Forschung

Forschungsschwerpunkte: Geothermische Energie sowie Temperatur und Wärme in der Erdkruste; geophysikalisches Reservoir-Ingenieurwesen; numerische Simulation von reaktiven und Mehrphasen-Strömungen in Gesteinsformationen; Gesteinsphysik; Interpretation geophysikalischer Bohrlochmessungen; geothermische Paläoklimaforschung

Der Geophysiker Christoph Clauser ist bekannt für seine Beiträge zur geothermischen Forschung und zur Petrophysik. Seine Forschungsschwerpunkte sind geophysikalische Aspekte der Lagerstättenkunde, insbesondere im Hinblick auf geothermische Energie und geologische Speicherung von Kohlendioxid. Er stützt sich sowohl auf petrophysikalische Laborexperimente und die Interpretation geophysikalischer Bohrlochmessungen als auch auf die numerische Simulation direkter und inverser Probleme bei reaktiver Strömung und Transport im Untergrund.

Seine Analyse der konduktiven und advektiven Wärmetransportmechanismen in Sedimentbecken erbrachte den ersten schlüssigen Nachweis, dass die Wärmestromanomalie unterhalb des Rheingrabens nicht magmatischen Ursprungs ist, sondern durch die Umverteilung der Wärme in einem regionalen Grundwasserströmungssystem verursacht wird. Seine Forschungen zum regionalen Wärmetransport um die russischen und deutschen übertiefen Forschungsbohrungen, die auf dem weit verbreiteten Simulationscode SHEMAT basieren, ermöglichten sowohl die Abschätzung der Fließ- und Transporteigenschaften von Gesteinen als auch die Identifizierung und Quantifizierung verschiedener Wärmetransportmechanismen. Seine Analyse der Abwärtsdiffusion der transienten Erdoberflächentemperatur ergab sowohl einen Korrekturalgorithmus für Wärmeflussmessungen in flachen Bohrlöchern als auch die erste geothermische Rekonstruktion des Endes der letzten Eiszeit in Mitteleuropa aus Temperaturmessungen in einer 4 km tiefen Bohrung. Seine petrophysikalischen Arbeiten führten zu mehreren Zusammenstellungen von thermischen und hydraulischen Gesteinseigenschaften.

Seit 1997 hat er 28 Doktoranden betreut. Er veröffentlichte vier Bücher und ∼110 Veröffentlichungen in referierten Zeitschriften, Buchbeiträgen und Konferenzbänden, war in den Redaktionen des Journal of Geodynamics and Geothermics tätig und meldete ein deutsches und ein europäisches Patent an.

Christoph Clauser hält zudem zwei Patente:

Deutsches Patent Nr. 10 2004 004 689: „Verfahren und eine Anordnung zur Speicherung und dauerhaften Fixierung von in Wasser gelöstem CO₂ in geologischen Formationen“

Europäisches Patent No. 05000779.8-2308/PCT: “Method and arrangement for the storage of CO₂ dissolved in water and its permanent fixation in geologic formations”

Werdegang

• seit 2007 Professor für angewandte Geophysik und Geothermie am E.ON Energy Research Center, RWTH Aachen
• 2000-2007 Professor für Angewandte Geophysik, RWTH Aachen
• 1995-2000 Privatdozent für Geophysik an der Universität Bonn
• 1995 Habilitation an der Universität Bonn
• 1992-2000 Leiter der Abteilung Geothermie und Grundwasserhydraulik am Institut für Geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben (GGA) Hannover
• 1989-1992 Hydrogeologe am Institut für Geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben (GGA) Hannover
• 1988-1989 Post-Doktorand  in Hydrogeologie und Numerischer Fluiddynamik am Institut für Tieflagerung, Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, Braunschweig
• 1988 Promotion an der Technischen Universität (TU) Berlin
• 1981 Diplom im Fach Geophysik an der TU Berlin

Projekte

• DFG-Projekt „Charakterisierung von Strömungs- und Transporteigenschaften ungesättigter Böden mit nicht-invasiven Methoden und numerische Modellierung auf der µm bis dm-Skala“, Teilprojekt zu TRR 32 „Muster und Strukturen in Boden-Pflanzen-Atmosphären-Systemen: Erfassung, Modellierung und Datenassimilation“
• seit 2006 Mitglied der Graduiertenschule Aachen Institute of Advanced Studies in Computational Engineering Science (AICES)
• DFG-Projekt „Ensemble Kalman Filter zur Parameterschätzung in geklüfteten und fluviatilen geothermischen Reservoiren“
• BMWi-Projekt „Exergetisch optimierte Betriebsführung der Wärme- und Kälteversorgung eines Gebäudes unter Nutzung eines dynamischen Regelungssystems und flexibler Einbindung eines vollständig überwachten Erdwärmesondenfeldes“
• „Strömung und Permeabilitätsverteilung in einem tektonisch begrenzten Festgesteins-Aquifer“ gefördert vom Centre for High Performance Scientific Computing in Terrestrial Systems (HPSC TerrSys), Forschungszentrum Jülich
• Porous Media Modelling Tool for E.ON ERC, gefördert vom E.ON ERC
• BMWi-Projekt „Entwicklung eines Werkzeugs zur Auslegung von HDR-Risssystemen“
• DFG-Projekt „Weiterentwicklung der Methode der spektralen Induzierten Polarisation mit dem Ziel der hochauflösenden Permeabilitätskartierung“
• BMBF-BMWi-Projekt „Neuartige Methodik zur Aufsuchung, Erschließung und Nutzung geothermischer Lagerstätten: Eine Toolbox zur Prognose und Risikobewertung (MeProRiskI+II)“
• Petrophysikalische Messungen (NMR Relaxation, akustische Wellengeschwindigkeit, Porosität) zur Ableitung seismischer Attribute und numerische Simulation von Mehrphasen-Gasströmung auf der Porenskala; gefördert durch Wintershall AG
• EU-Projekt „Geothermische Gebäudeheizung und -kühlung“ als Teil des Projekts EoCoE (“Energy oriented Centre of Excellence for computer applications”)
• EU-Projekt „Charakterisierung und numerische Simulation von Wärmetransport und Zweiphasenströ-mung in überkritischen geothermischen Reservoiren“ als Teil des Projekts DESCRAMBLE (“Drilling in supercritical geothermal condition”)
• 1998-2002 Ko-Koordinator, UNESCO-Projekt 428 “Climate and Boreholes“ im International Geo-science Programme (IGCP)
• 1994-1999 Koordinator, tri-nationales Forschungsprojekt “Heat transfer processes in the upper crust - a detailed geothermal and hydro geological study in the area of the Kola deep hole, Russia“, finanziert durch die Europäische Union (EU, INTAS) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Funktionen

• 2013 Convenor, Symposium  “From surface heat flow mapping to geodynamic analysis and  geothermal energy – 50 years of activity of the International Heat Flow Commission” im Rahmen der IASPEI Generalversammlung in Göteborg, Schweden
• 2011 Convenor, IASPEI Symposium “Heat Flow, Tectonics, and Geothermal Energy“ im Rahmen der XXV. Generalversammlung der IUGG in Melbourne, Australien
• 2009 Convenor, Symposium, “From Heat Flow to Geothermal Energy“ im Rahmen der IASPEI Generalversammlung in Kapstadt, Südafrika
• 2001-2005 Vize-Vorsitzender (bis 2003) und Vorsitzender (2003 - 2005) im Forschungskollegium Physik des Erdkörpers e.V.
• 1997 Convenor, workshop “Thermal Regimes in the Continental and Oceanic Lithosphere” im Rahmen der 29. IASPEI Generalversammlung in Thessaloniki, Griechenland
• 1995-2015 Sprecher der Arbeitsgruppe Geothermik  in der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft (DGG)
• 1995-2000 Mitglied im Editorial Board von Geothermics
• 1993-2001 Mitglied im Editorial des Journal of Geodynamics

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2011 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina