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Optimierung, Erweiterung und Weiterentwicklung der Software EPM-KOMPAS zur Umweltleistungsmessung und -bewertung

In Kooperation mit einem Kreis sächsischer Industriepartner (mittelständische Unternehmen der Maschinenbaubranche) und Industrieverbänden (u.a. VDMA, ZVEI, BDI etc.) wurde die Software EPM-KOMPAS in interdisziplinärer Zusammenarbeit an der Professur Betriebliche Umweltökonomie im bereits abgeschlossenen BMBF-Forschungsprojekt EPM-KOMPAS 'Environmental Performance Measurement als Instrument für nachhaltiges Wirtschaften: Konzeption, Operationalisierung und Multiplikation eines Controllinginstruments zur Umweltleistungsmessung als Grundlage für eine Publicly Available Specification' entwickelt. Die Software folgt dem Ansatz des integrierten Managements von Umwelt-, Qualitäts- und Risikoaspekten und kann als Einstiegshilfe aber auch zum Ausbau eines Umweltmanagements in mittelständischen Unternehmen genutzt werden. Im betrieblichen Umweltmanagement wird heute im Anforderungs- und Spannungsfeld der Praxis, Leistungen und Erfolge auch der ökologischen Steuerung zu messen und nachzuweisen, nach den tatsächlichen Ergebnissen eines Umweltmanagementsystems sowie nach konsistenten Kriterien zu deren Messung, Bewertung und Beurteilung gefragt. Daher wurde mit der Software EPM-KOMPAS ein speziell für mittelständische Unternehmen (KMU) entwickeltes Controllinginstrument zur Umweltleistungsmessung mit steuernder, nicht allein berichtender Funktion an der TU Dresden erarbeitet, um die Unternehmen dabei zu unterstützen, ihre Umweltleistung in den betrieblichen Entscheidungsprozess zu integrieren. Durch seinen umfassenden Ansatz kann der EPM-KOMPAS großen Einfluss auf die Entscheidungs-, Planungs-, Steuerungs- und Kontrollprozesse im Unternehmen ausüben. Eine Integration in die vorhandenen Controllingprozesse der Unternehmen ist demzufolge anzustreben. Denn auf der Grundlage der gemessenen Umweltleistung eines Unternehmen/Prozesses/Produktes können unternehmerische Entscheidungen getroffen werden. So sollen basierend auf dem Konzept der Ursachen-/Treiberanalyse und der ökologischen Erfolgsspaltung eine direkte Steuerung und Beeinflussung der Umweltleistung möglich sein. Die Analyse dieser Leistungstreibergrößen stellt eine strukturierte Methode zur Dekomposition von Daten der Ökobilanz und anderer ökologieorientierter Instrumente hin zu beeinflussbaren Treiber- und Einflussgrößen, d.h. Referenzpunkten der Entscheidung, dar. Der EPM-KOMPAS unterstützt dabei beim: Handhaben von Gefahrstoffen, Abfällen, Emissionen; Anlegen von Stoff- und Energieströmen (Bilanzen); Festlegen von Umweltzielen; Bewerten von Umweltmaßnahmen; Generieren von Berichten (für Behörden); Recherchieren auffälliger Stoff- und Energieströme; Kontrollieren der Ergebnisse/Erfolge. Neben diesen Funktionen wurde der EPM-KOMPAS mit Freiheitsgraden entwickelt, um offen für individuelle Bedürfnisse zu sein: wählbare Systemgrenzen (Betrieb, Prozess, Produkt); Offenheit für andere Bewertungsmethoden; Unabhängigkeit von Beratungsdienstleistungen: Software arbeitet mit 'Stillem Moderator'; ...

Sonderforschungsbereich (SFB) 1253: Catchments as Reactors: Schadstoffumsatz auf der Landschaftsskala (CAMPOS); Catchments as Reactors: Metabolism of Pollutants on the Landscape Scale (CAMPOS), Teilprojekt P08: Konzeptionelle Unsicherheit, Modellzulässigkeit und Optimierung von Datenerfassungsstrategien

Die landschaftsweite Modellierung des reaktiven Stofftransports beinhaltet eine nichteindeutige Auswahl von Teilmodellen (konzeptionelle Unsicherheit). Die vorliegende Komplexität der Landschaft macht den Einsatz komplexer Modelle erforderlich, wobei eine zu große Komplexität problematisch ist: solche Modelle lassen sich an eine Vielzahl von Datensätzen anpassen, besitzen aber nur begrenzte Vorhersagekraft. Das Projekt wird die konzeptionelle Unsicherheit des genutzten Modells untersuchen und quantifizieren, und prüfen, ob das Modell zulässig im Sinne der verfügbaren Daten ist. Das Modell wird dann genutzt, um Monitoringstrategien und die damit verbundene Modellierungs- und Feldaktivitäten des gesamten Konsortiums zu optimieren.

Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, SynErgie3: Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

Annotated and filtered molecular formulas associated with dissolved organic matter molecular composition data of exemplary water masses resolved by online LC-FT-Orbitrap-MS

The unique chromatographic behaviour of DOM was investigated on three exemplary water samples representing coastal DOM, oceanic surface DOM and oceanic refractory DOM. Weddell Sea surface (30 m depth, oceanic surface DOM) and deep water (1356 m depth, refractory DOM) was sampled with a rosette sampler on RV Polarstern during ANT XXII/2 (station PS67/006-130, latitude -67.5633, longitude -55.3448) and are described elsewhere (El Naggar et al., 2007; Koch et al., 2008). Coastal DOM is routinely extracted from southern North Sea (latitude 54.1447, longitude 7.8711) and used as an in-house laboratory standard. Mass spectra were obtained with liquid chromatography coupled to a Fourier-transform Orbitrap mass spectrometer (LC-FT-Orbitrap-MS) with negative electrospray ionisation. A Q-Exactive Plus (Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany) was coupled to an ultra-performance liquid chromatography system (UPLC, Vanquish, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany).Reversed phase chromatography was done with a C18 column (Waters AQUITY 2 x 100 mm, 1.7 µm) column at 0.3 mL min 1 and a linear gradient: A (ultrapure water, 4 mmol L 1 ammonium formate) 2 min: 99 %, 11 min: 0 %, 14.9 min: 99 %; B (MeOH, 4 mmol L 1 ammonium formate) 2 min: 1 %, 11 min: 100 %, 14.5 min 100 %, 14.9 min 1 %. The exact mass lists and intensities of the 1.1 min binned scans were exported with the Xcalibur software package (Thermo Electron Corporation). Scans were calibrated with an in-house script. Molecular formulas were assigned with the following elemental composition: 12C≤∞1H≤∞16O≤∞14N≤232S≤1 within 0.8 ppm mass deviation, and filtered with the Ultra Mass Explorer (UME, www.awi.de/en/ume, (Leefmann et al., 2019)).

Manuell erfasste Einzelbaum Stammpositionen in einigen Wuppertaler Parkanlagen

<p>Der Datensatz umfasst die vom Ressort Grünflächen und Forsten der Stadt Wuppertal manuell erfassten 15.194 punktförmigen Einzelbaumpositionen in den Parkanlagen Nordpark, Mirker Hain (südlicher Teil zwischen Kohl- und Vogelsangstraße) und Nützenberg (Teilbereich Kaiserhöhe). Die Daten wurden am Bildschirm mit der Software QGIS auf Basis von digitalen Orthophotos des Landes Nordrhein-Westfalen digitalisiert (Befliegungsdatum 01.03.2023, Bodenauflösung 10 cm). In diesen Luftbildern sind die Bäume ohne Belaubung abgebildet, was eine zuverlässige Erfassung der Stammpositionen ohne Sichtbehinderung durch das Blattwerk erlaubt. Der Datensatz wurde im Zusammenhang mit der Entwicklung des Verfahrens "twin4tree" im Rahmen der Forschungskooperation DigiTalZwilling4D innerhalb des Förderprojektes smart.wuppertal / DigiTal Zwilling erstellt (Leitung dieses Teilvorhabens: EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH, Münster). Er dient zur unabhängigen quantitativen Überprüfung der Ergebnisse von KI-Verfahren zur Detektion von Einzelbäumen aus Luftbildern ("Ground Truth"). In dichten Baumbeständen ist nämlich die Identifikation einzelner Bäume aufgrund von zusammenwachsenden Baumkronen ("Kronenschluss") erschwert. Daher unterschätzen solche Verfahren die Anzahl von Bäumen in diesen Bereichen deutlich. Mit den hier bereitgestellten Ground-Truth-Daten wurde für Wuppertal ein durchschnittlicher Korrekturfaktor von 1,6 abgeleitet. Der Datensatz ist in den Formaten GeoPackage, GeoJSON und KML in verschiedenen Koordinatenreferenzsystemen unter der Open-Data-Lizenz CC BY 4.0 verfügbar.</p> <p> </p>

Manuell erfasste Einzelbaum Stammpositionen in einigen Wuppertaler Parkanlagen

<p>Der Datensatz umfasst die vom Ressort Grünflächen und Forsten der Stadt Wuppertal manuell erfassten 15.194 punktförmigen Einzelbaumpositionen in den Parkanlagen Nordpark, Mirker Hain (südlicher Teil zwischen Kohl- und Vogelsangstraße) und Nützenberg (Teilbereich Kaiserhöhe). Die Daten wurden am Bildschirm mit der Software QGIS auf Basis von digitalen Orthophotos des Landes Nordrhein-Westfalen digitalisiert (Befliegungsdatum 01.03.2023, Bodenauflösung 10 cm). In diesen Luftbildern sind die Bäume ohne Belaubung abgebildet, was eine zuverlässige Erfassung der Stammpositionen ohne Sichtbehinderung durch das Blattwerk erlaubt. Der Datensatz wurde im Zusammenhang mit der Entwicklung des Verfahrens "twin4tree" im Rahmen der Forschungskooperation DigiTalZwilling4D innerhalb des Förderprojektes smart.wuppertal / DigiTal Zwilling erstellt (Leitung dieses Teilvorhabens: EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH, Münster). Er dient zur unabhängigen quantitativen Überprüfung der Ergebnisse von KI-Verfahren zur Detektion von Einzelbäumen aus Luftbildern ("Ground Truth"). In dichten Baumbeständen ist nämlich die Identifikation einzelner Bäume aufgrund von zusammenwachsenden Baumkronen ("Kronenschluss") erschwert. Daher unterschätzen solche Verfahren die Anzahl von Bäumen in diesen Bereichen deutlich. Mit den hier bereitgestellten Ground-Truth-Daten wurde für Wuppertal ein durchschnittlicher Korrekturfaktor von 1,6 abgeleitet. Der Datensatz ist in den Formaten GeoPackage, GeoJSON und KML in verschiedenen Koordinatenreferenzsystemen unter der Open-Data-Lizenz CC BY 4.0 verfügbar.</p> <p> </p>

Vergleichende Chorologie neotropischer Pflanzen

Durch Original- und Literaturstudien wurde eine Datenbank zur geographischen Verbreitung und Ökologie von mehr als 4000 Pflanzenarten angelegt. Die Areale der Pflanzensippen können durch das EDV-Programm CHOROL miteinander verglichen werden, und dadurch lassen sich charakteristische chorologische Typen herausarbeiten. Erstmalig ist es dadurch auch möglich, exakte Endemitenkarten und Biodiversitätsverteilung in den Neotropen darzustellen. Formal werden das Projekt und seine Ergebnisse in zahlreichen Einzelpublikationen, Kongressbeiträgen und einem Einzelband (G. Fischer/Jena) niedergelegt. Das bereits in Wien begonnene Forschungsprojekt stützt sich auf die größte Verbreitungsdatei neotropischer Pflanzen, die als einzige weltweit auf Grund kontrollierter Originalbelege erstellt wurde. Das Programm Chorol ermöglicht verschiedenartige Analysegänge durchzuführen und kann z.B. Biodiversitätszentren oder Endemismenhäufigkeit aufzeigen. Die demnächst als Monographie publizierten Daten werden auch wichtige Hinweise auf Extinktionen und Schutzwürdigkeit von neotropischen Landschaften haben. Das vorhandene Kartenmaterial ist bereits zur Gänze ausgedruckt und wird derzeit für die endgültige Präsentation bearbeitet.

ICON-Modeling Framework interoperabel und flexibel für Forschung gestalten

Das ICON-Modell (ICOsahedral Non Hydrostatic) ist ein einheitlicher Modellierungsrahmen für Wetter-, Klima- und Umweltmodellierungsanwendungen. Hauptziel der Entwicklung ist es, die Synergien zwischen Wettervorhersage, Klimasimulation, Umweltvorhersage, Prozessstudien und Re-Analyse zu nutzen und gemeinsam ein vollständiges, nahtloses, sowohl global als auch regional anwendbares Modellierungssystem für diese Anwendungsbereiche zu entwickeln und zu pflegen. Die Entwicklung und Pflege eines solchen flexiblen Modellierungssystems erfordert einen zunehmenden Aufwand in den Bereichen Softwaredesign und optimale Nutzung von Hochleistungsrechnersystemen. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, die Interoperabilität und Flexibilität des Codes zu verbessern, um ihn für die Forschungsgemeinschaft besser nutzbar und zugänglich zu machen. Um dies zu erreichen, werden wir 1) die Community Interface und die Kopplungssoftware kombinieren, die die Diagnose, die I/O und die Kopplung mit ML- und Drittanbietermodulen vereinfachen werden. 2) Vollständige Modularisierung des Physik- und Dynamik-Codes, um die wissenschaftliche Nutzung und weitere Entwicklung des Codes zu erleichtern.

GeoPortal Bremen (verwaltungsintern)

Das GeoPortal Bremen ist ein webbasiertes Kartenportal und wird durch das Landesamt GeoInformation Bremen bereitgestellt. Es basiert auf der OpenSource Software Masterportal. Es ist ein zentraler Einstiegspunkt über den man auf Geodaten der Stadtgemeinden Bremen und Bremerhaven sowie des Landes Bremen zugreifen kann. Geobasisdaten und Luftbilder als Hintergrundkarten sowie Kartenlayer zu folgenden Fachthemenfeldern sind im Geoportal verfügbar: • Bevölkerung und Gesellschaft • Geographie, Geologie und Geobasisdaten • Infrastruktur, Bauen und Wohnen • Kinder, Bildung und Wissenschaft • Gesundheit • Justiz • Öffentliche Verwaltung • Kultur • Politik und Wahlen • Sicherheit und Ordnung • Transport und Verkehr • Umwelt und Klima Das Geoportal enthält zusätzliche Werkzeuge für das Suchen, Zoomen, Messen, Koordinaten abfragen oder Drucken. Eine Navigation ist über die Adresssuche oder über Mausnavigation möglich. Darüber hinaus ist eine 3D-Darstellung von Gebäuden integriert.

Raw mass spectrometric data to dissolved organic matter molecular composition data of exemplary water masses resolved by online LC-FT-ICR-MS

The unique chromatographic behaviour of DOM was investigated on three exemplary water samples representing coastal DOM, oceanic surface DOM and oceanic refractory DOM. Weddell Sea surface (30 m depth, oceanic surface DOM) and deep water (1356 m depth, refractory DOM) was sampled with a rosette sampler on RV Polarstern during ANT XXII/2 (station PS67/006-130, latitude -67.5633, longitude -55.3448) and are described elsewhere (El Naggar et al., 2007; Koch et al., 2008). Coastal DOM is routinely extracted from southern North Sea (latitude 54.1447, longitude 7.8711) and used as an in-house laboratory standard. Mass spectra were obtained with liquid chromatography coupled to a Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometer (LC-FT-ICR-MS) with negative electrospray ionisation. A 7 Tesla scimaX MRMS system (Bruker Daltonics GmbH & Co. KG, Bremen, Germany) was coupled to an ultra-performance liquid chromatography system (UPLC, Elute LC, Bruker Daltonics GmbH & Co. KG, Bremen, Germany). Reversed phase chromatography was done with a C18 column (Waters AQUITY 2 x 100 mm, 1.7 µm) column at 0.3 mL min 1 and a linear gradient: A (ultrapure water, 4 mmol L 1 ammonium formate) 2 min: 99 %, 11 min: 0 %, 14.9 min: 99 %; B (MeOH, 4 mmol L 1 ammonium formate) 2 min: 1 %, 11 min: 100 %, 14.5 min 100 %, 14.9 min 1 %. The exact mass lists and intensities of the 1.1 min binned scans were exported with the DataAnalysis 5.3 software package (Bruker Daltonics GmbH & Co. KG, Bremen, Germany).

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