Die Qualität von Wettervorhersagen, saisonalen Simulationen und Klimaprojektionen hängt entscheidend von der Darstellung von Land-Atmosphäre (L-A) Rückkopplungen ab. Diese Rückkopplungen sind das Ergebnis eines hochkomplexen Netzwerks von Prozessen und Variablen, die mit dem Austausch von Impuls, Energie und Masse im L-A-System zusammenhängen. Derzeit gibt es in diesem Bereich erhebliche Wissenslücken, die das vorgeschlagene Projekt schließen soll. Die Land Atmosphäre Feedback Initiative (LAFI) ist ein interdisziplinäres Konsortium von Wissenschaftler:innen aus Atmosphären-, Agrar- und Bodenwissenschaften, Biogeophysik, Hydrologie und Neuroinformatik, das eine neuartige Kombination fortschrittlicher Forschungsmethoden vorschlägt. Das übergeordnete Ziel von LAFI ist es, L-A-Rückkopplungen durch synergistische Beobachtungen und Modellsimulationen von der turbulenten (ca. 10 m) bis zur Meso-Gamma-Skala (ca. 2 km) über tägliche bis saisonale Zeitskalen zu verstehen und zu quantifizieren. LAFI besteht aus einer Reihe eng miteinander verflochtener Projekte, die sich mit sechs Forschungszielen und Hypothesen befassen zu 1) alternativen Ähnlichkeitstheorien, 2) der Landoberflächen-Heterogenität, 3) der Partitionierung der Evapotranspiration, 4) dem Entrainment, 5) der synergetischen Untersuchung von L-A-Feedback und 6) eine Ad-hoc-Untersuchung von Klimaextremen, falls während des gemeinsamen Feldexperiments Dürren oder Hitzewellen auftreten. Die Zusammenarbeit zwischen den zwölf Projekten wird durch drei Querschnittsarbeitsgruppen zu tiefergehendem Lernen, Sensorsynergie und Upscaling sowie dem LAFI-Multimodell-Experiment gestärkt. Unsere Forschung umfasst A) die Erweiterung und den Betrieb des Land-Atmosphere Feedback Observatory der Universität Hohenheim mit einer einmaligen Synergie von Instrumenten, z. B. die erstmalige Kombination von Messungen von Wasserisotopen, faseroptischen Temperatursensoren und scannende Lidar-Systeme sowie die Auswertung der Langzeitdatensätze des Meteorologischen Observatoriums Lindenberg des Deutschen Wetterdienstes, B) wenig untersuchte und verstandene Prozesse im L-A-System wie z. B. Entrainment, C) die Verbesserung und Anwendung von L-A Systemmodellen bis hinunter zu den turbulenz-erlaubenden Skalen mit erweiterter Darstellung von Vegetation und stabilen Wasserisotopen, D) die Anwendung von Methoden des tiefergehenden Lernens zur Identifizierung von potenziell neue Faktoren in Prozessbeschreibungen, die in das L-A-System der nächsten Generation integriert werden sollen. Damit werden wir den mehrdimensionalen Phasenraum von L-A-Systemvariablen mit prozessbasierten Metriken über eine gesamte Vegetationsperiode charakterisieren. Gefördert durch die eng verwobene Verbundforschung ist die LAFI-Forschungsgruppe in der Lage, entscheidende neue Erkenntnisse zu gewinnen, um unser Verständnis von L-A-Rückkopplungen zu vertiefen und die Kopplungsstärken über landwirtschaftliche Regionen in Mitteleuropa zu charakterisieren.
<p>Alle Wirtschaftsbereiche zusammen verbrauchen fast drei Viertel der in Deutschland benötigten Primärenergie. Der Anteil des verarbeitenden Gewerbes am Primärenergieverbrauch aller Produktionsbereiche lag 2022 bei rund 46 Prozent. Der Energiebedarf dieses Gewerbes blieb im Zeitraum 2010 bis 2022 etwa konstant, der spezifische Energieverbrauch pro Tonne Stahl, Glas oder Chemikalien ging aber zurück.</p><p>Der Energiebedarf Deutschlands</p><p>Der gesamte Primärenergiebedarf Deutschlands betrug im Jahr 2022 nach dem Inländerkonzept rund 11.854 Petajoule (PJ). Dabei wird der Verbrauch inländischer Wirtschaftseinheiten in der übrigen Welt in die Berechnung des Gesamtverbrauchs einbezogen, während der Verbrauch gebietsfremder Einheiten im Inland unberücksichtigt bleibt. Die privaten Haushalte in Deutschland verbrauchten rund 30 % der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a>. Die Wirtschaft mit ihren vielen Produktionsbereichen benötigte die übrigen 70 %. Zu diesen Bereichen zählen das Herstellen von Waren, das Versorgen mit Energie und der Warentransport. All diese Produktionsbereiche verbrauchten im Jahr 2022 zusammen mehr als 8.170 PJ Primärenergie (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch 2022 (Inländerkonzept)“).</p><p>Zur Begriffsklärung: Mit der Präposition „primär“ betonen Fachleute, dass der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/primaerenergiegewinnung-importe">“Primär“-Energiebedarf</a> sowohl den realen Energiebedarf bei Energieverbrauchern erfasst als auch die Energieverluste, die bei der Bereitstellung und beim Transport von Energie entstehen. Und diese Verluste sind hoch: Mehr als ein Drittel aller Primärenergie geht bei der Bereitstellung und beim Transport von Energie verloren <a href="https://www.destatis.de/GPStatistik/receive/DEMonografie_monografie_00003790">(Statistisches Bundesamt 2006)</a>.</p><p>Der Energiebedarf des verarbeitenden Gewerbes</p><p>Die Firmen, die Waren herstellen, werden als „verarbeitendes Gewerbe“ bezeichnet. Sie hatten von allen Produktionsbereichen im Jahr 2022 mit circa 3.768 PJ den größten Primärenergiebedarf. Das ist ein Anteil von rund 46 % am Energieverbrauch aller Produktionsbereiche. Der nächstgrößte Energieverbraucher war die Energieversorgung mit 1.594 PJ (oder 19,5 % Anteil am <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergieverbrauch#alphabar">Primärenergieverbrauch</a>), gefolgt vom Verkehr mit 1.121 PJ (oder 13,7 % Anteil am Primärenergieverbrauch) (siehe Abb. „Anteil wirtschaftlicher Aktivitäten am Primärenergieverbrauch aller Produktionsbereiche 2022“).</p><p>Primärenergienutzung des verarbeitenden Gewerbes</p><p>Die Primärenergienutzung innerhalb des verarbeitenden Gewerbes verteilt sich auf verschiedene Produktionssektoren (siehe Abb. „Anteile der Sektoren am <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergieverbrauch#alphabar">Primärenergieverbrauch</a> des verarbeitenden Gewerbes 2022“). Ein wichtiger Sektor ist dabei die Chemieindustrie. Sie benötigte im Jahr 2022 mit rund 1.592 PJ von allen Sektoren am meisten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a> zur Herstellung ihrer Erzeugnisse. Das ist ein Anteil von 42,3 % am Energieverbrauch im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=verarbeitenden_Gewerbe#alphabar">verarbeitenden Gewerbe</a>. Weitere wichtige Energienutzer sind die Metallindustrie mit einem Anteil von 14,7 % sowie die Hersteller von Glas, Glaswaren, Keramik, verarbeiteten Steinen und Erden mit 7,3 % am Energieverbrauch im verarbeitenden Gewerbe.</p><p>Die Energie wird Unternehmen dabei als elektrischer Strom, als Wärme (etwa als Dampf oder Thermoöl) sowie direkt in Form von Brennstoffen (wie Erdgas, Kohle oder <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a>) zur Verfügung gestellt.</p><p>Gleichbleibender Primärenergieverbrauch</p><p>Seit dem Jahr 2010 blieb der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergieverbrauch#alphabar">Primärenergieverbrauch</a> in fast allen Produktionssektoren relativ konstant (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch ausgewählter Sektoren des verarbeitenden Gewerbes“).</p><p>Gesunkene und gestiegene Primärenergieintensität </p><p>Die Primärenergieintensität beschreibt, wie viel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a> bezogen auf die erzielte Bruttowertschöpfung eines Produktionsbereichs oder Wirtschaftszweigs verbraucht wird. Die Entwicklung dieser Energieintensität über mehrere Jahre kann einen Hinweis darauf geben, ob in einem Wirtschaftszweig energieeffizient gearbeitet wird.</p><p>Die Primärenergieintensität einzelner Wirtschaftszweige entwickelte sich im Zeitraum 2010 bis 2021 unterschiedlich (siehe Abb. „Primärenergieintensität ausgewählter Sektoren des verarbeitenden Gewerbes“):</p><p>Begrenzte Aussagekraft der Primärenergieintensität</p><p>Schwankende Preise für Rohstoffe und Produkte sowie andere äußere Wirtschaftsfaktoren oder ggf. auch die Auswirkungen der weltweiten Corona-Pandemie beeinflussen zwar die Bruttowertschöpfung, nicht aber die Energieeffizienz eines Prozesses. Die Primärenergieintensität eignet sich daher nur eingeschränkt, um die Entwicklung der Energieeffizienz in den jeweiligen Herstellungsprozessen zu beschreiben. Dies ist unter anderem deutlich bei den Kokerei- und Mineralölerzeugnissen zu sehen.</p>
In vorangegangenen Untersuchungen an hochstickstofflegierten martensitischen Stählen mit (Masseprozent) 15 Cr und 1 Mo wurde eine deutliche Zunahme der Nahordnung und Restaustenitstabilität gefunden, wenn 0.6 C gegen 0.6 N und besonders wenn gegen (0.3 C 0.3 N) ausgetauscht wird. Die starke Nahordnung durch (C N) überrascht, weil C allein die Bildung von Clustern unterstützt. Dieser unerwartete (C N)Effekt ist von Bedeutung für austenitische Stähle, z.B. zur Erhöhung der Austenitstabilität in nichtmagnetisierbaren oder Tieftemperaturanwendungen bzw. zur Einsparung von Legierungselementen. Der letztere Fall wird ausgewählt, um daran die metallphysikalischen Ursachen zu studieren und einen kostengünstigen, korrosionsträgen Austenit für den Verschleißschutz zu entwickeln, der z.Zt. noch fehlt. Das Projekt soll in Zusammenarbeit mit dem Institut für Metallphysik in Kiev durchgeführt werden.
Gegenstand des Antrags ist die Feststellung der Pläne für das Vorhaben der Reaktivierung der Staudenbahn im Abschnitt Gessertshausen bis Langenneufnach für den Schienenpersonennahverkehr.
Ab der Infrastrukturgrenze bei Strecken-km 0+820 soll die gesamte Bahnstrecke bis hinter den Bahnhof Langenneufnach auf einer Länge von rund 13 km ertüchtigt werden. Der Bahnkörper wird teilweise verfestigt und alle Durchlässe erneuert. Der Schotter wird ausgebaut und gereinigt. Neue Schienen und Schwellen werden verlegt.
Die gesamte Bahnstrecke bis km 13+670 nach dem Bahnhof Langenneufnach, kurz vor der bestehenden Eisenbahnüberführung über die Neufnach wird elektrifiziert und für Fahrgeschwindigkeiten bis zu 140 km/h ertüchtigt für den Betrieb von neuen schnellen Elektrotriebzügen. Für die Oberleitung kommen Stahlprofil-Maste zum Einsatz, bestehend aus einem H-förmigen Walzprofil aus Stahl mit einem angeschweißten Mastfuß, welche auf ein Betonfundament geschraubt werden. Das Ladegleis am privaten Gleisanschluss Holzverladeplatz bei Reitenbuch, welcher erhalten wird, wird nur so weit elektrifiziert, dass die einfahrende Lokomotive noch mit Strom versorgt wird. Der verbleibende Bereich bis zum Gleisabschluss wird nicht elektrifiziert.
Alle Bahnhöfe und Haltepunkte werden erneuert. Zwei zusätzliche Haltepunkte - Fischach Nord und Langenneufnach Nord - werden gebaut. Im Wald zwischen Fischach und Margertshausen bei Strecken-km 5+100 wird ein Betriebsbahnhof mit einer befestigten Fläche als Lagerplatz und Wendefläche für Lastkraftfahrzeuge und vier Gleisen, von denen zwei jeweils am Anfang und am Ende über eine Weiche mit der Hauptstrecke verbunden sind, gebaut; zudem soll sich dort künftig ein Abstellgleis für Personenzüge befinden.
Ein vorübergehender Eingriff während der Bauzeit wird in etwa 500 Teilbereiche
von privaten Grundstücken erforderlich sein. Tatsächlicher Grunderwerb von anteiligen Flächen wird bei etwa 60 Grundstücken erforderlich werden.
Außerdem muss bei einigen Grundstücken eine Grunddienstbarkeit für die neue
Streckenlängsverkabelung vereinbart und eingetragen werden.
Die bestehenden Bahnseitengräben werden, wo erforderlich, ausgebaut oder bei Änderungen an den bestehenden Verhältnissen neu angelegt.
Die Entwässerung der Bahnanlagen erfolgt, wie im Bestand, über die Böschung
oder großflächige Versickerung oder Ableitung über die Bahnseitengräben.
In Bereichen, in denen dies beispielsweise aus Platzgründen nicht möglich ist, wird eine
Tiefenentwässerung angeordnet. Sofern die Bahnseitengräben zugewachsen sind, sollen diese mit den vorhandenen Durchlässen geräumt werden, sodass der ursprüngliche
Oberflächenabfluss wieder gewährleistet ist.
Vor dem Einbau des neuen Gleisschotters wird anstelle des Einbaus einer Planumsschutzschicht eine Kalkstabilisierung durchgeführt, damit ein trag- und entwässerungsfähiges Planum gewährleistet ist. An Stellen, an denen außerhalb der Bahnhofsbereiche von der bisherigen Gleislage abgewichen werden muss, soll im Vorfeld der Herstellung des neuen Bahndamms eine Auflastschüttung durchgeführt werden.
Vorhandene Leitungen im Bereich des Bahnkörpers werden, wo notwendig, verlegt.
Entlang der gesamten Bahnstrecke soll eine längslaufende Kabeltrasse verlegt
werden mit Kabelzugschächten in regelmäßigen Abständen.
Drei bereits vorhandene Freileitungsquerungen über die Bahnstrecke werden zurückgebaut und in erdverlegter Form wiederhergestellt.
Die Anzahl der 31 bisher bestehenden Bahnübergänge wird auf 15 reduziert. Sämtliche Bahnübergänge, die erhalten bleiben, werden umgebaut und einschließlich der angrenzenden Geh- und Radwege technisch gesichert. An zwei Bahnübergängen werden zusätzliche Lichtsignalanlagen installiert. Die aufzulassenden Bahnübergänge werden im Zuge der Maßnahme zurückgebaut. Für alle Grundstücke, die durch die Schließung von Bahnübergängen nicht mehr erreichbar wären, werden alternative Zufahrten geschaffen.
Die bestehende Brücke und die Widerlager bei Strecken-km 8+163 über die Schmutter werden abgebrochen. Es wird eine neue Eisenbahnüberführung in Form einer Brücke aus Stahl mit Widerlagern aus Beton errichtet. An diese Brücke wird seitlich ein Fußgängersteg angebracht, der jedoch vom Brückenbauwerk unabhängig ist.
Auch die bestehende Brücke und die Widerlager bei Strecken-km 9+767 über die Neufnach werden abgebrochen und es wird eine neue Eisenbahnüberführung in Form einer Brücke aus Stahl mit Widerlagern aus Beton errichtet.
Für Fußgänger und Radfahrer wird in Wollmetshofen eine neue Brücke aus Stahl mit Fundamenten aus Beton über die Neufnach errichtet, die das Schützenheim mit dem Haltepunkt Wollmetshofen verbindet.
Am Bahnhof Langenneufnach soll ein Betriebsgebäude mit Satteldach aus Dachziegeln errichtet werden, welches neben den Räumen für die Technik, die Energieversorgung des Stellwerks sowie Sanitär- und Aufenthaltsräumen für das Personal auch eine Verkaufsstelle für Backwaren beinhalten soll.
Die Bahnhöfe Fischach und Langenneufnach erhalten jeweils ein Durchfahrgleis und ein
Kreuzungsgleis. Der Haltepunkt Margertshausen wird im Zuge des Umbaus geringfügig nach
Süden verschoben. Der südliche Bahnsteigzugang rückt dadurch etwas in Richtung Ortsmitte. Als zweite Station beinhaltet die Planung in Fischach den Haltepunkt Fischach Nord. In Wollmetshofen wird der Haltepunkt etwas nach Süden verschoben.
Die Bahnhöfe Fischach und Langenneufnach erhalten einen Mittelbahnsteig, alle restlichen Haltepunkte einen Seitenbahnsteig. Sämtliche Bahnsteige sollen mit einer Höhe von 76 cm über Schienenoberkante, einer Breite von mindestens 2,75 m und einer Bahnsteiglänge von 155 m mit Erweiterungsmöglichkeit auf 170 m ausgelegt werden. Alle Stationen werden mit moderner Beleuchtungstechnik ausgestattet, die einerseits die Sicherheit gewährleisten und andererseits die Auswirkungen auf benachbarte Grundstücke sowie die Umwelt auf ein minimales Maß begrenzen soll.
An den Gleisüberquerungen zum Mittelbahnsteig in den Bahnhöfen Fischach und Langenneufnach werden Reisendensicherungsanlagen - kleine Schranken und Blinkleuchten, die eine Überquerung der Gleise verhindern, sobald ein Zug sich nähert, installiert.
Als notwendige Folgemaßnahme muss in einem Wohngebiet in Dietkirch zwischen Gessertshausen und Margertshausen bahnrechts ein Feldweg verlegt werden, ebenso ein Feldweg zwischen Dietkirch und Margertshausen sowie weitere bahnrechte Feldwege zwischen dem vierten und fünften und dem sechsten und siebten Bahnübergang sowie dem siebten Bahnübergang und dem Bahnhof Fischach. Ebenso muss die Zufahrt zum Anwesen Wollishauser Weg 8 in Margertshausen in versetzter Lage neu gebaut werden.
Ersatzzufahrten sind auch vorgesehen zu den Anwesen Bachgasse 6 in Fischach und Neufnachstraße 2 in Fischach.
Vom Bahnübergang 10 Elmischwang aus wird in Richtung Osten ein etwa 130 m langer
Feldweg neu angelegt bis zur bereits vorhandenen Überfahrt über den Graben.
Für den aufzulassenden Bahnübergang bei Bahn-km 11+863 ist die Herstellung einer Ersatzzufahrt vorgesehen, ebenso für den aufzulassenden Bahnübergang bei Bahn-km 12+110 südlich Schwaben-Kunststoff. Die Erreichbarkeit des Grundstücks wird dort über einen neu zu bauenden Feldweg vom Bahnübergang 13 aus in Richtung Norden wieder hergestellt.
Die komplette Bahnstrecke wird mit moderner Leit- und Sicherungstechnik sowie Telekommunikationstechnik ausgerüstet.
Nördlich des Haltepunkts Langenneufnach Nord gibt es einen Bereich, in dem der Fluss
Neufnach sehr nahe am Bahndamm vorbeiläuft. Aus Standsicherheitsgründen wird der Fluss in diesem Bereich auf einer Länge von etwa 200 m in Richtung Westen vom Bahndamm weg verlegt werden.
Punktuell werden bei Bedarf Zäune aufgestellt, um unerlaubte Wegebeziehungen zu unterbinden. Zusätzlich ist Bestandteil der Planung die Anordnung von Leitplanken oder ähnlichen geeigneten Schutzbauwerken an Stellen, an denen die Gefahr besteht, dass ein Fahrzeug aus einem benachbarten Gebäude auf die Bahnstrecke rollen kann.
Bestandteil des Projekts sind ferner verschiedene naturschutzfachliche Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen auf eigens dafür vorgesehenen Flächen im näheren Umfeld der Bahntrasse.