Das Hauptziel des ComparCE Projekts ist eine umfassende Einschätzung verschiedener Climate Engineering (CE) Maßnahmen gegeneinander und gegenüber Mitigationsbemühungen. Dabei sollen insbesondere Modelunsicherheiten berücksichtigt werden, da eine solche Einschätzung im CE Fall ausschließlich auf Modellsimulationen beruht. In diesem Projekt wollen wir darüber hinaus Fragen beantworten, die unserer Meinung bislang im CE Zusammenhang nicht bearbeitet wurden. Als ersten und zentralen Schritt wollen wir untersuchen welche Metriken und Indikatoren für die Beurteilung von CE Methoden, und somit für das gesamte Schwerpunkt Programm, wichtig sind und wie diese sich von den Metriken im Kontext von Klimawandel unterscheiden. Diese Art der Forschung gab es im Kontext Klimawandel bereits, sie fehlt bislang aber für CE. Durch Austausch mit internationalen Forschergruppen wurde klar, dass eine die wahrscheinlichste Implementierung von CE Maßnahmen aus einer Kombination der verschiedenen Technologien besteht. Daher wollen wir in diesem Projekt untersuchen wie das Erdsystem auf eine Kombination verschiedener CE Maßnahmen reagiert, und ob es möglich ist die Signale der einzelnen Methoden jeweils zuzuordnen. In diesem Zusammenhang werden wir ebenfalls untersuchen ob und wie die Effektivität der CE Maßnahmen vom Hintergrund-Klimazustand abhängt und ob z.B. der Zeitpunkt der Umsetzung von CE eine Rolle spielt. Darüber hinaus wollen wir robuste, regionale CE Muster untersuchen um ebenfalls auf die regionalen Auswirkungen von CE eingehen zu können. Das ist besonders wichtig, weil für die lokale Öffentlichkeit regionale Klimaextreme mehr Bedeutung haben als globale Mittelwerte. Diese Analysen werden ebenfalls den Findungsprozess der Metriken informieren. Zusätzlich wird die plötzliche Terminierung von CE Maßnahmen im Kontext der Geschwindigkeit des Terminations-Schocks untersucht. Schlussendlich basiert die gesamte Beurteilung von CE Maßnahmen auf Modellergebnissen, daher finden wir, dass ein wichtiger Beitrag für die CE Debatte eine Beurteilung der model-internen Unsicherheiten ist. Diese werden mit Anhang von Änderungen der Wahrscheinlichkeitsverteilung von Metriken quantifiziert, so können zum Beispiel aussagen über die Wahrscheinlichkeit einer Richtwert-Überschreitung der gegebenen Zukunftsszenarien getroffen werden. Die Ergebnisse diese Projekts erlauben eine umfassende Einschätzung der untersuchten CE Maßnahmen gegenüber Migration, unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in Modellen, den Zukunftsszenarien und Metriken, welche im Laufe des Projekts iterative mit anderen Teilprojekten diskutiert werden.
Durch die kurze Zeitreihen von Abflusszeitreihen und die wenige darin enthaltenen Extremereignissen ergeben sich große Unsicherheiten bei der Abschätzung von Hochwasserereignissen mit einem Wiederkehrintervall größer als 100 Jahren. Für die Ermittlung von seltenen Hochwässern sollte die lokale Hochwasserstatistik an einem Pegel daher durch zusätzliche Informationen gestützt werden. Eine Variante besteht in der Ermittlung von zusätzlichen Stützstellen im Extrapolationsbereich. Diese Stützstellen können durch obere Grenzen von bislang in vergleichbaren Klimaregionen beobachteten Hochwasserabflüssen bereitgestellt werden. Die Regionalisierung von Hochwasserkenngrößen ist eine weitere Methode, um zusätzliche Informationen zu erhalten. Nach dem Prinzip 'trading space for time wird bei einer Hochwasserregionalisierung die limitierte Abflussmessreihe an einem Pegel durch die Hinzunahme von Zeitreihen von benachbarten Pegeln aus einer vergleichbaren hydrologischen Region erweitert. Mit der Methode der Hochwasserregionalisierung können ausgewählte Hochwasserquantile auf unbeobachtete Gebiete übertragen werden. Forschungsziele: Abschätzung von oberen Grenzen durch die Anwendung von empirischen und probabilistischen Hüllkurven; Integration der oberen Grenzen in die Hochwasserstatistik; Entwicklung und Anwendung eines Regionalisierungsansatzes basierend auf Prozesstypen; Ermittlung von ausgewählten Hochwasserquantilen für alle Gemeinden in Sachsen.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Zerstörung historischer Bausubstanz erfolgt oftmals durch das Kaputtsanieren infolge der Unkenntnis über die Entwicklung historischer Bauweisen, der Auswahl ungeeigneter Materialien und Methoden, der falschen Beurteilung des Zusammenwirkens alter und neuer, industriell hergestellter Baustoffe sowie infolge der Missachtung bauphysikalischer Grundregeln. Ziel der Forschungsarbeit ist es, die Ursachen der Zerstörung historischer Substanz bei bereits abgeschlossenen Sanierungen und darin begründeter Folgeschäden zu ermitteln und unter Hinzunahme aktueller Forschungsergebnisse und Langzeiterfahrungen übertragbare Empfehlungen für eine nachhaltige, fachgerechte, Substanz schonende Sanierung aufzuzeigen. Damit wird sowohl ein wichtiger Beitrag zum Erhalt der aus städtebaulicher Sicht besonders wertvollen innerstädtischen Altbaubestände, als auch für den wirtschaftlichen und verantwortungsbewussten Umgang mit Fördermitteln geleistet. Fazit: Betrachtet man die zunehmenden Anforderungen der von der Bundesregierung erlassenen EnEV im Vergleich zu den von der WTA erarbeiteten Anforderungen an die Fachwerkinstandsetzung Merkblätter 8 - 1 bis 8 - 9 und Ergänzungsblätter, lässt sich eine zunehmende Diskrepanz der schadfreien Umsetzung insbesondere von nachträglichen Dämm-Maßnahmen sowie eine zunehmende Verunsicherung bei Planern, Handwerkern, Energieberatern und Bauherren feststellen. Die Ergebnisse aus dem Bauschadensprojekt verdeutlichen, dass nach wie vor ein Defizit bei den Planungsleistungen und der handwerklichen Umsetzung von Fachwerksanierungen besteht. Das betrifft insbesondere die Methode der Auswahl und Kombination von Baustoffen, Bauteilen und Systemen, aber auch die Fehleinschätzung der daraus resultierenden bauklimatischen Veränderungen. Der Aspekt der Billigsanierung steht meist im Vordergrund der Überlegungen; bautechnisch relevante Gesichtspunkte, wie z.B. Witterungseinflüsse, Einflüsse aus dem Nutzerverhalten, technische Möglichkeiten und Grenzen einer dauerhaften Fugenabdichtung in Fachwerkgebäuden, Anwendung von Berechnungsverfahren und Simulationsprogrammen werden in ihrem Stellenwert unterschätzt. Daher sollte der Wissensstand für Handwerker, Planer und Institutionen mit Hilfe von berufsbegleitenden Qualifizierungsmaßnahmen deutlich zu verbessert werden, aber auch mit Hilfe von Seminaren und Vorlesungsreihen für Studenten schon berufsvorbereitend ein höherer Wissensstandard angestrebt werden.
Dieser Antrag bezieht sich auf die Erforschung zeitlicher und räumlicher Variationen chemolithoautotropher Mikroorganismen an verschiedenen Hydrothermalsystemen des Mittelatlantischen Rückens. Generell soll der Transfer von Energie und Kohlenstoff aus der geologischen in die biologische Welt durch mikrobielle Stoffwechselwege untersucht werden. Die Schwerpunkte bilden zum einen die Untersuchung der Funktion der Substrate und der chemischen Fluidkomponenten als Energiequelle für die autotrophen Gemeinschaften und zum anderen die Erforschung der verwendeten CO2 Fixierungswege. In diesem Zusammenhang sind die Epsilonproteobacteria von besonderem Interesse. Um die angeführten Ziele zu erreichen, werden molekularbiologische Methoden wie auch Kultivierungsexperimente verwendet. Die Antragstellerin wird mit Geophysikern, Geochemikern und Geologen kooperieren, da die mikrobiologischen Untersuchungen auf eine gründliche physiko-chemische und mineralogische Charakterisierung des umgebenden Habitats, in dem die chemolithoautotrophen Organismen leben, angewiesen sind. Die Forschungsergebnisse werden unser Wissen zu den frei lebenden chemolithoautotrophen Mikroorganismen und ihrer Funktionalität erweitern, wie auch zu einem besseren Verständnis von geologisch-biologischen Interaktionen an hydrothermalen Tiefseequellen führen.
Nitrateinträge stellen nach wie vor eine der Hauptbelastungen der Gewässer in Deutschland dar. Dies belegt die Bestandsaufnahme zur EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) eindrucksvoll: in über der Hälfte der Grundwasserkörper in Deutschland gilt die Einhaltung des Nitratgrenzwertes von 50 mg/l als nicht sicher. Während in den letzten Jahrzehnten große Erfolge bezüglich der Reduzierung von Nährstoffeinträgen aus punktförmigen Quellen erzielt werden konnten, gilt dies nicht in gleicher Weise für Einträge aus diffusen Quellen. Obwohl Kooperationen zwischen Wasserversorgern und der Landwirtschaft als dem Hauptverursacher diffuser Nährstoffeinträge Erfolge verzeichnen konnten, reichen die bisherigen Aktivitäten nicht aus um den guten Zustand der Gewässer in Deutschland zu erreichen. Nach Artikel 9 der WRRL sollte die Landwirtschaft an den Kosten, die Trinkwasserversorgern durch Nitratbelastungen entstehen, 'angemessen beteiligt werden. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, welche Kosten Trinkwasserversorgern durch Nitrateinträge aus der Landwirtschaft tatsächlich entstehen (inklusive Umweltkosten) und wie diese momentan gedeckt werden. Darüber hinaus gilt es zu untersuchen, wie die einzelnen Bundesländer die Vorgaben der WRRL umsetzen wollen, welche Maßnahmekosten entstehen werden und wie diese finanziert werden sollen. Ziele des Vorhabens: Aufgrund der hohen politischen Sensibilität der Thematik sowie der nachgeordneten zeitlichen Priorität im Umsetzungsprozess der WRRL wurde die Diskussion zur Rolle der Landwirtschaft bei der Finanzierung von Maßnahmen bislang nur am Rande geführt. Ziel des Vorhabens ist es, den Hintergrund der Debatte zu beleuchten. Dazu wird eine Studie erstellt, die u.a. folgende Aspekte umfasst: - Übersicht über die Belastungen von Grund- und Oberflächengewässern durch Nitrat in Deutschland; - Übersicht und Beurteilung von Methoden zur Nitratreduzierung im Grundwasser; - Kostenanalyse der Nitratreduzierung für die Trinkwasserbereitstellung; - Nitratentfernung vor dem Hintergrund der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie sowie der zukünftigen Entwicklung der Wasserwirtschaft. Durch Expertenbefragungen und eine internationale Veranstaltung wird ein intensiver Austausch mit der interessierten (Fach-)Öffentlichkeit angestrebt.
Feinwurzeln sind für Untersuchungen der Interaktionen von Boden und Pflanze, sowie des unterirdischen Kohlenstoff- und Nährstoffkreislaufs von sehr großer Bedeutung. In der Vergangenheit basierten diese Untersuchungen entweder auf Feinwurzeln, die durch Bohrungen mitsamt Boden gesammelt und anschließend im Labor analysiert wurden, auf Profilmethoden, oder auf der Beobachtung von Feinwurzeln durch (Mini-) Rhizotrone. Letztere Methoden sind in ihren Einsatzmöglichkeiten limitiert und werden Anforderungen an große Probenzahlen nicht gerecht. Bei der Entnahme von Bohrkernen müssen Feinwurzeln zunächst vom Boden getrennt werden, bevor sie nach Art, Vitalität oder Durchmesser sortiert werden. Dies ist sehr zeit- und arbeitsintensiv. Die hohe räumliche und zeitliche Variabilität von Feinwurzelparametern erfordert aber einen hohen Probendurchsatz um zu gesicherten Aussagen zu kommen. In dem beantragten Projekt soll untersucht werden ob die Nahinfrarot-Spektrospkopie (NIRS) eingesetzt werden kann, um Feinwurzeln verschiedener Pflanzenarten, lebende und tote Wurzeln sowie Wurzel und Bodenmaterial anhand ihrer spektralen Eigenschaften zu unterscheiden und zu quantifizieren. Dies würde in Zukunft das aufwendige Sortieren von Wurzelfraktionen oder auch die Trennung von Wurzeln und Boden erübrigen. Diese Vereinfachung kann unser Verständnis der Dynamik des unterirdischen Ökosystems deutlich vorantreiben. Die NIRS Methode zur Feinwurzelbestimmung soll für forstwirtschaftlich bedeutsame Arten und für eine Bandbreite von Standorten durchgeführt werden, die sich in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheiden.
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