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 und von der Berliner Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie als Fortbildung anerkannt.
Während dieser zweitägigen 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 2026: Geoökosysteme im Wandel (II)
Termin: 23./24. November
Programm (vorläufig)
Das Programm wird innerhalb der kommenden Wochen vervollständigt.
Montag, den 23.11.2026
Prof. Martin Herold, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 1.4 | Fernerkundung und Geoinformatik
Wälder spielen eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem, indem sie Kohlenstoff speichern, den Wasser- und Energiehaushalt beeinflussen und die Biodiversität erhalten. Gleichzeitig gehören sie zu den Ökosystemen, die besonders stark von den Folgen des Klimawandels betroffen sind – etwa durch zunehmende Trockenheit, Hitze, Stürme und Schädlingsbefall. Moderne Methoden der Erdbeobachtung ermöglichen eine kontinuierliche und großräumige Erfassung von Veränderungen in Waldstruktur, Vitalität und Kohlenstoffdynamik. Der Vortrag beleuchtet die Wechselwirkungen zwischen Wald und Klima im globalen Wandel und zeigt auf, welchen Beitrag satellitengestützte Fernerkundung zum Verständnis, Monitoring und nachhaltigen Management von Waldökosystemen leisten kann.
Dr. Stefanie Pötz, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 3.2 | Organische und Erdoberflächengeochemie
Um glaubwürdige Aussagen über das Klima der Zukunft machen zu können, benötigen wir zuverlässige Modelle, die zuverlässige Daten über das Klima der Vergangenheit verwenden. Neben systematische Daten über z.B. die Temperatur, die der Mensch erst seit ca. 150 Jahren erfasst, stehen der Wissenschaft verschiedene natürliche Klimaarchive zur Verfügung, um zuverlässige Aussagen über z.B. die Paleo-Temperatur oder den Paläo-CO2-Gehalt in der Atmosphäre machen zu können. Die Organische Geochemie nutzt verschiedene fossile organische Moleküle aus Sedimentgesteinen, sogenannte Biomarker, um das Klima in der geologischen Vergangenheit zu rekonstruieren.
Dr. Iris Wolf, Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena
Das Amazon Tall Tower Observatory (ATTO) ist eine Forschungsstation mitten im Amazonas Regenwald. Ziel des deutsch-brasilianischen Forschungsprojekts ist die Untersuchung der komplexen Wechselwirkungen zwischen dem größten Regenwald der Erde und der Atmosphäre. Dafür kommen an dieser einzigartigen Station mit ihrem 325 Meter hohen Messturm über 200 Ökologen, Meteorologinnen, Atmosphärenchemiker und Biogeowissenschaftlerinnen aus aller Welt zusammen. Sie untersuchen, welche Rolle des Amazonas für das Weltklima spielt, und wie sie der Klimawandel schon heute auf dieses Ökosystem auswirkt. Forschungsschwerpunkte sind Austauschprozesse und Budgets von Treibhausgasen sowie flüchtigen, biogenen Verbindungen, der Kohlenstoffkreislauf, chemische Prozesse in der Atmosphäre, Wolkenbildung und die Ökologie des Waldes.
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.
Prof. Simona Regensprung, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 4.3 | Geoenergie
Kritische Rohstoffe sind wirtschaftlich bedeutende Rohstoffe, deren Versorgung aufgrund hoher Importabhängigkeit, begrenzter Verfügbarkeit oder geopolitischer Risiken als besonders unsicher gilt. Dazu gehören z.B. Lithium, Seltene Erden oder Kupfer. Die gleichzeitige Nutzung geothermischer Fluide zur Wärmegewinnung und Lithiumförderung gewinnt für Betreiber von Geothermieanalgen und Investoren zunehmend an Bedeutung. Sie bietet die Möglichkeit, sowohl Klimaziele als auch die Vorgaben des europäischen Critical Raw Material Act zu unterstützen. Der Lithiumgehalt von Tiefenwässern hängt dabei stark von den geologischen und geochemischen Eigenschaften des jeweiligen Reservoirs ab. Besonders das Norddeutsche Becken rückt aufgrund hoher Lithiumkonzentrationen in tiefen Solen aus Buntsandstein- und Rotliegend-Sandsteinen in den Fokus der aktuellen Forschung am GFZ.
Dr. Iris Wolf, Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena
geeignet ab Klassenstufe 8
Das Forschungsprojekt ATTO hat fächerübergreifende Bildungsmaterialien für aktives Lernen konzipiert. Die Materialien sind so gestaltet, dass sich Schüler*innen ab Klassenstufe 8 die Inhalte selbst erarbeiten können – ideal zum Beispiel für Vertretungsstunden oder Projekttage. Auf zehn doppelseitigen Kopiervorlagen verteilen sich u. a. die Themen Kohlenstoffkreislauf, VOCs –flüchtige organische Verbindungen, fliegende Flüsse und globale Partikelreise. Die Schüler*innen lernen Berufsfelder in der Forschung kennen und werden bei Aufgaben zu Reporter*innen sowie zu Forschenden beim Experimentieren. Im Workshop schauen wir uns die Materialien und die optionale AR-Anwendung gemeinsam an und haben Gelegenheit einen Teil der Übungen zu bearbeiten. So sind die Teilnehmer*innen bestens vorbereitet, die Bildungsmaterialien direkt im Anschluss im Unterricht einzusetzen.
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.
Alexandra Wille, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, GFZ-Schülerlabor
geeignet für die Klassenstufen SEK I
Themen-Fokus: Schwammstadt & Wasserressourcen
Wie wichtig Wasser für unsere Zivilisation ist, wird oft erst durch Krisen deutlich. Manche Städte versuchen sich durch einen Wandel im Stadtbau gegen Klimarisiken wie Starkregen, Hitze und Trockenheit zu wappnen.
„Was ist eigentlich eine Schwammstadt?“ – „Ist sie die Antwort auf die zunehmende Wasserknappheit in Deutschland?“ – „Und wo kann ich das mit meiner Klasse vor Ort sehen?“
Dieser Workshop bietet Ihnen praxisnahe Impulse für den Unterricht zum Thema Wasser.
- Wissen: Was ist eine Schwammstadt? Chancen und Grenzen für den Wasserhaushalt in Berlin.
- Exkursion: Wo in der Umgebung lassen sich Schwammstadt-Konzepte finden?
- Experiment: Durchführung von Hands-on-Versuchen zum Thema Starkregen & Böden.
- Tool: Praktische Anwendung der Gobalwaterstorage Homepage für den Unterricht.
Dienstag, den 24.11.2026
Dr. Jens Strauss, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Forschungsstelle Potsdam
Die Erforschung der dauerhaft gefrorenen Böden der Arktis ist interdisziplinär und vereint Ansätze aus den Geowissenschaften, der Biologie und der Klimamodellierung. Für geowissenschaftlich Interessierte bietet sie nicht nur Einblicke in einzigartige Ökosysteme, sondern auch eine praxisnahe Perspektive auf die globalen Herausforderungen des Klimawandels. Der arktische Permafrost speichert große Mengen an organischem Kohlenstoff, Stickstoff sowie Schadstoffe, Bakterien und Viren, die sich über Jahrtausende angesammelt haben. Mit der globalen Erwärmung beginnt dieser dauerhaft gefrorene Boden aufzutauen, wodurch diese Stoffe potenziell freigesetzt werden können. Aus globaler Perspektive ist insbesondere die zusätzliche Freisetzung der Treibhausgase Kohlendioxid und Methan von großer Bedeutung, da sie weitreichende Auswirkungen auf das Klimasystem hat. Die Umwandlung des Permafrosts von einer Kohlenstoffsenke zu einer Quelle stellt eine zusätzliche Rückkopplung im Klimasystem dar und verringert das verbleibende Kohlenstoffbudget zur Begrenzung der menschengemachten Erderwärmung. Deshalb sollte Permafrost in Klimamodellen und Risikobewertungen stärker berücksichtigt werden, um zukünftige Entwicklungen möglichst realistisch abzubilden. Obwohl die Freisetzung der gespeicherten Stoffe schrittweise erfolgt, ist das Zeitfenster für wirksame Gegenmaßnahmen begrenzt. Neben der konsequenten Reduktion von Treibhausgasemissionen ist die Erforschung der Permafrostdynamik daher essenziell, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die arktischen Böden und die damit verbundenen globalen Rückkopplungsmechanismen besser zu verstehen.
Dr. Monika Korte, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Sektion 2.3 | Geomagnetismuss
Der Vortrag gibt zunächst einen kurzen Überblick über die verschiedenen vom Erdsystem ausgehenden Naturgefahren. Der spezielle Fokus liegt dann auf einer der weniger bekannten Naturgefahren, dem Weltraumwetter. Mit diesem Begriff sind Einflüsse aus dem Weltraum auf unseren Lebensraum gemeint. Insbesondere spielt hierbei die Interaktion des Sonnenwinds mit dem Erdmagnetfeld eine Rolle. Im Vortrag wird die Schutzfunktion des Erdmagnetfelds erklärt und es werden die möglichen Auswirkungen von Sonnenstürmen dargestellt.
Dr. Florian Ruff, Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie
Immer häufiger werden in den Nachrichten die gefährlichen Auswirkungen von längeren Trockenperioden sowie häufigeren Starkniederschläge auf unsere Gesellschaft erwähnt. Wie passt das eigentlich genau zusammen? Wie verändert sich vor allem der Starkniederschlag in Mitteleuropa aufgrund des Klimawandels? Und wie wird dessen Einfluss auf Extremereignisse bestimmt? Diese und andere Fragen werden im Vortrag anhand kürzlich aufgetretener Extremereignisse wie dem Hochwasser in Süddeutschland 2024, der Ahrtal-Flut 2021 und dem Starkregen in Berlin 2017 sowie durch Erkenntnisse aus aktuellen, realistischen und forschungsrelevanten Klimasimulationen beantwortet und verständlich erklärt.
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.
Dr. Boris Reusch, Lise-Meitner-Schule
geeignet ab Klassenstufe 10
Wie hängen die Zufriedenheit der Gesellschaft, die Bevölkerungsentwicklung und der Wohlstand mit dem Klimawandel zusammen? Welche Mechanismen und Aktionen sind wichtig und welche Interessen verfolgen einzelne Entscheidungsträger? Dies sind Fragen, denen wir im neuen Spiel Dangers & Dwellers auf den Grund gehen. Gamification ist die Methode, um die abstrakten Zusammenhänge erfahrbar zu machen. Lerngruppen spielen in acht verteilten Rollen von Wissenschaftlern über Lokalpolitik bis Notfallrettung gemeinsam gegen Naturkatastrophen wie Überflutung, Erdbeben und Erdrutsche.
Dangers & Dwellers ist ein semikollaboratives Rollenspiel, wurde von der Universität Florenz entwickelt und bereits an Schulen in Italien erprobt. Wir haben die Spielkarten, Spielbrett und Anleitung übersetzt und bieten im Rahmen des Workshops eine Vorstellung und Erprobung. Für Lernende ab 16 Jahren im Unterricht Geografie, Politik, Sozialkunde, Naturwissenschaften etc. Das Spielmaterial ist als Open Educational Resource (OER) zum Download verfügbar.
Alexandra Wille, GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, GFZ-Schülerlabor
geeignet für die Klassenstufen SEK I
Themen-Fokus: Schwammstadt & Wasserressourcen
Wie wichtig Wasser für unsere Zivilisation ist, wird oft erst durch Krisen deutlich. Manche Städte versuchen sich durch einen Wandel im Stadtbau gegen Klimarisiken wie Starkregen, Hitze und Trockenheit zu wappnen.
„Was ist eigentlich eine Schwammstadt?“ – „Ist sie die Antwort auf die zunehmende Wasserknappheit in Deutschland?“ – „Und wo kann ich das mit meiner Klasse vor Ort sehen?“
Dieser Workshop bietet Ihnen praxisnahe Impulse für den Unterricht zum Thema Wasser.
- Wissen: Was ist eine Schwammstadt? Chancen und Grenzen für den Wasserhaushalt in Berlin.
- Exkursion: Wo in der Umgebung lassen sich Schwammstadt-Konzepte finden?
- Experiment: Durchführung von Hands-on-Versuchen zum Thema Starkregen & Böden.
- Tool: Praktische Anwendung der Gobalwaterstorage Homepage für den Unterricht.
Die Veranstaltung wird in der Regel von der Senatsverwaltung für Bildung, Wissenschaft und Forschung sowie vom brandenburgischen Ministerium für Bildung, Jugend und Sport als Fortbildung für Lehrkräfte anerkannt.