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Energieverbrauch privater Haushalte

<p>Die privaten Haushalte benötigten im Jahr 2023 etwa gleich viel Energie wie im Jahr 1990 und damit gut ein Viertel des gesamten Endenergieverbrauchs in Deutschland. Sie verwendeten mehr als zwei Drittel ihres Endenergieverbrauchs, um Räume zu heizen.</p><p>Endenergieverbrauch der privaten Haushalte</p><p>Private Haushalte verbrauchten im Jahr 2023 632 Terawattstunden (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a>⁠) Energie, das sind 632 Milliarden Kilowattstunden (Mrd. kWh). Dies entsprach einem Anteil von gut einem Viertel am gesamten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a>⁠.</p><p>Im Zeitraum von 1990 bis 2023 fiel der Endenergieverbrauch in den Haushalten – ohne Kraftstoffverbrauch, da dieser dem Sektor Verkehr zugeordnet ist – um 3,5&nbsp;% (siehe Abb. „Entwicklung des Endenergieverbrauchs der privaten Haushalte“). Dabei herrschten in den Jahren 1996, 2001 und 2010 sehr kalte Winter, die zu einem erhöhten Brennstoffverbrauch für Raumwärme führten. So lag der Energieverbrauch im sehr kalten Jahr 2010 etwa 12 % über dem Wert des eher warmen Jahres 1990.</p><p>Höchster Anteil am Energieverbrauch zum Heizen</p><p>Die privaten Haushalte benötigen mehr als zwei Drittel ihres Endenergieverbrauchs, um Räume zu heizen (siehe Abb. „Anteile der Anwendungsbereiche am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a>⁠ der privaten Haushalte 2008 und 2023“). Sie nutzen zurzeit dafür hauptsächlich Erdgas und Mineralöl. An dritter Stelle folgt die Gruppe der erneuerbaren Energien, an vierter die Fernwärme. Zu geringen Anteilen werden auch Strom und Kohle eingesetzt. Mit großem Abstand zur Raumwärme folgen die Energieverbräuche für die Anwendungsbereiche Warmwasser sowie sonstige ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozesswrme#alphabar">Prozesswärme</a>⁠ (Kochen, Waschen etc.) bzw. ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozessklte#alphabar">Prozesskälte</a>⁠ (Kühlen, Gefrieren etc.).</p><p>Mehr Haushalte, größere Wohnflächen – Energieverbrauch pro Wohnfläche sinkt</p><p>Der Trend zu mehr Haushalten, größeren Wohnflächen und weniger Mitgliedern pro Haushalt (siehe „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/strukturdaten-privater-haushalte/bevoelkerungsentwicklung-struktur-privater">Bevölkerungsentwicklung und Struktur privater Haushalte</a>“) führt tendenziell zu einem höheren Verbrauch. Diesem Trend wirken jedoch der immer bessere energetische Standard bei Neubauten und die Sanierung der Altbauten teilweise entgegen. So sank der spezifische ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a>⁠ (Energieverbrauch pro Wohnfläche) für Raumwärme seit 2008 um 20 % (siehe Abb. „Endenergieverbrauch und -intensität für Raumwärme – Private Haushalte (witterungsbereinigt“)).</p><p>Stromverbrauch mit einem Anteil von rund einem Fünftel</p><p>Der Energieträger Strom hat einen Anteil von rund einem Fünftel am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a>⁠ der privaten Haushalte. Hauptanwendungsbereiche sind die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozesswrme#alphabar">Prozesswärme</a>⁠ (Waschen, Kochen etc.) und die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Prozessklte#alphabar">Prozesskälte</a>⁠ (Kühlen, Gefrieren etc.), die zusammen rund die Hälfte des Stromverbrauchs ausmachen. Mit jeweiligem Abstand folgen die Anwendungsbereiche Informations- und Kommunikationstechnik, Warmwasser und Beleuchtung (siehe Abb. „Anteile der Anwendungsbereiche am Netto-Stromverbrauch der privaten Haushalte 2008 und 2023“).</p><p>Direkte Treibhausgas-Emissionen privater Haushalte sinken</p><p>Der Energieträgermix verschob sich seit 1990 bis heute zugunsten von Brennstoffen mit geringeren Kohlendioxid-Emissionen und erneuerbaren Energien. Das verringerte auch die durch die privaten Haushalte verursachten direkten Kohlendioxid-Emissionen (d.h. ohne Strom und Fernwärme) (siehe Abb. „Direkte Kohlendioxid-Emissionen von Feuerungsanlagen der privaten Haushalte“).</p>

Grundlagen des Klimawandels

<p>Seit der Industrialisierung steigt die durchschnittliche globale Lufttemperatur in Bodennähe. Wissenschaftliche Forschungen belegen, dass wir Menschen für den raschen Temperaturanstieg der letzten 100 Jahre verantwortlich sind. Deshalb sprechen wir von einer anthropogenen – vom Menschen verursachten – Klimaänderung.</p><p>Durch das Verbrennen fossiler Energieträger (wie zum Beispiel Kohle, Erdöl und Erdgas) und durch großflächige Entwaldung wird Kohlendioxid (CO2) in der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>⁠ angereichert. Land- und Viehwirtschaft verursachen Emissionen von Gasen wie Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O). Kohlendioxid, Methan und Lachgas gehören zu den treibhauswirksamen Gasen. Eine Ansammlung dieser Gase in der Atmosphäre führt in der Tendenz zu einer Erwärmung der unteren Luftschichten.</p><p>Informationen zu den Ursachen von Klimaänderungen, zur Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre und zum ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhauseffekt#alphabar">Treibhauseffekt</a>⁠ (natürlich und ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=anthropogen#alphabar">anthropogen</a>⁠) finden Sie auf der Seite<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/klima-treibhauseffekt">Klima und Treibhauseffekt</a></strong>.</p><p>Wir stellen auf der Seite<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/weltklimarat-ipcc">Weltklimarat</a></strong>den Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen – ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=IPCC#alphabar">IPCC</a>⁠ (Intergovernmental Panel on Climate Change) kurz vor. Zudem gibt es eine Übersicht zu den Erkenntnissen der letzten IPCC-Sachstandsberichte. Diese Berichte widmen sich den wissenschaftlichen Grundlagen der anthropogenen (durch den Menschen verursachten) ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimanderung#alphabar">Klimaänderung</a>⁠, den beobachteten Klimaänderungen und -folgen, den Projektionen künftiger Klimaänderungen, den Maßnahmen zur Minderung der Emissionen treibhauswirksamer Gase sowie den Maßnahmen zur Anpassung an projizierte (für die Zukunft berechnete) Klimaänderungen.</p><p>Seit dem vergangenen Jahrhundert erwärmt sich das Klima, wie wir aus Beobachtungs- und Messdaten wissen. Das globale Mittel der bodennahen Lufttemperatur stieg deutlich an, Gebirgsgletscher und Schneebedeckung haben im Mittel weltweit abgenommen und Extremereignisse wie Starkniederschläge und Hitzewellen werden häufiger. Mehr zu beobachteten Klimaänderungen erfahren Sie auf der Seite<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/beobachteter-klimawandel">Beobachteter Klimawandel</a></strong>.</p><p>Die Ausmaße und Auswirkungen der zukünftigen Klimaänderungen können nur durch Modellrechnungen nachgebildet werden, da vielfältige und komplexe Wechselwirkungen berücksichtigt werden müssen. Durch die Modellierung verschiedener denkbarer Szenarien lassen sich mögliche zu erwartende Klimaänderungen für das 21. Jahrhunderts ableiten. Auf der Seite<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/zu-erwartende-klimaaenderungen-bis-2100">Zu erwartende Klimaänderungen bis 2100</a></strong>können Sie sich über mögliche Entwicklungen informieren.</p><p>Die Themen Klimawandel und Klimaänderung sind sehr komplex und uns erreichen daher regelmäßig Fragen zu grundsätzlichen Hintergründen des Klimawandels. Auf der Seite<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/haeufige-fragen-klimawandel">Häufige Fragen zum Klimawandel</a></strong>haben wir unsere Antworten auf häufig gestellt Fragen (FAQs) für Sie zusammengestellt.</p><p>Obwohl ein breiter wissenschaftlicher Konsens über die anthropogene Klimaänderung besteht, werden in der öffentlichen Diskussion immer wieder Zweifel gestreut. Über Bücher, Zeitschriften, Fernsehsendungen, das Internet und die sozialen Medien werden Informationen verbreitet, die veraltet, unvollständig, aus dem Zusammenhang gegriffen und/oder falsch sind. Auf der Seite<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/klimawandel-skeptiker">Klimawandel-Skeptiker</a></strong>setzen wir uns zunächste grundsätzlich mit Klimawandel-Skepsis auseinander und nehmen auf der Unterseite<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/klimawandel-skeptiker/antworten-des-uba-auf-populaere-skeptische">Antworten des UBA auf populäre skeptische Argumente</a></strong>skeptische Thesen genauer unter die Lupe.</p><p>Die meisten Menschen denken an eine allmähliche Erwärmung des Klimas, wenn sie den Begriff „anthropogene Klimaänderung” hören. Es ist jedoch auch möglich, dass besonders starke oder sogar abrupte Klimaänderungen einsetzen. Derartige Prozesse sind mit kritischen Schwellen im ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimasystem#alphabar">Klimasystem</a>⁠, sogenannten Kipp-Punkten, verbunden. Bereits geringe Änderungen im Klimasystem können bewirken, dass Kipp-Punkte erreicht werden, in deren Folge sich das Klima stark ändert. In unserem Hintergrundpapier<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/kipppunkte-kaskadische-kippdynamiken-im-klimasystem">Kipp-Punkte im Klimasystem</a></strong>erhalten Sie dazu ausführliche Informationen.</p>

Seismische Stationen in Niedersachsen

Seismische Stationen in Niedersachsen Seismische Stationen in Niedersachsen werden von verschiedenen Institutionen und zu unterschiedlichen Zwecken betrieben. Dazu gehören Stationen zur dauerhaften und unabhängigen Überwachung durch staatliche Erdbebendienste und Forschungsinstitutionen, Stationen zur Überwachung von Bergbauaktivitäten durch Industrieunternehmen und zeitweilig installierte Stationen zum Beispiel im Rahmen von Forschungsprojekten. Der Niedersächsische Erdbebendienst (NED) im LBEG betreibt seismische Stationen im Rahmen der folgenden Messnetze und Aufgaben. Stationen dieser Messnetze werden auf dem Kartenserver dargestellt: 1) Landesmessnetz Niedersachsen (LBEG): Unabhängige Erdbebenüberwachung in Niedersachsen Das Landesmessnetz Niedersachsen dient der systematischen Registrierung von natürlichen und anthropogen verursachten, induzierten Erdbeben in Niedersachsen. Es befindet sich zurzeit im Aufbau. Vorbereitet sind sechs Stationen, die vor allem in Gebieten Niedersachsens installiert werden, in denen bislang noch keine seismischen Stationen betrieben worden sind. Hochempfindliche Seismometer und Standorte an seismisch ruhigen Standorten sollen die flächendeckende Registrierung von Erdbeben auch deutlich unterhalb der Spürbarkeit des Menschen ermöglichen. 2) Kooperationsnetz Niedersachsen (LBEG, BGR): Unabhängige Erdbebenüberwachung im Gebiet der Erdgasförderregionen In den Erdgasförderregionen im zentralen Niedersachsen betreibt das LBEG ein Messnetz aus hochempfindlichen Seismometern in Kooperation mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). Es befindet sich zurzeit in der technischen Überarbeitung und Erweiterung. Vorbereitet werden sechs Stationen für das Gebiet zwischen Cloppenburg und Munster bzw. Nienburg (Weser) und Rotenburg (Wümme). Induzierte Erdbeben im Zusammenhang mit Erdgasförderung können durch dieses Messnetz noch besser bewertet werden. Zum Beispiel werden Lokalisierungen mit geringen Unsicherheiten von +/-2 km angestrebt, so dass schwache Erdbeben besser ausgewertet werden können. Weitere seismische Messnetze in Niedersachsen ohne Beteiligung des LBEG werden im Folgenden kurz beschrieben. Für detaillierte Informationen verweisen wir auf die Internetseiten der jeweiligen Betreiber. Stationen dieser Messnetze werden auf dem Kartenserver nicht dargestellt: 3) German Regional Seismic Network (GRSN) (Kooperation seismologischer Institute): Erdbebenüberwachung und Forschungsaufgaben Das Deutsche Seismologische Regionalnetz (German Regional Seismic Network, GRSN) wurde in den Neunzigerjahren aufgebaut mit dem Ziel, deutschlandweit hochwertige und einheitliche seismologische Daten zu erheben. Es wird durch die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) koordiniert und in Zusammenarbeit mit deutschen Hochschul- und Forschungseinrichtungen sowie Landeserdbebendiensten betrieben. Seit seiner Errichtung wird es kontinuierlich ausgebaut. Neben den Stationsnetzen der Landeserdbebendienste liefert es einen wichtigen Beitrag zur Erdbebenüberwachung in Deutschland, in Europa und weltweit. Darüber hinaus liefert es wichtige Daten für Forschungsprojekte. Einige Stationen des GRSN befinden sich in Niedersachsen. Die Standorte der Messstationen sind zum Beispiel einsehbar unter https://www.bgr.bund.de. Eine Liste der wichtigsten Metadaten finden Sie in Textform unter https://eida.bgr.de/fdsnws/station/1/query?format=text&level=station&network=GR. Für weitere Informationen steht Ihnen die BGR als zentrale Ansprechpartnerin zur Verfügung. 4) Stationen der BGR für spezifische Beratungsaufgaben Im Rahmen ihrer spezifischen Beratungs- und Forschungsaufgaben betreibt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) seismische Stationen, von denen einige in Niedersachsen installiert sind. Die Standorte der Messstationen der BGR sind einsehbar unter https://www.bgr.bund.de. Eine Liste der wichtigsten Metadaten finden Sie in Textform unter https://eida.bgr.de/fdsnws/station/1/query?format=text&level=station&network=GR. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte die BGR. 5) Messnetze SON und DEN des Bergschadenskundlichen Beweissicherungssystems (BBS), (BVEG) Zur Überwachung seismischer Ereignisse im Umfeld der Erdgasfördergebiete wird durch den Bundesverband Erdgas, Erdöl und Geoenergie e. V. (BVEG) ein seismisches Messnetz, das Bergschadenskundliche Beweissicherungssystem (BBS), betrieben. Die Überwachung dient zum einen der Bewertung der Auswirkungen von Erschütterungen auf Gebäude. Hierzu werden Erschütterungsmessstationen zur Bewertung entsprechend DIN 4150 betrieben (Messnetz DEN). Diese Stationen sind zumeist in öffentlichen Gebäuden in Ortszentren installiert. Zum anderen wird die Überwachung für weitergehende seismologische Auswertungen genutzt. Hierzu werden Bohrloch- und Oberflächenstationen an seismisch ruhigen Orten betrieben (Messnetz SON). Die Daten des BVEG werden dem NED für die Erdbebenüberwachung im Gebiet der Erdgasförderregionen zur Verfügung gestellt. Die Standorte der Messstationen des Bundesverbandes Erdöl, Erdgas und Geoenergie e.V. (BVEG). sind einsehbar unter http://www.bveg-maps.de/. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte den BVEG. 6) Temporäre Forschungsprojekte (verschiedene Betreiber) In Forschungsprojekten werden seismologische Detailfragen untersucht. Projekte werden von Universitäten und anderen Forschungsinstituten durchgeführt, öffentlich gefördert, in Zusammenarbeit mit oder im Auftrag von Bergbauunternehmen. Stationen im Rahmen von Forschungsprojekten werden für eine begrenzte Zeit betrieben, je nach Fragestellung typischerweise für einige Wochen bis drei Jahre. Eine Übersicht über Forschungsprojekte seit 2013, in deren Rahmen seismische Stationen betrieben wurden, stellt der NED auf Anfrage zur Verfügung. Für Informationen des Beeinflussungsbereichs von Windenergieanlagen auf seismische Stationen verweisen wir auf die Erläuterungen in den Metadaten des Themas „Seismische Stationen – Beeinflussungsbereich Windenergieanlagen“.

GcBÜK400 - Cadmium im Oberboden

Cadmium verdient unter den Schwermetallen besondere Beachtung, da seine Toxizität für Tiere und Menschen erheblich größer als die anderer Schwermetalle ist. Als Akkumulationsgift wird es im Körper angereichert und kann dort über Jahrzehnte verbleiben. Auf Grund seiner chemischen Verwandtschaft zum Zink kommt es fast ausschließlich mit diesem vor, insbesondere in allen zinkführenden Mineralen (u. a. Zinkblende, Galmei) und Gesteinen. Die durchschnittliche Cd-Konzentration der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 0,1 mg/kg, in Böden finden sich Gehalte in der Regel 0,50 mg/kg. Im Gegensatz zu As und anderen Schwermetallen (z. B. Cr, Ni) ist in den oberflächennah anstehenden sächsischen Hauptgesteinstypen keine geochemische Spezialisierung auf Cd nachweisbar. Die petrogeochemische Komponente liegt im Bereich des Clarkwertes um 0,1 mg/kg. In den Erzlagerstätten ist Cd vor allem an die Zinkerze der polymetallischen hydrothermalen Gänge und teilweise an die Skarnlagerstätten und stratigen-stratiformen Ausbildungen gebunden (chalkogene Komponente). Seit Beginn der Industrialisierung gelangt Cadmium über die Emissionen der Buntmetallhütten, die Verbrennung von Kohlen und Erdöl und in jüngerer Zeit über Galvanotechnik, Müllverbrennung, Düngemittel, Klärschlämme und Komposte anthropogen in die Umwelt. Während in den Oberböden Nord- und Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (Cd-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen zu einer relativen Anreicherung. Eine Abhängigkeit vom Tongehalt ist insofern festzustellen, dass die sandigen Substrate gegenüber lehmigen Substraten etwas niedrigere Cd-Gehalte aufweisen. Auf Acker- und Grünlandstandorten sind im Vergleich zu den Waldstandorten im Oberboden höhere Cd-Gehalte anzutreffen, da infolge der sehr niedrigen pH-Werte unter Forst eine Cd-Mobilisierung und Verlagerung in größere Bodentiefen stattfindet. Besonders hohe Cd-Belastungen befinden sich im Freiberger Raum, die durch die geogene Cd-Anreicherung bei der Bildung buntmetallführender Erzgänge aber vor allem anthropogen durch die Verhüttung von Zinkerzen verursacht werden. Die höchsten Gehalte sind in den Oberböden in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte sowie in geringeren Konzentrationen östlich davon (in Hauptwindrichtung) festzustellen. Andere Lagerstättengebiete mit Zinkverzungen im Westerzgebirge und in der Erzgebirgsnordrandzone weisen nur schwach erhöhte Gehalte auf. Eine besondere Stellung bei der Belastung mit Cadmium nehmen die Auenböden der Freiberger und der Vereinigten Mulde ein. Durch die Abtragung von Böden mit geogen verursachten Anreicherungen im Einzugsgebiet und den enormen anthropogenen Zusatzbelastungen durch die Erzaufbereitung und die Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu hohen Cd-Anreicherungen. In den Auenböden der Elbe und Zwickauer Mulde treten dagegen deutlich niedrigere Gehalte auf. Die geogenen und anthropogenen Prozesse führen im Freiberger Raum und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu flächenhaften Überschreitungen der Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Cadmium.

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.

Biokunststoffe aus Abfallstoffen der Lebensmittelindustrie

In den letzten Jahren sind biologisch Biokunststoffe immer mehr zum Forschungsinteresse geworden. Die Gründe liegen einerseits in der Suche nach Alternativen zur Verwendung von Kunststoffen auf Erdölbasis angesichts der zur Neige gehenden Erdölreserven und andererseits am Anwachsen der Müllberge und den damit verbundenen Problemen. Biokunststoffe können wie konventionelle Kunststoffe für eine große Vielfalt von Produkten, eingesetzt werden. Vor allem für kurzlebige Güter, wie Verpackungen oder Catering-Artikel sind Produkte aus Biokunststoff in höchstem Maße geeignet. Biokunststoffe werden aus nachwachsenden Quellen gewonnen und sind durch Mikroorganismen, also durch Kompostierung wieder abbaubar. Das vorliegende Projekt befasst sich mit Polyhydroxyalkanoaten (PHA), diese unterscheiden sich von anderen Biokunststoffen durch vorteilhafte Eigenschaften, wie Gasbarriereeigenschaften, Wasseraufnahme und Schmelztemperatur. Im Rahmen des beantragten Impulsprojektes soll ein wirtschaftlicher und ökologischer Prozess zur Herstellung von PHA entwickelt werden. Die Herausforderung liegt darin, ein neues Verfahren zu entwickeln, in dem einerseits auf die gegenseitige Wechselwirkung der einzelnen Grundoperationen bedacht genommen wird und andererseits danach getrachtet wird, Prozessnebenprodukte, nicht als Abfallströme aus dem Prozess ausschleusen zu müssen, sondern durch geeignete Aufbereitung wieder in den Prozess rückzuführen. Maximale Kreislaufschließung soll ermöglichen, ein Produkt, das den Anforderungen an Ressourcenschonung, Deponieentlastung und Abfallverarbeitung genügt, in einem Verfahren der Cleaner Produktion herzustellen.

Indikator: Emission von Treibhausgasen

<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Die deutschen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Emissionen sind laut<a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/klimaemissionen-sinken-2023-um-101-prozent">einer ersten Berechnung</a>zwischen 1990 und 2024 um 48,2 % gesunken.</li><li>Deutschlands Treibhausgas-Emissionen sollen bis 2030 um mindestens 65 % gegenüber den Emissionen von 1990 sinken. Bis 2045 soll die vollständige Treibhausgasneutralität erreicht werden.</li><li>Mit dem im Jahr 2024 geänderten Bundes-Klimaschutzgesetz werden die sektoralen zulässigen Jahresemissionsmengen durch eine sektorübergreifende Jahresemissionsgesamtmenge ersetzt. 2024 lagen Emissionen mit 649 Mio. Tonnen CO2- Äquivalenten unterhalb der nach dem Bundes-Klimaschutzgesetz festgelegten Jahresemissionsgesamtmenge von 693,4 Mio. Tonnen CO2- Äquivalenten.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Treibhausgase werden überwiegend durch die Nutzung fossiler Energieträger wie Kohle oder Erdöl freigesetzt. Sie entstehen aber auch bei industriellen Prozessen oder durch Tierhaltung in der Landwirtschaft. Wenn der Gehalt von Treibhausgasen in der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>⁠ ansteigt, führt dies zur Erwärmung der Erdatmosphäre und somit zum ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠. Die globale Erwärmung hat vielfältige negative Auswirkungen, wie zum Beispiel den Anstieg des Meeresspiegels und die Zunahme der Risiken von Überschwemmungen, Dürreperioden oder anderen extremen Wetterereignissen.</p><p>Die internationale Staatengemeinschaft hat sich deshalb im Jahr 2015 auf dem Klimagipfel in Paris darauf geeinigt, dass der globale Anstieg der Temperatur die Schwelle von 1,5 Grad nach Möglichkeit nicht überschreiten soll. Der Anstieg soll auf<strong>deutlich unter</strong>2 Grad begrenzt werden. Dies kann nur gelingen, wenn der weltweite Ausstoß von Treibhausgasen schnell und drastisch reduziert wird.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Der Ausstoß (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Emission#alphabar">Emission</a>⁠) von Treibhausgasen geht in Deutschland seit 1990 zurück: von 1.252 Millionen Tonnen (Mio. t) Kohlendioxid-Äquivalenten im Jahr 1990 auf 649 Mio. t im Jahr 2024. Insgesamt entspricht dies einem Rückgang von über 48 %. Trotz deutlicher Sondereffekte in einzelnen Jahren folgt der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ einem langfristigen Abwärtstrend. Nach einer Phase der Stagnation sind die Emissionen in den Jahren 2018 bis 2024 deutlich gesunken, vor allem durch den steigenden Anteil erneuerbarer Energien und Rückgange bei der fossilen Energieerzeugung. 2024 sanken die Emissionen gegenüber dem Vorjahr deutlich um 23 Mio. t ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Kohlendioxid-quivalente#alphabar">Kohlendioxid-Äquivalente</a>⁠ bzw. um 3,4 % (vgl.<a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/klimaziele-bis-2030-erreichbar">UBA-Pressemeldung 11/2025</a>).</p><p>Ende 2015 wurde mit dem Übereinkommen von Paris ein Nachfolge-Abkommen für das Kyoto-Protokoll vereinbart. Die bisherige Entwicklung macht deutlich, dass intensive Anstrengungen beim ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>⁠ notwendig sind, um die Ziele zu erreichen. Die Bundesregierung hat dazu beginnend mit dem<a href="https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Aktionsprogramm_Klimaschutz/aktionsprogramm_klimaschutz_2020_broschuere_bf.pdf">Aktionsprogramm Klimaschutz 2020</a>sowie dem<a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/klimaschutz/massnahmenprogramm-klima-1679498">Klimaschutzprogramm 2030</a>und dem<a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/suche/klimaschutzprogramm-2023-2226992">Klimaschutzprogramm 2023</a>Maßnahmen eingeleitet. Mit dem<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/ksg/index.html">Bundes-Klimaschutzgesetz</a>wurden verbindliche Jahresemissionsgesamtmengen beschlossen, um das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Minderungsziel von „mindestens 65 %“ bis zum Jahr 2030 und die Treibhausgasneutralität in 2045 sicherzustellen.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ basiert auf den Daten des<a href="https://unfccc.int/ghg-inventories-annex-i-parties/2025">Nationalen Treibhausgasinventars</a>der Jahre 1990 bis 2023 (Stand EU-Berichterstattung, Januar 2025) sowie separat errechnete Emissionsdaten für das Jahr 2024 (vgl.<a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/klimaziele-bis-2030-erreichbar">UBA-Pressemeldung 10/2025</a>). Die Methodik zur Berechnung wird im jeweils aktuellen<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/berichterstattung-unter-der-klimarahmenkonvention-9">Inventarbericht</a>beschrieben. Dabei werden die Emissionen aller im Kyoto-Protokoll geregelten Treibhausgase (zum Beispiel Kohlendioxid, Methan) normiert zusammengefasst. Da die verschiedenen Gase das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠ unterschiedlich beeinflussen, wird ihr Effekt auf die Wirkung von Kohlendioxid normiert (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Kohlendioxid-quivalente#alphabar">Kohlendioxid-Äquivalente</a>⁠).</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie in im Daten-Artikel<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-deutschland">"Treibhausgas-Emissionen in Deutschland"</a>.<br></p>

GcBÜK400 - Cadmium im Oberboden

Cadmium verdient unter den Schwermetallen besondere Beachtung, da seine Toxizität für Tiere und Menschen erheblich größer als die anderer Schwermetalle ist. Als Akkumulationsgift wird es im Körper angereichert und kann dort über Jahrzehnte verbleiben. Auf Grund seiner chemischen Verwandtschaft zum Zink kommt es fast ausschließlich mit diesem vor, insbesondere in allen zinkführenden Mineralen (u. a. Zinkblende, Galmei) und Gesteinen. Die durchschnittliche Cd-Konzentration der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 0,1 mg/kg, in Böden finden sich Gehalte in der Regel 0,50 mg/kg. Im Gegensatz zu As und anderen Schwermetallen (z. B. Cr, Ni) ist in den oberflächennah anstehenden sächsischen Hauptgesteinstypen keine geochemische Spezialisierung auf Cd nachweisbar. Die petrogeochemische Komponente liegt im Bereich des Clarkwertes um 0,1 mg/kg. In den Erzlagerstätten ist Cd vor allem an die Zinkerze der polymetallischen hydrothermalen Gänge und teilweise an die Skarnlagerstätten und stratigen-stratiformen Ausbildungen gebunden (chalkogene Komponente). Seit Beginn der Industrialisierung gelangt Cadmium über die Emissionen der Buntmetallhütten, die Verbrennung von Kohlen und Erdöl und in jüngerer Zeit über Galvanotechnik, Müllverbrennung, Düngemittel, Klärschlämme und Komposte anthropogen in die Umwelt. Während in den Oberböden Nord- und Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (Cd-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen zu einer relativen Anreicherung. Eine Abhängigkeit vom Tongehalt ist insofern festzustellen, dass die sandigen Substrate gegenüber lehmigen Substraten etwas niedrigere Cd-Gehalte aufweisen. Auf Acker- und Grünlandstandorten sind im Vergleich zu den Waldstandorten im Oberboden höhere Cd-Gehalte anzutreffen, da infolge der sehr niedrigen pH-Werte unter Forst eine Cd-Mobilisierung und Verlagerung in größere Bodentiefen stattfindet. Besonders hohe Cd-Belastungen befinden sich im Freiberger Raum, die durch die geogene Cd-Anreicherung bei der Bildung buntmetallführender Erzgänge aber vor allem anthropogen durch die Verhüttung von Zinkerzen verursacht werden. Die höchsten Gehalte sind in den Oberböden in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte sowie in geringeren Konzentrationen östlich davon (in Hauptwindrichtung) festzustellen. Andere Lagerstättengebiete mit Zinkverzungen im Westerzgebirge und in der Erzgebirgsnordrandzone weisen nur schwach erhöhte Gehalte auf. Eine besondere Stellung bei der Belastung mit Cadmium nehmen die Auenböden der Freiberger und der Vereinigten Mulde ein. Durch die Abtragung von Böden mit geogen verursachten Anreicherungen im Einzugsgebiet und den enormen anthropogenen Zusatzbelastungen durch die Erzaufbereitung und die Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu hohen Cd-Anreicherungen. In den Auenböden der Elbe und Zwickauer Mulde treten dagegen deutlich niedrigere Gehalte auf. Die geogenen und anthropogenen Prozesse führen im Freiberger Raum und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu flächenhaften Überschreitungen der Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Cadmium.

2D-Seismik

Das Thema zeigt die Lage der 2D-seismischen Messungen nach derzeitigem Kenntnisstand in den am KW-Verbund beteiligten Bundesländern. Diese Messungen dienen der Strukturerkennung mit dem Ziel unterirdische Lagerstätten (im Wesentlichen Erdgas bzw. Erdöl) zu explorieren.

3D-Seismik

Das Thema zeigt die Lage der 3D-seismischen Messungen nach derzeitigem Kenntnisstand in den am KW-Verbund beteiligten Bundesländern. Diese Messungen dienen der Strukturerkennung mit dem Ziel unterirdische Lagerstätten (im Wesentlichen Erdgas bzw. Erdöl) zu explorieren.

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