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TrilaWatt: Topographie (WCS)

Definitionen: In den Geowissenschaften beschreibt eine Topographie die Erdoberfläche. In aquatischen Systemen wird der Begriff oft synonym zum Begriff “Bathymetrie” für die Höhenlage der Gewässersohle verwendet. Im Forschungsprojekt TrilaWatt bezeichnen topographische Daten die subtidale, intertidale und supratidale Höhenverteilung im Bereich der 12 Seemeilen-Zone des Wattenmeers. Datenerzeugung: Die Basis der Datenerzeugung bilden topographische Modelle aus einer umfangreichen Datenbasis von See- und Landvermessungen verschiedenster Datentypen. Diese werden mit einem datengetriebenem Simulationsmodell über räumlich-zeitliche Interpolationsverfahren zusammengelegt. Als Kompromisse zwischen der ständige morphodynamische Aktivität im Wattenmeer und der deutlich geringeren Messfrequenz werden in TrilaWatt topographische Modelle als Jahrestopographien erstellt. Produkt: Für den Zeitraum von 2015 bis einschließlich 2021 wird ein gerastertes topographisches Modell in der 12 Seemeilen Zone des Wattenmeers mit einer gerasterten Auflösung von 10 m in Raum und Zeit zum jeweiligen Gültigkeitszeitraum des 01.07. interpoliert. Das Datenprodukt wird im GeoTIFF Format bereitgestellt. Zur Einschätzung der Unschärfe des topographischen Datensatzes werden zu jedem Datenprodukt Datenquellenkarten und Datendichtekarten veröffentlicht. Weiterhin werden prototypische Topographien für die Jahre 1996-2014 (NL) sowie für 2022 (NL und DE) bereitgestellt. Weitere Produkte: Min-Z/Max-Z, Morphologischer Raum und Morphologischer Drive (2015-2021). Zitat für diesen Datensatz (DOI) - Zeitraum 2015-2021: Milbradt, P., Pineda, D. (2024): TrilaWatt: Topographie (2015-2021) [Dataset]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/366eab-3640c8 Zitat für diesen Datensatz (DOI) - Zeitraum 1996-2014, 2022: Milbradt, P., Pineda Leiva, D. F. (2025): TrilaWatt: Topographie (1996-2014, 2022) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/4baaf0-aeaf58 English: Topography describes the study of the forms and features of land surfaces. Topographic data in aquatic systems is often also referred to as bathymetry. TrilaWatt topography data merged a large number of observational data to annual topographies using a data-driven interpolation model. Data are distributed in 10m grids as GeoTIFF files within the 12 nautical mile zone of the Wadden Sea's coast line. Additional products: Min-Z/Max-Z, Bed Elevation Range and morphological Drive (2015-2021). Download A download is located under references (in German: "Verweise und Downloads").

Geothermie

„Geothermie“ oder „Erdwärme“ ist die unterhalb der Oberfläche der festen Erde gespeicherte Energie in Form von Wärme und zählt zu den regenerativen Energien. Diese beruht im Wesentlichen auf der von der Sonne eingestrahlten Wärmeenergie und dem nach oben gerichteten, terrestrischen Wärmestrom. Die von der Sonne eingestrahlte und von der Erdoberfläche an die Atmosphäre wieder abgegebene Wärmeenergie beeinflusst hierbei maßgeblich die Temperaturen im oberflächennahen Bereich bis etwa 15 bis 20 Metern Tiefe. Hier finden jahreszeitlich bedingte Temperaturschwankungen statt. In größerer Tiefe ist nur noch der terrestrische Wärmestrom maßgebend. Ursache ist die bei der Erdentstehung freigewordene Energie und der Zerfall radioaktiver Isotope. Mit der Tiefe nehmen die Temperaturen hier um durchschnittlich etwa 3 °C pro 100 Meter Tiefe zu. Man spricht auch von der „geothermischen Tiefenstufe“ oder dem „geothermischen Gradienten“. In einer Tiefe von etwa 20 m ist eine unbeeinflusste Temperatur von ca. 9 °C zu erwarten, in 100 m 12 °C und in 1.000 m etwa 40 °C. Der Transport der Wärme erfolgt durch Wärmeleitung von Teilchen zu Teilchen (Konduktion), aber auch durch bewegte Teilchen, also durch Grundwasserfluss (Konvektion). Berlin hat sich vorgenommen, bis spätestens im Jahr 2045 klimaneutral zu werden. Um dies zu erreichen, gilt es, gerade auch die Wärmeversorgung in der Stadt auf erneuerbare Energiequellen umzustellen. Denn fast die Hälfte des gesamten Berliner Endenergiebedarfs entfällt auf die Raumwärme und Warmwasserversorgung von Gebäuden. Bereitgestellt wird diese Wärme derzeit noch zu mehr als 90 Prozent über fossile Energieträger, also Kohle, Erdgas und Öl. Dies muss sich schnellstmöglich ändern. Dabei kann die Tiefe Geothermie – die emissionsfreie Förderung und Nutzung heißen Wassers aus tiefen Bodenschichten – eine wichtige Rolle spielen. Das genaue Potenzial im Berliner Untergrund ist noch unklar und muss erst präzise erkundet werden. Doch schon jetzt schätzen Geologen auf Grundlage bisheriger Erkenntnisse, dass bis zu einem Fünftel der benötigten Wärme mit Hilfe Tiefer Geothermie zur Verfügung gestellt werden könnte, etwa in Nah- und Fernwärmenetzen, über die Berliner Haushalte versorgt werden. Die Technik dazu ist bewährt und wird deutschlandweit in Dutzenden von Anlagen erfolgreich angewandt. Bild: SenMVKU Tiefe Geothermie. Erdwärme für Berlin Tiefe Geothermie, also Wärme, die in den Tiefen der Erde verfügbar ist, soll ein essenzieller Teil der Berliner Wärmeversorgung werden. Wir haben die wichtigsten Details für Sie zusammengestellt. Weitere Informationen Um das geothermische Potenzial von Berlin zu ermitteln, wurde in den Jahren 2009 bis 2012 die „Potenzialstudie zur Nutzung der geothermischen Ressourcen des Landes Berlin“ aufgeteilt in drei Module erarbeitet. Die Ergebnisse zu Modul 1, Grundlagenermittlung , und zu Modul 2, Ermittlung des geothermischen Potenzials und dessen Darstellung, bildeten Grundlagen für die Darstellung der Potenzialkarten . Die Arbeiten zu Modul 3, Thermisch-hydraulische Modellierung, sind in der Zusammenfassung der Berichte (Modul 1 bis 3) enthalten, die nachfolgend als Download zur Verfügung steht. Im Jahr 2023 wurde eine aktualisierte Potenzialstudie zur Mitteltiefen Geothermie in Berlin erstellt, welche die Ergebnisse aus verschiedenen Forschungsprojekten der vorangegangenen 10 Jahren berücksichtigt. Aus dem Verbundprojekt „TUNB – Potenziale des unterirdischen Speicher- und Wirtschaftsraumes im Norddeutschen Becken“ ist ein dreidimensionales Modell des Norddeutschen Beckens verfügbar, welches für den Raum Berlin mittels zusätzlicher Daten aus 2D/3D-Seismik und Bohrungen verfeinert wurde. Anschließend erfolgte eine geothermische Parametrisierung der potenziellen Nutzhorizonte, wobei vor allem auf die Ergebnisse der Verbundprojekte Sandsteinfazies, GeoPoNDD und MesoTherm zurückgegriffen wurde. Die aktualisierte Potenzialstudie und die Daten des 3D-Untergrundmodells stehen nachfolgend als Download zur Verfügung. Die Studie untersucht die hydrochemischen Rahmenbedingungen für die Nutzung des Mittleren Buntsandsteins im Raum Berlin für die tiefe Geothermie. Im Fokus steht das Risiko von Salzausfällungen in hochsalinen Thermalwässern sowie deren Einfluss auf Betrieb und Wirtschaftlichkeit geothermischer Dubletten. Auf Basis einer umfassenden Datenrecherche und Modellbetrachtung werden Fluidzusammensetzungen, Mineralisationsgrade und mögliche Ausfällungsprozesse bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere bei hohen Temperaturen, starker Abkühlung und bestimmten Betriebsbedingungen Risiken für Halit- und Sulfatausfällungen bestehen. Die Studie liefert damit wichtige Grundlagen für die Planung, Auslegung und sichere Nutzung geothermischer Anlagen in Berlin. Im Ballungsraum von Berlin ist die Temperatur des Untergrundes durch den Menschen tiefgreifend erwärmt. Der Anstieg der durchschnittlichen Oberflächentemperatur durch die globale Klimaerwärmung hat diesen Prozess zusätzlich noch verstärkt. Dies zeigen langjährige Temperaturmessungen in Grundwassermessstellen unter einer Tiefe von 20 m unter Gelände, unterhalb der jahreszeitliche Temperatureinflüsse durch die Sonne ausgeschlossen sind. In einigen Innenstadtgebieten sind Temperaturbeeinflussungen bis in über 80 m nachgewiesen. Die flächenhaft im Untergrund des Landes Berlin durchgeführten Temperaturmessungen zeigen deutlich, dass im zentralen Innenstadtbereich die Durchschnittstemperatur des Untergrundes und damit auch des Grundwassers zum Teil um mehr als 4 °C gegenüber den dünner besiedelten Randbereichen anthropogen bedingt erhöht ist. Die Temperaturmessungen belegen auch, dass sich dieser Temperaturanstieg zunehmend auch flächenhaft in größeren Tiefen bemerkbar macht. Dies zeigt die Karte für den Bezugshorizont 0 m NHN (Normalhöhennull), das entspricht je nach Lage im Stadtgebiet einer Tiefen von 35 bis 55 m Tiefe. Näheres zu dieser Thematik kann dem Umweltatlas Berlin und der Veröffentlichung zur Veränderung des Temperaturfeldes von Berlin ( BRB Henning & Limberg ) entnommen werden. Grundsätzlich ist die Art und Weise der Nutzung geothermischer Energie von der Temperatur des Vorkommens abhängig. Die oberflächennahe Erdwärme (z.B. bis 100 m) lässt sich derzeit wegen ihrer geringen Temperatur von 8 bis 12 °C nur in Verbindung mit einer Wärmepumpe nutzen, die die erforderliche Wärme für die Raumheizung und die Wassererwärmung erzeugt. Da mit zunehmender Tiefe die Temperatur des Untergrundes ansteigt, kann ab einer bestimmten Tiefe (ab etwa 1.000 m) die Untergrundwärme auch direkt (ohne Wärmepumpe) genutzt werden. Ist eine Stromerzeugung mit Dampfturbinen beabsichtigt, sind in der Regel Temperaturen von über 100 °C notwendig. Die dafür geeigneten Nutzungshorizonte liegen in unserer Region in der Regel drei bis fünf Kilometer unter der Erdoberfläche. In Berlin wird fast ausschließlich die oberflächennahe Geothermie genutzt, d. h. bis zu einer maximalen Tiefe von 100 m. Dafür steht ein ganzes Spektrum von technischen Möglichkeiten zur Verfügung. Alle diese Verfahren benötigen eine Wärmepumpe, die in der Lage ist, die relativ niedrige Temperatur des Untergrundes bzw. des Grundwassers in diesen Tiefen von 8– 2 °C mit Hilfe von elektrischer Energie auf ein für Heizzwecke geeignetes höheres Temperaturniveau zu bringen. Weitere Informationen zur Erdwärmenutzung Zur Erhöhung der Planungssicherheit dieser Erdwärmesondenanlagen werden im Umweltatlas Berlin Potenzialkarten zur spezifischen Wärmeleitfähigkeit und speziell für Einfamilienhäuser zur spezifischen Entzugsleistung dargestellt. Hierin sind die dafür maßgeblichen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse subsummiert. Da der Einbau von Erdwärmesondenanlagen in den Untergrund potenziell mit einem Risiko der Grundwassergefährdung verknüpft ist, werden zum Schutz des Grundwassers bei der Errichtung einer solchen Anlage hohe wasserrechtliche Anforderungen an das Bohrverfahren, die anschließende Bohrlochabdichtung, Drucktests, Dokumentation etc. gestellt. Neuere Forschungsergebnisse, Schadensfälle sowie die stark gestiegene Anzahl der Erdwärmesondenanlagen bestätigen diese Gefährdung immer wieder. Weitere Informationen zur Anzeigepflicht für Bohrungen Da Berlin sein Trinkwasser zu 100 % aus dem Grundwasser und fast ausschließlich aus dem eigenen Stadtgebiet bezieht, werden deshalb bei der Errichtung einer Erdwärmesondenanlage in dem dafür erforderlichen wasserbehördlichen Erlaubnisverfahren zum Schutz des Grundwassers besonders hohe Anforderungen gestellt. Näheres kann dem “Merkblatt für Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren mit einer Heizleistung bis 30 kW” entnommen werden. Pflichtenheft zur Methodik und Dokumentation thermohydrodynamischer Modellierungen im Rahmen des wasserrechtlichen Erlaubnisverfahrens zum Betrieb von Erdwärmesondenanlagen mit einer Heizleistung von >30 kW Kartenwerke zur Grundwassertemperatur Kartenwerke zum Geothermischen Potenzial Geothermisches Potenzial – Karten aktualisiert im Geoportal verfügbar Auf der Basis von ca. 14.950 Bohrungen der Bohrungs­datenbank der AG Landesgeologie der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt wurden zwölf Karten neu berechnet. Die verfeinerten Planungshilfen für die Auslegung von Erdwärme­sonden­anlagen stehen für die Tiefenklassen 0–40 m, 0–60 m, 0–80 m und 0–100 m zur Verfügung. Weitere Informationen Karten im Umweltatlas Berlin

Graduiertenkolleg (GRK) 1398: Non-linearities and upscaling in porous media, GRK 1398: Nichtlinearitäten und Upscaling in porösen Medien

Der Umgang mit Nichtlinearitäten und die Frage des Upscaling stellen eine der größten Herausforderungen für technische und umweltrelevante Anwendungen im Gebiet der Strömungs- und Transportphänomene in porösen Medien dar. Eine Vielzahl hierarchischer (räumlicher und zeitlicher) Skalen können in porösen Medien identifiziert werden, die im Allgemeinen mit deren Heterogenitätsstrukturen zusammenhängen. Strömungs- und Transportphänomene können von gekoppelten Mechanismen verursacht oder beeinflusst werden, die von einem nichtlinearen Zusammenspiel von physikalischen, (geo-)chemischen und/oder biologischen Prozessen herrühren. Um Probleme auf diesem Feld sinnvoll angehen zu können, ist eine interdisziplinäre Umgebung unerlässlich. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeichnen sich in den unterschiedlichsten Arbeitsgebieten aus: angewandte Mathematik, Umwelt- und Bauingenieurwesen, Geowissenschaften und Erdölingenieurwissenschaften. Die gemeinsamen niederländisch-deutschen Forschungsprojekte werden an der TU Delft, der TU Eindhoven, der Universität Utrecht und der Universität Stuttgart durchgeführt. Grundlagenforschung, so wie etwa die Anwendung stochastischer Modelle und die Entwicklung effizienter numerischer Methoden, soll mit angewandter Forschung auf Feldern wie der Optimierung von Brennstoffzellen, Sequestrierung von CO2 oder der Vorhersage von Hangrutschungen verbunden werden. Als mögliche weiterführende Themen werden auch Anwendungen in der Papierherstellung oder der Biomechanik angestrebt. Ein zentraler Aspekt des Internationalen Graduiertenkollegs ist ein Lehrprogramm, das die Unterstützung von Lehre und Forschung von jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zum Ziel hat. Dies soll erreicht werden, indem anspruchsvolle Kurse angeboten werden, die typischerweise die Fragestellungen der jungen Wissenschaftler abdecken. Außerdem soll alle vier Wochen via Videokonferenz ein Graduiertenseminar zur Diskussion von Forschungsergebnissen stattfinden. Es soll weiterhin ein Austauschprogramm geben, das Doktorandinnen und Doktoranden erlaubt, sechs bis neun Monate im Partnerland zu verbringen. Das somit entstehende internationale und interdisziplinäre Umfeld wird es Doktorandinnen und Doktoranden ermöglichen, effizient Spitzenforschung auf dem Feld der Nichtlinearitäten und des Upscaling im Untergrund durchzuführen.

Sonderforschungsbereich 1211 (SFB): Evolution der Erde und des Lebens unter extremer Trockenheit

Ziel dieses Projekts ist es, die Forschung im Bereich der wechselseitigen Beziehung zwischen biologischer Evolution und Landschaftsevolution maßgeblich voranzutreiben. Arbeitsgebiete sind aride bis hyperaride Systeme, in denen sowohl biologische Aktivität als auch Erdoberflächenprozesse vorwiegend und sehr stark durch die Verfügbarkeit von Wasser limitiert sind. In diesem Projekt sollen die Schlüsselmerkmale biologischer Aktivität in extrem wasserlimitierten Habitaten der Erde identifiziert und Erdoberflächenprozesse, die unter nahezu wasserfreien Bedingungen ablaufen, charakterisiert werden. Die Bestimmung kritischer Schwellenwerte der Umweltbedingungen, die eine biologische Kolonisation und/oder Landschaftstransformationen erlauben, stellt ein wesentliches Ziel dar. Das zeitliche und räumliche Muster biologischer Kolonisation und Isolation wird zusammen mit der Chronologie der Landschaftsentwicklung in Bezug zur auschlaggebenden gemeinsamen Triebkraft, dem (Paleo-) Klima, untersucht. Diese Ziele sollen durch: (i) paleoklimatische Rekonstruktion und Observation des gegenwärtigen Klimas, zur Entwicklung geeigneter Klimamodelle, (ii) Erfassung der biogeographischen Migrationsgeschichte, Phylogenie (Pflanzen, Insekten, Protisten und Bakterien) und deren molekularer Datierung und (iii) räumliche Erfassung, Prozesscharakterisierung und Datierung von (fossilen) Landschaftselementen (Entwässerungssysteme, Hänge, fluviale und aeolische Sedimente, Böden), angegangen werden. Die Datierung geologischer Archive (i & iii) erfordert eine innovative (Weiter-) Entwicklung isotopengeologischer Methoden, welche entsprechend durchgeführt werden sollen.Es werden u.a. wesentliche Beiträge zu den sich entwickelnden Konzepten des evolutionären Timelags (Guerreo et al. 2013, PNAS 110, 11469-11474), des Einflusses geographischer Barrieren auf klimabedingte Speziesmigration (Burrows et al. 2014, Nature 507, 492-495), der Biogeomorphologie (Corenbilt et al. 2011, Earth Sci. Rev. 106, 307-331), sowie der Entwicklung neuer Methoden zur Datierung und Prozesscharakterisierung von Erdoberflächenprozessen und biologischer Evolution erwartet.

Die Auswirkung extremer Schmelzereignisse auf die zukünftige Massenbilanz des grönländischen Eisschildes

Im letzten Jahrzehnt war der grönländische Eisschild mehreren Extremereignissen ausgesetzt, mit teils unerwartet starken Auswirkungen auf die Oberflächenmassebilanz und den Eisfluss, insbesondere in den Jahren 2010, 2012 und 2015. Einige dieser Schmelzereignisse prägten sich eher lokal aus (wie in 2015), während andere fast die gesamte Eisfläche bedeckten (wie in 2010).Mit fortschreitendem Klimawandel ist zu erwarten, dass extreme Schmelzereignisse häufiger auftreten und sich verstärken bzw. länger anhalten. Bisherige Projektionen des Eisverlustes von Grönland basieren jedoch typischerweise auf Szenarien, die nur allmähliche Veränderungen des Klimas berücksichtigen, z.B. in den Representative Concentration Pathways (RCPs), wie sie im letzten IPCC-Bericht genutzt wurden. In aktuellen Projektionen werden extreme Schmelzereignisse im Allgemeinen unterschätzt - und welche Konsequenzen dies für den zukünftigen Meeresspiegelanstieg hat, bleibt eine offene Forschungsfrage.Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Auswirkungen extremer Schmelzereignisse auf die zukünftige Entwicklung des grönländischen Eisschildes zu untersuchen. Dabei werden die unmittelbaren und dauerhaften Auswirkungen auf die Oberflächenmassenbilanz und die Eisdynamik bestimmt und somit die Beiträge zum Meeresspiegelanstieg quantifiziert. In dem Forschungsprojekt planen wir zudem, kritische Schwellenwerte in der Häufigkeit, Intensität sowie Dauer von Extremereignissen zu identifizieren, die - sobald sie einmal überschritten sind - eine großräumige Änderung in der Eisdynamik auslösen könnten.Zu diesem Zweck werden wir die dynamische Reaktion des grönländischen Eisschilds in einer Reihe von Klimaszenarien untersuchen, in denen extreme Schmelzereignisse mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit zu bestimmten Zeitpunkten auftreten, und die Dauer und Stärke prognostisch variiert werden. Um indirekte Effekte durch verstärktes submarines Schmelzen hierbei berücksichtigen zu können, werden wir das etablierte Parallel Ice Sheet Model (PISM) mit dem Linearen Plume-Modell (LPM) koppeln. Das LPM berechnet das turbulente submarine Schmelzen aufgrund von Veränderungen der Meerestemperatur und des subglazialen Ausflusses. Es ist numerisch sehr effizient, so dass das gekoppelte PISM-LPM Modell Ensemble-Läufe mit hoher Auflösung ermöglicht. Folglich kann eine breite Palette von Modellparametern und Klimaszenarien in Zukunftsprojektionen in Betracht gezogen werden.Mit dem interaktiv gekoppelten Modell PISM-LPM werden wir den Beitrag Grönlands zum Meeresspiegelanstieg im 21. Jahrhundert bestimmen, unter Berücksichtigung regionaler Veränderungen von Niederschlag, Oberflächen- und Meerestemperaturen, und insbesondere der Auswirkungen von Extremereignissen. Ein Hauptergebnis wird eine Risikokarte sein, die aufzeigt, in welchen kritischen Regionen Grönlands zukünftige extreme Schmelzereignisse den stärksten Eisverlust zur Folge hätten.

Zyklon APEX - Entstaubung von Gasströmen (FWF P14739-TEC)

Nachdem in der Vergangenheit der Oberteil des Zyklons rund um den Einlauf und das Tauchrohr eingehend untersucht wurden, ist derzeit die Gestalt des Feststoffaustrags (Apex) Gegenstand der Forschungen. Diese wird entlang zweier Linien betrieben. In der ersten Linie werden experimentelle Untersuchungen mit der am Institut befindlichen Versuchsanlage durchgeführt. Dabei wird dem Luftstrom (bis zu 1000m3/h) eine genau definierte Staubmenge zudosiert und so sehr niedrig bis sehr hoch beladene Zweiphasenströmungen erzeugt. Gemessen wird der - unter den gegebenen Randbedingungen - erzielte Gesamtabscheidegrad und der dazu nötige Druckverlust. Zudem stehen LDA- und PDA- Systeme zur Geschwindigkeits- und Partikelgrößenbestimmung an verschiedenen Orten innerhalb des Zyklons zur Verfügung. Die Messergebnisse mit den verschiedenen gestalteten Feststoffausträgen hilft uns die Abscheidung im unteren Teil des Zyklons besser zu verstehen. In der zweiten Linie werden numerische Simulationen der Strömung (CFD) und der Partikelbewegung im Zyklon durchgeführt. Die Simulationsergebnisse der Strömungsberechnungen stimmen mit den LDA- Messungen sehr gut überein. Zurzeit wird die 2-Phasenströmungen im Zyklon unter Berücksichtigung von Partikel-Lift-Forces, Partikel-Partikel-Kollisionen und Wandrauhigkeit simuliert. Einige Ergebnisse des Forschungsvorhabens (z.B. Fallrohr) werden bereits erfolgreich in der Industrie angewandt.

Vernetzungs- und Transfervorhaben WASANet: Hauptphase Südliches Afrika, Teilprojekt 1

Tempolimit

<p> <p>Das UBA untersucht, inwieweit die Umweltbelastungen des Straßenverkehrs in Zusammenhang mit den gefahrenen Geschwindigkeiten stehen und welchen Beitrag Geschwindigkeitsbeschränkungen zu einer Verminderung der Umweltbelastungen leisten können.</p> </p><p>Das UBA untersucht, inwieweit die Umweltbelastungen des Straßenverkehrs in Zusammenhang mit den gefahrenen Geschwindigkeiten stehen und welchen Beitrag Geschwindigkeitsbeschränkungen zu einer Verminderung der Umweltbelastungen leisten können.</p><p> Tempolimit auf Autobahnen und Außerortsstraßen <p>Ein allgemeines Tempolimit auf Autobahnen in Verbindung mit einer niedrigeren Höchstgeschwindigkeit auf Außerortsstraßen zählt zu den wirksamsten, kostengünstigsten und am schnellsten realisierbaren Maßnahmen zur Minderung von Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor. Ein Tempolimit leistet zugleich einen wesentlichen Beitrag zur Verkehrssicherheit, reduziert Lärm- und Schadstoffemissionen sowie den Energieverbrauch und trägt erheblich zur Verbesserung der Aufenthalts- und Lebensqualität entlang stark belasteter Verkehrswege bei.</p> <p>Im Rahmen der Studie&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/modellierung-der-umweltwirkung-von-tempolimit">„Modellierung der Umweltwirkung von Tempolimit-Maßnahmen auf Autobahnen und außerorts“</a> (Friedrich et al. 2024) wurde untersucht, welche Auswirkungen unterschiedliche Tempolimits in Deutschland auf die&nbsp;⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/fahrleistung">Fahrleistung</a>⁠ sowie auf die verursachten Emissionen an Treibhausgasen (THG) und Luftschadstoffen (Stickoxide (NOx) und Feinstaub (PM)) haben. Die Studie umfasst fünf Szenarien für ein Tempolimit in Deutschland:&nbsp;</p> <ul> <li><strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/szenario">Szenario</a> T130/100</strong>: Ein Tempolimit von 130 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen unter Beibehaltung der Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h auf allen anderen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T130/80</strong>: Ein Tempolimit von 130 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen mit zusätzlicher Geschwindigkeitsbegrenzung von 80 km/h auf allen übrigen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T120/100</strong>: Ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen unter Beibehaltung der Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h auf allen anderen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T120/80</strong>: Ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen mit zusätzlicher Geschwindigkeitsbegrenzung von 80 km/h auf allen übrigen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T100/80</strong>: Ein Tempolimit von 100 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen mit zusätzlicher Geschwindigkeitsbegrenzung von 80 km/h auf allen übrigen Außerortsstraßen.</li> </ul> <p>Die Studie baut auf der Methodik des Forschungsprojektes&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/fluessiger-verkehr-fuer-klimaschutz-luftreinhaltung">„Flüssiger Verkehr für Klimaschutz und Luftreinhaltung“</a> (Schmaus et al. 2023) auf. Sie berücksichtigt als Wirkmechanismus nicht nur direkte Geschwindigkeits- und Verbrauchseffekte durch langsameres Fahren, sondern auch Veränderungen in der Routenwahl und Verkehrsnachfrage, die durch ein Tempolimit ausgelöst werden. Die Treibhausgasemissionen des Straßenverkehrs können durch ein Tempolimit um 2,2 % bis 8,1 % gesenkt werden, wobei der Geschwindigkeitseffekt stets die größte Teilwirkung hat, siehe Abbildung.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Abbildung%20THG-%C3%84nderung%20Tempolimit.png"> </a> <strong> Änderung der Treibhausgasemissionen des gesamten Straßenverkehrs in Deutschland durch ein Tempolimit </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> <p>Bezogen auf das Jahr 2024 können in Deutschland durch ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen und 80 km/h außerorts insgesamt 6,6 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente und rund 2,8 Milliarden Liter Kraftstoff eingespart werden. Allein durch den direkten Geschwindigkeitseffekt – also ohne Routenwahl- und Nachfrage-Effekte – können davon sofort 4,9 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente und gut 2 Milliarden Liter Kraftstoff eingespart werden, siehe Tabelle. Folgende weitere Umweltwirkungen konnten für die verschiedenen Tempolimits ermittelt werden:</p> <ul> <li>Rückgang Stickoxid-Emissionen (NOX) zwischen 5,1 % (T130/100) und 16,1 % (T100/80)</li> <li>Rückgang Feinstaub-Emissionen (PM) zwischen 3,6 % (T130/100) und 11,4 % (T100/80)</li> </ul> <p>Eine 2025 von der&nbsp;<a href="https://www.bmv.de/SharedDocs/DE/Publikationen/StV/studie-tempolimit-auswirkungen.pdf?__blob=publicationFile">Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) veröffentlichte Studie</a> bestätigt, dass ein Tempolimit die Emissionen senkt. Die Studie analysiert die CO₂-Minderungswirkung eines generellen Tempolimits von 130 km/h auf Autobahnen. Die Berechnungen basieren auf Geschwindigkeits- und Verkehrsdaten aus Dauerzählstellen, aus denen die Fahrleistungsverteilung nach Geschwindigkeitsklassen abgeleitet wird. Die Emissionswirkungen ergeben sich ausschließlich aus der veränderten Fahrweise infolge der Geschwindigkeitsbegrenzung. Effekte der Routenwahl oder Veränderungen der Verkehrsnachfrage werden nicht abgebildet. Betrachtet wird ein einzelnes <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/szenario">Szenario</a>, das sich auf Autobahnen beschränkt; daraus resultiert ein jährliches Einsparpotenzial von etwa 1,3 bis 2,0 Millionen Tonnen CO₂.</p> <p>Über die klima- und luftqualitätsbezogenen Effekte hinaus, zeigt die Forschung zur Verkehrssicherheit, dass ein Tempolimit sowohl die Zahl schwerer Unfälle als auch die Schwere der Verletzungen reduzieren kann. Besonders ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen wirkt sich hier positiv aus. Ambitionierte Geschwindigkeitsbegrenzungen stellen damit ein schnell umsetzbares Instrument dar, das gleichzeitig Emissionen senkt, die Umweltqualität verbessert und die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht.&nbsp;</p> <p>Besonders bedeutsam ist dabei, dass die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Modellierungen reale Mobilitätsprozesse – wie veränderte Routenwahl und Nachfrage – einbeziehen und damit ein vollständigeres Wirkungsspektrum abbilden. Ein flächendeckendes Tempolimit ist damit sowohl ökologisch als auch gesundheitlich sinnvoll.</p> <p>Auch&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/klimaschutz-durch-tempolimit">ältere Untersuchungen des Umweltbundesamts</a> zeigten, dass ein generelles Tempolimit auf Autobahnen und eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf außerörtlichen Straßen die CO₂-Emissionen im Verkehrssektor reduzieren könnten. Die Berechnungen basierten auf mittleren Geschwindigkeiten und den tatsächlichen Geschwindigkeitsverteilungen, berücksichtigten jedoch keine Anpassungen bei Routenwahl oder Verkehrsnachfrage.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Tabelle%20Einsparm%C3%B6glichkeiten%20Tempolimit_0.PNG"> </a> <strong> Einsparmöglichkeiten eines Tempolimits auf Autobahnen und Außerortsstraßen in Deutschland </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> Tempolimit auf Innerortsstraßen <p>1957 wurde in der Bundesrepublik Deutschland eine innerorts zulässige Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h eingeführt. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass dieses Tempolimit für einen großen Teil des Straßennetzes nicht stadtverträglich ist. Dies ist am Unfallgeschehen, an der Lärm- und Luftschadstoffbelastung, den schwierigen Bedingungen für den Fuß- und Radverkehr sowie an unzureichenden Aufenthaltsqualitäten gut zu erkennen.</p> <p>In den 1980er Jahren wurden deshalb die „Tempo-30-Zone“ und der „Verkehrsberuhigte Bereich“ als flächenhafte Regelungen für das untergeordnete Straßennetz eingeführt. Inzwischen gilt innerorts im überwiegenden Teil der Nebenstraßen Tempo 30 oder weniger. Auf den meisten Hauptverkehrsstraßen bestehen die Probleme durch Tempo 50 aber fort. Verkehrssicherheit, Lärmschutz, Luftreinhaltung, Förderung von Fuß- und Radverkehr sowie die Erhöhung der Aufenthaltsqualität sind Gründe für Bürger*innen, Tempo 30 verstärkt auch an innerörtlichen Hauptverkehrsstraßen einzufordern. Das Straßenverkehrsrecht bietet den Kommunen dafür mittlerweile mehr Handlungsspielraum.</p> Wirkungen von 30 km/h als innerörtliche Regelgeschwindigkeit <p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> hat die Wirkungen von Tempo 30 als innerörtliche Regelgeschwindigkeit erforschen lassen. Grundlage waren Simulationen in sechs Beispielstädten. In Halle/Saale, Göttingen und Ravensburg wurden die Wirkungen auf Lärm, Luftschadstoffe und CO2 untersucht. Hier wurde davon ausgegangen, dass nur in diesen Städten Tempo 30 als Regelgeschwindigkeit gilt. Die Untersuchung der Stadtregionen Stuttgart, Magdeburg und Dresden bezog die jeweiligen Umlandgemeinden in die Tempo-30-Regelung mit ein, beschränkte sich aber auf die Betrachtung der Luftschadstoffe und CO2.</p> <p>Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/102837">Forschungsprojekt „Umweltwirkungen einer innerörtlichen Regelgeschwindigkeit von 30 km/h“</a>&nbsp; zeigen die Simulationen in Halle/Saale, Göttingen und Ravensburg enorme Lärmentlastungen besonders an Hauptverkehrsstraßen. Aber auch stadtweit sinkt die Lärmbetroffenheit deutlich. Methodik und Ergebnis der Simulationen stellt dieses <a href="https://youtu.be/xGG5I-V-Ic8">Online-Seminar</a> dar.</p> <p>Für die Luftschadstoffe und CO2 ergibt sich zusammen mit der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/100913">Untersuchung „Klimaschutz- und Luftreinhalteeffekte einer Regelgeschwindigkeit von 30 km/h innerorts in den Stadtregionen Dresden, Magdeburg und Stuttgart“</a>: Die straßenverkehrsbedingten Luftschadstoffemissionen sinken in den meisten untersuchten Städten durch Tempo 30, teilweise sogar deutlich. Die Größenordnung hängt dabei unter anderem von der Stadtstruktur und dem bestehenden Verkehrsangebot ab. In Magdeburg und Ravensburg hat die Simulation aber auch leichte Anstiege des ein oder anderen Luftschadstoffs ergeben.</p> <p>Ein zeigt, dass es besonders in Bezug auf den Klimaschutz offenbar wirkungsvoller ist, die innerörtliche Regelgeschwindigkeit bundesweit einheitlich zu senken, als den Kommunen lediglich das Recht einzuräumen, dies auf Wunsch jeweils selbst zu tun.</p> <p>Aufgrund der positiven Wirkungen auf Umwelt, Gesundheit und Verkehrssicherheit empfiehlt das Umweltbundesamt, deutschlandweit Tempo 30 als innerörtliche Regelgeschwindigkeit einzuführen. An geeigneten Hauptverkehrsstraßen sollten höhere Geschwindigkeiten in begründeten Ausnahmen zulässig sein. Die Kommunen können mögliche lokale Verkehrsverlagerungen in die Nebenstraßen vorab prüfen und mit punktuellen Begleitmaßnahmen entgegenwirken.</p> Quelle: Umweltbundesamt 28.11.2022 UBA-Erklärfilm zu Tempo 30 als innerörtliche Regelgeschwindigkeit </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

QUADAWA - Datenbank qualitativer Daten der Fließgewässer der Bundesrepublik Deutschland

QUADAWA dient vorrangig den folgenden Aufgaben: Kartierung chemischer Daten, Erprobung von Qualitätszielen, Berichtswesen an die EU, OECD, EUA, ECE usw. Die Datenbank verwaltet die aggregierten Daten (Minimum, Perzentile, Mittelwert, Maximum) des LAWA-Messstellennetzes (152 Messstellen), die Daten, die durch Forschungsvorhaben ermittelt werden, sowie die aggregierten Daten der von der HYDABA II verwalteten Messstellen. Die Datenbank verwaltet die Daten, die gemäß "Verwaltungsvereinbarung über den Datenaustausch im Umweltbereich, Anhang II.1" an das UBA übermittelt werden. Mit Hilfe dieser Daten werden u.a. interne und externe Anfragen beantwortet, sowie Auswertungen für UBA-, BMU- und LAWA-Veröffentlichungen vorgenommen (z.B. Daten zur Umwelt, UBA-Texte). Die QUADAWA wird laufend aktualisiert und fortgeschrieben. Die Daten werden tabellarisch oder durch Übergabe an EXCEL als Grafiken ausgewertet. Eine schnelle kartographische Darstellung der Daten erfolgt über ARC View. Zur Zeit (Stand 2002) beträgt der Datenbestand ca. 222.000 Datensätze mit einem jährlichen Zuwachs von etwa 10.000 Datensätzen.

Ökologische Untersuchungen an Gefäßpflanzen in einem amazonischen Tieflandregenwald im Süden Venezuelas (Surumoni-Projekt)

Das bereits seit dem Jahre 1993 laufende Forschungsprojekt beruht auf der neuartigen Möglichkeit, die Baumkronen des Regenwalds ohne weitere Störungen beobachten zu können (Kranbeobachtungsstation). Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und den Universitäten Bonn, Mannheim, Graz und dem UFZ durchgeführt. Inhaltlich geht es um die Aufklärung der komplexen ökologischen Zusammenhänge innerhalb des Regenwaldes, wo besonders Interaktionen zwischen Tieren und Pflanzen von Bedeutung sind. Wichtige Fragestellungen sind dabei Ameisenpflanzensysteme, blütenökologische Aspekte, Fruchtverbreitung, Schadinsekten und die Regeneration sekundärer Flächen. Um die Themen sinnvoll eingrenzen zu können und um entsprechende Hypothesen zu erstellen, wird vorerst das phänologische und fruchtökologische Spektrum von mehr als tausend Bäumen erarbeitet. In Ergänzung zu den Freilandarbeiten werden in den Labors die angefallenen Fragestellungen durch moderne Methoden weiter aufgearbeitet. Zentrale Themen sind dabei Ultrastrukturen der Oberflächen, genetische Variabilität, chromosomale Differenzierung und Wachstumstumsverhalten während der Keimung. Die Ergebnisse sollen neue Einblicke in das Evolutionsgeschehen tropischer Regenwälder geben und das Verständnis über die Funktion des Regenwaldes und die Entstehung und Erhaltung der Biodiversität erweitern.

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