API src

Found 16147 results.

Related terms

Akzeptanz von Massnahmen des Bodenschutzes in kleinbaeuerlichen Betrieben der Entwicklungslaender

Fuer die Uebernahme von Innovationen - hier solche im Bereich des Bodenschutzes gibt es einen Komplex von sozio-oekonomischen und sozio-kulturellen Faktoren. Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, diese zu identifizieren und ihre Relevanz fuer entsprechende Entwicklungsfoerderungsansaetze zu bestimmen.

Tempolimit

<p> <p>Das UBA untersucht, inwieweit die Umweltbelastungen des Straßenverkehrs in Zusammenhang mit den gefahrenen Geschwindigkeiten stehen und welchen Beitrag Geschwindigkeitsbeschränkungen zu einer Verminderung der Umweltbelastungen leisten können.</p> </p><p>Das UBA untersucht, inwieweit die Umweltbelastungen des Straßenverkehrs in Zusammenhang mit den gefahrenen Geschwindigkeiten stehen und welchen Beitrag Geschwindigkeitsbeschränkungen zu einer Verminderung der Umweltbelastungen leisten können.</p><p> Tempolimit auf Autobahnen und Außerortsstraßen <p>Ein allgemeines Tempolimit auf Autobahnen in Verbindung mit einer niedrigeren Höchstgeschwindigkeit auf Außerortsstraßen zählt zu den wirksamsten, kostengünstigsten und am schnellsten realisierbaren Maßnahmen zur Minderung von Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor. Ein Tempolimit leistet zugleich einen wesentlichen Beitrag zur Verkehrssicherheit, reduziert Lärm- und Schadstoffemissionen sowie den Energieverbrauch und trägt erheblich zur Verbesserung der Aufenthalts- und Lebensqualität entlang stark belasteter Verkehrswege bei.</p> <p>Im Rahmen der Studie&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/modellierung-der-umweltwirkung-von-tempolimit">„Modellierung der Umweltwirkung von Tempolimit-Maßnahmen auf Autobahnen und außerorts“</a> (Friedrich et al. 2024) wurde untersucht, welche Auswirkungen unterschiedliche Tempolimits in Deutschland auf die&nbsp;⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/fahrleistung">Fahrleistung</a>⁠ sowie auf die verursachten Emissionen an Treibhausgasen (THG) und Luftschadstoffen (Stickoxide (NOx) und Feinstaub (PM)) haben. Die Studie umfasst fünf Szenarien für ein Tempolimit in Deutschland:&nbsp;</p> <ul> <li><strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/szenario">Szenario</a> T130/100</strong>: Ein Tempolimit von 130 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen unter Beibehaltung der Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h auf allen anderen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T130/80</strong>: Ein Tempolimit von 130 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen mit zusätzlicher Geschwindigkeitsbegrenzung von 80 km/h auf allen übrigen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T120/100</strong>: Ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen unter Beibehaltung der Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h auf allen anderen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T120/80</strong>: Ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen mit zusätzlicher Geschwindigkeitsbegrenzung von 80 km/h auf allen übrigen Außerortsstraßen.</li> <li><strong>Szenario T100/80</strong>: Ein Tempolimit von 100 km/h auf Autobahnen und Kraftfahrstraßen mit zusätzlicher Geschwindigkeitsbegrenzung von 80 km/h auf allen übrigen Außerortsstraßen.</li> </ul> <p>Die Studie baut auf der Methodik des Forschungsprojektes&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/fluessiger-verkehr-fuer-klimaschutz-luftreinhaltung">„Flüssiger Verkehr für Klimaschutz und Luftreinhaltung“</a> (Schmaus et al. 2023) auf. Sie berücksichtigt als Wirkmechanismus nicht nur direkte Geschwindigkeits- und Verbrauchseffekte durch langsameres Fahren, sondern auch Veränderungen in der Routenwahl und Verkehrsnachfrage, die durch ein Tempolimit ausgelöst werden. Die Treibhausgasemissionen des Straßenverkehrs können durch ein Tempolimit um 2,2 % bis 8,1 % gesenkt werden, wobei der Geschwindigkeitseffekt stets die größte Teilwirkung hat, siehe Abbildung.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Abbildung%20THG-%C3%84nderung%20Tempolimit.png"> </a> <strong> Änderung der Treibhausgasemissionen des gesamten Straßenverkehrs in Deutschland durch ein Tempolimit </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> <p>Bezogen auf das Jahr 2024 können in Deutschland durch ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen und 80 km/h außerorts insgesamt 6,6 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente und rund 2,8 Milliarden Liter Kraftstoff eingespart werden. Allein durch den direkten Geschwindigkeitseffekt – also ohne Routenwahl- und Nachfrage-Effekte – können davon sofort 4,9 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente und gut 2 Milliarden Liter Kraftstoff eingespart werden, siehe Tabelle. Folgende weitere Umweltwirkungen konnten für die verschiedenen Tempolimits ermittelt werden:</p> <ul> <li>Rückgang Stickoxid-Emissionen (NOX) zwischen 5,1 % (T130/100) und 16,1 % (T100/80)</li> <li>Rückgang Feinstaub-Emissionen (PM) zwischen 3,6 % (T130/100) und 11,4 % (T100/80)</li> </ul> <p>Eine 2025 von der&nbsp;<a href="https://www.bmv.de/SharedDocs/DE/Publikationen/StV/studie-tempolimit-auswirkungen.pdf?__blob=publicationFile">Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) veröffentlichte Studie</a> bestätigt, dass ein Tempolimit die Emissionen senkt. Die Studie analysiert die CO₂-Minderungswirkung eines generellen Tempolimits von 130 km/h auf Autobahnen. Die Berechnungen basieren auf Geschwindigkeits- und Verkehrsdaten aus Dauerzählstellen, aus denen die Fahrleistungsverteilung nach Geschwindigkeitsklassen abgeleitet wird. Die Emissionswirkungen ergeben sich ausschließlich aus der veränderten Fahrweise infolge der Geschwindigkeitsbegrenzung. Effekte der Routenwahl oder Veränderungen der Verkehrsnachfrage werden nicht abgebildet. Betrachtet wird ein einzelnes <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/szenario">Szenario</a>, das sich auf Autobahnen beschränkt; daraus resultiert ein jährliches Einsparpotenzial von etwa 1,3 bis 2,0 Millionen Tonnen CO₂.</p> <p>Über die klima- und luftqualitätsbezogenen Effekte hinaus, zeigt die Forschung zur Verkehrssicherheit, dass ein Tempolimit sowohl die Zahl schwerer Unfälle als auch die Schwere der Verletzungen reduzieren kann. Besonders ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen wirkt sich hier positiv aus. Ambitionierte Geschwindigkeitsbegrenzungen stellen damit ein schnell umsetzbares Instrument dar, das gleichzeitig Emissionen senkt, die Umweltqualität verbessert und die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht.&nbsp;</p> <p>Besonders bedeutsam ist dabei, dass die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Modellierungen reale Mobilitätsprozesse – wie veränderte Routenwahl und Nachfrage – einbeziehen und damit ein vollständigeres Wirkungsspektrum abbilden. Ein flächendeckendes Tempolimit ist damit sowohl ökologisch als auch gesundheitlich sinnvoll.</p> <p>Auch&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/klimaschutz-durch-tempolimit">ältere Untersuchungen des Umweltbundesamts</a> zeigten, dass ein generelles Tempolimit auf Autobahnen und eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf außerörtlichen Straßen die CO₂-Emissionen im Verkehrssektor reduzieren könnten. Die Berechnungen basierten auf mittleren Geschwindigkeiten und den tatsächlichen Geschwindigkeitsverteilungen, berücksichtigten jedoch keine Anpassungen bei Routenwahl oder Verkehrsnachfrage.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Tabelle%20Einsparm%C3%B6glichkeiten%20Tempolimit_0.PNG"> </a> <strong> Einsparmöglichkeiten eines Tempolimits auf Autobahnen und Außerortsstraßen in Deutschland </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> Tempolimit auf Innerortsstraßen <p>1957 wurde in der Bundesrepublik Deutschland eine innerorts zulässige Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h eingeführt. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass dieses Tempolimit für einen großen Teil des Straßennetzes nicht stadtverträglich ist. Dies ist am Unfallgeschehen, an der Lärm- und Luftschadstoffbelastung, den schwierigen Bedingungen für den Fuß- und Radverkehr sowie an unzureichenden Aufenthaltsqualitäten gut zu erkennen.</p> <p>In den 1980er Jahren wurden deshalb die „Tempo-30-Zone“ und der „Verkehrsberuhigte Bereich“ als flächenhafte Regelungen für das untergeordnete Straßennetz eingeführt. Inzwischen gilt innerorts im überwiegenden Teil der Nebenstraßen Tempo 30 oder weniger. Auf den meisten Hauptverkehrsstraßen bestehen die Probleme durch Tempo 50 aber fort. Verkehrssicherheit, Lärmschutz, Luftreinhaltung, Förderung von Fuß- und Radverkehr sowie die Erhöhung der Aufenthaltsqualität sind Gründe für Bürger*innen, Tempo 30 verstärkt auch an innerörtlichen Hauptverkehrsstraßen einzufordern. Das Straßenverkehrsrecht bietet den Kommunen dafür mittlerweile mehr Handlungsspielraum.</p> Wirkungen von 30 km/h als innerörtliche Regelgeschwindigkeit <p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> hat die Wirkungen von Tempo 30 als innerörtliche Regelgeschwindigkeit erforschen lassen. Grundlage waren Simulationen in sechs Beispielstädten. In Halle/Saale, Göttingen und Ravensburg wurden die Wirkungen auf Lärm, Luftschadstoffe und CO2 untersucht. Hier wurde davon ausgegangen, dass nur in diesen Städten Tempo 30 als Regelgeschwindigkeit gilt. Die Untersuchung der Stadtregionen Stuttgart, Magdeburg und Dresden bezog die jeweiligen Umlandgemeinden in die Tempo-30-Regelung mit ein, beschränkte sich aber auf die Betrachtung der Luftschadstoffe und CO2.</p> <p>Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/102837">Forschungsprojekt „Umweltwirkungen einer innerörtlichen Regelgeschwindigkeit von 30 km/h“</a>&nbsp; zeigen die Simulationen in Halle/Saale, Göttingen und Ravensburg enorme Lärmentlastungen besonders an Hauptverkehrsstraßen. Aber auch stadtweit sinkt die Lärmbetroffenheit deutlich. Methodik und Ergebnis der Simulationen stellt dieses <a href="https://youtu.be/xGG5I-V-Ic8">Online-Seminar</a> dar.</p> <p>Für die Luftschadstoffe und CO2 ergibt sich zusammen mit der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/100913">Untersuchung „Klimaschutz- und Luftreinhalteeffekte einer Regelgeschwindigkeit von 30 km/h innerorts in den Stadtregionen Dresden, Magdeburg und Stuttgart“</a>: Die straßenverkehrsbedingten Luftschadstoffemissionen sinken in den meisten untersuchten Städten durch Tempo 30, teilweise sogar deutlich. Die Größenordnung hängt dabei unter anderem von der Stadtstruktur und dem bestehenden Verkehrsangebot ab. In Magdeburg und Ravensburg hat die Simulation aber auch leichte Anstiege des ein oder anderen Luftschadstoffs ergeben.</p> <p>Ein zeigt, dass es besonders in Bezug auf den Klimaschutz offenbar wirkungsvoller ist, die innerörtliche Regelgeschwindigkeit bundesweit einheitlich zu senken, als den Kommunen lediglich das Recht einzuräumen, dies auf Wunsch jeweils selbst zu tun.</p> <p>Aufgrund der positiven Wirkungen auf Umwelt, Gesundheit und Verkehrssicherheit empfiehlt das Umweltbundesamt, deutschlandweit Tempo 30 als innerörtliche Regelgeschwindigkeit einzuführen. An geeigneten Hauptverkehrsstraßen sollten höhere Geschwindigkeiten in begründeten Ausnahmen zulässig sein. Die Kommunen können mögliche lokale Verkehrsverlagerungen in die Nebenstraßen vorab prüfen und mit punktuellen Begleitmaßnahmen entgegenwirken.</p> Quelle: Umweltbundesamt 28.11.2022 UBA-Erklärfilm zu Tempo 30 als innerörtliche Regelgeschwindigkeit </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Bodenversiegelung

<p> <p>Etwa 45 Prozent der Siedlungs- und Verkehrsflächen sind in Deutschland aktuell versiegelt, das heißt bebaut, betoniert, asphaltiert, gepflastert oder anderweitig befestigt. Damit gehen wichtige Bodenfunktionen, vor allem die Wasserdurchlässigkeit und die Bodenfruchtbarkeit, verloren. Mit der Ausweitung der Siedlungs- und Verkehrsflächen nimmt auch die Bodenversiegelung zu.</p> </p><p>Etwa 45 Prozent der Siedlungs- und Verkehrsflächen sind in Deutschland aktuell versiegelt, das heißt bebaut, betoniert, asphaltiert, gepflastert oder anderweitig befestigt. Damit gehen wichtige Bodenfunktionen, vor allem die Wasserdurchlässigkeit und die Bodenfruchtbarkeit, verloren. Mit der Ausweitung der Siedlungs- und Verkehrsflächen nimmt auch die Bodenversiegelung zu.</p><p> Was ist Bodenversiegelung? <p>Bodenversiegelung bedeutet, dass der Boden luft- und wasserdicht abgedeckt wird, wodurch Regenwasser nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen versickern kann. Auch der Gasaustausch des Bodens mit der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> wird gehemmt.</p> <p>Innerhalb der Siedlungs- und Verkehrsflächen ist ein Teil der Böden durch darauf errichtete Gebäude versiegelt. Auch unbebaute Flächen – wie Freiflächen, Betriebsflächen, Erholungsflächen und Verkehrsflächen – sind teilweise mit Beton, Asphalt, Pflastersteinen oder wassergebundenen Decken befestigt und damit ganz oder teilweise versiegelt.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/bodenversiegelung_thombal_fotolia_57905397_m.jpg"> </a> <strong> Fruchtbare Böden gehen weltweit verloren – etwa durch Versiegelung, Bebauung oder Übernutzung. </strong> Quelle: ThomBal / Fotolia.com </p><p> Ökologische Auswirkungen <p>Eine übermäßige Bodenversiegelung hat unmittelbare Auswirkungen auf den Wasserhaushalt: Zum einen kann Regenwasser weniger gut versickern und die Grundwasservorräte auffüllen. Zum anderen steigt das Risiko zu örtlichen Überschwemmungen, da bei starken Regenfällen die Kanalisation oder die Vorfluter die oberflächlich abfließenden Wassermassen nicht fassen können.</p> <p>Auch das Kleinklima wird negativ beeinflusst: Versiegelte Böden können kein Wasser verdunsten, weshalb sie im Sommer nicht zur Kühlung der Luft beitragen. Hinzu kommt, dass sie als Standort für Pflanzen ungeeignet sind. Diese fallen somit als Wasserverdunster und als Schattenspender aus.</p> <p>Vor allem wird die natürliche Bodenfruchtbarkeit durch eine Versiegelung der Böden massiv beeinträchtigt: Wenn der Boden dauerhaft von Luft und Wasser abgeschlossen ist, geht die Bodenfauna zugrunde, welche wiederum wichtige Funktionen für den Erhalt und die Neubildung von fruchtbaren Böden erfüllt.</p> <p>Schließlich ist Bodenversiegelung nur schwer und mit hohen Kosten wieder zu beseitigen. Auch im Anschluss an eine Entsiegelung bleibt die natürliche Struktur des Bodens gestört. Häufig bleiben Reste von Fremdstoffen (wie Beton- oder Asphaltbrocken, Kunststoffsplitter oder diverse Schadstoffe) im Boden zurück. Eine neue Bodenfauna bildet sich nur über längere Zeiträume, so dass auch die natürliche Bodenfruchtbarkeit verzögert und oft nicht in der vorherigen Qualität wieder herstellbar ist.</p> </p><p> Bodenversiegelung in Deutschland <p>Für Deutschland weist die amtliche Flächenstatistik 52.266 Quadratkilometer (km²) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltzustand-trends/flaeche-boden-land-oekosysteme/flaechennutzung-in-deutschland/siedlungs-verkehrsflaeche#anhaltender-flchenverbrauch-fr-siedlungs-und-verkehrszwecke-">Fläche für Siedlung und Verkehr</a> zum Ende des Jahres 2024 aus. Davon waren laut&nbsp;<a href="https://www.regionalstatistik.de/genesis/online?operation=statistic&amp;levelindex=0&amp;levelid=1741855725593&amp;code=86321#abreadcrumb">Umweltökonomischen Gesamtrechnungen der Länder</a> etwa 45 % versiegelt. Bezogen auf die Gesamtfläche beträgt der Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche 14,6 % und der Anteil der versiegelten Fläche 6,57 %. Es sei angemerkt, dass aufgrund dessen, dass für 2024 keine neuen Werte zur Bodenversiegelung für Nordrhein-Westfalen ausgewiesen sind, sich die Werte für Gesamtdeutschland auf 2023 beziehen.</p> <p>Zum Ende des Jahres 1992 lag der Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche noch bei 11,5 % (38.669 km²) und der Anteil der versiegelten Fläche bei 5,3 % (17.839 km²) (siehe Abb. „Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche an der Gesamtfläche Deutschlands“). Somit hat in den 30 Jahren von 1992 bis 2023 die Bodenversiegelung um insgesamt 5.594 km² zugenommen.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Anteil-SuV-Gesamtflaeche-D_2026-03-26.png"> </a> <strong> Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche an der Gesamtfläche Deutschlands </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Anteil-SuV-Gesamtflaeche-D_2026-03-26.pdf">Diagramm als PDF (43,21 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Anteil-SuV-Gesamtflaeche-D_2026-03-26.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (172,04 kB)</a></li> </ul> </p><p> Anstieg der versiegelten Siedlungs- und Verkehrsfläche <p>Während das Tempo in den Jahren bis etwa 2015 aufgrund baukonjunktureller Effekte etwas nachgelassen hat, ist aufgrund des steigenden Bedarfs an neuem Wohnraum zuletzt eine Stagnation zu erkennen. Dies zeigt sich u.a. auch an der grundlegenden Entwicklung des&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/flaeche-boden-land-oekosysteme/flaeche/siedlungs-verkehrsflaeche#-das-tempo-des-flachen-neuverbrauchs-geht-zuruck">Anstiegs der Siedlungs- und Verkehrsfläche</a>. Dennoch hat die jährliche Zunahme der versiegelten Siedlungs- und Verkehrsfläche im Vergleich zur Mitte der 1990er Jahre erheblich abgenommen (siehe Abb. „Zunahme der versiegelten Siedlungs- und Verkehrsfläche“).&nbsp;</p> <p>Im 4-Jahreszeitraum von 1993 bis 1996 wuchs die versiegelte Fläche um 201,6 km² pro Jahr. Von 2021 bis 2024 lag der Zuwachs der versiegelten Fläche dagegen bei 61,5 km² pro Jahr, wobei auch hier angemerkt sei, dass sich der Wert für Nordrhein-Westfalen auf den Zeitraum 2020 bis 2023 bezieht.&nbsp;</p> <p>Die Zunahme versiegelter Flächen ist vor allem auf das stetige Wachstum der Verkehrsflächen zurückzuführen, denn mit 50 bis 70 % weisen Verkehrsflächen einen relativ hohen Anteil versiegelter Fläche auf.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_Zunahme-versiegelte-SuV_2026-03-26.png"> </a> <strong> Zunahme der versiegelten Siedlungs- und Verkehrsfläche </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Zunahme-versiegelte-SuV_2026-03-26.pdf">Diagramm als PDF (37,97 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Zunahme-versiegelte-SuV_2026-03-26.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (27,07 kB)</a></li> </ul> </p><p> Ermittlung der Bodenversiegelung <p>Die Bodenversiegelung in einem Gebiet lässt sich mit Hilfe von Luftbildaufnahmen in guter Näherung ermitteln. Zur weiteren Absicherung der Daten können diese auch mit topographischen Karten, Katasterdaten, Bebauungsplänen oder anderen geographischen Informationen abgeglichen werden. Mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/unsicherheit">Unsicherheit</a> behaftet ist dabei vor allem die Bewertung teilversiegelter Flächen – also von Flächen, die mit lose verlegten Platten, Pflastern oder wassergebundenen Decken befestigt sind.</p> <p>In vielen Gemeinden wird inzwischen die Versiegelung von Baugrundstücken erhoben, um den Eigentümern bei der Berechnung der Abwassergebühren die Beseitigung von nichtversickertem Regenwasser anlasten zu können. Die diesbezüglichen Informationen verbleiben allerdings bei den Abwasserbetrieben und sind nicht öffentlich zugänglich. Eine flächendeckende, detaillierte Erfassung der Bodenversiegelung in Deutschland oder einzelnen Bundesländern gibt es daher nicht. Lediglich im Rahmen von diversen Forschungsvorhaben wurde in einigen ausgewählten Regionen die Bodenversiegelung flächendeckend in unterschiedlichem Detaillierungsgrad erfasst.</p> <p>Um dennoch eine Aussage über die Bodenversiegelung in Deutschland treffen zu können, hat der Länderausschuss für Bodenschutz (LABO) einen Arbeitskreis eingerichtet. In diesem haben Fachleute auf der Basis der vorliegenden Regionaldaten zur Bodenversiegelung ein Rechenmodell entwickelt, mit dem sich überschlägig die Bodenversiegelung innerhalb der Siedlungs- und Verkehrsfläche berechnen lässt. Dem Rechenmodell liegt die Beobachtung zugrunde, dass der Versiegelungsgrad innerhalb der Siedlungs- und Verkehrsfläche umso höher ist, je stärker die Region besiedelt ist. Mit anderen Worten: Je stärker die Besiedelung, desto knapper ist der Raum und desto intensiver sind die Bebauung und die Versiegelung der genutzten Flächen.</p> <p>Beispielsweise ist im dicht besiedelten Stadtstaat Berlin etwa 70 % der Verkehrsfläche versiegelt, während im dünn besiedelten Mecklenburg-Vorpommern nur etwa 50 % der Verkehrsfläche versiegelt ist. Zur Verkehrsfläche zählen unter anderem Straßen, Wege, Plätze und Eisenbahnen, aber auch Böschungen, Seiten- und Mittelstreifen und sonstigen Nebenflächen. Entsprechendes gilt auch für Gebäude- und Freiflächen, bei denen der Versiegelungsgrad zwischen 55 % in den Stadtstaaten und 45 % in den dünnbesiedelten Flächenländern variiert (siehe Tab. „Eckwerte und resultierende Parameter für die Berechnung der versiegelten Siedlungs- und Verkehrsfläche“). Die hier angegebenen Werte für das Jahr 2011 wurden auf Basis dieser Methode berechnet.</p> <p>Seit einiger Zeit weisen auch die Umweltökonomischen Gesamtrechnungen der Länder (UGRdL) Daten zu Versiegelungsanteilen der Siedlungs- und Verkehrsfläche auf Ebene der Bundesländer aus. Auch hier wird ein entsprechendes Schätzverfahren angewendet, welches im&nbsp;<a href="https://www.statistikportal.de/de/ugrdl/ergebnisse/flaeche-und-raum#methoden">Methodenbericht</a> auf den Internetseiten der UGRdL dokumentiert ist. Die hier angegebenen Werte für das Jahr 2024 greifen auf die UGRdL zurück.<br><br><em><strong>Exkurs 1: Wie wird der Anteil versiegelter Siedlungs- und Verkehrsfläche nach LABO berechnet?</strong></em><br>Die Berechnung des Anteils der versiegelten Siedlungs- und Verkehrsfläche in den Bundesländern in einem bestimmten Jahr in Abhängigkeit von der Nutzungsart erfolgt nach der Formel:<br><br><strong>Pn,b (t) = A1n * Db (t) + A0n</strong><br><br>Dabei sind<br><strong>t:</strong> das Bezugsjahr<br><strong>n:</strong> die Nutzungsart<br><strong>b:</strong> das Bundesland<br><strong>Db:</strong> der Anteil der SuV-Fläche im jeweiligen Bundesland in % (Siedlungs- und Verkehrsfläche/Landesfläche*100)<br><strong>Pn,b:</strong> der Prozentsatz der versiegelten Fläche in Abhängigkeit von Bundesland und Nutzungsart<br><strong>A1n, A0n:</strong> Parameter, die so gewählt sind, dass für das Jahr 2000 in den Bundesländern mit der höchsten bzw. geringsten Dichte (Berlin (BE) und Mecklenburg-Vorpommern (MV)) für die Versiegelungsanteile bestimmte Eckwerte eingehalten werden.<br><br><em><strong>Exkurs 2: Wie ist die Daten- und Berechnungsqualität einzuschätzen?</strong></em><br>Eine regelmäßige amtliche Erfassung des Versiegelungsgrades wird bislang nicht durchgeführt, weshalb die hier angegebenen Versiegelungsgrade anhand von Schätzverfahren ermittelt wurden. Insgesamt ist festzustellen, dass die Methoden nur eine ungefähre Abschätzung der Bodenversiegelung abbilden können. Die Ergebnisse sind für einen räumlichen Vergleich der Bundesländer geeignet. Die zeitliche Vergleichbarkeit ist allerdings durch die methodische Umstellung in der Flächenerhebung zum Berichtsjahr 2016 eingeschränkt.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Tab_Eckwerte-Param-versieg-SuV_2026-03-26.png"> </a> <strong> Tab: Eckwerte und resultierende Parameter für die Berechnung der versiegelten SuV </strong> Quelle: Gunreben at al. Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Tab_Eckwerte-Param-versieg-SuV_2026-03-26.pdf">Tabelle als PDF (38,80 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Tab_Eckwerte-Param-versieg-SuV_2026-03-26.xlsx">Tabelle als Excel mit Daten (229,18 kB)</a></li> </ul> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

CO-MICC - The open knowledge and data portal on freshwater-related hazards of climate change for decision makers and businesses

CO-MICC is a data portal for freshwater-related climate change risk assessment at multiple spatial scales. It is named after the research project during which it was developed, i.e. the CO-MICC (CO-development of Methods to utilize uncertain multi-model-based Information on freshwater-related hazards of Climate Change) project (2017-2021). The aim of CO-MICC is to support decision making in the public and private spheres dealing with future availability of freshwater resources. This climate service is operated and maintained by the International Centre for Water Resources and Global Change (ICWRGC), and more broadly by the German Federal Institute of Hydrology. The portal comprises data of over 80 indicators of freshwater-related hazards of climate change, which can be visualized in the form of global maps or interactive graphs. The indicators are dynamically calculated based on modelled annual and monthly gridded (0.5°) data sets of climate and hydrological variables. These data sets were computed by a multi-model ensemble comprising four Representative Concentration Pathways (RCPs), four General Circulation Models (GCMs), three Global Hydrological Models (GHMs) and two variants per hydrological model, which amounts to 96 ensemble members in total. They were provided by three European research modelling teams that are part of the ISIMIP consortium. The indicator data correspond to absolute or relative changes averaged over future 30-year periods, as compared to the reference period 1981-2010.

Die Auswirkung extremer Schmelzereignisse auf die zukünftige Massenbilanz des grönländischen Eisschildes

Im letzten Jahrzehnt war der grönländische Eisschild mehreren Extremereignissen ausgesetzt, mit teils unerwartet starken Auswirkungen auf die Oberflächenmassebilanz und den Eisfluss, insbesondere in den Jahren 2010, 2012 und 2015. Einige dieser Schmelzereignisse prägten sich eher lokal aus (wie in 2015), während andere fast die gesamte Eisfläche bedeckten (wie in 2010).Mit fortschreitendem Klimawandel ist zu erwarten, dass extreme Schmelzereignisse häufiger auftreten und sich verstärken bzw. länger anhalten. Bisherige Projektionen des Eisverlustes von Grönland basieren jedoch typischerweise auf Szenarien, die nur allmähliche Veränderungen des Klimas berücksichtigen, z.B. in den Representative Concentration Pathways (RCPs), wie sie im letzten IPCC-Bericht genutzt wurden. In aktuellen Projektionen werden extreme Schmelzereignisse im Allgemeinen unterschätzt - und welche Konsequenzen dies für den zukünftigen Meeresspiegelanstieg hat, bleibt eine offene Forschungsfrage.Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Auswirkungen extremer Schmelzereignisse auf die zukünftige Entwicklung des grönländischen Eisschildes zu untersuchen. Dabei werden die unmittelbaren und dauerhaften Auswirkungen auf die Oberflächenmassenbilanz und die Eisdynamik bestimmt und somit die Beiträge zum Meeresspiegelanstieg quantifiziert. In dem Forschungsprojekt planen wir zudem, kritische Schwellenwerte in der Häufigkeit, Intensität sowie Dauer von Extremereignissen zu identifizieren, die - sobald sie einmal überschritten sind - eine großräumige Änderung in der Eisdynamik auslösen könnten.Zu diesem Zweck werden wir die dynamische Reaktion des grönländischen Eisschilds in einer Reihe von Klimaszenarien untersuchen, in denen extreme Schmelzereignisse mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit zu bestimmten Zeitpunkten auftreten, und die Dauer und Stärke prognostisch variiert werden. Um indirekte Effekte durch verstärktes submarines Schmelzen hierbei berücksichtigen zu können, werden wir das etablierte Parallel Ice Sheet Model (PISM) mit dem Linearen Plume-Modell (LPM) koppeln. Das LPM berechnet das turbulente submarine Schmelzen aufgrund von Veränderungen der Meerestemperatur und des subglazialen Ausflusses. Es ist numerisch sehr effizient, so dass das gekoppelte PISM-LPM Modell Ensemble-Läufe mit hoher Auflösung ermöglicht. Folglich kann eine breite Palette von Modellparametern und Klimaszenarien in Zukunftsprojektionen in Betracht gezogen werden.Mit dem interaktiv gekoppelten Modell PISM-LPM werden wir den Beitrag Grönlands zum Meeresspiegelanstieg im 21. Jahrhundert bestimmen, unter Berücksichtigung regionaler Veränderungen von Niederschlag, Oberflächen- und Meerestemperaturen, und insbesondere der Auswirkungen von Extremereignissen. Ein Hauptergebnis wird eine Risikokarte sein, die aufzeigt, in welchen kritischen Regionen Grönlands zukünftige extreme Schmelzereignisse den stärksten Eisverlust zur Folge hätten.

Indikator: Energieverbrauch für Gebäude

<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Der gebäuderelevante <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergieverbrauch">Endenergieverbrauch</a> sank zwischen 2008 und 2024 um 20,2 %.</li> <li>Laut dem Energiekonzept der Bundesregierung von 2010 sollte der Wärmebedarf zwischen 2008 und 2020 um 20 % sinken. Er sank bis 2020 nur um 10,4 %.</li> <li>Seitdem russischen Angriffskrieg auf die Ukraine und die dadurch ausgelösten Anstrengungen zum Energiesparen reduziert sich der gebäuderelevante Endenergieverbrauch. Im Vergleich zum Vorjahr ist er um 0,7 % gesunken.</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Für Raumwärme in Gebäuden wurden in Deutschland im Jahr 2024 27,4 % des gesamten Endenergieverbrauchs aufgewendet. Weitere 5,1 % entfielen auf den Bereich Warmwasser. Zum Vergleich: Der gebäuderelevante Wärmeverbrauch (Raumwärme und Warmwasser) war somit für 32,5 % des gesamten Endenergieverbrauchs verantwortlich, der Verkehrssektor für rund 30,6 %. Damit die <a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/schwerpunkte/klimaschutz/faq-energiewende-2067498">"Energiewende"</a> gelingen kann, brauchen wir daher auch eine "<a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/schwerpunkte/klimaschutz/neues-gebaeudeenergiegesetz-2184942">Wärmewende</a>".</p> <p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> basiert auf einem der quantitativen Ziele der Energiewende. Er setzt sich zusammen aus dem Verbrauch für Raumwärme, Raumkühlung und Warmwasser. Bei Nicht-Wohngebäuden wird gemäß Energieeinsparrecht zusätzlich die fest installierte Beleuchtung erfasst.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Der gebäuderelevante <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergieverbrauch">Endenergieverbrauch</a> sank zwischen 2008 und 2024 um 20,2 % auf 792 Terawattstunden. Dies entspricht 35,2 % des gesamten Endenergieverbrauchs in Deutschland. Obwohl die Wohn- und Nutzfläche in den betrachteten Jahren zugenommen hat, ging der Energieverbrauch für Raumwärme insgesamt zurück. Dies erklärt sich hauptsächlich durch bessere energetische Standards bei Neubauten und die Sanierungen der Altbauten. Die Schwankungen zwischen den Jahren ergeben sich vor allem durch die unterschiedlichen Witterungsbedingungen in den verschiedenen Jahren. Die große Verbrauchsreduzierung seit 2021 um 13,6 % ist vor allem auf Anstrengungen zum Energiesparen in Folge des russischen Angriffskrieges auf die Ukraine zurückzuführen. Gegenüber dem Vorjahr sank der Verbrauch um 0,7 %.</p> <p>Die Bundesregierung hat sich 2010 in ihrem <a href="https://www.bundesregierung.de/resource/blob/974430/439778/794fd0c40425acd7f46afacbe62600f6/2017-11-14-beschluss-kabinett-umwelt-data.pdf">Energiekonzept</a> zum Ziel gesetzt, den Wärmebedarf der Gebäude, spezifiziert als Endenergieverbrauch für Wärme, bis 2020 um 20 % gegenüber dem Stand von 2008 zu senken. Dieses Ziel wurde nicht erreicht, der Verbrauch sank bis 2020 nur um 10.4 %.</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Die für die Berechnung des Indikators erforderlichen Daten wurden durch die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) bereitgestellt. Im Rahmen von Forschungsvorhaben wurden sogenannte Anwendungsbilanzen berechnet, die den Verbrauch von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergie">Endenergie</a> in verschiedenen Anwendungsbereichen (zum Beispiel Raumwärme, mechanische Energie etc.) darstellen. Die angewandte Methodik ist in verschiedenen Dokumenten beschrieben. Die Zahlen sind der letzten Veröffentlichung der Anwendungsbilanzen entnommen <a href="https://ag-energiebilanzen.de/daten-und-fakten/anwendungsbilanzen/">(AGEB 2024)</a>.</p> <p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/42350">"Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme"</a>.</strong></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Sedimentbewegungen in der Deutschen Bucht

Zur Halbzeit eines BAW-Forschungsprojektes zum 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der Deutschen Bucht' werden erste Ergebnisse sichtbar. Transportprozesse im Wandel der Zeitläufe: Wie werden sich die Watten und Vorländer der deutschen Nordseeküste anpassen, sollte in Folge des Klimawandels der Meeresspiegel steigen? Eine Antwort auf diese Frage ist nicht nur für die Sicherheit der Seedeiche bedeutsam, sondern auch für die Zufahrten zu den Seehäfen. Einerseits beeinflusst das Flachwasser im Ästuarbereich maßgebend das Tide- und Sedimentregime in den Tideflüssen und hat somit Auswirkungen auf die zukünftige Unterhaltung der Seehafenzufahrten. Zum anderen hat sich gezeigt, dass in einer Betrachtung über Jahrzehnte hinweg die kleinräumigen Transportprozesse in der Deutschen Bucht und in den Außenbereichen der Ästuare auch durch die Transportprozesse, die in der gesamten Nordsee stattfinden, mitgeprägt werden. Die Dimension dieser weiträumigen Transportprozesse in der Nordsee wird in der Satellitenaufnahme der oberflächennahen Ausbreitung der Schwebstofffahnen aus den Ästuarmündungen deutlich (Bild 1). Allerdings entzieht sich dieses Phänomen noch weitgehend der fachwissenschaftlichen Betrachtung, denn über die tatsächlichen Transportprozesse in der Nordsee, zumal in der Deutschen Bucht, ist wenig bekannt: Es fehlen zum Beispiel grundlegende, flächendeckende Informationen über das anstehende Material an der Gewässersohle, über den Bodenaufbau oder über die relevanten Kräfte, die den Transport antreiben, wie Wind und Seegang. Und schließlich fehlen die geeigneten Werkzeuge, um die komplexen Transportprozesse berechnen zu können. BAW hat Federführung bei Forschungsprojekt: Im Rahmen eines im Wettbewerb ausgeschriebenen Forschungsschwerpunktes des Kuratoriums für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI) konnte sich die BAW mit einem Forschungsantrag zum Thema 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der deutschen Bucht (AUFMOD)' durchsetzen. An dem Projekt unter Federführung der BAW beteiligen sich weitere neun Kooperationspartner. Gestartet Ende 2009, läuft die Förderung zunächst bis 2012 (siehe: www.kfki.de/prj-aufmod/de).

Export von organischem Kohlenstoff aus Islands Gletschern: Quantifizierung, Herkunft und Kohlenstoffflüsse in Gletscherbächen

Gletscher sind bedeutende Speicher organischen Kohlenstoffs (OC) und tragen zum Kohlenstofffluss vom Festland zum Meer bei. Aufgrund des Klimawandels wird eine Intensivierung dieser Flüsse erwartet. Der Export von OC aus Gletschern wurde weltweit in verschiedenen Regionen quantifiziert, trotzdem liegen keine vergleichbaren Daten für Island vor, obwohl sich dort die größte europäische außerpolare Eiskappe befindet. Um die globalen Prognosen der glazialen Kohlenstofffreisetzung zu verbessern, ist es das Ziel dieses Pilotprojektes, den Export von gelöstem und partikulärem organischen Kohlenstoff (DOC, POC) aus Islands Gletschern erstmalig zu quantifizieren und neue Kooperationen mit isländischen Wissenschaftler/innen für gemeinsame zukünftige Forschungsprojekte aufzubauen. Hierzu werden 4 Feldkampagnen zu unterschiedlichen Jahreszeiten sowie Treffen mit isländischen Kollegen/innen durchgeführt. In jeder Feldkampagne werden von 23 Gletschern der Eiskappen Vatnajökull, Langjökull, Hofsjökull, Myrdalsjökull und Snaeellsjökull Eisproben entnommen, um die biogeochemische Diversität des glazialen OC zu charakterisieren sowie dessen Export in Verbindung mit Massenbilanzen zu quantifizieren. In Gletscherbächen werden Wasserproben entnommen, um den Austrag von OC direkt am Gletschertor zu bestimmen sowie die Kohlenstoffflüsse entlang von 6 Gletscherbächen mit unterschiedlicher Länge (2 km bis 130 km) beginnend am Gletschertor bis zur Mündung zu untersuchen. Wie sich der Gletscherrückgang langfristig auf ein Gletscherbachökosystem auswirkt, wird durch die taxonomische Bestimmung von Makroinvertebraten im Vergleich zur Bestimmung von Prof. Gíslason aus dem Jahre 1997 beurteilt. Gleichzeitig werden in diesem Gletscherbach Wasserproben zum eDNA-Barcoding entnommen, um eine rasche und gering invasive Methode zur laufenden Beobachtung des zukünftigen Einflusses der Gletscherrückgang zu entwickeln. Vor Ort werden Wassertemperatur, elektr. Leitfähigkeit, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Trübung und Chlorophyll alpha gemessen. Innovative Labormethoden (HPLC, DNA-Barcoding, Picarro, GC, TOC) werden zur Analyse des OC im Eis und Wasser (DOC, DIC, POC, Fluoreszenz, Absorption), der Nährstoffe (P-PO4, N-NO3, N-NO2, N-NH4), stabiler Isotope (18O, 2H), Chlorophyll alpha, CO2 und aquatischen Organismen eingesetzt. Die Anwendung statistischer Methoden (Faktorenanalyse, Hauptkomponentenanalyse) basierend auf Anregungs- und Emissionsmatrizen erlauben die Quellen des OC im Gletschereis sowie -schmelzwasser zu bestimmen und die räumliche Vielfalt des OC zu erklären. Das gewonnene Wissen wird zur Verbesserung globaler Prognosen glazialer Kohlenstofffreisetzung beitragen sowie einen intensiven Einblick in das glaziale Ökosystem geben. Für die antragstellenden Nachwuchswissenschaftler/innen entstehen vielversprechende Kooperationen mit isländischen Wissenschaftlern/innen, fokussierend auf die zeitlichen sowie räuml. Aspekte der glazialen Kohlenstoffflüsse sowie das Ökosystem Gletscher

Eine neue Bedrohung der stratosphärischen Ozonschicht durch anthropogene kurzlebige Halogenverbindungen

Die stratosphärische Ozonschicht bietet der Erde einen wirkungsvollen Schutzschild gegen den ultravioletten, schädigenden Anteil der solaren Strahlung. Der anthropogene Ozonabbau, verursacht durch Emissionen von langlebigen Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs), war eines der größten Umweltprobleme der letzten Jahrzehnte. Emissionen von FCKWs wurden infolge des Montrealer Abkommens von 1987 stark reduziert und eine langsame Erholung der Ozonschicht wird im Laufe der nächsten Jahrzehnte erwartet. Im Gegensatz dazu werden die Emissionen von sehr kurzlebigen Halogenverbindungen (Very Short-Lived Halocarbons, VSLH), welche auch stratosphärisches Ozon zerstören, aufgrund von neuen Technologien ansteigen. Chemische Oxidationsprozesse in der marinen Umwelt, insbesondere die neuartigen Behandlungsverfahren von Ballastwasser, und anwachsende tropische Makroalgenkulturen beeinflussen biogeochemische Kreisläufe und können zu einem starken Anstieg der VSLH Produktion und Emission führen. Zusätzlich zu ihrem schädlichen Effekt auf die Ozonschicht, beeinflussen VSLH den atmosphärischen Strahlungsantrieb und das Vermögen der Atmosphäre viele natürliche und anthropogene Spurenstoffe zu entfernen (atmosphärische Oxidationspotential). Momentan ist nur sehr wenig über die zukünftig zu erwartenden anthropogenen VSLH Emissionen aus dem Ozean sowie ihre bedrohliche Wirkung auf die atmosphärische Chemie bekannt und fundierte wissenschaftliche Untersuchungen sind dringend erforderlich. Das Ziel dieses Antrages ist es, momentane und zukünftige Emissionen anthropogener VSLH und ihren Einfluss auf atmosphärische Zusammensetzung und Chemie zu quantifizieren. Ein besonderer Fokus liegt auf der Untersuchung einer möglichen neuen Bedrohung der stratosphärischen Ozonschicht. In einem ersten Schritt werden globale Karten der ozeanischen Emissionen von anthropogenen VSLH erstellt. Im zweiten Schritt wird, basierend auf atmosphärischer Chemie-Transport Modellierung, die Entwicklung der anthropogenen VSLH in der Atmosphäre quantifiziert. Zu diesem Zweck werden Küsten-auflösende Modellsysteme entwickelt, welche später dazu beitragen Parametrisierungen anthropogener VSLH Prozesse für globale Klima-Chemie Modelle zu erstellen. In einem dritten Schritt wird der globale Einfluss der anthropogenen VSLH auf Ozonabbau, Strahlungsantrieb und atmosphärisches Oxidationspotential bestimmt und mögliche Rückkopplungsmechanismen werden identifiziert. Der interdisziplinäre Forschungsplan umfasst die Synthese existierender Daten, Messungen, sowie Ozean-Zirkulation-, Biogeochemie- und atmosphärische Klima-Chemie Modellierung. Das Forschungsvorhaben wird die Frage beantworten, ob anthropogene Aktivitäten in der marinen Umwelt eine Bedrohung für die stratosphärische Ozonschicht darstellen. Solch eine Risikoabschätzung ist von großer gesellschaftlicher Bedeutung und liefert entscheidende Information für politische Entscheidungsträger bezüglich der Planung zukünftiger menschlicher Aktivitäten.

Erneuerbare Wärme

Umweltwärme und Wärmepumpen Abwärme Solarthermie Photovoltaisch-Thermische (PVT) Module Oberflächennahe Geothermie Eisspeicher Biomasse Biogas / Bio-Methan Die neuen Generationen von Wärmenetzen ermöglichen es, Wärme aus der Umgebung für die Versorgung von Gebäuden nutzbar zu machen, die für konventionelle Wärmenetze der älteren Generationen nicht erschlossen werden konnte. Schlüsseltechnologie, um diese Wärmequellen zu nutzen, ist die Wärmepumpe. Das grundlegende Funktionsprinzip einer Wärmepumpe ähnelt einem Kühlschrank, nur, dass der thermodynamische Kreisprozess in die umgekehrte Richtung läuft. Während im Kühlschrank die Wärme aus dem Inneren abgeführt und an die Umgebung übertragen wird, entzieht die Wärmepumpe einer Wärmequelle Energie und hebt diese, angetrieben meist durch Elektrizität, auf ein höheres Temperaturniveau, sodass sie zum Heizen genutzt werden kann. Die Wärmepumpe besteht aus einem geschlossenen Kreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert und einen thermodynamischen Kreisprozess durchläuft. Die wesentlichen Komponenten einer Wärmepumpe sind Verdampfer, Verdichter, Kondensator und Drosselventil. Der Verdampfer ist ein Wärmeübertrager, in dem die Wärme der externen Wärmequelle an das Kältemittel in der Wärmepumpe übergeht, wodurch dieses verdampft. Durch den Verdichter wird der Druck des nun gasförmigen Kältemittels erhöht. Dadurch kommt es auch zu einer Erhöhung der Temperatur des Kältemittels. Diese muss oberhalb der zu erreichenden Heiztemperatur liegen, damit es im Kondensator, einem weiteren Wärmeübertrager, zur Abgabe der Wärme an das Heizwasser kommt. Durch die Wärmeabgabe kondensiert das Kältemittel im Kondensator und liegt wieder flüssig vor. Der Kondensator wird daher auch oft als Verflüssiger bezeichnet. Das Drosselventil reduziert den Druck des Kältemittels, wodurch die Temperatur weiter abfällt und der Kreisprozess mit Wiedereintritt in den Verdampfer von vorn beginnen kann. Zu den möglichen Wärmequellen zählen unter anderem Außenluft, Oberflächengewässer und Grundwasser sowie die oberen Schichten des Erdreichs (oberflächennahe Geothermie). Entsprechend kommen folgende Wärmepumpen-Typen zum Einsatz: Luft-Wasser-WP; Außenluft oder Abluft einer technischen Anlage Sole-Wasser-WP; Erdkollektoren und -sonden, PVT, Eisspeicher, etc Wasser-Wasser-WP; Grundwasser, Flusswasser, Abwasser, Kühlwasser Weiterführende Informationen Umweltbundesamt Bundesverband Wärmepumpe zur grundlegenden Funktionsweise von Wärmepumpen Bundesverband Wärmepumpe zur Rolle von Wärmepumpen in Nah- und Fernwärmenetzen Abwärme ist Wärme, die als Nebenprodukt in einem Prozess entsteht, dessen Hauptziel die Erzeugung eines Produktes, die Erbringung einer Dienstleistung oder eine Energieumwandlung ist, und ungenutzt an die Umwelt abgeführt werden müsste . Kann die Abwärme nicht durch eine Optimierung der Prozesse, bei denen sie entsteht, vermieden werden, wird sie als unvermeidbare Abwärme bezeichnet. Aus Effizienzgründen sollte eine hierarchisierte Verwendung mit Abwärme angestrebt werden: 1. Verfahrensoptimierung/ Vermeidung, 2. prozess- bzw. anlageninterne Nutzung, 3. betriebsinterne Nutzung, 4. außerbetriebliche Nutzung. Je nach Temperaturniveau der Abwärme lässt sie sich für unterschiedliche Zwecke nutzen. Abwärme kann bei ausreichend hohen Temperaturen direkt in Fern- und Nahwärmenetze eingespeist werden oder über Wärmepumpen auf das benötigte Temperaturniveau angehoben werden. Bei niedrigen Temperaturen ist die Nutzung in LowEx- oder teilweise auch kalten Nahwärmenetzen möglich. Unvermeidbare und damit extern nutzbare Abwärme fällt typischerweise in Industrieprozessen an. Aber auch die Abwärme von Kälteanlagen, die beispielsweise zur Kühlung von Rechenzentren oder großer Büro- und anderer Nichtwohngebäude genutzt werden, lässt sich sinnvoll in Wärmenetzen nutzen. Abwasserwärme ist eine weitere übliche Abwärmequelle in urbanen Gebieten, die ganzjährig eine Temperatur zwischen etwa 12 °C und 20 °C aufweist. Sie eignet sich daher besonders für die Nutzung als Wärmequelle für Wärmepumpen oder in kalten Netzen. Eine Herausforderung bei der Nutzung von unvermeidbarer Abwärme können Schwankungen im Wärmeangebot sein. So fällt Abwärme von Kälteanlagen zur Büroklimatisierung hauptsächlich im Sommer an und auch Abwärme aus Industrieprozessen kann z.B. bedingt durch Produktionszyklen volatil sein. Hier ist in der Detailplanung des Nahwärmenetzes darauf zu achten, dass ein unregelmäßiges Abwärmeangebot durch entsprechende Speicher oder andere, regenerative Quellen ausgeglichen werden kann. Weiterführende Informationen Informationen rund um Abwasserwärme der Berliner Wasserbetriebe Analyse zum Abwärmepotenzial der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt Die Einstrahlung der Sonne kann zur direkten Erwärmung eines Wärmeträgermediums genutzt werden. Diese Umwandlung von Sonnenenergie in thermische Energie über Kollektoren wird Solarthermie genannt. Dabei kommen hauptsächlich Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren zum Einsatz. Bei Flachkollektoren sind Kupferrohre in eine verglaste Absorberebene eingelassen. Vakuumröhrenkollektoren zeichnen sich durch einzelne, parallele und vakuumierte Glasröhren aus, in denen das Heizrohr mit Absorber verläuft. In den Kollektoren strömt in der Regel ein Wasser-Glykol-Gemisch, auch Sole, Solarflüssigkeit oder Wärmeträgerflüssigkeit genannt. Das beigemischte Glykol dient als Frostschutz, um bei geringer Einstrahlung und Außentemperatur ein Einfrieren im Winter zu verhindern. Mit Vakuumröhrenkollektoren können höhere Temperaturen und damit höhere Erträge pro Kollektorfläche erzielt werden. Besondere Bauformen besitzen auch Parabolspiegel, die das Sonnenlicht stärker auf die Absorber konzentrieren. Auch Systeme, die Wasser statt Sole führen, werden eingesetzt. Der Vorteil besteht in der höheren Wärmekapazität von Wasser gegenüber Sole, wodurch höhere Erträge und Temperaturen erzielt werden können. In wasserführenden Systemen findet im Winter bei fehlender Einstrahlung in regelmäßigen Abständen eine Zwangsumwälzung des Wassers statt, wodurch ein Einfrieren des Wärmeträgermediums in den Rohren vermieden wird. Mit einem Jahresertrag pro benötigte Grundfläche von 150 kWhth/(m²*a), ist die durchschnittliche Flächeneffizienz von ST-Anlagen beispielsweise um den Faktor 30 höher als die von Biomasseheizwerken bei der Verwendung von Holz aus Kurzumtriebsplantagen. In den letzten Jahren werden Solarthermie-Projekte zur Einspeisung in großstädtische Wärmenetze verstärkt umgesetzt. Bei der Einbindung von Solarthermischen Anlagen in Wärmenetze bietet sich sowohl die zentrale als auch die dezentrale Variante an. Zentrale Systeme speisen am Standort des Hauptwärmeerzeugers oft in einen vorhandenen Wärmespeicher ein. Dazu wird die Wärme von der Anlage über ein separates Rohrsystem zu der Heizzentrale geführt. Zu beachten: Im Sommer kann eine solarthermische Anlage die Deckung der gesamten Wärmelast übernehmen und je nach Auslegung auch einen Wärmespeicher füllen. Im Winter wird in der Regel ein weiterer Wärmeerzeuger eingesetzt, da Leistung und Wärmemenge aus der Solaranlage oft nicht ausreichen. Die Solarthermie kann in Wärmenetzen in Konkurrenz zu Grundlastquellen oder -Erzeugern stehen, z.B. Abwärme, Biomasse oder Blockheizkraftwerk (BHKW) und so den Bedarf an nötigem Wärmespeichervolumen erhöhen Eine Nutzung als Wärmequelle in kalten Netzen gestaltet sich schwierig, da die Sommertemperaturen zu hoch sind Weiterführende Informationen Solarthermie Wärmenetze PVT-Kollektoren sind ein Spezialfall der Sonnenenergienutzung. Sie kombinieren Photovoltaikzellen und solarthermische Kollektoren, um so Wärme und Strom in einem Modul zu erzeugen. Die verfügbare Dachfläche wird so optimal ausgenutzt. Die Kollektoren bestehen aus einem PV-Modul und einem rückseitig montiertem Wärmeübertrager. Dadurch, dass zeitgleich zur Stromerzeugung Wärme abgeführt wird, entsteht ein Kühleffekt, der zu einem höheren Stromertrag führt, da die Effizienz von PV-Modulen temperaturabhängig ist. PVT-Module gibt es in mehreren Varianten, die sich vor allem durch das Temperaturniveau der erzeugten Wärme unterscheiden. Für die Erzeugung hoher Temperaturen wird der Wärmeübertrager vollständig mit Wärmedämmung eingehaust. Dadurch geht jedoch der stromertragssteigernde Kühleffekt an den PV-Zellen verloren, sodass diese Module vor allem zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt werden. Als Wärmequelle für Wärmepumpen in Nahwärmenetzen eignen sich daher vor allem ungedämmte sogenannte unabgedeckte PVT-Kollektoren, bei denen die Rohre des Wärmeübertragers mit zusätzlichen Leitblechen für einen Wärmeübergang aus der Luft optimiert sind. Diese liefern ganzjährig Energie, die beispielsweise direkt in ein kaltes Nahwärmenetz eingespeist werden kann. Weiterführende Informationen Informationen zu PVT-Modulen und Wärmepumpen im Rahmen des Forschungsprojektes integraTE Verwendung von PVT-Modulen im degewo Zukunftshaus In den oberen Erdschichten folgt die Bodentemperatur der Außenlufttemperatur. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur an und ist ab ca. 15 m unter Gelände Oberkante nahezu konstant. Die Wärme aus dem Erdreich kann über verschiedene horizontale und vertikale Erdwärmeübertrager oder auch Grundwasserbrunnen gewonnen und als Wärmequelle für Wärmepumpen genutzt werden. Horizontale Erdwärmeübertrager werden Erdkollektoren genannt. Es handelt sich hierbei um Rohrregister, üblicherweise aus Kunststoff, die horizontal oder schräg, spiral-, schrauben- oder schneckenförmig in den oberen fünf Metern des Untergrundes verlegt werden. Bei der häufigsten Nutzung der Erdwärme werden Erdsonden – meist Doppel-U-Rohrleitungen in vertikalen Tiefenbohrungen bis 100 m verwendet. Ab Tiefen über 100 m gilt Bergbaurecht, womit komplexere Genehmigungsverfahren verbunden sind, die eine Nutzung in kleinen, dezentralen Netzen in der Regel ausschließen. Perspektivisch wird durch das 4. Bürokratieentlastungsgesetz voraussichtlich die oberflächennahe Geothermie bis 400 m nicht mehr unter das Bergrecht fallen. Es können mehrere Sonden zu einer Anlage vereint werden. Hierbei ist durch einen ausreichenden Abstand der Sonden untereinander eine gegenseitige Beeinflussung auszuschließen. Auch zu benachbarten Grundstücken muss ein entsprechender Abstand gewahrt bleiben. In Erdwärmeübertragern wird ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, Sole genannt, verwendet, da die Temperatur der Sole auch unter 0 °C fallen kann. Aufgrund des Einsatz Wassergefährdender Stoffe und weil der Eingriff in den Wärmehaushalt nach geltendem Recht eine Gewässernutzung darstellt, ist für Erdwärmesonden im Allgemeinen und Erdwärmekollektoren, die weniger als 1 m über dem höchsten Grundwasserstand verlegt werden, in Berlin eine wasserbehördliche Erlaubnis erforderlich. Als Alternative zu Erdsondenanlagen kommen bei größeren Anlagen auch Grundwasserbrunnen in Frage, bei denen über zwei Bohrungen die im Grundwasser enthaltene Wärme genutzt wird. Dabei dient eine Bohrung der Entnahme und eine weitere der Rückspeisung des entnommenen Wassers. Die Eignung des örtlichen Grundwasserleiters für eine Wärmeanwendung muss im konkreten Einzelfall geprüft werden. Für eng bebaute Gebiete eignet sich auch ein Koaxialsystem in Form eines Grundwasserzirkulationsbrunnens, welcher aus nur einer Bohrung besteht. Weiterführende Informationen Informationen und Anforderungen zur Erdwärmenutzung in Berlin Energieatlas mit geothermischen Potenzialen Informationen zur oberflächennahen Geothermie Beim Phasenübergang von flüssig zu fest gibt Wasser bei konstantem Temperaturniveau Energie in Form von Wärme ab. Diese Wärme, die allein bei der Aggregatzustandsänderung transportiert wird, wird als latente Wärme bezeichnet. Bezogen auf die Masse von 1 kg handelt es sich um die Erstarrungsenthalpie eines Stoffes, die bei Wasser in etwa der Energiemenge entspricht, die auch benötigt wird, um dasselbe 1 kg Wasser von 0 °C auf 80 °C zu erwärmen. Zu- oder abgeführte Wärme, die eine Temperaturveränderung bewirkt, wird als sensible Wärme bezeichnet. In Eisspeichern wird eine Wassermenge, z.B. in einer unterirdischen Betonzisterne durch Wärmeentzug vereist. Dazu strömt ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, Sole genannt, mit geringerer Temperatur als dem Gefrierpunkt von Wasser durch Rohrspiralen im Speicher. Durch den Temperaturgradienten kommt es zum Wärmetransport zwischen dem erstarrenden Wasser in der Betonzisterne und der Sole in den Rohrspiralen. Die latente Wärme aus dem Phasenübergang des Wassers wird an die Sole übertragen, welche sich dadurch erwärmt. Die erwärmte Sole dient wiederum einer Wärmepumpe als Wärmequelle. Am Verdampfer der Wärmepumpe gibt die Sole die Wärme wieder ab und kann anschließend erneut Wärme aus dem Eisspeicher aufnehmen. Durch Kombination mit Solarkollektoren kann die Effizienz der Anlage erhöht werden, wenn die damit gewonnene thermische Energie zur Regeneration des Eisspeichers genutzt wird. Weiterführende Informationen Informationen zu Eisspeichern Funktion und Kosten von Eisspeichern im Überblick Bei der Wärmebereitstellung durch Biomasse kommen in der Regel Anlagen zum Einsatz, in denen holzartige Biomasse verfeuert wird. Hierfür gibt es verschiedene Brennstoffe, die sich in Qualität und Kosten z.T. deutlich unterscheiden. Holzpellets sind kleine hochstandardisierte Presslinge mit einer Länge von 2 bis 5 cm, die in unter anderem aus Resten der Holzverarbeitung gepresst werden. Ihr Einsatz in Pelletkessel ist hoch automatisiert und damit nur wenig störanfällig. Dennoch sind jährlich kleinere Arbeiten durch z.B. Ascheaustragung o.ä. erforderlich. Zudem ist eine entsprechende Lagerhaltung in einem sogenannten Bunker inkl. Fördersystem erforderlich. Der Einsatz von Holzhackschnitzeln ist etwas arbeitsaufwändiger, da sowohl Brennstoff als auch das Gesamtsystem zur Wärmeversorgung weniger automatisierbar ist. Die Beschaffung des etwa bis zu 10 cm großen, mechanisch zerkleinerten Holzpartikel ist deutlich günstiger und sie können zudem auch in außenliegenden, überdachten Lagerbereichen oder Wirtschaftsgebäuden gelagert werden. Jedoch bestehen größere Anforderungen an die Einbringtechnik und den Betrieb einer Feuerungsanlage. Durch den gröberen Brennstoff, unterschiedliche Brennstoffqualitäten und Ascheaustrag, kann es gegenüber einem Pelletkessel zu häufigerem Arbeitsaufwand kommen, sodass regelmäßige Präsenzzeiten zur Betreuung erforderlich sind. Des Weiteren kann zur Verteilung des Brennstoffes auch schweres Arbeitsgerät vor Ort erforderlich werden. Neben einer reinen Verbrennung der Holzbrennstoffe kann in einem Vergaser auch Holzgas aus der Biomasse gewonnen werden, um diese anschließend in einem speziellen BHKW in Wärme und Strom umzuwandeln. Holz als Brennstoff ist ein vergleichsweise günstiger und preisstabiler Brennstoff, der jedoch einen gewissen Arbeitsaufwand mit sich bringt. Hierbei sind auch die gegenüber der Verbrennung von gasförmigen Energieträgern erhöhten Staubanteile im Abgas zu beachten, welche im urbanen Bereich stärkere Anforderungen an die Abgasreinigung und Ascheentsorgung mit sich bringen. Auch ist bei der Verwendung von nicht lokal verfügbarer Biomasse ein umfangreicher Logistikaufwand zu betreiben, was zu mehr Verkehr auf den Straßen und einer zusätzlichen Belastung durch Emissionen führt. Ebenso ist bei der Abwägung, ob die Wärme für ein Nahwärmenetz mit Holz erzeugt werden soll, zu berücksichtigen, dass Holz nur bedingt als „klimaneutral“ bezeichnet werden kann. Die Verbrennung setzt neben Feinstaub auch Treibhausgase wie CO 2 und Methan frei. Die Annahme, dass die Wärmeerzeugung mit Holz klimaneutral ist, setzt eine nachhaltige Waldbewirtschaftung voraus, bei der mindestens genauso viel Kohlenstoff durch das Wachstum neuer Bäume gebunden wird, wie durch die Verbrennung von Holz freigesetzt wird. Wird Holz aus nicht nachhaltiger Waldbewirtschaftung (beispielsweise der Abholzung von Urwäldern) für die Wärmeerzeugung verwendet, dann fällt die Bilanz der Umweltauswirkungen negativ aus. Eine stärkere Reduktion von Treibhausgasen kann zudem erreicht werden, wenn das Holz für langlebige Produkte (beispielsweise als Bauholz) verwendet wird, da der Kohlenstoff dann dem natürlichen Kreislauf auf längere Zeit entzogen wird und nicht als CO 2 in die Atmosphäre gelangt. Empfehlenswert für die Wärmeerzeugung ist daher vor allem Restholz aus Produktionsprozessen, das nicht für andere Nutzungen geeignet ist, sowie Altholz, das am Ende der Nutzungskaskade angekommen ist. Die Qualität von Holzbrennstoffen lässt sich verschiedenen Normen in Güteklassen einteilen. Hierfür dient bspw. die DIN EN ISO 17225 oder das DINplus-Zertifizierungsprogramm, um Vergleichbarkeiten zu ermöglichen und eine entsprechende Brennstoffqualität sicherzustellen. Des Weiteren sollten Nachweise über die Herkunft der Biomasse bei den Lieferanten angefragt werden, um möglichst regionale Produkte zu nutzen. Die Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt hat zu den Potenzialen von Biomasse in Berlin eine Untersuchung durchführen lassen. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie beim Bundesumweltministerium: BMUV: Klimaauswirkungen von Heizen mit Holz sowie beim Umweltbundesamt: Heizen mit Holz . Weiterführende Informationen Hackschnitzel: Qualität und Normen FNR – Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Für die Wärmeerzeugung aus Biogas existieren regionale unterschiedliche Möglichkeiten. Im ländlichen Raum kann häufig direkt Biogas aus Gärprozessen aus der Landwirtschaft verwendet werden. Abfallstoffe wie z.B. Gülle können dafür genutzt werden, wie auch eigens dafür angebaute Energiepflanzen. Die Verwendung von Anbaubiomasse zur Produktion von Biogas steht jedoch in starker Kritik und kann ebenso wie die Produktion von flüssigen Energieträgern auf die Formel ‚Tank oder Teller‘ reduziert werden. Daher wurde mit den letzten Novellen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) die Nutzung von Anbaubiomasse zu Biogasproduktion immer weiter eingeschränkt (Stichwort ‚Maisdeckel‘). Biogas kann vor Ort genutzt und in Wärme und Strom umgewandelt und verbraucht bzw. über ein kleines Nahwärmenetz verteilt werden. Für eine Einspeisung in das Erdgasnetz ist eine Methan-Aufbereitung des Gases erforderlich. In Berlin besteht die Möglichkeit, ein Biogas- bzw. Biomethanprodukt eines beliebigen Lieferanten aus dem öffentlichen Gasnetz zu beziehen. Dieses Biomethan ist in der Regel aufbereitetes Biogas, z.B. aus Reststoffen oder Kläranlagen, welches in das Netz an einem anderen Verknüpfungspunkt eingespeist wird. Vor Ort zur (Strom- und) Wärmeerzeugung wird dann bilanzielles Biomethan eingesetzt – ähnlich dem Bezug von Ökostrom aus dem öffentlichen Versorgungsnetz. Der tatsächliche Anteil von Biomethan im Erdgasnetz entsprach im Jahr 2022 lediglich etwa 1 %. Bei dem Kauf gibt es entsprechende Nachweiszertifikate (z.B. “Grünes Gas Label” – Label der Umweltverbände oder TÜV) der Anbieter. Die Umsetzung in Wärme (und Strom) erfolgt dann klassisch über Verbrennungstechnologien wie Gaskessel oder BHKW.

1 2 3 4 5 … 1613 1614 1615