Urbane W\u00e4rmeinseln im Untergrund: Fluch oder Segen?Das Klima in Gro\u00c3\u0178st\u00c3\u00a4dten unterscheidet sich deutlich von dem im l\u00c3\u00a4ndlichen Umland. Das Zusammenspiel vieler Faktoren (z.B. Siedlungsdichte, fehlende Vegetation, W\u00c3\u00a4rmeabstrahlung von Geb\u00c3\u00a4uden, Versiegelung) f\u00c3\u00bchrt zu einem urbanen Mikroklima mit erh\u00c3\u00b6hten Temperaturen in der Atmosph\u00c3\u00a4re. 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\u00c3\u00b6ln, M\u00c3\u00bcnchen und Frankfurt\/Main einen Temperaturanstieg des Grundwassers von bis \u00c3\u00bcber 6\u00c2\u00b0C. Diese W\u00c3\u00a4rmeinseln reichen mehrere Zehner Meter tief und betreffen erhebliche Volumen der st\u00c3\u00a4dtischen Grundwasserleiter.Sind nun diese W\u00c3\u00a4rmeinseln im Untergrund ein Fluch oder ein Segen? K\u00c3\u00bcnstliche Temperaturver\u00c3\u00a4nderungen haben einen erheblichen Einfluss auf den chemischen Stoffhaushalt. Sie k\u00c3\u00b6nnen beispielsweise die mikrobiologische Aktivit\u00c3\u00a4t im Grundwasser ver\u00c3\u00a4ndern und k\u00c3\u00b6nnen somit die gesamte Grundwasser\u00c3\u00b6kologie beeinflussen. Dies kann u. U. zu einer Qualit\u00c3\u00a4tsverschlechterung f\u00c3\u00bchren. Im Grundwasser, das in St\u00c3\u00a4dten oft als Trink- oder Brauchwasser genutzt wird, k\u00c3\u00b6nnen sich z.B. Kolibakterien anreichern und so unmittelbar die Wasserqualit\u00c3\u00a4t vermindern. Trotzdem finden sich bisher wenige Studien, die diese Effekte an konkreten Standorten er\u00c3\u00b6rtern bzw. die jeweiligen Einflussfaktoren und Effekte in Bezug stellen. Ausgedehnte Temperaturanomalien haben aber auch eine bisher kaum erkannte sehr positive Seite: Sie repr\u00c3\u00a4sentieren ein enormes zus\u00c3\u00a4tzliches Energiereservoir. Es kann durch oberfl\u00c3\u00a4chennahe Geothermie als W\u00c3\u00a4rmeenergie zum Heizen von Geb\u00c3\u00a4uden oder anderen Bauwerken genutzt werden. Die Nachfrage nach Geothermie ist in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Sie stellt bei der Geb\u00c3\u00a4udeheizung mittlerweile eine der wichtigsten regenerativen Energietypen dar. Die erh\u00c3\u00b6hte Temperatur der W\u00c3\u00a4rmeinseln in Ballungsr\u00c3\u00a4umen verbessert auch die Effizienz der zum Heizen eingesetzten W\u00c3\u00a4rmepumpen. Allerdings wird dieses Potential oft nur unzureichend erkannt, und h\u00c3\u00a4ufig werden in den Innenst\u00c3\u00a4dten B\u00c3\u00bcrogeb\u00c3\u00a4ude mit Grundwasser gek\u00c3\u00bchlt, w\u00c3\u00a4hrend der Heizbedarf durch konventionelle Energietr\u00c3\u00a4ger bestritten wird.Ziel dieses Promotionsvorhabens ist es daher, die dominanten und v. a. anthropogen verursachten Einflussfaktoren dieser W\u00c3\u00a4rmeinseln zu identifizieren. Daf\u00c3\u00bcr sollen bereits vorhandene Daten umfassend recherchiert und durch aktuelle Temperaturmessungen erg\u00c3\u00a4nzt werden. Die zeitliche und r\u00c3\u00a4umliche Temperaturentwicklung in drei ausgew\u00c3\u00a4hlten deutschen Gro\u00c3\u0178st\u00c3\u00a4dten (Berlin, M\u00c3\u00bcnchen, Karlsruhe) soll detailliert beleuchtet werden und mit Hilfe von Geoinformationssystemen dargestellt werden. Die f\u00c3\u00bcr die Entwicklung der urbanen W\u00c3\u00a4rmeinseln relevanten W\u00c3\u00a4rmetransportprozesse 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\u00c3\u00b6glicht werden. In diesem Rahmen soll auch die Frage beantwortet werden unter welchen Umst\u00c3\u00a4nden ein dynamisches Temperaturgleichgewicht erreicht werden kann. Hierf\u00c3\u00bcr sollen numerische, instation\u00c3\u00a4re 3D Grundwasserw\u00c3\u00a4rmetransportmodelle erstellt werden. Mithilfe der gewonnenen Kenntnisse sollen Grundlagen f\u00c3\u00bcr eine Strategie zu einem nachhaltigen, thermischen Untergrundmanagement in den Gro\u00c3\u0178st\u00c3\u00a4dten erarbeitet werden. Unter anderen wird daf\u00c3\u00bcr eine nachhaltige geothermische Nutzung des urbanen Untergrundes vorgeschlagen. Schlie\u00c3\u0178lich sollen die gewonnen Erkenntnisse auch auf weitere Gro\u00c3\u0178st\u00c3\u00a4dte \u00c3\u00bcbertragen werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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