El Niño/Southern Oscillation (ENSO) ist die dominate Mode der Klimavariabilität des gekoppelten Ozean-Atmosphäre-Systems im tropischen Pazifik und ergibt sich aus einem komplexen Zusammenspiel zwischen verstärkenden und dämpfenden Feedbacks. Angesichts seiner großen sozioökonomischen Auswirkungen ist es sehr wichtig genau vorherzusagen, wie sich ENSO unter der globalen Erwärmung verändern wird. Obwohl in den letzten Jahrzehnten Verbesserungen bei der Simulation von ENSO erreicht wurden, bleibt eine realistische Darstellung von ENSO und seiner Projektion unter der globalen Erwärmung eine Herausforderung. Die Projektionen von ENSO unterscheiden sich stark zwischen den Klimamodellen, die an den Phasen 3 und 5 des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP3 und CMIP5) teilnehmen. Obwohl diese Modelle ENSO simulieren, der in einfachen Indizes mit Beobachtungen übereinstimmt, unterscheidet sich die zugrunde liegende Dynamik stark von der beobachteten. In Beobachtungen wächst eine anfängliche SST-Anomalie während ENSO-Ereignissen durch windinduzierte Änderungen der Ozeandynamik. Dieser Tendenz wirkt ein dämpfendes Feedback der atmosphärischen Wärmeflüsse entgegen, insbesondere durch die Sonneneinstrahlung (SW) und latenten Wärmeflüsse. In den meisten Klimamodellen ist jedoch das Wind-SST-Feedback zu schwach und das SW-SST-Feedback fehlerhaft positiv, so dass ENSO ein Hybrid aus Wind-getriebener und SW-getriebener Dynamik ist. In den Modellen mit dem größten Fehler trägt der SW-SST-Feedback zum Wachstum der SST-Anomalie in ähnlichem Maße wie das Wind-SST-Feedback bei. In den Klimamodellen existiert ein breites Spektrum an ENSO-Dynamiken, das die große Streuung der ENSO-Projektionen für das 21. Jahrhunderts erklären könnte.Im IMBE21C-Projekt untersuchen wir die Auswirkungen der Modellfehler auf die ENSO-Projektionen. Mit einer neuen Methode, der „Offline Slab Ocean SST“, können wir die Rolle der verstärkenden und dämpfenden Feedbacks quantifizieren. Dafür separieren wir die SST-Änderungen der Wind-getriebenen Meeresdynamik von der durch atmosphärische Wärmeflüsse verursacht werden. In diesem Projekt werden wir diese Methode verwenden, um den Antrieb und die Dämpfung in der beobachteten ENSO-Dynamik zu quantifizieren und mit dem in Klimamodellen simulierten ENSO zu vergleichen, um die Fehler in der simulierten ENSO-Dynamik zu identifizieren und zu quantifizieren. Des Weiteren werden wir den Einfluss der fehlerhaften ENSO-Dynamik auf die Projektionen von ENSO im Klimawandel analysieren, indem wir die Modelle in Gruppen mit realistischer und fehlerhafter ENSO-Dynamik unterteilen. Darüber hinaus werden wir die Gesamtunsicherheit der projizierten ENSO-Amplitudenänderung in Modellunsicherheit, Szenariounsicherheit und Unsicherheit aufgrund interner Variabilität aufteilen. Insgesamt zielt das IMBE21C Projekt darauf ab, durch innovative Methoden die Quellen von Unsicherheiten in ENSO-Projektionen zu identifizieren und diese zu reduzieren.
Die stratosphärische Ozonschicht absorbiert die UV-C und UV-B Sonnenstrahlung und schützt damit Pflanzen, Tiere und Menschen vor Strahlenschäden. Durch anthropogen emittierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) wird die Ozonschicht abgebaut. Da FCKWs seit dem Montrealer Protokoll stark zurückgegangen sind, werden halogenierte Verbindungen wie Chlormethan (CH3Cl), die aus natürlichen Quellen freigesetzt werden, für den Abbau der Ozonschicht in der Stratosphäre zunehmend relevant. CH3Cl ist das am häufigsten vorkommende chlorhaltige Spurengas in der Erdatmosphäre, das für etwa 17% der durch Chlor katalysierten Ozonzerstörung in der Stratosphäre verantwortlich ist. Daher wird CH3Cl vornehmlich die zukünftigen Gehalte an stratosphärischem Chlor bestimmen. Die aktuellen Schätzungen des globalen CH3Cl-Budgets und die Verteilung der Quellen und Senken sind sehr unsicher. Ein besseres Verständnis des atmosphärischen CH3Cl-Budgets ist daher das Hauptziel dieses Projektes.Die Analyse stabiler Isotopenverhältnisse von Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C) und Chlor (Cl) hat sich zu einem wichtigen Werkzeug zur Untersuchung des atmosphärischen CH3Cl-Budgets entwickelt. Das zugrundeliegende Konzept besteht darin, dass das atmosphärische Isotopenverhältnis einer Verbindung wie CH3Cl gleich der Summe der Isotopenflüsse aus allen Quellen angesehen werden kann, korrigiert um den gewichteten durchschnittlichen kinetischen Isotopeneffekt aller Abbauprozesse. Dadurch ist es möglich, die Bedeutung wichtiger Quellen und Senken mit bekannten Isotopensignaturen zu entschlüsseln. Eine Grundvoraussetzung für detaillierte Hochrechnungen des globalen Budgets ist die Bestimmung der durchschnittlichen Isotopenverhältnisse von H, C und Cl des troposphärischen CH3Cl. Aufgrund der relativ geringen Konzentration von atmosphärischem CH3Cl von ~550 ppbv stellt dies eine große messtechnische Herausforderung dar. Daher liegt der Schwerpunkt dieses Antrags auf der erfolgreichen Entwicklung von Dreifachelement-Isotopenmethoden zur genauen Messung von atmosphärischem CH3Cl.Im ersten Schritt wird ein Probenahmesystem für große Luftmengen konstruiert und für die Messungen der stabilen Isotopenverhältnisse von CH3Cl optimiert. Das Probenahmegerät wird zunächst im Labor getestet und dann zum Sammeln von Luftproben an drei verschiedenen Orten eingesetzt: an der Universität Heidelberg, am Hohenpeißenberg und im Schneefernerhaus. Die Probenahmen werden über einen Zeitraum von einem Jahr durchgeführt, um möglichst auch saisonale Schwankungen zu erfassen. Die Isotopenverhältnisse der Proben werden mit modernsten massenspektrometrischen Methoden im Labor gemessen. Die Ergebnisse aller Standorte und Zeitpunkte werden in der Gesamtheit evaluiert, um die durchschnittlichen stabilen H-, C und Cl-Isotopenwerte einschließlich ihrer saisonalen Schwankungen darzustellen. Abschließend werden die Daten hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für komplexe numerische Modelle kritisch diskutiert.
Das Phytoplankton des Südozeans wird von der Kieselalge Fragilariopsis dominiert. Sie spielt eine wichtige Rolle für dessen Primärproduktion. Marine Primärproduktion wird durch spezifische Wechselwirkungen auf engstem Raum zwischen Mikroalgen und Bakterien gesteuert und durch ihren gegenseitigen Bedarf an essentiellen Spurenelementen, Mikro- und Makro-Nährstoffen getrieben. Aktuelle Mikrobiomstudien an verschiedenen Phytoplanktonarten deuten darauf hin, dass sie einzigartige Mikrobiome beherbergen, die innerhalb der Planktonarten über lange Zeitskalen hinweg stabil sind. Doch die mechanistischen Prozesse, die gerichtete Assoziationen zwischen Mikroalgen und Bakterien verursachen, sind kaum verstanden.Die Haupthypothese dieses Antrags postuliert, dass Fragilariopsis vergleichbare Erkennungsstrategien als Reaktion auf Umweltbakterien benutzt, wie Tiere und Pflanzen, trotz der phylogenetischen Distanz zwischen Kieselalgen und höheren Eukaryoten. Diese hypothetische Analogie ermöglicht den Disziplinen-übergreifenden Transfer von sehr gut etablierter biochemischer Methodik zu Immunität und Mikrobiomen von Tieren und Pflanzen auf eine marine Mikroalge.Das Konzept aktiver Erkennung und Selektion ist im Kontext von Immunität multizellulärer Organismen, bis zu multizellulären marinen Makroalgen, gut verstanden, nicht aber für Mikroalgen. Solche Reaktionen werden durch rezeptorvermittelte Erkennung von bakteriellen Substanzen ausgelöst und durch gut untersuchte Signalkaskaden (z.B. über Stickstoffmonoxid, NO) vermittelt. Dies führt zur Regulation von quantifizierbaren Stress-Antworten, wie intrazellulären reaktiven Sauerstoffspezies oder zu einer Verschiebung des Glutathion- zu Glutathion-Disulfid-Verhältnisses. Teilweise wurden diese Reaktionen auf zellulären Stress in Mikroalgen bereits verifiziert und es gibt erste Hinweise auf NO-Signalkaskaden und NO-Synthetase Genen in Diatomeen. Dieser Antrag befasst sich daher mit relevanten Fragestellungen des DFG SPP zur Notwendigkeit eines "besseren Verständnisses polarer Prozesse und Mechanismen" und der "Reaktion [von im Südozean beheimateten Organismen] auf veränderte Umweltbedingungen". Konkret werden wir verschiedene Bakterien aus Fragilariopsis-Mikrobiomen isolieren, kultivieren und identifizieren. Parallel dazu werden verschiedene Fragilariopsis-Ökotypen axenifiziert. In Kokultur-Testsystemen werden wir bekannte und etablierte chemische und molekulare Messverfahren einsetzen, um intra- und extrazelluläre Reaktionen von Fragilariopsis auf Bakterien und molekulare bakterielle Signale, wie z.B. Lipopolysaccharide, zu charakterisieren und zu quantifizieren. Das kurzfristige Ziel ist, eine Reaktion von Fragilariopsis auf Bakterien oder bakterielle Signalmoleküle zu bestätigen. Langfristig wollen wir den Erkennungsprozess unter zukünftigen Südozean-Klimabedingungen experimentell erforschen, um die Anfälligkeit des Fragilariopsis-Holobionten unter diesen Klimaveränderungen zu verstehen.
Die Knaus GmbH, Untere Mühle 1, 72505 Krauchenwies-Bittelschieß beantragt die wasserrechtliche Entscheidung zum ökologischen Umbau der Wasserkraftanlage „Mühle Knaus“ und Erteilung des Wasserbenutzungsrechts zur Wehranlage im „Kehlbach“, auf den Grundstücken Flst. Nrn. 110, 111, 112, 129, 130, 133, 139 und 141, Gemarkung Bittelschieß, Gemeinde Krauchenwies im Landkreis Sigmaringen.
Für diese Vorhaben war eine allgemeine Vorprüfung des Einzelfalls gemäß § 7 Absatz 1 i.V.m. Anlage 1 Nr. 13.14 Bau und Betrieb von Wasserkraftanlagen, 13.18.1 Gewässerausbau des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) durchzuführen. Die Pflicht zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung besteht, wenn die Vorprüfung ergibt, dass das Vorhaben nach Einschätzung der zuständigen Behörde aufgrund überschlägiger Prüfung erhebliche nachteilige und bei der Zulassungsentscheidung im Trägerverfahren nach § 25 Abs. 2 UVPG zu berücksichtigende Umweltauswirkungen haben kann.
Mit der Vorprüfung auf der Basis der Planunterlagen, eigener fachlicher Kenntnis und den Rückmeldungen beteiligter Träger öffentlicher Belange wurden die in Anlage 3 UVPG aufgeführten Kriterien berücksichtigt und begründet.
Geplant ist die Herstellung der Durchgängigkeit an der Wasserkraftanlage „Mühle Knaus“ mit nachträglicher Erteilung des Wasserrechts für den bestehenden Aufstau an der Wehranlage und Ableitung des Wassers in den Triebwerkskanal mit Wiedereinleitung. Die „Mühle Knaus“ besitzt ein wasserrechtliches Altrecht und wurde mit dem Kehlbachausbau ab 1961 so verändert, dass im verlegten „Kehlbach“ eine neue Wehranlage errichtet wurde und der bisherige Bachlauf zum Triebwerkskanal wurde. Trotz begonnenem Planfeststellungsverfahren erfolgte kein Beschluss und damit kein Wasserrecht für die Wasserbenutzungsanlage.
Zur Herstellung der Durchgängigkeit im „Kehlbach“ wird ein Umgehungsgerinne als Fischauf- und Fischabstieg, eine Rechenanlage mit Fischschutz sowie den notwendigen Folgemaßnahmen wie Aufweitung des Unterwasserkanals, Einbau einer Buhne, Bau einer Spülrinne und Anpassung der Sohle im Einlaufbereich beantragt. Auch ein Antrag für das Wassernutzungsrecht zum Aufstau, zur Ableitung und Wiedereinleitung des Wassers liegt der unteren Wasserbehörde vor und wird im Gesamten betrachtet.
Die Maßnahmen finden im Gewässer II. Ordnung „Kehlbach“ sowie auf den zur Mühle gehörenden Grundstücken statt. Für die Anwohner, Besucher des Umfeldes und für die Beschäftigten der landwirtschaftlichen Betriebe kommt es zu baubedingten Auswirkungen wie Lärm-, Staub- und Abgasemissionen. Da aber nur eine kurzzeitige Belästigung erfolgt, ist nicht mit erheblichen Auswirkungen auf Menschen insbesondere auf die menschliche Gesundheit zu rechnen.
Im Bereich der Maßnahmen befinden sich Tiere wie Vögel und Insekten, im Gewässer vor allem Bachforellen. Die Bepflanzung wird teilweise entfernt und nach Abschluss der Bauarbeiten wieder standortgerecht bepflanzt. Tiere und Pflanzen können durch die Bauarbeiten kurzzeitig be-einträchtigt werden. Durch Bauzeitenregelungen und Fischbergung wird diese Beeinträchtigung minimiert. Der temporäre Eingriff verbessert durch die Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit und der Mindestwasserführung am Wasserkraftstandort die Situation für das Fließgewässer sowie die Fauna und Flora. Es ist nicht mit dem Verlust biologischer Vielfalt zu rechnen, sie wird vielmehr gestärkt.
Für die gesamten Maßnahmen werden im Gewässer, am Ufer und in angrenzenden Bereichen ca. 521 m² Fläche bau- und anlagenbedingt in Anspruch genommen. Der Eingriff in das Gewässer durch den Einbau der Buhne mit Wasserbausteinen benötigt eine Fläche von ca. 18 m². Der Boden ist baubedingten Auswirkungen durch die Abtragung, die Lagerung und den Wiedereinbau ausgesetzt. Durch den Einsatz von Maschinen und Fahrzeugen besteht die Gefahr des Eintrags von Stoffen in den Untergrund. Nach Wiederherstellung des Geländes wird nicht mit der Ver-schlechterung von Bodenfunktionen gerechnet.
Durch die Regulierung des Umgangs mit Maschinen und Fahrzeugen wird vermieden, dass gewässergefährdende Stoffe in das Grundwasser oder das Fließgewässer gelangen. Die Mindestwasserführung im „Kehlbach“ ist u.a. Ziel der Wasserrahmenrichtlinie und wurde auf das Gewässer abgestimmt, daher ist mit keiner nachteiligen Veränderung des Wassers zu rechnen. Die Hochwassersituation ist bei der Maßnahme betrachtet worden und soll keine nachteilige Änderung erfahren. Grundwasser wird nicht direkt tangiert.
Aufgrund der Kleinräumigkeit der Maßnahme und der Topographie ist nicht mit Auswirkungen auf Luft und das Klima zu rechnen. Unter Berücksichtigung von Vermeidungs- und Minimierungsmaßnahmen ist nicht mit erheblichen nachteiligen Umweltauswirkungen zu rechnen.
Die allgemeine Vorprüfung des Einzelfalls kommt daher zum Ergebnis, dass keine erhebliche Beeinträchtigung der zu prüfenden Schutzgüter erfolgt.
Aus den vorgenannten Gründen wird festgestellt, dass für das beantragte Vorhaben keine Verpflichtung zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung besteht. Diese Feststellung wird hiermit entsprechend § 5 Abs. 2 UVPG der Öffentlichkeit bekannt gegeben.
Gemäß § 5 Abs. 3 UVPG ist diese Feststellung nicht selbständig anfechtbar, eine Anfechtung kann nur zusammen mit der Zulassungsentscheidung erfolgen. Die Unterlagen zur Feststellung der UVP-Pflichtigkeit können nach den Vorschriften des Umweltinformationsgesetzes im Landratsamt Sigmaringen, Leopoldstraße 4, 72488 Sigmaringen während der Servicezeit eingesehen werden.
Sigmaringen, 14.10.2025
Landratsamt
-Fachbereich Umwelt und Arbeitsschutz-
gez.
Andreas Geiger