Urbane W\u00e4rmeinseln im Untergrund: Fluch oder Segen?Das Klima in Gro\u00dfst\u00e4dten unterscheidet sich deutlich von dem im l\u00e4ndlichen Umland. Das Zusammenspiel vieler Faktoren (z.B. Siedlungsdichte, fehlende Vegetation, W\u00e4rmeabstrahlung von Geb\u00e4uden, Versiegelung) f\u00fchrt zu einem urbanen Mikroklima mit erh\u00f6hten Temperaturen in der Atmosph\u00e4re. Aber auch im Untergrund entstehen weit ausgedehnte Temperaturanomalien, die sich dynamisch entwickeln und sich ausgehend vom Stadtzentrum lateral und in die Tiefe ausbreiten. So zeigten in Deutschland zum Beispiel Studien in K\u00f6ln, M\u00fcnchen und Frankfurt\/Main einen Temperaturanstieg des Grundwassers von bis \u00fcber 6\u00b0C. Diese W\u00e4rmeinseln reichen mehrere Zehner Meter tief und betreffen erhebliche Volumen der st\u00e4dtischen Grundwasserleiter.Sind nun diese W\u00e4rmeinseln im Untergrund ein Fluch oder ein Segen? K\u00fcnstliche Temperaturver\u00e4nderungen haben einen erheblichen Einfluss auf den chemischen Stoffhaushalt. Sie k\u00f6nnen beispielsweise die mikrobiologische Aktivit\u00e4t im Grundwasser ver\u00e4ndern und k\u00f6nnen somit die gesamte Grundwasser\u00f6kologie beeinflussen. Dies kann u. U. zu einer Qualit\u00e4tsverschlechterung f\u00fchren. Im Grundwasser, das in St\u00e4dten oft als Trink- oder Brauchwasser genutzt wird, k\u00f6nnen sich z.B. Kolibakterien anreichern und so unmittelbar die Wasserqualit\u00e4t vermindern. Trotzdem finden sich bisher wenige Studien, die diese Effekte an konkreten Standorten er\u00f6rtern bzw. die jeweiligen Einflussfaktoren und Effekte in Bezug stellen. Ausgedehnte Temperaturanomalien haben aber auch eine bisher kaum erkannte sehr positive Seite: Sie repr\u00e4sentieren ein enormes zus\u00e4tzliches Energiereservoir. Es kann durch oberfl\u00e4chennahe Geothermie als W\u00e4rmeenergie zum Heizen von Geb\u00e4uden oder anderen Bauwerken genutzt werden. Die Nachfrage nach Geothermie ist in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Sie stellt bei der Geb\u00e4udeheizung mittlerweile eine der wichtigsten regenerativen Energietypen dar. Die erh\u00f6hte Temperatur der W\u00e4rmeinseln in Ballungsr\u00e4umen verbessert auch die Effizienz der zum Heizen eingesetzten W\u00e4rmepumpen. Allerdings wird dieses Potential oft nur unzureichend erkannt, und h\u00e4ufig werden in den Innenst\u00e4dten B\u00fcrogeb\u00e4ude mit Grundwasser gek\u00fchlt, w\u00e4hrend der Heizbedarf durch konventionelle Energietr\u00e4ger bestritten wird.Ziel dieses Promotionsvorhabens ist es daher, die dominanten und v. a. anthropogen verursachten Einflussfaktoren dieser W\u00e4rmeinseln zu identifizieren. Daf\u00fcr sollen bereits vorhandene Daten umfassend recherchiert und durch aktuelle Temperaturmessungen erg\u00e4nzt werden. Die zeitliche und r\u00e4umliche Temperaturentwicklung in drei ausgew\u00e4hlten deutschen Gro\u00dfst\u00e4dten (Berlin, M\u00fcnchen, Karlsruhe) soll detailliert beleuchtet werden und mit Hilfe von Geoinformationssystemen dargestellt werden. Die f\u00fcr die Entwicklung der urbanen W\u00e4rmeinseln relevanten W\u00e4rmetransportprozesse sollen quantitativ beschrieben werden. Dazu sollen auch erste Energiebilanzen berechnet werden, um grobe Werte der lokalen Energietransferraten zu erhalten. Dadurch soll eine Zukunftsprognose der Untergrundtemperatur erm\u00f6glicht werden. In diesem Rahmen soll auch die Frage beantwortet werden unter welchen Umst\u00e4nden ein dynamisches Temperaturgleichgewicht erreicht werden kann. Hierf\u00fcr sollen numerische, instation\u00e4re 3D Grundwasserw\u00e4rmetransportmodelle erstellt werden. Mithilfe der gewonnenen Kenntnisse sollen Grundlagen f\u00fcr eine Strategie zu einem nachhaltigen, thermischen Untergrundmanagement in den Gro\u00dfst\u00e4dten erarbeitet werden. Unter anderen wird daf\u00fcr eine nachhaltige geothermische Nutzung des urbanen Untergrundes vorgeschlagen. Schlie\u00dflich sollen die gewonnen Erkenntnisse auch auf weitere Gro\u00dfst\u00e4dte \u00fcbertragen werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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