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INSPIRE SN Gebiete mit naturbedingten Risiken

Der Datensatz beinhaltet Informationen zu Gebieten mit Gefährdungen durch naturbedingte Risiken im Freistaat Sachsen. Dargestellt werden Gebiete mit Gefährdungen durch Hochwasser, Hohlraumgebiete, Gebiete mit Subrosionsgefährdung, durch Massenbewegungen verursachte Einzelereignisse sowie seismologische Ereignisse.

GHK: Gefahrenhinweiskarte des linksrheinischen Mainzer Beckens (Rutschungen)

Die Hangstabilitätskarte des linksrheinischen Mainzer Beckens wurde erstmals von KRAUTER & STEINGÖTTER 1983 erstellt. In ihr sind im Maßstab 1 : 50 000 von Hangbewegungen betroffene bzw. gefährdete Gebiete dargestellt worden. In der 2. Auflage von ROGALL & SCHMITT (2005) wurden auf Basis aktueller Karten und neueren Schadensfällen weitere kritische Hangbereiche identifiziert. Bei der nun vorliegenden 3. Auflage der Gefahrenhinweiskarte handelt es sich um eine komplette Überarbeitung und Neukartierung der Rutschgebiete. Als Grundlage für die Arbeiten diente das Digitale Geländemodell (DGM) des Landes Rheinland-Pfalz aus den Jahren 2016 bis 2022. Das hochauflösende Geländemodell stellt die Geländeoberfläche in bisher unerreichter Genauigkeit dar, so dass Abrisse, Geländekanten, Senken und Wülste bei richtiger Betrachtung deutlich hervortreten und präzise kartiert und bewertet werden können. Mit Hilfe des Digitalen Geländemodells konnten die Rutschgebiete wesentlich detaillierter und präziser identifiziert werden, so dass nicht nur Aussagen zur Ausdehnung der Rutschungen gemacht werden konnten, sondern es auch möglich war, die Aktivität der Rutschmassen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Bereiche innerhalb der dargestellten Gefahrengebiete gilt nicht zwangsläufig, dass sie stark gefährdet oder nicht bebaubar sind. Im Vorfeld der Bauplanung ist hier jedoch ein erhöhter Untersuchungsaufwand hinsichtlich der Hangstabilität notwendig und oft sind auch konstruktive Anpassungen der Bauwerke bei der Bauplanung vorzusehen. Umgekehrt kann jedoch nicht gefolgert werden, dass Baumaßnahmen, die außerhalb der ausgewiesenen Gefahrengebiete liegen, grundsätzlich unbedenklich sind. Die Gefahrenhinweiskarten sollten als ergänzende Planungsgrundlage im Vorfeld von Bauvorhaben dienen. Zu beachten sind die verlinkten weiterführenden Erläuterungen.

RDB: Rutschung

Rutschungen sind Bewegungen von Boden- oder Felsmassen in Folge von Schwerkrafteinwirkung. Die hangabwärts gerichtete Bewegung findet häufig auf Gleitflächen statt. Die Geschwindigkeit kann zwischen wenigen Millimetern pro Jahr und mehreren Metern pro Tag variieren. Ebenso variiert die Gleichflächentiefe zwischen wenigen Metern bis mehreren Zehner Metern. In bestimmten Fällen wird der Begriff „Rutschungen“ auch im einen weiteren Sinne gebraucht, um alle Arten gravitativer Massenbewegungen zusammenzufassen.

Gefahrenhinweisbereich Rutschanfälligkeit

In rutschanfälligen Gebieten besteht eine erhöhte Anfälligkeit für die Bildung eines tiefreichenden Rutschprozesses. Bei tiefreichenden Rutschungen handelt es sich um hangabwärts gerichtete Bewegungen von Fels- oder Lockergestein. Die Geschwindigkeiten der Rutschmassen bewegen sich zwischen wenigen Zentimetern im Jahr bis zu mehreren Metern in der Minute. Weiterführende Informationen zur Interpretation sowie zur Vorgehensweise bei der Erstellung der Gefahrenhinweiskarte sind in den Berichten zu den Gefahrenhinweiskarten zu finden: https://www.lfu.bayern.de/geologie/massenbewegungen_karten_daten/gefahrenhinweiskarten/index.htm

Hangneigung

Die Hangneigung ist die maximale Neigung einer Fläche in Richtung des stärksten Gefälles (Neigung der Falllinie). Die Hangneigung (in [°]) liefert Informationen zu Auslegungsmöglichkeiten von Erdwärmekollektoren. Sehr steile Hänge sind oft von Erosion und Hangrutschungen betroffen, die zum Abtrag des Bodens führen. Häufig steht das Festgestein direkt an der Oberfläche an. In solchen Gebieten sind die Auslegungsmöglichkeiten für Erdwärmekollektorsysteme meist eingeschränkt oder eine Installation nicht realisierbar. Der Datensatz stellt eine Grundlage für großräumige Betrachtungen dar und ersetzt nicht die Durchführung von Detailuntersuchungen.

Bundesweite Phosphoreintragsmodellierung (MoRE) – gelöster Phosphoreintrag über Oberflächenabfluss (Datensatz)

Der deutschlandweite Datensatz enthält Informationen zum mittleren (2016-2018) gelösten Phosphoreintrag über den Oberflächenabfluss in Gewässer (in kg/ha/a). Der Datensatz liegt vor: Auflösung: MoRE-Modellgebiete (Analysegebiete) Eine grundsätzliche Beschreibung des methodischen Vorgehens und der genutzten Modelleingangsdaten findet sich in (Fuchs, S.; Brecht, K.; Gebel, M.; Bürger, S.; Uhlig, M.; Halbfaß, S. (2022): Phosphoreinträge in die Gewässer bundesweit modellieren – Neue Ansätze und aktualisierte Ergebnisse von MoRE-DE. UBA Texte | 142/2022 (Link siehe INFO-LINKS)). Die simulierten Daten sind keine absolut gültigen Ergebnisse, sondern stehen im Kontext erforderlicher methodischer Annahmen bei der Erstellung und Verarbeitung. Sie sind u.a. von im angewandten Modell geltenden Annahmen, der Modellstruktur, der Parameterschätzung, der Kalibrierungsstrategie und der Qualität der Antriebsdaten abhängig.

Bundesweite Phosphoreintragsmodellierung (MoRE) –Phosphoreintrag über kommunale Kläranlagen bis 2.000 Einwohnerwerten (EW) (Datensatz)

Der deutschlandweite Datensatz enthält Informationen zum mittleren Phosphoreintrag in Gewässer (2016-2018) über kommunale Kläranlagen zwischen > 50 bis < 2.000 Einwohnerwerten behandelter Abwasserlast (in kg/a). Grundlage für die Berechnung sind statistische Daten auf Gemeindeebene. Der Datensatz liegt vor: Auflösung: MoRE-Modellgebiete (Analysegebiete) Eine grundsätzliche Beschreibung des methodischen Vorgehens und der genutzten Modelleingangsdaten findet sich in (Fuchs, S.; Brecht, K.; Gebel, M.; Bürger, S.; Uhlig, M.; Halbfaß, S. (2022): Phosphoreinträge in die Gewässer bundesweit modellieren – Neue Ansätze und aktualisierte Ergebnisse von MoRE-DE. UBA Texte | 142/2022 (Link siehe INFO-LINKS)). Die simulierten Daten sind keine absolut gültigen Ergebnisse, sondern stehen im Kontext erforderlicher methodischer Annahmen bei der Erstellung und Verarbeitung. Sie sind u.a. von im angewandten Modell geltenden Annahmen, der Modellstruktur, der Parameterschätzung, der Kalibrierungsstrategie und der Qualität der Antriebsdaten abhängig.

Bundesweite Phosphoreintragsmodellierung (MoRE) –Phosphoreintrag über urbane Mischwasserentlastungen (Mischsystemsystem) (Datensatz)

Der deutschlandweite Datensatz enthält Informationen zum mittleren (2016-2018) Phosphoreintrag über Mischwasserentlastungen in Gewässer (in kg/a). In Siedlungsgebieten wird das von versiegelten Flächen abfließende Niederschlagswasser entweder in Misch- oder Trennkanalisationen gesammelt. Dieser Datensatz umfasst die Phosphoreinträge in Gewässer über die Mischwasserentlastungen des Mischsystems. Der Datensatz liegt vor: Auflösung: MoRE-Modellgebiete (Analysegebiete) Eine grundsätzliche Beschreibung des methodischen Vorgehens und der genutzten Modelleingangsdaten findet sich in (Fuchs, S.; Brecht, K.; Gebel, M.; Bürger, S.; Uhlig, M.; Halbfaß, S. (2022): Phosphoreinträge in die Gewässer bundesweit modellieren – Neue Ansätze und aktualisierte Ergebnis-se von MoRE-DE. UBA Texte | 142/2022 (Link siehe INFO-LINKS)). Die simulierten Daten sind keine absolut gültigen Ergebnisse, sondern stehen im Kontext erforderlicher methodischer Annahmen bei der Erstellung und Verarbeitung. Sie sind u.a. von im angewandten Modell geltenden Annahmen, der Modellstruktur, der Parameterschätzung, der Kalibrierungsstrategie und der Qualität der Antriebsdaten abhängig.

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.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Globale Relevanz von Gashydrat-gefüllten Rissen für Hangstabilität

Submarine Hangrutschungen stellen ein bedeutendes Risiko für Offshore-Infrastrukturen und Küstengebiete dar, da sie zum Beispiel gefährliche Tsunamis auslösen können, wie der Storegga Slide vor der Küste Norwegens. Neben anderen Präkonditionierung für Hangrutschungen, wie steile Hangneigung oder Überdruck in den Porenräumen der Sedimente verursach im Zusammenhang mit Eiszeiten, wurde die Auflösung von Gashydraten in vielen Studien diskutiert. Die weltweite räumliche Überscheidungen von submarinen Hangrutschungen und Gashydratvorkommen hat zu der Hypothese geführt, dass die Auflösung von Gashydraten in Zeiten von Meeresspiegelsenkung oder Erderwärmung eine Hangrutschung auslösen kann. Dieser Prozess entfernt die zementierenden Gasyhdrate aus den Porenräumen und das frei werdende Gas verursacht zusätzlichen Überdruck . Obwohl Studien mithilfe von numerischen Modellierungen gezeigt haben, dass diese Hypothese realistisch ist, konnte die Forschung keine geologischen oder geophysikalischen Beweise dafür finden, dass dieser Prozess wirklich eine Hangrutschung ausgelöst hat. Außerdem zeigen verschiedene Studien, dass viele submarine Hangrutschungen retrogressiv sind und auf dem mittleren bis unteren Kontinentalhang ausgelöst werden. Diese Beobachtung lässt vermuten, dass andere Prozesse die Rutschungen auslösen. Davon abgesehen gibt es keinen Zweifel, dass Gashydrate die geotechnischen Eigenschaften von Sedimenten stark beeinflussen. Daher ist es wichtig ihren Einfluss auf die Hangstabilität weiter zu untersuchen und neue Hypothesen zu testen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel dieses Antrags ist es, (1) die globale Relevanz von Gashydratgefüllten Rissen für Hangstabilität zu ergründen und (2) den Einfluss von Scherfestigkeitsvariationen auf Störungsverläufe und Stressmerkmale, wie z.B. Bohrlochausbrüche, zu verstehen. Bis jetzt war es nicht möglich gewesen, den Zusammenhang zwischen Gashydraten und Hangstabilität herzustellen, da ein umfangreicher Datensatz aus geotechnischen, geologischen und geophysikalischen Daten aus einem Gebiet mit Gashydrate verursachten Rutschungen nicht verfügbar war. Die IODP Expedition 372 hat dies geändert. Uns stehen jetzt Logging-While-Drilling Daten und Sedimentkerne von dieser Expedition zur Verfügung, genauso wie ein hochauflösender 3D Seismik Datensatz, der mit dem GEOMAR P-Cable System im Jahre 2014 aufgezeichnet wurde. Diese Daten im Zusammenhang mit einer Scherzelle für Gashydrathaltige Sedimente auf dem neusten Stand der Technik am GEOMAR, die es erlaubt die Deformation der Probe live mit einem 4D X-ray CT zu beobachten, wird es uns ermöglichen, einen Entscheidenden Schritt vorwärts in der Gashydrat- und Hangstabilitätsforschung zu machen.

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