Neues Portal für globale Wärmestromdaten heatflow.world macht wissenschaftlich kuratierte Geothermiedaten zugänglich

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Das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung und die International Heat Flow
Commission (IHFC) haben das neue globale Portal für terrestrische
Wärmestromdaten heatflow.world offiziell gestartet. Es bietet Zugang zum
bisher umfassendsten wissenschaftlich validierten globalen
Wärmestromdatensatz von über 100.000 Datenpunkten und vielfältigen
Metadaten. Daten über den Wärmefluss aus dem Erdinneren liefern
grundlegende Einblicke in die geodynamische und tektonische Entwicklung
der Erdkruste und bilden die Grundlage für die Bewertung erneuerbarer
geothermischer Ressourcen.

Das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung und die International Heat Flow
Commission (IHFC) haben das neue globale Portal für terrestrische
Wärmestromdaten heatflow.world offiziell gestartet. Es bietet Zugang zum
bisher umfassendsten wissenschaftlich validierten globalen
Wärmestromdatensatz von über 100.000 Datenpunkten und vielfältigen
Metadaten. Daten über den Wärmefluss aus dem Erdinneren liefern
grundlegende Einblicke in die geodynamische und tektonische Entwicklung
der Erdkruste und bilden die Grundlage für die Bewertung erneuerbarer
geothermischer Ressourcen.

Die Veranstaltung zur Eröffnung des neuen Portals, an der über 110
Personen teilnahmen und die international gestreamt wurde, fand am 8. Juli
2025 auf dem Telegrafenberg-Campus des GFZ statt. Sie markierte einen
wichtigen Meilenstein in der Entwicklung einer offenen und
qualitätsgesicherten geowissenschaftlichen Dateninfrastruktur von und für
die Community.

Prof. Susanne Buiter, Wissenschaftliche Vorständin des GFZ, schaltete das
Portal offiziell frei:

„Globale Dateninfrastrukturen wie heatflow.world sind das Herzstück der
modernen Geowissenschaften. Sie ermöglichen die Überprüfung von Modellen
anhand realer Daten und machen neue Entdeckungen möglich. Dafür sind eine
breite Beteiligung der Community und die langfristige Wiederverwendbarkeit
der Daten unerlässlich. Das GFZ ist stolz darauf, diese Plattform im
Dienste der internationalen geowissenschaftlichen Gemeinschaft zu hosten
und zu unterstützen.“

Hintergrund: Bedeutung von hochqualitativen und harmonisierten
Wärmeflussdaten

Der Wärmefluss ist eine der wenigen physikalischen Messgrößen, die einen
direkten Einblick in die tiefe thermische Struktur der Erde erlauben. Er
ist ein Schlüsselparameter in Disziplinen wie Geodynamik, der Erforschung
geothermischer Energie, Tektonik und Paläoklimaforschung.

Wärmestromdaten werden aus der Messung von Temperatur und
Wärmeleitfähigkeit von Gestein gewonnen, sowohl an Land, etwa bei
geothermischen Bohrungen, als auch bei ozeanischen Messkampagnen mit
Sonden am Meeresgrund.

Bisher haben uneinheitliche Standards und fragmentierte Datensätze, die
über Jahrzehnte aus Publikationen zusammengetragen wurden, den weltweiten
Zugang zu harmonisierten und qualitäts-kontrollierten Wärmestromdaten sehr
eingeschränkt.

Die neue Plattform: eine Forschungsinfrastruktur

Die neue Plattform, die am GFZ in Zusammenarbeit mit der TU Dresden und
zahlreichen internationalen Partnern entwickelt wurde, bietet nun den
bisher umfassendsten wissenschaftlich validierten globalen
Wärmestromdatensatz, der vollständig an den FAIR-Prinzipien (Findable,
Accessible, Interoperable, Reusable) ausgerichtet ist. Sie ermöglicht
Forschenden die Suche, Filterung und Bewertung von über 100.000
Wärmestromdatenpunkten, die mit umfangreichen Metadaten, Provenienz und
einem neu-entwickeltem Qualitätsbewertungssystems beschrieben sind.

„Das Portal ist mehr als nur eine Datenbank, es ist eine
Forschungsinfrastruktur, die dazu dient, Disziplinen und Generationen
wissenschaftlicher Arbeit miteinander zu verbinden“, sagt Dr. Sven Fuchs,
Leiter des Projekts am GFZ, stellvertretender Vorsitzender der IHFC und
Leiter der Task Force 8 zum Wärmefluss in der Lithosphäre im Rahmen des
Internationalen Lithosphärenprogramms (ILP).

Phase 1 abgeschlossen: Fünf Jahre der Neubewertung von globalen
Wärmestromdaten

Der Start des Portals krönt die Ergebnisse der Arbeiten des IHFC Global
Heat Flow Data Assessment Projektes, welches maßgeblich vom Projekt
Innerspace und des DFG-geförderten Welt Wärmestrom Datenbank Projektes
(WHDB) gefördert wurden. Zwischen 2022 und 2025 konzentrierte sich das vom
GFZ in Zusammenarbeit mit der TU Dresden geleitete WHDB-Projekt auf die
systematische Neubewertung der fragmentierten und uneinheitlich
digitalisierten und erfassten globalen Wärmestromdaten. Diese hatten trotz
ihrer großen Bedeutung für verschiedene geowissenschaftliche
Fragestellungen in den letzten Jahrzehnten kaum strukturelle und
inhaltliche Aktualisierungen erfahren.

Zu den wichtigsten Errungenschaften dieser ersten Phase gehören:

•       Die Datengrundlage der globalen Wärmestromdatenbank hat sich mit
über 100.000 Einträgen mehr als verdoppelt.
•       Gleichzeitig verdreifachte das Team die Zahl der referenzierten
wissenschaftlichen Veröffentlichungen, von denen viele zuvor unbekannt
oder unzugänglich waren.
•       Es wurde ein mehrdimensionales Qualitätsbewertungssystem
entwickelt, welches es den Nutzer:innen ermöglicht, Daten auf der
Grundlage von methodischer Zuverlässigkeit, numerischer Unsicherheit und
anderen Störeffekten zu filtern.
•       Das neue Portal bietet eine erhebliche Verbesserung bei der Suche
und Auswahl anwendungsspezifischer Daten, dem Umfang der beschreibenden
Metadaten und deren Vollständigkeit und ermöglicht so die
Reproduzierbarkeit von geodynamischen, geothermischen und
paläoklimatischen Studien.
•       In Zusammenarbeit mit der Internationalen Heat Flow Community
wurde beispielsweise im Rahmen von Online-Workshops eine gemeinsame
Datenstruktur und Bewertungsrahmen entwickelt, welche die gemeinsame
Grundlage für das globale Assessment stellte.

In der Praxis bedeutet dies, dass die Forschenden nun unterschiedliche
Messungen am selben Ort nachvollziehen, die gegebenenfalls angewandten
Korrekturmodelle identifizieren und die wissenschaftliche Aussagefähigkeit
der einzelnen Datenpunkte bewerten können.

Eine unmittelbare Folge davon ist, dass Forschende bei regionalen
Neubewertungen, wie sie zum Beispiel in Deutschland durchgeführt wurden,
entdeckt haben, dass der Untergrund möglicherweise wesentlich mehr
Wärmeenergie enthält als bisher angenommen. Diese Informationen sind
sowohl für die wissenschaftliche Forschung als auch für die nachhaltige
Energieplanung wertvoll.

Phase 2 am Start: Auf dem Weg zu einem umfassenden Portal für den
Wärmehaushalt der Erde

Aufbauend auf diesem Erfolg geht das Projekt nun in eine zweite Phase. Das
Global Heat Flow Portal Project (2025-2028) wird ebenfalls von der DFG
finanziert. Diese neue Phase, an der wiederum die TU Dresden und nun auch
die Universität Bremen/MARUM beteiligt sind, zielt darauf ab, die
Bewertung der globalen Daten abzuschließen und die Möglichkeiten des
Portals zu erweitern, einschließlich:

•       der Integration von Datensätzen zu Untergrundtemperaturen und
thermischen Eigenschaften,
•       erweiterter Analyse und Integration von unveröffentlichten marinen
Wärmestromdaten,
•       der Einbeziehung von modellbasierten thermischen Randbedingungen
und
•       der Entwicklung und Integration erweiterter Analysemethoden zur
Quantifizierung von Unsicherheiten und zur Qualitätskontrolle.

Dieser nächste Schritt wird nicht nur die auf der Generalversammlung der
„International Union of Geodesy and Geophysics“ (IUGG) 2019 in Montreal
eingeleitete Neubewertung der Datenbank abschließen, sondern auch
heatflow.world als langfristige Forschungsdaten-Infrastruktur für die IHFC
und die internationale geowissenschaftliche Gemeinschaft etablieren.

Die Auftaktveranstaltung: Eine Vision für offene, globale, datengetriebene
Forschung

Auf der Auftaktveranstaltung kamen führende Wissenschaftler:innen zu Wort,
darunter Prof. Dr. Tilman Spohn (DLR-Institut Berlin), Dr. Ivone Jiménez-
Munt (GEO3BCN-CSIC, Barcelona) sowie hochrangige Vertreter:innen von GFZ
und IUGG. Die Veranstaltung betonte die Bedeutung von gut kuratierten und
validierten Daten mit transparenter Provenienz für die Planeten- und
Erdsystemforschung. Da der Wärmestrom ein entscheidender, aber noch viel
zu wenig genutzter Parameter ist, eröffnete das Portal neue Möglichkeiten
für multidisziplinäre Zusammenarbeit und digitale Forschungsabläufe.

Mehr als nur eine Datenbank

Regionale Neubewertungen, wie z.B. in Deutschland, haben bereits ein
deutlich größeres geothermisches Potenzial aufgezeigt als bisher
angenommen. Dies ist ein gutes Beispiel, um zu zeigen, wie
qualitätskontrollierte Wärmestromdaten die angewandte Wissenschaft und
nationale Energiestrategien beeinflussen können. heatflow.world ist eine
umfassende Community-Plattform, die es Forschenden und Entscheidenden
ermöglicht, Modelle anzutreiben, Unsicherheiten zu reduzieren und
wissenschaftliche und gesellschaftliche Ziele zu verbinden.

Das globale Wärmestromdatenportal ist jetzt unter
https://portal.heatflow.world/ online erreichbar.