Das Department 3 untersucht geochemische und mikrobielle Prozesse im System Erde. Ziel ist, die Wechselwirkungen der (an)organischen und biogeochemischen Stoffkreisläufe über geologische Zeiträume und große Tiefenskalen zu identifizieren und zu quantifizieren. Als Forschungsthemen mit Bezug zu den UN-Nachhaltigkeitszielen sind beispielhaft zu nennen:

Beitrag zum UN-Nachhaltigkeitsziel #15 - Leben an Land

Entwaldung und Wüstenbildung - verursacht durch menschliche Aktivitäten und den Klimawandel - stellen eine große Herausforderung für die nachhaltige Entwicklung dar und haben die Lebensgrundlage von Millionen von Menschen beeinträchtigt. Im DFG-Schwerpunktprogramm SPP 1803 “EarthShape - Earth Surface Shaping by Biota” erforschen mehrere Sektionen des GFZ unter Leitung der Sektion 3.3 diese Entwaldungs- und Wüstenbildungsprozesse, insbesondere geht es darum einerseits herauszufinden, wie die geologische Beschaffenheit des Untergrundes die Versorgung von Pflanzen-Ökosystemen mit mineralischen Nährstoffen gewährleistet und wie dies Pflanzen- und mikrobielle Diversität bestimmt. Andererseits erforschen wir am GFZ, wie Pflanzen den Boden vor Erosion schützen und wie sie die Bodenbildung beeinflussen. Weil beide Prozesse stark von sich ändernden klimatischen Bedingungen abhängen, erfolgt die Forschung entlang eines der extremsten Klimagradienten der Erde, im chilenischen Küstengebirge. Hier ist die Bandbreite an Klimaten besonders groß.

Beitrag zu den UN-Nachhaltigkeitszielen #7 - Bezahlbare und saubere Energie und #13 - Maßnahmen zum Klimaschutz

Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, muss Deutschland seine Energieversorgung tiefgreifend verändern. Die Sektion 3.4 befasst sich daher mit dem Potenzial der geologischen Energiespeicherung: Dabei wird Überschussenergie aus erneuerbaren Stromquellen in Form von synthetischem Erdgas genutzt. Diese Technologie namens Power-to-Gas (P2G) bietet einen vielversprechenden Ansatz für die Langzeitspeicherung von Energie und ist auch in der Lage, das fluktuierende Energieaufkommen nachhaltiger Quellen mit dem geregelten Energiebedarf der Verbrauchssektoren in Einklang zu bringen. Mit P2G wird überschüssiger Wind- und Solarstrom in Wasserstoff und anschließend mit Kohlenstoffdioxid in Methan umgewandelt. Bei Bedarf kann der Strom durch die Verbrennung des Methans in einem Gasturbinenkraftwerk wiedergewonnen werden. Auf diese Weise wird das Power-to-Gas Verfahren (P2G) auf Power-to-Gas-to-Power (PGP) erweitert.

Mehr Informationen zur Forschung in den Sektionen des DEPARTMENT GEOCHEMIE.