Drohnen spüren Ölfelder auf

Wissenschaftler in Norwegen nutzen unbemannte Fluggeräte, um geologische Informationen aus der Luft zu erfassen.

Wenn Energiefirmen neue Erdölvorkommen erkunden, werden normalerweise seismologische Methoden verwendet, mit denen sich die Größe potenzieller Lagerstätten errechnen lässt. Doch wie lässt sich zweifelsfrei feststellen, wo am besten zu suchen ist, bevor die Geo- und Seismologen anrücken?

Für einen ersten Überblick eignen sich Luftbilder, weil sie all jene an der Oberfläche befindlichen Gesteinsformationen erfassen, unter denen sich die wertvollen fossilen Energieträger verstecken könnten. Aus der geologischen Beschaffenheit lässt sich dann wiederum schließen, ob sich weitere seismologische Untersuchungen und später auch Probebohrungen lohnen.

Wissenschaftler an der Universität Bergen in Norwegen, die an der rohstoffreichen Westküste des Landes liegt, wollen zusammen mit Kollegen der Forschungsfirma Uni Research statt teurer Hubschrauber nun Drohnen einsetzen, um ein möglichst genaues Bild möglicher Ölfelder zu erhalten. Die Forscher vom Zentrum für integrierte Erdölforschung (CIPR) haben die Fluggeräte dafür mit Laserscannern, Infrarotsensoren und hochauflösenden Digitalkameras ausgestattet.

"Die Oberfläche einer Landschaft spiegelt oft das wieder, was sich unter ihr befindet", sagt CIPR-Forscher Simon Buckley. "Die Verwendung von Drohnen zur Erfassung ist billiger. Man kann fast jede Region schnell erreichen und auch in unzugänglichen Gebieten Bilder aufzeichnen." Ziel sei es, alle Modelle zusammenzubringen, um die bestmögliche geologische Karte eines Gebietes zu erhalten, so Buckley. "Es ist nicht schwierig, eine Punktwolke aus Lasermessungen anzufertigen und diese dann zu präsentieren. Schwierig wird es, alle Daten zusammengenommen zur geologischen Analyse zu nutzen." Die Drohnenbilder ergänzen das, was die Forscher auf der Erde unter anderem mit LIDAR-Messgeräten erfassen (Light detection and ranging, optische Abstands- und Geschwindigkeitsmessung). Endergebnis ist ein dreidimensionales Modell einer Landschaft, das sich dann weiter analysieren lässt.

Der Einsatz von Drohnen zu geologischen Zwecken ist nicht neu: In der Schweiz und in Deutschland wird mit den umbemannten Fluggeräten bereits nach Mineralien gesucht. Die CIPR-Wissenschaftler denken zudem darüber nach, ihr Modell auch zum Auffinden potenzieller CO2-Lagerstätten zur Sequestrierung des Treibhausgases einzusetzen.

Die Drohnen-Forschungsarbeit läuft im Rahmen der sogenannten Virtual Outcrop Geology Group (VOG), die seit 2004 versucht, neue Techniken zu entwickeln, mit denen sich aus sichtbaren geologischen Formationen Rückschlüsse auf neue Ölreserven schließen lassen. Zu den Untersuchungsgebieten gehörten insgesamt neun Länder, darunter die Wüsten- und Steppengebiete Utahs.

Dort setzte man neben bodenbasiertem LIDAR auch hyperspektrale bildgebende Verfahren ein, das zahlreiche Wellenlängen erfassen kann, die Bodenformationen erkennen lassen. Auch das ließe sich potenziell besser von einer Drohne aus erledigen, die an interessante Gebiete zudem näher heranfliegen können, was bei teureren Satellitenaufnahmen nicht möglich ist.

Das bislang größte VOG-Projekt nennt sich SafariDB und entsteht in Zusammenarbeit mit 23 Öl- und Zulieferfirmen. Es handelt sich dabei um eine Datenbank aus zahlreichen Lagerstättenmodellen, die wiederum über einen Datenabgleich helfen sollen, neue Vorkommen schneller zu erkennen.

Aleksandra Sima, Kollegin von Buckley am CIPR, hält den Einsatz von Drohnen für die Lagerstättenerkennung nur für folgerichtig. "Für uns sind die Drohnen nicht mehr als ein besseres Stativ, mit dem man Geologen helfen kann, unzugängliche Bereiche effizient zu kartografieren." Die Erfassung der Geographie lasse sich so beschleunigen. Zuvor hatte das Team jahrelang Hubschrauber gemietet, wenn es um die Erfassung von Gebieten ging, die im Sensorschatten der Bodentechnik lagen. Die Drohnen können nun von den Forschern selbst geflogen werden, die dazu ein Trainingsprogramm absolvieren. (bsc)