Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wege des Wassers verfolgen

19.04.2011
Der mit 44.000 Euro dotierte Universitäts-Förderpreis der mainfränkischen Wirtschaft geht in diesem Jahr an Dr. Christof Kneisel. Der Geograph investiert das Geld in ein High-Tech-Messgerät, mit dem er den Bodenwasserhaushalt in Unterfranken und den Permafrost in den Alpen erforschen wird. Geoarchäologische Projekte können von dem Gerät ebenfalls profitieren.

Geoelektrische Multi-Elektroden-Widerstandsmessapparatur – so heißt ein Gerät, das der Geograph Dr. Christof Kneisel von der Universität Würzburg schon seit Jahren bei seinen Forschungen einsetzt. Mit Hilfe des Förderpreises schafft er sich nun die neueste Version an, die schneller und besser ist. Das Gerät liefert dreidimensionale Bilder aus dem Untergrund, gibt Aufschluss über Bodenbeschaffenheit und die Dynamik des Bodenwassers. Mit ihm lassen sich Erkenntnisse gewinnen, die für eine nachhaltige Nutzung des Niederschlagswassers wichtig sein können.

In Mainfranken könnte Wasser in Zukunft rar werden. Schon jetzt zählt die Region, die im Regenschatten des Spessarts liegt, zu den trockensten und wärmsten in Deutschland. Im Zuge des Klimawandels könnte hier künftig noch weniger Wasser zur Verfügung stehen – davon haben Landwirte und Hobbygärtner in den vergangenen, regenarmen Jahren schon einen Vorgeschmack bekommen.

Wege des Wassers in Unterfranken

Welche Wege nimmt das Regenwasser im Boden? Wo fließt es schon in den oberen Schichten ab, hinein in Bäche und Flüsse, und wird damit „hochwasserwirksam“? Wie verändert sich die Neubildung von Grundwasser, wenn es wärmer und trockener wird? Um solche Fragen beantworten zu können, will Kneisel den unterfränkischen Untergrund und seinen Wasserhaushalt untersuchen. „Wir wissen zwar, dass die Böden und der oberflächennahe Untergrund in unserer Region auch auf kleinem Raum sehr variabel sind und dadurch eine starke raum-zeitliche Variabilität des Bodenwasserhaushaltes vorliegt“, sagt Kneisel, „aber in der Fläche messtechnisch erfasst ist das bislang nicht.“

Die Kartierungen starten frühestens im Sommer 2011. Sie erstrecken sich vom relativ niederschlagsreichen Aschaffenburg über den Spessart bis ins trockene Mainfranken; von hier reicht das Studiengebiet nordwärts bis in die Rhön. Kneisel rechnet mit einer Projektdauer von drei bis fünf Jahren. Das komme auch auf das Wetter an, denn: „Gut wäre es, wenn wir im Untersuchungszeitraum neben ‚Normaljahren‘ auch sehr trockene und sehr feuchte Jahre mit dabei haben.“

Permafrost in den Alpen

Mit dem Klimawandel hängt auch ein anderes Projekt zusammen, bei dem Kneisel das neue Gerät einsetzen wird: Die zunehmende Erwärmung lässt in den Alpen und anderen Hochgebirgen Gletscher schmelzen und permanent gefrorene Böden auftauen. Das Schwinden dieser so genannten Permafrostböden ist gefährlich, denn das gefrorene Wasser hält sie wie Kitt zusammen. Taut es dauerhaft auf, können ganze Hänge ins Rutschen geraten.

Den Permafrost erforscht Kneisel in den Schweizer Alpen und an der Zugspitze. Auch dabei liefert ihm die Widerstandsmessapparatur wertvolle Daten: Weil gefrorenes Wasser den elektrischen Strom schlechter leitet als flüssiges, lassen sich mit dem Gerät Ausmaß und Mächtigkeit der Permafrostbereiche analysieren.

Funktionsweise der Apparatur

Wie funktioniert die geoelektrische Multi-Elektroden-Widerstandsmessapparatur? Bis zu 72 Stahlspieße, die Elektroden, werden auf einer definierten Fläche in den Boden gerammt. Über Kabel sind sie mit der eigentlichen Messapparatur verbunden. Die Elektroden schicken elektrischen Strom aus, der je nach Beschaffenheit des Untergrunds unterschiedlich gut geleitet wird.

Aus den gemessenen Widerständen machen sich die Geographen ein dreidimensionales Bild vom Untergrund. Auch die Dynamik des Sickerwassers im Boden können sie erfassen, wenn sie bei Regen über längere Zeit messen und dies später wiederholen.

Messung beim Archäologischen Spessartprojekt

Die Apparatur hat noch ein anderes Einsatzgebiet, das Kneisel seinen Studierenden 2010 bei einem Geländepraktikum in der Nähe von Amorbach demonstriert hat: Dort erforscht das Archäologische Spessartprojekt die Reste einer Klosteranlage, die aufs 12. Jahrhundert zurückgeht.

Als Gäste bei diesem Projekt halfen die Würzburger Geographen mit, den Untergrund elektrisch zu erforschen. Die Archäologen hatten mehrere Mauerfundamente freigelegt, die Geographen untersuchten mit der Apparatur die Fläche hinsichtlich weiterer Mauerstrukturen im Untergrund.

Universitäts-Förderpreis der IHK Würzburg-Schweinfurt

Den Universitäts-Förderpreis der mainfränkischen Wirtschaft vergibt die Industrie- und Handelskammer (IHK) Würzburg-Schweinfurt jedes Jahr. Bis vor kurzem trug der Preis den Namen „IHK-Firmenspende“. Aus dieser Spende von regionalen Unternehmen sind in den vergangenen 29 Jahren rund 780.000 Euro an Wissenschaftler der Universität geflossen. Mit dem Geld können die Forscher neue Arbeitsgebiete und Arbeitsgruppen aufbauen oder die Anlauffinanzierung für Forschungsvorhaben bestreiten.

Kontakt
PD Dr. Christof Kneisel, Institut für Geographie und Geologie der Universität Würzburg, T (0931) 31-85441, kneisel@uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht EU-Projekt: Bilder leistungsstark und energieeffizient verarbeiten
24.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht „Allen Unkenrufen zum Trotz“ Neues Projekt sorgt für Schutz der Gelbbauchunken in Bayern
24.01.2017 | Bundesamt für Naturschutz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie