Elena Macdonald, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 4.4: Hydrologie
Durch Hochwasser entstehen jedes Jahr Schäden in Milliardenhöhe und es ist die Naturkatastrophe, von der weltweit am meisten Menschen betroffen sind. Diese Zahlen werden in Zukunft voraussichtlich noch weiter steigen. Durch den Klimawandel steigt der Meeresspiegel und Regenfälle können intensiver werden. Gleichzeitig lässt eine zunehmende Urbanisierung dem Wasser immer weniger Platz. Wie in Städten die Hochwasservorhersage verbessert und Maßnahmen zum Hochwasserschutz getestet werden können, wird beispielhaft mit dem hydrodynamische Modell RIM2D gezeigt.
Prof. Jürgen Kropp, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) e.V.
Wenn auch in den OECD Ländern Städte kaum mehr wachsen, so ist dies weltweit anders. Bis 2050 werden circa 60% der Weltbevölkerung in Städten leben, mit entsprechenden Konsequenzen für die Nachfrage nach Infrastruktur, Wohnraum und Transportoptionen. Gleichzeitig leiden Städte aufgrund der Klimaerwärmung unter einer zunehmenden Hitzebelastung und sind verantwortlich für ca. 70% der globalen Emissionen. Wenn die Klimaproblematik nachhaltig gelöst werden soll, muss dies im 21. Jahrhundert in den Städten geschehen. Wie Städte zu Zentren nachhaltigen Lebens entwickelt werden können und was dafür erforderlich ist, wird in dem Vortrag entsprechend beleuchtet.
Dr. Marco Pilz, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 2.6: Erdbebengefährdung und dynamische Risiken
Hört man von schadenverursachenden Erdbeben, so kommt einem Deutschland in der Regel nicht in den Sinn. Trotz der relativ geringen Seismizität können auch hier auftretende Erdbeben ein zerstörerisches Schadensausmaß annehmen und höhere Schäden als die wesentlich häufigeren Stürme und Überschwemmungen verursachen. Den besten Schutz bei einem Erdbeben bieten erdbebengerechte Bauten. Das Erdbebenrisiko kann insbesondere vermindert werden, indem Neubauten von Beginn an erdbebengerecht erstellt werden und die Erdbebensicherheit bestehender Bauten bei Umbau oder Sanierung - soweit erforderlich und verhältnismäßig - verbessert wird. Wir geben hier einen Überblick über die Situation in Deutschland, wobei ein Fokus auf der Niederrheinische Bucht liegt; diese Region weist im europäischen Kontext ein erhebliches Risiko auf.
Prof. Dr. Marco Bohnhoff, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 4.2: Geomechanik und Wissenschaftliches Bohren
In der Region um die Megacity Istanbul wird früher oder später ein großes Erdbeben auftreten. Das GFZ hat hier seit vielen Jahren intensiv geforscht und gemeinsam mit dem türkischen Katastrophenschutz AFAD das bohrloch-seismologische Observatorium GONAF errichtet. Der Vortrag fasst den aktuellen Kenntnisstand möglicher Erdbebenszenarien zusammen mit Schwerpunkt auf der Charakterisierung der unterhalb des Marmarameeres liegenden tektonischen Plattengrenze. Durch moderne Analyseverfahren, teils unter Einsatz maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz, werden die langjährigen Datenreihen genutzt, um Szenarien für zukünftige starke Erdbeben abzuleiten. Um die Prognosen zu verbessern, werden auch Ergebnisse aus Laborexperimenten, wo Abschätzungen aufgrund der kontrollierbaren Randbedingungen schon realistisch sind, herangezogen und im Kontext Marmarabeben diskutiert.
Dr. Annette Rauterberg-Wulff, Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt der Stadt Berlin
Im Jahr 1981 wurde der erste Luftreinhalteplan für Berlin (für den Westteil) aufgestellt. Seither hat sich die Luftqualität in Berlin sehr stark verbessert. Einige langjährige Probleme, insbesondere die Belastung durch Schwefeldioxid, konnten vollständig gelöst werden. Mit wachsendem Wissen um die Wirkung von Luftschadstoffen zeigt sich jedoch, das auch die heutige Belastung durch Luftschadstoffe noch mit Risiken für die menschliche Gesundheit und Ökosysteme verbunden ist. Auf der Grundlage der Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation von 2021 wurden für Europa schärfere Grenzwerte für die Luftqualität formuliert. Diese sind ab 2030 einzuhalten werden. Diese stellt die Luftreinhalteplanung in Berlin vor neue Herausforderungen, die hier beleuchtet werden sollen: Welches sind heute die wichtigsten Quellen von Luftschadstoffen? Welche Rolle spielt der großräumige atmosphärische Transport? Welche Maßnahmen kann Berlin ergreifen, um die Luftqualität ausreichend zu verbessern?
Dr. Daniel Fenner, Professur für Umweltmeteorologie, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Städte beeinflussen atmosphärische Bedingungen auf verschiedenen Raum-Zeit-Skalen und unterliegen gleichzeitig den Einflüssen von Wetter und Klima. Anhand von Messdaten und Modellen kann ein tiefgehendes Verständnis dieser wechselseitigen Beeinflussungen erreicht werden. Im Rahmen des europäischen „urbisphere“-Forschungsprojekts wurde im Großraum Berlin in den Jahren 2021-2022 eine umfangreiche Messkampagne durchgeführt. Ziel war es, die Stadt Berlin und ihre Wechselwirkungen mit der atmosphärischen Grenzschicht, den untersten wenigen Kilometern der Atmosphäre, auf verschiedenen Skalen mit einem dichten und systematischen Netz von Messstationen zu untersuchen. Anhand ausgewählter Ergebnisse wird beleuchtet, wie solche Messdaten, in Kombination mit Modellen, zu einem besseren Verständnis der Stadt-Atmosphäre-Wechselwirkungen führen und inwieweit die Stadt Berlin die Grenzschicht beeinflusst.
Prof. Björn Maronga, Institut für Meteorologie und Klimatologie der Leibniz Universität Hannover
Dr. Sebastian Schubert, Institut für Ökologie der Technischen Universität Berlin
Das städtische Mikroklima zeichnet sich durch eine hohe räumliche und zeitliche Heterogenität aus. Um diese Variabilität abbilden zu können, werden meteorologische Computermodelle mit hoher Auflösung verwendet. In diesem Vortrag stellen wir mit dem gebäudeauflösenden PALM-4U solch ein Modell vor. Wir erläutern die Arbeitsweise von PALM-4U und seiner Modellkomponenten, wobei wir insbesondere auf die Teile eingehen, die für die Bestimmung des menschlichen thermischen Komforts benötigt werden.
Am Anschluss zeigen wir mehrere Beispiele für die Verwendung von PALM-4U zur Untersuchung des städtischen Mikroklimas und der Auswirkungen von Anpassungsmaßnahmen. Dabei gehen wir neben den Ergebnissen auch auf die benötigten Eingabedaten und die technischen Voraussetzungen für die Anwendung ein.
Dipl.-Inf. Daniel Krajzewicz, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Verkehrsforschung, Berlin
Mobilität und Verkehr sind im Wandel. Zur Erreichung der Sektorenziele im Hinblick auf eine Klimaneutralität des Verkehrs müssen Emissionen gesenkt werden. Für die Erhaltung kompakter und lebenswerter urbaner Räume muss die Aufenthaltsqualität verbessert werden, insbesondere durch die Reduktion von Lärm und eine Umwidmung der vom Verkehr beanspruchten Flächen. Gleichzeitig werden neue Mobilitätsformen entwickelt, die neue Möglichkeiten, mobil zu sein, eröffnen. Der Vortrag gibt eine Übersicht über aktuelle Mobilitätsmuster und den sich aus diesen ergebenden Verkehr sowie über die aktuellen Ansätze, Verkehr umweltgerechter zu gestalten. Hierbei werden sowohl technologische Maßnahmen besprochen wie auch Möglichkeiten, durch Umgestaltung des urbanen Raums das Verkehrsaufkommen zu mindern und die Verkehrsmittelwahl zu beeinflussen.
Elena Macdonald, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 4.4: Hydrologie
Durch Hochwasser entstehen jedes Jahr Schäden in Milliardenhöhe und es ist die Naturkatastrophe, von der weltweit am meisten Menschen betroffen sind. Diese Zahlen werden in Zukunft voraussichtlich noch weiter steigen. Durch den Klimawandel steigt der Meeresspiegel und Regenfälle können intensiver werden. Gleichzeitig lässt eine zunehmende Urbanisierung dem Wasser immer weniger Platz. Wie in Städten die Hochwasservorhersage verbessert und Maßnahmen zum Hochwasserschutz getestet werden können, wird beispielhaft mit dem hydrodynamische Modell RIM2D gezeigt.
Dr. Erika von Schneidemesser, Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit Helmholtz-Zentrum Potsdam (RIFS)
Dieser Vortrag gibt einen Überblick über die Bedeutung von Luftschadstoffen und deren Quellen für die Luftqualität in Städten und die Auswirkungen auf die Gesundheit. Darüber hinaus werden einige wichtige Zusammenhänge zwischen Luftverschmutzung und Klima erörtert. Es werden Beispiele von Forschungsprojekten vorgestellt, die in Zusammenarbeit mit städtischen Akteuren durchgeführt wurden und bei denen die Wirksamkeit von Mobilitätsmaßnahmen bewertet wurde.
Alexandra Wille & Laura Mohr, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, GFZ-Schülerlabor
geeignet für die Klassenstufen 5-6 und SEK I
"Präsentiere deine erarbeiteten Ergebnisse der Klasse". Mit dieser Aufgabe sind manche SuS ein wenig überfordert und wissen nicht, wie sie die Inhalte/Experimente und die anschließende Präsentation strukturieren und vorbereiten können. Wir geben Ihnen Tipps und Tricks an die Hand, wie Sie Ihre SuS auf dem Weg zur Präsentation motivieren und begleiten können.
In dieser Fortbildung zeigen wir Ihnen praxisnah Möglichkeiten auf, wie Sie SuS im naturwissenschaftlichen Unterricht unterstützen können ihre Inhalte strukturiert wissenschaftlich zu erarbeiten und die Ergebnisse in einer gelungenen Präsentation einem Publikum nahezubringen. Sie werden unterschiedliche Arbeitstechniken zum wissenschaftlichen Arbeiten für die Schule kennenlernen und in praktischen Übungen die Schritte zu einer gelungenen Präsentation Ihrer SuS erarbeiten.
In der Sektion organische Geochemie haben zwei Schüler:innen die Möglichkeit eine "Naturstoffanalyse" in einem geochemischen Labor durchzuführen: ihr werdet eine Extraktion von Blättern mit anschließender Säulentrennung der Blätter-Pigmente (z.B. von Chlorophyll) durchführen und einen kurzen Einblick in die Arbeit mit einem Massenspektrometer erhalten. Somit könnt Ihr die Arbeit von Geowissenschaftler:innen, Biolog:innen und chemisch-technischen Aisstent:innen genauer kennenlernen.
Dr. David Löw-Beer & Victoria Luh, Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit – Helmholtz-Zentrum Potsdam
geeignet für SEK I & II
Im Zuge des Kohleausstiegs fließen viele Fördermittel in die Lausitz. Für Kommunen und die Region müssen neue Ideen gefunden werden. Im Planspiel Torfitz beraten Schüler:innen in verschiedenen Rollen wie Bürgermeister:in, Krankenpfleger:in, Unternehmer:in, mit welchen Ideen das gehen kann und sie beurteilen, welche Ideen förderfähig sind. Im Workshop werden wir eine Kurzfassung des Planspiels spielen und anschließend über den Einsatz des Planspiels im Unterricht (und bei Bedarf über den aktuellen Stand des Strukturwandels in der Lausitz) sprechen.
Das Spiel kann unmittelbar im Unterricht eingesetzt werden. Auf unserer Homepage finden Sie das vollständige Material sowie Präsentationen zur Beschreibung vom Spielablauf. Das Spiel selbst kann kostenlos über die Brandenburgische Landeszentrale für politische Bildung bestellt werden.
In der Sektion Seismologie befassen wir uns mit der Registrierung von Erdbeben weltweit. Zwei interessierte Schüler:innen erhalten die Möglichkeit, sich darüber zu informieren, wie Erdbeben aufgezeichnet werden und wie innerhalb von Minuten der Ort und die Stärke eines Erdbebens bestimmt werden können.
Manuela Lange, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, GFZ-Schülerlabor
geeignet für SEK I & II
Der Fokus dieses Workshops liegt auf verschiedenen Experimenten und praktischen Übungen für das Fach Geografie, welche mit relativ geringem Aufwand im Schulunterricht eingesetzt werden können. Dabei werden curriculare Themen wie Klimawandel und Plattentektonik behandelt. Auch werden theoretische Grundlagen und aktuelle Forschungsergebnisse vermittelt.
Im Anschluss des Workshops wird Ihnen Material, welches Sie im Unterricht einsetzen können, zur Verfügung gestellt.
Dr. Tilo Schöne, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 1.2: Globales Geomonitoring und Schwerefeld
An der Küste kann man das tägliche Auf und Ab des Meeresspiegels beobachten. Hinter diesen, mancherorts mehreren Metern Bewegung verbergen sich Änderungen des Meeresspiegels, die typischerweise in Millimeter pro Jahr ausgedrückt werden. Wie und warum stehen dann Städte wie Jakarta oder Inselstaaten wie Tuvalu immer wieder im Fokus des Diskurses? Der Vortrag erklärt, wie wir den Meeresspiegel messen und welche Auswirkungen Änderungen bei uns oder in den beiden Regionen haben.
Mit Bohrlochsonden in der Tiefe messen Bohrlochsonden dienen dazu, in tiefen Bohrlöchern physikalische, chemische und strukturelle Eigenschaften des Gesteins zu messen. Der Bereich Wissenschaftliches Bohren des GFZ forscht weltweit mit vielen verschiedenen Bohrlochmess-Sonden in unterschiedlichsten Bohrprojekten. Beim Besuch werden neben den unterschiedlichen Messverfahren auch die ungewöhnlichen Herausforderungen an die Sonden vorgestellt und deren technische Umsetzung gezeigt. Die Besucher werden beteiligt an der Vorbereitung von Sonden und Gerätschaften für eine Messung und dem simulierten Aufbau einer Bohrlochmessung. Sie haben die Möglichkeit an gemessenen Daten selbst eine erste Bearbeitung durchzuführen.