Mit dem Laser durchs Gestein: Verfahren für Bohrungen in großer Tiefe senkt Kosten der Geothermie

Der Einsatz regenerativer Energien umfasst nicht nur die Erzeugung von Strom aus Sonne, Wind, Wasserkraft oder Biomasse, sondern auch von Geothermie zur Gewinnung von Wärme, Kälte oder Strom durch Kraft-Wärme-Kopplung. Besonders ertragreich sind Geothermiebohrungen in tieferen Schichten der Erdkruste. Doch mit zunehmender Tiefe steigen die Kosten der Bohrungen durch den Verschleiß der Bohrwerkzeuge und niedrige Vortriebsraten überproportional – und damit auch das wirtschaftliche Risiko.

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Wie die Bausteine des Lebens aus dem Weltall auf die Erde kamen

Astronomen der McMaster University und des Max-Planck-Instituts für Astronomie haben ein stimmiges Szenario für die Entstehung von Leben auf der Erde berechnet, das auf astronomischen, geologischen, chemischen und biologischen Modellen basiert. In diesem Szenario formt sich das Leben nur wenige hundert Millionen Jahre, nachdem die Erdoberfläche soweit abgekühlt war, dass flüssiges Wasser existieren konnte. Die wesentlichen Bausteine für das Leben wurden während der Entstehung des Sonnensystems im Weltraum gebildet und durch Meteoriten in warmen kleinen Teichen auf der Erde deponiert.

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Eisberge: Mathematisches Modell berechnet Abbruch von Schelfeis

Bei Schelfeis, wie es in der Antarktis vorkommt, handelt es sich um riesige schwimmende Eisplatten, die sich über Tausende Quadratkilometer erstrecken können. An ihrem Rand brechen Stücke ab, die als Eisberge auf dem Meer schwimmen. Um diese Abbrüche, das sogenannte Kalben, besser vorherzusagen, hat Julia Christmann von der Technischen Universität (TU) Kaiserslautern in Kooperation mit dem Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), mathematische Modelle entwickelt. Mit ihnen soll sich anhand physikalischer Faktoren vorhersagen lassen, an welchen Stellen und wann das Eis brechen kann. Dies ist etwa für Forschungsstationen auf dem Schelfeis wichtig.

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Hot Spot unter Hawaii? Nicht so schnell…

Neue Ergebnisse von Geophysiker Richard Gordon und seinem Team bestätigen nun, dass man anhand aktueller Geschwindigkeits- und Bewegungsdaten von Hot Spots rund um den Globus das vergangene und zukünftige Bewegungsmuster der tektonischen Platten ableiten kann. Durch die Analyse von vulkanischen Spuren haben Geophysiker der Rice University herausgefunden, dass sich Hot Spots nicht so schnell bewegen, wie man bislang gedacht hat. Die Studie erscheint in Geophysical Research Letters.

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Meereshöhle bewahrt 5000-jährige Schnappschüsse von Tsunamis

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Rutgers University, die in einer Meereshöhle in Indonesien gegraben hat, hat die unberührteste Tsunami-Aufzeichnung der Welt entdeckt. Eine 5000 Jahre alter Sediment-Schnappschuss, der zum ersten Mal zeigt, wie wenig wir über den Vorgang wissen, wenn Erdbeben massive Wellen auslösen. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe der Nature Communications vorgestellt.

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Quantenmechanik im Erdkern: Nickel ist entscheidend für das Magnetfeld der Erde

Berechnungen der TU Wien und der Uni Würzburg zeichnen ein neues Bild des Erdmagnetfelds: Mit Eisen alleine lässt sich der Geo-Dynamo – wie bisher gedacht – nicht erklären. Eine entscheidende Rolle spielt Nickel, dass rund 20% des Erdkerns ausmacht. Nickel ist ein Metall, das sich unter den extremen Bedingungen im Erdkern anders verhält als das Eisen. Materialwissenschaftliche Berechnungen, die ein Forschungsteam um Prof. Alessandro Toschi und Prof. Karsten Held (TU Wien) und Prof. Giorgio Sangiovanni (Universität Würzburg) nun in „Nature Communications“ veröffentlichten, zeigen, dass die Theorie des Geo-Dynamoeffekts modifiziert werden muss.

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Das Erdmagnetfeld ist einfacher aufgebaut, als bislang angenommen

Wissenschaftler haben Muster im Erdmagnetfeld identifiziert, die sich in der Größenordnung von 1.000 Jahren entwickeln und neue Einblicke in die Funktionsweise des Feldes liefern. Zudem ermöglichen sie ein Maß an Vorhersagbarkeit für Veränderungen, die bislang nicht möglich waren. Die Entdeckung ermöglicht es den Forschern auch, die Vergangenheit des Planeten noch genauer zu erforschen, indem man diesen geomagnetischen „Fingerabdruck“ verwendet, um Sedimentkerne aus Atlantik und Pazifik zu vergleichen.

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