Tamara Fahry-Seelig / Ulrike Mattig /

Hans-J�rgen Weyer (Hrsg.)

Geowissenschaftler im Beruf

Wissenschaftliche Buchgesellschaft

Die Herausgeber vertreten den Berufsverband DeutscherGeowissenschaftler e.V. (BDG).

Abbildung: Symbolische Darstellung der Durchbrechung des mittel-alterlichen Weltbildes, 1888.Aus: Camille Flammarion: L’atmosph�re, et la m�t�orologie populaire,Paris 1888. i akg-images.

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikationin der Deutschen Nationalbibliografie;detaillierte bibliografische Daten sind im Internet �berhttp://dnb.d-nb.de abrufbar.

Das Werk ist in allen seinen Teilen urheberrechtlich gesch�tzt.Jede Verwertung ist ohne Zustimmung des Verlags unzul�ssig.Das gilt insbesondere f�r Vervielf�ltigungen,�bersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung inund Verarbeitung durch elektronische Systeme.

i 2012 by WBG (Wissenschaftliche Buchgesellschaft), DarmstadtDie Herausgabe des Werkes wurde durchdie Vereinsmitglieder der WBG erm�glicht.Satz: Lichtsatz Michael Glaese GmbH, HemsbachEinbandabbildung: Bohrturm i diez-artwork – Fotolia.comEinbandgestaltung: schreiberVIS, BickenbachGedruckt auf s�urefreiem und alterungsbest�ndigem PapierPrinted in Germany

Besuchen Sie uns im Internet: www.wbg-wissenverbindet.de

ISBN 978-3-534-22844-7

Elektronisch sind folgende Ausgaben erh�ltlich:eBook (PDF): 978-3-534-73249-4eBook (epub): 978-3-534-73250-0

Inhalt

1 Einsatzbereiche von Geowissenschaftlern . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Beruf Geowissenschaftler – Definition und Abgrenzung

der verschiedenen Berufsgruppen. . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Berufsfelder in den Geowissenschaften. . . . . . . . . . . . . 2

1.2.1 Einsatzbereich „Energierohstoffe“ . . . . . . . . . . . . 51.2.2 Erze und mineralische Rohstoffe . . . . . . . . . . . . 131.2.3 Wasserversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2.4 Geotechnik und Baugrund. . . . . . . . . . . . . . . . 201.2.5 Umweltschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291.2.6 Geowissenschaftler in der Raumordnung und

Landesplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.2.7 Berufsfelder in Hochschulen und Forschungs-

einrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421.2.8 Information und Kommunikation . . . . . . . . . . . . 481.2.9 Geotourismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521.2.10 Geophysik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611.2.11 Mineralogie – die materialbezogene Geowissenschaft 681.2.12 Geothermie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

1.3 Einsatzbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731.3.1 Geob�ros und Freiberufler . . . . . . . . . . . . . . . . 731.3.2 Industrie und Wirtschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . 801.3.3 Geowissenschaftler/innen in �mtern und Beh�rden. . 861.3.4 Einsatzbereiche in Hochschulen und

Forschungseinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . 941.4 Ausland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

2. Arbeitsmarkt f�r Geowissenschaftler . . . . . . . . . . . . . . . . . 1092.1 Zahlen und Fakten im �berblick . . . . . . . . . . . . . . . . 1092.2 Angebot und Nachfrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1102.3 Bessere Chancen durch Zusatzqualifikationen, Netzwerke

und Mentoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1192.3.1 Zusatzqualifikationen und Praktika . . . . . . . . . . . 1192.3.2 Netzwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1222.3.3 Absolventenf�rderung: das Mentoring Programm . . . 123

3. Aktuelle Probleme – Herausforderungen und Chancen. . . . . . . 126

4. Information zum BDG und wichtige Adressen, Links . . . . . . . . 128

V

Vorwort

Geologisches Wissen begleitete von Anbeginn die Entwicklung des moder-nen Menschen. Urspr�nglich fußend auf der Suche nach Metallen, nat�rli-chen Rohstoffen und Energietr�gern entwickelten sich die heutigen Geowis-senschaften zu einer bunten Vielfalt von Berufsfeldern. Sie bilden eine dertragenden S�ulen f�r die Daseinsvorsorge. Eine moderne Industriegesell-schaft mit ihrem Hunger nach Energie, Rohstoffen und Nutzfl�chen ist ohnegeowissenschaftliche Kenntnisse undenkbar.

Die Geowissenschaften nutzen in der Forschung und in der Praxis dievolle Breite naturwissenschaftlicher Methoden: Mathematik, Physik, Che-mie, Biologie. Im Bereich der Grundlagenforschung erkunden die Geowis-senschaftlerinnen und Geowissenschaftler die Entstehung und Entwicklungunseres Planeten. Sie befassen sich mit Art und Wechselwirkung der Kr�fteund Prozesse, die zur Entstehung von Kontinenten und Ozeanen, Gebirgenund Tiefebenen, Vulkanen und Gletschern f�hren. Das Verst�ndnis des Sys-tems Erde definiert die Randbedingungen f�r die zuk�nftige Entwicklungder Menschheit.

Geowissenschaftler in angewandt orientierten Berufen l�sen Problemeder Energieversorgung, der Trinkwasserversorgung, der Rohstoffsicherung,der Entsorgung von Abf�llen und tragen zu Erkenntnissen �ber den Klima-wandel bei. Jedes gr�ßere Bauwerk und jeder Verkehrsweg ben�tigen Geo-wissenschaftler bei der Planung und Errichtung.

Dieses Buch soll helfen, einen �berblick �ber die zahlreichen Diszipli-nen und Berufsfelder zu schaffen, den Studienanf�ngern und Studierendenumfassende Informationen �ber das Studium und die „Zeit danach“ zu ver-mitteln, aber auch interessierten Dritten einen �berblick �ber m�glicheEinsatzfelder zu geben.

Ulrike Mattig, Wiesbaden im Fr�hjahr 2012

VI

1 Einsatzbereiche von Geowissenschaftlern

1.1 Beruf Geowissenschaftler – Definition und Abgrenzung derverschiedenen Berufsgruppen

(Hans-J�rgen Weyer, Bonn)

Im Jahre 1998 hat die EU in Bologna beschlossen, in ihrem Einzugsbereichdie Studieng�nge zu vereinheitlichen und so zum gemeinsamen europ�i-schen Bildungs- und Forschungsraum beizutragen. Damit wurde auch inDeutschland der sogenannte Bologna-Prozess eingel�utet. Dies f�hrte zumAuslaufen der bisherigen Diplom-Studieng�nge in Geologie, Geophysikund Mineralogie, die nach und nach durch eine Vielzahl von Bachelor-und Master-Studieng�ngen ersetzt wurden. Diese neu konzipierten Stu-dieng�nge f�hren Inhalte der bisher getrennten Diplom-Studieng�nge zu-sammen, so dass es an den deutschen Universit�ten die klassische Dreitei-lung in „Geologie“, „Geophysik“ und „Mineralogie“ nicht mehr gibt. Inder Wissenschaft ist diese Neuausrichtung berechtigt, da immer mehr das„System Erde“ ins Zentrum der Forschung r�ckt. Dies macht einen transdis-ziplin�ren Ansatz notwendig.

Die Neuausrichtung in Wissenschaft, Forschung und Lehre in den Geo-wissenschaften hat auch Auswirkungen auf den Beruf. Die fr�heren Hoch-schulabschl�sse „Diplom-Geologe“, „Diplom-Geophysiker“ und „Diplom-Mineraloge“ hatten einen anerkannten berufsbezeichnenden Charakter.Man verband mit dem akademischen Abschluss das Berufsbild. Mittler-weile ist allgemein anerkannt, dass unter „Geowissenschaften“ sowohl inden Studien- und Forschungsdisziplinen als auch im beruflichen Alltag dieBereiche der genannten drei fr�heren Abschl�sse verstanden werden, dieman auch als geologische Wissenschaften bezeichnen kann.

Dabei sind die Abgrenzungen nicht immer sehr scharf. Um zu verdeutli-chen, dass „Geowissenschaften“ andere Bereiche, wie zum Beispiel dieGeographie, ausklammern, wird h�ufig hinter „Geowissenschaften“ nochder Zusatz „der festen Erde“ aufgef�hrt. Damit soll verdeutlicht werden,dass die Berufsbezeichnung „Geowissenschaftler“ auch im beruflichen All-tag an die Stelle der oben genannten Fachrichtungen getreten ist.

In den neuen Studieng�ngen sind im wesentlichen Elemente der Geolo-gie und Mineralogie zusammengef�hrt worden. Die Geophysik ist als Stu-dienfach in vielen (nicht in allen) F�llen eigenst�ndig geblieben. Auch an-dere wichtige Teildisziplinen brauchen nach wie vor aufgrund der speziel-len beruflichen Anforderungen spezielle Schwerpunkte innerhalb desStudiums. So erfordert beispielsweise der Beruf des Technischen Mineralo-gen oder des Pal�ontologen eine Studienausrichtung, die von der allgemei-nen Geowissenschaft nicht zu erreichen ist. Auf diese speziellen T�tigkei-

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„Geo“wissen-schaften

Einsatzbereiche von Geowissenschaftlern

ten innerhalb der geowissenschaftlichen Berufe wird in den folgendenAusf�hrungen gesondert eingegangen.

Geologie besch�ftigt sich als Wissenschaft mit der Entstehung und Ent-wicklung der Erde, ihrem Aufbau, ihren Eigenschaften und Strukturen. DiePal�ontologie besch�ftigt sich als Teildisziplin mit der Erforschung der Ent-stehung und der Entwicklung des Lebens. Die Mineralogie ist die material-bezogene Geowissenschaft, w�hrend die Geophysik die Erforschung desAufbaus und der Eigenschaften der Erdkruste und des Erdinneren mit physi-kalischen Mess- und Untersuchungsmethoden betreibt.

1.2 Berufsfelder in den Geowissenschaften

(Hans-J�rgen Weyer, Bonn)

Die Berufsfelder f�r Geowissenschaften k�nnen in vier große Bereiche auf-geteilt werden:* Industrie und Wirtschaft* Geob�ros und Consulting* �mter und Beh�rden* Hochschulen und Forschungseinrichtungen.

Innerhalb dieser vier Bereiche findet sich nahezu das komplette T�tig-keitsspektrum der geowissenschaftlichen Disziplinen. So finden sowohldie mineralogisch, als auch die geophysikalisch und geologisch ausge-bildeten Geowissenschaftler in allen vier genannten Bereichen Besch�fti-gung.

In diesen vier Haupteinsatzbereichen finden Geowissenschaftler in densogenannten klassischen wie in den modernen Berufsfeldern Anstellung.Unter den klassischen versteht man die Einsatzbereiche, die es seit Jahr-zehnten in mehr oder weniger unver�nderter Form gibt, zum Beispiel Kar-tierungen in der geologischen Landesaufnahme oder der Exploration.Unter den modernen Einsatzbereichen werden diejenigen T�tigkeitsfelderverstanden, die in j�ngerer Zeit im Zuge neuer Frage- und Aufgabenstel-lungen entstanden sind, wie die Umweltgeologie. Auch neue gesetzlicheAnspr�che erweitern das T�tigkeitsspektrum. Das Bundesbodenschutzge-setz ist eines davon.

Einsatzbereiche in Industrie und Wirtschaft

W�hrend die internationale Industrie Geowissenschaftler haupts�chlich inder Rohstoffbranche und im Bergbau einsetzt, hat innerhalb Deutschlandsgerade dieser Zweig nur wenig Besch�ftigte. Es gibt nur wenige deutscheUnternehmen, die auf diesen Gebieten in Deutschland oder in anderenL�ndern t�tig sind. Insgesamt gesehen kommen Geowissenschaftler ver-st�rkt in diversen Industrie- und Wirtschaftsbereichen zum Einsatz:* Nationale und internationale Rohstoffindustrie (Aufsuchung, Bewertung

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Berufsfelder in den Geowissenschaften

und Gewinnung von Rohstoffen aller Art: Erd�l, Erdgas, Wasser, Erze,Salze, Steine und Erden, Baurohstoffe, geothermische Energie)

* Recyclingindustrie (Bewertung von Sekund�rrohstoffen und Stoffstr�-men, Risikoabsch�tzung, R�ckbau von Geb�uden)

* Abfallindustrie (Bewertung von Abf�llen aller Art, Deponiebau und -be-wertung, Risikoabsch�tzung und Dichtigkeitspr�fung f�r Deponien,Endlagerung radioaktiver Abf�lle, Genehmigungsverfahren)

* Bauindustrie (Bewertung und Begutachtung von Baugrund, Wasserbau,Tiefbau, Geotechnik, Bewertung von Grundst�cken, Installation vonGeothermieanlagen)

* Sonstige Industrie- und Wirtschaftsbereiche– Technische Mineralogie: Glasindustrie, Feuerfestindustrie, Zementin-

dustrie, Zuschlagstoffe, Keramik und Oberfl�chenbeschichtung, neueWerkstoffe, Nanotechnologie, Werkstoffentwicklung, Kristallz�chtung

– Banken und Versicherungen: Risikoabsch�tzungen, Bewertung vonGeorisiken, Bewertung von Rohstoffgesch�ften, Grundst�cksbewer-tung.

Einsatzbereiche im Consulting und in Ingenieurb�ros

Consulting und Ingenieurb�ros sind planend t�tig, die Ausf�hrung �ber-nehmen andere Unternehmen. Im Wesentlichen konzentriert sich ihre T�-tigkeit auf die Erstellung von Gutachten, dem Herbeif�hren von Unterla-gen und deren Auswertung sowie die Durchf�hrung von hierf�r notwendi-gen Untersuchungen. Die gutachterliche T�tigkeit in den Ingenieurb�roskonzentriert sich dabei im Wesentlichen auf folgende Bereiche:* Baugrund* Trassenerkundung* Grundst�cksbewertung* Hydrogeologie* Versickerung* Wassererschließung* Geothermie* R�ckbau von Geb�uden, Industrieanlagen etc.* Altlastenerkundung und -sanierung* Restauration und Denkmalpflege.

Einsatzbereiche in �mtern und Beh�rden

In vielen �mtern kommen Geowissenschaftler zum Einsatz. Dort halten sieihr Fachwissen vor, beraten andere Einrichtungen und den Gesetzgeber,sind bei Planungen und im Vollzug einbezogen:* Ministerien* Bundesanstalt f�r Geowissenschaften und Rohstoffe BGR mit Deutscher

Rohstoffagentur* staatliche geologische Dienste der L�nder* Wasserwirtschafts�mter* Umwelt�mter der St�dte, Kreise, Kommunen, Regierungspr�sidien* Museen.

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Einsatzbereiche von Geowissenschaftlern

Eine Besonderheit sind die staatlichen Geologischen Dienste der L�nder.Ihre Kernaufgaben k�nnen als Beispiel der Einsatzbereiche von Geowis-senschaftlern insgesamt dienen. Hier werden geologische Fachdaten erho-ben, gesammelt, aufbereitet, ausgewertet und zur Verf�gung gestellt.Hierzu arbeiten die geologischen Dienste mit anderen Beh�rden, Hoch-schulen, Ingenieurb�ros etc. zusammen. Der Umgang dieser Fachdatenkommt im Wesentlichen in folgenden Bereichen zum Einsatz:* Geowissenschaftliche Landesaufnahme* Geoinformationssysteme* Raumordnung* Landesplanung* Rohstofferkundung und -sicherung* Grundwassererschließung* Wasserversorgung* Grund- und Trinkwasserschutz, Heilquellenschutz* Energieversorgung* Geothermie* Gefahrenpotenzial des Untergrundes (Hohlr�ume, Methan-Ausgasung,

Verkarstung, Erdbeben, Rutschungen etc.)* Abgrabungsmonitoring* Ressourcenschutz* Bodenschutz* Katastrophenschutz* Erdbeben�berwachung* Bergbaufolgesch�den* Gefahrenabwehr* Spezialaufgaben, z.B. Wasserrahmenrichtlinie der EU, EU-Richtlinie

INSPIRE (Schaffung einer Geodateninfrastruktur in Europa).

Einsatzbereiche in Hochschulen und Forschungseinrichtungen

Die Universit�ten sind Lehr- und Forschungseinrichtungen. Geowissen-schaften kann man nur an Universit�ten und Technischen Hochschulenstudieren. Zurzeit bieten in Deutschland 28 Universit�ten geowissen-schaftliche Studieng�nge an. Das Spektrum der geowissenschaftlichenForschung umfasst alle Disziplinen und Teilbereiche von Geologie, Pa-l�ontologie, Mineralogie, Kristallographie und Geophysik einschließlichbenachbarter Disziplinen wie Ozeanographie, Bodenkunde, Meteorolo-gie, Vermessungswesen, Bergbau, Klimatologie und viele mehr.

Die Forschungseinrichtungen decken ebenfalls das gesamte Spektrumgeowissenschaftlicher Forschung ab. Ihre Aufz�hlung ist daher nicht voll-st�ndig: GeoForschungsZentrum GFZ Potsdam, Alfred-Wegener Institut,Geomar Kiel, Einrichtungen von Max-Planck-Instituten, Senckenberg, Um-weltForschungsZentrum UFZ Leipzig/Halle.

Geowissenschaftler erforschen den Aufbau und die Entwicklung derErde und des Lebens (Pal�ontologie mit starken Verbindungen zur Biolo-gie). Verst�rkt r�cken dabei globale Prozesse und deren Interaktion in denMittelpunkt der Forschung. Arbeitsfeld ist der den Beobachtungen zug�ng-

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Berufsfelder in den Geowissenschaften

liche �ußere Teil der Erde, die Erdkruste. Geologische Vorg�nge werden er-fasst, rekonstruiert und zu Modellen aufbereitet.

Die Allgemeine Geologie beinhaltet u.a. aktuogeologische Prozesse,Gesteinsentstehung, die Strukturen der Erdkruste und ihre Bildungspro-zesse. Die Historische Geologie besch�ftigt sich mit der Entwicklung derErde und des Lebens. Die Regionale Geologie befasst sich mit dem Ergeb-nis dieser Entwicklung, u.a. dem heutigen Bau der Ozeane und Konti-nente. Die Angewandte Geologie nutzt all diese Erkenntnisse wirtschaft-lich: in der Lagerst�ttenkunde, der Ingenieur- und Hydrogeologie etc.

Die Mineralogie befasst sich als materialbezogene Geowissenschaft mitder Entstehung und den Eigenschaften von Mineralen sowie den M�glich-keiten, diese zu nutzen und zu formen. Der Zusammenhang zwischen deratomaren Struktur der Materie und deren physikalischen wie chemischenEigenschaften besch�ftigen Mineralogie und Kristallographie. Dabei kannes sich um Gesteins- und Materialproben aus der Natur handeln oder umsynthetische Materialien aus dem Labor, wie z.B. High-Tech-Werkstoffe.

Die Geophysik untersucht den Erdk�rper mit physikalischen Messme-thoden. Diese werden entwickelt und in ihren Einsatzbereichen und Inter-pretationsm�glichkeiten weiterentwickelt.

Sonstige Bereiche

Aufgrund ihrer breiten naturwissenschaftlichen Ausbildung finden Geowis-senschaftler verst�rkt Aufgaben in fachfernen Bereichen. Wie in anderenBerufen stehen ihnen viele Einsatzbereiche auch außerhalb ihrer eigentli-chen Disziplinen offen. Die folgende Aufz�hlung ist daher beispielhaft:* Internationale Organisationen (UNO, EU, UNESCO, Weltbank, IAEA,

Energy Agency, GTZ, Entwicklungshilfe)* Wissenschaftsjournalismus* Verb�nde und Organisationen* Geotourismus* Patentanwalt, Europ�isches Patentamt.

1.2.1 Einsatzbereich „Energierohstoffe“

(Dieter Kaufmann, Kassel)

Bedeutung der Energierohstoffe

Der globale Energiebedarf wird in den n�chsten Jahren weiterhin steigen.Laut Vorhersage der International Energy Agency (IEA) steigt der Verbrauchvon 2007 bis 2030 um ca. 40 %; dies entspricht einem durchschnittlichenZuwachs von 1,5 % pro Jahr. Dieser Anstieg im Verbrauch betrifft zu 90 %nicht OECD-L�nder, und mit Abstand liegen hier China, Indien und derNahe Osten vorn. Ungeachtet der aktuellen Diskussion um hohe CO2-Emissionen durch den Verbrauch fossiler Energien und der staatlichen F�r-derung erneuerbarer Energien betr�gt der Anteil fossiler Energierohstoffe

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Einsatzbereiche von Geowissenschaftlern

im Energiemix der n�chsten 20 Jahre 80 %. Zwar verzeichnen die erneu-erbaren Energien in diesem Zeitraum das gr�ßte Wachstum (7,3 % p.a.,gefolgt von Kohle mit 1,9 % p.a.), doch steigt ihr relativer Anteil am Ener-giemix nur von 10,4 % im Jahr 2007 auf 11,8 % im Jahr 2030.

Fossile Rohstoffe sind und bleiben damit auf absehbare Zeit die funda-mentale Grundlage der Weltwirtschaft. Von allen fossilen Energietr�gernsind Kohlenwasserstoffe (KW) aufgrund ihrer Energiedichte am effizientes-ten. Aufgrund ihrer chemischen Bindungsf�higkeiten sind sie dar�ber hi-naus Grundlage f�r die Mehrzahl industrieller Produkte. So ist ihr Wertauch �ber die heute dominierende Rolle als Energietr�ger hinaus gesichert.

Rolle der Geowissenschaftler in der Erd�l- und Erdgasversorgung

Die Aktivit�ten der Geowissenschaftler im Bereich der Erd�lexplorationsind eng verwoben mit einer Kette von Vorg�ngen, die zur Erzeugungvon Erd�l- und Erdgas-Lagerst�tten f�hren. An ihrem Anfang steht dieEntwicklung eines Sedimentbeckens, welches das Potenzial f�r ein funk-tionierendes Kohlenwasserstoff-System beinhaltet. Es besteht aus vierBausteinen:* das Muttergestein, in dem �l und Gas unter hohem Druck und Tempe-

ratur aus organischem Material generiert wird,* einem por�sem, als Reservoir dienendem Gestein,* eine geeignete Falle bildende Struktur,* der Abdichtung, aus einer abdeckenden, nicht permeablen Schicht, die

das Entweichen dieser Systeme verhindert.Dar�ber hinaus ist ein effektiver Mechanismus notwendig, der den KWs

die Wanderung (Migration) vom Muttergestein zur Fangstruktur erm�g-licht. Neben den einzelnen Bausteinen spielt die zeitliche Abfolge der Er-eignisse eine Schl�sselrolle. Eine Struktur wird sich zum Beispiel als nicht-f�ndig herausstellen, wenn die KWs zwar vor zu einem bestimmten Zeit-punkt generiert wurden, aber die tektonischen Ereignisse, die zur Struktur-bildung f�hrten, erst nach Abschluss der Migration stattgefunden haben. Esist daher eine grundlegende Aufgabe der Geologen und Geophysiker, In-formationen �ber den Untergrund in Bezug auf das KW-System und dessenzeitlicher Entwicklung zu beschaffen und zu analysieren.

Geowissenschaftler spielen eine Schl�sselrolle in der Kohlenwasserstoff-industrie. Die T�tigkeit von Geologen und Geophysiker �berspannt einengroßen Teil der Abl�ufe entlang der gesamten Prozesskette von der Erkun-dung relativ unbekannter Sedimentbecken, �ber die Identifikation vonProspekten, der Ausarbeitung von Bohrvorschl�gen, der Auswertung derBohrergebnisse und Wirtschaftlichkeit bis hin zur Feldesentwicklung undProduktion. Der Aufgabenbereich von Geowissenschaftlern in Erd�l- undErdgasversorgung l�sst sich am besten anhand dieser Aktivit�ten beschrei-ben.

Am Anfang der Exploration steht oft ein sogenanntes „Frontier“-Gebiet;dabei handelt es sich meist um ein Sedimentbecken von mehren tausendoder zehntausend Quadratkilometern, �ber das im Normalfall relativ we-

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Kohlenwasserstoff-system

Aufgaben

Regionalstudien

Berufsfelder in den Geowissenschaften

nig Informationen zur Verf�gung stehen. Als erstes m�ssen Geowissen-schaftler absch�tzen, mit welchen Methoden sie ein Maximum an Infor-mation erhalten, um abh�ngig von den Ergebnissen anschließend weitereInvestitionen rechtfertigen zu k�nnen. In dieser ersten Phase wird derGeowissenschaftler zuerst die Chancen f�r die Existenz der verschiede-nen Bausteine eines m�glichen KW-Systems absch�tzen. Die �blichenMethoden, die ihm in dieser fr�hen Phase der Exploration zur Verf�gungstehen, sind Feldaufnahmen, Satellitenbilder, Luftaufnahmen, Aero-Gravi-metrie, Magnetik und seismische Regionalprofile sowie die Nutzung glo-baler Datenbanken. Satellitenbilder dienen der regionaltektonischen In-terpretation und der großr�umigen Kartierung von Ausbissen. W�hrendder geologischen Exkursion im Feld werden Gesteinsproben gesammeltund beschrieben. Entlang von Beckenr�ndern, Inversionen oder Aufschie-bungen bietet sich die M�glichkeit, potenzielle Reservoire, Mutter- undabdichtende Gesteine an der Oberfl�che oder �ber Flachbohrungen zubeproben. Im Labor werden diese Proben auf Alter, Fazies, Porosit�t, Mi-neralogie, Anteil organischen Materials, Vitrinitreflexion etc. untersucht.Die Daten der Satellitenaufnahmen werden mit den Feldesbeobachtun-gen kalibriert, und die ersten geologischen Karten k�nnen erstellt wer-den. Aufschluss �ber die M�chtigkeit der Sedimentf�llung gebenSchwere- und Magnetfeldmessungen. F�r erstere macht man sich denDichtekontrast von Sedimentgestein und dem Grundgebirge zunutze, diezweite deren unterschiedliche Suszeptibilit�t. Da weder die genaueDichte noch die Suszeptibilit�t des Gesteins im Untergrund bekannt ist,kann die Struktur des Untergrundes nur semi-quantitativ abgeleitet wer-den. Dennoch sind diese Daten �ußerst hilfreich und erlauben ungef�hreAussage �ber die Sedimentm�chtigkeit und somit R�ckschl�sse �ber dieVoraussetzungen der Genese von KWs. Wenn die gesammelten Datenpositiv bewertet wurden, ist die Akquisition von regionalen seismischenProfilen der n�chste sinnvolle Schritt. Geophysiker m�ssen bei der Pla-nung die Gegebenheiten der Erdoberfl�che wie Wasser, W�ste, Steppe,Wald, Sumpf, Gebirge und die voraussichtliche Geologie des Untergrun-des ber�cksichtigen. Von der richtigen Auswahl der Aufnahmeparameter,der Lokation und Richtung der Profile und von der anschließenden Verar-beitung der Daten h�ngt der Erfolg der Kampagne ab. Seismische Profileerm�glichen einen genaueren Einblick in den Untergrund. Auf ihnen ba-siert eine genauere Absch�tzung der Sedimentationszyklen und Sedi-mentm�chtigkeiten, der Beckenentwicklung und Strukturbildung. Mit die-ser Information kann ein erstes Beckenmodell erstellt werden. Hierbeiwird, entweder anhand von 2D-Profilen oder im 3D-Modell die Entwick-lung des Beckens modelliert. Das Wissen �ber Alter, Sedimentation,Versenkung, Eigenschaften des Muttergesteines und Strukturbildung wer-den in einem Modell integriert, um das Potenzial und den Zeitablauf derGenese und Migration von KWs abzusch�tzen. Mit diesen Ergebnissenk�nnen die Geowissenschaftler die prospektiveren Teile eines Beckensidentifizieren.

In den seltensten F�llen haben Firmen Zugang zu einem ganzen Sedi-mentbecken, ihre Rechte beschr�nken sich �blicherweise auf einzelne

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Maximum anInformationen

Einsatzbereiche von Geowissenschaftlern

Konzessionen, die von den jeweiligen Regierungen vergeben wurden. So-mit haben Geowissenschaftler meistens Zugang zu einem unvollst�ndigenDatensatz. Dies erschwert ihre Arbeit.

Als notwendig erweist sich daher in vielen F�llen ein Vergleich des zuuntersuchenden Beckens mit einzelnen Analogbecken und/oder mit Samm-lungen in Datenbanken. Dieses Vorgehen erm�glicht weitere Schlussfolge-rungen in Bezug auf Prospektgr�ße, Reservoireigenschaften und Explora-tionsrisiken, die nicht unmittelbar aus den zur Verf�gung stehenden Datenhervorgehen. Endprodukt einer Regionalstudie sollten sogenannte „PlayMaps“ sein. Dies sind Karten die die einzelnen Elemente eines KW-Systems�berlagernd darstellen und so auf einem Blick erkennen lassen, welche Teiledes Beckens f�r eine erfolgreiche Exploration die besten Voraussetzungenhaben.

Nachdem der regionale Kontext bewertet und bestimmte Teile der bear-beiteten Fl�che f�r prospektiv befunden wurde, beginnt die Identifikationvon Prospekten, die Absch�tzung des KW-Volumens und die Ermittlungdes geologischen Risikos. Der Datensatz, der f�r eine Beckenbewertungzur Verf�gung stand, ist grobmaschig und f�r eine Prospektkartierung un-geeignet. Als n�chstes planen Geologen und Geophysiker entweder eineengmaschigere 2D-Seismik oder eine 3D-Seismik, mit der sie potenzielleFallen im Untergrund kartieren k�nnen. Bei der Prospektbewertung kom-men mehrere geowissenschaftliche Disziplinen ins Spiel.

Neben der Planung von seismischen Untersuchungen steht die Aufberei-tung der Daten zu einem seismischen Bild im Zentrum der Aufgaben desGeophysikers. Die verschiedenen Schritte der Bearbeitung der seismischenDaten m�ssen so optimiert werden, dass Multiple (seismische Reflektions-Echos) und Rauschen, die das seismische Erscheinungsbild nachhaltig st�-ren k�nnen, so weit wie m�glich unterdr�ckt werden. Des Weiteren wirdmit Hilfe der Migration eine getreue Darstellung der Schichten gew�hrleis-tet, so dass letztendlich eine quantitative Reservoirbeschreibung m�glichist. Schichtgrenzen und St�rungen werden in der Seismik interpretiert.Seismische Attribute, die das Frequenzverhalten oder die Form der seismi-schen Wellen beschreiben, werden berechnet. Gesteinseigenschaften wer-den aus der Seismik berechnet (Inversion). Mit Hilfe ermittelter Geschwin-digkeiten aus Bohrungen oder Seismik m�ssen die seismischen Daten,welche als Laufzeiten vorliegen, einer Teufenwandlung unterzogen wer-den.

Aus der Interpretation physikalischer Bohrlochmessungen werden Ge-steinszusammensetzung, Porosit�ten, M�chtigkeiten, Permeabilit�t, S�tti-gung des Porenraumes, H�he der KW S�ule, Gas-, �l- und Wasserkontakteermittelt, die f�r die Charakterisierung des Reservoirs ben�tigt werden.Bildgebende Methoden erlauben eine vollst�ndige Darstellung der Bohr-lochwand.

Die richtige Korrelation zwischen Bohrungen ist oft nur mit Hilfe einergenaueren Altersdatierung m�glich. Ihre Basis bildet die Biostratigraphie,die �berwiegend auf Mikrofossilien beruht. Sie wird erg�nzt durch hoch-aufl�sende radiometrische Methoden, Magneto- und auch Chemostratigra-phie. In der E- & P-Industrie hat sich zudem mit der seismischen Stratigra-

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Prospektbewertung

Geophysik

Petrophysik

Stratigraphie