Veranlassung
„Algenblüten“ sind deutlich sichtbare Zeichen für die multiplen Belastungen, denen unsere Binnengewässer ausgesetzt sind, wie z. B. Nährstoffeinträge, Folgen des Klimawandels – insbesondere Dürren und Starkregen – oder physische und biologische Strukturveränderungen. Diese können mit erheblichen Nutzungseinschränkungen einhergehen. Das massenhafte Fischsterben in der Oder 2022 hat eindrücklich gezeigt, welche Auswirkungen auf Ökosysteme durch das Freisetzen von Algentoxinen entstehen können, und dass dafür verantwortlichen Prozesse möglicherweise so schnell und großräumig ablaufen, dass klassische Monitoring-Strategien diese nicht erfassen. Die Gewässerfernerkundung bietet die Möglichkeit, Algenblüten über die Chlorophyll-a-Konzentration großflächig mittels Satellitendaten zu erheben und Informationen in nahe-Echtzeit bereitzustellen.
Eine bundesweite Überwachung von Algen in Fließ- und Standgewässern ist aufgrund des umfassenden Copernicus-Programms der EU technisch möglich und inhaltlich notwendig, um den Behörden zukünftig ein effizientes Gewässermonitoring und z. B. eine Früherkennung kurzzeitig auftretender Ereignisse mit Algenmassenentwicklungen zu ermöglichen. Zudem bieten die Daten wichtige Informationen für die Bewirtschaftung von Trinkwassertalsperren und Badegewässern.
Ziele
- Automatisierte, skalierbare Ableitung von Chlorophyll-a-Konzentrationen und ergänzenden Gewässergüteparametern aus räumlich- und zeitlich hochaufgelösten, großflächig verfügbaren Satellitendaten für Beispielgewässer (Fließ- und Standgewässer).
- Kalibrierung, Validierung und Qualitätssicherung der erzeugten Daten mittels vorhandener In-situ-Daten
- Entwicklung und automatisierte Erzeugung anwendungsbezogener, maßgeschneiderter Indikatoren, Produkte und Visualisierungen
- Entwicklung einer digitalen Anwendung auf der Cloud-Plattform CODE-DE inkl. Bereitstellung der erzeugten Daten und Produkte
- Planspiele für konkrete Anwendungsfelder – u. a. zur Einbindung von Fernerkundung in die Berichterstattung
Der Algenmonitor wird auf diesen Grundlagen eine wissenschaftlich fundierte Anwendung demonstrieren, die für den behördlichen Einsatz frei verfügbare, zeitlich hochaufgelöste Gewässerfernerkundungsdaten von Beispielgewässern zur Verfügung stellt. Da die Anwendung auf Open-Source-Bausteinen beruht, schafft dies eine Basis für eine Skalierung auf das ganze Bundesgebiet.
Die Bundesanstalt für Gewässerkunde, das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und das Umweltbundesamt starteten im August 2024 das Verbundprojekt „Algenmonitor“, gefördert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV).Grundlegende Ziele des Verbundprojektes sind, auf Basis von Satellitendaten räumlich- und zeitlich hochaufgelöste Chlorophyll-a-Konzentrationen, für die Anwendungen maßgeschneiderte Produkte und weitere spezifische Indikatoren für (schädliche) Algenblüten bereitzustellen. Die Anwendung des Algenmonitors soll in diesem Projekt anhand von Beispielgewässern erprobt werden; angestrebt sind je nach Verfügbarkeit von In-situ-Daten mindestens drei große Fließgewässer und drei Standgewässer. Die erforderlichen Prozessierungsschritte werden auf der cloudbasierten Prozessierungsplattform CODE-DE implementiert. Anhand der Beispielgewässer können dieprozessierten Gewässerfernerkundungsdaten von Flüsse und Seen mit In-situ-Daten des Bundes, der Bundesländer und aus wissenschaftlichen Messnetzen (z. B. eLTER) validiert und ergänzt werden. Durch die Einbeziehung der Copernicus-Daten und -Dienste entsteht eine Grundlage, die es den Behörden von Bund und Ländern potentiell ermöglicht, wichtige Wassergüte-Parameter für die bundesweite Gewässerüberwachung großflächig zu erheben und in Wert zu setzen.
Ziel des Vorhabens ist es, Gewässerfernerkundungsdaten für die weitere Verwendung zu erschließen und konkrete Anwendungsmöglichkeiten aufzuzeigen.
<p> <p>Der UBA-CO₂-Rechner hilft, einfach, aber wissenschaftlich fundiert die eigene CO₂-Bilanz zu ermitteln. Bei der jährlichen Datenaktualisierung wurden weitere Verbesserungen umgesetzt, etwa bei der Erfassung von Strombezügen und der Berücksichtigung von Nicht-CO₂-Effekten des Luftverkehrs. Zudem wurde ein CO₂-Haushaltsrechner eingeführt und der Veranstaltungsrechner mit Speicherfunktion versehen.</p> </p><p>Der UBA-CO₂-Rechner hilft, einfach, aber wissenschaftlich fundiert die eigene CO₂-Bilanz zu ermitteln. Bei der jährlichen Datenaktualisierung wurden weitere Verbesserungen umgesetzt, etwa bei der Erfassung von Strombezügen und der Berücksichtigung von Nicht-CO₂-Effekten des Luftverkehrs. Zudem wurde ein CO₂-Haushaltsrechner eingeführt und der Veranstaltungsrechner mit Speicherfunktion versehen.</p><p> Jahresupdate des UBA-CO2-Rechners <p>Ob beim Heizen oder beim Autofahren: Auf Basis von erneuerbaren Energien kommt Energie immer mehr elektrisch „ins Haus“. Das stellt auch die Ermittlung des persönlichen CO2-Fußabdrucks vor neue Herausforderungen. Neue Großverbraucher wie Wärmepumpe und E-Auto mit eigenen Stromverträgen einerseits, Photovoltaikanlagen und Batteriespeicher andererseits müssen detaillierter erfasst und auseinandergehalten werden. Neben dem jährlichen Datenupdate wurde im UBA-CO2-Rechner deshalb die Erfassung von Strombezug und Stromerzeugung überarbeitet und an die erste Stelle der Erfassung gesetzt. </p> <p>Eine weitere Neuerung fällt weniger auf. Bei der Berechnung der Klimawirkung von Flugreisen werden die sogenannten Nicht-CO2-Effekte, die zum Beispiel aus Kondensstreifen und Stickoxidemissionen entstehen, nicht mehr pauschal, sondern in Abhängigkeit von Flugrouten ermittelt. Jede Flugroute wird individuell berechnet. So verursachen zum Beispiel Flüge in polaren Regionen höhere Nicht-CO2 Effekte durch Stickstoffoxide (NOx) und Wasserdampf. Diese genauere Berechnung wurde durch Forschungsarbeiten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Auftrag des Umweltbundesamts möglich. Mehr Informationen zur Klimawirkung des Flugverkehrs finden sich in der UBA-Broschüre „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/klimawirkung-des-luftverkehrs">Klimawirkung des Luftverkehrs</a>“.</p> <p>Fortschritte in der Klimapolitik machen sich auch in der persönlichen CO2-Bilanz bemerkbar. So sind die durchschnittlichen Treibhausgasemissionen erstmalig unter 10 Tonnen CO2-Äquivalente pro Person und Jahr gesunken. Dabei werden im UBA-CO2-Rechner nicht nur die in Deutschland entstehenden Treibhausgasemissionen, sondern auch die Emissionen von importierten Gütern berücksichtigt. Auf persönlicher Ebene kann dieser Wert mit wenigen sogenannten Big Points wie Wohnraumdämmung, Sparduschkopf, pflanzenbetonter Ernährung oder E-Auto weiter halbiert werden (siehe Abbildung). Dies lässt sich auch einfach mit dem UBA-CO2-Rechner mit eigenen Werten nachrechnen.</p> CO2-Haushaltsrechner und Veranstaltungsrechner als erweitertes Angebot <p>Vielfach wurde ein „CO2-Haushaltsrechner“ von Nutzer*innen gewünscht, jetzt ist er da. Mit diesem neuen Angebot können auch Paare, Familien oder Wohngemeinschaften einfach eine gemeinsame CO2-Bilanz für alle Bewohner*innen erstellen. Verbräuche, die wie beim Strom oder beim Heizen von allen verursacht werden, müssen nur noch einmal eingegeben werden. Gleichzeitig sind aber weiterhin personenscharfe Angaben für den Konsum z.B. bei Flugreisen oder der Autonutzung möglich. </p> <p>Grundlegend überarbeitet wurde der CO2-Rechner für Veranstaltungen. Die neue Speicherfunktion ist vor allem hilfreich für die Bilanzierung von Veranstaltungen, die mit dem Blauen Engel ausgezeichnet werden sollen. Die Bearbeitungstiefe lässt sich jetzt besser steuern. So kann der Energieverbrauch des genutzten Gebäudes entweder über eine einfache Verbrauchsschätzung über die Veranstaltungsfläche oder über die genaue Eingabe einzelner Verbrauchswerte erfasst werden. Auch bei der Besuchermobilität gibt es verschieden umfangreiche Erfassungsmöglichkeiten von „ganz einfach“ bis „ganz genau“. Auch digitale Veranstaltungen können mit dem Rechner bilanziert werden.</p> Über den UBA-CO2-Rechner <p>Mit dem UBA-CO2-Rechner kann jede und jeder den persönlichen CO2-Fußabdruck mit unterschiedlicher Detailtiefe und transparenten Ergebnisdarstellungen bestimmen. Das Onlinetool wird von Bürgerinnen*Bürgern, von Medien, im Rahmen von wissenschaftlichen Studien und Bildungsveranstaltungen, aber auch zur Bestimmung von Zahlungen zur freiwilligen Kompensation intensiv genutzt. Im Factsheet „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/einsatzmoeglichkeiten-des-uba-co2-rechners-in">Einsatzmöglichkeiten des UBA-CO2-Rechners in Kommunen</a>“ finden sich hierzu nützliche Hinweise und Praxisbeispiele. Den Rechner gibt es seit 2008. Das gesteigerte öffentliche Interesse am <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a> hat die Zugriffszahlen seit 2018 vervielfacht.</p> <p>Datengrundlage für den UBA-CO2-Rechner sind unter anderem die jeweils aktuellen Daten der <a href="https://ag-energiebilanzen.de/">AG Energiebilanzen</a> zum Energieverbrauch in Deutschland, Daten aus dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/emissionsdaten#tremod">Emissionsberechnungsmodell TREMOD</a> für Verkehrsemissionen sowie Daten der umweltökonomischen und volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung. Ein direkter Vergleich mit den Werten aus der nationalen Treibhausgasberichterstattung ist nicht möglich, da der UBA-CO2-Rechner auch den Import von Waren sowie den internationalen Flugverkehr berücksichtigt. Eine Ausführliche Darstellung der Berechnungs- und Datengrundlagen findet sich in den „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/der-uba-co2-rechner-fuer-privatpersonen-0">Hintergrundinformationen zur Version 5.0</a>“.</p> </p><p>Informationen für...</p>
Die Forscher planen, die Effizienz von Windkraftanlagen zu steigern. Dazu betrachten sie nicht nur einzelne Teile der Windkraftanlagen, sondern die gesamte Wirkungskette von der Energieerzeugung in der Anlage bis hin zur Netzanbindung. Kooperationspartner aus dem Fraunhofer-Institut für Windenergie- und Energiesystemtechnik und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt unterstützen sie dabei. Die Forschergruppe will mit ihrem Vorhaben einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Windenergietechnologie leisten und Niedersachsens Position als innovativen Standort der Windenergie weiter stärken.