We studied dissolved organic matter (DOM) dynamics in the sea surface microlayer (SML) during a mesocosm study at the Sea sURface Facility (SURF) of the Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) in Wilhelmshaven, Germany (53.5148 °N, 8.1463°E). The study was conducted from 18 May to 16 June 2023 as part of the multidisciplinary BASS research unit (Biogeochemical processes and Air-sea exchange in the Sea-Surface microlayer). SURF was filled with pretreated natural seawater from the nearby Jade Bay (53° 28' 42'' N, 8° 12' 15'' E) to replicate natural conditions. We selected this approach to examine the regrowth of surviving phytoplankton cells after the initial water treatments, simulating a native microbial community starting with almost no bioproduction or pre-existing bioproduction products. To induce and maintain the phytoplankton bloom, inorganic nitrogen, phosphorus, and silicate were added on May 26, May 31, and June 01, 2023. By that we induced an algal bloom of Emiliania huxleyi and Cylindrotheca closterium. By combining molecular analyses with nutrient and trace metal data, we highlight the in situ production of carbohydrate-like and laminarin-derived DOM as a significant contributor to the SML composition. This dataset contains DOM molecular data from ultrahigh-resolution mass spectrometry (Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometer, FT-ICR-MS), molecular indices calculated from the FT-ICR-MS data (Ibio, Iphoto, IDEG) and environmental data, including dissolved organic carbon (DOC), dissolved organic nitrogen (DON) data. Water samples were collected via glass plate for the SML and at 40 cm depth via tube. Furthermore, it contains attenuated total reflectance Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) data from representative samples for each bloom phase.
<p> So heizen Sie klimaverträglich mit Gas <p><strong>Sie planen eine energetische Grundsanierung oder einen Neubau?</strong></p> <ul> <li>Reduzieren Sie den Wärmebedarf möglichst weitgehend, insbesondere durch umfassende Wärmedämmung.</li> <li>Installieren Sie ein brennstofffreies Heizsystem (ohne Gas, Öl, Holz) und nutzen Sie hierzu bereitstehende Fördergelder. </li> </ul> <p><strong>Sie besitzen ein (teil-)saniertes Haus?</strong></p> <ul> <li>Planen Sie rechtzeitig den Ausstieg aus der Heizung mit Brennstoffen (Gas, Öl, Holz) und nutzen Sie hierzu bereitstehende Fördergelder.</li> <li>Lassen Sie hierzu einen sogenannten individuellen Sanierungsfahrplan erstellen. Auch das wird gefördert.</li> <li>Nutzen Sie Gelegenheitsfenster wie Fassadenerneuerung oder Fenstertausch zur Verbesserung der Wärmedämmung.</li> </ul> <p><strong>Sie möchten weiterhin mit Gas heizen?</strong></p> <ul> <li>Prüfen Sie den Austausch Ihres Heizkessels, wenn er älter als 15 Jahre ist.</li> <li>Achten Sie beim Erwerb einer Gasheizung auf einen hohen Nutzungsgrad und geringe Schadstoffemissionen.</li> <li>Sparen Sie Heizenergie durch sparsames Heizen und regelmäßige Wartung Ihrer Heizungsanlage.</li> <li>Prüfen Sie eine ergänzende Nutzung erneuerbarer Energien (Solarthermie/ Photovoltaik).</li> <li>Planen Sie voraus und lassen Sie einen sogenannten individuellen Sanierungsfahrplan erstellen.</li> <li>Ab Mitte 2026 bis Mitte 2028 müssen neue Heizungen mindestens 65 Prozent erneuerbare Energien nutzen. Das ist mit einem Gaskessel nur schwierig zu erfüllen.</li> </ul> Gewusst wie <p>Die Heizung ist der mit Abstand größte Erzeuger von CO2-Emissionen im Haushalt. Durch Effizienzmaßnahmen am Gebäude und Modernisierung der Heizungstechnik können Sie ganz erheblich <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> und Umwelt schützen. Gleichzeitig senken Sie damit die Heizkosten. Der CO₂-Preis im <a href="https://www.dehst.de/DE/Themen/nEHS/nehs_node.html">Nationalen Emissionshandel</a> wird zudem fossile Brennstoffe nach und nach verteuern. Zu erneuerbaren Energien zu wechseln wird dadurch immer attraktiver. Biomethan oder Wasserstoff sind aufgrund hoher Kosten und begrenzter Verfügbarkeit keine empfehlenswerte Lösung.</p> <p><strong>Im Neubau ohne Brennstoffe heizen:</strong> Die Wärmeversorgung eines Neubaus sollte mittels erneuerbarer Energien ohne Verbrennung erfolgen. Denn die klima- und umweltpolitischen Verpflichtungen Deutschlands machen es erforderlich, dass die Wärmeversorgung zügig auf erneuerbare und brennstofffreie Energieträger umgestellt wird. Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> rät deshalb von der Nutzung von Heizöl, Erdgas und Holz zum Heizen in Neubauten aus Klima- und Umweltschutzgründen ab. Hierfür ist es nötig, den Wärmebedarf des geplanten Gebäudes möglichst weitgehend zu reduzieren. Wichtige Stichpunkte hierbei sind v.a.: angepasste Bauweise, Wärmedämmung, Vermeidung von Wärmebrücken und Lüftungskonzept. So reicht ein niedriges Temperaturniveau für die Raumwärme. Das ist die optimale Voraussetzung, den Wärmebedarf mit brennstofffreien erneuerbaren Energien wie Wärmepumpen, idealerweise mit Wind- und Solar-Strom betrieben, Fern-/Nahwärme oder Solarthermie decken zu können. </p> <p><strong>Im Altbau vorausschauend planen:</strong> Um nicht vom plötzlichen Ausfall der alten Heizung mitten im Winter "kalt" überrascht zu werden, ist es sinnvoll, einen mittel- bis langfristigen "individuellen Sanierungsplan" zu haben. So ist gewährleistet, dass Zeitfenster wie Heizungsausfall, Fassadensanierung oder Fensteraustausch optimal und kostengünstig genutzt und aufeinander abgestimmt werden können. Ein <a href="https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/energie/energetische-sanierung/individueller-sanierungsfahrplan-isfp-modernisieren-mit-koepfchen-59828">Individueller Sanierungsfahrplan</a> wird für Gebäude, die älter als 10 Jahre sind und vorwiegend zu Wohnzwecken genutzt werden, im Rahmen der "Energieberatung für Wohngebäude" durch das BAFA gefördert. Mit einem Sanierungsfahrplan können Sie den Wärmebedarf in älteren Häusern stufenweise und wirtschaftlich senken und gleichzeitig die Umstellung des Heizsystems auf brennstofffreie erneuerbare Energien vorbereiten und ermöglichen. Denn bereits in teilsanierten Gebäuden reicht eine niedrigere Vorlauftemperatur, damit es warm wird.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/isfp.jpg"> </a> <strong> Fahrplanseite aus dem iSFP-Ausgabedokument "Mein Sanierungsfahrplan" </strong> <br> <p>Überblick über alle Maßnahmenpakete bei der Schritt-für-Schritt-Sanierung</p> Quelle: BMWK <p><strong>Hinweise für die Erdgasheizung:</strong> </p> <p>Falls Erdgas dennoch zur Raumwärme oder Warmwasserbereitstellung genutzt werden soll, sind einige Punkte zu beachten:</p> <p><strong>Austausch alter Heizkessel:</strong> Sollte Ihre Heizung älter als 15 Jahre sein, entspricht sie in der Regel nicht mehr dem Stand der Technik. Prüfen Sie den Einsatz von brennstofffreien erneuerbaren Energien wie Wärmepumpen. In den meisten Fällen lohnt sich eine Umstellung. In Hybridheizungen kann eine Wärmepumpe den größten Teil der Heizarbeit übernehmen. Der Heizkessel heizt an kalten Tagen nur noch wenig zu. Der Umstieg von einer Gasheizung auf eine Heizung mit erneuerbaren Energien wird in der "Bundesförderung energieeffiziente Gebäude" (BEG) gefördert. Seit dem Jahr 2016 erhalten Heizkessel, die älter als 15 Jahre sind, nach und nach eine <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen/energieverbrauchskennzeichnung/heizgeraete">Energieverbrauchskennzeichnung</a> von Heizungsinstallateur*innen, Energieberater*innen oder von Bezirksschornsteinfeger*innen. Sie zeigt Ihnen, wie effizient oder ineffizient das Gerät ist: Geräte der Klassen C und D sollten Sie bald durch modernere Geräte ersetzen, weil sie in der Regel Energie verschwenden, überhöhte Heizkosten verursachen und dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> schaden. Heizkessel, die älter als 30 Jahre sind, müssen nach dem <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a> ausgetauscht werden. Ausgenommen von dieser Regelung sind Brennwert- und Niedertemperaturheizkessel sowie Anlagen, die vor Februar 2002 bereits in selbst genutzten Ein- und Zweifamilienhäusern installiert waren. Die Einhaltung dieser Austauschverpflichtung kontrollieren die bevollmächtigten Bezirksschornsteinfeger*innen im Rahmen der Feuerstättenschau.</p> <p><strong>Heizen mit erneuerbaren Energien:</strong> Gaskessel gelten als Auslaufmodell. Das Gebäudeenergiegesetz fordert, 30 Jahre alte Gas-Heizkessel außer Betrieb zu nehmen. Außerdem schreibt es vor, dass neu installierte Heizungen mindestens 65 Prozent erneuerbare Energie nutzen müssen. Das gilt für Neubauten in Neubaugebieten ab 2024, für andere Häuser je nach Gemeindegröße ab Mitte 2026 oder 2028. Ab 2045 dürfen Gaskessel nicht mehr mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Weitere Informationen zur Gesetzeslage finden Sie im Abschnitt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/gasheizung#hintergrund">Hintergrund</a>.</p> <p><strong>Heizung als Gesamtsystem:</strong> Damit eine Heizung möglichst effizient funktioniert, müssen alle Heizkomponenten optimal eingestellt und aufeinander abgestimmt sein: Wärmeerzeuger, Heizflächen, Thermostatventile, Pumpen- und Reglereinstellungen. Eine solche „Heizungsoptimierung" lohnt sich auch bei bestehenden Heizkesseln. Nur unter dieser Voraussetzung arbeiten Brennwertkessel auch tatsächlich im Brennwertbetrieb (d.h. der Wasserdampf im Abgas wird abgekühlt und fällt als Kondensat an). Beauftragen Sie deshalb eine „Heizungsoptimierung", damit sich die erwartete Energieeinsparung auch tatsächlich einstellt. Das können Sie kontrollieren, indem Sie regelmäßig den Verbrauch des Kessels überwachen. Ein Hilfsmittel dafür ist zum Beispiel das kostenlose <a href="https://www.energiesparkonto.de/">Energiesparkonto</a>. Achten Sie auch auf eine regelmäßige Wartung der Heizung.</p> <p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Beachten Sie unsere Tipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/heizen-raumtemperatur">Heizen/Raumtemperatur</a>.</li> <li>Nutzen Sie <a href="https://ratgeber.co2online.de/index.php?berater=foerderratgeber&portal_id=uba">Fördermittel</a>: Sie helfen, die Investitionskosten zu senken.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/vielfalt_und_systematik_der_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_quelle_uba.png"> </a> <strong> Vielfalt und Systematik der Energieverbrauchskennzeichnung für Heizgeräte </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/vielfalt_und_systematik_der_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_quelle_uba.png">Bild herunterladen</a> (295,73 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_kessel.png"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung für Gas- oder Ölkessel </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_kombi-kessel.png"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung Gas- oder Ölkessel, die Raumwärme und Warmwasser bereiten </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_kombi-kessel.png">Bild herunterladen</a> (216,24 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_nt-waermepumpe.png"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung für Niedertemperatur-Wärmepumpen (ohne Warmwasserbereitung) </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_nt-waermepumpe.png">Bild herunterladen</a> (221,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-produkt-2019.png"> </a> <strong> Effizienzklassen von Heizgeräten als Produkt </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-produkt-2019.png">Bild herunterladen</a> (218,81 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/der_installateur_oder_der_hersteller_muss_fuer_verbundanlagen_die_effizienzklasse_angeben.png"> </a> <strong> Der Installateur oder der Hersteller muss für Verbundanlagen die Effizienzklasse angeben. </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/der_installateur_oder_der_hersteller_muss_fuer_verbundanlagen_die_effizienzklasse_angeben.png">Bild herunterladen</a> (289,78 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_verbundanlage.jpg"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung für Verbundanlagen </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-verbundanlage.png"> </a> <strong> Effizienzklassen von Heizgeräten als Verbundanlage </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-verbundanlage.png">Bild herunterladen</a> (244,27 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/zeitplan_fuer_oekodesign_und_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_und_warmwasserbereiter.png"> </a> <strong> Zeitplan für Ökodesign und Energieverbrauchskennzeichnung für Heizgeräte und Warmwasserbereiter </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/zeitplan_fuer_oekodesign_und_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_und_warmwasserbereiter.png">Bild herunterladen</a> (145,27 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/dateien/zeitplan_fuer_oekodesign_und_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_und_warmwasserbereiter.pdf">Zeitplan als PDF-Datei</a> (36,33 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> Hintergrund <p><strong>Umweltsituation:</strong> Fossile Energieträger wie Erdgas sind begrenzte Ressourcen, die bei der Verbrennung CO2- und Schadstoffmissionen verursachen. Auch die Gewinnung und der Transport von Erdgas führen zu Umweltbelastungen, vor allem durch Leckagen. Da das Treibhausgaspotenzial von Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas, 25-mal höher ist als das von CO2, ist dies aus Sicht des Klimaschutzes besonders relevant. </p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Das <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a> schreibt vor, dass neue Heizungen mindestens 65 Prozent erneuerbare Energien nutzen müssen. Das gilt für Neubaugebiete ab dem 1.1.2024 und für alle anderen Häuser ab 1.7.2026 (in Gemeinden mit mehr als 100.000 Einwohnern) bzw. 1.7.2028. Muss eine Heizung ausgetauscht werden, greift eine Übergangsfrist von fünf Jahren. Gaskessel, die nach dem 1.1.2024 bis zum 1.7.2026/2028 installiert werden, müssen ab 2029 mit mindestens 15 Prozent Biomethan oder Wasserstoff beliefert werden; bis 2040 steigt der Anteil auf 60 Prozent – Achtung: Beide gelten nicht als zukunftsfähige Lösung, weil Wasserstoff derzeit noch nicht am Markt verfügbar ist und Biomethan ungefähr 60 % der Treibhausgasemissionen von Erdgas verursacht. Außerdem ist Biomethan begrenzt verfügbar, so dass mit starken Preissteigerungen zu rechnen ist. Nach dem 1.7.2026/2028 darf ein Gaskessel nur noch installiert werden, wenn er mit 65 Prozent Biomethan beliefert wird, wenn er Teil einer Wärmepumpen- oder Solarthermie-Hybridheizung ist, wenn er auf 100 % Wasserstoff umrüstbar ist und das Haus in einem Wasserstoffnetzausbaugebiet liegt, oder wenn das Haus in einem Wärmenetzausbaugebiet liegt und an ein Wärmenetz angeschlossen werden soll.</p> <p>Nach <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32013R0814">Verordnung (EU) Nr. 813/2013</a> liegen die Anforderungen an die Energieeffizienz für Neugeräte in einem Bereich, der nur noch durch Brennwerttechnik erreicht werden kann, außerdem werden die Luftschadstoffemissionen begrenzt. Die <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:02013R0811-20170307">Verordnung (EU) Nr. 811/2013</a> macht die Energieverbrauchskennzeichnung auch für Heizgeräte verpflichtend. Hersteller geben die Kennwerte auf Grundlage von Prüfstandsmessungen an. Das <a href="http://www.gesetze-im-internet.de/envkg_2012/index.html">Energieverbrauchskennzeichnungsgesetz</a> enthält die Vorschriften über die Kennzeichnung von Heizkesseln im Gebäudebestand. </p> <p>Die <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/">Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV)</a> enthält Grenzwerte für die Luftschadstoffemissionen und Abgasverluste von Heizkesseln. Sie begrenzt die Stickoxidemissionen. Dies weist der Hersteller nach. Schornsteinfeger*innen messen regelmäßig die Abgasverluste (außer bei Gas-Brennwertkesseln) und CO-Emissionen.</p> <p>Aufgrund des <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/behg/BJNR272800019.html">Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG)</a> wird seit 2021 auch der Bereich der Wärmeerzeugung durch ein Emissionshandelssystem abgedeckt. Dadurch werden fossile Brennstoffe wie z.B. Erdgas in den nächsten Jahren stufenweise teurer und die insgesamt zulässigen Treibhausgasemissionen begrenzt. </p> <p>Weitere Informationen finden Sie auf unseren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Themenseiten:</p> <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/mehr-klimaschutz-einer-neuen-heizung">Mehr Klimaschutz mit einer neuen Heizung</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen/energiesparende-gebaeude">Energiesparende Gebäude</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen/energieverbrauchskennzeichnung/heizgeraete">Energieverbrauchskennzeichnung für Heizgeräte</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimaschutz-energiepolitik-in-deutschland/wasserstoff-schluessel-im-kuenftigen-energiesystem">Wasserstoff – Schlüssel im künftigen Energiesystem</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/bioenergie">Bioenergie</a></li> <li><a href="https://www.dehst.de/DE/Home/home_node.html">Deutsche Emissionshandelsstelle</a> (DEHSt)</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/konsum-produkte/gruene-produkte-marktzahlen/marktdaten-bereich-wohnen">Marktdaten: Bereich Wohnen</a> (Daten zur Umwelt)</li> </ul> </p><p> So heizen Sie klimaverträglich mit Gas <p><strong>Sie planen eine energetische Grundsanierung oder einen Neubau?</strong></p> <ul> <li>Reduzieren Sie den Wärmebedarf möglichst weitgehend, insbesondere durch umfassende Wärmedämmung.</li> <li>Installieren Sie ein brennstofffreies Heizsystem (ohne Gas, Öl, Holz) und nutzen Sie hierzu bereitstehende Fördergelder. </li> </ul> <p><strong>Sie besitzen ein (teil-)saniertes Haus?</strong></p> <ul> <li>Planen Sie rechtzeitig den Ausstieg aus der Heizung mit Brennstoffen (Gas, Öl, Holz) und nutzen Sie hierzu bereitstehende Fördergelder.</li> <li>Lassen Sie hierzu einen sogenannten individuellen Sanierungsfahrplan erstellen. Auch das wird gefördert.</li> <li>Nutzen Sie Gelegenheitsfenster wie Fassadenerneuerung oder Fenstertausch zur Verbesserung der Wärmedämmung.</li> </ul> <p><strong>Sie möchten weiterhin mit Gas heizen?</strong></p> <ul> <li>Prüfen Sie den Austausch Ihres Heizkessels, wenn er älter als 15 Jahre ist.</li> <li>Achten Sie beim Erwerb einer Gasheizung auf einen hohen Nutzungsgrad und geringe Schadstoffemissionen.</li> <li>Sparen Sie Heizenergie durch sparsames Heizen und regelmäßige Wartung Ihrer Heizungsanlage.</li> <li>Prüfen Sie eine ergänzende Nutzung erneuerbarer Energien (Solarthermie/ Photovoltaik).</li> <li>Planen Sie voraus und lassen Sie einen sogenannten individuellen Sanierungsfahrplan erstellen.</li> <li>Ab Mitte 2026 bis Mitte 2028 müssen neue Heizungen mindestens 65 Prozent erneuerbare Energien nutzen. Das ist mit einem Gaskessel nur schwierig zu erfüllen.</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Die Heizung ist der mit Abstand größte Erzeuger von CO2-Emissionen im Haushalt. Durch Effizienzmaßnahmen am Gebäude und Modernisierung der Heizungstechnik können Sie ganz erheblich <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> und Umwelt schützen. Gleichzeitig senken Sie damit die Heizkosten. Der CO₂-Preis im <a href="https://www.dehst.de/DE/Themen/nEHS/nehs_node.html">Nationalen Emissionshandel</a> wird zudem fossile Brennstoffe nach und nach verteuern. Zu erneuerbaren Energien zu wechseln wird dadurch immer attraktiver. Biomethan oder Wasserstoff sind aufgrund hoher Kosten und begrenzter Verfügbarkeit keine empfehlenswerte Lösung.</p> <p><strong>Im Neubau ohne Brennstoffe heizen:</strong> Die Wärmeversorgung eines Neubaus sollte mittels erneuerbarer Energien ohne Verbrennung erfolgen. Denn die klima- und umweltpolitischen Verpflichtungen Deutschlands machen es erforderlich, dass die Wärmeversorgung zügig auf erneuerbare und brennstofffreie Energieträger umgestellt wird. Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> rät deshalb von der Nutzung von Heizöl, Erdgas und Holz zum Heizen in Neubauten aus Klima- und Umweltschutzgründen ab. Hierfür ist es nötig, den Wärmebedarf des geplanten Gebäudes möglichst weitgehend zu reduzieren. Wichtige Stichpunkte hierbei sind v.a.: angepasste Bauweise, Wärmedämmung, Vermeidung von Wärmebrücken und Lüftungskonzept. So reicht ein niedriges Temperaturniveau für die Raumwärme. Das ist die optimale Voraussetzung, den Wärmebedarf mit brennstofffreien erneuerbaren Energien wie Wärmepumpen, idealerweise mit Wind- und Solar-Strom betrieben, Fern-/Nahwärme oder Solarthermie decken zu können. </p> <p><strong>Im Altbau vorausschauend planen:</strong> Um nicht vom plötzlichen Ausfall der alten Heizung mitten im Winter "kalt" überrascht zu werden, ist es sinnvoll, einen mittel- bis langfristigen "individuellen Sanierungsplan" zu haben. So ist gewährleistet, dass Zeitfenster wie Heizungsausfall, Fassadensanierung oder Fensteraustausch optimal und kostengünstig genutzt und aufeinander abgestimmt werden können. Ein <a href="https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/energie/energetische-sanierung/individueller-sanierungsfahrplan-isfp-modernisieren-mit-koepfchen-59828">Individueller Sanierungsfahrplan</a> wird für Gebäude, die älter als 10 Jahre sind und vorwiegend zu Wohnzwecken genutzt werden, im Rahmen der "Energieberatung für Wohngebäude" durch das BAFA gefördert. Mit einem Sanierungsfahrplan können Sie den Wärmebedarf in älteren Häusern stufenweise und wirtschaftlich senken und gleichzeitig die Umstellung des Heizsystems auf brennstofffreie erneuerbare Energien vorbereiten und ermöglichen. Denn bereits in teilsanierten Gebäuden reicht eine niedrigere Vorlauftemperatur, damit es warm wird.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/isfp.jpg"> </a> <strong> Fahrplanseite aus dem iSFP-Ausgabedokument "Mein Sanierungsfahrplan" </strong> <br> <p>Überblick über alle Maßnahmenpakete bei der Schritt-für-Schritt-Sanierung</p> Quelle: BMWK </p><p> <p><strong>Hinweise für die Erdgasheizung:</strong> </p> <p>Falls Erdgas dennoch zur Raumwärme oder Warmwasserbereitstellung genutzt werden soll, sind einige Punkte zu beachten:</p> <p><strong>Austausch alter Heizkessel:</strong> Sollte Ihre Heizung älter als 15 Jahre sein, entspricht sie in der Regel nicht mehr dem Stand der Technik. Prüfen Sie den Einsatz von brennstofffreien erneuerbaren Energien wie Wärmepumpen. In den meisten Fällen lohnt sich eine Umstellung. In Hybridheizungen kann eine Wärmepumpe den größten Teil der Heizarbeit übernehmen. Der Heizkessel heizt an kalten Tagen nur noch wenig zu. Der Umstieg von einer Gasheizung auf eine Heizung mit erneuerbaren Energien wird in der "Bundesförderung energieeffiziente Gebäude" (BEG) gefördert. Seit dem Jahr 2016 erhalten Heizkessel, die älter als 15 Jahre sind, nach und nach eine <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen/energieverbrauchskennzeichnung/heizgeraete">Energieverbrauchskennzeichnung</a> von Heizungsinstallateur*innen, Energieberater*innen oder von Bezirksschornsteinfeger*innen. Sie zeigt Ihnen, wie effizient oder ineffizient das Gerät ist: Geräte der Klassen C und D sollten Sie bald durch modernere Geräte ersetzen, weil sie in der Regel Energie verschwenden, überhöhte Heizkosten verursachen und dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> schaden. Heizkessel, die älter als 30 Jahre sind, müssen nach dem <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a> ausgetauscht werden. Ausgenommen von dieser Regelung sind Brennwert- und Niedertemperaturheizkessel sowie Anlagen, die vor Februar 2002 bereits in selbst genutzten Ein- und Zweifamilienhäusern installiert waren. Die Einhaltung dieser Austauschverpflichtung kontrollieren die bevollmächtigten Bezirksschornsteinfeger*innen im Rahmen der Feuerstättenschau.</p> <p><strong>Heizen mit erneuerbaren Energien:</strong> Gaskessel gelten als Auslaufmodell. Das Gebäudeenergiegesetz fordert, 30 Jahre alte Gas-Heizkessel außer Betrieb zu nehmen. Außerdem schreibt es vor, dass neu installierte Heizungen mindestens 65 Prozent erneuerbare Energie nutzen müssen. Das gilt für Neubauten in Neubaugebieten ab 2024, für andere Häuser je nach Gemeindegröße ab Mitte 2026 oder 2028. Ab 2045 dürfen Gaskessel nicht mehr mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Weitere Informationen zur Gesetzeslage finden Sie im Abschnitt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/gasheizung#hintergrund">Hintergrund</a>.</p> <p><strong>Heizung als Gesamtsystem:</strong> Damit eine Heizung möglichst effizient funktioniert, müssen alle Heizkomponenten optimal eingestellt und aufeinander abgestimmt sein: Wärmeerzeuger, Heizflächen, Thermostatventile, Pumpen- und Reglereinstellungen. Eine solche „Heizungsoptimierung" lohnt sich auch bei bestehenden Heizkesseln. Nur unter dieser Voraussetzung arbeiten Brennwertkessel auch tatsächlich im Brennwertbetrieb (d.h. der Wasserdampf im Abgas wird abgekühlt und fällt als Kondensat an). Beauftragen Sie deshalb eine „Heizungsoptimierung", damit sich die erwartete Energieeinsparung auch tatsächlich einstellt. Das können Sie kontrollieren, indem Sie regelmäßig den Verbrauch des Kessels überwachen. Ein Hilfsmittel dafür ist zum Beispiel das kostenlose <a href="https://www.energiesparkonto.de/">Energiesparkonto</a>. Achten Sie auch auf eine regelmäßige Wartung der Heizung.</p> <p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Beachten Sie unsere Tipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/heizen-raumtemperatur">Heizen/Raumtemperatur</a>.</li> <li>Nutzen Sie <a href="https://ratgeber.co2online.de/index.php?berater=foerderratgeber&portal_id=uba">Fördermittel</a>: Sie helfen, die Investitionskosten zu senken.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/vielfalt_und_systematik_der_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_quelle_uba.png"> </a> <strong> Vielfalt und Systematik der Energieverbrauchskennzeichnung für Heizgeräte </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/vielfalt_und_systematik_der_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_quelle_uba.png">Bild herunterladen</a> (295,73 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_kessel.png"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung für Gas- oder Ölkessel </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_kombi-kessel.png"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung Gas- oder Ölkessel, die Raumwärme und Warmwasser bereiten </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_kombi-kessel.png">Bild herunterladen</a> (216,24 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_nt-waermepumpe.png"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung für Niedertemperatur-Wärmepumpen (ohne Warmwasserbereitung) </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_a_d_nt-waermepumpe.png">Bild herunterladen</a> (221,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-produkt-2019.png"> </a> <strong> Effizienzklassen von Heizgeräten als Produkt </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-produkt-2019.png">Bild herunterladen</a> (218,81 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/der_installateur_oder_der_hersteller_muss_fuer_verbundanlagen_die_effizienzklasse_angeben.png"> </a> <strong> Der Installateur oder der Hersteller muss für Verbundanlagen die Effizienzklasse angeben. </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/der_installateur_oder_der_hersteller_muss_fuer_verbundanlagen_die_effizienzklasse_angeben.png">Bild herunterladen</a> (289,78 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/2013-811_heizgeraete_evk_de_verbundanlage.jpg"> </a> <strong> Energieverbrauchskennzeichnung für Verbundanlagen </strong> Quelle: Europäische Kommission <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-verbundanlage.png"> </a> <strong> Effizienzklassen von Heizgeräten als Verbundanlage </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/effizienzklassen-heizgeraete-verbundanlage.png">Bild herunterladen</a> (244,27 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/zeitplan_fuer_oekodesign_und_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_und_warmwasserbereiter.png"> </a> <strong> Zeitplan für Ökodesign und Energieverbrauchskennzeichnung für Heizgeräte und Warmwasserbereiter </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/zeitplan_fuer_oekodesign_und_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_und_warmwasserbereiter.png">Bild herunterladen</a> (145,27 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/dateien/zeitplan_fuer_oekodesign_und_energieverbrauchskennzeichnung_fuer_heizgeraete_und_warmwasserbereiter.pdf">Zeitplan als PDF-Datei</a> (36,33 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Hintergrund <p><strong>Umweltsituation:</strong> Fossile Energieträger wie Erdgas sind begrenzte Ressourcen, die bei der Verbrennung CO2- und Schadstoffmissionen verursachen. Auch die Gewinnung und der Transport von Erdgas führen zu Umweltbelastungen, vor allem durch Leckagen. Da das Treibhausgaspotenzial von Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas, 25-mal höher ist als das von CO2, ist dies aus Sicht des Klimaschutzes besonders relevant. </p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Das <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a> schreibt vor, dass neue Heizungen mindestens 65 Prozent erneuerbare Energien nutzen müssen. Das gilt für Neubaugebiete ab dem 1.1.2024 und für alle anderen Häuser ab 1.7.2026 (in Gemeinden mit mehr als 100.000 Einwohnern) bzw. 1.7.2028. Muss eine Heizung ausgetauscht werden, greift eine Übergangsfrist von fünf Jahren. Gaskessel, die nach dem 1.1.2024 bis zum 1.7.2026/2028 installiert werden, müssen ab 2029 mit mindestens 15 Prozent Biomethan oder Wasserstoff beliefert werden; bis 2040 steigt der Anteil auf 60 Prozent – Achtung: Beide gelten nicht als zukunftsfähige Lösung, weil Wasserstoff derzeit noch nicht am Markt verfügbar ist und Biomethan ungefähr 60 % der Treibhausgasemissionen von Erdgas verursacht. Außerdem ist Biomethan begrenzt verfügbar, so dass mit starken Preissteigerungen zu rechnen ist. Nach dem 1.7.2026/2028 darf ein Gaskessel nur noch installiert werden, wenn er mit 65 Prozent Biomethan beliefert wird, wenn er Teil einer Wärmepumpen- oder Solarthermie-Hybridheizung ist, wenn er auf 100 % Wasserstoff umrüstbar ist und das Haus in einem Wasserstoffnetzausbaugebiet liegt, oder wenn das Haus in einem Wärmenetzausbaugebiet liegt und an ein Wärmenetz angeschlossen werden soll.</p> <p>Nach <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32013R0814">Verordnung (EU) Nr. 813/2013</a> liegen die Anforderungen an die Energieeffizienz für Neugeräte in einem Bereich, der nur noch durch Brennwerttechnik erreicht werden kann, außerdem werden die Luftschadstoffemissionen begrenzt. Die <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:02013R0811-20170307">Verordnung (EU) Nr. 811/2013</a> macht die Energieverbrauchskennzeichnung auch für Heizgeräte verpflichtend. Hersteller geben die Kennwerte auf Grundlage von Prüfstandsmessungen an. Das <a href="http://www.gesetze-im-internet.de/envkg_2012/index.html">Energieverbrauchskennzeichnungsgesetz</a> enthält die Vorschriften über die Kennzeichnung von Heizkesseln im Gebäudebestand. </p> <p>Die <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/">Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV)</a> enthält Grenzwerte für die Luftschadstoffemissionen und Abgasverluste von Heizkesseln. Sie begrenzt die Stickoxidemissionen. Dies weist der Hersteller nach. Schornsteinfeger*innen messen regelmäßig die Abgasverluste (außer bei Gas-Brennwertkesseln) und CO-Emissionen.</p> <p>Aufgrund des <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/behg/BJNR272800019.html">Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG)</a> wird seit 2021 auch der Bereich der Wärmeerzeugung durch ein Emissionshandelssystem abgedeckt. Dadurch werden fossile Brennstoffe wie z.B. Erdgas in den nächsten Jahren stufenweise teurer und die insgesamt zulässigen Treibhausgasemissionen begrenzt. </p> <p>Weitere Informationen finden Sie auf unseren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Themenseiten:</p> <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/mehr-klimaschutz-einer-neuen-heizung">Mehr Klimaschutz mit einer neuen Heizung</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen/energiesparende-gebaeude">Energiesparende Gebäude</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen/energieverbrauchskennzeichnung/heizgeraete">Energieverbrauchskennzeichnung für Heizgeräte</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimaschutz-energiepolitik-in-deutschland/wasserstoff-schluessel-im-kuenftigen-energiesystem">Wasserstoff – Schlüssel im künftigen Energiesystem</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/bioenergie">Bioenergie</a></li> <li><a href="https://www.dehst.de/DE/Home/home_node.html">Deutsche Emissionshandelsstelle</a> (DEHSt)</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/konsum-produkte/gruene-produkte-marktzahlen/marktdaten-bereich-wohnen">Marktdaten: Bereich Wohnen</a> (Daten zur Umwelt)</li> </ul> </p><p>Informationen für...</p>
The development of sustainable and efficient energy conversion processes at interfaces is at the center of the rapidly growing field of basic energy science. How successful this challenge can be addressed will ultimately depend on the acquired degree of molecular-level understanding. In this respect, the severe knowledge gap in electro- or photocatalytic conversions compared to corresponding thermal processes in heterogeneous catalysis is staggering. This discrepancy is most blatant in the present status of predictive-quality, viz. first-principles based modelling in the two fields, which largely owes to multifactorial methodological issues connected with the treatment of the electrochemical environment and the description of the surface redox chemistry driven by the photo-excited charges or external potentials.Successfully tackling these complexities will advance modelling methodology in (photo)electrocatalysis to a similar level as already established in heterogeneous catalysis, with an impact that likely even supersedes the one seen there in the last decade. A corresponding method development is the core objective of the present proposal, with particular emphasis on numerically efficient approaches that will ultimately allow to reach comprehensive microkinetic formulations. Synergistically combining the methodological expertise of the two participating groups we specifically aim to implement and advance implicit and mixed implicit/explicit solvation models, as well as QM/MM approaches to describe energy-related processes at solid-liquid interfaces. With the clear objective to develop general-purpose methodology we will illustrate their use with applications to hydrogen generation through water splitting. Disentangling the electro- resp. photocatalytic effect with respect to the corresponding dark reaction, this concerns both the hydrogen evolution reaction at metal electrodes like Pt and direct water splitting at oxide photocatalysts like TiO2. Through this we expect to arrive at a detailed mechanistic understanding that will culminate in the formulation of comprehensive microkinetic models of the light- or potential-driven redox process. Evaluating these models with kinetic Monte Carlo simulations will unambiguously identify the rate-determining and overpotential-creating steps and therewith provide the basis for a rational optimization of the overall process. As such our study will provide a key example of how systematic method development in computational approaches to basic energy sciences leads to breakthrough progress and serves both fundamental understanding and cutting-edge application.
The WMS InSpEE (INSPIRE) provides information about the areal distribution of salt structures (salt domes and salt pillows) in Northern Germany. Contours of the salt structures can be displayed at horizontal cross-sections at four different depths up to a maximum depth of 2000 m below NN. The geodata have resulted from a BMWi-funded research project “InSpEE” running from the year 2012 to 2015. The acronym stands for "Information system salt structures: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air)”. Taking into account the fact that this work was undertaken at a scale for providing an overview and not for investigation of single structures, the scale of display is limited to a minimum of 1:300.000. Additionally four horizontal cross-section maps display the stratigraphical situation at a given depth. In concurrence of maps at different depths areal bedding conditions can be determined, e.g. to generally assess and interpret the spread of different stratigraphic units. Clearly visible are extent and shape of the salt structures within their regional context at the different depths, with extent and boundary of the salt structures having been the main focus of the project. Four horizontal cross-section maps covering the whole onshore area of Northern Germany have been developed at a scale of 1:500.000. The maps cover the depths of -500, -1000, -1500, -2000 m below NN. The four depths are based on typical depth requirements of existing salt caverns in Northern Germany, mainly related to hydrocarbon storage. The shapes of the structures show rudimentary information of their geometry and their change with depths. In addition they form the starting point for rock mechanical calculations necessary for the planning and construction of salt caverns for storage as well as for assessing storage potentials. The maps can be used as a pre-selection tool for subsurface uses. It can also be used to assess coverage and extension of salt structures. Offshore areas were not treated within the project. All horizontal cross-section maps were adjusted with the respective state geological survey organisations. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the WMS InSpEE (INSPIRE) provides INSPIRE-compliant data. The WMS InSpEE (INSPIRE) contains two group layers: The first group layer “INSPIRE: Salt structures in Northern Germany“ comprises the layers GE.Geologic.Unit.Salt structure types, GE.GeologicUnit.Salt pillow remnants, GE.GeologicUnit.Structure-building salinar and GE.GeologicUnit.Structural outlines. The layer GE.GeologicUnit.Structural outlines contains according to the four depths four sublayers, e.g. GE.GeologiUnit.Structural outlines 500 m below NN. The second group layer „INSPIRE: Horizontal cross-section maps of Northern Germany“ comprises according to the four depths four layers, e.g. Horizontal cross-section map – 500 m below NN. This layer, in turns, contains two sublayers: GE.GeologicFault.Relevant fault traces and GE.GeologicUnit.Stratigraphic Units. Via the getFeatureInfo request the user obtains additional information on the different geometries. In case of the GE.Geologic.Unit.Salt structure types the user gets access to a data sheet with additional information and further reading in German for the respective salt structure via the getFeatureInfo request.
Kernfusion und Strahlenschutz In Deutschland und weltweit wird Kernfusion als mögliche Energiequelle erforscht. Das Prinzip der Kernfusion basiert auf der Verschmelzung von zwei Atomkernen. Das BfS beobachtet und bewertet die für die Kernfusion relevanten Strahlenschutzaspekte, identifiziert Wissenslücken und initiiert Forschungsprojekte. Das BfS informiert Politik und Öffentlichkeit dazu. Das BfS stellt die Expertise bereit, um den bei Entwicklung und Betrieb von Fusionsanlagen nötigen Strahlenschutz zu gewährleisten. Daher begleitet es zum Beispiel eine Fusionsforschungsanlage mit Messungen. Bei Unfällen in einem Fusionsreaktor werden deutlich geringere radiologische Auswirkungen erwartet, als bei Unfällen in einem Kernkraftwerk möglich sind. Was ist Kernfusion? In der Kernphysik gibt es zwei Möglichkeiten, in größeren Mengen Energie für den Menschen nutzbar zu machen: erstens durch die Spaltung von Atomkernen wie etwa von Uran -235. Das wird in Kernkraftwerken gemacht. Zweitens durch das Prinzip der Kernfusion, also der Verschmelzung von Atomkernen – einem Prinzip, mit dem auch Sterne wie unsere Sonne ihre Energie erzeugen. Die Kernfusion wird in Deutschland und weltweit mit verschiedenen Ansätzen erforscht. Dabei spielen auch Strahlung und Radioaktivität und somit der Strahlenschutz eine Rolle. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) verfügt hier über vielfältige Kompetenzen, um diese verschiedenen Ansätze im Hinblick auf den Strahlenschutz fachlich zu begleiten. Das Bundesamt für Strahlenschutz forscht und berät – auch zu Strahlenschutz bei Kernfusion. Auch wenn sich das Grundprinzip ähnelt, unterscheidet sich der Fusionsprozess, der zur Energiegewinnung auf der Erde verfolgt wird, von dem, was in der Sonne passiert: In der Sonne wird hauptsächlich dadurch Energie freigesetzt, dass aus vier Wasserstoffkernen durch Fusion in mehreren Schritten ein Heliumkern erzeugt wird. Der Prozess der Energiefreisetzung durch die Verschmelzung von vier Wasserstoffkernen läuft über extrem lange Zeiträume ab. Die Energieerzeugung auf der Erde soll aber schnell erfolgen – über die Fusion von Deuterium und Tritium. Deuterium ist ein nicht radioaktives Isotop des Wasserstoffs mit einem Proton und einem Neutron. Tritium ist dagegen ein radioaktives Isotop des Wasserstoffs mit einem Proton und zwei Neutronen. Nach derzeitigem Stand sollen in Fusionsreaktoren Deuterium und Tritium zu einem Heliumkern verschmelzen, obwohl sie sich wegen ihrer positiven elektrischen Ladung abstoßen. Dies erreicht man mit zwei unterschiedlichen Konzepten: Entweder schließt man die positiv geladenen Atomkerne durch ein Magnetfeld ein und heizt sie stark auf, oder man beschießt sie mit Lasern. Die erste Methode heißt Magnetfusion, die zweite Trägheits- oder Laserfusion. Bei der Fusion von Deuterium und Tritium wird ein energiereiches Neutron freigesetzt. Der entstandene Heliumkern ist stabil, also nicht radioaktiv. Magnetfeld von Wendelstein 7-X Quelle: MPI für Plasmaphysik, Matthias Otte Die freigesetzten Neutronen sind für die Kernfusion selbst nicht erforderlich, können im Material, aus dem der Fusionsreaktor besteht, jedoch zusätzliche radioaktive Atomkerne erzeugen. So kann beispielsweise in Bauteilen aus Stahl das radioaktive Kobalt-60 entstehen, das beim Zerfall sehr energiereiche Gammastrahlung aussendet. Den Vorgang, durch den nicht-radioaktives Material zum Beispiel durch Beschuss mit Neutronen radioaktiv gemacht wird, nennt man " Aktivierung “. Die freigesetzten Neutronen können allerdings verwendet werden, um im laufenden Betrieb eines Fusionsreaktors Tritium zu erzeugen, das dann wieder für den Fusionsprozess verwendet werden kann. Für diesen Teilprozess wird in die Auskleidung eines Fusionsreaktors (technisch "Blanket") Lithium eingebracht. Die bei der Fusion entstehenden Neutronen bilden dann dort Tritium. Bei der Kernspaltung wird ein schwerer Atomkern, für die Energiegewinnung meist Uran-235, durch ein Neutron gespalten. Dabei entstehen unter anderem weitere Neutronen, die eine unkontrollierte Kettenreaktion auslösen können. Eine solche unkontrollierte Kettenreaktion ist bei der Kernfusion ausgeschlossen. Zudem werden in der Summe bei der Kernfusion weitaus weniger Radionuklide verwendet oder erzeugt als bei einem Kernkraftwerk. Es entstehen bei der Kernfusion weniger radioaktive Abfälle als bei der Kernspaltung und es würden bei einem Unfall geringere Mengen an Radionukliden freigesetzt werden. Schließlich sind die in einem Fusionsreaktor entstehenden radioaktiven Atomkerne oft kurzlebiger. Einblicke in die verschiedenen zur Fusion diskutierten Forschungsansätze geben zum Beispiel das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik sowie die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEA) . Letztere veröffentlichte den sogenannten World Fusion Outlook (IAEA World Fusion Outlook 2025) . Welche Rolle spielt Strahlenschutz bei der Kernfusion? Die Entwicklung und der Bau von Fusionsanlagen zur kommerziellen Elektrizitätserzeugung sind ein großes gesellschaftliches Thema, bei dem es gilt, beträchtliche technologische Herausforderungen zu meistern. Dabei spielen auch Strahlung und Radioaktivität und somit der Strahlenschutz eine Rolle. Das BfS verfügt über vielfältige Kompetenzen, um die verschiedenen Fusionskonzepte im Hinblick auf den Strahlenschutz fachlich zu begleiten und Politik sowie Öffentlichkeit zu informieren. Das BfS wirkt zum Beispiel mit beim Erarbeiten von Normen, etwa für den Einsatz von Tritium . Schon heute, im Forschungsstadium, ist das Amt Teil der Emissionsüberwachung. So kontrolliert das BfS an der Fusionsanlage Wendelstein 7-X in Mecklenburg-Vorpommern Proben von Ableitungen in die Luft. Bei Unfällen in einem Fusionsreaktor werden aus physikalischen Gründen deutlich geringere radiologische Auswirkungen erwartet als bei Unfällen in einem Kernkraftwerk . Daher liegen die maximal möglichen Strahlendosen für die Bevölkerung selbst bei einem schweren Unfall in einem Fusionskraftwerk um mehrere Größenordnungen unter den maximal möglichen Strahlendosen bei einem schweren Unfall in einem Kernkraftwerk . Im Detail gibt es folgende Bereiche, die den Strahlenschutz betreffen: Stand: 13.04.2026
Bundesumweltministerin Svenja Schulze hat heute dem Vorstandsvorsitzenden der Salzgitter AG, Prof. H.J. Fuhrmann, einen Förderbescheid in Höhe von über 5 Mio. Euro für ein Projekt zur Herstellung klimafreundlichen Stahls übergeben. Im Beisein des Ministerpräsidenten des Landes Niedersachsen, Stephan Weil, fiel damit auch der offizielle Startschuss des BMU-Förderprogramms 'Dekarbonisierung in der Industrie'. Mit diesem Programm sollen schwer vermeidbare, prozessbedingte Treibhausgasemissionen in den energieintensiven Branchen wie Stahl, Zement, Kalk und Chemie durch den Einsatz innovativer Techniken möglichst weitgehend und dauerhaft reduziert werden. Bundesumweltministerin Svenja Schulze: 'Für ein klimaneutrales Deutschland brauchen wir eine Industrie, die ohne fossile Energie- und Rohstoffe auskommt. Mit unserem neuen Dekarbonisierungsprogramm fördern wir eine grundlegende Neuausrichtung der Produktionsprozesse. Der Klimaschutz wird so zum Innovationstreiber für die Wirtschaft, macht den Industriestandort Deutschland zukunftsfähig und erhält hochqualifizierte Arbeitsplätze. Das Projekt in Salzgitter ist ein wichtiger, erster Schritt in diese Richtung, dem weitere folgen werden. Es zeigt auch, dass wir den Ausbau der erneuerbaren Energien und den Markthochlauf von grünem Wasserstoff beschleunigen müssen, damit wir unsere anspruchsvollen Ziele erreichen können.' Die Anlage der Salzgitter Flachstahl GmbH mit einem Gesamtinvestitionsvolumen von rund 13 Mio. Euro soll innerhalb der nächsten zwei Jahre in Betrieb gehen und zeigen, wie die sukzessive Umstellung eines integrierten Hochofenwerks auf die CO2-arme Stahlerzeugung erfolgen kann. Mit dem von der Salzgitter AG entwickelten Verfahren wird die konventionelle Roheisengewinnung im Hochofen auf die emissionsarme Direktreduktion umgestellt. Beim Einsatz von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien wird so die Herstellung von grünem Stahl ermöglicht. Innovative Projekte wie dieses sollen auch als Vorbilder dienen und als Multiplikatoren auf die ganze Branche ausstrahlen. Im Projekt ProDRI soll der flexible Betrieb mit Wasserstoff und Erdgas demonstriert und optimiert werden. Langfristiges Ziel von Salzgitter ist die ausschließliche Nutzung erneuerbaren Wasserstoffs zur Herstellung von grünem Stahl. Steht erneuerbarer Wasserstoff noch nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung, kann auch Erdgas zur Reduktion eingesetzt werden und dabei bereits erhebliche Mengen CO2 gegenüber der herkömmlichen Hochofen-Route einsparen. Die Stahlindustrie war 2019 mit über 36 Mio. Tonnen für etwa 30% der direkten Industrieemissionen in Deutschland verantwortlich. Mit dem Förderprogramm Dekarbonisierung im Industriesektor wird eine Maßnahme des Klimaschutzplans 2050 sowie des Klimaschutzprogramms 2030 umgesetzt. Das BMU wird - vorbehaltlich der Verabschiedung des Bundeshaushalts in der kommenden Woche - über den Energie- und Klimafonds in den kommenden Jahren rund 2 Mrd. Euro zur Verfügung stellen. Text gekürzt
Mit der angestrebten schrittweisen Kraftstofftransformation ('Fuel-Switch') von fossilem Erdgas zu klimaneutralen Gasen wie z.B. grünem Wasserstoff werden in Zukunft unterschiedliche Gasgemische im Gasnetz vorliegen. Im Rahmen des Projekts 'HydroFit' sollen Gasmotoren in KWK-Anlagen für diesen 'Fuel-Switch' ertüchtigt werden. Dabei werden neben zukünftigen Motoren, auch insbesondere Bestandsanlagen adressiert, die durch HydroFit leistungstechnisch optimiert werden. Um die Motoren in Zukunft nachhaltig, effizient und emissionsarm betreiben zu können, bedarf es geeigneter Anpassungen in Hard- und Software. Hierfür wird ein adaptives System entwickelt, das es ermöglicht, Gasmotoren unabhängig von der aktuellen Kraftstoffzusammensetzung im Versorgungsnetz zu betreiben. Das System kann dabei auf zeitlich sich ändernde Gaszusammensetzung reagieren, ohne dass Umbauten am Motor durchgeführt werden müssen. Dies ist insbesondere für die Übergangsphase der schrittweisen Einführung von der Wasserstoffbeimengung bis zur reinen Wasserstoffbereitstellung von Bedeutung. Zusätzlich wird HydroFit konstruktiv so gestaltet, dass bereits im Betrieb befindende Anlagen wirtschaftlich ohne Änderungen am Grundmotor nachgerüstet werden können. Um die Funktionalität des Konzepts sicherzustellen, soll nach der Entwicklung eines Prototypsystems, dieses zunächst im Labor getestet werden. In einer weiteren Ausbaustufe erfolgt die Erprobung an einem Versuchsmotor im Feld. Mit dem vollständigen Umstieg auf Wasserstoff und andere klimaneutrale Kraftstoffe können Gasmotoren-BHKW nicht nur als Brückentechnologie in der Energiewende dienen, sondern auch langfristig für die Dekarbonisierung der Wärme- und Stromerzeugung sorgen. Mit dem in diesem Vorhaben geplanten adaptiven System bleiben sie dabei sehr flexibel und können im Gegensatz zu alternativen Technologien (wie z.B. der Brennstoffzelle) unabhängig von der Kraftstoffzusammensetzung, insbesondere der Reinheit des Wasserstoffs, betrieben werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 3746 |
| Europa | 116 |
| Kommune | 22 |
| Land | 289 |
| Weitere | 68 |
| Wirtschaft | 11 |
| Wissenschaft | 1122 |
| Zivilgesellschaft | 22 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 287 |
| Daten und Messstellen | 33 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 3247 |
| Gesetzestext | 280 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Kartendienst | 1 |
| Text | 234 |
| Umweltprüfung | 101 |
| unbekannt | 133 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 622 |
| Offen | 3312 |
| Unbekannt | 105 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 3828 |
| Englisch | 580 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 115 |
| Bild | 18 |
| Datei | 124 |
| Dokument | 284 |
| Keine | 2852 |
| Unbekannt | 2 |
| Webdienst | 8 |
| Webseite | 905 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 2482 |
| Lebewesen und Lebensräume | 2709 |
| Luft | 2183 |
| Mensch und Umwelt | 4039 |
| Wasser | 1706 |
| Weitere | 3786 |