Thermal conductivity data of coastal sediments were collected during the ALKOR cruise AL591 in April 2023 using the "classic" HeatFlowProbe, where the penetration into the sediment was driven solely by the weight of the probe. The system uses a sensor string that contains 22 thermistors (NTCs) and a heating wire over which a defined heat pulse is released. In-situ temperature and thermal conductivity of the sediment are calculated for each thermistor using the inversion method according to Hartmann & Villinger (2002).
Der Datensatz beinhaltet Daten des LBGR über die Wärmeleitfähigkeit Brandenburgs bei Feldkapazität (FK) - im Frühjahr und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Es werden die mittlere Wärmeleitfähigkeit als gewichtetes Mittel bis 2m Tiefe mit Wassergehalten bei Feldkapazität (pF 1,8) dargestellt. Sie entspricht den standortabhängigen, im Jahresverlauf höchsten Wärmeleitfähigkeiten wie sie im Frühjahr nach den Winterniederschlägen zu erwarten sind. Grundwasserstände wurden bei der Berechnung berücksichtigt. Die Wärmeleitfähigkeit (λ) bestimmt die Eigenschaft des Bodens, thermische Energie durch Konduktion zu transportieren. Sie ist die entscheidende Kenngröße für die Nutzung des Bodens als Wärmequelle und -speicher und muss u.a. bei der Anwendung oberflächennaher Geothermie (Erdwärmekollektoren) oder beim Bau erdverlegter Stromkabel berücksichtigt werden.
Die Karte zeigt die spezifische Wärmeleitfähigkeit der Gesteine im Untergrund bis 100 m Tiefe. Sie wird in 17 Ergiebigkeitsstufen klassifiziert, von 4 W/(m*K), dargestellt. Die Klassifizierung erfolgt auf Grundlage der mittleren spezifischen Wärmeleitfähigkeit der anzutreffenden Gesteine im Untergrund in [W/(m*K)] bis 100 m Tiefe. Basis für die Berechnung der geothermischen Ergiebigkeit sind repräsentative Bohrungen aus dem Bayerischen Bodeninformationssystem (BIS). Anhand der lithologischen Beschreibung der Bohrungen, wie z. B. Sand, Kalkstein oder Granit, und der Grundwasserverhältnisse (trocken/gesättigt) werden den einzelnen Schichten bis in 100 m Tiefe entsprechende gemessene Wärmeleitfähigkeiten zugewiesen. Nachfolgend wird ein mittlerer Wert für die jeweilige Tiefenstufe angegeben und interpoliert. Der Datensatz stellt eine Grundlage für großräumige Betrachtungen dar und ersetzt nicht die Durchführung von Detailuntersuchungen.
Projektbezogene Karte, gekoppelt an die laufende Erarbeitung der HyK 50. Die Karte wurde durch eine geothermische Umbewertung hydrogeologischer Körper der HyK50 Grundlagenkarte sowie der Informationsebene Grundwasserflurabstand der Karte der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung aus der Hydrogeologischen Spezialkartierung 1:50000 erstellt. Die geothermische Berechnung erfolgt durch Zuweisung des Gesteinsparameters Wärmeleitfähigkeit zu den einzelnen hydrogeologischen Körpern und anschließender Berechnung der spezifischen Entzugsleistung (in Watt pro Meter) nach empirischen Formeln. Die Karte dient als Abschätzung und ist anwendbar für Erdwärmesondenvorhaben kleiner 30 kW Heizleistung und ersetzt keine konkrete Planung für ein Geothermievorhaben. Das Ergebnis sind teufenabhängige Grids für 1800 Jahresbetriebsstunden (Fall nur Heizen) und 2400 (Fall Heizen+Warmwasserbereitung) Jahresbetriebsstunden einer Wärmepumpe. Die Rasterzellen (50m x 50m) enthalten je Tiefenintervall (40m, 70m, 100m, 130m) die jeweils gemittelten Entzugsleistungswerte in W/m (Watt pro Meter) im Feld (VALUE): Grids für 1800 sowie für 2400 Jahresbetriebsstunden als Mosaik für die angegebenen Blattschnitte (Fertiggestellte Blätter): g1800h_40m (für 40m Tiefe) g1800h_70m (für 70m Tiefe) g1800h_100m (für 100m Tiefe) g1800h_130m (für 130m Tiefe) g2400h_40m (für 40m Tiefe) g2400h_70m (für 70m Tiefe) g2400h_100m (für 100m Tiefe) g2400h_130m (für 130m Tiefe) Für diese Grids für 1800 sowie 2400 Betriebsstunden und die zugehörigen Bohrtiefen 40m, 70m, 100m, 130m liegen Legenden(*.lyr)-Dateien vor, die die gemittelte Entzugsleistung in Watt pro Meter in gruppierten Farbabstufungen ausgeben. Fertiggestellte Blätter: L4946 Meißen, L4744 Riesa, L4746 Großenhain, L4944 Döbeln, L5144 Flöha, L4948 Dresden und L5148 Pirna (nur Stadtgebiet LH Dresden), L4542 Torgau-West, L4742 Wurzen, L4540 Eilenburg, L4340 Gräfenhainichen, L4342 Jessen (Elster), L4344 Herzberg, L4544 Torgau, L4546 Elsterwerda, L5342 Stollberg, L5344 Zschopau, L4754 Niesky, L4954 Görlitz, L4956, L4756, L4740 Leipzig, L4738 Leipzig-West, L4538 Landsberg
Informationen der staatlichen Umweltverwaltung Mecklenburg-Vorpommern: - Übersichtskarten der mittleren spezifischen Wärmeleitfähigkeit (in W/m K) für die Tiefenbereiche 0 bis 40, 60, 80 und 100 m - Die Karten wurden durch Regionalisierung (KRIGING) der punkt - bezogenen Wärmeentzugsleistung für ca. 15.000 Bohrungen erstellt - die bohrungsbezogene Wärmeleitfähigkeit wurde durch Auswertung von Thermal Response Tests in M-V sowie Wärmeleitfähigkeitsmessungen an Lockergesteinsproben in norddeutschen Bundesländern ermittelt
Erklärung zur Barrierefreiheit Kontakt zur Ansprechperson Landesbeauftragte für digitale Barrierefreiheit Die gute Durchlüftung von Siedlungsgebieten kann zum Abbau von thermischen Belastungen führen. In Berlin sind die aus den innerstädtischen Grünanlagen in die Bebauung gerichteten Strömungen von großer Bedeutung. Die Karte stellt anhand der hochaufgelösten Windrichtungspfeile und Kaltluftvolumenwerte das örtliche Potenzial zur Belüftung der bebauten Gebiete zum dargestellten Zeitpunkt dar. 04.10.01 Bodennahes Windfeld und Kaltluftvolumenstrom Weitere Informationen Die Verteilung der Kenngröße Lufttemperatur stellt in Berlin an typischen Sommertagen aufgrund fehlender ausgeprägter Orographie vor allem eine Folge der Verteilung von bebauten und begrünten Flächen in der Stadt dar. Die Karte stellt zum ausgewählten Zeitpunkt die Verteilung der Temperaturwerte in 2 m Höhe dar. 04.10.02 Lufttemperatur Weitere Informationen Die Strahlungstemperatur ist eine wichtige, die Lufttemperaturverteilung ergänzende Komponente für die Berechnung der bioklimatischen Bewertungsindices, da sie einen großen Einfluss auf die Wärmebilanz des Menschen hat. Sie berücksichtigt die verschiedenen Strahlungsflüsse auf den Menschen. Zur Kennzeichnung der stadtklimatischen Ortslage ist wiederum eher die Nachtsituation geeignet. Im nächtlichen Temperaturniveau liegen die dicht bebauten Gebiete am höchsten, gefolgt von den Wasserflächen. 04.10.03 Strahlungstemperatur Weitere Informationen Das Ausmaß der Abkühlung kann je nach den nutzungsabhängigen Boden- und Oberflächeneigenschaften große Unterschiede aufweisen. Die Stadtstrukturen zeichnen sich in charakteristischer Weise ab. Die niedrigste Abkühlung liegt aufgrund der hoher Wärmeleitfähigkeit und -kapazität über Gewässerflächen sowie Siedlungsflächen mit hoher baulicher Dichte vor. Waldflächen und stark durchgrünte Siedlungstypen weisen dagegen deutlich höhere Abkühlungsraten auf. 04.10.04 Nächtliche Abkühlung zwischen 22:00 Uhr und 04:00 Uhr Weitere Informationen Meteorologische Parameter wirken nicht unabhängig voneinander auf den Menschen ein, sie bedürfen einer integrierenden Bewertung. Die PET-Werte um 14:00 Uhr verdeutlichen eine starke Abhängigkeit der auftretenden Wärmebelastung am Tage von der örtlichen Verschattungssituation, während die Situation am frühen Morgen um 04:00 Uhr zeigt, dass Äcker und Wiesen stark abgekühlt haben, während die bebauten Stadträume je nach Dichte in einem deutlich höheren Werteniveau verbleiben. 04.10.05 Bewertungsindex Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) Weitere Informationen Klimatologische Kenntage stellen die Über- oder Unterschreitung definierter Schwellenwerte, hier der Lufttemperatur, dar. Es prägen sich in der Verteilung der Anzahl der Tage pro Jahr deutlich die Abhängigkeiten von der jeweiligen Flächennutzung durch. Die Stadtzentren West und Ost weisen die höchsten Werte sowohl für die Tagesindices als auch den Nachtindex auf. 04.10.06 Anzahl meteorologischer Kennwerte im Mittel der Jahre 2001-2010 Weitere Informationen Die Klimaanalysekarte bildet den planungsrelevanten Ist-Zustand der Klimasituation ab. Dazu werden das Ausmaß der städtischen Überwärmung, die Ausgleichsleistungen kaltluftproduzierender Flächen sowie räumliche Beziehungen zwischen Ausgleichs- und Wirkungsräumen dargestellt. Einbezogen werden auch die Auswirkungen von Freiflächen des Umlandes auf das Stadtgebiet. 04.10.07 Klimaanalysekarte Weitere Informationen
Allgemeines In den vergangenen Jahren wurde die Erdwärme (Geothermie) in Berlin bereits vielfach genutzt. Seit dem Jahr 2004 stieg die Anzahl der Anlagen zur Nutzung der oberflächennahen Erdwärme von 132 auf rd. 3.500 Anlagen im Jahr 2018 (Stand 30.09.2018). Dieser Trend hält auch weiterhin an und stellt einen wichtigen Faktor beim Energiemix der künftigen Nutzung der erneuerbaren Energien dar. Die Erdwärme ist im Gegensatz zu den meisten anderen erneuerbaren Energieträgern wie Wind, Wasser oder Sonne eine Energieform, die unabhängig von Witterung, Tages- und Jahreszeit nahezu ständig zur Verfügung steht. Der Nutzung der oberflächennahen Erdwärme steht ein ganzes Spektrum von technischen Möglichkeiten zur Verfügung. Alle diese Verfahren benötigen eine Wärmepumpe, die in der Lage ist, die relativ niedrige Temperatur des Untergrundes bzw. des Grundwassers in diesen Tiefen von 8 – 11 °C mit Hilfe von mechanischer / elektrischer Energie auf ein für Heizzwecke geeignetes höheres Temperaturniveau zu bringen. Neben vielen anderen möglichen Verfahren wird heute in Berlin zu 93 % die Erdwärme mit vertikalen Erdwärmesondenanlagen erschlossen (siehe Abb. 1). Erdwärmesonden sind geschlossene Kunststoffrohrsysteme, die in Bohrlöchern installiert werden und in denen ein Wasser-/Sole-Gemisch zirkuliert, welches dem umgebenen, mit Grundwasser erfüllten Gestein die Wärme entzieht. Die Tiefe der Erdwärmesonden liegt in der Regel je nach geologischer und anlagenbedingter Voraussetzung zwischen 40 bis 100 m. Zur Erhöhung der Planungssicherheit dieser Erdwärmesondenanlagen werden hier Potenzialkarten zur spezifischen Wärmeleitfähigkeit (Karten 02.18.1 – 02.18.4) und speziell für Einfamilienhäuser zur spezifischen Entzugsleistung (Karten 02.18.5 – 02.18.12) dargestellt. Hierin sind die dafür maßgeblichen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse subsummiert. Da der Einbau von Erdwärmesondenanlagen in den Untergrund potenziell mit einem Risiko der Grundwassergefährdung verknüpft ist, werden zum Schutz des Grundwassers bei der Errichtung einer solchen Anlage hohe wasserrechtliche Anforderungen an das Bohrverfahren, die anschließende Bohrlochabdichtung, Drucktests, Dokumentation etc. gestellt. Neuere Forschungsergebnisse, Schadensfälle sowie die stark gestiegene Anzahl der Erdwärmesondenanlagen bestätigen diese Gefährdung immer wieder. Da Berlin sein Trinkwasser zu 100 % aus dem Grundwasser und fast ausschließlich aus dem eigenen Stadtgebiet bezieht, werden deshalb bei der Errichtung einer Erdwärmesondenanlage in dem dafür erforderlichen wasserbehördlichen Erlaubnisverfahren zum Schutz des Grundwassers besonders hohe Anforderungen gestellt. Näheres dazu unter www.berlin.de/sen/uvk/_assets/umwelt/wasser-und-geologie/publikationen-und-merkblaetter/merkblatt_geothermie.pdf Spezifische Wärmeleitfähigkeit Die spezifische Wärmeleitfähigkeit stellt das Vermögen des Gesteins dar, die Wärme weiter zu leiten. Sie ist eine der wichtigsten Kenngrößen im Zusammenhang mit der korrekten Dimensionierung der Erdwärmesondenanlage. Sie ist ein Maß dafür, wie schnell die entnommene Wärme über die im Untergrund anstehenden Gesteine nachgeliefert werden kann. Die Einheit wird in Watt pro Meter * Kelvin [W/mK] angegeben. Die Wärmeleitfähigkeit ist eine gesteinsspezifische Eigenschaft, die vom Mineralgehalt, der Porosität und der Porenfüllung abhängt. Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, deshalb haben trockene Sedimente oberhalb des Grundwasserspiegels eine geringere Wärmeleitfähigkeit. Da Wasser hingegen eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft besitzt, wird der Wert der Wärmeleitfähigkeit des wassergesättigten Gesteins deutlich verbessert. In den Karten zur Wärmeleitfähigkeit sind deshalb die Grundwasserverhältnisse berücksichtigt. Spezifische Entzugsleistung Die spezifische Entzugsleistung ist im Gegensatz zur spezifischen Wärmeleitfähigkeit eine Größe, die von zahlreichen speziellen Randbedingungen insbesondere vom gesteinsspezifischen Wärmetransportvermögen des Untergrundes, aber vor allem auch von technischen Größen der Erdwärmesondenanlagen wie der Anzahl der Betriebsstunden, der gegenseitigen Beeinflussung benachbarter Anlagen, der Bohrlochgröße, der Wärmeleitfähigkeit der Verpressung u. a. abhängt. Die Einheit der spezifischen Entzugsleistung wird in Watt pro Meter [W/m] angegeben. Für eine Heizanlage ohne Warmwasseraufbereitung werden 1.800 Betriebsstunden pro Jahr [h/a] angesetzt; 2.400 h/a sind es bei Anlagen zusätzlich mit Warmwasseraufbereitung (s. u.). Grundwasserfluss Bei Erdwärmesonden ist ein hohes Wärmetransportvermögen des Untergrundes erwünscht, damit die dem Untergrund entzogene Wärme möglichst rasch aus der Umgebung nachgeliefert wird. Die Wärmenachführung erfolgt sowohl durch die Wärmeleitfähigkeit des Gesteins als auch durch den sehr geringen Grundwasserfluss. Da der Grundwasserfluss besonders für die großen Tiefen schwer bestimmbar ist und die (geringe) Fließgeschwindigkeit des Grundwassers zudem überall unterschiedlich ist, wird der Grundwasserfluss hier bei der Berechnung vernachlässigt. Damit sind die Angaben zur spezifischen Entzugsleistung konservativ ermittelt und können als Sicherheitszuschlag für die Sondendimensionierung angesehen werden. Im Übrigen gelten die Angaben zur spezifischen Entzugsleistung nur für die angegebenen Randbedingungen (s. u.).
Die vorliegenden Karten mit Punktdaten zu „Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen“ bis 30 kW Leistung und Sondenlängen von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m wurden anhand der verfügbaren Bohrinformationen in der Bohrdatenbank Niedersachsen erarbeitet. Die dargestellten Werte sind abgeschätzten Wärmeleitfähigkeiten basierend auf Werten aus der VDI 4640, eigenen Messwerten und Werten des bundeseinheitlichen Produktkataloges zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten (Hrsg. Ad-Hoc AG Hydrogeologie, 2008). Auf der Karte sind durchschnittliche Wärmeleitfähigkeiten für ausgewählte Bohrungen dargestellt. Beim Anklicken einer Bohrung öffnet sich eine Info-Box mit den wichtigsten Stammdaten der Bohrung. Wärmeleitfähigkeiten einzelner Schichteinheiten können abgerufen werden, indem der Link "weitere Informationen" angeklickt wird. Für den geplanten Standort einer neuen Erdwärmesonde können die dargestellten Werte in der näheren Umgebung – vorausgesetzt der Untergrundaufbau ist vergleichbar – eine Orientierung darüber geben, mit welcher durchschnittlichen Wärmeleitfähigkeit bei einer Sondenlänge von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m zu rechnen ist. Die Daten dienen einer ersten Einschätzung möglicher Wärmeleitfähigkeiten und ersetzen nicht die konkrete Überprüfung im Rahmen des Anlagenbaus anhand der örtlich angetroffenen Verhältnisse. Weitere Informationen zu rechtlichen und technischen Grundlagen sind im „Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen“ (GeoBerichte 24) zu finden.
Über Auswertemethoden werden aus geologischen Daten der Bohrprofilbeschreibungen die Wärmeleitfähigkeit und die potentielle Wärmeentzugsleistung abgeleitet. Dieser Datensatz wird nicht zum download bereitgestellt, bitte kontaktieren Sie uns.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 513 |
| Europa | 7 |
| Kommune | 7 |
| Land | 112 |
| Weitere | 5 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 164 |
| Zivilgesellschaft | 16 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 2 |
| Förderprogramm | 442 |
| Hochwertiger Datensatz | 12 |
| Kartendienst | 4 |
| Text | 85 |
| unbekannt | 53 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 60 |
| Offen | 536 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 572 |
| Englisch | 60 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 4 |
| Bild | 3 |
| Datei | 30 |
| Dokument | 65 |
| Keine | 260 |
| Multimedia | 1 |
| Webdienst | 18 |
| Webseite | 280 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 413 |
| Lebewesen und Lebensräume | 381 |
| Luft | 229 |
| Mensch und Umwelt | 598 |
| Wasser | 222 |
| Weitere | 598 |