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Dissolved organic matter molecular data in the sea surface microlayer during a Mesocosm study in Wilhelmshaven, Germany, spring 2023

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.

Gasheizung energiesparend einstellen und Umstieg vorbereiten

<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.&nbsp;</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&nbsp;<a href="https://www.dehst.de/DE/Themen/nEHS/nehs_node.html">Nationalen Emissionshandel</a>&nbsp;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>&nbsp;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.&nbsp;</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>&nbsp;</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>&nbsp;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&nbsp;<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&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/heizen-raumtemperatur">Heizen/Raumtemperatur</a>.</li> <li>Nutzen Sie&nbsp;<a href="https://ratgeber.co2online.de/index.php?berater=foerderratgeber&amp;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>&nbsp;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.&nbsp;</p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Das&nbsp;<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a>&nbsp;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&nbsp;<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32013R0814">Verordnung (EU) Nr. 813/2013</a>&nbsp;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&nbsp;<a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:02013R0811-20170307">Verordnung (EU) Nr. 811/2013</a>&nbsp;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. &nbsp;</p> <p>Die&nbsp;<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/">Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV)</a>&nbsp;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&nbsp;<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/behg/BJNR272800019.html">Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG)</a>&nbsp;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.&nbsp;</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>&nbsp;(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.&nbsp;</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&nbsp;<a href="https://www.dehst.de/DE/Themen/nEHS/nehs_node.html">Nationalen Emissionshandel</a>&nbsp;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>&nbsp;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.&nbsp;</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>&nbsp;</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>&nbsp;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&nbsp;<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&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/heizen-raumtemperatur">Heizen/Raumtemperatur</a>.</li> <li>Nutzen Sie&nbsp;<a href="https://ratgeber.co2online.de/index.php?berater=foerderratgeber&amp;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>&nbsp;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.&nbsp;</p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Das&nbsp;<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a>&nbsp;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&nbsp;<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32013R0814">Verordnung (EU) Nr. 813/2013</a>&nbsp;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&nbsp;<a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:02013R0811-20170307">Verordnung (EU) Nr. 811/2013</a>&nbsp;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. &nbsp;</p> <p>Die&nbsp;<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/">Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV)</a>&nbsp;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&nbsp;<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/behg/BJNR272800019.html">Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG)</a>&nbsp;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.&nbsp;</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>&nbsp;(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>

Entwicklung eines gesetzeskonformen, autarken Krematoriums mit hybrider Wasserstoff-Beheizungstechnologie, Teilvorhaben: Entwicklung einer Steuerung für den Betrieb bei einer dynamischen Fahrweise mit klimaneutralen Energieträgern

Ertüchtigung von Gasmotoren in Kraft-Wärme-Kopplungs- Neu- und Bestandsanlagen für den angestrebten schrittweisen 'Fuel-Switch' von fossilem Erdgas zu klimaneutralen Gasen, Teilvorhaben: Entwicklung und Untersuchung einer kraftstoffvariablen Einblas- und Zündeinheit für Gasmotoren

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.

Wasserstoffspeicher

Neue billige, leichte Wasserstoffspeicher. Zur Zeit Untersuchung von Mg- und Ca-Verbindungen. Ca-Mg-Ni-System.

Digitale Auslegungsmethoden von inline-überwachten Druckbehältern, Teilvorhaben: Digitaler Zwilling als Werkzeug zur Lebensdauerbewertung und Lebenszyklusanalyse von Typ-IV Druckbehältern

Klimaschutzmodellregion Sauerland, Teilvorhaben: 3D-Feuerraumsimulation

Sektorgekoppeltes Hybridkraftwerk zur CO2-neutralen Energieversorgung der NürnbergMesse GmbH, Teilvorhaben: Etablierung und wissenschaftliche Betreuung eines kombinierten, klimaneutralen Energiesystems mit Einbindung von Wasserstoff an der Messe Nürnberg

Makro-Skala-Modellierungskonzepte für das Wachstum und den advektiven Transport von Bakterien in mit zwei Phasen gesättigten porösen Medien

Poröse Medien bieten exzellente Lebensbedingungen für Bakterien, da ihr Lebensraum geschützt ist aber trotzdem eine kontinuierliche Nahrungezufuhr möglich ist. Folglich existieren Mikroorgansimen in vielen natürlichen und technischen porösen Medien und haben dort einen großen Einfluss. Wenn diese für technische oder industrielle Anwendungen genutzt werden, ist es sehr wichtig die Wechselwirkungen zwischen Strömung, Transport und mikrobiologischen Prozessen zu verstehen. In der Literatur ist eine Vielzahl von Modellierungsmethoden vorhanden, jedoch sind diese in der Regel unter einphasigen Strömungsbedingungen entwickelt worden. Es ist schwierig mikrobiologische Prozesse in den natürlichen und komplexen Porenstrukturen von Gesteinen (wie z.B. Anhaften/Ablösen und Bildung von Biofilmen) zu beobachten und demzufolge sind diese Prozesse unzureichend erforscht. In diesem Projekt werden künstliche Strukturen geschaffen, die den Porenstrukturen des Gesteins nachempfunden sind und dafür benutzt, das Verhalten von Bakterien in mit zwei Phasen gesättigten porösen Medien zu untersuchen. Diese transparenten sozusagen zweidimensionalen Mikromodelle erlauben eine direkte Beobachtung der mikrobiologischen Prozesse, wie z.B. Wachstum, Transport und Anhaftung/Ablösung von Bakterien, durch mikroskopische Auswertungen. Die Bakterien, die für die experimentellen Untersuchungen eingesetzt werden, gehören zu der Klasse der methanogenen Archaeen. Die detaillierte Interpretation der experimentellen Ergebnisse durch Bilddatenverarbeitung erlaubt es, zeitlich und räumlich aufgelöste Datensätze für die Anzahl, Struktur und Bewegung der Bakterien zu erzeugen. Aus diesen Datensätzen wird ein verbessertes mathematisches Modell entwickelt, welches das Wachstum und die Bewegung von Bakterien in mit zwei Phasen gesättigten porösen Medien beschreibt. Das Modell soll das bakterielle Wachstum unter nicht-nährstofflimitierten Bedingungen, das Vorhandensein von verschiedenen bakteriellen Strukturen (Plankton und Biofilm), die individuellen Bewegungseigenschaften und die Anhaftungs- und Ablösevorgänge berücksichtigen. Um das neu entwickelte Modell zu testen und zu parametrisieren, wird es auf Basis eines diagonal-impliziten Runge-Kutta-Verfahrens, welches für die stark nicht-linearen Quellterme gut geeignet ist, numerisch umgesetzt. Die Anwendung des theoretischen Modells bezieht sich auf die Technologie der Untergrundmethanisierung, in welcher das injizierte Gasgemisch aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid durch mikrobiologische Reaktionen in Methan umgewandelt wird.

Wasserstoff für eine 100% erneuerbare Energieversorgung für Inseln in Südostasien, EXI: Green-H2Islands - Wasserstoff für eine 100% erneuerbare Energieversorgung für Inseln in Südostasien

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