550 Geowissenschaften
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Leitfaden für die Erstellung von kommunalen Aktionsplänen zur Steigerung der urbanen Klimaresilienz
(2024)
Die durch Klimaveränderungen hervorgerufenen Auswirkungen auf Menschen und Umwelt werden immer offensichtlicher: Neben der gesundheitlichen Gefährdung durch Hitzewellen, die deutschlandweit seit einigen Jahren eine steigende Rate an Todes- und Krankheitsfällen zur Folge hat sind in den letzten Jahren zunehmend Starkniederschläge und daraus resultierenden Überschwemmungen bzw. Sturzfluten aufgetreten. Diese ziehen zum Teil immensen wirtschaftlichen Schäden, aber auch Beeinträchtigungen für die menschliche Gesundheit – sowohl physisch als auch psychisch – sowie gar Todesopfer nach sich. Es ist davon auszugehen, dass diese Extremwetterereignisse zukünftiger noch häufiger auftreten werden.
Um die Bevölkerung besser vor den Folgen dieser Wetterextreme zu schützen, sind neben Klimaschutzmaßnahmen auch Vorsorge- und Anpassungsmaßnahmen zur Steigerung der kommunalen Klimaresilienz dringend notwendig. Dazu bedarf es einerseits einer Auseinandersetzung mit den eigenen kommunalen Risiken und daraus resultierenden Handlungsbedarfen, und andererseits eines interdisziplinären, querschnittsorientierten und prozessorientierten Planens und Handelns. Aktionspläne sollen diese beiden Aspekte bündeln.
In den letzten Jahren sind einige kommunale und kommunenübergreifende (Hitze-) aufgestellt worden. Diese unterscheiden sich jedoch in ihrem Inhalt und Umfang zum Teil erheblich. Mit dem vorliegenden Leitfaden soll eine effektive Hilfestellung geschaffen werden, um Kommunen bzw. die kommunale Verwaltung auf dem Weg zum eigenen Aktionsplan zu unterstützt. Dabei fokussiert der Leitfaden auf die Herausforderungen, die sich durch vermehrte Hitze- und Starkregenereignisse ergeben. Er stützt sich auf schon vorhandene Arbeitshilfen, Handlungsempfehlungen, Leitfäden und weitere Hinweise und verweist an vielen Stellen auch darauf. So soll ein praxistauglicher Leitfaden entstehen, der flexibel anwendbar ist. Mit Hilfe des vorliegenden Leitfadens können Kommunen ihre Aktivitäten auf Hitze oder Starkregen fokussieren oder einen umfassenden Aktionsplan für beide Themenbereiche erstellen.
In this paper, the applicability of deep downhole geoelectrical monitoring for detecting CO2 related signatures is evaluated after a nearly ten year period of CO2 storage at the Ketzin pilot site. Deep downhole electrode arrays have been studied as part of a multi-physical monitoring concept at four CO2 pilot test sites worldwide so far. For these sites, it was considered important to implement the geoelectrical method into the measurement program of tracking the CO2 plume. Analyzing the example of the Ketzin site, it can be seen that during all phases of the CO2 storage reservoir development the resistivity measurements and their corresponding tomographic interpretation contribute in a beneficial manner to the measurement, monitoring and verification (MMV) protocol. The most important impact of a permanent electrode array is its potential as tool for estimating reservoir saturations.
Water management tools are necessary to guarantee the preservation of natural resources while ensuring optimum utilization. Linear regression models are a simple and quick solution for creating prognostic capabilities. Multivariate models show higher precision than univariate models. In the case of Waiwera, implementation of individual production rates is more accurate than applying just the total production rate. A maximum of approximately 1,075 m3/day can be pumped to ensure a water level of at least 0.5 m a.s.l. in the monitoring well. The model should be renewed annually to implement new data and current water level trends to keep the quality.
Predicting macroscopic elastic rock properties requires detailed information on microstructure
(2017)
Predicting variations in macroscopic mechanical rock behaviour due to microstructural changes, driven by mineral precipitation and dissolution is necessary to couple chemo-mechanical processes in geological subsurface simulations. We apply 3D numerical homogenization models to estimate Young’s moduli for five synthetic microstructures, and successfully validate our results for comparable geometries with the analytical Mori-Tanaka approach. Further, we demonstrate that considering specific rock microstructures is of paramount importance, since calculated elastic properties may deviate by up to 230 % for the same mineral composition. Moreover, agreement between simulated and experimentally determined Young’s moduli is significantly improved, when detailed spatial information are employed.
Integration and development of the energy supply in China and worldwide is a challenge for the years to come. The innovative idea presented here is based on an extension of the “power-to-gas-to-power” technology by establishing a closed carbon cycle. It is an implementation of a low-carbon energy system based on carbon dioxide capture and storage (CCS) to store and reuse wind and solar energy. The Chenjiacun storage project in China compares well with the German case study for the towns Potsdam and Brandenburg/Havel in the Federal State of Brandenburg based on the Ketzin pilot site for CCS.
Dissolved CO2 storage in geological formations with low pressure, low risk and large capacities
(2017)
Geological CO2 storage is a mitigation technology to reduce CO2 emissions from fossil fuel combustion. However, major concerns are the pressure increase and saltwater displacement in the mainly targeted deep groundwater aquifers due to injection of supercritical CO2. The suggested solution is storage of CO2 exclusively in the dissolved state. In our exemplary regional case study of the North East German Basin based on a highly resolved temperature and pressure distribution model and a newly developed reactive transport coupling, we have quantified that 4.7 Gt of CO2 can be stored in solution compared to 1.5 Gt in the supercritical state.
Preface
(2018)
This book aims at understanding the diversity of planetary and lunar magnetic fields and their interaction with the solar wind. A synergistic interdisciplinary approach combines newly developed tools for data acquisition and analysis, computer simulations of planetary interiors and dynamos, models of solar wind interaction, measurement of terrestrial rocks and meteorites, and laboratory investigations. The following chapters represent a selection of some of the scientific findings derived by the 22 projects within the DFG Priority Program Planetary Magnetism" (PlanetMag). This introductory chapter gives an overview of the individual following chapters, highlighting their role in the overall goals of the PlanetMag framework. The diversity of the different contributions reflects the wide range of magnetic phenomena in our solar system. From the program we have excluded magnetism of the sun, which is an independent broad research discipline, but include the interaction of the solar wind with planets and moons. Within the subsequent 13 chapters of this book, the authors review the field centered on their research topic within PlanetMag. Here we shortly introduce the content of all the subsequent chapters and outline the context in which they should be seen.