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Energiebilanz und CO2-Bilanz Nordrhein-Westfalen

In der Energiebilanz werden das Aufkommen und die Verwendung von Energieträgern in Nordrhein-Westfalen für jeweils ein Jahr möglichst lückenlos und detailliert nachgewiesen. Sie gibt Aufschluss über die energiewirtschaftlichen Veränderungen und erlaubt nicht nur Aussagen über den Verbrauch der Energieträger in den einzelnen Sektoren, sondern sie gibt ebenso Auskunft über den Fluss von der Erzeugung bis zur Verwendung in den verschiedenen Umwandlungs- und Verbrauchsbereichen. Um das wachsende Informationsbedürfnis hinsichtlich der Art und des Umfangs der den Treibhauseffekt hervorrufenden Faktoren Rechnung zu tragen, werden seit dem Bilanzjahr 1990 die energiebedingten Emissionen des wichtigsten Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO2) für das Land Nordrhein-Westfalen bilanziert. Die Basis hierfür bildet wiederum die vorliegende Energiebilanz. Es werden die vom Umweltbundesamt ermittelten brennstoffspezifischen CO2-Emissionsfaktoren zur Anwendung gebracht. In Nordrhein-Westfalen wird die Energiebilanz im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie jährlich von Information und Technik Nordrhein-Westfalen als Statistisches Landesamt erstellt. Die Daten dürfen unter der Datenlizenz Deutschland mit Namensnennung des Herausgebers IT.NRW verwendet werden.

Grundlagen des Klimawandels

Grundlagen des Klimawandels Seit der Industrialisierung steigt die durchschnittliche globale Lufttemperatur in Bodennähe. Wissenschaftliche Forschungen belegen, dass wir Menschen für den raschen Temperaturanstieg der letzten 100 Jahre verantwortlich sind. Deshalb sprechen wir von einer anthropogenen – vom Menschen verursachten – Klimaänderung. Durch das Verbrennen fossiler Energieträger (wie zum Beispiel Kohle, Erdöl und Erdgas) und durch großflächige Entwaldung wird Kohlendioxid (CO 2 ) in der ⁠ Atmosphäre ⁠ angereichert. Land- und Viehwirtschaft verursachen Emissionen von Gasen wie Methan (CH 4 ) und Distickstoffmonoxid (Lachgas, N 2 O). Kohlendioxid, Methan und Lachgas gehören zu den treibhauswirksamen Gasen. Eine Ansammlung dieser Gase in der Atmosphäre führt in der Tendenz zu einer Erwärmung der unteren Luftschichten. Informationen zu den Ursachen von Klimaänderungen, zur Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre und zum ⁠ Treibhauseffekt ⁠ (natürlich und ⁠ anthropogen ⁠) finden Sie auf der Seite Klima und Treibhauseffekt . Wir stellen auf der Seite Weltklimarat den Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen – ⁠ IPCC ⁠ (Intergovernmental Panel on Climate Change) kurz vor. Zudem gibt es eine Übersicht zu den Erkenntnissen der letzten IPCC-Sachstandsberichte. Diese Berichte widmen sich den wissenschaftlichen Grundlagen der anthropogenen (durch den Menschen verursachten) ⁠ Klimaänderung ⁠, den beobachteten Klimaänderungen und -folgen, den Projektionen künftiger Klimaänderungen, den Maßnahmen zur Minderung der Emissionen treibhauswirksamer Gase sowie den Maßnahmen zur Anpassung an projizierte (für die Zukunft berechnete) Klimaänderungen. Seit dem vergangenen Jahrhundert erwärmt sich das Klima, wie wir aus Beobachtungs- und Messdaten wissen. Das globale Mittel der bodennahen Lufttemperatur stieg deutlich an, Gebirgsgletscher und Schneebedeckung haben im Mittel weltweit abgenommen und Extremereignisse wie Starkniederschläge und Hitzewellen werden häufiger. Mehr zu beobachteten Klimaänderungen erfahren Sie auf der Seite Beobachteter Klimawandel . Die Ausmaße und Auswirkungen der zukünftigen Klimaänderungen können nur durch Modellrechnungen nachgebildet werden, da vielfältige und komplexe Wechselwirkungen berücksichtigt werden müssen. Durch die Modellierung verschiedener denkbarer Szenarien lassen sich mögliche zu erwartende Klimaänderungen für das 21. Jahrhunderts ableiten. Auf der Seite Zu erwartende Klimaänderungen bis 2100 können Sie sich über mögliche Entwicklungen informieren. Die Themen Klimawandel und Klimaänderung sind sehr komplex und uns erreichen daher regelmäßig Fragen zu grundsätzlichen Hintergründen des Klimawandels. Auf der Seite Häufige Fragen zum Klimawandel haben wir unsere Antworten auf häufig gestellt Fragen (FAQs) für Sie zusammengestellt. Obwohl ein breiter wissenschaftlicher Konsens über die anthropogene Klimaänderung besteht, werden in der öffentlichen Diskussion immer wieder Zweifel gestreut. Über Bücher, Zeitschriften, Fernsehsendungen, das Internet und die sozialen Medien werden Informationen verbreitet, die veraltet, unvollständig, aus dem Zusammenhang gegriffen und/oder falsch sind. Auf der Seite Klimawandel-Skeptiker setzen wir uns zunächste grundsätzlich mit Klimawandel-Skepsis auseinander und nehmen auf der Unterseite Antworten des UBA auf populäre skeptische Argumente skeptische Thesen genauer unter die Lupe. Die meisten Menschen denken an eine allmähliche Erwärmung des Klimas, wenn sie den Begriff „anthropogene Klimaänderung” hören. Es ist jedoch auch möglich, dass besonders starke oder sogar abrupte Klimaänderungen einsetzen. Derartige Prozesse sind mit kritischen Schwellen im ⁠ Klimasystem ⁠, sogenannten Kipp-Punkten, verbunden. Bereits geringe Änderungen im Klimasystem können bewirken, dass Kipp-Punkte erreicht werden, in deren Folge sich das Klima stark ändert. In unserem Hintergrundpapier Kipp-Punkte im Klimasystem erhalten Sie dazu ausführliche Informationen.

Klimawandel auf globaler, nationaler, regionaler sowie lokaler Ebene Klimawandel Grundlagen Klimawandel auf globaler Ebene Klimawandel auf regionaler und lokaler Ebene Globale Klimamodelle Klimaszenarien

Der vom Menschen ausgelöste globale Klimawandel ist eine in der Fachwelt anerkannte Tatsache. Die ersten Folgen des Klimawandels sind in Sachsen-Anhalt bereits spürbar. Die Auswirkungen des Klimawandels wird man in Sachsen-Anhalt in den kommenden Jahrzehnten vermehrt zu spüren bekommen. Der Themenkomplex Klimawandel lässt sich generell in zwei Bereiche aufteilen: Die Klimaanalyse umfasst alle Auswertungen von Klimadaten in der Vergangenheit. Im Themenbereich Klimaprojektion werden mögliche Klimaentwicklungen in der Zukunft auf der Grundlage von Klimamodellrechnungen betrachtet. Bei der Klimaanalyse ist es wichtig, von heute beginnend in der Geschichte zurückzuschauen, um die Klimageschichte des Planeten bewerten zu können. Nur so können aktuelle und künftige Entwicklungen in die Klimageschichte eingeordnet und Extremereignisse bewertet werden. Unterschied zwischen Wetter, Witterung und Klima Wetter: Als Wetter wird der physikalische Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einem auch kürzeren Zeitraum an einem bestimmten Ort oder in einem Gebiet bezeichnet, wie er durch die meteorologischen Elemente und ihr Zusammenwirken gekennzeichnet ist. Witterung: Als Witterung wird der allgemeine, durchschnittliche oder auch vorherrschende Charakter des Wetterablaufs eines bestimmten Zeitraums (von einigen Tagen bis zu ganzen Jahreszeiten) bezeichnet. Klima: Das Klima ist definiert als die Zusammenfassung der Wettererscheinungen, die den mittleren Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort oder in einem mehr oder weniger großen Gebiet charakterisieren. Hierbei wird ein Zeitraum von mindestens 30 Jahren zugrunde gelegt. Die Weltorganisation für Meteorologie (World Meteorological Organisation - WMO) empfiehlt den Zeitraum 1961 bis 1990 als Klimareferenzperiode zur langfristigen Betrachtung der Entwicklungen des Klimawandels. Klimawandel: Als Klimawandel werden die langfristigen Veränderungen dieses mittleren Zustandes der Atmosphäre (Klima) bezeichnet. Dabei ist es unerheblich, ob die Veränderungen natürlichen Ursprungs sind oder nicht. Das Klima unterliegt verschiedenen Einflüssen wie bspw. der Sonnenaktivität und den Erdbahnparametern, sowie Vulkanausbrüchen oder der Plattentektonik aber auch dem Einfluss des Menschen. Dabei kann festgehalten werden: Die durch den Menschen hervorgerufene Klimaerwärmung seit Beginn der Industrialisierung ist wissenschaftlicher Konsens. Der Treibhauseffekt Der Treibhauseffekt ist ein auch ohne den Menschen vorkommendes Phänomen: Die Erdoberfläche strahlt langwellige Wärmestrahlung ab. Diese langwellige, nach oben gerichtete Strahlung wird durch Bestandteile der Atmosphäre, die Treibhausgase, absorbiert (aufgenommen) und wieder emittiert (abgegeben). Diese Strahlungsemission geschieht dabei in alle Richtungen, sodass die eigentlich nach oben gerichtete langwellige (also Wärme-)Strahlung zum Teil in der Atmosphäre gehalten wird. Diese erwärmt sich somit. Treibhausgase kommen natürlicher Weise in der Atmosphäre vor. Natürlich in der Atmosphäre vorkommende Treibhausgase sind bspw. Kohlenstoffdioxid (CO 2 ), Methan (CH 4 ), Lachgas (N 2 O) und Wasserdampf (H 2 O). Im Fall des Wasserdampfes verdeutlicht ein einfaches Beispiel den Effekt: In einer sternenklaren Nacht kühlt die Atmosphäre wesentlich schneller aus als bei bedeckten Verhältnissen. Die Erdatmosphäre schützt die Erde somit vor dem Auskühlen: im Gleichgewicht des Strahlungshaushalts ohne Atmosphäre läge die mittlere Erdoberflächentemperatur bei -18 °C. Ausgehend von einer globalen Mitteltemperatur von rund 15 °C wäre es ohne den Treibhauseffekt auf der Erde somit um ca. 33 Kelvin kälter. Die Konzentrationen der Treibhause CO 2 , CH 4 und N 2 O steigen seit Jahrzehnten durch den menschlichen Ausstoß an. In den letzten 60 Jahren hat die CO 2 -Konzentration um 25% zugenommen. Die Konzentration von Methan hat sich mehr als verdoppelt. Dabei gilt zu beachten, dass Methan eine deutlich stärkere Treibhauswirkung hat als CO 2 . Die Atmosphäre ist ein komplexes System. So hängen die verschiedenen physikalischen Größen und Vorgänge wie bspw. Temperatur, Verdunstung sowie Niederschlag/Wasserkreislauf miteinander zusammen. Verändert sich eine Variable (im Falle des Klimawandels die Temperatur), verändern sich auch die anderen Prozesse und Zustände der Atmosphäre. Weiterhin hängen die verschiedenen Komponenten des Klimasystems (Atmosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre, Biosphäre, Lithosphäre/ Pedosphäre) miteinander zusammen. Um nur einige der prominentesten Beispiele zu nennen: Die Temperaturerhöhung der Atmosphäre hat bspw. Auswirkungen auf den Meeresspiegel der Ozeane (Hydrosphäre; z. B. Abschmelzen der Gletscher (Kryosphäre) sowie Dichteabnahme und damit Ausdehnung des Meerwassers) oder den Säuregehalt des Ozeans. Dies wiederum führt zu Beeinflussung des Ökosystems Meer (Biosphäre; bspw. Absterben von Korallenriffen). Weiterhin ist hiervon auch direkt der Lebensraum des Menschen betroffen: Besonders Inselstaaten sind vom Meeresspiegelanstieg bedroht. Zudem bricht mit den absterbenden Korallenriffen ein bedeutsamer Küstenschutz weg. Die globale Lufttemperatur hat seit 1850 um 1,1 K zugenommen. 2023 war global das erste Jahre, dass mehr als 1,5 K wärmer war als vorindustriell (Quelle: https://climate.copernicus.eu/global-climate-highlights-2023 ). Aber auch die Meerestemperaturen steigen an und puffern so einen Teil der Erwärmung der Atmosphäre zunächst ab. Der Anstieg der Temperaturen führt aber sowohl ober, als auch unterhalb der Wasseroberfläche zu Veränderungen von Gletschern, Eisschilden, Strömungen, Flora, Fauna und vielem mehr. Besonders empfindliche Systeme drohen irreversibel geschädigt zu werden, mit Folgen für den ganzen Planeten. Die Rede ist von sogenannten Kipppunkten im Klimasystem der Erde. Die Schnelligkeit der Erwärmung und der damit einhergehenden Veränderungen stellt eine besondere Herausforderung dar. Aus diesen Gründen ist sowohl die Anpassung an bereits stattgefundene oder nicht mehr vermeidbare Klimaveränderungen zwingend nötig, als auch der Schutz des Klimas insgesamt, um noch weiterreichende Veränderungen zu verhindern. Der Klimawandel wirkt sich auch auf regionaler Ebene aus. So steigt bspw. schon heute die Hitzebelastung in mitteldeutschen Sommern. Weiterhin können sich die Niederschlagsverhältnisse innerhalb des Jahres verschieben bzw. durch stabile Wetterlagen kann es immer häufiger zu länger anhaltenden Witterungsverhältnissen kommen, die unter Umständen zu Dürre oder Hochwassergefahr führen. Das Mittel der Temperaturverteilung verschiebt sich in Richtung warm bei zunehmender Bandbreite mit den Hitzeextremen. Globale Klimamodelle sind komplexe physikalische Modelle, die das Klimasystem der Erde anhand physikalisch-numerischer Gleichungen computergestützt und zeitabhängig beschreiben. Kalibrierte Modelle ermöglichen unter definierten Annahmen über die zukünftige Treibhauskonzentrationsentwicklung die Simulation möglicher zukünftiger Klimaentwicklungen (siehe Klimaszenarien). Modelle und ihre Eigenschaften Man nutzt zur Berechnung des zukünftigen Klimas globale Zirkulationsmodelle (General Circulation Model bzw. Global Climate Model - GCMs). Globale Modelle stellen ein unverzichtbares Instrumentarium für voraussichtliche Veränderungen der Häufigkeit und Dauer von charakteristischen Großwetterlagen dar und besitzen eine horizontale Auflösung von ca. 200 km x 200 km Gitterabstand (IPCC). Zeitliche Entwicklung der Modelle Die Entwicklung der globalen Zirkulationsmodelle ist wesentlich an die Entwicklung der Computerkapazitäten gebunden. Erst die Fortschritte in der Rechenleistung großer Computeranlagen haben es ermöglicht, dass sich die Komplexität der Modelle, die Länge der Simulation und die räumliche Auflösung steigern ließen. Die ersten Modellrechnungen wurden mit reinen Atmosphärenmodellen durchgeführt, die aus Wettermodellen abgeleitet wurden. Seit den 1960er Jahren wurden Atmosphären- und Ozeanmodelle miteinander gekoppelt, zunächst mit einer sehr rudimentären Dynamik. In den folgenden Jahren wurden Modelle der Atmosphäre und des Ozeans getrennt weiterentwickelt. Seit den 1990er Jahren wurden immer mehr Komponenten des Klimasystems miteinbezogen und die Modelle wurden immer komplexer. So wurden Anfang der 1990er Jahre Modellrechnungen durchgeführt, die auch die Wirkung der in der Summe abkühlend wirkenden Aerosole berücksichtigten. Außerdem wurden Modelle für den ozeanischen und terrestrischen Kohlenstoffkreislauf entwickelt und in gekoppelten Simulationen für den Bericht des Weltklimarates IPCC von 2007 genutzt. Eine dynamische Vegetation und die Chemie der Atmosphäre sind weitere Bausteine der Modellentwicklung. Das Resultat sind sogenannte Erdsystemmodelle. In jüngster Zeit sind verbesserte biogeochemische Kreisläufe und dynamische Eisschilde, die mit Klimaänderungen in Wechselwirkung stehen, hinzugekommen. Das langfristige Ziel ist es, dass möglichst alle Komponenten des Klimasystems einschließlich ihrer Rückkopplungen und der externen Störungen simuliert werden können. Um Aussagen über das zukünftige Klima treffen zu können, werden Globale Klimamodelle in Verbindung mit Szenarien genutzt. Diese Klimaszenarien beinhalten Annahmen über die zukünftige Entwicklung von Treibhausgasen und ggf. die Gesellschaft. Sie stellen eine sogenannte Randbedingung von Klimamodellrechnungen für die Zukunft (= Klimaprojektionen) dar. Der 5. IPCC-Bericht verwendete Szenarien mit repräsentativen Konzentrationspfaden (RCP), die den möglichen zukünftigen Verlauf der absoluten Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre beschreiben. Im neueren 6. IPCC-Bericht fanden gemeinsame sozioökonomische Entwicklungspfade (Shared Socioeconomic Pathways, SSP) Anwendungen, die stärker den möglichen künftigen Einfluss der gesellschaftlichen und ökonomischen Entwicklung der Menschheit als Ausgangspunkt für den Ausstoß von Treibhausgasen betrachten. Die unterschiedlichen RCP Szenarien sind in der Abbildung dargestellt. Der Zahlenwert hinter dem RCP entspricht dem zusätzlichen Strahlungsantrieb. Der anthropogene Strahlungsantrieb ist hierbei ein Maß für den Einfluss, den ein einzelner Faktor auf die Veränderung des Strahlungshaushalts der Atmosphäre und damit auf den Klimawandel hat. Er wird in Watt pro Quadratmeter angegeben. Ein positiver Strahlungsantrieb, z.B. durch die zunehmende Konzentration langlebiger Treibhausgase, führt zu einer Erwärmung der bodennahen Luftschicht. Ein negativer, z.B. durch die Zunahme von Aerosolen, hingegen bewirkt eine Abkühlung ( weitere Informationen ). Bei RCP2.6 würden also 2,6 W/m² mehr in der Atmosphäre verbleiben. Das Szenario des RCP2.6 ist dabei das Szenario mit konsequentem globalem Klimaschutz, dass das Ziel von 1,5 K Erwärmung bis 2100 einhalten könnte. Mit moderatem Klimaschutz rechnet das Szenario RCP4.5, hier würde man global rund 2 K Erwärmung bis 2100 erreichen. Das RCP6.0 ist das Szenario mit wenig globalem Klimaschutz. Hierbei würde sich die Erwärmung bis 2100 auf etwa 3 K belaufen. Ohne Klimaschutz (RCP8.5) würde die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre weiter ungebremst zunehmen. Die globale Temperatur würde bis 2100 um mehr als 4 K zunehmen mit entsprechend verheerenden Folgen für unseren Planeten. Die neuere Szenarienfamilie des 6. IPCC Berichts teilt sich recht ähnlich zu der Szenarienfamilie der RCPs auf, auch wenn sich diese im Detail unterscheiden. So wurden zunächst Narrative der sozioökonomischen Entwicklung aufgespannt, welche von „Nachhaltigkeit“ bis „Fossile Entwicklung“ reichen. Für diese verschiedenen Narrative (SSP1 bis SSP5) können verschiedene Strahlungsantriebe eintreten. Nach dem nachhaltigen Szenario mit konsequentem globalem Klimaschutz (SSP1-2.6) kann das 2-Grad-Ziel erreicht werden. Das Szenario SSP2-4.5 mit moderatem Klimaschutz geht von einer Erwärmung von knapp 3 K bis Ende des Jahrhunderts aus. Im Falle des SSP3-7.0 wird von einer Zunahme von Konflikten auf der Erde ausgegangen, die globalen Klimaschutz deutlich erschweren. Demnach würde die globale Temperatur um etwa 4 K ggü. dem vorindustriellen Wert ansteigen. Im SSP5-8.5 gelingt es der Menschheit nicht, Klimaschutz bis zum Ende des Jahrhunderts global umzusetzen. Dies führt zu einer Erwärmung von etwa 5 K. Die Szenarien zeigen, dass konsequenter globaler Klimaschutz bis hinunter auf die Ebene der Bundesländer in Deutschland alternativlos ist, wenn man tiefgreifende Veränderungen vermeiden will. Weiterhin stellen die Szenarien und Klimaprojektionen die Basis für die zu entwickelnden Maßnahmenkonzepte zur Anpassung an den zu erwartenden Klimawandel dar. Letzte Aktualisierung: 18.09.2024

Energie als Ressource

Energie als Ressource Im letzten Jahrhundert ist der globale Energieverbrauch extrem angestiegen. Auch wenn dieser Trend gebrochen scheint, so haben insbesondere Industrieländer weiterhin einen besonders hohen Pro-Kopf-Verbrauch, zu ihnen zählt auch Deutschland. In Deutschland hat der Energieverbrauch vor dem wirtschaftlichen Krisenjahr 2009 seinen Höhepunkt erreicht. Der damalige Wert wurde in den Folgejahren nicht mehr erreicht, obwohl sich die Konjunktur wieder erholte. Der Primärenergieverbrauch ist seitdem deutlich gesunken, in geringerem Maße auch der ⁠ Endenergieverbrauch ⁠. Mit der Nutzung von Energie sind eine Reihe schädlicher Auswirkungen für die Umwelt verbunden. Werden fossile Energieträger gefördert, kommt es häufig zu massiven Eingriffen in Ökosysteme. Doch auch wenn erneuerbare Energien genutzt werden, wird die Umwelt belastet werden. Die Umwandlung von ⁠ Primärenergie ⁠ in End- und ⁠ Nutzenergie ⁠ ist für einen wesentlichen Teil des Treibhauseffektes verantwortlich, beispielsweise durch die Verbrennung von Kohle in Kraftwerken oder die von fossilen Kraftstoffen in Autos. Um die negativen Auswirkungen der Energienutzung zu verringern, sind zwei Strategien möglich: Einerseits kann der gesamte Energieverbrauch gesenkt werden, hierfür kommen vor allem Energieeffizienzmaßnahmen oder absolute Verbrauchssenkungen in Frage. Andererseits ist es möglich, das Energiesystem auf alternative Energieformen wie erneuerbare Energien umzustellen. In Deutschland und der EU werden beide Strategien verfolgt. Im Energieeffizienzgesetz von 2023 wurde festgelegt, dass der Endenergieverbrauch bis 2030 um 26,5 % unter dem Wert von 2008 liegen soll. Bis 2045 soll er 45 % unter dem 2008er-Wert liegen. Auch der Anteil Erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch soll in den kommenden Jahrzehnten deutlich steigen. Bis 2030 soll er laut dem aktuellen „Nationalen Energie- und Klimaplan“ (NECP) bei 41 % liegen (Stand August 2024) und damit den EU-weiten Zielkorridor von 42,5 bis 45,0% untermauern. Ausführliche Informationen zur Herkunft und Verwendung konventioneller und erneuerbarer Energieträger finden sich im Daten-Bereich „Energie“ sowie auf der Themen-Seite „ Erneuerbare Energien in Zahlen “.

Energiebedingte Emissionen von Klimagasen und Luftschadstoffen

Energiebedingte Emissionen von Klimagasen und Luftschadstoffen Als energiebedingte Emissionen bezeichnet man die Freisetzung von Treibhausgasen und Luftschadstoffen, die bei der Umwandlung von Energieträgern etwa in Strom und Wärme entstehen. Sie machten im Jahr 2022 etwa 85 % der deutschen Treibhausgas-Emissionen aus. Die Emissionen sind seit 1990 leicht rückläufig. Hauptverursacher der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen ist die Energiewirtschaft. "Energiebedingte Emissionen" Überall, wo fossile Energieträger wie Kohle, Erdgas oder Mineralöl in elektrische oder thermische Energie (Strom- und Wärmeproduktion) umgewandelt werden, werden sogenannte „energiebedingte Emissionen“ freigesetzt. Bei diesen handelt es sich sowohl um Treibhausgase – hauptsächlich Kohlendioxid (CO 2 ) – als auch um sogenannte klassische Luftschadstoffe. Das Verbrennen von fester, flüssiger oder gasförmiger ⁠ Biomasse ⁠ wird gemäß internationalen Bilanzierungsvorgaben als CO 2 -neutral bewertet. Andere dabei freigesetzte klassische Luftschadstoffe, wie zum Beispiel Stickoxide, werden jedoch bilanziert. Im Verkehrsbereich entstehen energiebedingte Emissionen durch Abgase aus Verbrennungsmotoren. Darüber hinaus entstehen energiebedingt auch sogenannte diffuse Emissionen, zum Beispiel durch die Freisetzung von Grubengas aus stillgelegten Bergwerken. Entwicklung der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen Die energiebedingten Emissionen machten im Jahr 2022 etwa 85 % der deutschen ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen aus. Hauptverursacher war mit 39 % der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen die Energiewirtschaft, also vor allem die öffentliche Strom- und Wärmeerzeugung in Kraftwerken sowie Raffinerien (siehe Abb. „Energiebedingte Treibhausgas-Emissionen“). Die von der Energiewirtschaft ausgestoßene Menge an Treibhausgasen ist seit 1990 in der Tendenz rückläufig. Teilweise gibt es vorübergehend besonders starke Einbrüche, wie etwa im Jahr der Wirtschaftskrise 2009 oder im von der Corona-Pandemie geprägten Jahr 2020. Der Anteil des Sektors Verkehr lag 2021 bei 23,3 % (darunter allein der Straßenverkehr 22,5 %), Industrie bei 18 %, private Haushalte bei 13 % und der Gewerbe-, Handels- und Dienstleistungssektor bei 4 %. Die energiebedingten Treibhausgas-Emissionen bestehen zu 98 % aus Kohlendioxid (CO 2 ). Methan (CH 4 ) und Lachgas (N 2 O) machen den Rest aus (CO 2 -Äquivalente). Methan wird zum Großteil aus sogenannten diffusen Quellen freigesetzt, vor allem bei der Kohleförderung als Grubengas. Energiebedingte Lachgas-Emissionen entstehen durch Verbrennungsprozesse. Die diffusen Emissionen sanken seit 1990. Hauptquelle der diffusen Emissionen war der Ausstoß von Methan aus Kohlegruben. Die Förderung von Kohle ging seit 1990 deutlich zurück, Grubengas wurde verstärkt aufgefangen und energetisch genutzt. Energiebedingte Kohlendioxid-Emissionen durch Stromerzeugung Die Emissionen von Kohlendioxid (CO 2 ) aus der deutschen Stromerzeugung gingen seit dem Jahr 1990 im langjährigen Trend zurück (siehe Abb. „Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommixes“ im nächsten Abschnitt). Die Gründe hierfür liegen vor allem in der Stilllegung emissionsintensiver Braunkohlenkraftwerke in den 1990er Jahren und dem Rückgang der Stromerzeugung aus Braun- und Steinkohle in den vergangenen Jahren. Der Anteil des erzeugten Stroms aus emissionsärmeren Kraftwerken etwa auf Basis erneuerbarer Energieträger oder Erdgas ist in den letzten Jahrzehnten deutlich gestiegen. Auch der Austausch der Kraftwerkstechnik in alten, weniger effizienten Kohlekraftwerken durch effizientere Technik mit einem höheren Wirkungsgrad trug zum Rückgang der CO 2 -Emissionen bei (siehe Abb. „Kohlendioxid-Emissionen der fossilen Stromerzeugung“). Der starke Ausbau der erneuerbaren Energien schlug sich zunächst nur eingeschränkt im Trend der CO 2 -Emissionen nieder, da die Erzeugung von Strom aus fossilen Energiequellen nicht im gleichen Maße zurückging, wie der Ausbau erfolgte. Seit dem Beschluss des Ausstiegs aus der Kernenergie im Jahr 2011 spielte Kernenergie eine immer geringere Rolle. Auch Steinkohle-Kraftwerke hatten als Mittellast-Kraftwerke und aufgrund relativ hoher Brennstoffkosten einen sinkenden Marktanteil. Gleichzeitig stieg die Stromerzeugung aus Erdgas deutlich an. Vor allem Braunkohle-Kraftwerke konnten verhältnismäßig preiswert Strom produzieren. Gleichzeitig wurde immer mehr erneuerbarer Strom erzeugt.  Dies führte zu einem bedeutenden Anstieg des Stromhandelssaldos. Durch den Rückgang an Kraftwerkskapazität auf Basis von Kohlen seit dem Jahr 2018 sanken die ⁠ Bruttostromerzeugung ⁠ und damit auch die Kohlendioxid-Emissionen der Stromerzeugung jedoch deutlich (Ausführlicher zur Struktur der Stromerzeugung siehe Artikel „ Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung “). Im Jahr 2020 gingen die CO 2 -Emissionen der Stromerzeugung besonders stark zurück durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie. In den Jahren 2021 und 2022 stiegen die Emissionen wieder an und lagen zuletzt wieder auf dem niedrigen Niveau des Jahres 2019. Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommixes Die spezifischen Emissionen (Emissionsfaktoren) des Strommixes geben an, wie viel Treibhausgase und insbesondere CO 2 insgesamt pro Kilowattstunde Strom, die in Deutschland verbraucht wird, ausgestoßen werden. (siehe Abb. „Spezifische ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen des deutschen Strommixes“). Der Emissionsfaktor für die Summe der Treibhausgasemissionen wird mit Vorketten ausgewiesen, der für CO 2 -Emissionen ohne. Das Umweltbundesamt veröffentlicht die entsprechenden Daten und die Methodik der Berechnung in der jährlich aktualisierten Publikation „ Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 - 2022 “. Starker Rückgang weiterer „klassischer“ energiebedingter Luftschadstoffe Neben Treibhausgasen werden energiebedingt auch weitere Luftschadstoffe emittiert. Zu ihnen gehören Stickoxide (NO x ), Schwefeldioxid (SO 2 ), Flüchtige Organische Verbindungen (⁠ NMVOC ⁠), Ammoniak (NH 3 ) und Staub bzw. Feinstaub (⁠ PM10 ⁠). Während die energiebedingten ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen seit 1990 nur leicht zurückgingen, wurden die „klassischen“ Luftschadstoffe – bis auf Ammoniak (NH 3 ) – stark vermindert (siehe Tab. „Energiebedingte Luftschadstoff-Emissionen“). Den größten Rückgang verzeichnet Schwefeldioxid (etwa 95 %). In der jüngsten Entwicklung hat sich der abnehmende Trend bei Luftschadstoffen deutlich abgeschwächt. Auswirkungen energiebedingter Emissionen Energiebedingte Emissionen beeinträchtigen die Umwelt in vielfältiger Weise. An erster Stelle ist die globale Erwärmung zu nennen. Werden fossile Brennstoffe gewonnen und verbrannt, so führt dies zu einer starken Freisetzung der Treibhausgase Kohlendioxid (CO 2 ) und Methan (CH 4 ), die wiederum hauptverantwortlich für den ⁠ Treibhauseffekt ⁠ sind. Weitere erhebliche Umweltbelastungen werden durch die „klassischen Luftschadstoffe“ verursacht. Die Folgen sind Luftverschmutzung durch Feinstaub (PM 10 , PM 2,5 ), Staub und Kohlenmonoxid (CO), ⁠ Versauerung ⁠, unter anderem durch Schwefeldioxid (SO 2 ), Stickstoffoxide (NO x ) und Ammoniak (NH 3 ). Außerdem entsteht durch Vorläufersubstanzen wie flüchtige organische Verbindungen (⁠ VOC ⁠) und Stickstoffoxide gesundheitsschädliches bodennahes Ozon (O 3 ).

Ludwig-Hoffmann-Grundschule

Die Ludwig-Hoffmann-Grundschule leistet mit speziellen Projekttagen, dem Schulgarten und einer eigenen Solaranlage einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Projekttage zum “Klimafieber” Naturwissenschaftliche Projekttage haben an der MINT-freundlichen Ludwig-Hoffmann-Grundschule Tradition. Seit 2020 steht der Klimawandel im Zentrum der Projekttage. Unter dem Titel “Klimafieber” beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit Wetterphänomenen, Klimazonen, Klimaveränderung und Treibhauseffekt, aber auch mit den Möglichkeiten alternativer Energiegewinnung und nachhaltigen Handelns. Geforscht, diskutiert und gelernt haben die Schulkinder auch im modernen Erweiterungsbau, der mit einer eigenen Solaranlage ausgestattet ist. Exkursionen ergänzen die Projekttage. Die 6. Klassen haben beispielsweise das Kraftwerk Mitte und das Science Center Phaeno in Wolfsburg besucht. Schmuckstück der Ludwig-Hoffmann-Grundschule ist der Schulgarten. Der rund 500 Quadratmeter große Garten neben dem Altbau wird gemeinsam mit der Nachbarschule genutzt. Die Schülerinnen und Schüler bauen dort Obst und Gemüse an. Sie nutzen die Fläche aber auch, um gemeinsam zu bauen und zu forschen. Sie können dort Tiere beobachten, handwerklich aktiv werden oder kreativ sein, spielen oder einfach nur entspannen. Kinder aus der Nachbarschaft sind willkommen, mitzumachen. In naher Zukunft soll im Schulgarten ein neues, großes Projekt umgesetzt werden: das grüne Klassenzimmer. Es ist ein Lernort im Freien, an durch die Nähe zur Natur auch das Bewusstsein für die Umwelt und deren Schutz vertieft werden kann. Auch an anderen Stellen ist die Schule bemüht, etwas für den Umwelt- und Klimaschutz zu tun. Ein großer Schritt war die Installation der Solaranlage auf dem Neubaudach im Jahr 2020. Der in den 190 Modulen produzierte Strom verbessert die Ökobilanz der Ludwig-Hoffmann-Grundschule merklich. Beim Schulessen fiel die Wahl auf einen Caterer, der auf Vollwertküche setzt. Gekocht wird überwiegend mit saisonalen, bio-zertifizierten Zutaten von Erzeugern aus der Region. Das spart Energie für weite Transportwege und eine lange Lagerung der Lebensmittel und damit CO2 – eines der wirksamsten Treibhausgabe überhaupt. Ökologisches Schulessen | Schulgarten | Grünes Klassenzimmer | Schulprogramm | Projekte | Regenerative Energien An der Ludwig-Hoffmann-Grundschule lernen rund 450 Schülerinnen und Schüler gemeinsam in den Klassen 1 bis 6. Sie werden von 45 Lehrkräften und Erzieherinnen bzw. Erziehern unterrichtet und betreut. Die Friedrichshainer Grundschule unweit vom Frankfurter Tor ist eine Ganztagsschule in offener Form. Die Leitidee der Ludwig-Hoffmann-Schule ist “Miteinander – Füreinander”. Dieser Grundgedanke steht für eine Schulgemeinschaft, in der das gemeinsame Lernen und Erleben, das individuelle Fordern und Fördern und das soziale Lernen in und mit der Gruppe im Vordergrund stehen. Die Ludwig-Hoffmann-Schule ist eine MINT-freundliche Schule. Musikalische Angebote wie Instrumentalunterricht und Chöre gehören ebenso wie der Englischunterricht in den ersten und zweiten Klassen zum Schulprofil. Bild: ch_ch - depositphotos.com Weitere engagierte Schule in Friedrichshain-Kreuzberg Übersicht: Diese Friedrichshainer und Kreuzberger Schulen engagieren sich besonders im Klima- und Umweltschutz. Weitere Informationen Bild: Dmyrto_Z/Depositphotos.com Handlungsfelder Ressourcenschutz, Nachhaltigkeit, Klimabildung: In diesen Bereichen engagieren sich Schülerinnen und Schüler aller Altersgruppen für nachhaltige Verbesserungen im Klimaschutz. Weitere Informationen

Wissenschaftliche Abschlussberichte

Im Berliner Programm für Nachhaltige Entwicklung (BENE) wurden Vorhaben gefördert, die direkt oder indirekt zu einer Verminderung des CO2-Ausstoßes bzw. zu einer Verminderung des Ausstoßes von Stoffen mit einem Treibhauspotenzial (CO2-Äquivalent) beitragen oder die für Vorhaben zur Verminderung des Ausstoßes dieser Stoffe die wissenschaftliche Grundlage bilden. Hier erhalten Sie eine Übersicht einiger erfolgreich abgeschlossener anwendungsorientierter Forschungsprojekte und Studien. Im Forschungsvorhaben „PV2City“ wird das Potenzial der solaren Stromversorgung Berlins auf Basis einer zeitlich und räumlich aufgelösten Simulationsstudie bestimmt. Darin soll insbesondere die direkte Nutzung des Solarstroms vor Ort analysiert werden, was in bisherigen Studien wenig Beachtung fand. Des Weiteren lassen sich aus den Simulationsuntersuchungen Anforderungen an das zukünftige Berliner Stromnetz bei hoher PV-Durchdringung ableiten. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse der PV-Energieversorgung von ausgewählten Gebäudetypen in Berlin auf Basis von detaillierten Stromverbrauchs- und Solarstrahlungsmessungen. Darüber hinaus werden detailliert Hemmnisse und Hürden zur Erschließung des PV-Potenzials in Berlin analysiert und Lösungsansätze aufgezeigt. Im Rahmen des Projektes wurden mehrere fachliche Studien sowie eine Webanwendung zur Auslegung einer PV-Anlage erstellt und umfassend kommuniziert. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 06/2016 – 04/2021 Das Projekt OpReeBeK² (Optimale Regelungsstrategie zum effizienten Betrieb von Klimaanlagen und deren Kälteversorgung) baut inhaltlich und methodisch auf den Ergebnissen aus dem Projekt OpDeCoLo (Optimized Dehumidification Control Loop, Projektnummer 11406UEPII/2) auf. Die Entfeuchtung von Raumluft in Klimaanlagen erfolgt üblicherweise durch die Kühlung der feuchtwarmen Luft bis zum Taupunkt. Über die dann erfolgende Kondensation des Wassers reduziert sich die Luftfeuchte. Im Forschungsvorhaben wird nun eine neue technische Konstruktion zur Gebäudeklimatisierung entwickelt und untersucht, die es erlaubt Energie bei der Entfeuchtung von Raumluft einzusparen. Hierzu soll ein geregelter „Luftbypass“ eingesetzt werden. Die Idee dabei ist, nur einen Teil der durchströmenden Luft zu kühlen. Die am Kühler im Bypass vorbeigeführte unbehandelte Luft wird anschließend wieder mit dem Teilstrom der gekühlten entfeuchteten Luft vermischt. Auf diese Weise wird der ansonsten erforderliche Energieaufwand zur Nacherhitzung der behandelten (=gekühlten) Luft reduziert. Gleichzeitig wird weniger Kühlleistung benötigt, da eine verringerte Luftmenge durch den Kühler strömt. Weiterhin soll bei dem Kreisprozess zur Kälteerzeugung eine energieoptimierte Regelung der Kühlwasservorlauftemperatur ebenfalls zur Energieeinsparung bei der Klimatisierung der Luft beitragen. Im Ergebnis der Auswertung der Messreihen an der komplexen RLT-Laboranlage und den modellbasierten Simulationen wird eine Steigerung der Energieeffizienz von bis zu 20 % prognostiziert. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 09/2016 bis 04/2021 Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Umsetzung von Konzepten einer adaptiven und kontrastoptimierten Straßenbeleuchtung für Berlin. Verwendet werden hierfür bildverarbeitende Systeme in Kombination mit intelligenten Leuchten, die gefährdete Objekte oder ihre direkte Umgebung gezielt anstrahlen. Hierdurch wird es möglich, hohe Beleuchtungsniveaus in bestimmten Verkehrsflächen zu reduzieren, ohne dabei die Verkehrssicherheit zu mindern bzw. bei vorhandenen niedrigen Beleuchtungsniveaus die Verkehrssicherheit um ein Vielfaches zu erhöhen. Das Forschungsvorhaben bestätigt das prognostizierte hohe Energieeinsparpotenzial durch Einsatz des Markierungslichtes. So kann an zu dunkel beleuchteten Straßen unter Sicherstellung der Verkehrssicherheit mit Hilfe des Markierungslichts bis zu 64 % an Energieeinsparung gegenüber der normgerechten Anpassung des Beleuchtungsniveaus erreicht werden. Weiterhin ist es möglich bei wenig frequentierten Straßen über eine Absenkung des Beleuchtungsniveaus und gleichzeitiger Sicherstellung der Verkehrssicherheit durch das Markierungslicht bis zu 45,95 % Energie einzusparen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2017 – 10/2021 Das übergeordnete Projektziel war, den Klimaschutz in Berlin über den Schutz und die Entwicklung der C-Speicher von Böden und grüner Infrastruktur (Vegetation) zu stärken. Dafür erarbeitete das Projekt ein Instrumentarium für die Bestimmung und Bewertung des C-Speichers der Böden und der Vegetation sowie Entwicklungsprognosen bei städtebaulichen Projekten oder sonstiger Flächennutzungsplanung in Berlin. Des Weiteren war die Schaffung einer belastbaren Datengrundlage für die Beurteilung der Klimaschutzfunktion der Berliner Böden ein wesentliches Ziel, welche eine Differenzierung nach ausgewählten Bodeneigenschaften, Schutzwürdigkeit der Böden und städtischen Nutzungsformen ermöglicht. Zudem wurden berlintypische C-Speicher und -Bilanzen (CO 2 -Fixierungspotenziale) der Vegetation verschiedener Nutzungsformen bestimmt. Die Boden- und Vegetationsdaten besitzen eine große Planungsrelevanz für die Stadtentwicklung mit dem Ziel „klimaneutrales Berlin 2050“. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 05/2016 bis 09/2019 Die Abwasserreinigung in Kläranlagen stellt einen der größten Energieverbraucher in Kommunen dar. Mit dem Forschungsvorhaben E-VENT “Evaluation von Verfahrensoptionen zur Senkung des Energiebedarfs und Treibhauseffekts der Berliner Kläranlagen” wurde eine Entscheidungsunterstützung für strategische Überlegungen im Land Berlin hinsichtlich zukünftiger Investitionsmaßnahmen für Kläranlagen erarbeitet, die gleichzeitig klimaschonend sind. Hierzu wurden energieeffiziente Verfahrensoptionen zur Abwasserbehandlung und zur Klärschlammvorbehandlung untersucht und bewertet. Ausgewählte Verfahrenskombinationen wurden anhand einer ausgewählten Kläranlage einer Gesamtbetrachtung unterzogen. Für zwei ausgewählte Verfahren wurden Labor- und Pilotversuche durchgeführt, um geeignete Daten für die Bewertung zu erheben und Datenlücken zu schließen. Abschließend wurde über Stoffstrom-, Energie-, und Treibhausgasbilanzen ermittelt, inwieweit diese Verfahrenskombinationen zu einer verbesserten Energie- und Treibhausgasbilanz der Kläranlagen in Berlin beitragen können. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens wurden in mehreren Workshops der Öffentlichkeit vorgestellt. Das Projekt wurde in enger Kooperation mit den Berliner Wasser Betrieben (BWB) durchgeführt, die die erforderlichen Versuchsstandorte inkl. Prozesstechnik zur Verfügung stellten. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 03/2017 bis 07/2020 In enger Zusammenarbeit der Verbundpartner ALBA Management GmbH und der TU-Berlin, Fachgebiet für Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien (EVUR) wurde eine Studie zur netzdienlichen Integration von hybriden Entsorgungsfahrzeugen und deren Speichersysteme für den Regelenergiemarkt erstellt. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 02/2018 bis 10/2019 Im Vorhaben der Firma Solaga „Erforschung einer Algenbiofilmanlage zur urbanen industriell-städtischen Biogasproduktion (Algbioga)“ wurde der Prototyp einer Solarbiogasanlage gebaut und im Außenbereich untersucht. Hierzu wurden Paneele mit Algenteppichen errichtet und das produzierte Biogas in einem flexiblen Membranspeicher gespeichert. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 08/2017 bis 10/2019 Im Verbundprojekt Berlin HFE-emissionsfrei wurde die Entwicklung eines innovativen Filtersystems für Krankenhäuser zur gezielten Adsorption von Narkosegasen aus der Abluft verfolgt. Diese Hydrochlorfluorether (HFE)-Gase haben ein hohes Treibhauspotential und stellen machen einen Großteil der Emissionen aus den Operationsbereichen der Hospitäler dar. Den Projektpartnern Pneumatik Berlin GmbH Medical Systems und der ZeoSys ENERGY GmbH ist es gelungen ein praxistaugliches System zu entwickeln, welches die Narkosegase fast vollständig aus der Abluft entfernt. Zudem kann das Anlagendesign individuell an die Anforderungen der Krankenhäuser angepasst und in die bestehende Infrastruktur integriert werden. Dies wurde durch Langzeitversuche im realen Operationsbetrieb über mehrere Monate getestet. Der innerhalb des Projektes entwickelte Prototyp soll in Zukunft als marktfähiges Produkt die Treibhausgasemission der Krankenhäuser reduzieren und eine Wiederverwendung der Narkosegase ermöglichen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 12/2017 bis 04/2021 In dem Verbundvorhaben der Berliner Hochschule für Technik und der senercon GmbH wurden statistische Lernverfahren für wettergeführte Heizungssteuerungen entwickelt, die eine hinreichend sichere Einsparprognose bei Anwendung dieser neuen Technik ermöglichen. Damit können die Anbieter der wettergeführten Heizungssteuerungen ihren Kunden vor dem Einbau der Technik exakt deren Nutzen bezüglich der zu erwartenden Energieeinsparung beziffern. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 09/2020 bis 04/2023 Durch die Ergebnisse des Projektes „Kosie“ wird ein wissensbasiertes Management der Kohlenstoff-speicher in ver- und entsiegelten Böden ermöglicht. Da in Berlin bisher nur Informationen zu Kohlen-stoffspeichern unversiegelter Böden vorlagen, wurde von der Humboldt-Universität zu Berlin zunächst eine wissenschaftliche Datenbasis geschaffen. Dazu wurden Standorte im Stadtgebiet untersucht, Proben entnommen und im Labor analysiert. Die gewonnenen Daten wurden bezüglich verschiedener Einflussfaktoren ausgewertet. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 11/2019 bis 05/2023 In dem Vorhaben des Instituts für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) wurden unterschiedlich vorkultivierte Staudenmatten eingesetzt, die in Großstädten zur ökologischen Aufwertung von verkehrsverdichteten und anderen emissionsintensiven Bereichen insbesondere zur CO2-Bindung beitragen sollen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 01/2018 bis 06/2023 Im Projekt „MURMEL – Mobiler Urbaner Roboter zur Mülleimerleerung“ der TU-Berlin wurde der Prozess der Papierkorbleerung mithilfe eines Serviceroboters hinsichtlich der CO2-Emissionen und des Energiebedarfs optimiert. Dafür wurde ein funktionaler Prototyp und seine Einbindung in die Prozesskette entwickelt. Gemeinsam mit dem assoziierten Partner BSR wurde überprüft, inwiefern ein speziell entwickelter Serviceroboter die Vorgänge in der Abfallwirtschaft einer Großstadt wie Berlin unterstützen und verbessern kann. Ziel dabei ist die Vermeidung von CO2-Emissionen sowie eine effizientere Energienutzung. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2019 bis 08/2023 Ziel des Projektes „DymPro – Dynamische Anpassung der Berliner Straßenbeleuchtung“ der TU-Berlin war es, Anforderungen an Steuerungssysteme zu definieren, um die Umsetzung dynamischer Beleuchtungslösungen für Berlin vorzubereiten. Hierfür wurden alle aktuell auf dem Markt angebotenen Steuerungssysteme miteinander verglichen und deren Anwendbarkeit untersucht. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 10/2019 bis 09/2023 Im Rahmen des Vorhabens „Reisebusstrategie für Berlin“ der TU-Berlin wurde anhand verschiedener Szenarien ein ganzheitliches Konzept zur Organisation des Reisebusverkehrs in der Berliner Innenstadt erarbeitet. Dieses soll sich positiv auf Schadstoff-, Lärm- und Flächenbelastung und führt zu Konflikten zwischen Verkehrsteilnehmern. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2021 bis 10/2023 In dem Vorhaben „Vertical Wetlands“ hat das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) zusammen mit dem Ingenieurbüro WITE GmbH vertikale Feuchtgebiete entwickelt. Diese Pflanzmodule bieten eine übertragbare und skalierbare Möglichkeit, um an naturfernen und künstlichen Wasserwegen Minimalhabitate zu schaffen, die verschiedenen Arten ökologische Trittsteine bieten und so den Aufenthalt und die Durchwanderung ermöglichen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2021 bis 10/2023 Das Projekt „CarbonStoreAge -Stadtböden Berlin – C-Speicher der Zukunft?“ der FU-Berlin soll das Potential für die Anwendung von Pflanzenkohle (PK) zur Speicherung von Kohlenstoff in Stadtböden prüfen und für Berlin eine Möglichkeit zum Ausbau der Kohlenstoffsenke Boden erschließen. Die Herstellung und Anwendung von Pflanzenkohle zur Anreicherung von Kohlenstoff in Böden, bei gleichzeitiger Verbesserung der Standorteigenschaften, und die Stärkung klimarelevanter Stoffkreisläufe durch CO2-negative Ressourcennutzung wurde untersucht. Grundlage dafür ist die Untersuchung der Wirkung von Pflanzenkohle in verschiedenen Böden/Nutzungstypen u. a. hinsichtlich Humusaufbau, Schadstoffimmobilisierung und Pflanzenwachstum. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 06/2021 bis 11/2023

Entwicklung im Straßenverkehr im Jahr 2023:

null Entwicklung im Straßenverkehr im Jahr 2023: Baden-Württemberg, Karlsruhe. Die LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg berechnet jährlich die Fahrleistung der Kraftfahrzeuge und deren Emissionen für das vorausgegangene Kalenderjahr. Die Daten und Auswertungen für das Jahr 2023 stehen nun online im Emissionskataster 3 der LUBW zur Verfügung. Für ihre Berechnungen ermittelt die LUBW für rund 70.000 Straßenabschnitte in Baden-Württemberg kleinräumig die Fahrleistungen (gefahrene Kilometer aller Fahrzeugkategorien) und die Emissionen von Luftschadstoffen und Treibhausgasen. Eine deutliche Zäsur für den Straßenverkehr stellten in der Vergangenheit die mit der Corona-Pandemie verbundenen Maßnahmen dar, die im Jahr 2020 erstmals zum Tragen kamen. Homeoffice fand Einzug in viele Arbeitsverhältnisse, die mit Kraftfahrzeugen gefahrenen Pendler-Kilometer gingen deutlich zurück. Das hatte die Umwelt in diesen Jahren deutlich entlastet. Die LUBW analysiert anhand der Daten auch, was von dieser Entwicklung geblieben ist. Entwicklung der gefahrenen Kilometer in Baden-Württemberg Im Vergleich zum Jahr 2019 sind die Fahrleistungen bei den Kraftfahrzeugen im Jahr 2023 immer noch um über 9 % niedriger. Auch die Emissionen von Treibhausgasen (THG) sind im gleichen Zeitraum um 15 % gesunken. Hauptgrund für den Rückgang sind die in vielen Betrieben weiterhin bestehenden flexiblen Regelungen zum Homeoffice und der damit verbundene Rückgang der Pendlerverkehre. Besonders deutlich war der Rückgang der gefahrenen Kilometer im ersten Jahr der Corona-Pandemie: Beim PKW-Verkehr wurden 2020 rund 15 Milliarden Kilometer weniger gefahren als im Vorjahr, das entspricht einem Rückgang von 16 Prozent. Dies gilt auch für die Gesamtfahrleistung aller Kraftfahrzeuge (KFZ): Im Jahr 2020 wurden nur noch 78 Milliarden Kilometer gegenüber 93 Milliarden Kilometer im Jahr 2019 gefahren. Seit dem Jahr 2021 steigen die gefahrenen Kilometer wieder deutlich an. Der Trend deutet auf eine Rückkehr zu den Vor-Corona-Zahlen hin. Die Fahrleistungen sind 2023 im Vergleich zum Vorjahr um 2,1 % gestiegen auf nunmehr 84,3 Milliarden Fahrzeug-Kilometer. Die Daten zeigen jedoch auch, dass sich der Anstieg der Fahrleistungen seit 2022 etwas abschwächt. Emission von Treibhausgasen 1 rückläufig Trotz des Anstiegs der Fahrleistung sind im Jahr 2023 die Emissionen 1 der Treibhausgase (THG; in CO2-Äquivalenten) im Straßenverkehr im Vergleich zum Vorjahr um 1,2 % gesunken. Auch der Verbrauch von Kraftstoff reduzierte sich um 1,1 %. Ein Grund dafür ist, dass die Treibhausgas-Intensität, also die Emissionen von Treibhausgasen pro gefahrenem Kilometer, seit dem Jahr 2019 rückläufig ist. In den letzten beiden Jahren (2021 bis 2023) hat sie um 3,2 % abgenommen. Dieser Rückgang ist auch ein Indiz für die zunehmende Entkopplung der Fahrleistungen von den Treibhausgasemissionen. Fahrzeuge mit neueren, schadstoffärmeren Euro-Normen ersetzen ausgemusterte ältere Fahrzeuge. Auch die rein elektrisch betriebenen Fahrzeuge tragen zur niedrigeren Bilanz von emittierten Treibhausgasen in Baden-Württemberg bei. Die Emissionen von Stickstoffoxiden (NOx) aller Kraftfahrzeuge gingen 2023 insgesamt um fast 5 % zurück. Besonders bei den schweren Nutzfahrzeugen (Fahrzeuge mit zulässigem Gesamtgewicht über 3,5 Tonnen) fällt der Rückgang von NOx im Abgas deutlich auf, dieser beträgt 12,5 % gegenüber dem Vorjahr. Detailliertere Angaben und Hintergründe zu den aktuellen Emissionen stehen online auf der  folgenden Website der LUBW zum Abruf bereit: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/luft/emissionskataster Details: Treibhausgas 1 - und Luftschadstoffemissionen 2 differenziert nach Fahrzeuggruppen und Straßenklassen Bei differenzierter Betrachtung ist die Hauptfahrzeuggruppe PKW mit etwa 73 Milliarden Fahrzeug-Kilometern im Jahr 2023 und einem Anteil von 86 % an der Gesamtfahrleistung größter Emittent von Treibhausgasen. Gegenüber dem Vorjahr wurde 2023 nur eine marginale Verringerung der THG-Emissionen der PKW festgestellt, im Gegensatz zur Abnahme von 16 % gegenüber 2019. Starke Rückgänge der PKW-Emissionen sind auch für NOx zu erkennen, eine Verringerung von 39 % gegenüber 2019. Bei den schweren Nutzfahrzeugen (mit zugelassenem Gesamtgewicht über 3,5 t) ergibt sich eine Abnahme von ca. 3 % von 2023 auf 2022 sowie ein Rückgang von knapp 11 % der CO2-Emissionen von 2023 auf 2019. Insgesamt haben die schweren Nutzfahrzeuge in 2023 einen Anteil von 25 % an den CO2-Emissionen des Straßenverkehrs bei einem Fahrleistungsanteil dieser Fahrzeuggruppe von lediglich 8 %. Ein Blick auf die unterschiedlichen Straßenklassen zeigt, dass die Autobahnen mit einer Fahrleistung aller KFZ von etwa 24 Milliarden Fahrzeug-Kilometern einen Anteil von 29 % an den gefahrenen Kilometern aufweisen, Bundesstraßen über 27 %. Die Gemeindestraßen haben in 2023 Anteile an den Fahrleistungen von knapp 11 %. Zwischen 2022 und 2023 nahm die Fahrleistung auf Autobahnen um 3,2 % zu, bei den innerörtlichen Gemeindestraßen erhöhten sich die Fahrleistungen vergleichsweise geringfügig um 0,5 %. Auf den Autobahnen in Baden-Württemberg zeigt sich seit 2020 ein kontinuierlicher Anstieg der gefahrenen Kilometer, in 2023 wurde auf dieser Straßenklasse nur 4,6 % weniger errechnet als 2019, während auf den innerörtlichen Gemeindestraßen heute 13 % weniger gefahren wird als noch 2019. 1 Treibhausgasemissionen (THG) : Die Klimagase Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O) tragen maßgeblich zum Treibhauseffekt bei, weshalb diese als Treibhausgase bezeichnet werden. Der Schadstoffausstoß wird in CO2-Äquivalenten (CO2e) angegeben, da jedes Treibhausgas eine unterschiedliche Klimawirksamkeit hat und dies in der Summation berücksichtigt werden muss. Beispielsweise ist ein Methan-Molekül (CH4) 28-mal klimawirksamer als CO2, weshalb ein Faktor für das Erderwärmungspotenzial bei der Berechnung der CO2-Äquivalente berücksichtigt wird. 2 Luftschadstoffe: Diese Stoffe sind neben den Treibhausgasen für die Luftqualität sehr relevant, da zum Beispiel die Stickstoffoxide und die Feinstäube diese maßgeblich beeinflussen. Durch menschliche Aktivitäten verursacht ist es wichtig, diese Stoffe in der Luft zu beobachten und aus dem Gesundheitsschutz heraus definierte Grenzwerte einzuhalten, um gesundheitliche Folgen zu mindern oder zu verhindern. 3 Emissionskataster : Das Luftschadstoff-Emissionskataster der LUBW enthält alle wichtigen Quellen, die Schadstoffe oder Treibhausgase in die Atmosphäre emittieren und bereitet diese datentechnisch auf, um sie der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Diese Daten bilden die Grundlage, um die Immissionen (Einwirkung von Luftschadstoffen auf Mensch und Natur) zu berechnen, zum Monitoring der Luftqualität sowie als wichtige Grundlage zur Entscheidungsfindung für verursachergerechte Maßnahmen. Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an die Pressestelle der LUBW. Telefon: +49(0)721/5600-1387 E-Mail: pressestelle@lubw.bwl.de

Atmosphärische Treibhausgas-Konzentrationen

Atmosphärische Treibhausgas-Konzentrationen Bedingt durch seine hohe atmosphärische Konzentration ist Kohlendioxid nach Wasserdampf das wichtigste Klimagas. Die globale Konzentration von Kohlendioxid ist seit Beginn der Industrialisierung um gut 50 % gestiegen. Demgegenüber war die Kohlendioxid-Konzentration in den vorangegangenen 10.000 Jahren annähernd konstant. Konzentrationen weiterer Treibhausgase tragen ebenfalls zum Klimawandel bei. Kohlendioxid Durch das Verbrennen fossiler Energieträger (wie zum Beispiel Kohle und Erdöl) und durch großflächige Entwaldung wird Kohlendioxid (CO 2 ) in der ⁠ Atmosphäre ⁠ angereichert. Diese Anreicherung wurde durch die Wissenschaft unzweifelhaft nachgewiesen. Die weltweite Kohlendioxid-Konzentration lag im Jahr 2023 bei 419,55 µmol/mol (⁠ ppm ⁠) Kohlendioxid ( NOAA 2023 ). Hinzu kommen Konzentrationen weiterer Treibhausgase, die ebenfalls zum weltweiten ⁠ Klimawandel ⁠ beitragen. Die Auswertung von Messungen der atmosphärischen Kohlendioxid-Konzentration für das Jahr 2015 an den Messstationen des Umweltbundesamtes Schauinsland (Südschwarzwald) und auf der Zugspitze hat gezeigt, dass in diesem Jahr die Konzentration an beiden Stationen im Jahresdurchschnitt erstmals über 400 µmol/mol (ppm) lag. Zum Vergleich: Die Kohlendioxid-Konzentration aus vorindustrieller Zeit lag bei etwa 280 µmol/mol (ppm). Auf Deutschlands höchstem Gipfel sind die Messwerte besonders repräsentativ für die Hintergrundbelastung der Atmosphäre, da die Zuspitze häufig in der unteren freien ⁠ Troposphäre ⁠ liegt und somit weitestgehend unbeeinflusst von lokalen Quellen ist. Im Jahr 2023 stieg der Jahresmittelwert auf der Zugspitze auf 420,7 µmol/mol (ppm) (siehe Abb. „Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre (Monatsmittel)“). Lange Messreihen ergeben ein zuverlässiges Maß für den globalen Anstieg der Kohlendioxid-Konzentration. Dank ihrer Genauigkeit ermöglichen sie es, den Effekt der Verbrennung fossiler Brennstoffe von natürlichen Konzentrations-Schwankungen zu unterscheiden. Auf dieser Grundlage kann die langfristige Veränderung des Kohlendioxid-Vorrats in der Atmosphäre mit Klimamodellen genauer analysiert werden. Die Auswertung der Messreihe vom aktiven Vulkan Mauna Loa auf Hawaii werden zur Bestimmung des globalen Kohlendioxid-Anstiegs genutzt, da sich die Messstation in größer Höhe und weit entfernt von störenden Kohlendioxidquellen befindet. Während in den 1960er-Jahren der jährliche Anstieg auf Mauna Loa (aktiver Vulkan auf Hawaii, wo) im Mittel noch bei 0,86 µmol/mol (ppm) Kohlendioxid lag, stieg der Welttrend in den vergangenen 15 Jahren im Mittel auf 2,35 µmol/mol (ppm) pro Jahr, in Mauna Loa auf 2,41 µmol/mol (ppm) pro Jahr. Gegenüber den 1950er-Jahren wurde damit der globale Kohlendioxid-Anstieg annähernd verdreifacht. Methan Bis 2023 stieg die weltweite Methan-Konzentration bis etwas über 1921,9 nmol/mol (⁠ ppb ⁠). An der Messstation Zugspitze wurde für 2023 ein Jahresmittelwert von 1994,0 nmol/mol (ppb) gemessen (siehe Abb. „Methan-Konzentration in der ⁠ Atmosphäre ⁠ (Monats- und Jahresmittelwerte)“). Lachgas Weltweit lag die Lachgas-Konzentration im Jahr 2023 bei über 336,7 nmol/mol (⁠ ppb ⁠). An der Messstation Zugspitze wurde für 2023 ein Jahresmittelwert von 337,4 nmol/mol (ppb) gemessen (siehe Abb. „Lachgas-Konzentration in der ⁠ Atmosphäre ⁠ (Monatsmittelwerte)“). Beitrag langlebiger Treibhausgase zum Treibhauseffekt In der Summe bilden Kohlendioxid (CO 2 ), Methan, Lachgas und die halogenierten Treibhausgase den sogenannten ⁠ Treibhauseffekt ⁠: Die langlebigen Treibhausgase leisteten 2022 einen Beitrag zur globalen Erwärmung (NOAA 2023) von insgesamt 3,398 W/m² (Watt pro Quadratmeter). Verglichen mit dem Stand von 1990 ergibt dies eine Zunahme von fast 49 %. Dabei leistet atmosphärisches CO 2 den vom Menschen in erheblichem Umfang mit verursachten Hauptbeitrag zur Erwärmung des Erdklimas. In Folge dieser Klimaerwärmung nimmt auch der sehr mobile und wechselnd wirkende Wasserdampf in der ⁠ Atmosphäre ⁠ zu. Im Vergleich zu CO 2 ist dieser zwar deutlich maßgebender für die Erwärmung, atmosphärisches CO 2 bleibt aber der vom Menschen verursachte Hauptantrieb. Wie stark die verschiedenen langlebigen Klimagase im Einzelnen zur Erwärmung beitragen, ist in der Abbildung „Beitrag zum Treibhauseffekt durch Kohlendioxid und langlebige Treibhausgase 2022“ zu sehen. Der größte Anteil dabei entfällt auf Kohlendioxid mit etwa 63,9 %, gefolgt von Methan mit 19,1 %, Lachgas mit 5,7%, und den halogenierten Treibhausgasen insgesamt mit 11,3 %. Obergrenze für die Treibhausgas-Konzentration Um die angestrebte Zwei-Grad-Obergrenze der atmosphärischen Temperaturerhöhung mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 66 % zu unterschreiten, müsste die gesamte ⁠ Treibhausgas ⁠-Konzentration (Kohlendioxid, Methan, Lachgas und F-Gase) in der ⁠ Atmosphäre ⁠ bis zum Jahrhundertende bei rund 450 ⁠ ppm ⁠ Kohlendioxid-Äquivalenten stabilisiert werden. Dabei ist eine kurzfristige Überschreitung dieses Konzentrationsniveaus möglich ( IPCC-Synthesebericht ). 2022 lag die gesamte Treibhausgas-Konzentration bei 523 ppm Kohlendioxid-Äquivalenten (siehe Abb. „Treibhausgas-Konzentration in der Atmosphäre“). Um die angestrebte Stabilisierung zu erreichen, müssen die globalen Treibhausgas-Emissionen gesenkt werden. In den meisten Szenarien des Welt-Klimarates (IPCC) entspricht dies einer Menge von weltweiten Treibhausgas-Emissionen zwischen 30 und 50 Milliarden Tonnen (Mrd. t) Kohlendioxid-Äquivalenten im Jahr 2030. Im weiteren Verlauf bis 2050 müssten die Emissionen weltweit zwischen 40 % und 70 % unter das Niveau von 2010 gesenkt werden und bis Ende des Jahrhunderts auf nahezu null sinken. Dazu sind verbindliche Zielsetzungen im Rahmen einer globalen Klimaschutzvereinbarung erforderlich. Im Dezember 2015 vereinbarte die Staatengemeinschaft auf der 21. Vertragsstaatenkonferenz unter der Klimarahmenkonvention (COP21) das ⁠ Klimaschutz ⁠-Übereinkommen von Paris. Darin ist zum ersten Mal in einem völkerrechtlichen Abkommen verankert, dass die durchschnittliche globale Erwärmung auf deutlich unter zwei Grad begrenzt werden soll. Darüber hinaus sollen sich die Vertragsstaaten bemühen, den globalen Temperaturanstieg möglichst unter 1,5 Grad zu halten. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die Treibhausgas-Emissionen sobald wie möglich abgesenkt werden. In der zweiten Hälfte des Jahrhunderts soll eine globale Balance der Quellen und das Senken von Treibhausgas-Emissionen (Netto-Null-Emissionen) erreicht werden. Das bedeutet die Dekarbonisierung der Weltwirtschaft und damit einen Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger. Enorme Anstrengungen sind notwendig, um dieses Ziel zu erreichen, und zwar nicht nur in Deutschland, sondern in allen Staaten, insbesondere den Industrienationen. Zur Erreichung der Klimaziele hat Deutschland das Klimaschutzprogramm 2030 verabschiedet. Weiterführende Informationen Auf den folgenden Seiten finden Sie weiterführende Informationen zu internationalen Klimabeobachtungssystemen: Thema: Globale Überwachung der Atmosphäre (GAW) WMO: Global Atmosphere Watch (GAW) WMO: Global Climate Observing System (GCOS) Weltdatenzentrum für Treibhausgase (WDCGG) BMVBS/DWD: Die deutschen Klimabeobachtungssysteme Wir danken der Nationalen Administration für die Ozeane und die Atmosphäre (NOAA Global ⁠ Monitoring ⁠ Division) in Boulder, USA und dem Scripps Institut für Ozeanography, La Jolla, USA für die CO 2 -Daten des GAW Globalobservatoriums von Mauna Loa, Hawaii, sowie dem Mace Head GAW Globalobservatorium, Irland und dem AGAGE Projekt für die Lachgasdaten.

Gefährdungen und Belastungen von Böden

Boden ist ein empfindliches Gut und unterliegt schon allein durch die vielfältige Nutzung der Böden, z. B. in der Landwirtschaft, bei der Bebauung, durch Industrie und Verkehr zahlreichen Gefährdungen und Belastungen. Bodenbelastungen können in zwei Formen auftreten: als stoffliche Belastung , in dem Fremd- bzw. Schadstoffe in den Boden eingetragen werden, oder als nichtstoffliche Belastung , in dem Natur und Zustand des Bodens geändert wird z.B. durch: Erosion (Wind- und Wassererosion), Verdichtung, Versiegelung (Abdichtung des Bodens gegen die Atmosphäre), Verschlämmung, Abtrag (durch Rohstoffabbau). Im Sinne des Bundes-Bodenschutzgesetzes handelt es sich in beiden Fällen dann um “schädliche Bodenveränderungen”, wenn diese Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen geeignet sind, Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für den einzelnen oder die Allgemeinheit herbeizuführen. Die größte Gefahr schädlicher Bodenveränderungen in Berlin besteht durch stoffliche Belastungen für das Grundwasser: Berlin bezieht sein gesamtes Trinkwasser aus dem Grundwasser, zu dem auch das aus Uferfiltrat gewonnene Grundwasser gehört. Besonders im Urstromtal steht das Grundwasser relativ nah an der Oberfläche und ist durch eine nur geringmächtige sandgeprägte Bodenschicht oft sehr schlecht gegen möglichen Schadstoffeintrag geschützt. Durch Beeinträchtigung des Grundwassers kann es zu Problemen bei der Trinkwasseraufbereitung und -versorgung kommen. Als besonders problematisch werden derzeit die Altlasten der alten Industriestandorte angesehen. Stoffliche Belastungen sind in der Vergangenheit durch unsachgemäßen Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, Leckagen, Unfälle oder aufgrund von Kriegseinwirkungen entstanden. Auch heute noch kommt es zu stofflichen Belastungen durch unsachgemäße Handhabung von Mineralölen, aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, PAK, PCB, Schwermetallen o.ä., aber auch z.B. durch Tausalze oder Hundekot in Baumscheiben. Quelle dieser Stoffe sind unter anderem Industrieanlagen, Tankstellen, chemische Reinigungen, Werkstätten, Lager und Umfüllanlagen, sie können jedoch auch aus dem Trümmerschutt stammen, der nach dem Krieg einplaniert wurde. Typische Stadtböden weisen deswegen in der Regel eine – stark schwankende – Grundbelastung mit diesen Stoffen auf. Schädliche Stoffeinträge gibt es aber auch auf Landwirtschaftsflächen zum Beispiel durch unsachgemäße Düngung oder auf Waldböden durch Luftschadstoffe. Die Wirkungen dieser stofflichen Belastungen sind so vielfältig wie die Stoffe selbst. Zunächst einmal können die Stoffe den Boden selbst und unmittelbar schädigen, häufig indem sie die Bodenorganismen oder die Pflanzenwurzeln beeinträchtigen. Über den Boden hinaus können die Belastungen über bestimmte “Pfade” weiter gehen: Wirkungspfad Boden – Mensch Er resultiert aus direktem Kontakt des Menschen mit dem Boden durch direkte Bodenaufnahme in den Mund (orale Aufnahme) oder durch Einatmen (Inhalation). Eine direkte Gefährdung des Menschen kann in seltenen Fällen dadurch entstehen, dass leichtflüchtige Bodenschadstoffe als schädliches Gas freigesetzt werden, das an der Bodenoberfläche austritt und durch Einatmen in den Körper gelangt. Vor allem für mit dem Boden spielende Kinder oder bei der Gartenarbeit ist der direkte Kontakt mit kontaminierten Boden relevant. Wirkungspfad Boden – Nutzpflanze Indirekte Wirkung zeigen die Bodenschadstoffe, wenn sie von (Nahrungs-) Pflanzen mit den Wurzeln aufgenommen werden; diese Schadstoffe können auch in die oberirdischen Pflanzenteile (Blätter, Früchte) transportiert werden. Der Verzehr solcher belasteter Nahrungspflanzen kann gesundheitsgefährdend sein. Bedeutsam ist dies auf ehemaligen Rieselfeldern und in Gärten, die auf ehemaligen Gewerbestandorten oder über Altablagerungen angelegt wurden. Dies kann auch auf Kleingärten in Berlin zutreffen; die dortigen Belastungen können allerdings ebenso durch schlechte Komposte (durch Asche etc.) oder unmittelbaren Straßeneinfluss entstanden sein. Wirkungspfad Boden – Grundwasser Der Boden gibt die Schadstoffe an das durchsickernde Wasser ab, das diese Belastung in das Grundwasser einträgt. Das Ausmaß dieser Belastung hängt vor allem von der Menge des Schadstoffs, von seiner Wasserlöslichkeit und von seiner Bindungskraft an Bodenpartikel ab. In Berlin ist die Belastung des Grundwassers die bedeutendste Auswirkung der Bodenverunreinigungen. Vor allem dann, wenn das Grundwasser der Trinkwassergewinnung dient, ist dieser Pfad wesentlicher Grund für notwendige Sanierungen. Je nach Nutzung der Fläche und Herkunft der Schadstoffe kann man unterscheiden: Altstandorte : Grundstücke stillgelegter Anlagen und sonstige Grundstücke, auf denen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worden ist und von denen eine Gefährdung ausgeht. Altablagerungen: Stillgelegte Abfallbeseitigungsanlagen sowie sonstige Grundstücke, auf denen Abfälle behandelt, gelagert oder abgelagert worden sind und von denen eine Gefährdung ausgeht. Immissionsgebiete: Gebiete, in denen Schadstoffe aus emittierenden Anlagen über die Luft in den Boden eingetragen werden. Rieselfelder : Die Böden sind durch Abwässer, die auf die Felder geleitet wurden, meist stark mit Schadstoffen angereichert. Landwirtschaftsflächen: Unsachgemäße Düngung (Tierpharmazeutika in der Gülle, Schwermetalle in Mineraldüngern, belastete Klärschlämme), Pestizide oder Luftschadstoffe können Äcker und Wiesen großflächig belasten. Waldgebiete: Im Wald machen sich vor allem versauernde und eutrophierende (= düngende) Luftschadstoffe bemerkbar, da die hohe Oberflächenrauheit die Luftschadstoffe auskämmt. Anders als in der Landwirtschaft fehlt die Bodenbearbeitung, so dass die Schadstoffe sich in der obersten Bodenschicht stark anreichern können. Da es normalerweise keine Düngung oder Kalkung gibt, wirkt sich der säurebildende Charakter von SO 2 , NO x und NH 3 im Boden besonders stark aus. Die in den letzten Jahren deutlich verringerten Schwermetalldepositionen sind auch in den Berliner Wäldern positiv zu beobachten. Für immobile Metalle wie Blei bedeutet dies jedoch eine weiterhin hohe Konzentration im Boden – wenn auch keine so hohe jährliche Steigerung mehr. Eine Gesamtbewertung der stofflichen Belastung des Berliner Stadtgebietes ist nicht möglich, da sich die bisherigen Untersuchungen dazu nicht auf die ganze Fläche beziehen, sondern die Proben nach vermuteten Belastungen genommen wurden. Wegen der hohen räumlichen Variabilität der Böden und der meist lokalen Belastungsursachen können die so ermittelten Werte nicht generell auf die Gesamtfläche übertragen werden. Versiegelung, Bodenschadverdichtung, Erosion (Wind- und Wassererosion), Abtrag, Auftrag und Durchmischung, also die nichtstofflichen Bodenbelastungen, beeinträchtigen nicht direkt und nicht primär die menschliche Gesundheit. Es lassen sich deswegen keine Belastungsgrenzen zur Gefahrenabwehr definieren und somit existieren keine diesbezüglichen Vorsorge- und Prüfwerte. In der Stadt bedeutet „nichtstoffliche Belastung“ vor allem Versiegelung des Bodens durch Nutzung als Baufläche für Siedlung und Verkehr. Wesentliches Ziel des Bodenschutzes im städtischen Bereich ist deswegen generell der Erhalt des Bodens, sein Schutz vor Überbauung und Versiegelung. Immer mehr Landwirtschafts- und Forstfläche, also Nutzungen, die den Boden relativ naturnah belassen, werden in Siedlungs- und Verkehrsfläche umgewandelt Flächeninanspruchnahme oder Flächenverbrauch , wodurch es zu starken Bodenveränderungen und somit zum Verlust wichtiger Bodenfunktionen kommt. Folgen sind die schleichende Verminderung der klimaökologischen Ausgleichsfunktion, der Wasserspeicherfunktion, der biotischen Funktionen sowie der Erholungsfunktion stadtnaher Freiräume. Die Dynamik der Veränderung der Bodennutzung wird deutlich, wenn man die Entwicklung der Siedlungs- und Verkehrsflächen näher betrachtet. Der steigende Lebensstandard seit Ende des zweiten Weltkrieges führte zu einer stetigen Ausweitung von Siedlungs- und Verkehrsflächen. Die räumliche Ausbreitung rund um die Ballungsgebiete führt zu einem erhöhten Verkehrsaufkommen auch wegen des zunehmenden Individualverkehrs. Daher entstehen neben den lokalen Immissionen durch mehr Autoverkehr auch mehr globale Belastungen (Treibhauseffekt). Aus Sicht des Bodenschutzes ist sowohl der Freiflächenverbrauch für versiegelungsintensive Nutzungen (z.B. Siedlungs- und Verkehrsflächen) als auch die Zunahme des Versiegelungsgrades insgesamt eindeutig negativ zu bewerten. Die Versiegelung von Böden hat gravierende Folgen für das Ökosystem Boden. Diese Folgen sind nicht oder nur teilweise reversibel. Vollständig versiegelte Flächen verlieren ihre Funktion als Pflanzenstandort, als Lebensraum von Organismen und als Grundwasserspender und –filter. Bodenversiegelung wirkt sich auf Grund der engen Verzahnung des Schutzgutes Boden mit den Schutzgütern Pflanzen und Tiere, Wasser und Klima auch auf diese negativ aus. Eine Trendwende bei Flächenverbrauch und Versiegelung herbeizuführen, ist zentrales Anliegen des vorsorgenden Bodenschutzes und seiner Maßnahmen.

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