Herbstschule "System Erde" | 10. & 11. November 2025
Einmal im Jahr bietet das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Zusammenarbeit mit der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft (DMG) die Lehrkräftefortbildung "Herbstschule System Erde" an. Herzlich eingeladen sind Lehrkräfte, Referendar:innen, Seminargruppen und Studierende sowie Mitarbeitende aus Bildungseinrichtungen. Die Veranstaltung wird in der Regel vom brandenburgischen Ministerium für Bildung, Jugend und Sport sowie von der Berliner Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie als Fortbildung für Lehrkräfte anerkannt.
Während dieser eineinhalbtägigen Fortbildung halten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Fachvorträge und geben damit Einblicke in die aktuelle Forschung. Im Anschluss diskutieren die Teilnehmenden zu den jeweiligen Fachthemen und erhalten Anregungen und Materialien für den Unterricht. Ergänzend dazu werden Workshops für die Teilnehmenden angeboten. Der Fokus dieser Workshops liegt auf verschiedenen Experimenten und praktischen Übungen, welche mit relativ geringem Aufwand im Schulunterricht eingesetzt werden können.
Thema: “Geoökosysteme im Wandel”
Das diesjährige Thema der Herbstschule wird einige neue und auch altbewährte Aspekte aus dem neu erstellten Rahmenlehrplan für Geografie für die gymnasiale Oberstufe in Brandenburg und Berlin aufgreifen. Natürlich ist die Auswahl der Vorträge und Workshops auch für Lehrkräfte, die in anderen Klassenstufen und Bundesländer unterrichten, interessant.
Untenstehend finden sie das vorläufige, noch nicht komplette Programm, der diesjährigen Herbstschule. Es wird in den kommenden Tagen und Woche vervollständigt. Am 10.11.25 ist das Programm von 9 - 17.30 Uhr und am 11.11.25 von 9 - 13.30 Uhr geplant.
Programm
Montag, den 10.11.2025
Dr. Sven Fuchs, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 4.3 | Geoenergie
Das Geothermie-Projekt in Potsdam zeigt eindrucksvoll, wie die im Untergrund gespeicherte Wärme als nachhaltige Energiequelle erschlossen werden kann. Ausgehend von diesem Beispiel werden die geowissenschaftlichen Grundlagen der Geothermie vorgestellt: Wie entstehen Temperaturgradienten in der Erdkruste? Wie verteilt sich die Wärme im Untergrund, und welche technischen Möglichkeiten gibt es, diese nutzbar zu machen? Anhand dieser Fragen wird deutlich, warum die Nutzung geothermischer Ressourcen ein entscheidender Baustein für die Wärme- und Energiewende ist. Geothermie bietet nicht nur eine kontinuierlich verfügbare, nahezu CO₂-freie Energiequelle, sondern auch eine Chance zur stärkeren Nutzung heimischer Ressourcen und zur Verringerung von Importabhängigkeiten. Der Vortrag zeigt, wie Geothermie einen Beitrag zur klimaneutralen Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft leisten kann – lokal in Potsdam und global im Kontext nachhaltiger Energieversorgung.
Dr. Alexander Schulz, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Forschungsstelle Potsdam
Am 20. September 2019 lief das deutsche Forschungsschiff Polarstern von Tromsø zu einer einjährigen Expedition durch die Arktis aus. Der Eisbrecher ließ sich ein Jahr lang rund 3.400 Kilometer im Zickzackkurs durch die zentrale Arktis driften. Ziel war eine bis dahin unerreichte ganzheitliche Untersuchung des Zusammenspiels von Ozean, Meereis, Atmosphäre, Biologie und Geochemie im arktischen System. Die Arktis ist ein Schlüsselelement im Klimasystem der Erde und zugleich das Epizentrum des Klimawandels - sie erwärmt sich vielfach schneller als der Rest des Planeten. Um zu verstehen, warum sich das Klima dort derart verstärkt verändert, wurde das Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) unter der Leitung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) realisiert. Rund 90 Polarforschungsinstitute aus 20 Nationen waren beteiligt - 442 Personen arbeiteten während der verschiedenen Phasen der Expedition in der zentralen Arktis. MOSAiC war die bis dahin größte Arktis-Expedition in der Geschichte.
Dr. Judith Bott, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 4.5 | Untergrund-Prozessmodellierung
Text folgt in Kürze …
Tim Schöne, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 3.4 | Reaktive Fluide und Geomaterialien
Text folgt in Kürze …
Prof. Tobias Sauter, Humboldt-Universität zu Berlin, Geographisches Institut
Die Gebirgsregionen sind die "Wassertürme der Erde", die einen erheblichen Teil des natürlichen und anthropogenen Wasserbedarfs decken. Gletscher und Schnee regulieren die jahreszeitlichen Schwankungen des Abflusses von Gebirgsflüssen und sorgen damit für eine relative konstante Wasserversorgung der flussabwärts gelegenen Gebiete. Durch den Rückgang der Gletscher und Schneedecken geht die wichtigen Pufferkapazitäten vieler Gebirgsregionen verloren und erhöhen den Druck auf die Wasserverfügbarkeit, die biologische Artenvielfalt und die Bergökosysteme, als wichtige Ressourcen für den Lebensunterhalt der Menschen. Fast ein Drittel der Weltbevölkerung hängt von den Wasserressourcen und den Bergökosystemleistungen ab. Dieser Vortrag erkundet die Entwicklung der Gebirgsgletscher in den Hochgebirgsregionen dieser Erde und begibt sich auf die Spurensuche nach den Ursachen und Folgen dieser Veränderungen. Im Mittelpunkt der Betrachtungen werden dabei die Gletscher im Alpenraum liegen.
Workshops
Alexandra Wille, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, GFZ-Schülerlabor
geeignet für die Klassenstufen 5/6 und SEK I
In diesem Workshop setzen wir uns mit den drei letzten Eiszeiten auseinander, die das heutige Landschaftsbild Deutschlands geprägt haben. Woher kam das gewaltige Eis? Wie weit reichte es? Und wo lassen sich auch heute noch sichtbare Spuren dieser gewaltigen Naturkräfte in der Landschaft Brandenburgs entdecken?
Ein zentraler Bestandteil des Workshops ist die praktische Arbeit mit der Geologischen Karte von Deutschland sowie Hands-On Experimente zur glazialen Serie.
Darüber hinaus geben wir Anregungen für mögliche Exkursionsziele und Vor-Ort-Aktionen zum Thema Eiszeit in Nordbrandenburg – ideal geeignet für den Unterricht oder Projekttage mit Schulklassen.
Dr. Beate Gall, Universität Potsdam, Institut für Umweltwissenschaften & Geographie, Lehrstuhl für Bodenkunde und Geoökologie
geeignet für SEK II
Im Workshop wird das Exkursionsziel „Moore in der Fercher Rinne“ vorgestellt und dabei die Verknüpfung verschiedener Vermittlungsthemen aufgezeigt. Diese reichen von der Entstehung und Ökologie der Moore, über ihre Bedeutung als Lebensraum-, Stoff- und Wasserspeicher sowie ihre Veränderung bei Nutzung und Wassermangel bis hin zu Maßnahmen des Moorschutzes. Anhand von kleinen Experimenten mit Torfproben können Teilnehmende auf den Zustand des Moores schließen.
Dr. Josefine Lenz, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Forschungsstelle Potsdam
geeignet für SEK II
Schrumpfende Gletscher, tauende Eisschilde und dünnes Meereis - Die Erwärmung der Kryosphäre und der Einfluss auf den Menschen ist längst nicht mehr zu ignorieren. Was aber im Untergrund unter dem Arktischen Land passiert, schien lange im Verborgenem. In diesem Workshop wird Permafrost als wichtiger Bestandteil der Kryosphäre genauer unter die Lupe genommen: Was passiert, wenn's taut? Was sind Wechselbeziehungen und wie erleben die Menschen vor Ort die Veränderung? Und was sind globale Rückkopplungsprozesse? Mit Original-Proben aus der Arktis, Legespielen und Experimenten gehen wir dem Permafrost-Tauen auf den Grund.
Tim Preuße
geeignet für SEK I + II
Der Inhalt des Workshops konzentriert sich auf gängige Argumente von Leugnern des Klimawandels: diese werden sowohl inhaltlich analysiert als auch mit Blick auf typische Muster der Argumentationsweisen und Strategien betrachtet. Im Anschluss des Workshops wird ihnen Material, welches sie im Unterricht einsetzen können, zur Verfügung gestellt.
Miriam Wagner-Jacht & Jonas Schröter, Abteilung Klima- und Umweltberatung, Deutscher Wetterdienst, Potsdam
geeignet für SEK II
Ist das noch normal oder müssen wir uns auf neue Wetterextreme einstellen? Mit Hilfe von Attributionsstudien untersucht der Deutsche Wetterdienst, inwiefern ein bestimmtes Extremwetterereignis vom Klimawandel beeinflusst wurde und zukünftig beeinflusst wird. In diesem Workshop möchten wir spielerisch einen Einblick in die Methodik der Attributionsforschung geben. Begeben Sie sich mit uns auf die Spurensuche nach dem Klimawandel! Sie müssen nichts weiter mitbringen, als etwas Neugierde, Spieltrieb und vielleicht noch etwas logisches Denken.
Mirjam Brockmann & Nina Lewin, iMINT-Akademie (Fachset Biologie/Chemie)
geeignet für SEK II
Der Tiefseebergbau, vor allem der Abbau sog. polymetallischer Knollen („Manganknollen“), hat in den letzten Jahren vermehrt für Schlagzeilen gesorgt. Die o.g. Metalle sind für die Lebenswelt der Lernenden von großer Bedeutung, da sie Ausgangsstoffe für täglich benutzte Technik in Handys, E-Scootern oder Computern darstellen. In dieser Lernaufgabe diskutieren die Lernenden in einem Rollenspiel aus verschiedenen Positionen das Thema Tiefseebergbau. Dabei lernen sie nicht nur die chemischen, ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekte des Themas kennen, sondern verbessern auch ihre Debattierfähigkeit – unterstützt durch sprachfördernde Hilfen. Eine Auswertung der Diskussion und ein abschließendes differenziertes Urteil fördern die Bewertungskompetenz.
Thomas Hessler, Universität Potsdam, AG Geographische Bildung
geeignet für die Klassenstufen 9/10 und SEK II
Im Rahmen des Workshops erleben Sie ein speziell für den Geographieunterricht konzipiertes Escape Game (GeoBreakout), welches im Besonderen Maße BNE-Kompetenzen fördert. Im GeoBreakouts "Tsunami- die Rettungsmission beginnt!" müssen die Lernenden mit der Hilfe eines Wissenschaftlers Rätsel lösen, Informationen suchen und eine eigene Strategie für den Umgang mit Tsunamis im Indischen Ozean entwickeln. Der GeoBreakout fordert die Schüler:innen dazu heraus, in kurzer Zeit eigene Ideen zu finden, wie Menschen mit unterschiedlichsten Voraussetzungen und in unterschiedlichsten Küstenregionen am besten vor den Gefahren eines näher kommenden Tsunamis geschützt werden können. Lerngegenstand des GeoBreakouts "Tsunami-Countdown" sind Vulnerabilität, Resilienz und Partizipation, der Umgang mit Naturrisiken sowie nachhaltige Stadtentwicklung.
Weiterführende Infos zu den GeoBreakouts der Universität Potsdam
Daniela Schoster & Prof. Henning Rust, Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie
Mit dem Klimakoffer der LMU können mit relativ einfachen Aufbauten verschiedene naturwissenschaftliche Zusammenhänge in Schülerexperimenten untersucht werden, z.B. die Absorption von Wärmestrahlung durch CO2, der Albedo-Effekt oder die Versauerung der Meere. Im Workshop lernen Lehrkräfte den Klimakoffer kennen, wie sie Experimente damit durchführen und wo sie Hintergrundmaterial bekommen.
Dienstag, den 12.11.2024
Dr. Sabrina Metzger, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 4.1 | Dynamik der Lithosphäre
Text folgt in Kürze …
Prof. Kirsten Thonicke, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK)
Landnutzung, Verschmutzung und aktueller Klimawandel haben eine Biodiversitätskrise ausgelöst, wir verlieren unsere gesunde Lebensgrundlage. Biodiversität zu schützen, ermöglicht vielfältige, positive Synergieeffekte für den Klimaschutz, weil diverse Ökosysteme resilienter sind und die Bereitstellung vielfältiger Ökosystemleistungen für uns Menschen sichern. Gleichzeitig müssen alle Maßnahmen zum Schutz der Natur unter Klimawandelbedingungen gedacht werden. In meinem Vortrag werde ich Beispiele aufzeigen, wie Simulationsmodelle helfen, diese komplexen Zusammenhänge zu erklären und wie die Wissenschaft ihr Wissen bereitstellen kann, um die Umsetzung der neuesten Erkenntnisse in Handlungen und Entscheidungen zu begleiten.
Prof. Michael Maerker, Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), Müncheberg
Die globalen Bodenressourcen werden durch Erosionsprozesse erheblich bedroht, diese führen zu einem Verlust fruchtbaren Oberbodens, einer Reduktion der Wasserspeicher-Kapazität sowie zu einem Verlust von Biodiversität und organischem Bodenmaterial. Darüber hinaus führt Bodenerosion zu Beeinträchtigungen außerhalb der vom Bodenabtrag betroffenen Flächen, da die abgetragenen Sedimente sich an unerwünschten Stellen ablagern und z.B. Wasserreservoire auffüllen oder die Wasserqualität beeinträchtigen. Speziell semiaride Regionen sind bereits massiv betroffen im Hinblick auf eine nachhaltige Agrarproduktion oder den Erhalt wichtiger Ökosystem-Funktionen. Die Herausforderungen in Verbindung mit Bodenerosionsprozessen sind vielfältig. Ihre adäquate Bewertung unter zukünftig veränderten Bedingungen wie dem Klimawandel und Änderungen in der Landnutzung ist die Voraussetzung für geeignete Maßnahmen. Deshalb wird eine Quantifizierung verschiedener Erosionsprozesse und deren Vorhersage in Raum und Zeit benötigt. Im Vortrag werden Konzepte und Methoden zur numerischen Simulation verschiedener Bodenerosionsprozesse diskutiert, Fallstudien präsentiert und Perspektiven einer integrierten Modellierung der Bodenerosion aufgezeigt.
Prof. Philipp Weis, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 3.1 | Anorganische und Isotopengeochemie
Der steigende globale Bedarf an mineralischen Rohstoffen durch Industrialisierung, Bevölkerungswachstum und Energiewende wird auch in naher Zukunft nicht durch Recycling allein gedeckt werden können. Der Critical Raw Materials Act der EU versucht daher, die Entdeckung primärer Lagerstätten zu unterstützen und die Abhängigkeit von wenigen Produktionsländern zu verringern. Die Entwicklung innovativer Konzepte für die Exploration von versteckten Lagerstätten benötigt ein großräumigeres Verständnis von lagerstättenbildenden Prozessen im Kontext der Plattentektonik. Der Vortrag stellt die Grundzüge des EU Critical Raw Materials Act vor und beschreibt, welchen Beitrag die wissenschaftliche Forschung hierzu leisten kann.
Prof. Irina Engelhardt, Technische Universität Berlin, Institut für Angewandte Geowissenschaften
Im Rahmen unserer Forschungstätigkeiten zeigt sich immer deutlicher die große Diskrepanz zwischen einerseits der natürlichen Erneuerung unserer Grundwasserressourcen und andererseits einem ansteigenden Bedarf an der Bereitstellung von Trink- und Brauchwasser in ausreichender Qualität und Quantität. Diese Schere wird im Kontext Klimawandel - wirtschaftliche Entwicklung -Braunkohleaussteig in der Region Berlin-Brandenburg sich noch weiter öffnen. Neben relativ einfach und schnell umsetzbaren Maßnahmen, wie z.B. eine Reduktion des Wasserverbrauchs, Waldumbau oder einer verbesserten Grauwassernutzung, wird es voraussichtlich noch deutliche stärkerer, d.h. effizienterer, Maßnahmen bedürfen, um eine langfristige Trinkwassersicherheit zu gewährleisten. Eine zukunftsfähige wasserwirtschaftliche Maßnahme ist die künstliche Grundwasseranreicherung, die in Ländern mit Wasserknappheit schon lange etabliert ist: Überschusswasser (Hochwasserwellen, Starkregen, aber auch gereinigtes Abwasser) kann in den tiefen Untergrund eingespeist werden und zu einem späteren Zeitpunkt, z.B. während Trockenzeiten, und an einem anderen Ort, d.h. einige Kilometer weiter im Abstrom, dann zur Entnahme aus dem Grundwasser für u.a. Brauchwasser der Industrie und Landwirtschaft zur Verfügung stehen. Neben der Standortoptimierung müssen weitere Aspekte wie die Dimensionierung der Brunnen und die Verfügbarkeit von Überschusswasser analysiert werden, um die Effizienz dieser Maßnahme beurteilen zu können. Zusätzlich wird ein hochaufgelöstes Monitoring zur Überwachung der Wasserqualität und -pfade benötigt sowie bei der Genehmigung ein Umdenken der zuständigen Behörden als auch moderne Steuerungsinstrumente zur Akzeptanzsteigerung bei den Wassernutzern.