Methoden

• Laboratorien
• Geräte für den Feldeinsatz
• Wissenschaftliche Datenbanken, Fachinformationssysteme
• Nachweis- und Informationssysteme

Die Arbeiten des Hauses werden durch eine breit gefächerte Fachliche und Technische Infrastruktur (FuTI) wirksam unterstützt. Dazu gehören die Laboratorien, Geräte für den Feldeinsatz, Sammlungen, wissenschaftliche Datenbanken, Fachinformationssysteme sowie Nachweis- und Informationssysteme. Die FuTI ist in unterschiedlichen Fachbereichen angesiedelt und für eine abteilungsübergreifende Nutzung dem Bedarf entsprechend ausgerichtet. Ein hohes Qualitätsniveau und eine kontinuierliche Anpassung der angewendeten Verfahren an den aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik sind in diesen Arbeitsbereichen gewährleistet. Da die BGR oft mit speziellen Problemen konfrontiert wird, die mit handelsüblichen Verfahren und Instrumenten nicht zu lösen sind, besteht ausserdem ein essentieller Bedarf, eigene Methoden und Sensoren zu entwickeln.

Laboratorien

Laborausstattung - Beispiele Quelle: BGR

In der BGR werden eine Reihe von qualitätsgesicherten Laboratorien betrieben, die laufend auf dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik gehalten werden. Zu diesen Laboratorien gehören u. a. (wichtige Messsysteme sind in Klammern angegeben):

• Anorganisch-Geochemisches Labor (Röntgenfluoreszenzanalytik, optische Atomfluoreszenzspektrometer, Gaschromatographmassenspektrometer),
• Organisch-Geochemisches Labor (C/S-Feststoffanalytik inkl. Isotopen-Massenspektrometrie, Rock-Eval Pyrolysator, Gaschromatographie-Massenspektrometer (TripleQuad und Time-of-Flight)),
• Organisch-Petrographisches Labor (Fluoreszenzmikroskope mit spektralem Fluoreszenzmikrophotometer),
• Hydrochemisches Labor (Ionenchromatograph, TCN-Analyser, Fluoreszenzspektrometer, Karl-Fischer Titrator, optische Atomemissionsspektrometer),
• Gasgeochemisches Labor (Refinery-Gas-Analyser (RGA), Isotopen-Massenspektrometer, Gassonden und –sensoren),
• Bodenchemisches Labor (optisches Atomspektrometer, CNS-Elementaranalysator),
• Bodenphysikalisches Labor (Datenaufzeichnungssystem zur hoch aufgelösten Wassergehalts-/ Wasserspannungsmessung in Böden),
• Geomikrobiologisches Labor (Hochdruckreaktoren, Reaktoren zur Metall-Biolaugung, Geräte zur Kultivierung und molekularbiologischen Analyse),
• Mineralogisches Labor (Elektronenstrahlmikrosonde, Kathodolumineszenzsystem, Fluid-Inclusion-System, Laserablation-Sektorfeld- Massenspektrometer, hochauflösendes Massenspektrometer für die Altersbestimmung, μ-EDXRF-Mikroskop, vertikaler Geoscanner,Corescanner),
• Tonmineralogisches Labor (Röntgendiffraktometer, Infrarotspektroskop, Differenzthermoanalysator mit Massenspektrometer, Rasterelektronenmikroskop),
• Geophysikalisches Labor für seismische Interpretations- und Modellierungssoftware (GeoFrame, PetroMod, Paradigm Suite),
• Gesteins- und felsmechanisches Labor (20 Kriechprüfstände),
• Mikropaläontologisches Labor (Gefriertrocknung und Coulometrie),
• Hochdruckgeochemie (Hochdruckreaktoren 1-750 bar, 30-350°, umfangreiche in-situ Gesteinssensorik; Raman-Spektrometer).

Siehe z.B. anorganische Geochemie, organische Geochemie, Geomikrobiologie, Mineralogie, Stratigraphie

Geräte für den Feldeinsatz

Feldgeräte - Beispiele Quelle: BGR

Die BGR beherrscht die relevanten geowissenschaftlichen Untersuchungsmethoden und hält die dafür notwendigen Gerätschaften vor und entwickelt diese kontinuierlich weiter. Dafür betreibt sie u. a. folgende Großgeräte:

• Aerogeophysik - Hubschrauber mit Hubschraubermesssystem (HEM-Flugsonden mit Magnetometer, GPS und Laser-Profiler; Gammastrahlenspektrometer; Lage- und Höhenmesser; Laser-Scanner; Helidas-Konsole; Bodenstation mit GPS und Magnetometer),
• Fernerkundung - Sensorkomplex mit Hyperspektralkamera, ASD-Feldspektrometer und Rollei AIC für Hubschrauber- und Flugzeugeinsätze, Drohnen (UAV) mit Hyperspektral-, Photogrammetrie-, und Thermalkameras,
• Terrestrischer Laserscanner zur Überwachung hangrutschgefährdeter Gebiete,
• Terrestrische Geophysik - ERT-Anlagen (Syscal, Geotom), TEM-Systeme (Fast-TEM, Walk-TEM, Terra-TEM), NMR-Geräte,
• Terrestrische Gasgeochemie - Quadrupol Massenspektrometer, mobiler Gaschromatograph, mobile sensorbasierte Gasmessgeräte,
• Untertagegeophysik - EMR-System für den untertägigen Einsatz im ex-geschützten Bereich, Packersysteme für Bohrlochtests,
• Seismologie - Seismologisches Regionalnetz (GRSN) und Arrays (GRF, GERES), Infraschallstationen (CTBT),
• Marine Seismik - Streamer, Winden, Luftpulser, Ozeanbodenseismometer, Datenaufzeichnungsanlage und Prozessingsysteme,
• Marine Gravimetrie - Seegravimetersystem (KSS32M),
• Marine Magnetik - Seemagnetometer (Absolut-, Vektor- und Gradientenmagnetometer),
• Marine Geothermie - Soft und hard ground Wärmestromsonden,
• Marine Elektromagnetik - CSEM-Systeme (Hydra und Golden Eye),
• Marine Beprobung und Vermessung - Kernnahmegeräte wie Kolbenlot, Schwerelot sowie Kastengreifer und Kettensackdredge; tiefgeschlepptes Seitensichtsonarsystem und Multifunktionsschlitten mit Tiefseevideo- und Fotosystem.

Siehe z.B. Fernerkundung, Geophysik

Wissenschaftliche Datenbanken, Fachinformationssysteme

Datenbanken und Fachinformationssysteme - Beispiele Quelle: BGR

Im Rahmen der Geofachdateninfrastruktur der BGR werden die Datenbanken und Fachinformationssysteme (FIS) nach einheitlichen Kriterien aufgebaut und vorgehalten. Inhaltliche und technische Qualitätsanforderungen garantieren gleichartige Produktionsprozesse. Basis für die Standards und Auswertemethoden werden die gesetzlichen Anforderungen (GeoZG, INSPIRE, Geologiedatengesetz) sein.

• Nationale und internationale bodenkundliche, hydrogeologische, geophysikalische und geologische Fachdaten sowie Daten zur Verfügbarkeit von Energierohstoffen und mineralischen Rohstoffen sind erfasst, harmonisiert, qualitätsgesichert und verknüpft sowie zusammen mit den entsprechend angepassten Auswertemethoden in Fachinformationssystemen bereitgestellt.
• Fachinformationen und Auswertemethoden sind in einem themenfeldübergreifenden FISHyBo zusammengeführt und bereitgestellt und mit der Geofachdateninfrastruktur der BGR gekoppelt und abgestimmt. Die zu Aufbau und Nutzung der Fachinformationssysteme Hydrogeologie, Bodenkunde gehörenden Daten und Aufgaben sind mit den SGD und anderen nationalen sowie internationalen Partnern abgestimmt.
• Organisch-geochemische und -petrographische Daten sind für spezifische und fachübergreifende Fachinformationen zur Kohlenwasserstoff-Genese in einem Datenbanksystem mit Auswerte- und Informationsmodulen bereitgestellt.
• Geobasisdaten (Topographie) des BKG werden für die Nutzung in der BGR zentral verwaltet. Die jeweils aktuelle Version wird abgerufen und verfügbar gehalten.
• Ein Contentmanagementsystem für die Energierohstoffberatung wird etabliert.
• Datenbanken und -strukturen für seismologische und Infraschalldaten sind weitgehend harmonisiert und in hausweite Geodaten-Anwendungen integriert. Datenzentren für CTBT, Seismologisches Zentralobservatorium und des seismischen Netzes Gorleben sind zusammengeführt.
• LIMS Labordatenbank: Die Bereitstellung und Qualitätssicherung von Analyseergebnissen und Messdaten für die Darstellung im Intranet und die Verknüpfung mit den Fachinformationssystemen in Datenbanksystemen einschließlich deren Pflege und Weiterentwicklung sind sichergestellt.
• PaStraLa und Litholex: In der paläontologischstratigraphischen Datenbank PaStraLa werden die Labordaten der Probenaufbereitung und die stratigraphischen Ergebnisse der Probenbearbeitung dokumentiert. In der Datenbank Litholex werden die stratigraphischen Einheiten aus Deutschland erfasst.

Siehe z.B. Geodatenmanagement, Sammlungen und geologische Grundlagen

Nachweis- und Informationssysteme

Nachweis- und Informationssysteme - Beispiele Quelle: BGR

Die Arbeitsprozesse zur Umsetzung der Geofachdateninfrastruktur der BGR sowie die Entwicklung und der Aufbau einer inhaltlichen und technischen Qualitätssicherung für Anwendungssysteme werden koordiniert und standardisiert.

• Betrieb eines „Zentralen Schriftennachweises“ für die publizierten wissenschaftlichen Arbeiten der BGR.
• Präsentation und Bereitstellung von Produkten aus den Fachebenen, z. B. Internetauftritt, GeoViewer, Web-Dienste
• Entwicklung von standardisierten Modulen/Produkten für geogene Gefährdungsanalysen und risiko-sensitive Raumplanung für den Einsatz in TZ-Projekten.

Siehe z.B. ZSN, GEOViewer