24.4.2019 - Jann Raveling

Hören, wie der Meeresboden klingt

Wirtschaftsförderung
Ein Schiff beim Windpark auf See
Vom Schiff aus vermisst Geo-Engineering.org den Meeresboden © Geo-Engineering.org

Wer ein Gebäude errichtet, braucht ein gutes Fundament. Das gilt auch auf hoher See. Windenergieanlagen werden heute mehr als 200 Meter hoch und müssen dementsprechend gut im Boden verankert sein. Aber wie ist der Meeresboden beschaffen? Wo lässt sich überhaupt bauen? Keine leichten Fragen.

Gut, dass es Tobias Mörz und Johannes Brock gibt. Der Ingenieurgeologe und der angewandte Geophysiker kennen sich mit der Erkundung des Meeresgrundes aus. Mit ihrer Geo-Engineering.org bieten sie Erkundung, Vermessung, Analyse und die Bauüberwachung auf hoher See an.

Ihre Dienste sind bei großen Konsortien gefragt, die in Nord- und Ostsee für Milliarden Euro Windparks errichten. Bereits am ersten deutschen Offshorewindpark Alpha Ventus waren die Bremer Geoexperten beteiligt und auch in neuen Parks wie dem in Errichtung befindlichen „Albatros“ in der Nordsee mit seinen mehr als 50 Anlagen sind sie aktiv.

Mit Tönen den Meeresboden kartieren

Um ein Bild vom Meeresgrund zu erhalten, setzen die angewandten Geowissenschaftler auf ein Verfahren, dass entfernt dem Ultraschall in der Medizin ähnelt. Per Schiff ziehen sie an langen Seilen befestigte Unterwassermikrofone – Hydrophone – über das zu erschließende Gebiet. Über einen speziellen Lautsprecher produzieren sie dann Töne, die in den Boden eindringen und wieder zurückgeworfen werden. Die Hydrophone nehmen das zurückgeworfene Signal auf und eine Software wertet es dann aus.

Im Gegensatz zum Ultraschall senden die Bremer Unterwasserexperten aber Töne im tiefen Bassspektrum, mit niedrigen Frequenzen, aber hohen Energien, um tief in den Meeresboden vordringen zu können. „Auf diese Weise können wir bis zu hundert Meter Tiefe erfassen“, erklärt Geschäftsführer Johannes Brock. Den gebürtigen Mannheimer hat es ursprünglich für das Studium nach Bremen verschlagen, die Faszination für das Maritime hielt ihn dann in der Hansestadt.

Eine Karte mit seismischen Erkundungen
So sieht eine der hochauflösende seismische Erkundung aus - gut zu erkennen sind die verschiedenen Schichten © Geo-Engineering.org

Mit der Audioanalyse beginnt der Prozess der Baugrunduntersuchung aber erst. Der nächste Schritt sind Bohrungen im Boden. „Nur so erhalten wir definitive Ergebnisse, die letztendlich in die Entscheidung der Errichter einfließen, wo genau eine Windkraftanlage aufgestellt wird“, so Brock. Für einen solchen Auftrag sind sie wochen- bis monatelang mit gecharterten Schiffen unterwegs, danach folgt eine ebensolange Analyse- und Auswertungsphase.

Vielfältige Standbeine

Die Bremer haben dabei mit der zyklischen Natur der Windbranche zu kämpfen. Da Ausschreibungen für neue Parks in Runden organisiert werden, kommt es alle paar Jahre zu einem hohen Bedarf an Grundvermessung, dazwischen flaut die Nachfrage ab. Um dieses Auf und Ab zu kompensieren, haben die Geophysiker deshalb in den vergangenen Jahren ihr Geschäft auf mehrere Standbeine erweitert. So sind sie in der Überwachung von Offshore-Fundamenten aktiv, in der Kabelortung und -Trassenerkundung, Beratung, Datenanalyse und der Entwicklung von Unterwasser-Sensorsystemen. Und auch an Land sind sie tätig, bieten Baugrunderkundung vom Einfamilienhaus über Gewerbe- und Industrieprojekte bis zum Windpark. Insgesamt 18 Angestellte kümmern sich um das breite Portfolio.

Forschung integraler Bestandteil des Unternehmens

Besonders stolz sind sie auf den Bereich Forschung und Entwicklung. „Wir entwickeln neue Methoden und innovative Ansätze, das hebt uns von Mitbewerbern ab und spiegelt gleichzeitig die Stärken des Standorts Bremen wieder“, so der Gründer Tobias Mörz. Mörz ist Professor für Marine Ingenieur-­Geo­lo­gie am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM). Im Zuge des Windkraftbooms in den 2000ern nutzte er die Chance, um mit einem eigenen Unternehmen Anfragen aus der Industrie bearbeiten zu können und jungen Talenten eine Chance zu geben, in Bremen Fuß zu fassen. Heute ist die Forschung bei Geo-Engineering.org wichtiger denn je. So sind sie dabei, die Erkundung des Bodens mit autonomen Unterwasserfahrzeugen zu ermöglichen, was die Kosten für Schiffe und Crew senken könnte, sowie die Arbeitssicherheit erhöht.

Tobias Mörz und Johannes Brock vor einem Gebäude
Tobias Mörz und Johannes Brock, zwei der Geschäftsführer © BAB / Jann Raveling

Fundamente in den Boden vibrieren

Ein anderes wichtiges Forschungsprojekt ist RestikeXL. In diesem Projekt erforschen sie ein Phänomen, dass helfen könnte, Kosten in der Offshore-Windkraft zu senken: die Pfahlfestigkeit in den Boden vibrierter Monopiles. „Pfähle – etwa Monopile-Fundamente von Windkraftanlagen – werden mit der Zeit immer fester. Dieses Verhalten ist aber kaum erforscht. Wenn wir verstehen, wie sich Pfähle im Boden verhalten, können wir diese effizienter konstruieren, Energie und Kosten einsparen“, so Mörz.

Mehr dazu erfahren Sie auch in unserem Interview mit Tobias Mörz und dem dritten Geschäftsführer des Unternehmens, Benjamin Ossig.

Das Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert und hat ein Gesamtvolumen von 2,5 Millionen Euro. Ermöglicht wurde es durch eine Anschubfinanzierung der BAB - Förderbank für Bremen und Bremerhaven im PFAU-Programm. Die Förderung ermöglicht Innovationen im Bereich der Umwelttechnik. „Durch die PFAU-Förderung konnten wir die ersten Schritte unternehmen, um die Machbarkeit des Projekts nachzuweisen. Es hat die Lücke hin zum Start des Bundesprogramms geschlossen. Uns hat vor allem die Schnelligkeit und gute Betreuung durch die BAB begeistert“, so Mörz.

Wissenstransfer am Technologiestandort Bremen

Die kurzen Wege zwischen Wissenschaft und Wirtschaft seien es auch, die der gebürtige Schwabe Mörz in Bremen so schätzt. In Bremen sei die maritime sowie die Windenergieforschung sehr stark, durch Institute wie das MARUM und das Fraunhofer IWES. „Forschungsergebnisse gelangen nur in die Wirtschaft, wenn der Wissenstransfer funktioniert. Es ist wichtig, Forscherinnen und Forschern den Einstieg in die Industrie zu erleichtern – bis hin zur Ausgründung, wie wir es mit Geo-engineering.org gemacht haben“, so der Professor. „Das hilft dann auch den vielen kleinen und mittelständischen Unternehmen, die von diesem Wissen profitieren und nur so im internationalen Wettbewerb bestehen können.“

Die beiden Schwaben genießen ihre neue Wahlheimat Bremen – auch wenn sie das optisch faszinierendere Felsgestein mit dem eher schlammigen Meeresboden tauschen mussten. Aber auch dem kann Mörz viel abgewinnen. „Im Gegensatz zum Festland ist die Geologie des Meeresbodens noch kaum erforscht. Das System Ozean hat große Auswirkungen auf den Planeten und ich setze mich dafür ein, es noch besser kennenzulernen.“

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