Die Durchführung ist für das Gesamtvorhaben ein essenzieller Bestandteil. Sie wird benötigt, um beim resistiven supraleitenden Strombegrenzer (eng. super conducting fault current limiter, kurz: SFCL) das elektrische Potential sicher durch die geerdete Kryostathülle zu den Hochtemperatur-Supraleiter-Elementen (kurz: HTS-Elemente) zu leiten. Dabei ist in erster Linie die dielektrische Auslegung entscheidend. Üblicher Anwendungsfall einer Durchführung ist die Leitung der Hochspannung durch eine geerdete Wand oder ein Gehäuse von einer Isolierstoffumgebung in eine andere (z.B. Luft/Öl, Luft/Gas). Im vorliegenden Fall besteht die Isolierstoffumgebung jedoch aus tiefkaltem Stickstoff, der sowohl als Flüssigkeit als auch als Gas vorliegen kann. Die dielektrischen Eigenschaften von flüssigem Stickstoff sind nur teilweise bekannt. Die technische Auslegung einer 380 kV-Durchführung für den Einsatz im flüssigen Stickstoff gilt somit als technisches Neuland. Ebenfalls wichtig ist die Betrachtung des thermomechanischen Verhaltens. Während sich die eine Seite der Durchführung in flüssigem Stickstoff befindet, ragt die andere Seite aus dem Kryostaten heraus und erfährt somit Umgebungstemperatur. Über die gesamte axiale Länge der Durchführung besteht also ein Temperaturunterschied von etwa 200 K wodurch sich im Isoliermaterial thermische Spannungen aufbauen. Hinzu kommt aufgrund der Anforderung eines Nennstromes von 5 kA und einer dadurch erhöhten Leitertemperatur ein Temperaturgradient in radialer Richtung. Insbesondere der initiale Füllvorgang des Kryostaten mit flüssigem Stickstoff stellt dabei eine thermodynamische Belastung dar. Da die Durchführung und ihr Flansch Teil der Kryostat-Hülle sind, müssen entsprechende Anforderungen an die Dichtigkeit und die Druckbeständigkeit berücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens ist es also eine Durchführung zu entwickeln, herzustellen und einer Typprüfung zu unterziehen, die für den Einsatz im SFCL unter kryogenen Bedingungen geeignet ist.
Die im Jahr 2024 durchgeführten Temperaturmessungen im Grundwasser des Landes Berlin zeigen eine Erhöhung der Untergrundtemperaturen im zentralen Innenstadtbereich um bis zu 7 Grad Celsius gegenüber den Randbereichen. Des Weiteren zeigen die Messungen, dass die positiven Temperaturanomalien sich im Vergleich zu den vorherigen Messkampagnen seitlich und in die Tiefe ausdehnen. In der vorliegenden Veröffentlichung werden die Begriffe Grundwassertemperatur und Untergrundtemperatur synonym verwendet, da im gesättigten Bereich von einem thermischen Gleichgewicht zwischen Untergrund und Grundwasser ausgegangen wird. In städtischen Bereichen wird das Grundwasser durch verschiedene menschliche Aktivitäten erwärmt. Abwärme von Gebäuden, Industrieanlagen, Verkehrsinfrastrukturen und unterirdischen Versorgungssystemen (Fernwärmeleitungen, Abwasserkanäle) können die Temperaturen im Grundwasser im Vergleich zu ländlichen Gebieten um mehrere Grad erhöhen. In Menberg et al. (2013) wurde die Ausbreitung von Temperaturanomalien und die Entstehung unterirdischer Wärmeinseln in verschiedenen deutschen Großstädten untersucht. Die Überlagerung zahlreicher Wärmequellen bewirkt langfristig eine flächenhafte Erwärmung, die oft standortspezifisch durch lokale Faktoren gesteuert wird. Die Ursachen für die Temperaturerhöhung sind vielfältig und stehen im direkten Zusammenhang mit der fortschreitenden baulichen Entwicklung, den vorhandenen Nutzungen an der Erdoberfläche und den Auswirkungen des Klimawandels. Es lassen sich direkte und indirekte Beeinflussungen der Grundwassertemperatur unterscheiden (siehe Abbildung 1): Unter einer direkten Beeinflussung der Grundwassertemperatur werden alle Wärmeeinträge in das Grundwasser durch das Abwasserkanalnetz, Fernwärmeleitungen, Stromtrassen und unterirdische Bauwerke wie Tunnel, U-Bahnschächte, Tiefgaragen etc. verstanden. Sie umfassen auch Wärmeeinträge, die mit der Grundwasserwärmenutzung und -speicherung in Verbindung stehen. Unter einer indirekten Beeinflussung der Grundwassertemperatur werden Prozesse im Zuge der Urbanisierung verstanden, die mit der Veränderung des Wärmehaushalts der bodennahen Atmosphäre entstehen. Nach Gross (1991) sind als wichtige Größen zu nennen: Die Störung des Wasserhaushalts durch einen hohen Versiegelungsgrad. Die Veränderung der thermischen Oberflächeneigenschaften wie Oberflächenwärmeleitung und -wärmekapazität durch Versiegelung und Ansammlung von Baukörpern. Die Änderung des Strahlungshaushalts durch Veränderungen in der Luftzusammensetzung. Die anthropogene Wärmeerzeugung. Die Stadt heizt sich langsam auf, speichert Wärme und gibt diese nur langsam wieder an die Umgebung ab, d. h., sie kann allgemein als ein riesiger Wärmespeicher betrachtet werden. Langfristig führt dieser Prozess zu einer Erhöhung des langjährigen Mittels der Lufttemperatur (vgl. Karte Langjähriges Mittel der Lufttemperatur 1981-2010, Karte 04.02 ). Von der langfristigen Erwärmung im urbanen Raum ist auch das oberflächennahe Grundwasser betroffen. Eine Temperaturerhöhung hat Auswirkungen auf die Grundwasserbeschaffenheit und auf die im Grundwasser ablaufenden Prozesse. Höhere Temperaturen führen zu einer stärkeren Sauerstoffzehrung durch eine erhöhte mikrobiologische Aktivität und verändern die Löslichkeit von Gasen und Mineralen (Scheytt 2025). Die Stadt Berlin bezieht ihren Bedarf an Trink- und Brauchwasser ausschließlich aus den lokalen Grundwasservorkommen, wobei die Uferfiltration den Großteil ausmacht. Dem Schutz des Grundwassers vor tiefgreifenden Veränderungen wie z. B. einer Temperaturerhöhung aber auch einer Temperaturerniedrigung ist daher eine große Bedeutung beizumessen – insbesondere vor dem Hintergrund einer zunehmenden geothermischen Nutzung und einer nachhaltigen Wasserwirtschaft. Durch erhöhte Untergrundtemperaturen wird auch die Verdunstungsrate erhöht und folglich die Grundwasserneubildung reduziert. Seit 1978 werden durch die Senatsverwaltung umfangreiche Temperaturmessungen in Grundwassermessstellen im Stadtgebiet durchgeführt, um langfristige Veränderungen der Untergrundtemperatur zu untersuchen. Neben den berlinweiten Messkampagnen in Grundwassermessstellen werden seit 2008 in speziell ausgebauten Temperaturmessstellen mehrfach im Jahr Temperaturtiefenprofile gemessen. Diese Temperaturmessstellen bestehen aus einem geringdimensionierten Vollrohr ohne Filteranbindung an das Grundwasser, so dass diese annähernd bis zur Geländeoberfläche mit Wasser befüllt werden können und eine Temperaturmessung auch im wasserungesättigten Untergrund ermöglichen. Die Erfassung der Temperatur in den oberen 20 Metern erfolgt seit 2021 in einigen Temperaturmessstellen mit Hilfe von Temperaturmessketten automatisiert. Die Temperatur wird an 20 Messknoten in unterschiedlichen Tiefen täglich erfasst. Diese zeitlich hochaufgelösten Messungen ermöglichen eine standortspezifische Betrachtung der oberflächennahen Temperaturen und saisonalen Wärmeeinträge in den Untergrund. In Grundwassermessstellen können (in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser und Temperaturgefälle) Vertikalströmungen die Temperaturschichtung im Messstellenrohr stören, wodurch nicht alle Grundwassermessstellen für die Erfassung von Temperaturtiefenprofilen uneingeschränkt geeignet sind. Besonders in den oberen 20 Metern unter der Oberfläche, in denen jahreszeitlich bedingt die größten Temperaturschwankungen auftreten, kann es im Winter zu beeinträchtigten Messungen kommen, wenn kälteres Wasser wärmeres überlagert (Grundwasser 1987). Gleichzeitig können auffällige Temperaturprofilverläufe Hinweise auf bauliche Defekte (z.B. undichte Rohrverbindungen) einer Messstelle geben. Das vorliegende Kartenwerk der Grundwassertemperatur (2024) soll die Fortschreibung der vorliegenden Dokumentation zur zeitlichen Veränderung der Untergrundtemperatur im Land Berlin bilden, als Genehmigungsgrundlage für grundwassertemperaturverändernde Maßnahmen dienen und Eingangsdaten für die Planung und Auslegung von Anlagen zur Erdwärmenutzung zur Verfügung stellen. Zusätzlich kann es in Kombination mit anderen thematischen Karten wie z. B. der Grundwassergleichenkarte (Umweltatlas: Karte 02.12 ), der Karte für Bohrtiefen der oberflächennahen Geothermie (Geoportal: Bohrtiefen ) oder den geothermischen Potenzialkarten (Umweltatlas: Karte 02.18 ) zur Vorplanung einer energetischen Bewirtschaftung des Grundwassers herangezogen werden. Die Untergrundtemperatur stellt eine wichtige Größe für die Auslegung von Anlagen der oberflächennahen Geothermie dar. Untergrundtemperatur und Temperaturprofile Grundsätzlich unterliegen die Temperaturen an der Erdoberfläche und somit auch der Wärmeeintrag bzw. -austrag periodischen Schwankungen, entsprechend dem Verlauf der Jahreszeiten und dem Tag-Nacht-Zyklus. Die Sonneneinstrahlung beeinflusst die Temperatur an der Erdoberfläche stark und verursacht tägliche und saisonale Temperaturschwankungen im Untergrund. Diese Schwankungen werden jedoch mit zunehmender Tiefe immer mehr gedämpft (siehe Abbildung 2). Die minimalen und maximalen Temperaturen je Messtiefe gleichen sich mit zunehmender Messtiefe immer weiter an, so dass bei der Betrachtung kurzer Zeiträume (< 3 Jahre) in einer Tiefe von 20 m keine Temperaturveränderung mehr messbar sind. Die Eindringtiefe und die Geschwindigkeit, mit der Wärme transportiert wird, ist unter anderem abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des Untergrundes. In wassergesättigten Schichten ist die Wärmeleitfähigkeit größer als in ungesättigten Schichten. Folglich haben der Flurabstand (Abstand zwischen Geländeoberfläche und Grundwasseroberfläche) und die Mächtigkeit der ungesättigten Zone einen starken Einfluss auf den Wärmeeintrag in den Untergrund. Beim Wärmetransport im Untergrund kann zwischen konduktivem und konvektivem Wärmetransport unterschieden werden. Während beim konvektiven Wärmetransport die Wärme durch Materie wie z. B. Grund- und Sickerwasser erfolgt, wird beim konduktiven Wärmetransport Energie ohne Materialbewegung im Gestein weitergeleitet. Häufig liegt eine Mischung aus beiden Wärmetransportarten vor. Der Wärmeeintrag von der Oberfläche ist variabel und in oberflächennahen Schichten oft viel stärker als der geothermische Wärmefluss aus der Tiefe, der hier kontinuierlich und relativ schwach ist. Mit zunehmender Tiefe nimmt der Einfluss des geothermischen Wärmeflusses zu. Das langjährige Mittel der Lufttemperaturen 1981-2010 liegt in Berlin im Jahresmittel je nach Ort zwischen 9,3 °C und 10,4 °C (SenStadtWohn 2021, Umweltatlaskarte 04.02 ). Während die täglichen Schwankungen nur eine Tiefe von max. 1 m erreichen, können die jahreszeitlichen Schwankungen bis in eine Tiefe von 15 bis 20 Meter reichen (Abbildung 3, linke Grafik). Ab dieser Tiefe, in der jahreszeitliche Einflüsse nicht mehr zu registrieren sind, der sog. neutralen Zone, steigt die Temperatur in Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit der Gesteine und der regionalen Wärmestromdichte in unbeeinflussten Gebieten an. Im Vergleich zu unbeeinflussten Temperaturprofilen ist der natürliche Temperaturgradient bei anthropogen überprägten Profilen erst in größeren Tiefen erkennbar. Beeinflusste Temperaturtiefenprofile zeigen eine charakteristische Abnahme der Temperatur mit zunehmender Tiefe bevor der natürliche Temperaturgradient den Temperaturverlauf erst viel tiefer umkehrt. In Abbildung 3 ist in der rechten Grafik eine Abnahme der Temperatur bis 70 m Tiefe zu erkennen. Darunter deutet sich der natürliche Temperaturanstieg durch den terrestrischen Wärmestrom an. Im Berliner Raum beträgt der durchschnittliche natürliche Temperaturgradient zwischen 50-100 m Tiefe ungefähr 2,5 – 3 °C / 100 m. Für eine detaillierte Auswertung der Gradienten sind die zu betrachtende Tiefe sowie geologische und hydrogeologische Daten zu berücksichtigen. Die Eindringtiefe der jahreszeitlichen Temperaturschwankungen und damit die Tiefenlage der neutralen Zone wird maßgeblich durch die geogenen Faktoren wie den Grundwasserflurabstand, die Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität der geologischen Schichten sowie die Grundwasserneubildung bestimmt. Zusätzlich kann eine Zunahme des Wärmeeintrags von der Oberfläche die Tiefenlage der neutralen Zone langfristig verschieben. In Berlin liegt die neutrale Zone in Abhängigkeit von den oben genannten Einflüssen in der Regel zwischen ca. 15 und 20 m unter Geländeoberkante (Henning & Limberg, 2012). Innerhalb eines Jahres ist keine Veränderung der Temperatur unterhalb von 15-20 m Tiefe in Temperaturmessstelle 70005 messbar (siehe Abbildung 4). Bei der Betrachtung eines längeren Zeitraums (2014 – 2024) ist erkennbar, dass die Temperaturprofile einen Temperaturanstieg zeigen, welcher mit zunehmender Tiefe geringer ausfällt. Dieser Trend der Temperaturzunahme ist in allen Temperaturmessstellen unterschiedlich stark ausgeprägt (vgl. Abbildung 4). Die Messstelle 70003 zeigt zwischen 2019 und 2021 auffällig erhöhte Durchschnittstemperaturen in 20 m Tiefe, welche aus einem unterkellerten Bauvorhaben neben der Messstelle resultierten. Die Messungen während der Bauphase zeigen erhöhte Wärmeeinträge, die sich mit der Zeit gedämpft im Untergrund verteilen. Im Jahr 2024 ist die durchschnittliche Temperatur in 20 m Tiefe wieder auf ein zu erwartendes Niveau gesunken. In Abhängigkeit vom jeweiligen Standort der Messstelle zeigen sich deutliche Unterschiede in den beobachteten Temperaturen sowie auch im Temperaturverlauf mit zunehmender Tiefe unter der Geländeoberkante. Im oberflächennahen Bereich (< 5 m Tiefe) treten die niedrigsten Untergrundtemperaturen in der Regel im Frühjahr (Februar bis Mai) und die höchsten im Herbst (September bis Oktober) auf. In Tabelle 1 sind für einige Temperaturmessstellen verschiedene Temperaturkennwerte gegenübergestellt, die aus Messungen im Beobachtungszeitraum Januar 2024 bis Dezember 2024 resultieren. 1 Umweltatlas: Stadtklimatische Zonen (2000): https://www.berlin.de/umweltatlas/klima/stadtklimatische-zonen/ Aus Tabelle 1 wird ersichtlich, dass generell mit zunehmender Versiegelung eine Zunahme der Grundwassertemperaturen zu beobachten ist. Die niedrigsten Temperaturen in 3 m Tiefe werden im Februar und höchsten Temperaturen im September/Oktober gemessen. Die mittlere Temperatur in 20 m Tiefe zeigt auch einen Zusammenhang mit der stadtstrukturellen Lage bzw. dem Grad der Versiegelung, d.h. Temperatur der neutralen Zone ist standortabhängig. In Abbildung 5 sind die Messdaten einer Temperaturmesskette der Messstelle 70005 für den Messzeitraum Juli 2021 bis März 2026 dargestellt. Die saisonalen Temperatursignale an der Oberfläche werden zeitlich verzögert und gedämpft in den Untergrund geleitet, d.h. die hohen Lufttemperaturen im Sommer sind erst mehrere Monate später im Winter gedämpft im Untergrund messbar. Die Wärmetransportprozesse im Untergrund werden hauptsächlich durch den Wassergehalt, die Porosität und die Gesteinszusammensetzung beeinflusst. Wassergesättigte Schichten leiten Wärme besser als trockene, da Wasser die Wärmeleitfähigkeit stark erhöht (weniger Dämpfung). Für das Sommerhalbjahr (Mai-Oktober) sind die mittleren Niederschläge signifikant höher (SenStadtWohn 2021, Umweltatlaskarte 04.02 ), wodurch der Wärmetransport in den Untergrund begünstigt wird. Die Porosität kann ebenfalls einen starken Einfluss auf die thermischen Eigenschaften des Bodens haben, da viele mit Luft gefüllte Poren eine schlechte Wärmeleitung ergeben und viele mit Wasser gefüllte Poren eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit bedingen. Ebenso hat das Material des Korngerüsts einen Einfluss, z.B. besitzt Ton eine hohe Wärmekapazität und kann Wärme gut speichern, folglich wird das Temperatursignal dann stärker gedämpft. Die Auswertung verschiedener Grundwassermessstellen im Innenstadtbereich mit Daten aus den letzten Jahrzehnten zeigt, dass langfristig ein Anstieg der Grundwassertemperatur in größeren Tiefen zu verzeichnen ist. Die in der Grundwassermessstelle 7063 zwischen 1984 und 2024 durchgeführten Messungen in Abbildung 6 zeigen eine immer stärkere Abweichung der Temperaturtiefenprofile von dem ungestörten Temperaturverlauf, wobei die Abweichung mit der Tiefe abnimmt. Ein Vergleich mit dem angenommenen „ungestörten“ Temperaturverlauf zeigt bis in ca. 70 m Tiefe einen deutlichen Anstieg der Untergrundtemperatur. In 40 m Tiefe beträgt dieser Temperaturunterschied im Vergleich zur Messung Mai 1984 ca. 1 °C. Dieser beobachtete Temperaturanstieg ist auf eine Veränderung des Lokalklimas durch vermutlich eine Zunahme der Wohnbebauung zurückzuführen, die in den 1960 bis 1970er Jahren in unmittelbarer Nähe errichtet worden ist. Möglicherweise steht die Temperaturzunahme auch im Zusammenhang mit einem Rupeltonfenster und damit verbundenem Salzwasseraufstieg. Der „ungestörte“ Temperaturverlauf wurde aus dem Bohrprofil, der für den Standort angenommenen mittleren Wärmestromdichte und der ungestörten mittleren Oberflächenjahres¬temperatur theoretisch berechnet (Henning Energie- und Umweltberatung, 2010). Die Messungen von 2015, 2021 und 2024 zeigen einen fortschreitenden Temperaturanstieg. Dieser Temperaturanstieg ist bis in Tiefen von ca. 80 m sichtbar. Da im Umfeld der Messstelle in diesem Zeitraum keine signifikanten Veränderungen durch z. B. Bebauung/Flächenversiegelung bekannt sind, die eine Veränderung des Lokalklimas bewirken könnte, besteht in diesem Fall wahrscheinlich ein Zusammenhang mit den steigenden Lufttemperaturen in Folge des Klimawandels und einer Beeinflussung mit sich überlappenden Faktoren wie Versiegelung, Bebauung, Verkehr und Abwärmeeinträgen. Topographie und Hydrogeologie Das in nahezu Ost-West-Richtung verlaufende Warschau-Berliner Urstromtal trennt die Barnim-Hochfläche im Norden von der Teltow-Hochfläche und der Nauener Platte im Süden der Stadt (Abbildung 7). Die Geländehöhen des Urstromtales liegen bei 30 bis 40 m über NHN, während die Hochflächen durchschnittlich bei 40 bis 60 m über NHN liegen. Einzelne Höhen erheben sich bis über 100 m über den Meeresspiegel. Das Normalhöhennull (NHN) bezeichnet die Bezugsfläche für die Angabe von Höhen über dem Meeresspiegel in Deutschland. Im geologischen Untergrund von Berlin ist der Porenraum, der überwiegend sandig und kiesigen Sedimente der oberen 150 bis 200 m, vollständig bis nahe an die Geländeoberfläche mit Grundwasser erfüllt, das zur Trinkwasserversorgung der Stadt genutzt wird. Der Abstand zwischen Grundwasseroberfläche und Geländeoberkante (Grundwasserflurabstand) schwankt je nach morphologischen und geologischen Gegebenheiten zwischen 0 m und wenigen Metern im Urstromtal sowie 5 bis über 30 m auf den Hochflächen (vgl. Karte Flurabstand des Grundwassers, Karte 02.07 ). Die Grundwasserentnahmen zur Trink- und Brauchwassergewinnung führen zur Ausbildung von weit gespannten Absenktrichtern der Grundwasseroberfläche in den Wasserschutzgebieten, wodurch die natürlichen Grundwasserflurabstände und -fließgeschwindigkeiten erhöht sowie die natürlichen Grundwasserfließrichtungen verändert werden. Dadurch sind in den Bereichen, in denen Brunnengalerien in der Nähe von Flüssen und Seen Grundwasser fördern, influente Verhältnisse entstanden, d. h. das Oberflächenwasser infiltriert als Uferfiltrat in das Grundwasser. Das Oberflächenwasser wird durch erhöhte Lufttemperaturen im Sommer und vielfache Kühlwassereinleitungen von Heizkraftwerken ganzjährig erwärmt (wie z. B. im Bereich der Spree) und führt durch die Infiltration im Einzugsbereich des Oberflächengewässers zwangsläufig zu einer Erwärmung des Grundwassers. Flächennutzung, Versiegelung und klimatische Verhältnisse Das Land Berlin besitzt eine polyzentrale Besiedlungsstruktur, die durch das Vorhandensein zweier Hauptzentren, mehrerer kleinerer Stadtzentren sowie einem dichten Nebeneinander von Wohnen, Grünflächen, Gewerbe und Industrie charakterisiert ist. Größere Gewerbegebiete und Industrieansiedlungen liegen bevorzugt an den vom Stadtkern radial zum Stadtrand gerichteten Siedlungs- und Entwicklungsachsen sowie an kanalisierten Oberflächengewässern (siehe Abbildung 8). Vereinfacht lassen sich folgende Unterscheidungen treffen (SenStadt 2015, Umweltatlaskarte 06.01 ): Grün- und Freiflächen (34,6 %) Bebaute Flächen (inkl. Straßen) (59,3 %) Gewässer (6,1 %) Bei der Betrachtung der lokalklimatischen Verhältnisse in Berlin zeigt vor allem die baulich hochverdichtete Innenstadt tiefgreifende Temperaturveränderungen gegenüber den Randbereichen. So beträgt das langjährige Mittel der Lufttemperatur zwischen 1981 und 2010 (vgl. Karte Langjähriges Mittel der Lufttemperatur 1981 – 2010, Karte 04.02 ) beispielsweise am nordöstlichen Stadtrand in Buch 9,5 °C, im Innenstadtbereich wird dagegen ein langjähriges Mittel von bis zu 10,4 °C gemessen. Die Temperaturabweichungen auf globaler sowie lokaler Ebene für Berlin in Abbildung 9 zeigen, dass seit Beginn der 1980er Jahre ein deutlicher Anstieg der Lufttemperaturen im Vergleich zum langjährigen Mittel zu beobachten ist. Die globale Temperaturabweichung vom langjährigen Mittel beträgt im Jahr 1995 ca. 0,5 °C und im Jahr 2024 ca. 1,3 °C. Diese wachsenden Abweichungen sind auch lokal in Berlin an verschiedenen Klimastationen festzustellen und führen zu einer merklichen Störung des Temperaturgleichgewichts im oberflächennahen Untergrund. In Abbildung 10 sind verschiedene Temperaturentwicklungen in 12 bzw. 20 m Tiefe für den Zeitraum 1979 – 2024 dargestellt. Die in Potsdam ermittelte Bodentemperatur in 12 m Tiefe ist im Zeitraum zwischen 1984 und 2019 um ca. 1,4 °C gestiegen. Die Messungen der Bodentemperatur an der Säkulärstation Potsdam wurden im Jahr 2019 eingestellt. In der Grundwassermessstelle 7063 in Berlin Neukölln stieg im Betrachtungszeitraum von 1984 bis 2024 die Temperatur in 20 m Tiefe um 1,5 °C an. In der Messstelle 6007 in Berlin Gesundbrunnen ist ein ähnlicher Temperaturanstieg zu verzeichnen. Die Messstelle 6005 in Berlin Wedding zeigt einen erheblich stärkeren Anstieg der Temperatur mit 4,6 °C von 1979 bis 2024, welche auf veränderte Wärmeeinträge durch eine veränderte Flächennutzung in der Umgebung hindeutet. Die Grundwassermessstelle 6005 befindet sich am Becken des Nordhafens, weshalb auch thermische Einträge aus Oberflächengewässern eine Rolle spielen können.
Städte haben ihre Wurzeln im Untergrund. Hier befinden sich die Fundamente von Gebäuden und ein wesentlicher Anteil der urbanen Infrastruktur. Zugleich dient der Untergrund als Wasserreservoir und als Quelle für erneuerbare Energie. Ein bisher wenig beachtetes Phänomen sind die sogenannten Urbanen Wärmeinseln im Untergrund (UWIU), die sich oft unbemerkt über Jahrzehnte ausbreiten. Sie reichen häufig über das gesamte Stadtgebiet, in dem erheblich höhere Boden- und Grundwassertemperaturen zu finden sind als in der ungestörten, ländlichen Umgebung. Die Ursachen hierfür sind vielfältig und gerade die langfristige Entwicklung von UWIUs ist noch heute ungeklärt. Um Empfehlungen für eine möglichst proaktive Nutzung des städtischen Untergrunds in der Zukunft zu erstellen, gilt es, die treibenden Prozesse und Faktoren zu ergründen, die UWIUs in verschiedenen Städten verursachen. Das Kernthema dieses Projekts ist, erstmalig die thermischen Bedingungen unter zwei chinesischen und deutschen Städten, Nanjing und Köln, zu vergleichen. Die teilnehmenden Wissenschaftler haben weitreichende Erfahrung in der Erforschung von UWIUs in ihren Ländern und in Vorarbeiten bereits eine umfassende Datenbasis von Boden- und Grundwassertemperaturen gesammelt. Kernziel ist es, diese mit einem neuen gemeinsamen Messprogramm zu aktualisieren und aus der vergangenen und aktuellen Entwicklung der beobachteten UWIUs auf die zukünftige Temperaturentwicklung im Untergrund zu schließen. Dies wird erreicht durch ergänzende Laborversuche und umfassende numerische Simulationen, die insbesondere die zeitliche Entwicklung der Landnutzung berücksichtigen. Die Ergebnisse für die Städte in Deutschland und China werden verglichen und so individuell von gemeinsamen Charakteristiken unterschieden. Auf diese Weise werden allgemeingültige Zusammenhänge erschlossen, die sich auch auf weitere weniger erforschte Städte übertragen lassen und dort Prognosen zur zukünftigen UWIU-Entwicklung ermöglichen.
Klimawandel in Sachsen-Anhalt Monitoringbericht 2025 1 Impressum Diese Schrift wird vom Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt kostenlos herausgegeben und ist nicht zum Verkauf bestimmt. Der Nachdruck bedarf der Genehmigung. Sie darf weder von Parteien und von Wahlwerbenden oder Wahl- helfenden während eines Wahlkampfes zum Zweck der Wahlwerbung verwendet werden. Auch ohne zeitlichen Bezug zu einer bevorstehenden Wahl darf sie nicht in einer Weise verwendet werden, die als Parteinahme zu Gusten einzelner politi- scher Gruppen verstanden werden könnte. Herausgeber Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt Reideburger Str. 47, 06116 Halle (Saale) Tel.: 0345 5704-0 | Fax: 0345 5704-190 E-Mail: poststelle@lau.mwu.sachsen-anhalt.de Web: lau.sachsen-anhalt.de Erarbeitung Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt Abteilung Immissionsschutz, Klima, Nachhaltigkeit Dezernat 33 Klima, Erneuerbare Energien, Nachhaltigkeit, Umweltallianz in Zusammenarbeit mit dem Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt (MWU) und der fach- und ressortüber- greifenden Arbeitsgruppe Klima des Landes Sachsen-Anhalt (AG Klima) Gestaltung Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt Umschlaggestaltung unter Verwendung eines Fotos von AdobeStock dk-fotowelt (345057563) Redaktion Ehlert, I.; Dr. Geißler, C. Zitiervorschlag Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt (2025): Klimawandel in Sachsen- Anhalt – Monitoringbericht | Aktualisierung 2025 Meteorologische Daten Deutscher Wetterdienst (DWD), Offenbach 1. Auflage Dezember 2025 2 Vorwort Der fortschreitende Klimawandel wird auch für die Menschen in Sachsen-Anhalt und Mitteldeutschland zunehmend spürbar. Steigende Temperaturen, veränder- te Niederschlagsmuster und häufigere Extremwetterereignisse sind jedoch nur Vorboten der zu erwartenden Entwicklung. Experten sind sich sicher: Starkregen, langanhaltende Trockenphasen oder enorme Hochwasser werden weiter zuneh- men. Wie macht sich der Klimawandel in Sachsen-Anhalt bemerkbar? Und wie wirkt er sich aktuell und künftig auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft in unserem Bundesland aus? Diese wichtigen Zukunftsfragen werden im vorliegenden Moni- toringbericht thematisiert. Er schafft damit eine wichtige Fakten- und Wissensba- sis für die Unterstützung unseres konsequenten Handelns zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels. Unser Ziel ist es, die Klimaresilienz des Landes zu stärken und die Lebensqualität in Sachsen-Anhalt auch in Zukunft zu sichern. Der aktuelle Monitoringbericht ist ein wertvoller Baustein dafür. Prof. Dr. Armin Willingmann Minister für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt 3
Das tropische Südostafrika ist eine Region, die stark von hydroklimatischen Veränderungen im Zuge der globalen Erwärmung betroffen sein wird, wobei deren Ausprägung und sozio-ökonomische Konsequenzen allerdings noch weitestgehend unverstanden sind. In diesem Zusammenhang bietet die Untersuchung regionaler Veränderungen in Hydroklima und Vegetation während des letzten Interglazials, eines durch höhere Temperaturen als heute gekennzeichneten Zeitabschnitts, die Möglichkeit, wichtige Einblicke hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung in der Region zu gewinnen. Darüber hinaus umfasst das letzte Interglazial auch eine wichtige Phase in der Entwicklungsgeschichte des Menschen, die Migration der ersten modernen Menschen aus Afrika hinaus. Obwohl das letzte Interglazial also einen bedeutenden Zeitabschnitt für Südostafrika darstellt, sind die Kenntnisse über die Variabilität des regionalen Hydroklimas, die zugrundeliegenden Antriebsmechanismen und die Konsequenzen für die Migration des modernen Menschen noch weitestgehend unerforscht. Im Rahmen dieses Projekts sollen marine Sedimente von der IODP Site U1477 in der Straße von Mosambik untersucht werden, um Veränderungen des Hydroklimas und der Vegetation im tropischen Südostafrika während des Zeitraums zwischen ca. 150.000 und ca. 70.000 Jahren vor heute zu rekonstruieren. Dazu werden die Verhältnisse stabiler Wasserstoff- (delta D) und Kohlenstoffisotope (delta 13C) von langkettigen n-Alkanen (n-C27 bis n-C33) in den marinen Sedimenten gemessen. Diese n-Alkane sind Bestandteile der Blattwachse von Landpflanzen und werden über den nahen Sambesi in den Ozean eingetragen. Da das delta D-Verhältnis der n-Alkane hauptsächlich dem des regionalen Niederschlags entspricht, welches wiederum von der Niederschlagsmenge abhängig ist, kann es zur Rekonstruktion hydroklimatischer Veränderungen im Einzugsgebiet des Sambesi in der Vergangenheit benutzt werden. Das delta 13C-Verhältnis wiederum erlaubt die Rekonstruktion von Veränderungen im Verhältnis von C3- (z.B. Bäume) und C4-Pflanzen (z.B. Gräser), da diese sich signifikant in ihrem delta 13C-Verhältnis unterscheiden. Darüber hinaus wird auch die Konzentration der zweifach- und dreifach ungesättigten Homologe des langkettigen Alkenons n-C37 in den Sedimenten analysiert. Diese organischen Verbindungen werden von Haptophyten, marinen Algen, gebildet und da ihr Verhältnis, auch als UK'37-Index bekannt, von der Oberflächentemperatur des Ozeans zur Zeit des Algenwachstums abhängig ist, kann es zur Rekonstruktion von Veränderungen der Oberflächentemperatur im südwestlichen Indischen Ozeans in der Vergangenheit genutzt werden. Der Vergleich dieser Datensätze mit anderen regionalen und globalen Klimaarchiven wird neue Erkenntnisse bezüglich hydroklimatischer Veränderungen in Südostafrika während des letzten Interglazials und ihrer Antriebsmechanismen als auch hinsichtlich ihres Einflusses auf die Migration der ersten modernen Menschen liefern.
Sauerstoffisotopenanalysen and Conodontenapatit belegen eine dramatische Erwärmung der niedrigen Breiten von bis 10° C vom späten Perm in die frühe Trias. Diese während fast der gesamten Frühen Trias anhaltende klimatische Erwärmung kann als Folge der Förderung der Sibirischen Trapp Basalte und daran geknüpfter Prozesse und damit als Konsequenz einer dramatisch erhöhten atmosphärischen CO2 Konzentration gesehen werden. Der Temperaturanstieg, eine hohe atmosphärische CO2 Konzentration sowie weitverbreitete anoxische Bedingungen in den Weltozeanen (Deadly Trio) könnten zu dem Massensterben im späten Perm geführt und die verzögerte Erholung der Ökosysteme nach der Perm-Trias Krise bedingt haben. Allerdings gibt es für diesen kritischen Zeitraum in der Erdgeschichte derzeit keine Proxy-Rekords für die atmosphärische CO2 Konzentration und die Temperaturentwicklung in den mittleren bis höheren Paläobreiten. Das angestrebte Forschungsprojekt hat zum Ziel, die atmosphärische CO2 Konzentration sowie die Temperaturgeschichte in den mittleren bis höheren Breiten für den Zeitabschnitt des späten Perms bis frühe Mittlere Trias zu rekonstruieren. Kohlenstoffisotopenanalysen an karbonatischen Paläoböden sollen zur Rekonstruktion der atmosphärischen CO2 Konzentrationen genutzt werden. Die Temperaturgeschichte in den mittleren bis höheren Breiten soll mittels Sauerstoffisotopenanalysen an biogenem Apatit ermittelt werden. Die erarbeiteten pCO2 und Paläotemperaturrekords sollen mit paläobiologischen Diversitätsmustern der niedrigen und hohen Breiten verglichen werden, um den Einfluss von zwei Komponenten des Deadly Trios (Temperatur, pCO2) auf die Selektivität in der Faunenentwicklung (niedrige vs. hohe Breiten) beschreiben zu können.
Pflanzjahr: Frühjahr 1998; Sorten-Unterlagenkombinationen: Bergeron auf Torinel und INRA 655-2 Goldrich auf Torinel und INRA 655-2 Klosterneuburger auf Torinel und INRA 2; Erziehungssysteme: Spindel (4 x 2m) und Schräge Hecke (4 x 4m); Mit diesem Versuch soll getestet werden ob eine Folienüberdachung ausreicht um Moniliaspitzendürreinfektionen zu verhindern. Die Produktion erfolgt gemäß den Richtlinien biologischen Anbaus. Der Einfluss der Überdachung auf den Temperaturverlauf in der Anlage, auf die Fruchtqualität und das Ertragsverhalten wird ebenfalls untersucht.
Das Projekt 'VaPeroTOP' fokussiert auf die Entwicklung von industriell skalierbaren Vakuumprozessen für eine Perowskit-Silizium Tandemsolarzelle auf texturierten TOPCon basierten Silizium-Unterzellen. Das Teilvorhaben fokussiert sich auf die Antestung verschiedener Materialien sowie auf die Skalierbarkeit der eingesetzten PVD-Technologien. Es besteht das Ziel, die verfügbaren PVD-Prozesskomponenten in ihrer Funktionsweise an die benötigten Materialien anzupassen, d.h. das Design von PVD-Quellen aber auch von zugehörigen Prozesskammern zu optimieren, beispielsweise hinsichtlich der geforderten Temperaturbereiche sowie auch bezüglich Fragestellungen zur Steuerung und Überwachung der Prozesse über die Dauer einer Beschichtungskampagne. Weiterhin soll im Hinblick auf eine spätere industrielle Umsetzung die für die optimalen Materialien benötigte Verdampfungstemperatur homogen erreicht, eingestellt und gehalten werden kann, um die gewünschten Schichteigenschaften über die gesamte Beschichtungsbreite zu gewährleisten. Zudem sollen in Abhängigkeit der eingesetzten und zu evaluierenden Materialkombinationen Daten (wie z.B. Verdampfungsraten, Depositionsraten, Temperaturverläufe, Zeitverläufe, …) erhoben werden. Daraus sollen Rückschlüsse auf die technische Auslegung der prozesstechnischen Hardware getroffen und konzeptionelle Lösungen für die Aufskalierung der Prozesskomponenten entwickelt werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 349 |
| Kommune | 2 |
| Land | 96 |
| Weitere | 11 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 114 |
| Zivilgesellschaft | 14 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 6 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 316 |
| Text | 91 |
| unbekannt | 25 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 76 |
| Offen | 353 |
| Unbekannt | 11 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 434 |
| Englisch | 57 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 3 |
| Bild | 13 |
| Datei | 7 |
| Dokument | 43 |
| Keine | 234 |
| Webseite | 168 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 285 |
| Lebewesen und Lebensräume | 440 |
| Luft | 279 |
| Mensch und Umwelt | 428 |
| Wasser | 230 |
| Weitere | 429 |