Der Umgang mit Nichtlinearitäten und die Frage des Upscaling stellen eine der größten Herausforderungen für technische und umweltrelevante Anwendungen im Gebiet der Strömungs- und Transportphänomene in porösen Medien dar. Eine Vielzahl hierarchischer (räumlicher und zeitlicher) Skalen können in porösen Medien identifiziert werden, die im Allgemeinen mit deren Heterogenitätsstrukturen zusammenhängen. Strömungs- und Transportphänomene können von gekoppelten Mechanismen verursacht oder beeinflusst werden, die von einem nichtlinearen Zusammenspiel von physikalischen, (geo-)chemischen und/oder biologischen Prozessen herrühren. Um Probleme auf diesem Feld sinnvoll angehen zu können, ist eine interdisziplinäre Umgebung unerlässlich. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeichnen sich in den unterschiedlichsten Arbeitsgebieten aus: angewandte Mathematik, Umwelt- und Bauingenieurwesen, Geowissenschaften und Erdölingenieurwissenschaften. Die gemeinsamen niederländisch-deutschen Forschungsprojekte werden an der TU Delft, der TU Eindhoven, der Universität Utrecht und der Universität Stuttgart durchgeführt. Grundlagenforschung, so wie etwa die Anwendung stochastischer Modelle und die Entwicklung effizienter numerischer Methoden, soll mit angewandter Forschung auf Feldern wie der Optimierung von Brennstoffzellen, Sequestrierung von CO2 oder der Vorhersage von Hangrutschungen verbunden werden. Als mögliche weiterführende Themen werden auch Anwendungen in der Papierherstellung oder der Biomechanik angestrebt. Ein zentraler Aspekt des Internationalen Graduiertenkollegs ist ein Lehrprogramm, das die Unterstützung von Lehre und Forschung von jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zum Ziel hat. Dies soll erreicht werden, indem anspruchsvolle Kurse angeboten werden, die typischerweise die Fragestellungen der jungen Wissenschaftler abdecken. Außerdem soll alle vier Wochen via Videokonferenz ein Graduiertenseminar zur Diskussion von Forschungsergebnissen stattfinden. Es soll weiterhin ein Austauschprogramm geben, das Doktorandinnen und Doktoranden erlaubt, sechs bis neun Monate im Partnerland zu verbringen. Das somit entstehende internationale und interdisziplinäre Umfeld wird es Doktorandinnen und Doktoranden ermöglichen, effizient Spitzenforschung auf dem Feld der Nichtlinearitäten und des Upscaling im Untergrund durchzuführen.
Aufgrund häufiger auftretender und anhaltender Kalamitäten in der österreichischen Forst- und Holzwirtschaft sind sowohl die Transport- als auch die Lager- und Abnahmekapazitäten, durch ein vermehrtes Holzaufkommen, verteilt über das Wirtschaftsjahr im Einklang mit saisonalen Ereignissen und Schwerpunkten, verständlicherweise limitiert und führen somit zu Engpässen beim Abtransport aus dem Wald. Zusätzlich erreichen auch die Holzernteunternehmer ihre Kapazitätsgrenzen und somit können nicht sämtliche Schadholzmengen zeitnah und den Erfordernissen entsprechend aufgearbeitet und aus dem Wald abtransportiert werden. Ein einhergehender Preisverfall und mögliche sekundäre Einbußen bei der Waldbewirtschaftung in den Folgejahren verstärken somit die Suche nach möglichen Lösungen, um dieser angespannten Situation entgegenzuwirken. Eine Alternative bei der Aufarbeitung von Schadholzmengen in Folge von Kalamitäten könnte hier aber die Entrindung bei der vollmechanisierten Holzernte durch extra umgerüstete bzw. adaptierte Harvesteraggregate darstellen. Die Entrindung erfolgt hier mittels speziell konstruierter und vorkonzipierter Aggregate mit Zusatzausrüstung bereits im Zuge der Ernte im Bestand auf der Rückegasse. Zusätzlich kann hier auch noch über die Konfiguration der Entastungsmesser und den Anpressdruck der Durchzugswalzen Einfluss auf die Entrindungsqualität ausgeübt werden. Es handelt sich hierbei um einen zusätzlichen Prozess, welcher aber auch mit Zeit und Kosten verbunden ist. Die Technik der Entrindung im Bestand im Zuge der Ausformung hat ihren Ursprung in der Versorgung von Papier- und Zellstoffwerken aus Eukalyptusplantagen, wobei hier die Entrindung im Bestand aus logistischen Gründen erfolgt. Ein Einsatz der erwähnten Technik in Europa für die Bekämpfung und Eindämmung von Borkenkäferkalamitäten ist bis dato noch nicht lückenlos dokumentiert. Einzig die technische Anwendbarkeit hinsichtlich Entrindungsqualität konnte in Deutschland im Zuge eines nationalen Projektes in Zusammenarbeit des Kuratoriums für Waldarbeit und Forsttechnik (KWF) GmbH mit der Hochschule für angewandte Wissenschaften Weihen-stephan-Triesdorf eingehend dokumentiert werden, wobei hier in einem ersten Schritt nur die technischen Möglichkeiten bei ausgewählten Aggregaten untersucht wurde. Von der Entrindung durch Harvester im Bestand verspricht sich der Waldbesitzer seitens der Logistik die Möglichkeit innerhalb der Bereitstellungskette als Zwischenpuffer aufzutreten, jedoch ohne jegliche Gefahr durch das waldnahe Rundholzlager eine Brutstätte für Borkenkäfer anzubieten. Gleichzeitig verspricht man sich auch, die Gefahr einen möglichen Verlust durch Borkenkäfer als Vektoren für Bläuepilze im gelagerten Rundholz zu minimieren. Zusätzlich könnte man im noch stehenden aber bereits befallenen Holz den Borkenkäfer bekämpfen und dessen Ausbreitung und Kalamitätspotenzial einschränken. (Text gekürzt)
Citizen Science (CS; dt. Bürgerwissenschaft) ermöglicht die partizipative Forschung durch Laien, was zu einer breiteren Datenerhebung, einer Vielfalt von Methoden und einem besseren Verständnis ökologischer Prozesse führen kann. Das Autorenteam stellt wesentliche Ergebnisse zur Theorie der CS aus der einschlägigen Literatur vor. Auf Grundlage von Erfahrungen in der Projektleitung des CS-Forschungsnetzwerks agroforst-monitoring und der Kenntnis des wissenschaftlichen Diskurses über CS berichtet das Autorenteam über fünf Jahre angewandter Forschung und Netzwerkentwicklung sowie über den Austausch mit Befürworterinnen und Befürwortern sowie Kritikerinnen und Kritikern der CS. Vor dem Hintergrund eines vermeintlichen Trilemmas zwischen "Partizipation", "Skalierbarkeit" und "Datenqualität" stellt der vorliegende Beitrag den Methodenkatalog von agroforst-monitoring vor, um aus der CS-Praxis zu berichten und Stellung zu den Vor- und Nachteilen der CS zu beziehen. Entlang der partizipativen Entwicklung des Methodenkatalogs konnten fünf Lektionen für die Arbeit in CS-Projekten abgeleitet werden, die sich auf verschiedene Schritte des Forschungsprozesses beziehen. Die Entwicklung von Forschungsfragen erfolgte in Zusammenarbeit mit interessierten Personen aus der Praxis und Agroforstplanung sowie mit Bürgerinnen und Bürgern. Zugleich erforderte die Methodenentwicklung kontinuierliche Anpassungen, um eine Standardisierung zu gewährleisten und Fehler zu reduzieren. Als wesentliche Voraussetzung für den Erfolg eines CS-Projekts wurde die Bedeutung intensiver Schulungen und fortwährenden Austausches zwischen Citizen Scientists und fachwissenschaftlicher Begleitung herausgearbeitet. Dieser Dialog kann sich auch methodisch widerspiegeln, um CS-Daten zu validieren oder deren Aussagekraft durch weitere Forschung zu erhöhen. Die Herausforderungen und Chancen neben den bekannten transformativen Potenzialen von CS werden anhand konkreter Beispiele aus dem Projekt diskutiert und zur Orientierung für weitere Forschung aufbereitet.
Der Aufgabenbereich "Anbausysteme und Pflanzenernährung" beinhaltet sowohl die Weiterentwicklung integrierter Anbauverfahren insbesondere nachhaltiger Fruchtfolgesysteme unter Beachtung des Klimawandels als auch Empfehlungen zur umweltgerechten und effizienten Nährstoffversorgung, d.h.: - angewandte Forschung in den Bereichen des Integrierten Pflanzenbaus, der Umweltgerechten Landwirtschaft und des Nährstoffmanagements, - Versuchsdurchführung von Feld- und Überleitungsversuchen, - Gefäß- und Mikroparzellenversuchen, - Betreuung der agrarmeteorologischen Messstation, - Ökonomisch relevante Fruchtfolgen, Bewirtschaftungsintensitäten, organische Düngung und Beregnung, einschließlich teilschlagspezifischer Bewirtschaftung.
Introduction: By 2020, the community Wuestenrot wants to cover its energy needs through the utilization of renewable energy sources, such as biomass, solar energy, wind power and geothermal energy, within the town area of 3000 hectares. In order to elaborate a practicable scheme for realizing this idea in a 'real' community and to develop a roadmap for implementation, the project 'EnVisaGe' under the leadership of the Stuttgart University of Applied Sciences (HFT Stuttgart) was initiated. Accompanying particular demonstration projects are a) the implementation of a plus-energy district with 16 houses connected to a low exergy grid for heating and cooling, b) a biomass district heating grid with integrated solar thermal plants. Project goal: The aim of the project is to develop a durable roadmap for the energy self-sufficient and energy-plus community of Wüstenrot. The roadmap shall be incorporated in an energy usage plan for the community, that shall be implemented by 2020 and brings Wüstenrot in an energy-plus status on the ecobalance sheet. A main feature within the EnVisaGe project is the implementation of a 14,703-m2 energy-plus model district called 'Vordere Viehweide'. It consists of 16 residential houses, supplied by a cold local heating network connected to a large geothermal ('agrothermal') collector. Here PV systems for generating electricity are combined with decentralised heat pumps and thermal storage systems for providing domestic hot water as well as with batteries for storing electricity. Another demonstration project is a district heating grid fed by biomass and solar thermal energy in the neighbourhood 'Weihenbronn'. It's based on a formerly oil-fired grid for the town hall and was extended to an adjacent residential area.
Äpfel gehören zu dem am meisten konsumierten Obst weltweit und sind seit langem mit verschiedenen gesundheitlichen Vorteilen verbunden. Einer der wichtigsten Produzenten von Äpfeln ist der Norden Italiens. Aufgrund des Klimawandels und lang anhaltender Dürreperioden haben in den letzten zehn Jahren immer mehr Obstplantagen begonnen, Bewässerung zu nutzen, um das fehlende Wasser während der Trockenperioden auszugleichen. Im Rahmen des Projekts möchten wir die Rolle der Qualität des Bewässerungswassers und dessen Qualität für das wurzelassoziierte Mikrobiom von Apfelbäumen untersuchen. Wir möchten die Auswirkungen auf das Wachstum der Apfelbäume, die Apfelqualität sowie das mit den Apfelfrüchten verbundene Mikrobiom beschreiben. Da die Verwendung von Bewässerungswasser aufgrund der verlängerten Trockenperioden in Europa immer populärer wird, glauben wir, dass dieses Projekt nicht nur für die Grundlagenforschung von Bedeutung ist, um unser Verständnis der Interaktion verschiedener Umweltmikrobiome mit dem Mikrobiom von Apfelbäumen und den daraus resultierenden Auswirkungen auf das Phänotyp der Apfelbäume zu verbessern, sondern auch für die angewandte Forschung und die Entwicklung von Vorschriften zur Wasserqualität für die Bewässerung. In diesem Zusammenhang denken wir, dass Antibiotikaresistenzgene und ihre Ausbreitung aufgrund erhöhter Schadstoffwerte im Bewässerungswasser und in Apfelfrüchten von hoher Relevanz für die Verbrauchersicherheit sind. Unser Projekt konzentriert sich auf Apfelbäume von zwei Sorten, die häufig in Südtirol verwendet werden (Golden Delicious und Stark Delicious), und bezieht unterschiedliche ontogenetische Altersstufen der Bäume in unsere Analyse ein. Die Hauptziele des Projekts umfassen: Die Charakterisierung der Wasserproben, die zur Bewässerung entlang eines Gradienten des anthropogenen Einflusses des Flusses Etsch verwendet werden, unter Bewertung abiotischer und biotischer Eigenschaften. Die Untersuchung des Einflusses von Bewässerungswasser unterschiedlicher Qualität auf die Struktur und Funktion des Mikrobioms an der Pflanze-Boden-Schnittstelle. Die Definition und Charakterisierung der Anwesenheit von Metall- und Antibiotikaresistenzgenen in der Rhizosphäre von Golden Delicious- und Stark Delicious-Apfelbäumen. Die Definition und Charakterisierung der Anwesenheit von Metall- und Antibiotikaresistenzgenen in den Früchten dieser beiden Sorten, die zu den meistproduzierten in Südtirol gehören und weit in Deutschland vermarktet werden, um deren potenzielle Mobilität und Assoziation mit pathogenen Organismen zu bestimmen und das Ausmaß der Ähnlichkeit zwischen den beobachteten Resistenzen und denen von klinischem Interesse zu definieren. Die Bestimmung der Auswirkungen der Qualität des Bewässerungswassers auf die Resilienz von Apfelbäumen gegenüber Trockenheit. Unsere Studie konzentriert sich auf Wasser, das aus verschiedenen Teilen der Etsch mit unterschiedlichem anthropogenen Einfluss und Qualität entnommen wurde.
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|---|---|
| Bund | 319 |
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