In den theoretischen Ansätzen der naturwissenschaftlichen Ökosystemanalyse stehen die Interaktionen von Populationen im Vordergrund, während das ökonomische System oft nur durch einen Parameter dargestellt wird. Umgekehrt wird in umweltökonomischen Modellen das Ökosystem häufig nur durch einen Parameter berücksichtigt. Dieses Forschungsprojekt zielt auf eine ausgewogenere Modellierung, die die Interaktionen innerhalb des Ökosystems, Interaktionen innerhalb des ökonomischen Systems und, besonders wichtig, wesentliche Interaktionen zwischen beiden Systemen berücksichtigt. Dazu wird im ersten Schritt die Leistungsfähigkeit ökonomischer Methoden in der Ökosystemanalyse untersucht. Im zweiten und zentralen Schritt werden ökonomische Modelle integriert mit Ökosystem-Modellen analysiert. Die methodische und theoretische Bedeutung des Forschungsprojekts liegt in der Bereitstellung innovativer statischer und dynamischer Allokationsmodelle, einschließlich der Multi-Spezies-Modelle, die Ökosystem und Ökonomie als gleichwertige Modellbestandteile behandeln und mit denen die Beziehungen zwischen beiden Systemen detaillierter als bisher analysiert werden können.
Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, die interspezifische Diversität von Ektomykorrhizapilzen (EcM) für die Phosphoraufnahme und Ernährung von Bäumen in Pakquirierenden und P-rezyklierenden Ökosystemen zu untersuchen. Der Fokus wird auf der Buche als einer ektomykorrhizalen Hauptbaumart dieser Ökosysteme liegen. Folgende Punkte sollen adressiert werden:(i) Die Pilzgesellschaften P-akquirierender und -rezyklierender Ökosysteme unterscheiden sich, weil in dem ersten Fall P mit Hilfe organischer Exsudate aus Mineralien gelöst werden muss und im zweiten Fall P mit Hilfe saprophytischer Enzyme aus der organischen Materie freigesetzt werden muss, um pflanzenverfügbar zu sein. Um diese Hypothese zu prüfen, werden Pilze in verschiedenen Bodenkompartimenten und Wurzel-assoziierte Pilze mittels Hochdurchsatzsequenzierung erfasst und funktionalen Gruppen zugeordnet. Die aktive EcM Gesellschaft wird durch Kombination von Morphotyping und ITS Sequenzierung quantifiziert. Die Pilzprofile werden in Relation zu Bodenparametern, mikrobieller Aktivität und sekretierten Phosphatasen und Oxalat-produzierenden EcM Aktivitäten analysiert.(ii) Der zeitliche Verlauf des P Bedarfs und der P Aufnahme in Relation zu Phänologie und saisonalen Veränderungen der EcM Gesellschaft ist nicht bekannt. Durch Applikation von radioaktivem Phosphat zu verschiedenen wichtigen Zeitpunkten wie Blattaustrieb, früher Sommer, Spätsommer, Herbst und Winter soll die Aufnahme und pflanzeninterne Allokation von P bestimmt werden. Dabei wird auch die P-Akquisition der EcM Gesellschaft spezifisch erfasst und ihre enzymatischen Aktivitäten untersucht. Des Weiteren werden Biomasse der Pflanze und Morphologie des Wurzelsystems, Gesamt-P sowie der Einbau von P in freie Mikroben untersucht. Mit Hilfe dieser Daten soll ein Modell für die Aufnahme und Allokation von P in Relation zu ektomykorrhizaler, mikrobieller und pflanzlicher Aktivität entwickelt werden.(iii) Um die Beiträge spezifischer EcM für die P Aufnahme zu erfassen, soll eine neue Methode für zeitlich und räumlich aufgelöste Flussmessungen von radioaktivem P etabliert werden. Nach Installation und Kalibrierung der Messanlage mit Hilfe einfacher Modellpflanzen (Pappel), sollen die Beiträge unterschiedlicher EcM Arten für die P Aufnahme und Translokation an jungen Buchen untersucht werden. Dies Daten sollen zur Verbesserung des obigen Modells genutzt werden. Insgesamt werden diese Untersuchungen einen wichtigen Beitrag zur Rolle der EcM Diversität im P Zyklus unterschiedlich P versorgter Ökosysteme liefern.
The ATAAC project aims at improvements to Computational Fluid Dynamics (CFD) methods for aerodynamic flows used in today's aeronautical industry. The accuracy of these is limited by insufficient capabilities of the turbulence modelling / simulation approaches available, especially at the high Reynolds numbers typical of real-life flows. As LES will not be affordable for such flows in the next 4 decades, ATAAC focuses on approaches below the LES level, namely Differential Reynolds Stress Models (DRSM), advanced Unsteady RANS models (URANS), including Scale-Adaptive Simulation (SAS), Wall-Modelled LES, and different hybrid RANS-LES coupling schemes, including the latest versions of DES and Embedded LES. The resources of the project will be concentrated exclusively on flows for which the current models fail to provide sufficient accuracy, e.g. in stalled flows, high lift applications, swirling flows (delta wings, trailing vortices), buffet etc. The assessment and improvement process will follow thoroughly conceived roadmaps linking practical goals with corresponding industrial application challenges and with modelling/simulation issues through stepping stones represented by appropriate generic test cases. The final goals of ATAAC are: - to recommend one or at most two best DRSM for conventional RANS and URANS- to provide a small set of hybrid RANS-LES and SAS methods that can be used as reference turbulence-resolving approaches in future CFD design tools - to formulate clear indications of areas of applicability and uncertainty of the proposed approaches for aerodynamic applications in industrial CFD - Contributing to reliable industrial CFD tools, ATAAC will have a direct impact on the predictive capabilities in design and optimisation, and directly contribute to the development of Greener Aircraft.
Objective: The proposed project will develop a method for scaling down the analysis of policy impacts on multifunctional land uses and on the economic activities. This method will rely on micro-simulation and multi-agents models, designed and validated at municipality level using input from stakeholders. The models will address the structural evolution of the populations (appearance, disappearance and change of agents) depending on the local conditions for applying the structural policies on a set of municipality case studies. We shall consider policies related to use of Structural Funds (SFs), Cohesion Fund (CF), Preaccession funds (PAFs) and EAFRD (respectively CAP). This project will include the following actions: - Review the EU structural policies, identify driving forces at EU, national and regional levels for multifunctional land use activities and provide baselines for the design of national and regional scenarios on multifunctional land use activities. - Interaction with stakeholders: pre-model engagement with stakeholders in terms of scenario design and formulating agent decision rules for agent-based models, on-model engagement with stakeholders mirroring agent-based models, and post-model engagement with stakeholders in terms of assessing model outputs. - Design and develop micro-simulation and multi-agents models, of local dynamics and of the impact of European structural policies at the municipality level. - Build a mapping between available data on municipalities and prototypical, contrasted evolutions of micro-simulation and agent based models. This will allow us to aggregate the results provided by these models at a regional level, on a set of regional case studies, and to compare these results with existing models at regional scale. - Investigate the potential of the approach to design a method that enhances the scope of Strategic Environmental Assessment (SEA), Environmental Impact Assessment (EIA) and Sustainable Impact Assessment (SIA). Prime Contractor: Centre National du Machinisme Agricole, du Génie Rural, des Eaux et des Forets; Antony; France.
The primary goal of this poly-project is to improve quantification and predictability of hazardous mass movements including landslides, snow avalanches, and debris flows. The project includes experts from 9 different institutes at EPF Lausanne, ETH Zürich and WSL. We plan laboratory and field experiments, spatial analyses of hill-slope failures, development of new modeling approaches and new measurement methodology. These will be integrated in a common platform for modeling and hazard assessment as well serving certain training and educational purposes related to hill-slope hazards. The different experimental and modeling activities will be conducted in close collaboration between the institutes with open access to data and results for all participants. Within TRAMM the Research Unit Mountain Hydrology and Torrents focus on two particular aspects related to shallow landslides: a) The two-dimensional simulation of water fluxes along a hillslope that is potentially susceptible to failure. We use the model HillVi (Weiler, Univ. of British Columbia) for that purpose. The focus will be on the statistical distribution of water saturation across the investigated slope. b) The quantification of mechanical effects of roots on slope stability. Within this scope we compare different methods for the monitoring and the description of rooted soils. The distribution of the obtained local rooted-soil strength would be abstracted to generate a map of bonds , finally coupled with other important parameters in a SOC-like approach (self-organised criticality).
Glaciers around the world have retreated over the 20th century, which is also true of tropical glaciers. Although the characteristics of tropical glaciers (a high sensitivity to moisture-related climate variables) also apply to the glaciers on Kilimanjaro (Equatorial East Africa), studying their behavior requires a special view. This is because different glacier systems exist on Kilimanjaro: tabular-shaped ice bodies on the summit plateau, and slope glaciers below the summit plateau on the mountains steep flanks. The plateau glaciers are margined by vertical ice cliffs that - once they are established - lead to an irreversible areal recession of the plateau glaciers, regardless of the mass balance on the plateau glaciers horizontal surface. A preceding project could demonstrate that the main climatic reason of the current glacier retreat on Kilimanjaro (which commenced around 1880) is a regionally drier climate since the late 19th century, and that the glaciers show a much higher sensitivity to precipitation fluctuations than to air temperature changes. It also became clear that current climate pushes the glaciers close to disappearance, which raises the question under which climate conditions those glaciers could form and exist at all. The present project therefore aims at reconstructing at least 500 years of glacier history on Kilimanjaro and climate change in the tropics, to identify potential phases of an ice-free summit of Africas highest mountain. Since other precipitation-sensitive proxies (particularly lake levels) indicate greater climate fluctuations before 1880 than afterwards, it is likely that glacier existence on Kilimanjaro summit follows a relatively short-term cycle. On-site meteorological measurements with automatic weather stations will continue in the proposed project, in order to run.
EPIKUR bewertet die Potentiale von Agrarerzeugnissen anhand von Ertragslücken und ungenutzten Bodenressourcen in Kasachstan, der Ukraine und Russland. Die Ertragslücken werden dabei durch Verknüpfung von räumlich expliziten Pflanzenwachstumsmodellen mit betrieblichen Effizienzanalysen bestimmt. Zur Ermittlung der Ertragspotentiale der brachliegenden landwirtschaftlichen Flächen wird ein räumliches Allokationsmodell verwendet. Die zukünftigen Produktionspotentiale werden anhand von Szenarien des technischen Fortschritts, des Klimawandels und der Wirtschaftlichkeit von Rekultivierung berechnet. Die Bewertung der Ertragssteigerung beinhaltet auch eine Trade-off Analyse zwischen mit der Rekultivierung verbundenen CO2 Emissionen und deren wirtschaftlichen Nutzen. EPIKUR trägt somit zur Förderung der Wissenschaft und zum Verständnis landwirtschaftlicher Potentiale in Transformationsländern bei. Folgende Qualifikationsarbeiten sind Bestandteil des Projekts: - The potential of Russia to increase its wheat production through cropland expansion and intensification (Bearbeitung: Florian Schierhorn)
Es erfolgt die Identifikation und intertemporalen Allokation nachhaltiger - d.h. nach ökonomischen, ökologischen und sozialen Kriterien effektiver und effizienter - Antriebskonzepte auf Basis verbesserter wirtschaftswissenschaftlicher Modelle für die Akteure (Politik - Anbieter - Nachfrager) sowie das Gesamtsystem des Verkehrssektors. Konkrete Handlungsempfehlungen werden abgeleitet an die Politik bezüglich vorteilhafter Selbstbindungsmechanismen und wirtschaftspolitischer Instrumente sowie an die Anbieter bezüglich der Entwicklung und Implementierung innovativer Antriebskonzepte. Durch Integration der Modelle A-C in einem dynamischen Bestands-Fluss-Modell und eine ganzheitliche Bewertung unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten wird in D das Gesamtoptimum bestimmt. Zunächst werden die wesentlichen Entscheidungsparameter und -interdependenzen mit Hilfe eines dynamischen Bestands-Fluss-Modelles (D1) ermittelt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen erfolgen eine iterative Abstimmung mit den akteursspezifischen Modellen sowie die Konkretisierung der Untersuchungsszenarien (D2). Auf dieser Basis werden die Szenarien anhand ökologischer, (gesamt-)ökonomischer und sozialer Kriterien bewertet (D3). Auch dieses Modell wird generisch entwickelt und für einen etablierten (Dtld.) und einen aufstrebenden Markt (China) auf Basis von Datensätzen der Volkswagen AG validiert.
Der Verkehrssektor trägt wesentlich zu globalen Umwelt-, Ökonomie- und Sozialproblemen bei. Eine Möglichkeit der Entwicklung hin zu nachhaltiger Mobilität stellen alternative Antriebssysteme dar, wie beispielsweise in Form von Hybrid-, Elektro- oder Wasserstofffahrzeugen. Eine Vielzahl dieser Technologien befindet sich aktuell noch im Stadium der Entwicklung, sodass wesentliche Parameter nicht abschließend ermittelt sind. In Verbindung mit den zum Teil divergierenden Interessen der beteiligten Akteure des Automobilsektors - Politik, Anbieter und Nachfrager - und den zwischen ihnen bestehenden Interdependenzen zeichnet sich die weitere marktseitige Entwicklung als ungewiss ab. Neben diesen technischen und marktseitigen Unsicherheiten führen zum Teil konfliktäre ökonomische, ökologische und soziale Folgen dazu, dass eine antizipierende Bewertung der alternativen Antriebskonzepte unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten aus heutiger Sicht schwierig ist. Vor diesem Hintergrund besteht die wissenschaftliche Zielsetzung des Projekts STROM in der Entwicklung verbesserter wirtschaftswissenschaftlicher Modelle zur Entscheidungsunterstützung für die einzelnen Akteure des Verkehrssektors - Politik, Anbieter und Nachfrager. Die Kombination und iterative Verknüpfung der Teilmodelle zu einem Gesamtmodell dient dann der ganzheitlichen Bewertung von Antriebsstrategien unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten. Das inhaltliche Ziel ist dabei die Identifikation und intertemporale Allokation nachhaltiger Antriebskonzepte für Deutschland und China.
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| Förderprogramm | 22 |
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