UNSERE TOP 10 KLIMARESILIENZPROJEKTE!

Um die Klimaanpassung im Land Sachsen-Anhalt bestmöglich zu begleiten, sind hochwertige und aussagekräftige Klimadaten zur Ermittlung der Risiken und Chancen unerlässlich. Ebenso ist es wichtig, die Unsicherheiten und Schwankungsbreite der unterschiedlichen Klimamodelle darzustellen. Wir haben in diesem Projekt die Klimamodelle für Sachsen-Anhalt ausgewertet und in unterschiedlicher Form aufbereitet. Neben dem Temperaturanstieg und der damit verbundenen steigenden Wärmebelastung sind insbesondere die Änderungen der Niederschläge von Bedeutung. Im Sommerhalbjahr ist mit weniger Niederschlag und weniger Regentagen aber intensiveren Starkregenfällen zu rechnen, während auch andauernde Trockenperioden bishin zur Dürre immer wahrscheinlicher werden. Dies macht das Thema Wassermanagement für die Klimaanpassung in Sachsen-Anhalt zu einer besonders dringlichen Angelegenheit.

Straßenbahnen sind beliebtes und nachhaltiges Verkehrsmittel. Bei der Begutachtung der Feinstaubbelastung durch Straßenbahnen im Genehmigungsverfahren werden Messergebnisse von größeren, schwereren und mit höherer Geschwindigkeit verkehrenden Zügen zu Rate gezogen. In diesem Projekt haben wir erstmalig anhand von realen Messwerten den Beitrag der Straßenbahn zur PM₁₀-Belastung ermittelt. Dazu wurden innovative Messverfahren und statistische Verfahren zur Quellzuordnung kombiniert. Die verwendeten Daten wurden im Winter erhoben und an einer von Straßenbahnen stark frequentierten Stelle mit einer Verkehrssituation, die zu besonders hohem Abrieb führt. Festgestellt haben wir eine Belastung von maximal 1 µg/m³ oder 5 % des Feinstaubes, was wesentlich geringer ist, als die bisher üblichen Annahmen in Gutachten.

Die kontinuierliche Erhebung von Umweltdaten wie Luft- und Wasserqualität ist eine wichtige städtische Aufgabe, um die Bevölkerung vor möglichen Gefahren zu beschützen. Dazu sind qualitativ hochwertige und vertrauenswürdige Daten von hoher Bedeutung. Die rein manuelle Kontrolle der Datenqualität hat sich als ressourcenintensiv und fehleranfällig erwiesen. Deshalb haben wir ein digitales Tool zur automatisierten Erfassung der Datenqualität entwickelt. Dabei haben wir maschinelles Lernen und die Anwendung aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse zum Einsatz gebracht. Die Stadt Auckland ist so in der Lage, technische Defekte und andere Probleme, die zu einer fehlerhaften Erfassung von Messungen der Luft- und Wasserqualität führen, sofort beim Auftreten erkennen und gezielt beheben zu können.

Regelwerke zur Bemessung der Dimensionierung von Fahrbahnoberflächen aus Asphalt oder Beton beruhen maßgeblich auf Klimadaten, da eindringender Frost und hohe Temperaturen zur mechanischen Ermüdung beitragen. Mit dem Klimawandel verändern sich die Temperaturen und somit die Ermüdung der Straßenbauten. Zusammen mit unserem Partner ISAC GmbH, haben wir eine Methodik und Ergebnisse erarbeitet, die es der Kundin erlauben, bestehende Regelwerke an die neuen Anforderungen durch den Klimawandel anzupassen. Wir haben festgestellt, dass die Erwärmung des Klimas zu geringerem nötigen Materialeinsatz zum Frostschutz, auf der anderen Seite aber zu größerem Materialeinsatz zur Kompensation größerer mechanischer Hitzebelastung führt. Unsere Ergebnisse tragen damit langfristig zu belastbareren Straßen bei.

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Auf Brücken sind Asphaltbeläge dünn und dadurch besonders verletzlich gegenüber starker Hitzebelastung und Verformungen wie Spurrillen. Weiter steigende Hitzebelastung macht es notwendig, neue Konzepte für hitzebeständige Asphalte zu entwickeln und zu ermitteln, ab wann diese notwendig werden. Gemeinsam mit unserem Forschungspartner KIT-ISE bearbeiten wir dieses Projekt arbeitsteilig. Wir berechnen die heutige und zukünftige Belastung der Straßenbeläge durch hohe Temperaturen. Dadurch können wir den Zeithorizont abzuschätzen, in dem die Veränderung des Klimas so stark auf Asphaltbeläge wirkt, dass deren Lebensdauer in relevantem Maße verkürzt wird. Am Ende des Projektes werden wir Empfehlungen abgeben, ab wann andere Materialien zum Einsatz kommen sollten und welche dafür am geeignetsten sind.

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Extreme Wetterereignisse wie Hochwasser und Hagelstürme können zu großen Gebäudeschäden führen und durch den Klimawandel werden diese deutlich häufiger auftreten. In diesem Projekt untersuchen wir im Konsortium mit infras AG, geomer GmbH und der Bergischen Universität Wuppertal die Entwicklung der Gebäudeschäden durch den Klimawandel sowie die sich daraus ergebenden Anpassungsbedarfe. Wir beurteilen auch, inwieweit Anpassungsmaßnahmen bei den ermittelten Bedarfen wirksam sein können. Die Verschneidung von hochwertigen Klimadaten, Daten zu Gebäudeschäden und der Zusammensetzung des Gebäudebestandes erlauben es uns, für jeden Landkreis in Deutschland ein Gefährdungsprofil zu erstellen. Darauf basierend ermitteln wir die Anpassungsbedarfe und -optionen, sodass der Gebäudebestand der Zukunft resilienter gegen Extremwetterereignisse ist.

Zunehmende Hitzewellen reduzieren die Wohlfühlqualität auf öffentlichen Plätzen und stellen eine Gefährdung der Gesundheit von Menschen in der Stadt dar. Unser Partner agl Stadt- und Raumplanung erarbeitet mit der Stadt Saarbrücken Anpassungsmaßnahmen zur Reduzierung der städtischen Hitzebelastung. Wir stellen mithilfe hochauflösender Modellsimulationen wichtige Entscheidungsgrundlagen zur Identifikation von Hotspots zur Verfügung. In einem weiteren Schritt, modellieren wir mit einem innovativen Verfahren die Auswirkungen unterschiedlicher Anpassungsmaßnahmen wie etwa Baumpflanzungen oder der Schaffung von Wasserflächen auf lokale Hitzebelastungen. Durch den Vergleich der Ergebnisse unterschiedlicher Umsetzungsszenarien in Bezug auf die resultierende Hitzebelastung sind wir in der Lage zu ermitteln, welche Maßnahmen besonders effektiv für ein angenehmeres Stadklima sorgen. 

Die Offshore-Windbranche unterliegt einem starken Wettbewerb, in dem die langfristige Profitabilität einzelner Projekte eine äußerst große Bedeutung hat. Unser Kunde hat in den letzten Jahren größere Abweichungen der Energieausbeute von Erwartungswerten festgestellt. Mit hochauflösenden Klimadaten und innovativen statistischen Verfahren konnten wir die Auswirkungen des Klimawandels mit wissenschaftlicher Methodik untersuchen und die Einordnung der aufgetretenen Abweichungen vornehmen. Während die heutigen Abweichungen durchaus im erwartbaren Spektrum der klimatischen Schwankungsbreite liegen, dürfte sich der Klimawandel in der Zukunft in relevantem Maße auf die Produktivität auswirken durch ein Ausbleiben besonders hoher und vermehrtes Auftreten geringerer Erträge. Unser Kunde konnte durch diese Analyse das Risikoprofil seiner Investition besser abschätzen und entsprechende Maßnahmen einleiten.

Schnee und Frost sind bekannterweise eine Herausforderung für den Schienenverkehr. Nicht bekannt ist jedoch, welche Auswirkungen die Witterungsphänomene im Detail haben und wie sich die Witterungsbedingungen mit dem Klimawandel verändern werden. Zusammen mit unseren Partnern vom IFB und der Erzgebirgsbahn untersuchen wir die Auswirkungen anhand realer Vorkommnisse. Außerdem bestimmen wir die operativen Risiken durch das Eintreten von Schneefall und Frostereignissen heute und in Zukunft durch den Klimawandel. Unsere detaillierte Herangehensweise ermöglicht uns, Handlungsbedarfe zu identifizieren und regional differenziert darzustellen. Während die Anzahl aller Störungsereignisse durch den Klimawandel abnimmt, nehmen sehr schwerwiegende Einzelereignisse zu. Unser Kunde kann so weitere Schritte zur Verbesserung der Klimaresilienz des Schienenverkehrs in Angriff nehmen.

Kurzbeschreibung des Projektes

Der Zugang zu Elektrizität in Ghana ist vielfach nicht gegeben und kleinskalige Lösungen wie solare Minigrids sind ein sinnvolles Übergangskonzept bis zum Anschluss an das wachsende Stromnetz. Die in diesem Projekt relevanten Ortschaften befinden sich entlang des Volta-Flusses und sind somit Überflutungsrisiken ausgesetzt. Gemeinsam mit Partnern haben wir die geographischen Gegebenheiten der Region genauer untersucht. Im Anschluss haben wir die physikalischen Klimarisiken heute und in der näheren Zukunft quantifiziert und in einem einfach zugänglichen Risikoprofil dargestellt. Parallel dazu haben wir pragmatische und den Rahmenbedingungen der Investitionen angemessene Anpassungsmaßnahmen erarbeitet. So konnten wir unseren Auftraggeber mit dem nötigen Wissen ausstatten, um die Elektrifizierung Ghanas klimaresilient voranzutreiben.

Kurzbeschreibung des Projektes