Dieses Projekt analysiert den Nutzen und Wert von passiven L-Band Satellitenbeobachtungen für die Ensemble-basierte Datenassimilation mit vollgekoppelten Erdsystemmodellen für mesoskalige Einzugsgebiete. Modellauflösungen sind dabei typischerweise in der Größenordnung von 100 m für die Landkomponenten und 1 km für die Atmosphärenkomponente des gekoppelten Modells; diese ist viel höher als die der Satellitenbeobachtungen, die typischerweise mehrere 10 Kilometer beträgt. Ensemble-basierte Datenassimilation erfordert die Erzeugung von synthetischen Beobachtungen aus dem Erdsystemmodell heraus mit Hilfe eines Beobachtungsoperators, der dann mit Beobachtungen verglichen wird um das Analyseensemble zu generieren. Da der Modellzustand nicht notwendigerweise alle Informationen enthält, die der Beobachtungsoperator benötigt (dieser ist im Wesentlichen ein Strahlungstransportmodell) muss die fehlende Information aus externen Datenquellen extrahiert werden. Die zentralen Projektziele sind die Weiterentwicklung einen geeigneten Beobachtungsoperators, der es erlaubt Satellitenbeobachtungen im L-Band zu erzeugen, sowie dessen Nutzung für die Datenassimilation mit Hilfe der Terrestrial Systems Modeling Platform (TerrSysMP, Shrestha et al. 2014) gekoppelt mit dem Parallelized Data Assimilation Framework (PDAF, Nerger et al. 2013). Während wir in Phase I hauptsächlich einen flexiblen Beobachtungsoperator erstellt und validiert haben, konzentrieren wir uns in Phase II, neben weiteren Verbesserungen des Operators bezüglich Vegetation und seiner Operationalisierung, auf die eigentliche Datenassimilation. Diese umfasst (a) die Bestimmung des Biases zwischen virtuellen Beobachtungen des Datenassimilationsmodells und solchen des virtuellen wie des realen Einzugsgebietes, (b) Datenassimilationsexperimente zur Quantifizierung des Wertes solcher Beobachtungen auch im Vergleich zu anderen Beobachtungen, sowie (c) Vorverarbeitungs- und Filterungsmethoden um die niedrig aufgelösten Messungen optimal für die Systemzustandsschätzung auszunutzen.
Ziel der Studie ist es, an Probanden nach inhalativer Exposition gegenueber Fein- und Ultrafeinpartikeln in Schweissrauchen das Auftreten entzuendlicher Reaktionen der oberen und unteren Atemwege zu untersuchen. Die Untersuchung soll an 40 gesunden Probanden erfolgen, die sich je zur Haelfte aus Berufsschweissern sowie Kontrollpersonen zusammensetzen. Auswertungen dieser Ergebnisse sollen Hinweise darueber liefern, inwiefern die in der Literatur beschriebenen und kausal mit Schweissrauchexposition in Zusammenhang gebrachten Krankheitsbilder des Atemtrakts mit entzuendlichen Reaktionen einhergehen.
Ausgehend von der Analyse bestehender oekologischer Bewertungsverfahren und der Modellbildung mittels Fuzzy Logic wird ein fuzzybasiertes Modell zur Oekobilanzierung entwickelt. Durch die Nutzung fuzzybasierter Methoden koennen die in einer Datenlage vorhandenen Vagheiten beruecksichtigt und nur verbal verfuegbare Aussagen direkt in den Modellansatz integriert werden. Durch Auswertung der im Modell entwickelten Kennzahlen wird die Bewertung des Bilanzergebnisses und die Ermittlung der fuer die Bilanz wesentlichen Einflussgroessen ermoeglicht. Mittels theoretischer Ueberlegungen und exemplarischer Anwendungen fuer ausgewaehlte Prozesse der Gussteilfertigung wird gezeigt, dass die Erstellung von Oekobilanzen mit dem entwickelten Modell sinnvoll und gegenueber herkoemmlichen Methoden vorteilhaft ist. In den Modellrechnungen erfolgt ein Vergleich von Sandformverfahren in unterschiedlichen Umweltkategorien und fuer verschiedene Bilanzrahmen. Die erzielten Ergebnisse verdeutlichen, dass durch das fuzzybasierte Modell die oekologischen Aspekte der betrachteten Prozesse plausibel wiedergegeben werden und das Modell insbesondere eine bessere Interpretation und objektivere Bewertung des Bilanzergebnisses ermoeglicht.
Im Rahmen der 'Konferenz der Vereinten Nationen fuer Umwelt und Entwicklung' (UNCED) im Juni 1992 in Rio de Janeiro haben sich ueber 170 Regierungen, darunter auch die der Bundesrepublik Deutschland, dazu verpflichtet, ihre Aktivitaeten nach dem Leitbild der nachhaltigen Entwicklung (Sustainable Development) auszurichten. Die Agenda 21, die als Schlussdokument der Konferenz von Rio verabschiedet wurde, stellt in ihrem Kapitel 28 die besondere Rolle der Kommunen bei der Verwirklichung dieses Leitbildes heraus. Die Kommunen sollen mit allen Gruppierungen ihrer Buergerschaft in einen Konsultationsprozess eintreten und eine Lokale Agenda 21, einen kommunalen Aktionsplan fuer eine nachhaltige Entwicklung, erarbeiten. In der Bundesrepublik Deutschland werden inzwischen in zunehmendem Masse solche Lokalen Agenda 21-Prozesse initiiert. Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Evaluierung von Lokalen Agenda 21-Prozessen und die Erarbeitung von methodischen Grundlagen fuer die Initiierung und Durchfuehrung solcher Prozesse, insbesondere auch in kleineren Staedten und Gemeinden. Ein weiterer Schwerpunkt der Betrachtung liegt auf den Moeglichkeiten der Zielfindung im Handlungsfeld 'Siedlungsentwicklung' bei der Erarbeitung einer Lokalen Agenda 21.
Fernerkundung des Bodens mittels traditioneller (stereoskopische Auswertung von Luftbildern) und moderner Verfahren (Auswertung von Multispektral-Scaner-Aufnahmen mit Hilfe der EDV).
Die Atmosphäre und die Vegetation der Erdoberfläche beeinflussen sich gegenseitig durch bidirektionale Austauschprozesse. Modelle zur Wetter- und Klimavorhersage basieren auf einem mechanistischen Verständnis dieser Interaktionen. Die Vorhersagen und die grundlegenden Theorien funktionieren allerdings nur im Falle einer gut durchmischten (turbulenten) atmosphärischen Grenzschicht. Wenn jedoch stabile atmosphärische Bedingungen vorherrschen, wie typischerweise nachts der Fall, dann sind die bisherigen Theorien nicht ausreichend, um zuverlässige Vorhersagen zu treffen. Um oberflächennahe turbulente Austauschprozesse während stabiler atmosphärischer Schichtung mechanistisch zu verstehen und neue Theorien zu entwickeln, sind zunächst neuartige Mess- und Analyse-Methoden notwendig. Ziel dieses Projekts ist die Beobachtung und Charakterisierung von oberflächennahen Prozessen in der stabilen atmosphärischen Grenzschicht durch eine neuartige Kombination von Mess- und Analysemethoden. Mit einem hochauflösenden in-situ Messkubus (20x20x5m), der sich innerhalb eines größeren mittels Fernerkundung überwachten Raumes (500x500x1000m) befindet, können Bewegung und Strukturen von Temperatur gleichzeitig in Raum und Zeit erfasst werden. Dieser skalenübergreifende Ansatz erlaubt es, nicht-periodische, nicht gut gemischte und räumlich heterogene Bewegungen der Luft nahe der Erdoberfläche zu erfassen. Die gewonnenen Daten werden mittels neuester stochastischer Auswerteverfahren analysiert, um die (nicht-)turbulenten Bedingungen und deren Durchmischung zu charakterisieren. Der wissenschaftliche Gewinn des Projektes liegt in einem wegweisenden innovativen Ansatz, um Modelle in den Bereichen Strömungsmechanik und Erd-System Wissenschaften zu validieren, und so zu einem verbesserten Verständnis unseres Lebensraums, der Schnittstelle zwischen Land und Atmosphäre, zu führen.
Die Erfahrungen aus dem Betrieb der Kernkraftwerken sind eine wesentliche Erkenntnisquelle zur Beurteilung und Weiterentwicklung des Sicherheitsniveaus der Anlagen. Betriebserfahrungen werden daher seit langem systematisch ausgewertet. In dem vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) initiierten Vorhaben liegt der Schwerpunkt auf den Aspekten, die anlagenübergreifend von Bedeutung sind. Das Öko-Institut ist an der Auswertung von meldepflichtigen Ereignissen und sonstigen sicherheitsrelevanten Informationen zum Betriebsgeschehen beteiligt. Dies steht in engem Zusammenhang mit der laufenden Beratung und Zusammenarbeit mit der zuständigen Fachabteilung im BMU. Die inhaltlichen Schwerpunkte werden zum einen durch das aktuelle Tagesgeschehen bestimmt. Zum anderen sind die vom Öko-Institut eingebrachten Arbeitspunkte darauf ausgerichtet, moderne Aspekte in der Ereignisauswertung zu ergänzen (z.B.: ausgewogene Berücksichtigung menschlicher, technischer und organisatorischer Faktoren; internationale Entwicklungen; Einbeziehung zusätzlicher Informationsquellen). Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH durchgeführt.
Das Forschungsprojekt verfolgt das Ziel, beobachtbare Änderungen in der Geomorphodynamik und im Landschaftshaushalt nordpolarer Räume systematisch zu erfassen und deren Verursachung zu ergründen. Als Arbeitshypothese dient die Diskussion und Szenarienentwicklung des globalen Klimawandels ('Global Warming'), wobei von einer natürlichen Erwärmung seit der Mitte des 19. Jahrhunderts und einer potentiellen, progressiven und anthropogenen Klimabeeinflussung ('Treibhauseffekt') der letzten 60 Jahre ausgegangen wird. Als Modellregion wurde dafür das Adventtal und Umgebung in West-Spitzbergen ausgewählt. Kriterien waren dabei ein weit ausgedehntes, facettenreiches Periglazialrelief, gute Erreichbarkeit und Zugänglichkeit, die Verfügbarkeit von Karten- und Luftbildmaterial sowie die Zugriffsmöglichkeiten auf meteorologische Daten. Mit Hilfe einer detaillierten Kartierung und Dokumentation sollen subrezente, rezente und aktuell sich verändernde geomorphodynamische Prozesse als Indikatoren für Klimaänderungen (insbesondere Erwärmung) systematisch getestet, klassifiziert und bewertet werden. Weiterhin wird versucht, mögliche Auswirkungen einer Klimaveränderung im Landschaftshaushalt polarer Regionen als Szenario zu ermitteln.
In diesem Projekt werden die Grundlagen für den geplanten Monitor Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) erarbeitet. Dessen Implementierung ermöglicht eine detailliertere, kleinräumigeren Einschätzungen der Flächennutzungsentwicklung und wird so erstmals auch eine Bewertung der Entwicklung hinsichtlich von Leitbildern der Raumentwicklung (z. B. Innen- vor Außenentwicklung) auf verschiedenen räumlichen Ebenen ermöglichen. In diesem Projekt muss eine Vielzahl vorwiegend methodischer Fragen beantwortet werden. Wie können die dem Monitor zugrundeliegenden Geobasisdaten deutschlandweit automatisiert aufbereitet und ausgewertet werden. Welche Indikatoren sind in der Praxis von Bedeutung und wie können diese berechnet werden? Wie kann mit den heterogenen Fortführungsständen der einzelnen Bundesländer umgegangen werden? Wie kann die riesige Datenmenge strukturiert, kleinteilig und interaktiv im Internet visualisiert werden? Nach Fertigstellung der konzeptionellen Grundzüge wird das Projekt anfänglich die Datengrundlagen zusammenstellen (Datenhomogenisierung, Fehlerberichtigungen, Aufbereitung administrativen Gebietsstände, Einführung eines Zeitschnittmanagements, Metadatenbeschreibung, Datenaggregationen auf verschiedenen administrativen Gebietseinheiten). Parallel dazu werden die methodischen Grundlagen für den Monitor entwickelt. Das umfasst die Konzeption und Umsetzung eines geeigneten Datenbankmodells, die Erstellung und Testung von Datenaufbereitungs- und Indikatorberechnungsprogrammen und die Entwicklung von Methoden der automatisierten Qualitätskontrolle (Plausibilitätsteste usw.) Letzteres ist angesichts der Datenmenge und der späteren Belastbarkeit der räumlich sehr hochauflösenden Indikatoren von besonderer Bedeutung. Letztlich werden in dem Projekt auch die Grundlagen für die Visualisierung der Monitorergebnisse geschaffen. Die Ergebnispräsentation umfasst einerseits eineautomatisierte Erstellung von räumlich und/oder zeitlich vergleichenden Ergebnisberichten zur Flächenentwicklung (downloadbar im PDF-Format). Parallel dazu werden für eine verbessert räumlichen Wahrnehmung die Indikatorenwerte auch in graphischer Form via WebGIS visualisiert. Hierzu müssen unter Beachtung von Standards (u. a. OGC, INSPIRE) geeignete Programmoberflächen geschaffen werden. Das Projekt baut auf umfangreiche Vorarbeiten im IÖR auf und wird wegen seiner Bedeutung (dauerhaftes, deutschlandweites Flächenmonitoring) auch mit verschiedenen Experten in Deutschland abgestimmt. Die Realisierung des IÖR-Monitors erfolgt schrittweise. Nach Abschluss der konzeptionellen Arbeiten wird ein Set wichtiger Kernindikatoren berechnet und zeitnah veröffentlicht. Dieses wird dann sukzessiv um weitere Indikatoren ergänzt, die dann wiederholt berechnet und veröffentlicht werden. Später ist auch die Integration der Kennwerte retrospektiver Zeitschnitte geplant.
Auswertung von Versuchsflaechen in Bergmischwaeldern im bayerischen Alpenraum, Entwicklung eines expositions- und neigungssensitiven Konkurrenzmodells, Anlage von Wuchsreihen in Fichten-Tannen-Buchen-Bestaenden und Anpassung des Wachstumssimulators SILVA2.0 an diese Bestandesform.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1705 |
| Europa | 6 |
| Global | 1 |
| Kommune | 9 |
| Land | 97 |
| Schutzgebiete | 2 |
| Wirtschaft | 10 |
| Wissenschaft | 569 |
| Zivilgesellschaft | 31 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 1698 |
| Text | 7 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 7 |
| Offen | 1698 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1626 |
| Englisch | 223 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 21 |
| Keine | 951 |
| Webseite | 746 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1127 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1316 |
| Luft | 918 |
| Mensch und Umwelt | 1704 |
| Wasser | 839 |
| Weitere | 1705 |