung einer Aufhängung, die Schwingungen und starke Bewegungen dämpft.

Description: Das Gebiet zwischen Rheinischem Schiefergebirge und Fränkischem Schichtst ufenland bis hinauf zur Norddeutschen Tiefebene war in den letzten zwei Jahrzehnten oft Gegenstand elektromagnet ischer Messungen. Durch zahlreiche Diplom- und Doktorarbeiten und nicht zuletzt durch die im Rahmen des Eifel-Projektes (LEIBECKER 2000) durchgeführten Messungen liegen Daten von insgesamt 51 Stationen vor. Im Sommer 1999 und 2000 wurde in Feldexperimenten mit 12 Magnetotellurik(MT )Stationen dieses Meßnetz erweitert (Abb.l) . Durch die gemeinsame Interpretation dieser 63 Stationen kann erstmals eine Aussage über die großräumige Leitfähigkeitsverteilung des oberen Mantels unter dem Meßgebiet getroffen werden.

Description: 3D-Modellrechnungen haben erst in den letzten Jahren eine größere Bedeutung erlangt, da die hierfür benötigten Rechen- und Speicherkapazitäten erst nach den jüngsten Fortschritten in der Computertechnologie zur Verfügung stehen. In den meisten Fällen wurde hier die Integralgleichungsmethode benutzt (z.B. Ting & Rohmann, 1981; Wannamaker et al., 1984; Wannamaker, 1991). Die Erweiterung der Methode der Finiten Differenzen (FDM) auf 3D-Modellrechnung wurde von Mackie et al. (1993) erfolgreich durchgeführt. 3D-Modellierungen bei anisotropen Leitfähigkeitsstrukturen wurden zuerst von Xiong et al. (1986) behandelt . Mittels der Methode der Finiten Differenzen entwickelte Weidelt (1996) einen Algorithmus zur 3D-Modellierung mit beliebiger anisotropen Leitfähigkeitsverteilung . Mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente (FEM) wird in diesem Aufsatz ein Algorithmus zur numerischen Modellierung von elektromagnetischen Feldern in drei Dimensionen vorgestellt. Im folgenden wird zunächst das Modellrechnungsverfahren beschrieben. Anschließend wird die MT-Response für einige Modelle berechnet. Die Resultate werden sowohl mit der Lösung der Integralgleichungsmethode (IGM) als auch mit der Lösung der FDM verglichen.

Description: Numerische Simulationen liefern häufig Lösungen bzw. Lösungshilfen zur Interpretation gemessener Daten. Insbesondere für Bodenradarmessungen , die häufig sehr stark verrauscht sind, bietet sich eine solche Simulation an, da hierbei Auswirkungen verschiedener Bodenparameter direkt untersucht werden können . Ein großes Problem von numerischen Simulationen ist die effektive Umrandung des Simulationsraums. Da nicht beliebig viel Speicherplatz zur Verfügung steht , sollte diese Umrandung möglichst speichersparend sein. Außerdem muß wirkungsvoll verhindert werden, daß in die Ränder einfallende Wellen in den Simulationsraum zurückkehren. Zu diesem Zweck sollen hier kurz einige Möglichkeiten zur Begrenzung dargestellt werden, insbesondere die Vorzüge der "Generalized Perfectly Matched Layers".

Description: Mit diesem Kolloquiumsband fügen wir ein weiteres Exemplar in die schon fast "legendäre" Reihe der sogenannten "Blauen Bände" hinzu. Er enthält die schriftlichen Fassungen von Beiträgen, die auf dem 18. Kolloquium "Elektromagnetische Tiefenforschung vom 20.3.- 24.3.2000 in Altenberg bei Köln (Bergisches Land) gehalten wurden. Diese Reihe hat weniger den Charakter eines Berichtsbandes, sondern wird überwiegend als Nachschlagewerk für die Forschenden auf dem Gebiet der Elektromagnetik genutzt. Man findet z.B. Arbeiten, in denen in komprimierter aber nicht zu stark verkürzter Form die wesentlichen Teile von Diplom- und Doktorarbeiten aufgeschrieben sind. Viele Arbeiten befinden sich zu diesem Zeitpunkt noch in der Entstehungphase und werden erst später in einer referierten Zeitschrift publiziert. Diese Bände bieten daher ein geeignetes Medium, wertvolle Informationen schon zu einem frühen Zeitpunkt zu dokumentieren.

Description: Die elektrisch schlecht leitende untere Atmosphäre bildet zwischen der gut leitenden Erdoberfläche und der unteren Ionosphäre einen Hohlleiter für niederfrequente elektromagnetische Wellen. Insbesondere Wellen im ELF (ßxtremely l,ow .Erequency) Bereich von 10Hz-3kHz [1] können sich innerhalb dieses Hohlleiters besonders gut entlang der Erdoberfläche ausbreiten. Blitze strahlen elektromagnetische Wellen (Sferics) mit einem sehr breiten Frequenzspektrum ab, dass u.a. auch den ELF-Bereich überdeckt. Während höherfrequente Anteile, die sich als höhere Hohlleitermoden ausbreiten, stark absorbiert werden, erfahren die Weilen der nullten Mode nur eine schwache Absorption und können sich so rund um den Globus ausbreiten. Doch auch ELF-Wellen erfahren auf Grund ohmscher Verluste Absorption 1, mit einem Absoptionsparameter, der Information über die Leitfähigkeitsstruktur des Hohlleiters enthält. Im folgenden wird eine Methode beschrieben, um diesen Absorptionsparameter aus Aufzeichnungen von Sferics an verschiedenen Messstationen zu bestimmen. Dazu werden Übertragungsfunktionen zwischen den an verschiedenen Messorten aufgezeichneten ELF-Impulsen des gleichen Sferics bestimmt. Kennt man den Quellort des verursachenden Blitzes, so kann man aus einem Modell für die Absorption von ELF-Impulsen diese Übertragungsfunktionen modellieren. Als Modell wird hierbei das Produkt aus einem exponentiellen absoptionsbedingten und einem geometrischen Abfall angenommen. Es interessieren insbesondere zeitliche Veränderungen des Absoptionsparameters (z.B. Tag/NachtUnterschied), die Informationen über den jeweiligen Zustand der Ionosphäre enthalten.

Description: Untersuchungen des Widerstandes in geringen (ca. 1km) Tiefen in geothermalen Gebieten in Island lieferten einen starken Hinweis darauf, daß die geothermalen Hochtemperatursysteme in basaltischen Gesteinen eine ähnliche Struktur aufweisen. Unter kaltem unverändertem Gestein mit hohem Widerstand wurde an den äußeren Rändern der Reservoire eine Kappe mit geringem Widerstand (1-10 Qm) gefunden , wohingegen der innere Kern einen höheren Widerstand aufweist . In den vulkanischen Zonen auf Island finden sich die zentralen Vulkane mit entsprechenden Hochtemperatursystemen in Intervallen von ungefähr 20 km. Für die Nutzung der geothermalen Energie stellte sich die Frage, ob zwischen zwei solchen Systemen in der Tiefe eine geothermale Verbindung besteht. Um verschiedene EM-Techniken zu vergleichen, wurde daher ein gemeinsamer Satz an 3D-Modellen entwickelt , die zeigen sollen , wie effektiv mögliche leitfähige Verbindungen zwischen zwei geothermalen Systemen mit Hilfe der TEM bzw . MT kartiert werden können. Im folgenden sollen die Ergebnisse für die MT-Modellierungen gezeigt werden.

Description: Im Herbst 1998 sind in einer Zusammenarbeit zwischen dem GFZ Potsdam und der Universität Frankfurt a. Main nahe der Ortschaft Rittste ig (Böhmerwald, Bayern) magnetotellurische Messungen und erdmagnetische Tiefensondierungen mit SPAM Mk III-Datenloggern im Frequenzbereich zwischen maximal lk H z und 0.001H z durchgeführt worden. Im Folgenden werden die Ergebnisse von zwölf Stationen vorgestellt . Mit 2D Modellrechnungen soll überprüft werden, inwieweit existierende Eigenpo~entialmodelle durch die Magnetotellurik bestätig t und erweitert werden können.

Description: Der Scientific Technical Report (STR) 03/08 ist die teilweise überarbeitete Diplomarbeit des Autors, welche im November 2002 am Lehrstuhl für Astronomie des Instituts für Planetare Geodäsie der Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften an der Technischen Universität Dresden eingereicht wurde.

Description: In the present thesis, interactions of kimberlites and lamproites as well as their constituent minerals with fluids are discussed based on noble gas compositions. The samples originate from the eastern Baltic Shield, more specifically from the Kola craton (Poria Guba and Kandalaksha) and the Karelia craton (Kostamuksha). Gas was extracted by stepwise heating and crushing from 23 whole rock samples and 15 mineral separates. These two techniques allow differential extraction of gas from fluid inclusions (crushing technique) and from the bulk sample (stepwise heating).