Jun.-Prof. Maartje Boon stammt aus den Niederlanden, Postdoktorandin Dr. Nitu Lakhmara aus Indien. In Stuttgart forschen die Hydrogeologin und die Mathematikerin gemeinsam an der unterirdischen Speicherung von Gasen - einem wichtigen Thema für die Energiewende. Im Zentrum ihrer Arbeit steht die unterirdische Speicherung von Wasserstoff und Kohlendioxid in porösen Gesteinsschichten. Diese Zusammenarbeit wird durch das Margarete von Wrangell-Programm gefördert, einem Programm des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK), das sich an aufstrebende Wissenschaftlerinnen richtet. Im Interview geben Boon und Lakhmara Einblicke in ihre Forschung und interdisziplinäre Teamarbeit.
Maartje Boon, als Expertin für poröse Medien sind Sie an der Universität Stuttgart in guter Gesellschaft. Im Sonderforschungsbereich 1313 (SFB 1313) forschen rund 60 Wissenschaftler*innen aus neun Instituten an Strukturen, die aus einem festen Gerüst und miteinander verbundenen Hohlräumen bestehen. Was macht poröse Medien so spannend?
MB: Das Faszinierende an porösen Medien ist, dass sie nahezu überall vorkommen, in der Natur und Technik. Ein Spülschwamm, Asphalt, unsere Knochen, unser Gehirn - das alles sind poröse Medien. Im SFB 1313 arbeiten wir daran, die Eigenschaften von porösen Medien besser zu verstehen. Unsere Erkenntnisse sind für vielfältige Bereiche von großem Nutzen. Um nur einige Beispiele zu nennen: In der Medizin kann die Forschung zu porösen Medien neue Ansätze bei der Behandlung von Osteoporose unterstützen. In der Landwirtschaft hilft sie zu verstehen, wie sich Wasser und Düngemittel im Boden verteilen. Im Bauwesen trägt sie dazu bei, die Haltbarkeit und das Dämmverhalten von Baustoffen besser zu beurteilen. Mein Team erforscht die Speicherung von Wasserstoff und Kohlendioxid im porösen Untergrund. Das birgt großes Potenzial für die Energiewende.
Inwiefern kann die Speicherung von Gas im porösen Untergrund zur Energiewende beitragen?
Die Energiewende erfordert sowohl eine groß angelegte Energiespeicherung als auch die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen. Die unterirdische Speicherung von Wasserstoff in porösen Formationen kann die Energiewende unterstützen, indem sie eine groß angelegte Energiespeicherung ermöglicht. Überschüssige erneuerbare Energie kann in Wasserstoff umgewandelt und unterirdisch gespeichert werden. Bei hohem Energiebedarf kann der Wasserstoff wieder umgewandelt werden. Wasserstoff ist am Verwendungsort ein sauberer Energieträger, aber sein Gesamtbeitrag hängt davon ab, wie er hergestellt wird und wie die Speicherung in das Energiesystem integriert ist. Darüber hinaus können poröse Untergrundformationen für die dauerhafte Speicherung von Kohlendioxid genutzt werden, was zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beiträgt.
Wo setzt Ihre Forschung an?
Zum Beispiel an diesem Punkt: Die unterirdische Wasserstoffspeicherung in porösen Reservoiren ist ein relativ neues Konzept, daher sind viele Aspekte des Zusammenspiels von Wasserstoff, Solespeicherbecken und Gestein noch nicht vollständig erklärt. Hier setzt unsere Forschung zur Mehrphasenströmung in porösen Medien an. Die Fragen, die wir klären wollen, sind etwa: Lässt sich Wasserstoff unterirdisch gut speichern und wieder zurückgewinnen? Welche Prozesse laufen während der Speicherung ab? Wie können wir die Speicherung optimieren?
Ihr Projektteam ist interdisziplinär aufgestellt. Welche Fachrichtungen sind vertreten?
Anfangs bestand das Team aus drei Doktoranden der Geowissenschaften, die einen starken Schwerpunkt auf experimentelle Beobachtungen gelegt haben. Mit Nitu Lakhmara haben wir seit August 2025 auch eine Mathematikerin mit an Bord. Sie konzentriert sich auf numerische und analytische Modellierungswerkzeuge. Eine tolle Bereicherung für unsere Forschung!
Nitu Lakhmara, wie landet eine Mathematikerin aus Kharagpur in einem Stuttgarter Team aus Geowissenschaftler*innen?
NL: Ich habe mich in meiner Doktorarbeit am Indian Institute of Technology Kharagpur intensiv mit Modellen für poröse Medien beschäftigt. Als ich erfahren habe, dass in Stuttgart ein ganzer Sonderforschungsbereich zu porösen Medien forscht, war ich begeistert. Ich habe eine E-Mail an den SFB geschrieben, mich vorgestellt und mich nach Möglichkeiten erkundigt, meine Forschung in Stuttgart fortzusetzen. So kamen Maartje und ich in Kontakt.
MB: Nach ein paar E-Mails und Online-Meetings war klar: Nitus Expertise passt perfekt in unser Team! Also haben wir uns um eine Förderung beworben - und hatten Erfolg: Das Margarete von Wrangell-Programm des MWK finanziert Nitus Postdoc-Stelle für drei Jahre.
Dass Experimentalund Simulationswissenschaftler*innen Hand in Hand forschen, ist an der Universität Stuttgart nicht ungewöhnlich: Der SFB 1313 mit der Forschung zu porösen Medien ist angedockt an das Stuttgart Center for Simulation Science. Wie arbeitet es sich in diesem besonderen Ökosystem?
NL: Meine Arbeit profitiert sehr von dem intensiven Austausch zwischen den verschiedenen Fachrichtungen. Dabei begeistert mich besonders, dass ich nicht isoliert an einem rein theoretischen Modell arbeite, sondern miterleben darf, wie andere Forschende meine Ergebnisse anwenden und weiterentwickeln.
In Ihrer Forschung treffen unterschiedliche Disziplinen, kulturelle Hintergründe und Perspektiven aufeinander. Vielfalt ist eine Stärke - wenn die Zusammenarbeit gelingt. Was ist Ihrer Meinung nach der Schlüssel dazu?
MB: Ich empfinde diese Vielfalt als sehr bereichernd. Wichtig ist, sich bewusst Zeit zu nehmen, um sich kennenzulernen und ein gemeinsames Verständnis zu entwickeln. Kommunikation spielt dabei eine zentrale Rolle.
NL: Da stimme ich voll zu. Rechtzeitige Kommunikation hilft dabei, Brücken zwischen unterschiedlichen Standpunkten zu schlagen.
Das Margarete von Wrangell-Programm
Das Margarete von Wrangell-Programm des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg wird gefördert durch den Europäischen Sozialfonds Plus. Es stärkt die wissenschaftliche Karriere von Frauen in der Hochschulwelt. Es ermöglicht Juniorund Tenure-Track-Professorinnen, ihr Forschungsprofil weiterzuentwickeln und gleichzeitig den wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern. Professorinnen können im Rahmen des Programms für drei Jahre eine frisch promovierte Wissenschaftlerin einstellen. Die eingestellte Nachwuchswissenschaftlerin erhält über diese drei Jahre eine verlässliche Vollzeitstelle, um sich fachlich zu entwickeln und sich für eine Anschlussposition zu qualifizieren.
Jun.-Prof. Maartje Boon und Nitu Lakhmara stellen sich vor [en]
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