Zweijahresbericht

GeoForschungsZentrum Potsdamin der Helmholtz-Gemeinschaft

2002/2003

I

Inhaltsverzeichnis

Vorwort III

Das System Erde – Forschungsgegenstand des GFZ Potsdam V

Aus der wissenschaftlichen Arbeit

DESERT - Struktur und Dynamik der Dead Sea Transform 1

Ein Ozean taucht ab: Ergebnisse zur Dynamik des aktiven Kontinentalrandes in Südchile 19

Lithium-, Bor-, Strontium-, Neodym- und Blei-Isotope als Monitore fluid-induzierter Mineralreaktionen in kontaktmetamorphen Marmoren 35

Dimensionen und Dynamik des Kohlenstoffkreislaufs in Sedimentbecken 45

MALLIK - Gashydrate unter Permafrost 59

Trizonia Island – simultanes Deformations- und Temperaturmonitoring mit faseroptischen Sensoren in einer Rift-Bohrung 77

Kleine Proben – große Aussagen: Experimente als „Fenster in das Innere der Erde“ 85

Focused Ion Beam-Technik FIB: eine Nanotechnologie ermöglicht neue Erkenntnisse in den Geowissenschaften 99

GRACE - Eine Schwerefeld- und Klimamission 109

Signaturen des Erdmantels im Schwerefeld der Erde 119

Die Departments

Department 1 „Geodäsie und Fernerkundung“ 126

Department 2 „Physik der Erde“ 166

Department 3 „Geodynamik“ 238

Department 4 „Chemie der Erde“ 280

Department 5 „Geoengineering“ 332

Gremien des GFZ Potsdam 361

Organisation, Verwaltung und zentrale Dienste 362

Personal- und SozialwesenHaushalt und FinanzenBibliothek des Wissenschaftsparks Albert EinsteinICDP Operational Support GroupDaten- und RechenzentrumDas Jahr der Geowissenschaften 2002

Auszeichnungen und Ehrungen 394

Habilitationen, Promotionen 394

Ausgewählte Publikationen 2002/2003 396

Glossar 406

358

359

Name: GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ)

Stiftung des öffentlichen Rechts

Zugehörigkeit: Das GFZ Potsdam ist Mitglied der

Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher

Forschungszentren (HGF)

Träger: • Bundesministerium für Bildung und

Forschung (90 %);

• Ministerium für Wissenschaft, Forschung und

Kultur des Landes Brandenburg (10 %)

Beschäftigte: 628, davon 294 Wissenschaftler, 20 Professoren

(Dez. 2003)

Jahresetat: 33 Mio. € Grundfinanzierung (2003)

11 Mio. € Drittmittel (2003)

Gremien: • Kuratorium

• Wissenschaftlicher Beirat

• Vorstand

• Wissenschaftlicher Rat

Wissenschaftliche Infrastruktur: Gerätepool Geodäsie, Laserteleskop, Gerätepool

Geophysik, Geomagnetische Observatorien

Niemegk und Wingst, KTB-Tiefenlaboratorium

Windischeschenbach, Laboratorien für chemische

Analytik, Reinstluftlabors für Isotopen-Geochemie,

Ionensonde, Hochdruck-Hochtemperatur-

Experimentieranlagen, Raster- und Transmissions-

Elektronenmikroskopie, Hochleistungsrechner mit

Archivroboter, Zentralbibliothek

Technische Infrastruktur: Werkstatt, Druckerei, Fotolabor

Das GFZ Potsdam auf einen Blick

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Abb. 1: Organigramm des GFZ Potsdam, Stand 31. 12. 2003

Organizational structure of the GFZ Potsdam, 31. 12. 2003

Gremien des GeoForschungsZentrums Potsdam

Das GeoForschungsZentrum Potsdam wurde am 1. Ja-nuar 1992 als Stiftung des öffentlichen Rechts des Lan-des Brandenburg mit Sitz in Potsdam gegründet.

Den Finanzbedarf des GFZ Potsdam deckt zu 90% derBund, vertreten durch das Bundesministerium für Bil-dung und Forschung (BMBF), und zu 10% das LandBrandenburg, vertreten durch das Ministerium fürWissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK).

Kuratorium

Das Kuratorium ist das Aufsichtsgremium des GeoFor-schungsZentrums Potsdam. Es entscheidet unter Be-rücksichtigung der Stellungnahmen des Wissenschaft-lichen Beirats über die allgemeinen und finanziellenAngelegenheiten der Stiftung und überwacht die Recht-mäßigkeit, Zweckmäßigkeit und Wirtschaftlichkeit derFührung der Stiftungsgeschäfte. Das Kuratorium stelltdie jährlichen Haushalts- und die mehrjährigen Finanz-pläne einschließlich der Ausbau- und Investitionspro-gramme fest. Es prüft den vom Vorstand vorgelegtenJahresabschluß und Geschäftsbericht. Das Kuratoriumbeschließt die vom Vorstand vorzulegenden und mit ei-ner Stellungnahme des Wissenschaftlichen Beirats ver-sehenen Forschungsprogramme der Stiftung einschließ-lich der geplanten Zusammenarbeit mit nationalen undinternationalen Einrichtungen.

Mitglieder (Stand 31. 12. 2003):

Ministerialdirektor Reinhard Junker (Vorsitzender),Bundesministerium für Bildung und Forschung

Staatssekretär Dr. Christoph Helm (stellv. Vorsitzen-der), Ministerium für Wissenschaft, Forschung undKultur des Landes, Brandenburg

Prof. Dr. Dr. h.c. Egon Althaus, Mineralogisches Ins-titut der Universität Karlsruhe

Dr. Karl-Ulrich Müller, Auswärtiges Amt

Prof. Dr.-Ing. Kurt Häge, Lausitzer BraunkohleAktiengesellschaft

Prof. Dr. Evelies Mayer, Technische Universität Darm-stadt, Institut für Soziologie

Prof. Dr. Karin Labitzke, Freie Universität Berlin,Institut für Meteorologie

Prof. Dr. Dominique Lattard, Universität Heidelberg,Mineralogisches Institut

RegDir Markus Siebels, Bundesministerium derFinanzen

Prof. Dr. Volkmar Trommsdorff, Institut für Mine-ral-ogie und Petrophysik, ETH Zürich

Wissenschaftlicher Beirat

Der Wissenschaftliche Beirat berät das Kuratorium undden Vorstand auf allen Gebieten von Forschung und Ent-wicklung. Die Beratung erstreckt sich insbesondere auf

- das Forschungs- und Entwicklungsprogramm- die Ergebnisbewertung- die Zusammenarbeit mit nationalen und interna-

tionalen Einrichtungen- Berufungsangelegenheiten

Mitglieder (Stand 31. 12. 2003)

Prof. Dr. Volkmar Trommsdorff (Vorsitzender), Insti-tut fuer Mineralogie und Petrophysik, ETH Zürich

Prof. Dr. Jan Behrmann (stellv. Vorsitzender), Geo-logisches Institut, Universität Freiburg

Prof. Dr. Hans-Peter Harjes, Institut für Geologie,Mineralogie und Geophysik, Universität Bochum

Prof. Dr. Peter M. Herzig, Institut für Mineralogie,Bergakademie Freiberg

Prof. Dr. Karl-Heinz Ilk, Institut für TheoretischeGeodäsie, Unversität Bonn

Prof. Dr. Franz Jacobs, Institut für Geophysik undGeologie, Universität Leipzig

Prof. Dr. Hans-Gert Kahle, Inst. für Geodäsie undPhotogrammetrie, ETH-Hönggerberg

Prof. Dr. Angelika Kalt, Institut de Géologie, UniNeuchatel

Prof. Dr. Volker Mosbrugger, Inst. für Geologie undPaläontologie, Universität Tübingen

Dipl.-Ing. Hanspeter Rohner, Schlumberger OilfieldServices, Paris

Prof. Dr. Monika Sester, Institut für Kartographie undGeoinformatik, Uni Hannover

Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Friedrich-Wilhelm Wellmer,Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe,Hannover

Wissenschaftlicher Rat

Der Wissenschaftliche Rat berät den Vorstand in Ange-legenheiten von grundsätzlicher wissenschaftlicher Be-deutung. Ihm gehören alle Direktoren der Aufgaben-bereiche sowie drei gewählte Mitglieder (*) an.

Mitglieder (Stand 31. 12. 2003):

Prof. Dr. Jochen Zschau (Vorsitzender)Prof. Dr. Günter BormProf. Dr. Wilhelm HeinrichDr. Charlotte Krawczyk (*)Prof. Dr. Onno Oncken

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Dr. James Mechie (*)Prof. Dr. Christoph ReigberDr. Albrecht Schulze (*)

Vorstand

Der Vorstand führt die Geschäfte der Stiftung

Mitglieder:

Prof. Dr. Dr. h.c. Rolf Emmermann, WissenschaftlicherVorstand und Sprecher

Dr. Bernhard Raiser, Administrativer Vorstand

Organisation, Verwaltung, Zentrale Dienste

Personal- und Sozialwesen

Durch die erfolgreiche Drittmitteleinwerbung hat sichder Personalbestand im GFZ Potsdam in den Jahren2002 und 2003 auf gleichbleibend hohem Niveau gehal-ten. Zum Stichtag 31. 12. 2003 waren 607 Mitarbeiter be-schäftigt. Die Verteilung und Entwicklung des Personalsist in der folgenden Tabelle detailliert dargestellt.

Das Personalwesen war im Berichtszeitraum wesentlichdurch die Einführung der Programmorientierten För-derung (PoF) geprägt. Seit Beginn des Jahres 2003 istder Stellenplan weggefallen. An dessen Stelle sind Per-sonalkostenquoten getreten, durch die eine ordnungs-gemäße Personaldimensionierung sichergestellt werdensoll. Die erste Quote legt fest, wie hoch der Anteil der

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Tab. 1: Personalentwicklung und -verteilung 01. 01. 2002 bis 31. 12. 2003

Development and distribution of staff, Jan. 2002 to Dec. 2003

Tab. 2: Personalkategorien in der Programmorientierten Förderung (PoF)

Staff categories in the PoF framework

Ausgaben für unbefristete Beschäftigte am GFZ Pots-dam sein darf. Sie errechnet sich aus dem Verhältnis derPersonalaufwendungen für unbefristet eingestelltes Per-sonal zu den Gesamtbetriebsausgaben des GFZ. Seitensder Zuwendungsgeber wurde diese Quote für 2003 auf48 % festgelegt. Darüber hinaus wurden zwei sog. Per-sonalstrukturquoten definiert, die das Verhältnis zwi-schen den Ausgaben für unbefristetes Personal zu denAusgaben für unbefristetes Personal bestimmter Vergü-tungsgruppen wiedergeben. Diese Quoten liegen fürVergütungen von BAT IIa bis C3 bei 60% und von BATVb bis C3 bei 80%. Mit dem Wegfall des Stellenplans istebenfalls die jährliche 1,5%-ige Stellenkürzung ab 2003entfallen. Das GFZ begrüßt die so gewonnene Flexi-bilität sehr, wobei die Zukunft wird zeigen müssen, wiehandhabbar diese neuen Maßgrößen sind.

Das wissenschaftliche Personal ist in insgesamt 7 ver-schiedene Personalkategorien eingeteilt.

Für jede Kategorie werden hausbezogene Durchschnitts-aufwandssätze berechnet, die sowohl als Kalkulations-grundlage im Bereich der Projektplanung als auch zuControllingzwecken genutzt werden.

Derzeit hat das GFZ insgesamt 16 gemeinsame Beru-fungen mit 5 Universitäten (Universität Potsdam, FUund TU Berlin, Universitäten Giessen und Stuttgart).Zwei weitere gemeinsame Berufungen mit der TUBraunschweig sowie mit der HU Berlin befinden sichim Ausschreibungsverfahren. Im Sommer 2004 ist dieStelle eines Departmentdirektors nach dessen altersbe-dingten Ausscheiden neu zu besetzen.

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Abb. 2: Entwicklung des Anteils der Wissenschaftlerinnen seit 1992

Female Scientists since 1992

Abb. 3: Ausländische Wissenschaftler am GFZ, Stichtag 31. 12. 2003

Scientists from abroad at GFZ (31. 12. 2003)

Das GFZ macht sich weiterhin für die Förderung derChancengleichheit stark. Zum 31. 12. 2003 liegt der An-teil der weiblichen Beschäftigten bei insgesamt 37,6 %.Im Vergleich zum Stichtag 31. 12. 2001 konnte dieserAnteil damit um 3,7 % gesteigert werden. Die positiveEntwicklung des Anteils an Wissenschaftlerinnen imGFZ ist der Abb. 2 zu entnehmen.

Ein anderes, stets mit Nachdruck betriebenes Thema istdie berufliche Ausbildung. Im Wirtschaftsplan 2003sind 27 Ausbildungsplätze vorgesehen. Tatsächlich bil-det das GFZ Potsdam derzeit jedoch 30 junge Men-schen in 8 Berufen aus. Damit erreicht das GeoFor-schungsZentrum unter Einbeziehung auch des Drittmit-telpersonals eine Ausbildungsquote von 5 % (ohneDrittmittel 7,2 %) und liegt damit weit über den imBundesausbildungsbericht 2002 genannten 3,3 % für„Organisationen ohne Erwerbscharakter/Staat“. Alsbesonderer Erfolg ist zu erwähnen, dass das GFZ in denvergangenen Jahren gleich zweimal hintereinander denBundessieger bei den Auszubildenden zum Feinmecha-nikerhandwerk gestellt hat.

Am 31. 12. 2003 beschäftigt das GFZ insgesamt 59 aus-ländische Wissenschaftler. Eine Verteilung nach Her-kunftsland ergibt sich aus der Abb. 3.

Haushalt und Finanzen

Das GFZ Potsdam wird im Rahmen seiner institutionel-len Förderung durch Zuschüsse des Bundes (90 %)

sowie des Landes Brandenburg (10 %) finanziert. Im Rahmen der oben genannten ProgrammorientiertenFörderung erfolgt erstmals ab 2004 die Förderung aufProgrammebene. Voraussetzung dafür war der Nachweiseines kostenorientierten Controllingverfahrens. Inner-halb der Helmholtz-Gemeinschaft hatte sich das GFZPotsdam zu diesem Zweck im Jahr 2002 erfolgreicheinem entsprechenden Evaluationsprozess unterworfen.In geringem Umfang finanziert sich das GFZ Potsdamauch durch eigene Erträge. Hierzu ist vor allem dieVerwertung wissenschaftlicher Erkenntnisse im Rahmender sogenannten Auftragsforschung zu nennen.

Darüber hinaus stehen Drittmittel zur Verfügung, die inerster Linie aus dem Forschungshaushalt des Bundes,durch Fördermittel der EU sowie der Deutschen For-schungsgemeinschaft (DFG) bereitgestellt werden. Zu-schüsse für diese sogenannte Projektförderung fließendem GFZ Potsdam nach erfolgreicher Begutachtung dergestellten Drittmittelanträge zu.

In Abb. 4 wird die Gesamtfinanzierung des GFZ Pots-dam in den Jahren 1999 bis 2003 gezeigt. Während derinstitutionelle Haushalt durch Bund und Land seit demJahr 2000 einen konstanten leichten Anstieg aufweist,unterliegt der Verlauf von Projektförderung und eigenenErträgen Schwankungen.

Abb. 5 zeigt die Verteilung der Drittmittel auf die ein-zelnen Drittmittelgeber. Es ist erkennbar, dass die För-derung durch die DFG für das Volumen an Drittmittelnim GFZ Potsdam eine erhebliche Bedeutung hat.

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Abb. 4: Gesamtfinanzierung des GFZ Potsdam

Financing of the GFZ Potsdam

Bibliothek des Wissenschaftsparks Albert Ein-stein

Die Bibliothek des Wissenschaftsparks Albert Einsteinversteht sich als Serviceeinrichtung für die wissenschaft-liche Arbeit auf dem Telegrafenberg. Sie stellt zu diesemZweck gedruckte und elektronische Medien sowie In-formationen bereit, die für die aktuelle Forschung benö-tigt werden.

Seit 2001 fungiert sie als Zentralbibliothek für den Cam-pus Telegrafenberg und versorgt über das GeoFor-schungsZentrum Potsdam hinaus auch das PotsdamInstitut für Klimafolgenforschung und die Forschungs-stelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts für Polar-und Meeresforschung. Neben den klassischen Service-angeboten einer wissenschaftlichen Bibliothek wurde inden letzten Jahren der hybride Charakter der Diensteweiter ausgebaut. Elektronische Informationen undVolltexte sind in zunehmendem Maß direkt amArbeitsplatz des Wissenschaftlers abrufbar. 900 elektro-nische Zeitschriften, zahlreiche elektronische Nach-schlagewerke, das breite Angebot an Datenbanken undAlertdienste stehen exemplarisch hierfür. Darüber hin-aus betreut die Bibliothek beispielsweise die elektroni-schen Publikationen des GFZ Potsdam.

Ergänzt wird die aktuelle Sammlung, die für Mitarbeiterrund um die Uhr zugänglich ist, durch einen breitenBestand aus der Geschichte des Telegrafenberges (u.a.die Bestände des Königlich Preussischen GeodätischenInstituts, des Geomagnetischen Instituts und des Meteo-rologischen Observatoriums). Insgesamt stehen weit über100.000 Bände zur Verfügung.

Die fünf Fachkräfte in der Bibliothek engagieren sichdarüber hinaus in der Ausbildung von zwei Fachange-stellten für Medien- und Informationsdienste.

Aktuell ist die Bibliothek in folgenden Projekten derDeutschen Forschungsgemeinschaft involviert:

„CeGIM – Zentrum für Informationsmanagement in den Geowissenschaften“ im Rahmen der Förder-initiative Leistungszentren der Forschungsinfor-mation (beantragt von Bibliothek und Datenzen-trum zusammen mit externen Partnern).

„Publikation und Zitierfähigkeit wissenschaftlicher Primärdaten“ (ebenfalls zusammen mit dem Da-tenzentrum in Kooperation mit externen Part-nern).

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Abb. 5: Verteilung der Drittmittel

Distribution of Third Party Funding

ICDP Operational Support Group

Forschungsbohrungen in Meteoriteneinschlagsge-bieten, Erdbebenherden und Verwerfungszonen –Wissenschaft und Technik an den Bohrlokationen imChicxulub-Krater, am Golf von Corinth und an derSan Andreas Verwerfung

Das International Continental Scientific Drilling Pro-gram (ICDP) unterstützt seit 1998 geowissenschaftlicheForschungsprojekte sowohl finanziell als auch operativ.Das GFZ Potsdam ist die zentrale Schaltstelle diesesProgramms, da es sowohl die Exekutiv-Agentur desICDP ist als auch mit der Operational Support Group dieBohrprojekte maßgeblich gestaltet.

Die technisch-wissenschaftlichen Planungen und Ab-läufe und die gewonnenen wissenschaftlichen Erkennt-nisse der Bohrprojekte in den Chicxulub-Krater (Mexi-co), das Corinth-Rift-System (Griechenland) und dieSan Andreas-Verwerfung (USA) dokumentieren diesenwichtigen Beitrag des GFZ im ICDP und zeigen dendirekten Zusammenhang der operativen Tätigkeiten derOSG als eine Voraussetzung zur Gewinnung neuer wis-senschaftlicher Erkenntnisse.

Unter Federführung des GeoForschungsZentrums star-tete Ende Februar 1996 das Internationale KontinentaleBohrprogramm ICDP. Neben den Gründungsmitglie-dern Deutschland, China und USA beteiligen sich mitt-lerweile auch Japan, Kanada, Mexiko, Polen, Öster-reich, Island, Norwegen, die Tschechische Republiksowie die UNESCO und die Firma Schlumberger.

Ziel des ICDP ist die Bearbeitung global bedeutenderwissenschaftlicher Fragestellungen, die nur mir Hilfetechnisch aufwendiger Bohrungen beantwortet werdenkönnen. Die Themenbereiche erstrecken sich dabei vonder Untersuchung von Naturgefahren (z.B. Chicxulub-Krater, Mexiko; Unzen-Vulkan, Japan) über die Paläo-klimaforschung (z.B. Baikal-See, Russland; Malawi-See, Malawi) und tektonische Prozesse (z.B. SanAndreas-Verwerfung, USA; Corinth-Störungszone,Griechenland; Chelungpu-Verwerfung, Taiwan) bis hinzum Energie- und Massentransport in der Erdkruste(z.B. KTB-Tiefenobservatorium, Windischeschenbach/Deutschland). Die Arbeiten werden von internationalzusammengesetzten Wissenschaftlergruppen an dendafür am besten geeigneten Plätzen (World GeologicalSites) durchgeführt.

Eine wichtige Rolle bei der Realisierung des Programmshat das GFZ Potsdam übernommen. Es stellt für die pla-nerische und organisatorische Vorbereitung, Durch-führung und Auswertung der wissenschaftlichen ICDP-Bohrprojekte die Operational Support Group (OSG) zurVerfügung. Die OSG des GFZ setzt sich aus erfahrenenMitarbeitern des KTB-Projektes zusammen. Sie bietenUnterstützung bei der Antragstellung, der operativenProjektdurchführung und Projektkontrolle, der Durch-führung von speziellen Trainingsprogrammen sowiedem Daten- und Informationsmanagement an den Bohr-lokationen vor Ort und im Internet. Die nachfolgendaufgeführten Projekte dokumentieren beispielhaft einige

Projektabläufe im Detail und die mit der Vorbereitungbzw. Durchführung im Zusammenhang stehenden OSG-Aktivitäten.

Die Bohrung YAX-1 im Chicxulub Einschlagkrater(Mexico)

Einschläge von bis zu kilometergroßen Meteoriten stel-len erdgeschichtlich seltene, aber bedeutende geologi-sche Prozesse dar, die in kürzester Zeit ablaufen, aberdie Entwicklung unseres Planeten und seiner Lebeweltaußerordentlich beeinflussen können. Der einzige be-kannte und sehr gut erhaltene große Meteoritenein-schlagskrater, Chicxulub, liegt auf der HalbinselYucatan in Mexiko. Die globalen Auswirkungen derEinschlagsfolgen vor 65 Mio. Jahren wie die Verdunke-lung der Atmosphäre durch Staub- und Aschewolken,werden in Zusammenhang mit dem großen Artensterbenam Ende der Kreidezeit gebracht.

ICDP und das GFZ Potsdam haben im Winter 2001/2002 die erste Tiefbohrung im Chicxulub-Krater durch-geführt, um Bohrkerne der kompletten Abfolge vonDeck- und Impaktgesteinen zu gewinnen. Die Unter-suchung dieser Proben soll zum Verständnis des Impakt-prozesses, der Impaktorgröße und der Menge der freige-setzten Energie beitragen. Ein weiteres Ziel ist die Re-konstruktion der umweltrelevanten Folgen des explo-sionsartigen Prozesses durch spezifische Untersuchungenan den unmittelbar nach dem Impakt abgelagerten Ge-steinen.

Bohr- und Kernoperationen

Die Tiefbohrung Yaxcopoil 1 wurde für eine Tiefe vonca. 1.800 m mit der Möglichkeit von kontinuierlichem,hohem Kerngewinn konzipiert. Die ersten 400 m jünge-rer, tertiärer Deckgesteine wurden ohne Kerngewinndurchörtert, um danach bis zur Endteufe in kretazischenKalken kontinuierlich zu kernen. Dazu wurde einemexikanische Bohranlage eingesetzt, die zu Beginn imRotary-Vollbohrverfahren arbeitete und ab 392 m Teufemit einem System zum kontinuierlichen Kernen mitKraftdrehkopfantrieb (Seilkernbohrtechnik) umgerüstetwurde (Abb. 6). Diese Kombination ermöglichte es,1.510 m tief in den Kraterbereich vorzudringen und ca.1.100 m Bohrkerne zu gewinnen. Insgesamt konnte einKerngewinn von 98,5 % erreicht werden.

Der ungekernte, obere Bereich wurde mit 312 mmDurchmesser gebohrt und mit einzementierten 245 mmStahlrohren gesichert (Abb. 7). Im Folgenden wurde biszur Endteufe von 1.510 m im 98 mm bzw. 76 mmDiamant-Seilkernbohrverfahren gebohrt.

Die Details zum bohrtechnischen Ablauf sind in der Tab.3 zusammengefasst.

Während die meisten Operationen planmäßig durchge-führt werden konnten, verursachten die oberen stark ver-karsteten, massigen Kalksteine Spülungsverluste underheblich verlangsamten Bohrfortschritt. Eine ernsthafteVerzögerung trat jedoch durch eine Havarie bei einerBohrtiefe von 993 m ein: der Bohrstrang wurde durch

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Bohrlochinstabilitäten fest und konnte nicht mehr frei-gefahren werden. Er musste daraufhin als Verrohrung imoffenen Bohrloch verbleiben und diente als Schutzrohr-tour für die nachfolgenden Kernoperationen mit demnächst kleineren Seilkernbohrstrang. Die Kerndurch-messer waren entsprechend ab 993 m Teufe statt 63,5mm nur noch 48 mm groß. Als Ursache der Problemestellte sich bei den nachfolgenden Bohrlochmessungenheraus, dass die oberen Einheiten der Impaktgesteine inetwa 700 m Tiefe instabil geworden waren und denStrang eingeklemmt hatten.

Die Bohrung wurde zwischen dem 9. Dezember 2001und dem 26. Februar 2002 entsprechend der operativenPlanung und unter der Aufsicht der OSG innerhalb von77 Tagen abgeteuft (6 Tage Vollbohren, 21 TageWireline-Kernbohren HQ-System, 18 Tage Wireline-Kernbohren NQ-System). Die gesamten Kosten derUnternehmung beliefen sich auf etwa 1,6 Mio. US $,wobei die operativen Bohrkosten ca. 55% verbrauchten,während die Mobilisierung und Demobilisierung derAnlagen etwa 27% der Kosten ausmachten.

367

Abb. 6: Yaxcopoil-1-Bohrlokation in Yucatan (Mexico) mit Bohranlage und GFZ-Logging-Winde (blauer Container,Foto: L. Wohlghemuth, GFZ)

Yaxopoil-1 drill site at Yucatan (Mexico) with drill rig and GFZ logging winch (blue container)

Abb. 7: Verrohrungsschema der Bohrung Yaxcopoil-1und geologisch-lithologisches Profil der gekerntenBohrlochabschnitte

Casing scheme of Yaxcopoil-1 and geological-lothologi-cal profile of the cored sections

Das erfolgreiche Abteufen der ICDP-BohrungYaxcopoil 1 ermöglichte den beteiligten internationalenWissenschaftlergruppen erstmals weltweit sowohl dieUntersuchungen einer kompletten Abfolge vonImpaktgesteinen eines gut erhaltenen Einschlagskratersals auch die Auswertung von geophysikalischenBohrlochmessungen der OSG-Logginggruppe.

Geophysikalische Bohrlochmessungen

Neben der Bohrung hat das GFZ Potsdam auch ein kom-plettes Programm von geophysikalischen Bohrlochmes-sungen durchgeführt. Dazu wurden speziell für ICDPentwickelte Slimhole-Sonden eingesetzt, die bei sehrgeringer Größe und Durchmessern von nur etwa 5 cmMesssungen in bis zu 8 km Tiefe bei maximal 150 °Cerlauben. In zwei Messkampagnen bei Bohrteufe 400 mund 1.510 m wurden die folgenden Parameter gemes-sen: Gammastrahlung, Kalium-, Uran-, Thoriumgehalt,drei kartesische Komponenten des Magnetfelds, elektri-sche Leitfähigkeit in zwei Tiefen, Kompressionswellen-geschwindigkeiten sowie Wellenformen, Kaliber, Ab-

weichung und Richtung des Bohrlochs, stratigraphi-sches Dipmeter und akustische Bohrlochwandabbil-dungen. Die Details der GFZ-Bohrlochmessungen sindin den Tabellen 4 und 5 zusammengefasst.

In der Abb. 8 sind die geophysikalischen Messdaten imBereich der Impaktsequenz und der kretazischen Seriendarunter dargestellt. Die Gammaaktivitäten der Impakt-gesteine ist gegenüber den Kreidekalken sehr starkerhöht und zeigt deutlich die allochthone Herkunft die-ser Gesteine aus durch den Impakt exhumiertemGrundgebirge und Impaktormaterial. Die Dipmeter-daten aus 900 m bis 1510 m Tiefe zeigen hohe Varianzenim Schichteinfallen, die nur durch tektonische Verschie-bungen durch den Impakt erklärt werden können. Es istdavon auszugehen, dass diese Megablöcke von Kreide-ablagerungen beim Aushub und dem Zusammenbruchdes transienten Impaktkraters entstanden. Die Daten derbeiden Loggingkampagnen werden in der ICDP-Daten-bank allen beteiligten Wissenschaftlern via Internetzugänglich gemacht (chicxulub.icdp-online.org)

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Tab. 3: Technische Parameter der YAX-1-Bohrung

Technical parameters of the YAX-1 drilling

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Abb. 8: Composite-Logzusammenstellung der zweitenOSG-Messserie in der Bohrung Yaxcopoil-1, Teufen-bereich: 981 bis 1.511 m. Von links: natürliche GammaStrahlung (API Einheiten); Gehalt an Kalium, Uran &Thorium; Resistivität, tief und flach; P-Wellenge-schwindigkeit; Lithoprofil vom Kern; Bohrlochwand-abbild (FAC40), akustisch; Einfallen (Dip) von planarenStrukturen an der Bohrlochwand (Schichteinfallen);Bohrlochneigung gegen Vertikal (DEVI) und -azimuthgegen Nord; Bohrlochdurchmesser (Kaliber) in zweiRichtungen.

Composite log of the 2nd OSG Yaxcopoil-1 logging cam-pain, depth range: 981 to 1511 m.

Tab. 4: Obere Log-sektion, 16. 12. 2001,8 bis 404 m

Upper Log Section,16. 12. 2001, 8 to404 m,

Tab. 5: Untere Log-sektion, 24. 2. 2002,981 to 1.511 m

Lower Log Section,24. 2. 2002, 981 to1511 m

Daten- und Informationsmanagement

Die Daten der Bohrung Yaxcopoil-1 wurden komplettmit Hilfe des eigens entwickelten “Chicxulub Data andInformation System” (Conze et al., 2001) digital erfasstund im ICDP-Daten-Warenhaus archiviert. Das Daten-model des Chicxulub-DIS wurde bereits in der Vorbe-reitungsphase der Bohrung entwickelt. Das Webportaldes ICDP-Informationsnetzwerks (www-icdp-online.org)ermöglicht den Zugang zu Chicxulub-Daten wie auchzu anderen Bohrprojekten.

In einem Kernscanlabor wurde das gesamte Kernmate-rial digital erfasst und lithologisch beschrieben. Das La-bor verfügte über ein lokales Netzwerk mit einer Inter-netanbindung durch die Universität von Mérida. Esbestand aus dem Chicxulub-DIS-Server, dem Kern-scanner und einem weiteren integrierten Computer. ImKernarchiv sind hochaufgelöste, digitale Bilder der 360°abgerollten Kernoberflächen aller 372 Kernmärsche(1.103 m Kernlänge) gespeichert. Gemeinsam mit derlithologischen Erstbeschreibung bilden sie als digitaleLithosäule das Referenzsystem für alle danach folgen-den Messungen (siehe Abb. 9). Zusätzlich wurden durchden Bohrmeister die bohrtechnischen Tagesberichte ein-gegeben. Jeden Bohrtag wurde ein Update mit denneuen Tagesdaten und den jüngsten Kernbildern überdas Internet auf die Chicxulub-Internetseite des ICDP-Servers geschickt. Dadurch konnten die beteiligtenWissenschaftler sich täglich über den neuesten Standder Bohrung und die gewonnenen Kerne informieren,ihre Arbeit planen und mit anderen Wissenschaftlern ko-ordinieren. Diese Möglichkeiten wurden auch bei derersten Sampling-Party am Geophysikalischen Institutder Freien Universität von Mexiko, Mexiko City, genutzt.

Die Forschungsbohrung Aigion 10 (Griechenland)

Die Europäische Union und ICDP fördern das „CorinthRift Laboratory“- Forschungsvorhaben, in dem dasmechanische Verhalten von Störungszonen, die Rollevon Fluiden sowie die Bedeutung von Erdbeben für dieregionale Hydrogeologie untersucht werden. Dazu wer-den diverse Flach- und auch Tiefbohrungen instrumen-tiert, um eine Langzeitbeobachtung direkt in Störungenzu ermöglichen. Der Golf von Korinth dient als Testarealauf Grund seiner aktiven Öffnung mit Bewegungsratenvon mehr als 1 cm pro Jahr und der europaweit höchstenErdbebenhäufigkeit, die ein erhebliches regionalesGefährdungspotential darstellt. Um eine der großenAbschiebungen an der südlichen Riftschulter in derTiefe beobachten zu können, wurde mit Mitteln der EUund des ICDP in 2002 eine 1.001 m tiefe Bohrung naheder Stadt Ägion abgeteuft (Abb. 10).

Das Niederbringen der Bohrung AIG-10 erfolgte unterkombinierter Anwendung der Rotary- und Seilkern-bohrtechnik. Den Auftrag für die Durchführung derBohrarbeiten erhielt eine deutsche Firma auf der Basiseiner vom GFZ Potsdam durchgeführten, europaweitenAusschreibung. Die Planungen, Vorbereitungen und dieÜberwachung des Betriebes wurden komplett von Pots-dam aus durch die OSG des GFZ Potsdam durchgeführt.

Am 09. 07. 2002 begannen die Bohrarbeiten in Aigion,wobei das Abteufen der Bohrung planmäßig und ohnenennenswerte bohrtechnische Probleme verlief. Nach zweiPumptests, einem Zuflusstest bei Endteufe und zweiGFZ-OSG-Bohrlochmesseinsätzen konnten am 23. 09.2002 mit dem Erreichen der Endteufe von 1.001 m dieArbeiten beendet werden.

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Abb. 9: Ausschnitt aus dem Chicxulub-Dateninformationssystem DIS

Example of the Chicxulub data informationsystem DIS

Die Bohroperationen

Wegen der geplanten Instrumentierungenund Tests wurde die Bohrung Aigion 10 imoberen Abschnitt mit einem großen Durch-messer von 12 ⁄“ and 9 5/8“ gebohrt. Dereingesetzte spezielle Bohrstrang ermög-lichte das Voll- und Kernbohren ohneBohrstrangwechsel. Dies führte zum kos-tengünstigen Durchteufen aller Bohrungs-abschnitte von Übertage bis bzw. unterhalbder prognostizierten Störung (0 bis 708,8m; 787,4 bis 1.001 m) und zur Gewinnungvon Kernen (101 mm Durchmesser) imStörungsbereich von 708,8 bis 787,4 m.Dabei wurden bei dreißig Kernmärschenetwa 71% Kerngewinn erreicht; unteranderem konnte der anvisierte Störungs-horizont komplett gekernt werden (Abb.11). Unterhalb des gekernten Störungs-horizontes wurde die Bohrung bis zur End-teufe von 1001 m mit einem Durchmesservon 6 3/4“ gebohrt.

Durch das Abteufen der Bohrung AIG-10 konnte dieAigion-Störung genau lokalisiert, erstmals Kernmaterialaus dem Störungsbereich zur Verfügung gestellt, diehydraulischen Bedingungen analysiert und die Voraus-setzungen für hydraulische Tests und Stress-Unter-suchungen im Störungsbereich geschaffen werden.

Geologie

Die geologische Situation des nördlichen Peleponnes istdurch eine Überlagerung von miozänen Deckenüber-schiebungen mit Bruchtektonik im Zuge der sehr jungen

Riftentwicklung gekennzeichnet. Die Bohrung steht inder sogenannten Olonos-Pindos-Deckeneinheit, zu die-ser gehören jurassische bis unterkretazische Radiolarite,kreidezeitliche Tiefsee-Plattenkalke, sowie tertiäreFlysch-Sandsteine. Diese Einheiten sind überlagert vonplio-pleistozänen Konglomeraten und Sandsteinschüt-tungen, die im sich entwickelnden Grabensystem abge-lagert wurden.

Die Grabenschüttungen im oberen Bereich der Bohrungbis 154 m Tiefe bestehen aus Holozänen undPleistozänen Tonen, Mergeln und Sanden. Darunter, bisin eine Tiefe von 358 m, treten Delta-Konglomerate mit

371

Abb. 10: Schematische Darstellung der geplanten Aktivitäten im Corinth Rift Laboratory

Schematic view of the planned activities in the Corinth Rift Laboratory

Abb. 11: Bohrkern mit dem störungsbedingtem Übergang von violettenTiefseetonen zu Karbonaten (Aigion-Fault, Foto: ICDP)

Drill core with the transition from violet deep sea limestone to carbo-nates (Aigion-Fault)

wenig gerundetem Detritus aus Kalken, Mergeln undKieselschiefern auf. Bis 496 m dominieren daruntermarine graue Tonlagen aus dem Pleistozän mit Nano-plankton und andere Fossilien. Nach einem roten Über-gangston tritt dann ab etwa 496 m Radiolarit der Olo-nos-Pindos-Einheit auf. Die dann folgende uneinheitli-che und tektonisierte Folge wird in 696 bis 698 m durcheine deutliche Aufschiebung von jurassischen Radiolari-ten über kretazische Kalke unterbrochen. Die Bohrungwurde ab 709 m Tiefe als Kernbohrung fortgeführt, umdie vorhergesagte große Abschiebung der Ägion-Stö-rung zu beproben. Es wurde zuerst Plattenkalk erbohrt,der charakteristisch für die Olonos-Pindos-Decke ist. Ab745 m traten Kataklasite in stark brekziierten Platten-kalken auf, die in zahllosen parallelen Scherbändernangeordnet waren und ab 760 m durch einen Übergangvom hangenden Plattenkalk zu stark frakturierten lie-genden Radiolariten abgelöst wurden (Abb. 12). DieStörungszone fällt mit etwa 60° so ein, dass sie demOberflächenausbiß der Ägionstörung entspricht.

Unterhalb der Störung wurde ein verändertes hydauli-sches Regime angetroffen, der Fluiddruck stieg auf etwa5 bis 10 bar an. Die Störung scheint als hydraulischeBarriere zu wirken und produziert auf Grund der Zu-flüsse aus dem topografisch deutlich höheren Hinterlandartesische Verhältnisse. Die Wasserzuflüsse erschwertenden Kerngewinn unterhalb der Störung erheblich. Nach-dem der Zielhorizont erreicht war, musste die Bohrungab 788 m mit Rotaryverfahren ohne Kerngewinn fortge-führt werden. Die Radiolarite wurden von Plattenkalkenund wenigen Mergeln ab 772 m abgelöst, die Kalke tra-ten bis zur Endteufe auf.

Bohrlochmessungen und Tests

In der AIG10 erfolgten diverse Bohrlochmessungen undhydraulische Tests. Die OSG beteiligte sich mit zweiMesskampagnen, die erste nach Erreichen des Bohrab-schnitts 708 m, die zweite bei Endteufe. Diese Messungenerfolgten im Rahmen eines Projektes zur Erstellungeines thermo-hydraulischen Models im Umfeld derAIG10 (Deutsche Forschungsgemeinschaft, Schwer-punktprogramm ICDP). Es wurden GFZ-Standardson-den eingesetzt (Spülungsparameter; natürliches GammaSpektrum: K, Th, U; Sonic; elektrische Resistivität inunterschiedlichen Eindringtiefen). Diese Bohrlochdatenbestätigen die Lokalisierung der Hauptstörungszonezwischen 755 m und 770 m. Anomalien im Sonic undResistivitätslog deuten auf mindestens drei separate Stö-rungsflächen innerhalb des etwa 15 m breiten Störungs-komplexes hin. Die scheinbare Mächtigkeit dieses steileinfallenden Störungssystems wird in den Bohrloch-daten größer wiedergegeben, weil diese eine höhere Ein-dringtiefe haben als Kernuntersuchungen. Im Rahmendes Projekts erfolgten außerdem zwei Pumptests zurBestimmung der hydraulischen Gebirgseigenschaften.Der erste Test wurde im Konglomerat-Intervall 211 mbis 256 m durchegführt, der zweite Test innerhalb desOlondos-Pindos-Kalksteins, zwischen 708 m und 744 m.

Weiterhin erfolgten bei Endteufe drei Bohrlochmessungendurch die Firma Schlumberger (FMI [Formation MicroImager], UBI [Ultrasonic Borehole Imager] und DSI[Dipole Shear Imager], letztere bei drei unterschiedlicheingestellten Bohrlochkopfdrücken). Eine Auswertungzeigt eine seismische Anisotropie in Richtung dergrößeren horizontalen Spannung, N 110° O). Zonenstarker Stonleywellen-Dämpfung im Log hängen mögli-cherweise mit den auch im UBI erkennbaren verkarste-ten Bereichen mit stark vermehrter Wasserproduktionzusammen (760 m bis Bohrlochsohle).

In einem dreitägigen Fluidproduktionstest wurden bis zu48 m3/h Wasser gefördert, bei einem Shut-In-Kopfdruckvon 8 bar. Die vom Bohrprozess beeinflusste Tempe-ratur im Bohrlochtiefsten von 32 °C entspricht einemGradienten geringer als 15 °C/km, was mit den starken,abwärts gerichteten Wasserbewegungen im Umfeld derStörungszone zusammenhängt.

Das in der AIG-10 außerdem durchgeführte VSP-Expe-riment zeigt einen Störungsversatz von 180 m, der auf

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Abb. 12: Lithologisches Profil der Bohrung AIG-10

Lithological profile of AIG-10

den Beginn der Verwerfungstätigkeit vor etwa 50.000Jahren schließen lässt. Als eines der wichtigsten Resul-tate der Bohrlochuntersuchungen kann man den Nach-weis einer Störungsfläche als hydraulische Barriere an-sehen, mit bedeutender Auswirkung auf das ganze regio-nale hydraulische, aber auch thermische Strömungs-regime. Nach Abschluss der Arbeiten wurde die Boh-rung mit einer Spülung höherer Dichte gesichert, umden starken Überdruck zu kompensieren.

Die Bohrungen in der San Andreas-Verwerfung

Die San Andreas-Verwerfung ist eine steil stehende Zo-ne tektonischer Blattverschiebungen, die Kalifornien vonNord nach Süd teilt und an der zwei Kontinentalblöckein der jüngeren geologischen Vergangenheit um etwa600 km gegeneinander verschoben worden sind (Abb.13). In einem Übergangsbereich zwischen verschiede-nen seismischen Zonen in Zentralkalifornien ist ein sehrdichtes geophysikalisches Beobachtungsnetz aufgebaut.Es wird jetzt durch Bohrungen in die Störungszone sel-ber ergänzt, die Messungen direkt am Herd kleinererBeben ermöglichen sollen. Das „San Andreas FaultObservatory at Depth (SAFOD)“ besteht aus zweiBohrungen, der SAFOD-Pilot-Bohrung (PH) und derSAFOD-Hauptbohrung (MH).

Die SAFOD-Bohrungen dienen folgenden wesentlichenZielen:

SAFOD-Pilot-Bohrung (PH):

• Überprüfung und Präzisierung des geologisch-litholo-gischen Datenbestandes aus den Vorerkundungen

• Erstellung eines genauen geologisch-lithologischenTeufenprofiles von Übertage bis zur Endteufe derPilotbohrung

• Erkennung und Präzisierung von bohrtechnischenProblemhorizonten sowie Sammlung bohrtechni-scher Erfahrungen im Teufenbereich der Pilotboh-rung

• Gewinnung zuverlässiger Planungsgrundlagen für dieSAFOD-Hauptbohrung

• Erstellung eines kontinuierlichen Teufenprofils geo-wissenschaftlicher Daten durch kontinuierlicheUntersuchungen an Bohrklein, Spülung und Fluidensowie durch ein umfassendes Bohrlochmesspro-gramm

• Nutzung der Bohrung für Bohrlochexperimente undTests sowie zu seismischen Langzeitbeobachtungen

• Genauere Lokalisierung des Zielbereiches für dieHauptbohrung (Mikrobebenherde)

SAFOD-Hauptbohrung (MH):

• Durchteufen der San Andreas Verwerfung in mehrerenArbeitsschritten:

a) Abteufen des vertikalen Abschnittes der Bohrung in 2004 bis zur Teufe von ca. 3.000 m - basierend auf den Erfahrungen der Pilotbohrung

b) Ablenkung der Bohrung und Durch-teufen der San Andreas Verwerfung bis zur Zielteufe von ca. 4.500 m (Erdbebenherde) in 2005

c) Gezielter Kerngewinn im Zielteufen-bereich der Verwerfung in 2007

• Nutzung der Bohrung für tiefe Langzeitinstallationen von geophysikalischen Instrumenten und Tests

• Gewinnung von Erkenntnissen zum Aufbau, zurStruktur und zu den Aktivitäten der Verwerfung

Das SAFOD-Projekt wird in enger Zusammenarbeit mitdem GFZ Potsdam und mit direkter Einbindung derOSG durchgeführt.

Bei der SAFOD-Hauptbohrung im Sommer 2004 über-nimmt die Operational Support Group am GFZ die fol-genden zentralen Aufgaben:

• Operative Aufsicht und Controlling der bohrtechni-schen Arbeiten

• Planung und Koordinierung aller Aktivitäten zur Ent-wicklung und zum Einsatz der Ausrüstungen für geo-physikalische und geowissenschaftliche Langzeit-messungen in der Bohrung

• Installation des Datenmanagementsystems DIS

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Abb. 13: Lokation und Zwei-Bohrungs-Konzept desSAFOD-Projektes (Parkfield)

Location and 2 drill hole concept of the SAFOD project(Parkfield)

Geophysikalische Messungen und Langzeitbeobachtungen

Während und direkt nach dem Abteufen wurden in derPilot-Bohrung Messungen am Bohrlochmesskabel(Servicefirmen) und Bohrlochexperimente (Fluidpro-bennahme, hydraulische Tests) durchgeführt. Seit Juli2002 erfolgen seismische Langzeitbeobachtungen(Downhole-Monitoring) mit einem permanent in derBohrung installierten Dreikomponenten-Seismikstrangmit 38 Stationen. Das vorrangige Ziel bestand darin,mittels Lokalisierung der vielen Mikrobeben denZielbereich für die Hauptbohrung einzugrenzen undtechnische Erfahrungen zum Langzeitbetrieb einer tie-fen seismischen Bohrlochinstallation zu gewinnen.Auch in 2004 und 2005 werden unterschiedlicheLangzeitbeobachtungen in der Pilot-Bohrung denFortgang der laufenden Hauptbohrung überwachen.

In der Hauptbohrung sollen zunächst intensive Bohr-lochmessungen am Messkabel durch Servicefirmenerfolgen. Bei zu schwierigen Bohrbedingungen, wiesehr starkes Ausbruchsverhalten aufgrund stark zer-scherten und damit instabilen Gebirges, soll alternativLogging-While-Drilling eingesetzt werden. Bei diesemkostenintensiven Verfahren der Messdatengewinnungbestimmen unmittelbar hinter dem Meißel im Bohr-strang installierte Instrumente während des Bohrvor-ganges physikalische Parameter ähnlich wie beiMessungen am Messkabel. Das Verfahren ist fest vorge-sehen ab Beginn der Bohrungsablenkung und damit vorallem beim Durchbohren der eigentlichen Störungszonevoraussichtlich in 2005.

Beim Einbringen einer Schutzrohrtour in die Bohrungsollen ‘hinter’ dieser Verrohrung, also im Ringraumzwischen Gebirge und den Rohren, Verformungs- undNeigungsmesser sowie seismische Aufnehmer neuesterBauart und Temperatursensoren angebracht werden.Nach der Sicherung der Bohrung mit einer Verrohrung,sollen auch in der Hauptbohrung Langzeitinstallationenvon Seismometerketten und anderen Geräten (Tilt- undStrainmeter, Druck- und Temperatursensoren, Seismo-meter und Hydrophone) stattfinden. Das GFZ Potsdamwird sowohl bei den Bohrlochmessungen als auch imBereich der Langzeitinstallationen beteiligt sein. In2005 soll dann in ähnlicher Weise mit der Bohrungsver-tiefung ab 3 km die eigentliche Verwerfungsflächedurchbohrt werden.

Das Daten- und Rechenzentrum des GFZPotsdam

Das Ziel der modernen Geowissenschaften ist das ganz-heitliche Verständnis des Systems Erde und seiner Ver-änderungen. Daraus sollen Antworten auf globale Fra-gen wie Klimaveränderung, Verschmutzung derUmwelt, Reduktion von Desasterschäden oder Energie-und Rohstoffversorgung abgeleitet werden. Wegen sei-ner Komplexität und Vielschichtigkeit kann dieses Zielnur im fachübergreifenden Verbund der geowissen-schaftlichen Disziplinen Geologie, Mineralogie, Geo-chemie, Geophysik und Geodäsie mit anderen Natur-

und Ingenieurwissenschaften sowie in enger Koopera-tion mit nationalen und internationalen Partnern realisiertwerden.

Zum Verständnis des Systems Erde werden Objekte undProzesse im Untergrund und an der Erdoberfläche, inden Meeren und in der Atmosphäre wissenschaftlichuntersucht. Geowissenschaften arbeiten in einem extremweiten räumlichen und zeitlichen Skalenbereich. DieUntersuchungsergebnisse liegen daher in Form vonDatensätzen vor, die sich durch große Datenvoluminaund eine hohe Komplexität auszeichnen. Große Daten-volumina werden vor allem durch die satellitengestützteErdbeobachtung gewonnen. Komplexe, heterogeneDatensätze entstehen durch Detailuntersuchungen einerfachübergreifenden Problemstellung. Die Kosten derDatenerfassung sind hoch. Allein in der außeruniver-sitären Forschung werden in Deutschland jährlich 400bis 450 Millionen ¤ in die Erhebung neuer Geodateninvestiert.

Der Aufbau einer neuen Generation von Infrastrukturenauf Basis der modernen Informations- und Kommunika-tionstechnologie ist deswegen ein Schlüsselfaktor, umdie Ziele der modernen Geowissenschaften zu errei-chen. Die Informations- und Kommunikationstechno-logie stellt dabei die Werkzeuge zur Verfügung, derenEinsatz:

- das Management, die Nutzung und die lang-fristige Sicherung der komplexen, extrem um-fangreichen Daten über das System Erde we-sentlich verbessern,

- eine Plattform für die Organisation von Projek-ten in der Grundlagenforschung und der An-wendungsentwicklung bietet und

- einen Zugang zu anderen relevanten Informa-tionsquellen, z.B. Geodaten der öffentlichenHand, Wirtschafts- und Patentinformationenöffnet.

Für die Geowissenschaften bieten sich dadurch neueMöglichkeiten, hochkomplexe Prozesse und derenWechselwirkungen in einem globalen Zusammenhangdarzustellen und zu erforschen.

Der Aufbau einer Informations-Infrastruktur für dieGeowissenschaften ist eine komplexe Aufgabe, dereneffektive, wirtschaftliche Umsetzung nur durch einenkoordinierten Aufbau erreicht werden kann. Erfahrungenzeigen, dass eine ausschließliche Fokussierung auf tech-nologische Fragestellungen nicht ausreichend ist.

Das Daten- und Rechenzentrum (DRZ), eine wissen-schaftliche Infrastrukturabteilung des GFZ Potsdam, hatdas Ziel, die modernen Technologien der Informations-gesellschaft im Rahmen von innovativen Konzepten fürdie wissenschaftliche Nutzung zu erschließen und soeinen Betrag zum Aufbau einer gemeinsamenInformations-Infrastruktur für die Geo- und Umwelt-wissenschaften als Teil einer deutschen bzw. internatio-nalen eScience-Initiative zu leisten..

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Das DRZ ist ein Kompetenzzentrum für Geoinformatik,das ein breites Spektrum von Dienstleistungen sowohlfür den Aufbau und Erhalt einer technischen Basisinfra-struktur, als auch für das Daten- und Informations-management in wissenschaftlichen Projekten anbietet.

IT-Basisdienste

Die IT-Basisdienste umfassen alle vom Rechenzentrumzentral angebotenen Dienste.

Als Basis-Infrastruktur werden allen Wissenschaftlernund Projekten des GFZ Potsdam folgende Systemdiens-te angeboten:

Netzwerk: Den wissenschaftlichen Nutzern steht einNetzwerk zur Verfügung, das hohe Durchsatzraten iminternen Campus-Netz und schnelle Verbindungen insInternet bietet. Zur Netzwerk-Architektur gehörenSicherheits-Mechanismen wie der Betrieb eines Fire-wall. Als Intranet wird das lokale Netzwerk des GeoFor-schungsZentrums immer stärker für den internen Infor-mationsaustausch eingesetzt. Das Internet hat sich fürdie einzelnen Projektbereiche als zusätzliche Möglich-keit der wissenschaftlichen Selbstdarstellung undKommunikation etabliert. Basis dieser Dienste bildetder WWW-Server des GFZ. Für 2004 ist ein Upgradeder Kernbereiche des Netzwerkes auf Gigabit-Technologie, die Installation eines ausfallsicherenCluster-Systems für wichtige Dienste (Web, Files, FTP,EMail und Calendar) sowie die Einführung von VLAN-Zugängen geplant.

Compute-Server: Für spezielle Rechenaufgaben, die vonihren CPU- und Hauptspeicheranforderungen über dasLeistungsvermögen einfacher Workstations hinausge-hen, werden Hochleistungs-Parallelrechner angeboten.Ein wichtiger Bestandteil dieses Service ist die Unter-stützung bei der Parallelisierung von Programmen, dieauf diesen Rechnern eingesetzt werden sollen. In derPlanungsphase befindet sich ein Cluster aus Linux-Rechnern. Mit dieser Technologie ist eine entscheidendeVerbesserung des Preis/Leistungs-Verhältnis für be-stimmte Anwendungen erreichbar.

Massenspeichersystem: Das Archivsystem mit seinerAuslegung auf die langfristige Speicherung und Siche-rung grosser Datenmengen ist ein stark genutzter Dienst,dessen Kapazitäten in Zukunft weiter ansteigen werden.Um die weitere Kapazitätsentwicklung und die Konti-nuität der Mittelbereitstellung zu sichern, wird 2004eine externe Studie zu diesem Thema erstellt.

Netzwerk: Das Computer-Netzwerk des GFZ wird alszentraler Service mit allen dazugehörigen Grundfunk-tionen durch das DRZ geplant, betrieben und weiterent-wickelt. Die Zahl der vergebenen Accounts beträgt etwa750, es sind ca. 1900 Netzwerkadressen registriert, undam Mail-Server werden 190 lokale Verteiler geführt.

Ziel ist die Versorgung der Wissenschaftler mit einer lei-stungsfähigen und vor allem zuverlässigen informati-onstechnischen Infrastruktur. Um eine hohe Verfügbar-keit zu erzielen, werden wichtige Services und Infor-mationswege durch redundante Installationen undSpiegelung externer Festplatten besonders abgesichert.Wichtige Funktionen werden rund um die Uhr überprüftund bei Fehlern Benachrichtigungen per E-mail undPager verschickt.

Hauptbestandteil des Netzwerkes ist das Local AreaNetwork (LAN) auf dem Potsdamer Telegrafenberg. DesWeiteren sind Außenstellen über ISDN-Wählverbin-dungen und VPN-Verbindungen (Virtual Private Net-work) gekoppelt.

Die Verbindung zum Internet erfolgt mit einer Kapazitätvon 34 MBit/s über das Gigabit-Wissenschaftsnetz (G-WiN) des Deutschen Forschungsnetzes (DFN). DerZubringerdienst wird durch ein Glasfasernetz erbracht,das durch ein Konsortium Brandenburger Wissen-schaftseinrichtungen vom örtlichen Energieversorgergemietet wurde.

Neben dieser Infrastruktur im engeren Sinne erbringtdas DRZ weitere Basisdienste, die aus technischen undorganisatorischen Gründen an zentraler Stelle angesie-delt sind:

• Verzeichnisse der Nutzer und Netzwerkstationen im Campus-LAN:- Interner Name-Service NIS (Network Information

System, 2004 Einführung von LDAP geplant)- Externer Name-Service DNS (Domain Name

Service)• Electronic Mail-Service inkl. zentralem Virenschutz• Zentraler Mail-Server • News (Diskussionsforen, Usenet News, seit Mitte

2003 Nutzung DFN-NetNews)• FTP-Server für den Filetransfer mit externen

Projektpartnern• Remote-Access-Server für mobile Anwender (Analog

und ISDN)• Externer interaktiver Telnet-Zugang über Einmal-

Passwort-System (OPIE)• Firewall-System

Von besonderer Bedeutung ist das 1999 eingeführteFirewall-System. Neben dem notwendigen Schutz vorDiebstahl von Forschungsergebnissen und Rückschlä-gen durch Löschen oder Modifizieren von Daten durchDritte, gilt es zu verhindern, dass das GFZ-Campus-LAN Basis für Angriffe auf andere Einrichtungen wird.Solche Vorfälle könnten neben rechtlichen Konsequen-zen eine negative Publizität bewirken. Ziel eines Fire-wall ist es, mögliche Angriffe auf bestimmte Hosts zulenken und dadurch den Aufwand für die Absicherungauf diese Systeme konzentrieren zu können.

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Genutzt wird die Software Firewall-1 der Fa. Check-point auf redundanter Hardware (Sun Ultra10). Die ein-gestellte Security Policy gestattet weitgehend unbehin-derte Arbeit für die GFZ-Mitarbeiter und beschränkt dieZugriffe aus dem Internet auf das interne Netz auf defi-nierte Pfade. Wichtige Server für die Darstellung nachaußen (WWW, FTP) werden in einen besonders abgesi-cherten Bereich (DMZ) außerhalb des internen Netzesbetrieben, um die Sicherheit des internen Netzwerks zugewährleisten.

Massendatenmanagement und Backup

Angetrieben durch die Entwicklung neuer, immer leis-tungsfähigerer Hardware können nicht nur im wissen-schaftlichen Bereich immer größere Datenmengen ver-arbeitet und erzeugt werden. Dieser Trend wird durchinternationale Zusammenarbeit noch verstärkt, da derDatenaustausch zwischen den Projektpartnern fast pro-portional mit den Möglichkeiten des Internet wächst.Aus diesem Grund wird das Speichermanagementinnerhalb des lokalen Netzwerkes, aber auch durchexterne Projektpartner via Internet zu einem entschei-denden Prüfstein für die Leistungsfähigkeit einerEinrichtung.

Durch diese Faktoren muss mit einer jährlichen Ver-dopplung der Speicheranforderungen gerechnet werden,wobei allerdings der Anteil der selten referierten Filesüberproportional steigt. Durch die Erweiterung derlokalen Harddiskkapazität der Arbeitsplatzrechner kanndieses Problem nur kurzfristig umgangen werden, da beiden enormen Datenmengen beides, sowohl das dezen-trale Management als auch die zentrale Verfügbarkeit,zu sichern sind.

Diese Problematik wird seit 1992 mit einem Hierarchi-cal Storage Management (HSM) gelöst. Seit Januar1999 ist dabei die Software SAM-FS der Firma LSC Inc.im Einsatz (Abb. 14).

Das Storage und Archive Management Filesystem(SAM-FS) ist ein Softwarepaket, das Dateien verwaltetund für kostengünstige Speicherung, Archivierung undRestaurierung sorgt. SAM-FS kopiert automatisch undtransparent Dateien von teuren Online-Platten aufkostengünstigere Sekundärspeicher und lädt sie beiBedarf wieder auf die Online-Platten zurück. DasSystem hält so die Online-Plattenkapazität automatischin vorgeschriebenen Grenzen und ermöglicht damit eineständige Aufnahmebereitschaft.

Um die Online-Platten nicht unnötigt mit Dateien zubelasten, die nach dem erfolgreichen Speichern auf denSekundärmedien vorläufig nicht gebraucht werden,kann ein unmittelbares ‘releasen’ (Freigabe des Platten-platzes) konfiguriert werden. Auf der anderen Seite kön-nen aber auch häufig genutzte Dateien durch das Setzenvon Attributen ständig oder für eine gewisse Zeit auf denOnline-Platten gehalten werden. Ebenso kann über ein‘partial release’ (nur die ersten 16 Kilobyte der Dateiverbleiben auf der Platte) ein nutzerfreundlicher Zugriffund ein einfacher Suchmodus etabliert werden.

Häufig wird von Anwendungen nicht nur auf eine oderwenige Dateien zugegriffen, sondern auf eine ganzeGruppe von Dateien. Um das Zurückladen von Dateienin solchen Fällen möglichst kompakt und schnell abzu-wickeln, erlaubt SAM-FS das ‘associative staging’.Wird ein File aus einer solchen Gruppe angefordert, ste-hen automatisch alle dazugehörigen Dateien mit opti-miertem Medienzugriff der Anwendung zur Verfügung.

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Abb. 14: Komponenten des HSM-Systems

Components of the HSM system

Dateien werden schon kurz nach ihrer Entstehung oderVeränderung mit bis zu 4 Kopien auf den Sekundär-speichern abgelegt. Dabei kann sowohl durch die Wahldes Sekundärspeichermediums (IDE- oder SATA-Harddisks, Magneto-Optische Platten, AIT- oder DLT-Tapes), als auch über die Verweildauer auf dem schnel-len Diskcache die maximale Zugriffszeit eines Files pro-jektbezogen gesichert werden. SAM-FS unterstützt eineMultilevel-Hierarchie, mit der Dateien entsprechendihrem Alterungsprozess zur jeweils nächsten (kosten-günstigeren) Ebene migrieren.

Durch die vielfältigen Konfigurationsmöglichkeiten desSystems wurde so ein effektiv arbeitender virtuellerSpeicherraum (ca. 50 TB verteilt über ca. 12 Mio. Files)geschaffen, in dem sowohl die Speicheranforderungender Projektbereiche als auch deren Vorgaben zur maxi-malen Zugriffszeit der Dateien erfüllt werden können.

Backup

Unter Backup versteht man das Anlegen von Siche-rungskopien der Original-Dateien, wobei diese unberührtbleiben. Bei der Archivierung werden nach erfolgreichemAbschluss die Original-Dateien gelöscht. Lediglich dieInformationen über die Dateien (Alter, Größe, Eigen-tümerschaft etc.) werden weiterhin in einer Datenbankgehalten.

Seit Gründung des GFZ Potsdam haben sich sowohl dieAnzahl der Rechner als auch deren zu sichernde Daten-volumen stark erhöht. Da auch die Datensicherheit undDatenintegrität eine immer wichtigere Rolle für die wis-senschaftliche Arbeit spielen, wurde das System eineszentralen Backup-Dienstes immer weiter verbessert.

Anfangs konnte das gesamte Media- und Devicemana-gement, das die effektive Nutzung der zur Verfügungstehenden Hardware-Ressourcen organisiert, mit demHSM-System SAM-FS abgewickelt werden. Ende 1998wurde das Backup-System NetBackup eingeführt.Durch die umfangreicheren Möglichkeiten und dem nunumfassenden Support aller am GFZ installierten Be-triebssystem-Umgebungen ergab sich ein sprunghafter

Anstieg der Nutzung (Abb. 15).

Die zur Verfügung zu stellenden Kapazitäten an ‘nearlinestorage’ (Tapes, MO) mussten durch die von den Nutzerngeforderte Aufbewahrungsdauer der Backups, durch dasAnlegen von Zweitkopien und durch die Aufbewahrungvon inkrementellen Sicherungen ständig erweitert wer-den, so dass heute für Backups die 8-fache Speicher-kapazität im Vergleich zum Primär-Datenbestand erfor-derlich ist.NetBackup ist ein System für die automatische Siche-rung von Rechnern im Netzwerk und ermöglicht folgendeOperationen:

• automatisches Backup von Rechnern anhand vorein-gestellter Parameter,

• gesteuertes Backup aller oder dedizierter Systeme im Netzwerk durch den Systemadministrator,

• anwendergesteuertes Backup lokaler Systeme,• anwendergesteuerte Archivierung lokaler Systeme,• anwendergesteuertes Zurückladen archivierter oder

gesicherter Dateien.

Anhand von Parameterlisten hat der Systemverwalter dieMöglichkeit, zyklische Sicherungen der angeschlossenenSysteme zu initiieren. Diese können unterschiedlicheSicherungslevel beinhalten. Der Server kann damit eineSicherung auf dem angeforderten Client auslösen, des-sen Datenstrom auf die am Server angeschlossenePeripherie umgeleitet wird. Weiterhin werden alle rele-vanten Informationen der Sicherung in eine Datenbankdes Servers eingetragen.

Anwendergesteuertes Archivieren und Sichern derClients ist eine weitere wichtige Funktionalität von Net-Backup. Dabei können Anwender den Zeitpunkt undden Umfang der zu sichernden Datenmenge selbst defi-nieren. Am Server wird dieser Anfrage nach der Prüfungvon ggf. konfigurierten Einschränkungen übernommenund als Serverprozess gestartet. Die Anwender könnenohne Mitwirkung des Systemadministrators ihre archi-vierten oder gesicherten Daten zurückladen und so ihreneigenen Plattenplatz optimal nutzen.

377Abb. 15: Backup pro Department

Backups of the departments

Da sich die Kopplung zwischen Backup-System undHSM-System in der Vergangenheit bewährt hat, wird seitJanuar 1999 NetBackup in der gegenwärtigen Version4.5 mit einem Media- und Devicemanagement über dasHSM-System SAM-FS eingesetzt. Als Cache-Speicherstehen derzeit ca. 4 TB Harddisk zur Verfügung, derenInhalt nach kurzer Zeit mit Hilfe des Systems auf dreiverschiedene HSM-Medienbibliotheken mit spezifi-schen Antwortzeiten kopiert wird. In Abhängigkeit deszu verarbeitenden Datenvolumens können bis zu 4 AIT-3, 6-AIT-2, 4 DLT7000 oder 4 MO-Laufwerke für dieBearbeitung genutzt werden.

Daraus ergeben sich folgende Vorteile:

• Verringerung des Managementaufwandes,• Abarbeitung vieler paralleler Backup-/Restore-An-

forderungen, • Möglichkeit der Wichtung zwischen Backup und Res-

tore,• keine Unterbrechung bei Wartungsarbeiten an Tape-

Libraries,• erweiterte Konfigurationsmöglichkeiten (z.B. Backup-

Images online halten),• bessere Ausnutzung der Tape-Libraries, • erweiterte Suchfunktionalität über RestoreMe, • Lastverteilung zwischen tagaktivem HSM und nacht-

aktivem Backup.

Obwohl aus Kostengründen bisher auf die Nutzung vonausfallsicheren Diskarrays für den Cache des NetBack-up verzichtet wurde, wird eine hohe Sicherheit des Sys-tems sowohl durch das schnelle Kopieren aller Daten aufjeweils zwei unabhängige Datenträger als auch durchdie regelmäßige Sicherung der SAM-FS Datenstrukturgewährleistet. NetBackup als auch SAM-FS benutzt alsSpeicherformat ‘tar’, womit ein Zugriff selbst bei Total-ausfall der Software gesichert ist.

Entsprechend der unterschiedlichen Rechnernutzungwerden die meisten Sicherungen in der Nacht durchge-führt. Im voreingestellten Regime werden folgende Si-cherungen durchgeführt:

• tägliche differentielle Sicherung, Aufbewahrung: 7 Tage,

• wöchentliche kumultative Sicherung, Aufbewahrung: 4 Wochen,

• monatliche vollständige Sicherung, Aufbewahrung: 6 Wochen,

Der Umfang der auf den Clients zu sichernden Daten kanndurch den Nutzer lokal festgelegt und jederzeit den Er-fordernissen angepasst werden.

Neben der bereits vorgestellten Funktionalität könnenalle Mitarbeiter des GFZ Potsdam weitere Dienste inAnspruch nehmen:

• True Image Recovery (TIR) ermöglicht taggenauesRestaurieren,

• vollständige Desaster-Recovery,• Remote Installation und Pflege der Clientsoftware,• lokale Pflege von Include- und Exclude-Listen,• Download von Client-Software per FTP oder HTTP,• kurze Statusmeldung per E-mail (am Client konfigu-

rierbar),• ausführliche Statusmeldung täglich per E-mail-Abo, • ausführliche Statusmeldungen per HTTP,• langfristige Statistik per HTTP.

Ziel ist die Weiterentwicklung des zentral administrier-ten Backups als Teil eines zentralen Massendatenmana-gement. Dabei sollte die Datensicherheit und -integritätohne umfangreiche Interaktion der Nutzer gewährleistetsein. Für den Zugriff auf Datensätze und die Möglich-keit der Kontrolle wären ein leicht verständliches undbedienbares Interface erforderlich.

Compute Service

Zur Lösung von Problemen, die hohe Anforderungen andie Rechenleistung und den Speicherplatz von Compu-tern stellen. stehen im Rechenzentrum des GFZ Potsdamzwei Server von Hewlett Packard (HP), sowie drei Sun-Fire-Server von Sun Microsystems zur Verfügung. Allesind SMP (Symmetric Multi Processing)-Server unddamit MIMD- (Multiple Instruction, Multiple Data-)Systeme mit von den Prozessoren einer Rechnereinheit(Knoten) gemeinsam genutztem Hauptspeicher (sharedmemory).

Diese Rechnerarchitektur bietet den Vorteil, dass dieAnwender ihnen geläufige Programmiermodelle, diekeine explizite Parallelisierung des Quellcodes erfordern,nutzen können. Andererseits ist aber auch das Erstellenund Abarbeiten von Anwendungen für Hardwarearchi-tekturen mit verteiltem Speicher möglich.

Die HP-Server :

• Der im Sommer 1998 gekaufte S2000-Class Server istmit 16 Prozessoren ausgestattet, seine Hauptspei-cherkapazität betraegt 4 GB, der Festplattenplatz140 GB. Wegen seiner veralteten Hardware und desvon HP nicht mehr gepflegten Betriebssystems wer-den auf ihm nur noch Programme abgearbeitet, diekeine hohen Anforderungen an Verfügbarkeit undLeistung haben.

• Der V2500-Class Server mit 16 64-bit PA-8500-Pro-zessoren, die eine Gesamtleistung 28 GFLOPShaben, ist mit 16 GB Hauptspeicher und 216 GBinterner Festplattenkapazitaet ausgerüstet. Er ist seit1999 der allgemein genutzte zentrale Computeser-ver im GFZ. Das System ist allerdings nach nahezu5 Jahren nicht mehr Stand der Technik.

Sun-Fire Server:

• Die Kapazität des HP-Servers reichte bereits 2001 nicht mehr für die gestiegenen Anforderungen vor

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allem der Prozessierung der Schwerefelddaten der Satellitenmission CHAMP aus, was zur Beschaffung eines SunFire 6800 Servers führte. Das System

wurde zu Beginn des Jahres 2002 auf 24 CPU’s und insgesamt 48 GB Hauptspeicher aufgerüstet. Damit ist es mit der maximal möglichen CPU-Zahl bestückt.

• Mit dem Start der beiden Satelliten des GRACE-Pro-jektes erhöhte sich erneut die zu prozessierende Da-tenmenge und die Leistungsgrenze der SUNFire 6800 wurde erreicht. Im Sommer 2003 wurden aus Mitteln des GRACE-Projektes zwei SunFire V880 Server gekauft.

• Sie sind beide mit 8 CPU’s und mit 64 bzw. 8 GB Haupspeicher ausgestattet.

Auf den Servern ist durch entsprechende Software(Ressourcenmanagement) gewährleistet, dass zeitkritischeAnwendungen, unabhängig von der jeweiligen Auslas-tung die benötigte CPU-Zeit und den erforderlichenHauptspeicherbedarf zur Verfügung haben.

Zur Implementation ihrer Programme stehen den Nut-zern neben den Compilern für die Sprachen Fortran, C,C++ auch Debugger und Profiler mit nutzerfreundlichenOberflächen zur Verfügung. Der größte Teil der Anwen-derprogramme ist in Fortran codiert.

Die Parallelisierung und Anpassung an die Architekturdes Rechners kann automatisch durch die Compiler er-folgen, durch Optionen im Quellcode gesteuert werdenoder explizit mit Hilfe entsprechender Softwareschnitt-stellen (z.B. MPI-Message Passing Interface) im Quell-code vorgenommen werden. Letztere Variante wird injüngster Zeit verstärkt von Anwendern des GFZ Pots-dam angewandt, weil sich mit dieser Methode neueRechnerarchitekturen nutzen lassen.

Auf dem High-Performance-Computing-Markt habensich inzwischen Systeme etabliert, die aus einer größe-ren Zahl von kleinen Einzelrechnern bestehen (HPC-Cluster). Da für diese Rechner CPU’s und andere Kom-ponenten genutzt werden, die im Massenmarkt verfüg-bar sind, sind sie kostengünstiger als herkömmlicheHochleistungsrechner. Im letzten Quartal des Jahres 2003erbrachten Testrechnungen auf einem von einer Compu-terfirma zur Verfügung gestellten kleinen HPC-Clusterhohe Leistungsteigerungen im Vergleich zum HP-Ser-ver. Es ist vorgesehen, den veralteten HP-Computeser-ver durch ein solches HPC-Cluster zu ersetzen.

Daten- und Informationsmanagement

Satelliten-Missionen

Das Information System and Data Center (ISDC) - Teamdes DRZ ist verantwortlich für den Aufbau und den Be-trieb einer Geodaten-Infrastruktur für das Managementgeowissenschaftlicher Produkte im Rahmen der CHAMP-und GRACE-Satellitenmissionen. Für die zugehörigen wissenschaftlichen Projekte werden leistungsfähige IT-

Systeme entwickelt, um einerseits die stetig steigendeAnzahl von Produkten datentechnisch verwalten zu kön-nen und andererseits einer größer werdenden Nutzer-gemeinschaft verschiedenste Produkt- und Informa-tionsservices anbieten zu können. Neben der Entwick-lung und dem Aufbau der Informationssysteme CHAMP-und GRACE-ISDC wird auch der operationelle Betriebder Systeme durch das ISDC-Team in Kooperation mitdem Rechenzentrum realisiert.

Die Satelliten der CHAMP- und GRACE-Missionen lie-fern in der Summe täglich je ca. 300 MByte Rohdaten,die von unterschiedlichen Wissenschaftlergruppen wei-ter prozessiert werden und in unterschiedlichen Prozes-sierungszuständen als geowissenschaftliche Produkte imCHAMP- bzw. GRACE-ISDC abgelegt werden. Zu-sätzlich werden für die Produktgenerierung- und Vali-dierung benötigte Laserradar- und GPS-Bodenstations-daten sowie metrologische Modelldaten gespeichert undverwaltet. Die Produkte – unterteilt in mehr als 150Produkttypen aus den Bereichen „Orbit and GravityField“, Magnetic and Electric Field“ sowie „Atmos-phere and Ionospere“ – überdecken den inhaltlichen Be-reich von einfachen Zeitreihen (z. B. GPS- Messreihen)bis hin zu komplexen Modellen (z. B. Kugelflächen-funktions-Schwerefeldmodel).

Neben den Informationssystemen für die Satelliten-pro-jekte CHAMP und GRACE existieren noch weitere fürdas Management von metrologischen Produkten, die imRahmen von GASP generiert werden (GASP-ISDC)sowie für das Handling diverser GPS-Bodenstations-produkte (GNSS-ISDC).

Am Beispiel des CHAMP-ISDC soll der Aufbau und dieFunktion der ISDC beschrieben werden. Das CHAMP-ISDC besteht aus sechs Hauptkomponenten (siehe Abb.16):

• Operational System (OPS)

Management des Produkt-Input und -Output,

• Clearinghouse (MIE & CONZE 1999)

Webportal und Katalogsystem zur Recherche von Daten (hier Produkte) auf der Grundlage von Meta-daten-Datenbanken,

• Datawarehouse (INMON & CAPLAN 1992; MUCKSCH

et al. 1996)

• Datenbanken und Applikationen, die für Auswer-tungszwecke eingerichtet wurden und somit eineintegrierte Sicht auf die (oft historisierten) Daten ermöglichen,

• Product Ordering System (POS)

Management der Produktanforderungen,

• Product Archive System (PAS)

Online-Produktarchiv (Festplatten-RAID-System)und HSM-Langzeitarchiv (Hierarchical StorageManagement) einschließlich Backup,

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• Graphical User Interface (GUI)

Grafische Nutzeroberfläche, interaktive Webprä-sentation des CHAMP-ISDC (http://isdc.gfz-potsdam.de/champ).

Die als Produzenten bezeichneten Fachwissenschaftler-gruppen innerhalb und außerhalb des GFZ Potsdamtransferieren ihre prozessierten Produkte, bestehend ausMetadaten- und Daten-Files, in spezielle Inputverzeich-nisse eines FTP-Servers. Die zu den Produkten gehöri-gen Metadatendokumente werden auf korrekte Syntaxgeprüft und über einen Pumpprozess in Datenbank-tabellen eines relationalen Datenbank-Managementsys-tems (RDBMS) gespeichert. Das Produktions-RDBMSund ein zugehöriges Backup-System sind auf eigenenDatenbank-Servern installiert. Die Produkte selbst wer-den sowohl in einem Online-Produktarchiv auf der Basisvon Raid-Systemen als auch in einem „HierarchicalStorage Management“-System (HSM-Archivsystem)auf Magnetband als Backup gespeichert. Die später vomNutzer über das Product Ordering System (POS) ange-forderten Produkte werden aus dem Archiv in nutzer-spezifische Outputverzeichnisse des FTP-Servers ko-piert und stehen dort zur Abholung bereit.

Die physische Umsetzung der Komponenten desCHAMP-ISDC auf Serverebene, der Input-Daten- undInformationsfluss vom FTP-Server zu den Archiv- bzw.Datenbank-Servern sowie der Output-Datenfluss vomArchiv- bzw. Datenbank-Server zum FTP- bzw. WWW-Server ist in Abb. 1117 dargestellt.

Das „Operational System“ (OPS) nimmt den Produkt-Input für das ISDC entgegen und gibt bei Anfrage Pro-dukte an die Nutzer heraus. Außerdem indexiert es dieMetadaten zu den Produkten. Die Produkte werden imProduktarchiv abgelegt und parallel in einem Backup-Archiv gehalten. Entsprechend der CHAMP-ISDC-Pro-duktphilosophie (Abb. 18) besteht jedes Produkt auseinem Dateipaar, welches sich aus einer Daten-Dateiund der zugehörigen Metadaten-Datei zusammensetzt.Alle für ein Produkt relevanten Informationen, die imHeader der Daten-Datei, in Prozessierungsprogrammen,speziellen Metadaten-Dateien oder Log-Dateien stehen,werden im extended DIF-Standardformat (Directory In-terchange Format, Directory Interchange Format Wri-ter’s Guide 1999; Ritschel 2001) gespeichert.

Um mit dem ISDC arbeiten zu können, müssen sichNutzer beim CHAMP-ISDC anmelden. Es werden vierNutzergruppen („Guest“, „Public“, „Restricted“, „Inter-nal“) mit entsprechenden Zugriffsrechten und Nutzer-profilen angeboten.

Zentraler Bestandteil des ISDC ist das Clearinghouse, einelektronisches Katalogsystem, basierend auf den Pro-dukt-Retrieval Tabellen der CHAMP-Datenbank. Funk-tionen des Clearinghouse ermöglichen dem Nutzer einegezielte Suche nach Informationen und Produkten, diegrafisch und nichtgrafisch erfolgen kann.

Mehrwertdienste, wie die dynamische Präsentation vonMesslokationen (z.B. die Angabe der räumliche Lage vonGPS-Bodenstationen oder die Darstellung von verweis-

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Abb. 16: Schematischer Aufbau des CHAMP-ISDC

Scheme of the CHAMP-ISDC

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Abb. 17: Hauptkomponenten des CHAMP-ISDC und Datenfluss

Main components of the CHAMP-ISDC and data flow

Abb. 18: Produktphilosophie des CHAMP-ISDC

Product-philosophy of the CHAMP-ISDC

sensitiven Okkultationsspuren auf einer geografischenKarte) werden durch spezielle Datawarehouse-Applika-tionen zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus bietet dasDatawarehouse als besonderen Service die Online-Vi-sualiserung ausgewählter Produktdaten, z. B. Tempera-turprofile der Troposphäre, an.

Die Komponente „Product Ordering System“ (POS) istfür das Management der Produktanforderungen von in-ternen sowie externen Nutzern verantwortlich. Um denunterschiedlichen Anforderungen der Nutzer gerecht zuwerden, können die Produkte auf verschiedenen Wegengeordert und bereitgestellt werden:

• Retrieval Mode (online Produkt Recherche undBereitstellung)

• Batch Mode (zyklische Stapelverarbeitung von

Produktanforderungen)• Direct Delivery (online Produktbereitstellung

nach Produkteingang)

Alle Produkte werden sowohl im Online-Produktarchivdes ISDC als auch im HSM-Archiv (hier als Backup)des GFZ Potsdam gespeichert. Damit wird sowohl einehohe Ausfallsicherheit als auch ein schneller Zugriff zuden Produkten gewährleistet. Die Archive sind hierar-chisch aufgebaut, wobei ihre Struktur bezüglich Anzahlund Größe der Produkte optimiert ist.

Die grafische Nutzerschnittstelle (GUI, Abb. 19) wurdeso implementiert, dass ein interaktiver Zugang zu allenBereichen des Systems ermöglicht wird. Der Zugriff aufalle Applikationen wurde für die WWW-Browser Micro-soft Internet Explorer und Netscape Navigator optimiert,kann aber auch mit anderen Standard-Browsern erfolgen.Das Browser-Fenster des CHAMP-ISDC besteht auseinem Navigationsframe auf der linken Seite und einemzugehörigen, dynamischen Content-Frame auf der rech-ten Seite.

Die Hauptteile der Applikationssoftware bestehen ausmodularisierten Perl-Programmen. Die Interaktion zwi-schen WWW-Server und Datenbanksystem erfolgt überdie CGI-Schnittstellen (Common Gateway Interface).Zur dynamischen Generierung der Webseiten wird Em-

bedded-Perl-Technologie genutzt. Hierbei werdenin HTML-Seiten eingebette Perl-Fragmente ser-verseitig beim Aufruf der entsprechenden Seiteausgeführt.

Seit Beginn des operationellen Betriebs desCHAMP-ISDC im Mai 2001 haben sich bisher ca.400 nationale und internationale Nutzer undNutzergruppen (Abb. 20 und 21) angemeldet undbenutzen regelmäßig die unterschiedlichen Ser-vices des ISDC. Externe Nutzer verwenden insbe-sondere den Retrieval-Modus (Graphical UserInternface - GUI) und den Batch-Modus (GUI-und Script-Interface) um Informationen über dieProdukte zu recherchieren bzw. Produkte zumDownload anzufordern. Internen Nutzern steht

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Abb. 19: Grafische Nutzerschnittstelle des CHAMP-ISDC

Grafic-user interface of the CHAMP-ISDC

Abb. 20: CHAMP-ISDC-Nutzer, aufgeschlüsselt nach Ländern(September 2003)

International CHAMP-ISDC user (September 2003)

Abb. 21: CHAMP-ISDC-Nutzerregistrierungen (Mai2001 bis Dezember 2003)

CHAMP-ISDC user registrations (May 2001 to Decem-ber 2003)

über die oben genannten Methoden des Daten- undInformationszugriffs für zeitkritische Anwendungen einDirektversand-Modus zur Verfügung, wobei im ISDCeintreffende Produkte sofort an bestimmte Nutzer wei-tergereicht werden.

Im Archiv des CHAMP-ISDC sind - nach über 120Produkttypen unterschieden - annähernd 3,5 MillionenProdukte mit einem Gesamtdatenvolumen von ca. 5Terrabyte gespeichert. Dabei entfallen auf den Wissen-schaftsbereich „Orbit and Gravity“ allein ungefähr 2,5Terrabyte, was dem großen Datenvolumen der GPS-Bodenstationsdaten geschuldet ist. Die Metadaten allerProdukte sind in zum ISDC-System gehörigen Daten-banken gespeichert. Die Import-Datenbank besteht aus40 Tabellen, in denen die Inhalte der DIF-Dokumentezwischengespeichert werden. Die „Normalized“-Daten-bank, die den Inhalt sämtlicher DIF-Dokumente in nor-malisierter Form speichert, besitzt 71 Tabellen, mit ca.108 Datensätzen. Die Retrievaldatenbank enthält dieproduktspezifischen Retrieval-Tabellen mit insgesamtca. 3,5 Millionen Datensätzen.

Das monatlich durch das ISDC zu verarbeitende Daten-volumen, das durch die verschiedenen Prozessierungs-gruppen im GFZ Potsdam und im DLR/IKN Neustrelitz(ausschließlich Ionosphärenprodukte) generiert wird,beträgt für den Input des CHAMP-ISDC im Durch-schnitt ca. 250 Gigabyte (Abb. 22).

Das im Output des ISDC zu handhabende monatlicheDatenvolumen beträgt ca. 80 Gigabyte mit steigenderTendenz (Abb. 23). Kleinere Datenmengen werden vonden Nutzern vorwiegend per Retrieval recherchiert unddann zum Download angefordert. Für zyklische oder z. B. viele Monate umfassende Datenanfragen werdenvorwiegend die Batch-Request-Services des ISDC ver-

wendet. GPS-Bodenstationsdaten werden per Direkt-Versand unter anderem an die Atmosphären-Prozessie-rungsgruppe transferiert.

Bohrungsdatenmanagement

Schwerpunkt der Arbeiten im Bohrungsdatenmanage-ment in den Jahren 2002 und 2003 war die Modernisie-rung und Weiterentwicklung des ICDP Information Net-work. Der Umzug der ICDP-Website auf einen neuenServer wurde dazu genutzt, die Architektur des ICDPInformation Networks den neuen Sicherheitsanforde-rungen anzupassen (z.B. Einsatz einer Firewall) undSchritt für Schritt eine Modernisierung der einzelnenKomponenten zu initiieren. Parallel dazu wurden neueICDP- und EU-Projekte in das System eingefügt.

Für 2004 ist geplant, den ICDP-Datenkatalog zu moder-nisieren. Dies ist eine umfangreiche Maßnahme, da die-ser in Zukunft dynamisch aus dem Datenwarenhaus undeinem Content Management System der ICDP Websei-ten gespeist werden soll. In dieses Content ManagementSystem soll auch die Bearbeitung der Anträge an dasICDP integriert werden.

Im EU Projekt CONTINENT (High-resolution CONTI-NENTal paleoclimate record in Lake Baikal, http://con-tinent.gfz-potsdam.de) wurde Ende 2002 exemplarischmit dem Aufbau eines Online-GIS begonnen, das seitSommer 2003 voll einsatzfähig ist (siehe Abb. 24). Nachden ersten damit gewonnenen Erfahrungen wurden ineinem Workshop am Datenzentrum die Vorzüge undNachteile verschiedener Online-GIS-Produkte disku-tiert. Auf Grund der Ergebnisse des Workshops wird nunfür ICDP und andere Bohrprojekte der ARC IMS Map-server von ESRI eingesetzt. Gerade Bohrprojekte in Seen

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Abb. 22: CHAMP-ISDC-Daten-Input (2002 bis 2003)

CHAMP-ISDC data input (2002 to 2003)

Abb. 23: CHAMP-ISDC-Daten-Output (2002 bis 2003)

CHAMP-ISDC data output (2002 to 2003)

können geographisch sehr ausgedehnt sein. Für diebeteiligten Wissenschaftler kann es daher sehr nützlichsein, die Aktivitäten und Ergebnisse eines Bohrprojektsin deren geographischen Kontext zu sehen. Im nächstenSchritt soll die Anzeige des Mapservers mit dem ICDPData Warehouse verbunden werden, um direkt aus derkartographischen Darstellung Daten und Metadateneines Projektes aufrufen zu können. Das CONTINENT-Online-GIS findet inzwischen über den Kreis derProjektteilnehmer hinaus Anerkennung.

In Zukunft werden viele ICDP-Projekte Bohrungen inSeen sein. Dadurch werden neue Anforderungen an dasICDP Information Network gestellt. Bisherige ICDP-Tiefbohrungen fanden auf geographisch eng begrenztemRaum statt und umfassten höchstens eine HandvollBohrlöcher. Projekte in Seen befassen sich meist miteinem großen geographischen Gebiet und umfassenDutzende bis Hunderte von Einzelaktivitäten, darunterauch Bohrungen und viele andere Aktivitäten. Zudemhatten Tiefbohrprojekte bisher untereinander keinendirekten inhaltlichen Bezug. Dies ist bei Seebohrungs-projekten oft anders, da viele dieser Projekte dieErschließung von Klimaarchiven zum Ziel haben. Dasresultierende Datenmodell ist folglich nicht mehr eindi-mensional, wie bei Tiefbohrungen, sondern dreidimen-sional und stellt auch Bezüge zwischen Projekten her.

Das neue Datenmodell erfordert umfangreiche Anpas-sungen am ICDP Data Warehouse und am DrillingInformation System (DIS). Aus dem DIS wurde zu die-sem Zweck ein DIS für Seen aufgebaut (LakeDIS).Zusammen mit der Firma smartcube, einer Ausgrün-dung aus dem GFZ Potsdam, von der das DIS feder-führend entwickelt worden war, wurde die technischeBasis des DIS modernisiert. Entsprechende Arbeiten amData Warehouse sind in Vorbereitung. Die LakeDIS-Technologie wird seit Januar 2004 auch im EU-ProjektSaDIN (Sahel-Doukkala Scientific Information Net-work, http://www.sadin.org) eingesetzt.

Die Erfolge des ICDP Information Network in den ver-gangenen Jahren weckten das Interesse der europäi-schen Initiative im Integrated Ocean Drilling Program(IODP). Die Joint European Ocean Drilling Initiative(JEODI) hatte den British Geological Survey (BGS) mitdem Datenmanagement bei Einsätzen der sog. „MissionSpecific Platforms“ beauftragt. Nach einem gemeinsa-men Workshop von BGS, GFZ Potsdam und der PAN-GAEA-Datenbank im November 2002 in Potsdam wur-de dem BGS empfohlen, die Daten der Mission SpecificPlatforms mit einem LakeDIS zu erfassen und ansch-ließend in der PANGAEA-Datenbank zu archivieren.Um die Zusammenarbeit zwischen ICDP und PANGA-EA im Rahmen von IODP-Projekten abzustimmen, fandim November 2003 in Bremen ein weiterer Workshopstatt, bei dem auch das ODP-Kernlager besichtigt wur-de, um Details der Zusammenarbeit vor Ort zu klären.Das IODP LakeDIS wird im Sommer 2004 auf einerExpedition zum Lomonossow-Rücken im ArktischenOzean erstmals eingesetzt werden.

Katastrophen- und Risikomanagement

DFNK – Deutsches Forschungsnetz Naturkatastrophen

Ziel des Deutschen Forschungsnetzes Naturkatastrophenwar die Entwicklung neuer wissenschaftliche Grund-lagen für ein modernes Risikomanagement von Natur-katastrophen und die Bereitstellung der Ergebnisse fürpotentielle Nutzer. Fünfzehn Partner aus Deutschlandund Österreich (Hochschulen, Forschungseinrichtungen,Bundesbehörden, Versicherungen etc.) bearbeitetendazu spezifische Fragestellungen im Rahmen von Teil-projekten, die in fünf thematischen Clustern organisiertwaren (Abb. 25).

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Abb. 24: Die Bildschirmansicht des Baikal-Online-GISzeigt die Stationen des EU-Projekts CONTINENT auf einLandsat-Satellitenbild des südlichen Baikalsees projiziert.

Baikal online-GIS showing sites of the EU project CON-TINENT projected on a Landsat satellite scene of thesouthern Lake Baikal

Abb. 25: Die Cluster-Struktur des Deutschen Forschungs-netzes Naturkatastrophen

Cluster of the German Research Network Natural Disasters

Grundlage für die Bereitstellung von Methoden, Daten-und Informationsprodukten sowie Systemlösungendurch ein solches Forschernetzwerk ist ein gemeinsamesDaten- und Informationsmanagement. Hier müssensowohl der Aufbau einer interdisziplinären und einrich-tungsübergreifend nutzbaren Datengrundlage als auchdie Verknüpfung und Vernetzung katastrophenrelevanterDaten und Informationen mit Softwarelösungen gewähr-leistet werden, um eine Umsetzung komplexer Szenarienund Arbeitsprozesse zu ermöglichen.

Der Cluster „Datenbanken und Informationssysteme“nahm daher eine Querschnittaufgabe wahr mit dem Zielder informationstechnologischen Integration der DFNK-Forschungsarbeiten und der zu erwartenden Ergebnissein Form einer umfassenden Informationsinfrastrukturfür das Projekt. Die Teilprojekte des Clusters befasstensich zum einen mit der Bereitstellung von Daten undzum anderen mit der Integration von Daten und Anwen-dungen in übergeordneten Informationssystemen. DieAufgabenstellungen umfassten damit wichtige Einsatz-felder informationstechnologischer Methoden, begin-nend bei grundlegendem Informationsmanagement bishin zu Systemtechnologien für das Monitoring, die Mo-dellierung und Simulation.

Teilprojekt „Vernetzte Informations- und Frühwarn-systeme“

Der Aufbau der DFNK-Informationsinfrastruktur warAufgabe des Teilprojektes „Vernetzte Informations- undFrühwarnsysteme für den Einsatz im Katastrophenma-nagement“. Hier wurden, aufbauend auf den Potentialenaktueller Informationstechnologien, Produkte undDienste zur Unterstützung des gemeinsamen Daten- undInformationsmanagements erarbeitet. Ziel war dieGenerierung einer gemeinsam nutzbaren Datengrund-lage und die Gewährleistung des ungehinderten Aus-tauschs von Daten innerhalb des Projektes. Auch dieImplementierung einer Projektplattform zur Abbildunginterner Informationsflüsse und zur Außendarstellungwar Bestandteil der Infrastruktur. Die Orientierung ananerkannten Technologiekonzepten und Standards sollteGrundlage der Arbeiten sein.

Folgende Produkte waren Ergebnis der Informationsinfra-struktur für ein gemeinsames Daten- und Informations-management im DFNK:

DFNK-Datenbasis

Eine interne Bestandsaufnahme über im Deutschen For-schungsnetz Naturkatastrophen vorhandene Daten wurdedurchgeführt. Parallel wurde eine Recherche überbenötigte Datenbestände durchgeführt. Der Abgleichder Ergebnisse zeigte zum einen die existierende Aus-stattung an topographischen und geologischen Karten,digitalen Geländemodellen und meteorologischen Datensowie zum anderen den Mangel beispielsweise anPegelstandsdaten, Orthophotos etc. Die Ergebnisse wur-den über das Projektportal zugänglich gemacht. Sokonnte aus Sicht der einzelnen Teilprojekte und Partner

abgeglichen werden, inwieweit der Datenbedarf durchden existierenden Bestand im Projekt bereits abgedecktwerden konnte. Die weitergehende Datenbeschaffungsowie der Datenaustausch zwischen den Partnern konn-ten koordiniert und unterstützt werden.

DFNK-Clearinghouse

Um eine Recherche nach in DFNK vorhandenen und de-zentral gehaltenen Daten zu ermöglichen, ist ein Katalog-Service eingerichtet worden, das sog. „DFNK-Clea-ringhouse“ (Braune et al. 2001a). Ein solcher Dienstbasiert auf der Dokumentation der Daten in Form vonMetadaten. Diese „Daten über Daten“ enthalten bei-spielsweise Informationen über den Raumausschnitt, fürden die Daten gelten, Erzeuger bzw. Halter der Daten,Datenqualität, Aktualität etc.

Für die Beschreibung der DFNK-Daten wurde ein Meta-datenprofil erarbeitet, das die zu beschreibenden Daten-merkmale definierte. Es basierte zunächst auf dem inter-national anerkannten Standard „Directory InterchangeFormat“ (DIF) und bildete die Grundlage zur Erfassungder Metadaten und zur technologischen Umsetzung desKatalogdienstes. In der Abschlussphase des Teilprojek-tes wurde eine Transformation hin zu dem Mitte 2003veröffentlichten Metadatenstandard für GeographischeInformation der International Organisation for Standar-disation „ISO 19115“ vorgenommen (Köhler et al. 2003).Diese wird im Rahmen des Center for Disaster Manage-ment and Risk Reduction Technologies (CEDIM) fort-geführt. Zur Erfassung der Metadaten ist ein Editor ent-wickelt worden, der Export der Metadaten für die Inte-gration in das DFNK-Clearinghouse ist über eine ent-sprechende Schnittstelle gewährleistet.

Auf der Basis der Metadaten kann mit Hilfe des Systemsüber benutzerdefinierte Suchkriterien gezielt nach Datenrecherchiert werden. Folgende Kriterien werden dabeiangeboten und können einzeln ausgewählt oder mitein-ander verknüpft werden:

- Recherche über einen Themenbereich bzw. über freizu definierende Schlagworte (thematische Recherche)

- Recherche über einen Zeitraum (zeitliche Recherche)- Recherche über einen Raumausschnitt (raumbezo-

gene Recherche)

Da Naturkatastrophen stets mit einer geographischenRe-gion verknüpft sind, hat die raumbezogene Recher-che eine hohe Priorität und wird durch spezielle Soft-warewerkzeuge unterstützt. Die Eingabe erfolgt entwe-der durch Auswahl geeigneter Suchbegriffe aus einerstrukturierten Schlagwortliste, dem sog. „GeoLocator“(Braune et al. 2001b), oder über eine digitale Karte, inder der Nutzer den ihn interessierenden Raumausschnittgraphisch markieren kann.

DFNK-Portal

Zur Abbildung interner Informationsflüsse und zur um-fassenden Außendarstellung des Deutschen Forschungs-netzes Naturkatastrophen ist ein Internetportal entstan-

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den (http://dfnk.gfz-potsdam.de/). Der Öffentlichkeitund Interessenten aus Wissenschaft, Verwaltung undWirtschaft bietet es einen Einstieg in die Organisationund die Aufgaben des Forschungsnetzes über allgemei-ne Informationen sowie über Berichte und Flyer, die zumDownload zur Verfügung stehen. Dem Projektteilneh-mer selbst bietet das Portal über einen passwortge-schützten Bereich den Zugang zu internen Projektinfor-mationen, Dokumenten und Arbeitsergebnissen undauch zum DFNK-Clearinghouse.

Auf die geschilderte Weise war es möglich, die grundle-genden Bestandteile einer Informationsinfrastruktur fürein Netzwerk wie das Deutsche Forschungsnetz Natur-katastrophen zu realisieren (Köhler & Wächter 2003).Das Internet und seine globalen Standards lieferten diegrundlegenden technologischen Konzepte, die von inter-nationalen Gruppen, wie z.B. der ISO, dem World WideWeb Consortium (W3C) und dem Open GIS Consortium(OGC) vorangetrieben werden.

Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis

Darüber hinaus war auch der Transfer geeigneter For-schungsergebnisse aus DFNK in die Anwendung einAnliegen des Teilprojektes im Rahmen seiner Quer-schnittaufgabe. Eine Special Interest Group (SIG)„Transfer von DFNK-Ergebnissen in die Praxis“ ist ausdem Cluster „Datenbanken und Informationssysteme“heraus initiiert worden, deren Aufgabe die Evaluierungdes Nutzungspotentials von DFNK-Produkten, dieKonzeption von Transferprozessen und die Recherchenach geeigneten Nutzer und Kooperationspartnern fürdie Realisierung war. Über Kooperationen insbesonderemit Partnern aus der Wirtschaft sollten Produkte durchWeiterentwicklungen und Folgeprojekte zur Praxisreifegebracht werden. Das Teilprojekt „Vernetzte Informa-tions- und Frühwarnsysteme für den Einsatz im Katas-trophenmanagement“ hat dabei folgende Arbeiten fürdie Umsetzung dieser Zielsetzungen geleistet:

- Nutzer- und Anwendungsorientierung: kontinuierli-che Informationssammlung über aktuelle Methodensowie Daten- und Systemprodukte und Netzwerkeim Bereich Katastrophenmanagement; Präsentationvon DFNK-Ergebnissen bei Tagungen und Work-shops; Kontaktaufnahme und Kooperationsgesprä-che mit potentiellen Nutzern und möglichen Koope-rationspartnern aus Forschung und Privatwirtschaftfür die Weiterentwicklung von DFNK-Produktenund den Praxistransfer

- DFNK-Potentialanalyse: Bestandsaufnahme bereitsvorliegender bzw. bis zum Ende des Projekts zuerwartender DFNK-Produkte und Bewertung hin-sichtlich ihrer Eignung (Realisierungsgrad, Praxis-relevanz, Integrations- und Entwicklungsmöglich-keiten etc.) für eine Nutzung in der Praxis; Eva-luierung von Konzepten und Vorschlägen für einemögliche Überführung der Produkte in den operati-ven Einsatz

Der abschließende Bericht zur Potentialanalyse lieferteschließlich wertvolle Erkenntnisse und Vorschläge fürProdukt- und Know-how-Transfer sowie für weiter-führende Projekte und Kooperationen.

CEDIM – Center for Disaster Management andRisk Reduction Technology

Erstes Projekt der von Universität Karlsruhe und GFZgemeinschaftlich getragenen Einrichtung CEDIM ist dieEntwicklung einer Risikokarte Deutschland. Sie soll aufder Grundlage der integrierten Risikobewertung erarbei-tet werden und sowohl extreme Naturereignisse (Hoch-wasser, Erdbeben, Sturmgefahren, Weltraumwetter) alsauch anthropogene Katastrophen (z.B. Terrorismus)umfassen. Basis für die Erarbeitung harmonisierter An-sätze für die integrierte Risikoabschätzung muss zumeinen ein gemeinsames Daten- und Informationsmana-gement und zum anderen eine enge Vernetzung derArbeiten der beteiligten Einrichtungen sein. Eine kom-plexe Infrastruktur ist aufzubauen, bestehend aus einerDaten- und einer technologischen bzw. Systeminfra-struktur. Folgende Komponenten werden dabei durchdas Daten- und Rechenzentrum des GFZ Potsdam inZusammenarbeit mit dem Institut für Massivbau undBaustofftechnologie (IfMB) der Universität Karlsruheim Rahmen der Arbeitsgruppe „GIS and InformationTools“ realisiert:

Integrierte Datenbasis

Der Aufbau einer umfassenden Datenbasis als Grund-lage für die Vulnerabilitäts- und Risikoabschätzungerfordert die Zusammenführung und Harmonisierungvielfältiger Datenbestände. Geobasisdaten, z.B. Topo-graphische Karten, Digitale Geländemodelle und Satel-litenbilder, beschreiben lokale und regionale Gegeben-heiten, doch auch Fachdaten wie Geologische Karten,Pegelstände bis hin zu sozio-ökonomischen Informationensind relevante Bestandteile dieses Datenpools. Nebender Zusammenstellung einer umfassenden Datengrund-lage, die im ersten Jahr auf frei verfügbaren Daten bei-spielsweise Statistischer Landesämter, Landnutzungsdatendes Statistischen Bundesamtes (CORINE) und deutsch-landweiten Daten über Gebäudecharakteristika, Ein-wohnerzahlen und Haushalte etc. der infas GEOdatenGmbH basiert, ist die anwendungsorientierte Harmoni-sierung und Aufbereitung ein bedeutender Prozess. ImLaufe des Projektes werden darüber hinaus auch Ergeb-nisse und Zwischenergebnisse der verschiedenen Wissen-schaftlergruppen als Datenprodukte integriert werden.

Interdisziplinäre Nutzung und übergreifender Austauschvon Daten und Informationsprodukten

Unter Nutzung von Geographischen Informationssyste-men (GIS), Modellierungs- und Simulationswerkzeugenwerden vorhandene Daten und Informationen bearbeitetund ausgewertet. So werden wertvolle Ergebnisse zurEntwicklung einer Risikokarte für Deutschland erzielt,

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welche zum einen einen wesentlichen Beitrag zur Be-wertung von Vulnerabilität und Risiko leisten bzw. zumanderen als Input für weitere Bearbeitungsprozesse die-nen. Basisdaten sowie ausgewählte Ergebnisse werdenüber einen zentralen Geodatenservice mit diversen Ex-portmöglichkeiten bereitgestellt. Beteiligte Wissen-schaftler sind damit in der Lage, sich über existierendeDaten zu informieren, anhand ihrer Visualisierung zuentscheiden, inwieweit sie Daten für ihre spezifischenZwecke geeignet sind um sie anschließend herunter-bzw. sofort in das eigene GIS einzuladen. Interdiszi-plinäre und einrichtungsübergreifende Nutzung undAustausch werden so in CEDIM und darüber hinausermöglicht.

Ein erster Prototyp des Datenservice ist realisiert worden(Abb. 26) und befindet sich in der Testphase. Er bietetden webbasierten Zugang zur CEDIM-Datenbasis, dieVisualisierung von Daten sowie ausgewählte GIS-Funktionalitäten. Die Folgeversion wird Anfang 2004vorgestellt werden. Geplant ist ebenfalls die Einrichtungeines Metadaten-Service (Catalog Service). Die Doku-mentation von Daten und Informationen mit Hilfe vonMetadaten ermöglicht dann einen Überblick über vorlie-gende Bestände und ein übergreifendes Datenretrieval.

Integrierte Informations- und Kommunikationsplattform

Die Implementierung eines WWW-Portals dient zumeinen der Präsentation von CEDIM nach außen und zumanderen als internes Informations- und Kommunika-tionswerkzeug. Eine zweisprachige (englisch, deutsch)Realisierung bietet über http://www.cedim.de/ allgemei-ne Informationen über die Einrichtung und ihre Ziele fürdie Öffentlichkeit und den Interessenten aus Wissenschaft,Verwaltung und Wirtschaft, während über einen Mitar-beiter-Bereich interne Informationen, Dokumente,Arbeitsmaterialien etc. bereitgestellt werden. Eine inte-grierte Groupware bietet neben dem Dokumentenmana-gement Funktionalitäten wie einen gemeinsamen Kalen-der, ein Diskussionsforum etc.

Im Rahmen des Aufbaus einer wissenschaftlichen Infor-mationsinfrastruktur ist die Ausrichtung auf aktuelle Pro-zesse im Kontext Geodateninfrastrukturen (GDI) vonhoher Bedeutung. Im Rahmen von Geodateninfrastruk-turen ermöglichen sowohl organisatorische Konzepte,z.B. die Abstimmung und Einführung einheitlicherZugangs- und Nutzungsbedingungen für raumbezogeneDaten (Geodaten), als auch technologische Konzepte,die vereinfachte und flexiblere Nutzung von Daten fürbeliebige Anwendungszwecke. Nationale und interna-tionale Initiativen – hier ist insbesondere der Aufbau der“Infrastructure for Spatial Information in Europe“(INSPIRE) durch die Europäische Kommission zu nen-nen – befinden sich in entscheidenden Stadien und stel-len die Weichen für zukünftiges Daten- und Informa-tionsmanagement. Über die Gruppe „GIS and Informa-tion Tools“ erfolgt daher eine aktive Teilnahme an denentsprechenden Prozessen auf nationaler, im Rahmender „Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI DE)“ inVerantwortung des Interministeriellen Ausschusses fürGeo-Informationswesen (IMAGI), und auf lokaler Ebene,im Rahmen des Aufbaus der „Geodaten-InfrastrukturBrandenburg (GIB)“.

Eine Ausrichtung auf die Prinzipien von Geodateninfra-strukturen bedeutet letztlich die Orientierung an abge-stimmten Konzeptionen und anerkannten Standards hin-sichtlich der Verwaltung, Verfügbarkeit und Nutzbarkeitvon Geoinformation (GI). In Arbeitsgruppen der ge-nannten Initiativen werden Methoden und Produkte er-arbeitet, deren Anwendung auch im Rahmen des CEDIMsinnvoll ist (vgl. Köhler et al. 2003).

Insgesamt sieht es die Gruppe als ihre Aufgabe,Unterstützung und Anleitung im Umgang mit Geodatenund GIS zu leisten. So ist beispielsweise ein GIS-Kursfür die CEDIM-Wissenschaftler veranstaltet worden, dervom 17. bis 19. November 2003 in Potsdam stattgefun-den hat (Abb. 27). Auch die Evaluierung und Konzep-tion von Methoden des „risk mapping“ ist ein Thema.Ergebnisse werden schließlich projektintern weitergege-ben zur Erarbeitung der verschiedenen Module einervergleichenden digitalen Risikokarte Deutschlands inden jeweiligen wissenschaftlichen Arbeitsgruppen.

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Abb. 26: Der zentrale Geodatenserver des Centers forDisaster Management and Risk Reduction Technology

The central geodata-server of CEDIM

Abb. 27: CEDIM-GIS-Kurs in Potsdam, 17.-19. Novem-ber 2003 (Foto: P. Köhler, GFZ)

CEDIM GIS-training course in Potsdam, 17.-19. No-vember 2003

Mit der Umsetzung der integrierter Datenbasis, des Geo-datenservers und des WWW-Portals ist die Grundlagefür ein gemeinsames Daten- und Informationsmanage-ment sowie eine aktive Vernetzung geschaffen (Köhler2003). Diese Komponenten einer Informationsinfra-struktur begleiten und unterstützen die thematischenProjektgruppen bei ihrer Forschung in den BereichenErdbeben, Hochwasser, Sturmgefahren, Weltraumwetterund anthropogene Katastrophen. Sie sind damit in derLage, auf relevante Datenbestände zuzugreifen, sie aktivzu nutzen, neue Konzepte zu veröffentlichen undAnsätze, Dokumente und andere Materialien miteinan-der auszutauschen. Integration von Ergebnissen, Ver-netzung und Know-how-Transfer können so zwischenForschergruppen und darüber hinaus gewährleistet werden.

Publikation und Dokumentation von Daten

Die geowissenschaftliche Forschung bringt ständiggroße Mengen an neuen Daten und Informationen her-vor, für die bislang keine allgemein zugänglichen,gemeinschaftlich nutzbaren Archive existieren. Meistsind Projektdaten breit über Forschungsinstitute ver-streut und werden von Wissenschaftlern selbst erhobenund verwaltet. Aufgrund der mit der Aufbereitung ver-bundenen zusätzlichen Arbeit sind Projektdaten häufigschlecht dokumentiert und somit schwer zugänglichsowie nicht langfristig gesichert. Große Datenbeständebleiben ungenutzt, da sie nur einem kleinen Kreis vonWissenschaftlern bekannt und zugänglich sind.

Aus diesem Umstand erwachsen massive strukturelleProbleme für den wissenschaftlichen Publikationspro-zess. Um dieses Problem anzugehen und die Nachnut-zung und Referenzierbarkeit von Daten zu verbessern,wurde unter Federführung des GFZ-Datenzentrums dasProjekt CeGIM (A Centre for Geoscientific InformationManagement - Zentrum für Informationsmanagement inden Geowissenschaften, http://www.cegim.de im Pro-gramm Leistungszentren für Forschungsinformation derDeutschen Forschungsgemeinschaft beantragt. Im zwei-ten Halbjahr 2003 fand die Pilotphase statt, über dieFortführung wird im Frühjahr 2004 entschieden.

Im traditionellen Publikationsprozess werden Daten ent-weder direkt in der Publikation abgedruckt oder aber imAnhang eines Zeitschriftenbandes publiziert. Durch dievermehrte Datenproduktion ist dieser Zusammenhangverloren gegangen, nicht zuletzt, weil ein Abdruck wis-senschaftlicher Daten in vielen Fällen wirtschaftlichnicht mehr tragbar war. Das Fehlen eines allgemein zurVerfügung stehenden Weges zur Publikation von Datenist ein strukturelles Problem im Publikationsprozess.Mit dem Übergang zum „Electronic Publishing“ ist eineWiederherstellung des Zusammenhangs von Publikationund wissenschaftlichen Daten grundsätzlich technischund wirtschaftlich wieder machbar. Dennoch sindgegenwärtig bestenfalls wenige Prozent dessen verfüg-bar, was weltweit an wissenschaftlichen Daten produziertwurde. Bei einigen wissenschaftlichen Disziplinen isteine Datenarchivierung zwar systematisch etabliert und

wird erfolgreich eingesetzt – Beispiele sind dieDatenbanken für genetische Strukturen in der Bio-Informatik oder Datenbanken für Kristallographie in derChemie -, aber für den größten Teil trifft dieses nicht zu.Auch bei den lokal etablierten Systemen ist in den sel-tensten Fällen eine allgemeine und langzeitlicheVerfügbarkeit gewährleistet.

Die daraus erwachsenden Probleme sind:

• die Verifikation von Ergebnissen aus klassischenPublikationen ist in vielen Fällen problematischoder gar nicht möglich

• die mangelnde Verfügbarkeit wissenschaftlicherDaten behindert komplexe und überregionaleAnsätze in der Forschung. So setzt z.B. dieGlobal Change Forschung prinzipiell eine guteVerfügbarkeit an Daten voraus.

• Mehrfachproduktion von Daten ist nicht effizient- nicht Datenpublikation, sondern Datenpro-duktion ist der eigentlich kostenintensive Fak-tor (Forschungsschiffe, Satelliten, Großrechner).

Die Leistung eines Wissenschaftlers wird wesentlich ander Zahl und Qualität seiner Publikationen gemessen.Das Fehlen eines regulären Weges und einer anerkann-ten Form zur Publikation von Daten und die damit ver-bundene mangelnde Akzeptanz in der Wissenschaft fürDatenarchivierung und -publikation sind die Ursachedafür, dass ein wesentlicher Anteil wichtiger und teurerPrimärdaten für die Nachnutzung verloren geht.

Eine zweite wichtige Konsequenz aus dem strukturellenMangel im Publikationsprozess ist das gänzliche Fehleneines geregelten Informationsflusses zwischen existie-renden Datenzentren und den klassischen Einrichtungenzur Wissensbewahrung und –verteilung, den Bibliothe-ken. Das Grundproblem liegt in der Referenzierbarkeitund Findbarkeit eines Datensatzes. Veröffentlichungenvon Primärdaten sollten als Publikation zitierbar sein, sodass der Datensatz in weiteren Verwendungen mit demAutor zusammen genannt werden kann. Es ist daher zurZeit nicht möglich, einen auch nur annähernd vollstän-digen Überblick über die in einem Forschungsfeld oderzu einem bestimmten Thema erhobenen Daten zu erlan-gen. Existierende Datenbestände bleiben ungenutzt, dasie oftmals nur einem kleinen Kreis von Wissenschaft-lern bekannt und zugänglich sind.

Die DFG-Ethikkommission hat 1998 (im Zusammen-hang mit Fällen von Datenfälschung) darauf hingewiesen,dass wissenschaftliche Einrichtungen verpflichtet sind,die Datengrundlagen ihrer wissenschaftlichen Publika-tionen in geeigneter Weise zu archivieren und verfügbarzu machen. Auch der Wissenschaftsrat hat auf die enor-me Bedeutung der Verfügbarkeit digitaler Informationfür die Wissenschaft hingewiesen: „Der Wissenschafts-rat bittet die Wissenschafts- und Förderorganisationen,dafür Sorge zu tragen, das mit ihrer Förderung erzielteund dokumentierte wissenschaftliche Wissen nach denStandards der Fachkulturen und unter Beachtungmedienspezifischer Besonderheiten zu archivieren undfür eine wissenschaftliche Nutzung auf Dauer frei ver-

388

fügbar zu machen.“ (Wissenschaftsrat, 2001, S. 20), wo-bei des Weiteren die Auffassung vertreten wird, dassdigitales Wissen ebenso wie klassische Publikationenbewahrt und verfügbar gehalten werden sollte (Wissen-schaftsrat, 2001, S. 24). Zur Verwirklichung der Visioneiner umfassenden und zugänglichen Wissensrepräsen-tation mit dem Internet als Zugang unterzeichnetenschließlich führende deutsche und internationaleForschungsorganisationen die „Berliner Erklärung“.Darin erklären die Unterzeichner, dass sie ihreWissenschaftler ermutigen, die eigenen Arbeiten nachdem „Prinzip des offenen Zugangs“ zu veröffentlichen,und dass sie darauf hinwirken wollen, dass solchePublikationen bei der Begutachtung der Forschungsleis-tung und für die wissenschaftliche Karriere der Autorenanerkannt werden. Mit solchen Erklärungen wird einideeller Anspruch formuliert, der zwar von vielenUniversitäten und Forschungseinrichtungen auch über-nommen wurde, dessen praktische Umsetzung aber nochaussteht.

Für eine solche Umsetzung stehen neben Datenzentrenund Bibliotheken potentiell auch die Wissenschaftsver-lage zur Verfügung. Letztere kommen im Zuge des Wan-dels zum elektronischen Publizieren mehr und mehr indie Rolle des Aufbewahrers und Verteilers. Die Aktivi-täten der Verlage erstrecken sich jedoch bislang fast aus-schließlich auf die Archivierung und den Zugriff aufklassische Formen der wissenschaftlichen Publikation,was eine relativ einfache und mittlerweile etablierteAufgabe ist, wenn man sie mit den komplexen Anforde-rungen bei der Archivierung, Publikation und demZugriff auf wissenschaftliche Daten vergleicht. Die wis-senschaftliche „Datenlandschaft“ ist äußerst heterogenund dynamisch. Auch ist die Rolle kommerzieller Ver-lage als Wissensbewahrer nicht unproblematisch, dahierbei sicher eine öffentliche Aufgabe zu sehen ist. Inder Berliner Erklärung wird explizit die Rolle wissen-schaftlicher und öffentlicher Einrichtungen als Garantendes „offenen Zugangs“ hervorgehoben. So erscheint ausSicht der Wissenschaft eine Selbstorganisation unddamit auch der Rückgriff auf die klassischen Einrich-tungen – wissenschaftliche Bibliotheken und Datenzen-tren - insgesamt vorteilhafter. Zusammen bringen beidedie dafür notwendigen Synergien und Qualitäten mit.

Im Rahmen des CeGIM-Projekts soll ein Leistungszen-trum für Daten- und Informationsmanagement in denGeowissenschaften aufgebaut werden. Grundlage für einemoderne integrierende Forschungs-Infrastruktur bildendie bewährten Dienstleistungsangebote der Antrags-steller, die auf neuartige Weise konzeptionell und opera-tionell verknüpft werden.

Generelles Ziel ist, einen Beitrag zur Umsetzung der„Regeln guter wissenschaftlicher Praxis“ und der„Berliner Erklärung über offenen Zugang zu wissen-schaftlichem Wissen“ zu leisten. Dazu soll innerhalbeines Internet-Portals ein virtuelles Kompetenzzentrumder beteiligten Bibliotheken und Datenzentren entste-hen. Diese neue Art der Zusammenarbeit von Daten-zentren und Bibliotheken bekommt mit CeGIM eine

nachhaltige Organisationsform. Auf dieser Plattformwerden neue Geowissenschaftliche Mehrwertdiensteentwickelt und neue Publikationsformen angeboten. Dasvorgeschlagene Vorhaben konzentriert sich auf die Geo-wissenschaften. Gerade in diesem Bereich bestehen Vor-arbeiten und Infrastrukturen (Bibliotheken und Daten-zentren), die die Nachhaltigkeit der entwickeltenLösungen im Leistungszentrum sicherstellen. DieZielstellung umfasst folgende Kernpunkte:

Verknüpfung von wissenschaftlicher Literatur und Pri-märdaten

Die inhaltliche Basis umfasst sowohl geowissenschaftli-che Faktendaten, als auch das Informations- und Ser-viceangebot geowissenschaftlicher Bibliotheken, undmacht deren jeweilige Bestände über ein gemeinsamesPortal zugänglich. Die angestrebte enge Verknüpfung vonFaktendaten und Literatur erlaubt es, beide Wissens-bereiche gegenseitig zu referenzieren und gemeinsamsuchbar zu machen.

Publikation von Primärdaten

CeGIM unterstützt den gesamten Lebenszyklus wissen-schaftlicher Daten von der Erfassung und Speicherungvon Primärdaten bis hin zur Publikation der Ergebnisse.Neben der garantierten Langfristarchivierung vonProjektdaten ist insbesondere deren Veröffentlichungund Eintrag in Bibliothekskataloge wichtig, um Datenfinden zu können. Die angestrebte Zitierfähigkeit vonPrimärdatenpublikationen fördert die Bereitschaft deseinzelnen Wissenschaftlers, Dokumentationsarbeit zu leis-ten, um seine Daten in diesen Workflow zu integrierenund sie den wissenschaftlichen Kollegen zu erschließen.

CeGIM konzentriert sich bei den Datenzentren im erstenSchritt auf georeferenzierte Daten der drei in Deutsch-land ansässigen World Data Center (WDC for Climate,WDC MARE und WDC RSAT) und das ICDP Informa-tion Network, deren wertvollen Datensätze aus multidis-ziplinären Forschungsfeldern sowie ihrer langjährigenErfahrung im Datenmanagement und mit zunehmendinterdisziplinär arbeitenden Nutzern. Der Katalog derDOI-Registrierungsagentur für Primärdaten an der TIBHannover führt Bibliotheksbestände und Datenzentrenin einem gemeinsamen Katalog zusammen. In Zusam-menarbeit mit dieser Registrierungsagentur fungierendie Weltdatenzentren (WDC) als Agenten zur Langfrist-archivierung, Zertifizierung und Publikation digitalerDatensätze.

Eine zentrale Rolle bei der Realisierung von CeGIM hatdie Schaffung von Rahmenbedingungen und Policies inden Geowissenschaften, die strukturierte Erfassung vonPrimärdaten und deren Integration in bibliografischeKataloge fördern. Themen sind Datenerfassung, Qualitäts-management und Publikation von Daten. Durch eineaktive Öffentlichkeitsarbeit soll ein breites Bewusstseinfür die Bedeutung des Daten- und Informationsmanage-ments in den Geowissenschaften geschaffen werden.Die Akzeptanz und Nutzung von CeGIM wird durcheine breite Öffentlichkeitsarbeit, Workshops und Schu-lungen für Anwender unterstützt.

389

In Abb. 28 ist schematisch der Aufbau des CeGIM dar-gestellt. Der gemeinsame Informationszugang wird durchdas CeGIM-Portal realisiert, über das Mehrwertdienste,Werkzeuge und Verfahren für die Speicherung, Doku-mentation und die Suche nach Daten und Literatur an-geboten werden. Innovative neue Werkzeuge sollen Wis-senschaftler in die Lage versetzen, die gesamte verfügba-re Informationenbasis zu nutzen - unabhängig von der Ins-titution, welche Daten anbietet, dem Ort der Speicherungund dem System, in dem die Daten gespeichert sind.

Die Entwicklung des CeGIM-Portals und der verfügbarenMehrwertdienste wird unter permanenter Einbeziehungder Nutzeranforderungen und der resultierenden Nut-zungskonzepte ausgeführt. So kann sichergestellt werden,dass das Dienstleistungsangebot den Bedürfnissen derNutzer entspricht.

Literatur

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Ritschel, B, CHAMP-ISDC Team (K. Behrends, St. Braune, S.Freiberg, R. Kopischke, H. Palm, A. Schmidt), Data Center, GFZPotsdam, GERMANY,Two Years of CHAMP Product Management -Experiences and Conclusions, Poster presented at EGS-AGU-EUGJoint Assembly Nice, France, 06 - 11 April 2003

Ritschel, B. and CHAMP-ISDC Team, CHAMP - From DataAcquisition To Innovative Services, EGS XXVII General Assembly,Nice, France, April 2002; GeoForschungsZentrum Potsdam, 14473Potsdam, Data Center, Telegrafenberg A3, GERMANY, Poster presen-ted at the EGS XXVII General Assembly, Nice, France, April 2002

Ritschel, B. und ISDC-Team, From Clearinghouse Systems forSatellite Products to Integrated Datawarehouse Services for Scientists,Decision Makers and Public Outreach, Sapporo, Japan, June 30 – July11, 2003, GFZ Potsdam, Data Center. Poster presented at IUGG 2003,

Ritschel, B., GFZ Potsdam, Data Center; Marc Hendrix, ROB Brussels,Seismology; Hartmut Palm, GFZ Potsdam, Data Center DataManagement of GGP SG-Products - Current Status and Future Plans-, 91th Journées Luxembourgeoises de Géodynamique (JLG), Posterpresented at 91th Journées Luxembourgeoises de Géodynamique (JLG)

Ritschel, B., Knut Behrends, Stephan Braune, Sebastian Freiberg,Ronny Kopischke, Hartmut Palm, Andrea Schmidt,CHAMP-ISDC –Software Architecture, Component Deployment and Workflow Chains,2nd CHAMP Science Meeting, GFZ Potsdam, 1-4 September 2003,GFZ Potsdam, Data Center, ISDC-Team. Poster presented at 2ndCHAMP Science Meeting, GFZ Potsdam, 1-4 September 2003

Ritschel, B., Knut Behrends, Stephan Braune, Sebastian Freiberg,Ronny Kopischke, Hartmut Palm, Andrea Schmidt, CHAMP-ISDC –Status Report, New Features and Future Plans, 2nd CHAMP ScienceMeeting, GFZ Potsdam, 1-4 September 2003, GFZ Potsdam, DataCenter, ISDC-Team. Poster presented at 2nd CHAMP ScienceMeeting, GFZ Potsdam, 1-4 September 2003

Ritschel, B.; Behrends, K.; Braune, St.; Freiberg, S.; Kopischke, R.;

390

Abb. 28: Schematischer Aufbau des CeGIM

Schematic view of CeGIM

Palm, H.; Schmidt, A.: CHAMP/GRACE-Information System andData Centre (ISDC) - The User Interfaces for Scientific Products ofthe CHAMP and GRACE Mission. In: GEOTECHNOLOGIENScience Report, No. 3, Koordinierungsbüro GEOTECHNOLOGIENPotsdam, pp. 132-133, ISBN 1619-7399

Ritschel, B.; Braune, S.; Behrends, K.; Freiberg, S.; Kopischke, R.;Palm, H.; Schmidt, A.; Schneider, M.: CHAMP-ISDC – Informations-system und Datenzentrum für geowissenschaftliche Produkte des CHAMP-Satellitenprojekts. Zeitschrift für Geologische Wissenschaften, Berlin 31(2003) 1: 21 – 30,

Wissenschaftsrat (2001): Empfehlungen zur digitalen Informations-versorgung durch Hochschulbibliotheken, http://www.wissenschaftsrat.de/texte/4935-01.pdf

Das Jahr der Geowissenschaften 2002

Das Jahr der Geowissenschaften „planeterde 2002“wurde am 4. Dezember 2002 in Berlin mit einer Bilanz-pressekonferenz abgeschlossen. Unter dem Motto„System Erde, Feuer, Wasser, Luft“ war ein Jahr lang imRahmen von unterschiedlichsten Veranstaltungen und anvielen Orten in Deutschland das vielfältige und breiteSpektrum der modernen Geowissenschaften einer brei-ten Öffentlichkeit vorgestellt worden. Die Bundesfor-schungsministerin und die Initiative „Wissenschaft imDialog“ (WiD) als gemeinsame Veranstalter der„Wissenschaftsjahre“ hatten nach dem „Jahr der Physik“(2000) und dem „Jahr der Lebenwissenschaften“ (2001)das Jahr 2002 zum „Jahr der Geowissenschaften“ (imFolgenden auch „Geojahr“) erklärt.

Die inhaltliche und wissenschaftliche Gesamtgestaltungdes Jahres wurde der Alfred-Wegener-Stiftung (AWS)als Dachorganisation aller geowissenschaftlichenGesellschaften und Vereinigungen in Deutschland über-tragen. Der Präsident der AWS war im Jahr 2002 derWissenschaftliche Vorstand des GFZ Potsdam. ZurDurchführung der vier Zentralveranstaltungen, zumAufbau und Betreuung des Internetauftritts und zurErstellung von Printmaterialien wurde vom BMBF einePR-Agentur beauftragt. Alle anderen Aktivitäten, wiedie 15 Großveranstaltungen, die über 1.000 Regional-veranstaltungen sowie diverse bundesweiten Aktivitäten,wurden von den geowissenschaftlichen Institutionen selbstorganisiert und finanziert.

Eine Schlüsselrolle bei der Durchführung des Jahrs derGeowissenschaften spielte die sogenannte Support-Group, die als „Interface und Kommunikator“ zwischendem BMBF und der PR-Agentur sowie allen beteiligtenGeowissenschaftlern und Institutionen agiert hat. In derSupport-Group waren das GFZ Potsdam und das AWIals Vertreter der ausseruniversitären Forschungseinrich-tungen, die AWS für die Universitäten und Gesellschaf-ten, die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Roh-stoffe für die Ämter und Behörden sowie das Koordinie-rungsbüro GEOTECHNOLOGIEN vertreten. WeitereMitglieder der Support Group waren Vertreter desBMBF, von WiD, der DFG und der PR-Agentur sowieder Projektträger Jülich, der die administrativeAbwicklung des Jahres im Auftrag des BMBF wahr-nahm. Geleitet wurde die Support-Group vom GFZPotsdam (Dr. Jörn Lauterjung).

Die Support Group (SG) hatte die Aufgabe, die vielfäl-tigen Aktivitäten zu koordinieren. Zu diesem Zweckwurden monatlich Treffen am GFZ Potsdam durchge-führt. Wesentlich zum Erfolg des Jahrs der Geowissen-schaften haben die Printmaterialien beigetragen. Zu denvier Zentralveranstaltungen (System Erde, Luft, Feuerund Wasser) wurde von renommierten Wissenschafts-journalisten jeweils ein Themenheft erstellt, das danndurch die PR Agentur in redaktioneller Zusammenarbeitmit der Support Group und dem GFZ Potsdam fertigge-stellt wurde. Diese vier Broschüren wurden am Endedes Geojahrs in Buchform herausgegeben (Abb. 29).

Die Basisbroschüre zum Thema „System Erde“ wurdeins Englische übersetzt und über die Auslandsvertre-tungen der Bundesrepublik weit gestreut.

Die Aktivitäten zum Geojahr begannen bereits im Wissen-schaftssommer 2001 des Jahrs der Lebenswissenschaf-ten. Zusammen mit der Gemäldegalerie der StaatlichenMuseen zu Berlin (Stiftung Preussischer Kulturbesitz)und mit Unterstützung von WiD führte das GFZPotsdam in den Räumen der Gemäldegalerie Berlin eineAusstellung mit dem Titel „Kleine Eiszeit. HolländischeLandschaftsmalerei im 17. Jahrhundert“ durch. DieseAusstellung stellte den Zusammenhang von Kunst und

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Abb. 29: Titelblatt des von R. Emmermann/R. Ollig her-ausgegebenen Buches „Feuer-Wasser-Erde-Luft“ zumJahr der Geowissenschaften 2002

Title page of the book „Fire-Water-Earth-Air”, editedby R. Emmermann/R.Ollig in the Year of Geosciences2002

Naturwisenschaften am Thema der Abkühlungsphase vonetwa 1550 bis bis in das zweite Drittel des 19. Jahrhun-derts dar. Sie umfasste von Seiten der Gemäldegalerieüber 30 Gemälde mit Arbeiten von Avercamp, van Goyen,J.van Ruisdael, S. van Ruysdal, van der Neer und anderenholländischen Meistern des 17. Jahrhunderts. Das GFZPotsdam stellte seine Klimaforschung mit mehreren Ex-ponaten vor (Abb. 30).

Die Ausstellung wurde am 12. September 2002 im Bei-sein des Botschafters der Niederlande und anderer Per-sönlichkeiten eröffnet. Sie blieb bis zum 6. Januar 2002geöffent und bildete so eine Brücke in das Jahr der Geo-wissenschaften. Danach wanderte die Ausstellung zumAltonaer Museum Lanmdesmuseum Hamburg undwurde dort vom 30. Januar bis zum 7. April gezeigt,wieder als eine Aktivität zum Geojahr. Insgesamt kamenüber 52.000 Besucher in die Ausstellung.

Die Veranstaltungen im Geojahr umfassten das gesamteSpektrum der Wissenschaftskommunikation. Angelpunk-te waren die vier Zentralveranstaltungen mit den The-menkomplexen Erde (Eröffnungsveranstaltung Berlin,Januar 2002), Luft (Leipzig), Feuer (Köln) und der

Wissenschaftssommer „Luft“ (Bremen). Hinzu kamen12 Großveranstaltungen unter lokaler/regionaler Regie,Ausstellungen, Schulveranstaltungen, Tage der OffenenTür und vieles mehr

Das GeoForschungsZentrum beteiligte sich mit Expo-naten an allen vier Zentralveranstaltungen. So stellte esu.a. sein Geothermieprojekt (Berlin, Januar), seine Kli-maforschung (Leipzig), Erforschung von Vulkanismusund Erdbeben (Köln) und Satellitenprojekte (Bremen) vor.

Hinzu kamen weitere Veranstaltungen wie „Wann kommtdie nächste Eiszeit?“, die (zusammen mit AWI Potsdamund PIK Potsdam) auf dem Telegrafenberg Potsdamdurchgeführt wurde, eine „Lange Nacht der Wissen-schaft“, ebenfalls auf dem Campus Telegrafenberg, eineeinwöchige Lehrerfortbildung zum Thema „SystemErde“ in Zusammenarbeit mit der Deutschen Meteo-rologischen Gesellschaft und vieles mehr.

Besonders hervorzuheben sind die bundesweiten Aktivi-täten im Jahr der Geowissenschaften. Das Binnenschiff„Jenny“, das von der Universität Bremen als schwim-mende Geoausstellung auf eine Rundreise über Deutsch-lands Flüsse geschickt wurde, begann seine Fahrt am 10. April 2002 in Potsdam mit einer festlichen Schiffs-taufe und einem vom GFZ Potsdam organisierten mehr-tägigen Begleitprogramm. Das Schiff lief danach 65Binnenhäfen in Deutschland an und konnte dabei über110.000 Besucher, darunter überwiegend Schüler undLehrer, registrieren. Die Reise führte über alle großenFlüsse bis nach Bamberg, wo die Reise am 25. Septem-ber endete.

Das GFZ Potsdam hat als eigenen Beitrag zum Jahr derGeowissenschaften ein Puppenspiel für Kindergärten undGrundschulen entwickelt. Die Lernforschung zeigt, dassbei den Kindern bis zum Alter von etwa elf Jahren be-reits die Weichen für ihr späteres Interesse an (Natur-)Wissenschaften gestellt worden sind. Die Zielgruppe derkleineren Kinder kann mit einem Puppentheater sehr gutangesprochen werden. In Zusammenarbeit mit Dr. PohlsPuppentheater wurde daher das Stück „Geotheater -Eine Zeitreise in die Erdgeschichte“ für eine Zielgruppevon Kindern vornehmlich der Alterstufe vier bis sechsJahre entwickelt (Abb. 31). Das Stück führt die Kinderauf eine Reise durch die Erdgeschichte und zeigt dabeidie verschiedenen Stadien der Entwicklung des Klimasund des Lebens auf der Erde. Neben Auftritten in Schulenund Kindergärten war das Puppentheater auch auf allengroßen Veranstaltungen präsent.

In über 410 Aufführungen während des ganzen Geojahrswurde das Stück mit durchschlagendem Erfolg präsen-tiert. Über 30.000 Kinder im ganzen Bundesgebietließen sich von Dr. Pohls Puppenspielern über den Ver-lauf der Erdgeschichte informieren. Begleitend zumPuppenspiel erschien ein Buch, das kindgerecht die Erd-alterstufen und ihre Spezifika darstellt (Abb. 32).

Der Erfolg des Formats “Kindertheater” führte dazu,dass das Puppenspiel mit einem neuen Stück auch im„Jahr der Chemie“ 2003 auftrat.

392

Abb. 30: Katalog zur Ausstellung „Kleine Eiszeit.Holländische Landschaftsmalerei im 17. Jahrhundert“unter Verwendung eines Gemäldes von A. van der Neer„Winterlandschaft mit Schlittschuhläufern bei Sonnen-untergang, c. 1655/60, Gemäldegalerie der Staatl. Mu-seen zu Berlin

Title page of the catalogue „Little Ice Age. Dutch land-scape Painting in the 17th Century”; painting by A. vander Neer “Winter Landscape with Skaters at Sunset”, c.1655/60, Painting Gallery of the Staatl. Museen, Berlin

Insgesamt muss das Jahr der Geowissenschaften, geradeauch im Vergleich mit den anderen Wissenschaftsjahren,als ein sehr großer Erfolg gewertet werden. Dies betrifftnicht nur die Resonanz der Zentralveranstaltungen son-dern auch ganz besonders die bundesweiten Aktivitätenund die gute PR-Aktivität nicht zuletzt über die AWS,

die immerhin zu über 1000 angemeldeten regionalenVeranstaltungen in ganz Deutschland geführt haben.Das anvisierte Ziel, Geowissenschaften in ganzDeutschland und über das ganze Jahr hinweg einer brei-ten Öffentlichkeit zu präsentieren ist aus Sicht des GFZPotsdam auf sehr effiziente Weise voll erreicht worden.

393

Abb. 31: Szene aus dem Puppenspiel „Geotheater“ für4- bis 6-Jährige (Foto: GFZ Potsdam)

Scene from the hand doll play „Geotheatre“, addres-sing children from 4 to 6 years

Abb. 32: Titelbild des Geotheaterbuchs „Reise durchdie Zeit“

Title page of the Geotheatre-book “A Time Travel”

Abb. 33a,b: Impressionen vom GFZ-Exponat im „Wissen-schaftssommer“ Mainz 2003 (Fotos: Wissenschaft im Dia-log)

Impressions of the Summer of Science 2003, Mainz

Auszeichnungen und Ehrungen

2002

Prof. Dr. Dr. h. c. Rolf Emmermann, WissenschaftlicherVorstand des GFZ, wurde auf der Jahrestagung 2002 derDeutschen Geophysikalischen Gesellschaft in Hannoverdie Walter Kertz-Medallie für seine besonderen Verdiensteum die interdisziplinäre Forschung auf dem Gebiet derGeowissenschaften verliehen.

Prof. Dr. Dr. h.c. Rolf Emmermann, WissenschaftlicherVorstand des GFZ, wurde am 13. Juni 2002 für sein wis-senschaftliches Gesamtwerk die Heinrich Hertz - Gast-professur der Universität Karlsruhe (TU) verliehen.

Prof. Dr.-Ing. Dr. -Ing. E. H. Christoph Reigber, Di-rektor des Department 1, wurde auf der 27. Generalver-sammlung der European Geophysical Society (EGS) inNizza die Vening Meinesz-Medaille der EGS für seineArbeiten auf dem Gebiet des Erdschwerefelders und derSatelitengeodesie verliehen.

Prof. Dr.-Ing. Dr. -Ing. E. H. Christoph Reigber, Di-rektor des Department 1, wurde zum KorrespondierendenMitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaftengewählt.

Prof. Dr.- Ing. Dr. -Ing. E. H. Christoph Reigber, Di-rektor des Department 1, wurde als Mitglied des Kura-toriums der Wernher von Braun-Stiftung zur Förderungder Weltraumwissenschaften berufen.

Prof. Dr. Jochen Zschau, Direktor des Department 2,wurde zum Vizepräsidenten der Europäischen Seismo-logischen Kommission gewählt.

Prof. Dr. Rainer Kind, Leiter der Sektion 2.4, wurde vonder American Geophysical Union zum Fellow 2002gewählt.

Prof. Dr. Brian Horsfield, Leiter der Sektion 4.3, wurdezum Vorsitzenden der European Association of OrganicGeochemists gewählt.

Prof. Dr. Brian Horsfield, Leiter der Sektion 4.3, wurdezum Gutachter des Norwegischen Wissenschaftsrats(Research Council of Norway) berufen.

Prof. Dr. Peter Möller, Leitender Wissenschaftler in derSektion 4.3, wurde zum Vorsitzenden des Forschungs-kollegs „Geochemie“ der Deutschen MineralogischenGesellschaft gewählt.

Dr. Sheng Yuan Zhu, Wissenschaftlicher Mitarbeiter inder Sektion 1.2, erhielt eine Gastprofessur an derChinesischen Akademie der Wissenschaften, Shanghai.

2003

Prof. Dr. Jörg F. W. Negendank, Direktor des Depart-ment 3 wurde in das International Peer Review Committeefor the Evalutation of „The Netherlands Research Centrefor Integrated Solid Earth Science (ISES)“ berufen.

Prof. Dr. Gerald H. Haug, Leiter der Sektion 3.3 wurdeauf eine C4-Professur für Geologie in der UniversitätPotsdam (gemeinsame Berufung mit dem GeoFor-schungsZentrum) berufen.

Prof. Dr.-Ing. Dr. -Ing. E. H. Christoph Reigber,Direktor des Department 1 wurde als Mitglied in dasExecutive Committee der International Association ofGeodesy (IAG) berufen

Prof. Dr.-Ing. Dr. -Ing. E. H.. Christoph Reigber,Direktor des Department 1 wurde zum Honorary Pro-fessor der Wuhan University, China, berufen

Habilitationen

Dr. Ralf Hetzel, „Datierung von Deformationsereig-nissen in unterschiedlichen Krustenstockwerken“. Uni-versität Potsdam, Oktober 2002

Dipl.-Geophys. Arturo Belmonte, “Krustale Seismizi-tät, Struktur und Rheologie der Oberplatte zwischen derPräkordillere und dem magmatischen Bogen (22-24°S)”.FU Berlin, Juli 2002

Dr. Mikhail Kaban, „Density inhomogeneities of theupper mantle, isostatic state of the lithosphere and geo-dynamics“. Institute of Physics of the Earth, RussianAcademy of Sciences, Moscow, Februar.2003

Dr. Svetozar Petrovic, „Parameterabschätzung fürunvollständige funktionale Modelle in der Geodäsie“.Habilitationsschrift an der Fakultät VI – Bauingenieur-wesen und Angewandte Geowissenschaften der Techni-schen Universität Berlin, Lehrgebiet: Theoretische undAngewandte Geodäsie, Verleihung der Lehrbefugnis,April 2003

Dr. Ulrich Riller, “Upper-crustal deformation, magma-tism and plateau formation in the southern centralAndes”. Lehrgebiet Impaktgeologie, Freie UniversitätBerlin, Sommer 2003

Dr. Georg Rümpker, „Analyse seismischer Wellenfelderzur Untersuchung inhomogener Anisotropie im Erdman-tel“. Universität Potsdam, Lehrgebiet Geophysik, No-vember 2003

394

Promotionen

Dipl.-Geophys. Grit Dannowski, „Untersuchung desthermohydraulischen Feldes und der Wärmeflussdichtein der Nähe eines aktiven Mantelplumes (Insel Hawaii)mit Hilfe von Bohrlochtemperaturmessungen“. TU Berlin,Januar 2002

Dipl.-Geol. Ralf Freitag, „Geodynamische und sedi-mentpetrologische Rekonstruktion eines akkretionsdo-minierten aktiven Kontinentalrandes, östliches Zentral-Kamchatka, Russische Föderation“. Universität Potsdam,Juni 2002

Dipl.-Geol. Arne Hoffmann-Rothe, „Combined struc-tural and magnetotelluric investigation across the WestFault Zone in northern Chile”. Universität Potsdam,August 2002

Dipl.-Geophys. Katrin Huhn, „Analyse des Deforma-tions- und Spannungsverhaltens des Makran Akkretions-keils, offshore Pakistan, mit Hilfe der Methode der FinitenElemente“. FU Berlin, November 2001

Dipl.-Geol. Dirk Kossow, „Die kinematische Entwick-lung des invertierten, intrakontinentalen Nordostdeut-schen Beckens. Ergebnisse seismisch-stratigraphischerUntersuchungen und einer Profilbilanzierung“. Univer-sität Potsdam, Januar 2002

Dipl.-Geol. Jo Lohrmann, „Erosiver und akkretionärerMassentransfer und die Deformation des chilenischenForearcs an Hand von Analogmodellen“. FU Berlin, Juli2002

Dipl.-Geol. Claudia Migowski, „Untersuchungen lami-nierter holozäner Sedimente aus dem Toten Meer:Rekonstruktion von Paläoklima und –seismizität“.Universität Potsdam, Januar 2002

Dipl.-Math. Iris Rödder, “Simulation von Platten-modellen – mathematische Modellierung und Imple-mentierung”. Universität Potsdam, Mai 2002

Dipl.-Geophys. Ute Weckmann, „Entwicklung einesVerfahrens zur Abbildung krustaler Leitfähigkeitsstruk-turen anhand von Magnetotellurikdaten aus Namibia“.FU Berlin, Februar 2002

Dipl.-Phys. Jens Wickert, “Das CHAMP-Radiookkula-tionsexperiment: Algorithmen, Prozessierungssystemund erste Ergebnisse”. Universität Graz, April 2002

Dipl.-Geol. Markus Wolfgramm, „Fluidentwicklungund Diagenese im Nordostdeutschen Becken -Petrographie, Mikrothermometrie und Geochemie stabi-ler Isotope“. Universität Halle-Wittenberg, Mai 2002

Dipl.-Geol. Andreas Fuhrmann, “GeochemicalIndicators of Paleoenvironmental and PaleoclimaticChange in Ancient and Recent Lake Deposits: FaciesModels, Facies Distributions and HydrocarbonAspects.”, Technische Universität Berlin, November2002

Dipl.-Geophys. Alireza Alinaghi, „Receiver FunctionAnalysis of the crust and upper mantle from the NorthGerman Basin to the Archean Baltic Shield”. FreieUniversität Berlin, Januar 2003

Frau Dipl.-Geol. Janina Baier, „Diatomeen alsIndikatoren für Umwelt- und Klimaänderungen – Einemittel- bis spätholozäne paläolimnologische Studie amHolzmaar, Westeifel“. Universität Potsdam, Januar 2003

Dipl.-Geophys. Martin Budweg, „Der obere Mantel inder Eifel-Region untersucht mit der Receiver FunctionMethode“. Universität Potsdam, März 2003

Frau Dipl.-Geol. Kirsten Elger, „Deformationsanalyseund tektonische Entwicklung des südbolivianischenAltiplanos“. Freie Universität Berlin, März 2003

Frau Dipl.-Geophys. Andrea Hampel, „ Subduktiondes Nazca-Rückens am peruanischen Kontinentrand:Einblicke aus geophysikalischen Daten, analogen undnumerischen Modellierungen“. Freie Universität Berlin,Mai 2003

Frau Dipl.-Ökol. Uta Heiden, „Ökologische Charakte-risierung von Stadtbiotoptypen mit hyperspektralenFlugzeugdaten, Freie Universität Berlin, Dezember 2003

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Zöller, G., S. Hainzl, J. Kurths and J. Zschau (2002): Asystematic test on precursory seismic quiescence inArmenia. - Natural Hazards, 26 (3), 245-263

Eine vollständige Liste der Publikationen des GFZPotsdam findet sich elektronisch unter:

http://bib.gfz-potsdam.de/edoc/

405

GlossarAAM Atmospheric Angular MomentumAF Arava FaultAGMASCO Airborne Geoid Mapping System for Coastal

OceanographyAGU American Geological UnionAMS Acceleration Mass SpectrometryALDP Asian Lake Drilling ProgrammeANCORP Andean Continental Research Project ANGEL Airborne Navigation and Gravity Ensemble &

LaboratoryAPVC Altiplano Puna Volcanic ComplexARM Anhysterese Remanente MagnetisierungASG Airborne-Superconducting Gravimetersystem AWI Alfred Wegener-Institut für Polar- und Meeres-

forschungBABEL Baltic And Bothnian Echoes from the Lithos-

phereBASIN ’96 Basin Analysis and Seismic Investigation in

North Germany 1996BGR Bundesanstalt für Geowissenschaften und

RohstoffeBGS British Geological SurveyBMBF Bundesministerium für Bildung und For-

schungBMZ Bundesministerium für wirtschaftliche Zu-

sammenarbeit und EntwicklungBNS Banggong-Nujiang-SuturBP Before PresentBSR Bottom Simulating ReflectorCASI Compact Airborne Spectrographic ImagerCCSDP Chinese Continental Scientific Drilling Pro-

gramCDF Kaledonische DeformationsfrontCDG Carl Duisberg-GesellschaftCEDIM Centers for Disaster Management and Risk Re-

duction TechnologyCHAMP Challenging Mini Satellite for Geoscientific

Research and ApplicationChRM Chemoremanente MagnetisierungCIDA Canadian International Development AgencyCINCA95 Crustal Investigations Off- and –Onshore

Nazca/Central AndesCIR colour infraredCMP Common Mid PointCOSMIC Constellation Observing System for Meteo-

rology, Ionosphere and ClimateCOST European Cooperation in the Field of Scientific

and Technical ResearchCSB China Seismological BureauCSIC Consejo Superior de Investigationes CientificasCVZ Central Volcanic ZoneDAIS Digital Airborne Imaging SpectrometerDEKORP 2000Deutsches Kontinentales Reflexionsseismi-

sches Programm 2000DEM Distinkte-Elemnte-MethodeDESERT Dead Sea Rift TransectDFG Deutsche ForschungsgemeinschaftDFNK Deutsches Forschungsnetz NaturkatastrophenDHA Department of Humanitarian Affairs DIS On Line Drilling Information SystemDLR Deutsches Zentrum für Luft- und RaumfahrtDOE US Department of EnergyDRVID Differenced Range versus Integrated DopplerDST Dead Sea TransformDUGW Deutsche Union für geologische Wissenschaf-

ten

DWD Deutscher WetterdinstEELS Electron Energy-Loss SpectroscopyELDP European Lake Drilling ProgrammeEMS Europäische Makroseismische Skala, Elektro-

nenstrahl-MikrosondeEMSC European Mediterranean Seismological CenterENSO El Niño/Southern OscillationERS European Remote Sensing SatelliteESC Europäischen Seismologischen Kommission ESSP Earth System Science Pathfinder FDSN Federation of Digital Seismic NetworksFEM Finite-Elemente-MethodeFIB Focused Ion BeamFIM FeldionenmikroskopFOS faseroptische SensorenFZWG Fault zone guided wavesGCM Global Circulation ModelGEDEPTH German Depth Profiling of Tibet and the Hi-

malayasGeofon GeoforschungsnetzGEOMAR Forschungszentrum für Marine Geowissen-

schaften, KielGIF German-Israeli FoundationGIN Geomagnetic Information NodesGPS Global Positioning SystemGRACE Gravity Recovery and Climate ExperimentGRANU’95 Granulitgebirge 1995GRIM4 GFZ GRGS Global Gravity ModelGRIP Greenland Icecore ProjectGRSN German Regional Seismic NetworksGSN Global Seismic NetworkGSC Geological Surv of CanadaGSHASP Global Seismic Hazard Assessment ProgramGSJ Geological Survey of JapanGSSP Global Stratotype Section and Point HASYLAB Hamburger Synchroton-StrahlungslaborHDCA hydrothermale DiamantstempelkammerHOD Hentiesbaai-Outjo-Gangschwarm (Namibia)HRTEM High resolution Transmission Electron Mi-

croscopeHSDP Hawaii Scientific Drilling ProgramIAGA Internationale Assoziation für Geomagne-

tismus und AeronomieIAGOD International Association on the Genesis of

Ore DepositsIASPEI International Association of Seismology and

Physics of the Earth‘s InteriorIAVCEI International Association of Volcanology and

Chemistry of the Earth‘s InteriorIERS International Earth Rotation ServiceICDP International Continental Scientific Drilling

ProgrammeIDNDR International Decade for Natural Disaster

ReductionIGBP International Geosphere/Biosphere ProgrammeIGCP International Geological Correlation ProgrammeIGRF Internationales Geomagnetisches ReferenzfeldIMAGE International Monitor for Aureal and Geomag-

netic EffectsINDEPTH International Deep Profiling of Tibet and the

HimalayaINSAR Interferometric Synthetic Aperture Radar INSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIODP Integrated Ocean Drilling ProgramIRI95 International Reference Ionosphere 1995IRIS Incorporated Research Institutions for Seismo-

logyIRM Isothermale remanente Magentisierung

406

ISIS Integrated Seismic Imaging SystemISRM International Society for Rock MechanicsITCZ Innertropical Convergenze ZoneIUGG International Union of Geodesy und GeophysicsIUGS International Union of Geological SciencesJEODI Joint European Ocean Drilling InitiativeJMA Japanese Meteorological AgencyJNOC Japanese National Oil CorporationKIHZ Natürliche Klimavariationen in historischen

Zeiten (KIHZ) bis 10.000 Jahre vor heuteKTB Kontinentales Tiefbohrprogramm der Bundes-

republik DeutschlandLARSE Los Angeles Basin Refraction Seismic Experi-

mentLEO Low Earth OrbiterLGM Last Glacial MaximumLOD, lod Length of DayLTA Long Term AverageMAST-III EU Marine Science and Technology ProgrammeMEREDIAN Mediterranean-European Rapid Earthquake

Data Information and Archiving NetworkMEDNET Mediterranean NetworkMNF Minimum Noise FractionMPNG Ministry of Petroleum and Natural Gas, IndiaMPZS Magnetische Polaritäts-Zeitskala MUF Main Uralian FaultMUMM Management Unit of the North Sea Mathema-

tical ModelsMWFK Ministerium für Wissenschaft, Forschung und

Kultur des Landes BrandenburgMT MagnetotellurikNCEP U.S. National Center for Environmental Pre-

dictionNEGB North-East German Basin (=NODB)NMSOP IASPEI New Manual of Seismological Obser-

vatory PracticeNODB Nordostdeutsches Becken (=NEGB)NRM natürlich remanente MagnetisierungOBH Ocean Bottom HydrophoneOET Osteuropäische TafelONERA Office National d’Etudes et de Recherches

AérospatialesOSG ICDP Operational Support GroupPACE Paleocoic Amalgamation of Central EuropePAGES Past Global ChangesPDAS Portable Data Acquisition SystemPOCM Parallel Ocean Climate ModelPOMME POtsdam Magnetic Model of the EarthPRARE Precise Rate and Range Rate EquipmentPISCO’94 Proyecto de Investigación Sismológica de la

Cordillera OccidentalPUNA Plateau-Untersuchungen in Nordwest-Argen-

tinienPSV PaläosäkularvariationRAE Resistive Anode EncoderRCMG Renard Centre of Marine Geology, Ghent,

BelgienREADINESS RealTime Data Information Network in Earth

ScienceSREM Raster-ElektronenmikroskopRF Receiver FunctionsRFA Röntgenfluorezens-AnalyseRTS RelaxationszeitenspektrumSAFZ San Andreas Fault Zone SAG ICDP Science Advisory GroupSAGA South American Geodynamic ActivitiesSALT South-American Lithospheric TransectSAPOS Satellitenpositionierungsdienst der deutschen

LandesvermessungSAR Synthetic Aperture RadarSE SekundärelektronenSEISMOLAP Seismic OverlappingSHRIMP Sensitive High Resolution Ion MicroprobeSIMS Secondary Ion Mass SpectrometrySISZ Südisländischen SeismizitätszoneSIRMS Daturation Isothermal Remanent MagnetizationSLR Satellite Laser RangingSPOC Subduction Processes Off ChileSQUID Superconducting Quantum Interference DeviceSTA Short Term AverageSTZ Sorgenfrei Tornquist ZoneTEDESE Terremotos y Deformacion Cortical en el Sur

de EspanaTEC Total Electron ContentTEF Transeuropäische StörungszoneTEM TransmissionselektronenmikroskopTESZ Trans-European Sutur ZoneTIC Total Inorganic CarbonTIGA GPS Tide Gauge Benchmark Monitoring ProjectTICOSECT95 Trans-Isthmus Costa Rica Scientific Explo-

ration of a Crustal TransectTOC Total Organic CarbonTOMS Total Ozone Mapping SpectrometerTSP Tunnel Seismic Prediction TTZ Tornquist-Teisseyre-ZoneURSEIS95 Urals Reflection Seismic Experiment and Inte-

grated StudiesUSGS United States Geological SurveyUSNMC U.S. National Meteorological CenterUTC Universal Time CoordinatedVCL Vegetation Canopy LidarVSI Volcanological Survey of IndonesiaVSP Vertikalseismisches Profil

407

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