Ph.D. Joan Larrahondo forschte zu nachhaltiger Energiegewinnung aus Deponien für sechs Monate an der Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig
Im Rahmen eines internationalen Forschungsaufenthaltes weilte Ph.D. Joan Larrahondo, Associate Professor der Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá, Kolumbien), von Januar bis Ende Juni 2025 an der Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig.
Gastwissenschaftler Ph.D. Joan Larrahondo konzentriert sich in seiner Forschung auf Themen der Geo- und Umwelttechnik. Er beschäftigt sich unter anderem mit Bergbauabfällen, Mülldeponien, gashaltigen Böden, Schadstoffbarrieren, hydrophoben mineralischen Oberflächen und oberflächennaher geothermischer Energie. Larrahondo unterrichtet an seiner Heimtuniversität Kurse in Bodenmechanik, Geotechnik, Umweltgeotechnik sowie Ingenieurgeologie.
Die Pontificia Universidad Javeriana, eine Privatuniversität, welche bereits 1623 gegründet wurde und zu den ältesten sowie renommiertesten Universitäten Südamerikas zählt, besteht aus 18 Fakultäten und bietet mehr als 200 Studiengänge, unter anderem in den Bereichen Medizin, Ingenieurwesen, Architektur, Theologie, Jura und Sozialwissenschaften, an. Darüber hinaus verfügt die Pontificia Universidad Javeriana über eine starke Forschungskultur.
Die Zusammensetzung des deponierten Abfalls ist in Deutschland und Kolumbien sehr unterschiedlich, dabei ist insbesondere der Anteil organischer Bestandteile in Deutschland seit 2005 auf unter fünf Prozent begrenzt. In Kolumbien erfolgt keine Trennung des Haushaltsmülls, sodass der Abfall dort einen Anteil von bis zu 70 Prozent organischen Materials aufweisen kann. Bei der biochemischen Zersetzung der organischen Bestandteile entsteht neben Biogas (u.a. Methan) auch Wärme, sodass in südamerikanischen Deponien Temperaturen von 80-90°C erreicht werden. Sowohl das Biogas als auch die Wärme können für eine regenerative Energieversorgung genutzt werden. Messdaten zum Setzungsverhalten und Temperaturen von der Doña Juna Deponie in Bogotá ermöglichen die Untersuchung auf Realskala.
Gleichzeitig ist von großem Interesse, die Vorgänge im Deponieuntergrund auch rechnerisch zu erfassen und mittels numerischer Simulation vorhersagen zu können. Diesem Zweck diente insbesondere der Forschungsaufenthalt von Ph.D. Joan Larrahondo an der Fakultät Ingenieurwissenschaften. Im Rahmen mehrerer, von Frau Prof. Anke Bucher geleiteten Forschungsprojekte zur oberflächennahen Geothermie (SAGS, EASyQuart, EASyQuart-Plus) wurden und werden an der Fakultät Vorgänge wie Temperaturveränderungen oder Grundwasserflüsse im Untergrund mit dem Open-Source-Programm OpenGeoSys (OGS) modelliert und berechnet. OGS wird vom Department Umweltinformatik am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH (UFZ) betreut und stetig weiterentwickelt. Joan Larrahondo hat sich während seines Aufenthaltes intensiv mit der Nutzung des Programms sowie dessen Anwendung und Weiterentwicklung in Bezug auf die spezifischen Fragestellungen in Kolumbien beschäftigt. Seitens der Fakultät wurde er dabei besonders vom wissenschaftlichen Mitarbeiter Max Jäschke unterstützt.
DFG-Förderung und geplante Verstetigung
Joan Larrahondos Aufenthalt an der HTWK Leipzig wurde durch eine DFG-Förderung finanziell unterstützt, die den Aufbau einer Forschungskooperation zwischen der HTWK und der Pontificia Universidad Javeriana als Ziel hat. Während seines Aufenthaltes knüpfte Larrahondo vielfältige weitere Kontakte: Dazu gehören Prof. Said Al-Akel, welcher als Professor an der HTWK ein ausgewiesener Fachmann in der Deponieforschung ist, wie auch Prof. Haibing Shao vom UFZ, der über tiefgreifende Kenntnisse in der numerischen Simulation poröser Medien verfügt. Ebenso gab es über Benedict Löwe Kontakt zum Forschungsinstitut für Geotechnik an der HTWK Leipzig, wie auch weitere Kontakte zu Betreibern von Deponien in Deutschland. Im Rahmen seines Aufenthaltes besuchte Joan Larrahondo die Deponie in Cröbern und war auch bei einer Geothermiebohrung für Erdwärmesonden in Schkeuditz vor Ort. Darüber hinaus erfolgte ein Treffen mit Prof. Thomas Nagel von der TU Bergakademie Freiberg, um sich über den Einsatz von OGS in der Lehre für Geotechnik zu informieren.
Nach Larrahondos Rückkehr Anfang Juli 2025 nach Kolumbien gilt es nun, die Möglichkeiten einer weiteren Zusammenarbeit auszuloten und beispielsweise an einem stimmigen Konzept für ein internationales Forschungsprojekt zu arbeiten. Der Aufenthalt von Ph.D. Joan Larrahondo war für Prof.in Anke Bucher und ihre wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter eine sehr wertvolle Erfahrung, die wesentliche Impulse für die Anwendung und Weiterentwicklung der numerischen Simulation mit OGS geliefert hat. Es besteht die große Hoffnung, dass sich dieses positive Erlebnis in einer zukünftigen, gemeinsamen Forschungskooperation verstetigen wird.
