We study the effects of plants and root-associated fungi on wind erosion within the alpine environment of Tibet. China is one of the countries most affected by desertification processes and Tibet, in particular, a key region in desertification combat. The presented project focuses on the Barkha Plain surrounded by Mount Kailash and the Lake of Manasarovar (Ngari Prefecture). This Western Tibet region experienced little scientific attention but, nowadays, faces rapidly increasing touristic activities and expanding local settlements associated with socio-economic changes that are serious threats to the delicate ecological balance and potential triggers of desertification. It exists almost unanimous agreement that revegetation is the most efficient and promising strategy to combat wind erosion and desertification in the long term. However, re-colonising success is often poor, mainly under extreme environmental conditions. Compared to conventional practices, the approach of the presented project attains better accordance with natural succession processes and promises acceleration of both plant and soil development and, conclusively, more efficient desertification control. The project assesses the potential of native plants and symbiotic fungi to control wind erosion and desertification processes. It aims to identify key plants and fungi that increase soil aggregate stability and efficiently drive succession into a natural and self-maintaining cycle of the ecosystem. Furthermore, it provides crucial information for implementing environmentally compatible and cost-effective measures to protect high-elevation ecosystems against desertification. Within three successional stages (early, intermediate, late), field investigations are performed on the basis of Modified-Whittaker plots. Classic methods of vegetation analysis and myco-sociology are combined with analysis of distribution patterns at different scales (patchiness, connectivity). Comprehensive soil analysis is performed comprising grain size distribution, aggregate stability, pH as well as water and nutrient contents. Additionally, important parameters of wind erosion are measured concurrently and continuously to assess their magnitude and variability with respect to vegetation and soil at different levels of development. The parameters addressed, include sediment transport, air temperature, radiation, precipitation, relative humidity as well as speed and direction of wind. Surface moisture is recorded periodically and roughness described. Species and environmental parameters are checked for spatial correlation. Cutting edge technologies are applied in laboratory work, comprising molecular methods for fungal species identification and micro-tomography to analyse soil structure. Furthermore, successfully cultivated fungi and plants are subject of synthesis experiments and industrial propagation in view of practical implementation in restoration measures.
In dem Vorhaben wird untersucht, wie wirksam die absorbierte Lichtenergie in Biomasse konvertiert wird. Vergleichend werden Grünalgen und Diatomeen unter verschiedenen Licht- und Nährstoffbedingungen studiert. Auf diese Weise können die metabolischen Kosten unter Nährstoffmangel oder anderen produktivitätsbegrenzenden Bedingungen studiert werden. So wird auch die Säureanpassung ausgewählter Phytoplankter untersucht, um die Biomassebildung in extrem sauren Tagebaurestseen auf physiologischer Ebene zu verstehen. Es konnte gezeigt werden, dass unter Stickstoffmangel die Überführung anorganischen Kohlenstoffs in Biomassebildung durch eine Veränderung der makromolekularen Zusammensetzung der Zellen ähnlicher Effizienz stattfindet, wie unter optimaler Stickstoffversorgung. Dies führt zu einer ökologisch bedeutsamen Teilentkopplung des C und N Kreislaufs im Ökosystem. Ähnliches beobachtet man auch bei der Anpassung von Phytoplanktonalgen an extrem saure Bedingungen wie man sie in sauren Tagebaurestseen vorfindet.
Der Anbau von Ölpflanzen zur Gewinnung von Speiseöl und Energie ist bislang im Organischen Landbau wenig entwickelt. Zum einen mindern Probleme bei der Regulierung von Schaderregern und Unkraut die Wirtschaftlichkeit, zum anderen konkurriert der Anbau von Energiepflanzen um Fläche für die Erzeugung von Lebensmitteln. Der Gemengeanbau leistet einen Beitrag zur Diversifizierung im Ackerbau und lässt Synergie-Effekte zwischen den Gemengepartnern wirksam werden. Eine effizientere Ressourcennutzung, geringere Anfälligkeit gegenüber Schaderregern und reduziertes Unkrautaufkommen können zu höheren Gesamterträgen bzw. Gewinnen je Flächeneinheit führen. Im Hinblick auf diese Aspekte wird untersucht, inwieweit die Ölsaaten Öllein (Linum usitatissimum L.), Saflor (Carthamus tinctorius L.) bzw. Senf (Sinapis alba L.) für den jeweils zeitgleichen Anbau mit Ackerbohnen (Vicia faba L.) geeignet sind. In Abhängigkeit von verschiedenen Standraumzumessungen werden die Erträge und die Konkurrenzverhältnisse um Stickstoff und Wasser bei den jeweiligen Gemengepartnern untersucht,sowie die Ölsaaten hinsichtlich Ölgehalt und Fettsäurezusammensetzung analysiert. Arbeitshypothesen: - Der zeitgleiche Anbau von Ackerbohnen und Ölfrüchten führt zu höheren Gesamterträgen bei nur unwesentlich verminderten Ackerbohnen-Erträgen. - Die hauptsächlich im Bodenraum zwischen den Ackerbohnenreihen freigesetzten Stickstoffmengen werden zur Ertragsbildung der Ölfrüchte effizient genutzt. - Ein weiterer Abstand zwischen Ölfrucht- und Ackerbohnenreihe führt zu geringerer interspezifischer Konkurrenz und durch gleichmäßigere Durchwurzelung des Bodenraumes zur effizienteren Nutzung von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff und Wasser. Die Folge sind, verglichen mit engerem Reihenabstand, höhere Ölfruchterträge und nur unwesentlich geringere Ackerbohnen-Kornerträge. - Die Ölfrüchte Saflor, Öllein und Senf nehmen aufgrund ihres Pfahlwurzelsystems Stickstoff auch aus tieferen Bodenschichten auf und senken so das Austragungspotential von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff bzw. Stickstoff-Restmengen.
In recent years science has taken an increased interest in mineralization processes in tropical soils in particular under minimal tillage operations. Plant litter quality and management strongly affect mineralization-nitrification processes in soil and hence the fate of nitrogen in ecosystems and the environment. Plant secondary metabolites like lignin and polyphenols are poorly degradable and interact with proteins (protein binding capacity) and hence protect them from microbial attack. Nitrification, a microbiological process, directly and indirectly influences the efficiency of recovery of N in the vegetation as well as the loss of N (through denitrification and leaching) causing environmental pollution to water bodies and contributes to global warming (e.g. the greenhouse gas N2O is emitted as a by-product of nitrification and denitrification). Nitrifiers comprise a relatively narrow species diversity (at least as known to date) and are generally thought to be sensitive to low soil pH and stress. Despite these properties nitrification occurs in acid tropical soils with high levels of aluminium and manganese. Thus the main objective of the project will be the identification of micro-organisms and mechanisms responsible for mineralization-nitrification processes in acid tropical soils and the influence of long-term litter input of different chemical qualities and minimal tillage options. The project will include the use of stable isotopes (15N, 13C), mass spectrometry, gas chromatography (CO2, N2O), biochemical methods (PLFA) and molecular biology (16s rRNA., PCR, DGGE)
Die Hochwasserereignisse im Dezember 1993 und Januar 1995 am Rhein, Juli/August 1997 an der Oder sowie im August 2002 an der Elbe und die hervorgerufenen Schäden haben in Deutschland zu der Erkenntnis geführt, dass baulich-technische Hochwasserschutzmaßnahmen nicht ausreichen, sondern dass ein vorsorgeorientiertes, die Ziele einer dauerhaft umweltgerechten Entwicklung verfolgendes Hochwassermanagement erforderlich ist. Dazu zählen der technische Hochwasserschutz, die weitergehende Hochwasservorsorge und die Flächenvorsorge zum natürlichen Rückhalt als vorbeugender Hochwasserschutz. Allerdings treten Defizite bei der Operationalisierung dieser politischen Ziele und Strategien auf der Umsetzungsebene auf. Es bleibt bisher die Frage unbeantwortet, ob es sich dabei um Regelungs- oder Vollzugsdefizite handelt. Das Forschungsvorhaben am Institut für Forst- und Umweltpolitik verfolgt das Ziel, die Bedingungen für die Implementation von existierenden politischen Initiativen zum vorbeugenden Hochwasserschutz zu untersuchen. Bedeutsam für die Untersuchung ist dabei die Betrachtung von Akteuren der verschiedenen politischen Ebenen und Sektoren im Durchführungsprozess, deren Kommunikations- und Machtstrukturen sowie der eingesetzten Instrumente, um hieraus Erkenntnisse über die politische Steuerung und deren Wirkung gewinnen zu können. Die Politikfeldanalyse sieht den Vergleich der Hochwasserschutzpolitik der Bundesländer Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Baden-Württemberg vor und wird unter Verwendung von Methoden der qualitativen Sozialforschung durchgeführt. Im Ergebnis sollen Effizienzfaktoren ermittelt und schließlich Handlungsempfehlungen für die Implementation von ressort- und grenzübergreifenden Planungsprozessen in komplexen politischen Systemen abgeleitet werden.
Non wood fuels for small-scale furnaces have attracted increasing interest in several European countries. New technological approaches are on the way, but the verification of any such developments is difficult and there is a large uncertainty about testing procedures and equipment. While for wood combustion standardized European measuring regulations are available and broadly applied, the testing of cereal fuel combustion is generally not following a commonly accepted procedure. Consequently the results of such measurements are not fully comparable. This applies particularly for the international level, which is here of particular relevance due to the fact that a combustion technology development for a niche application can only be economically viable if a sufficiently large marketing area can be taken into focus. The overall objective of the proposal is therefore to contribute through research to the development of uniform and comparable European procedures for testing of small-scale boilers up to a power out of 300 kW for solid biomass from agriculture like straw pellets and energy grain. The driving forces and barriers will be worked out; existing legal regulation for the installation (approval by the local authorities) in the participating countries will be collected. The state of the art of the non wood biomass boiler technology will be identified; the need for standardized tests for type approval tests and the measures to establish a European Standard will be shown. Measurement methods with special emphasis on efficiency and emissions will be worked out and the requirements and specifications of test fuels will be proposed. Test runs will be carried out following preliminary test procedures based on existing European standards for wood boilers. Based on the results of these test runs a draft for a Europe-wide uniform test procedure will be proposed. Preparatory work for a European standardization process including a round robin test will be done.
To efficiently mitigate and control soil losses by erosion and reduce their environmental impacts in Alpine grasslands, reliable and validated methods for comprehensive data generation on the magnitude and spatial extent of soil erosion are needed. Classical approaches to quantify erosion rates include artificial radionuclides such as 137Cs and 239-240Pu which originated from thermonuclear weapon tests in the 1950s-1960s and nuclear power plant accidents (i.e. Chernobyl). Because these radionuclides are rapidly and strongly adsorbed to fine soil particles, they accumulate in the top soil with limited migration and bioavailability. Documenting the subsequent redistribution of the radionuclides, which move across the landscape in association with soil/sediment particles primarily through physical processes, requires effective means of tracing rates and patterns of erosion and deposition within landscapes. To this end, the general aim of this project is to develop a radio-isotopic valid approach to assess and quantify sheet erosion in Alpine grasslands.
Die Projektgebiete liegen in Deutschland, Italien und Spanien. Deutschland: Scharnhauser Park: In Ostfildern am südlichen Rand von Stuttgart entsteht auf einem ehemaligen amerikanischen Militärgelände der Stadtteil Scharnhauser Park für rund 10.000 Bewohner und mit etwa 2.500 Arbeitsplätzen. Zu rund 80 Prozent soll der Energiebedarf aus erneuerbarer Energie gedeckt werden. Kern des Energiekonzeptes für den Stadtteil ist ein Biomasse-Blockheizkraftwerk mit 1 MW elektrischer und 6 MW thermischer Leistung. Die Anlage wird optimiert, eine Ist-Analyse ist bereits erstellt worden. Mit der im Sommer ungenutzten Wärmeenergie soll künftig Kälte für die Klimatisierung von Gewerbebauten erzeugt werden. Neben der ganzjährigen Nutzung erneuerbarer Energien für die Kraft-Wärme-Kältekopplung ist auch Energiespeicherung (zentral und dezentral) und ein kommunales Energiemanagementsystem auf der Basis modernster Informationstechnologien vorgesehen. Das zafh.net liefert Know-how der simulationsgestützten Regelung von Anlagen und setzt betriebsbegleitende Simulationen ein. In Echtzeit soll aus den klimatischen Randbedingungen der optimale Betriebszustand berechnet und mit den real gemessenen Werten verglichen werden. Als Basis ist ein Geoinformationssystem entwickelt worden, mit dem die Energiedaten der Gebäude erfasst und ausgewertet werden können. Die Gebäude unterliegen einem hohen Dämmstandard (25 Prozent unter den in der Wärmeschutzverordnung 1995 geforderten Werten). Bei den im Projekt neu dazukommenden Wohn- und Gewerbebauten wird der Transmissionswärmeverlust um weitere 20-30 Prozent gesenkt. Die ersten Wohnbauten wurden im Herbst 2005 vom Siedlungswerk Stuttgart erstellt. Mit Argon gefüllte Fenster mit erhöhter Rahmendämmungund Kunststoff-Abstandhaltern erreichen einen Gesamt-Wärmedurchgangskoeffizienten von 1,1 W m-2 K-1. In diesem ersten Bauabschnitt sind reine Abluftanlagen ohne Wärmerückgewinnung installiert worden, in späteren Bauabschnitten sollen Anlagen mit Wärmerückgewinnung einer Vergleichsanalyseunterzogen werden. Die Gebäudedichtigkeit wird mit Blower-Door-Tests experimentell untersucht. Der Energiestandard wird bei allen Bauten dokumentiert. Messgeräte für die Fernauslese und Auswertung (Smartbox) sind bereits installiert. ImGewerbegebiet wird im März 2006 ein erstes Demoprojekt zur innovativen Gebäudetechnologie (Heizung, Lüftung, Klima) mit etwa 4.000 m2 Nutzfläche erstellt. In der Ausführungsplanung enthalten sind: thermische Kühlung, Erdreichwärmetauscher, Betonkernaktivierung (zur Kühlung) ein Unterflurkonvektions-Heiz- und Kühlsystem, ein Tageslicht-Lenksystem. Nicht nur das Biomassekraftwerk liefert Strom, sondern auch gebäudeintegrierte PV-Anlagen. Ziel ist eine Leistung von insgesamt 70 kWp. Zudem wird die kinetische Energie des Wassers genutzt: Das aus den Hochbehältern ins Netz abfließende Trinkwasser treibt eine 80-kW-Entspannungsturbine an.
Project objectives: (1.) Concepts for landscape restructuring in Khorezm, an intensively used agricultural region in the Aral See basin. The concepts are to contribute to a more effective and at the same ecologically sustainable land and water use. (2.) Based on the concepts for sustainable management of natural resources, proposals for both legal-administrative and ecological restructuring measures are to be developed. (3.) At the same time, scientific collaboration based on a close partnership between Germany and Uzbekistan in the field of development research is to be established. Here, special attention is to be given to the training of young scientists. The basic idea of the project is to designate part of the area currently used for agriculture for ecological purposes. Possible losses in agricultural production are to be compensated for through more efficient but sustainable land and water use based on the introduction of modern and profitable agricultural production systems.
Energy and climate change related questions are seen as key challenges in South Africa as well as in Germany. Cities play a crucial role in these areas as centres of intense energy use, technology implementation and intellectual capacities. In the pre-phase of the EnerKey project the key players in the energy and climate change area of research, cities administrations and implementing agents (business and NGO) were brought together and developed a consensus that progress in the sustainability of the City Region of Gauteng, comprising among others the three metropoles Johannesburg, Ekurhuleni and Tshwane (JET-cities), see the need to be activated by a collaborative, integrative and interdisciplinary approach. For this objective a considerable network and competence cluster of South African and German cities, research institutes, companies, NGO and organisations was put together with strong political support. It was agreed upon a common strategy to develop energy and climate efficient structures in the City Region of Gauteng. Objectives and framework: The main aim of the EnerKey project is to develop and apply an effective implementation concept for a sustainable and effective energy and climate protection structure in the City Region of Gauteng, South Africa. This shall be achieved by: - a strategic collaboration of research institutes, JET city administrations and implementing agents of South Africa and Germany, - the development and use of adapted and adequate decision support tools, and - the implementation, monitoring and iterative improvement of pilot projects and applications. The potentials and impact of innovative measures and technologies shall be evaluated, implemented and improved through iterative project cycles. It is the ambition of the project that a high level of effectiveness of this concept can be achieved by making use of advanced decision supporting tools and models. These instruments, where the energy and climate change related data are assessed, analysed and monitored and the suitability and effectiveness of measures and technology implementation can be evaluated, shall be designed and combined in a modular and integrated way. Thus the complexity and the interdependencies of the system are represented and can be mastered to develop robust and effective energy- and climate-efficient strategies. Within the project such tools and models are adapted, developed and optimised to adequately meet the needs of the region and the requirements of a sustainable development. The proposed measures shall be implemented in exemplary case studies together with the municipalities and other relevant implementing agents (i.e. NGO). In this way efficient and adequate measures and a realistic pathway to achieve the energy and climate related aims of the City region of Gauteng shall be achieved. Both pathways, the reduction of greenhouse gas emissions from the urban area and the adaptation to climate change are covered within the project. (...)
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 73 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 73 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 73 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 20 |
| Englisch | 67 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 44 |
| Webseite | 29 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 65 |
| Lebewesen und Lebensräume | 63 |
| Luft | 53 |
| Mensch und Umwelt | 73 |
| Wasser | 54 |
| Weitere | 73 |