Selbst in tiefen Sedimentschichten unter z.T. mehreren Kilometern mächtiger Sedimentbedeckung finden sich noch aktive Mikroorganismen. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Untergrund an und überschreitet irgendwann die Grenze bis zu welcher Leben möglich ist. Die bisher festgestellte Temperaturobergrenze von Leben auf der Erde wurden an Mikroorganismen von hydrothermalen Systemen, sogenannten Schwarzen Rauchern gemessen und liegt bei ca. 120 Grad C. In Sedimenten hingegen liegt die Grenze deutlich niedriger. Messdaten aus Ölfeldern deuten auf eine Grenze von ca. 80 Grad C hin. Diese Diskrepanz zwischen hydrothermalen und sedimentären Systemen wurde dadurch erklärt, dass die Mikroorganismen in Sedimenten nicht genügend Energie gewinnen können um die bei hohen Temperaturen verstärkt notwendigen Reparaturen ihrer Zellbestandteile wie DNA und Proteinen durchzuführen. Interessanterweise lässt sich metabolische Aktivität bei extrem hohen Temperaturen nur dann nachweisen, wenn die Experimente unter hohem Druck stattfinden. IODP Expedition 370 wurde spezifisch zur Klärung der Frage nach dem Temperaturlimit von Leben in sedimentären Systemen durchgeführt. Im Nankai Graben vor der Küste Japans herrscht ein recht hoher geothermischer Gradient von ca. 100 Grad C/km, d.h. das gesamte Temperaturspektrum in dem Leben möglich ist erstreckt sich über ein Tiefeninterval von etwas mehr als einem Kilometer. Durch modernste Bohr- und Labortechniken war es möglich, Proben von höchster Qualität zu gewinnen, welche garantiert frei von Kontamination sind. Die Expedition hat einen stark interdisziplinären Charakter, so dass eine Vielzahl von biologischen und chemischen Parameter gemessen wurde, welche eine detaillierte Charakterisierung des Sediments erlauben. Das beantragte Projekt ist ein wichtiger Teil der Expedition, da Sulfatreduktion der quantitativ wichtigste anaerobe Prozess für den Abbau von organischem Material im Meeresboden ist. Im Rahmen einer MSc Arbeit wurden bereits erste Messungen durchgeführt. Diese konnten zeigen das Sulfatreduktion über die gesamte Kernlänge messbar ist, wenn auch z.T. mit extrem geringen Raten. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen weitere Messungen durchgeführt werden, unter anderem auch unter hohem Druck. Dazu soll ein Hochdruck Temperatur-Gradientenblock gebaut und betrieben werden. Neben Sedimenten von IODP Exp. 370 sollen weitere Experimente mit hydrothermal beeinflusstem Sediment aus dem Guaymas Becken durchgeführt werden. Ein Vergleich zwischen diesen beiden Sedimenten soll weitere Einblicke in einen der wichtigsten biologischen Prozesse im Meeresboden liefern und ein besseres Verständnis über die Grenzen von Leben im allgemeinen.
Die anhaltende Energiekrise verdeutlicht die Notwendigkeit weiterer Alternativen zu den konventionellen Energieerzeugern, um eine unabhängige nationale Sicherung von Strom und vor allem Wärme zu gewährleisten. Gleichzeitig erhöhen der Klimawandel und die Ressourcen-Knappheit den Druck bei der Suche nach Alternativen. Die Geothermie kann dabei eine starke umwelt- und klimafreundliche Alternative zur fossilen Energie darstellen, die ein enormes Potential birgt. Die Tiefengeothermie (nachstehend vereinfachend als Geothermie bezeichnet) hat das Potenzial, eine wesentliche Komponente bei der Umsetzung der Energiewende und insbesondere bei der damit verbundenen Wende bei der Wärmeversorgung zu werden. Zur langfristigen Nutzung der Erdwärme sind in der Geothermie verlässliche Pumpensysteme erforderlich, welche das Thermalwasser aus der Tiefe an die Oberfläche befördern. In der Geothermie werden bisher zwei unterschiedliche am Markt vertretene Pumpentechnologien eingesetzt: Gestängepumpen (engl. Line Shaft Pumps (LSP)), Tauchkreiselpumpen (engl. Electric Submersible Pumps (ESP)). Die ESP-Pumpensysteme stammen aus der Öl- und Gasindustrie, während die LSP-Technologie aus der Land- und Wasserwirtschaft kommt. Beide Pumpensysteme haben heute einen hohen Entwicklungsstand. Allerdings weisen beide Systeme unter den Bedingungen eines Geothermieeinsatzes inhärente Mängel auf, welche u.a. einen wirtschaftlichen Einsatz und die Versorgungssicherheit gefährden. Der Entwicklungsstand der Pumpensysteme stellt damit die Achillesferse einer Geothermieanlage dar. Das Projekt ANtLiA (lateinisch für 'Pumpe') hat zum Ziel, die aktuell erfolgsbegrenzenden Faktoren zu verbessern, um Standzeiten von geothermischen Pumpensystemen zu erhöhen, deren Umweltauswirkungen zu minimieren und damit die Wirtschaftlichkeit von geothermischen Projekten und die Versorgungssicherheit signifikant zu verbessern.
Die anhaltende Energiekrise verdeutlicht die Notwendigkeit weiterer Alternativen zu den konventionellen Energieerzeugern, um eine unabhängige nationale Sicherung von Strom und vor allem Wärme zu gewährleisten. Gleichzeitig erhöhen der Klimawandel und die Ressourcen-Knappheit den Druck bei der Suche nach Alternativen. Die Geothermie kann dabei eine starke umwelt- und klimafreundliche Alternative zur fossilen Energie darstellen, die ein enormes Potential birgt. Die Tiefengeothermie (nachstehend vereinfachend als Geothermie bezeichnet) hat das Potenzial, eine wesentliche Komponente bei der Umsetzung der Energiewende und insbesondere bei der damit verbundenen Wende bei der Wärmeversorgung zu werden. Zur langfristigen Nutzung der Erdwärme sind in der Geothermie verlässliche Pumpensysteme erforderlich, welche das Thermalwasser aus der Tiefe an die Oberfläche befördern. In der Geothermie werden bisher zwei unterschiedliche am Markt vertretene Pumpentechnologien eingesetzt: - Gestängepumpen (engl. Line Shaft Pumps (LSP)), - Tauchkreiselpumpen (engl. Electric Submersible Pumps (ESP)). Beide Pumpensysteme stammen aus der Öl- und Gasindustrie und haben einen hohen Entwicklungsstand. Allerdings weisen beide Systeme unter den Bedingungen eines Geothermieeinsatzes inhärente Mängel auf, welche u.a. einen wirtschaftlichen Einsatz und die Versorgungssicherheit gefährden. Der Entwicklungsstand der Pumpensysteme stellt damit die Achillesferse einer Geothermieanlage dar. Das Projekt ANtLiA (lateinisch für 'Pumpe') hat zum Ziel, die aktuell erfolgsbegrenzenden Faktoren zu verbessern, um Standzeiten von geothermischen Pumpensystemen zu erhöhen, deren Umweltauswirkungen zu minimieren und damit die Wirtschaftlichkeit von geothermischen Projekten und die Versorgungssicherheit signifikant zu verbessern. Das Teilvorhaben der Hochschule München (HM) fokussiert sich auf die Entwicklung eines effizienten, fehler-toleranten und robusten mehrphasigen ESP-Antriebssystems.