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s/emsl/Ems/gi

Räumliche Variabilität der Sediment- und Tidedynamik im Emsästuar

Das Projekt VARSTIDE untersucht die räumliche Variabilität der Wechselwirkungen von Sediment- und Hydrodynamik im Emsästuar. Durch die Analyse von Messdaten aus vergangenen Messkampagnen liefert das Projekt einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis von Ursachen und Auswirkungen der Verschlickung und Bildung von Flüssigschlickschichten in Ästuaren. Aufgabenstellung und Ziel Die Entwicklung des Emsästuars ist durch eine starke Zunahme von Tidehüben und Schwebstoffkonzentrationen bis hin zur Ausbildung einer mächtigen Flüssigschlickschicht geprägt. Diese Veränderungen wurden insbesondere durch vergangene Eingriffe zur Änderung der Geometrie (Vertiefungen und Begradigungen) ausgelöst (Winterwerp und Wang 2013, van Maren et al. 2015). Untersuchungen zur Hydro- und Sedimentdynamik des Emsästuars in den vergangenen FuE-Projekten MudEstuary (B3955.03.04.70235) und MudEms (B3955.03.04.70241) haben deutlich gezeigt, dass die Prozesse, die zu einem Anstieg der Sedimentkonzentrationen und zur Verschlickung (und Ausbildung von Flüssigschlick) führten, von hoher Komplexität geprägt sind. Zudem variieren sie auf verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen. In den Messkampagnen EDoM (August 2018, Januar 2019) und MudMeas (September 2021) wurde dies unter anderem individuell betrachtet. Um die verschiedenen Prozesse im Emsästuar auch in Modellen weiterhin abbilden zu können, ist es notwendig, diese umfangreichen Datensätze systematisch hinsichtlich der räumlichen Variabilität der Tidecharakteristika und Schwebstoffdynamik zu untersuchen. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Die Konzentrationen und Ausdehnung (vertikal und horizontal) der Schwebstoffe beeinflussen maßgeblich die lokale Hydrodynamik, somit auch die Ausbreitung von salzreichem Wasser und daraus resultierende Strömungsgeschwindigkeiten. Das Verständnis der vorherrschenden Prozesse beeinflusst demnach auch die Schifffahrt. Ein verbessertes Systemverständnis der Sedimentdynamik ermöglicht zusätzlich die Optimierung des Sedimentmanagements. Um auch in Zukunft zuverlässige Aussagen zur Hydrodynamik in (hyper-) turbiden Ästuaren treffen zu können, ist es notwendig, die verwendeten Methoden stets fachlich zu erweitern und abzusichern. Diese Erkenntnisse fließen unmittelbar in die behördliche Gutachtertätigkeit der BAW im Emsästuar ein. Untersuchungsmethoden Die Auswertungen in VarSTiDE erfolgen für Datensätze verschiedener Messtypen. Die Analysen der Dauermessungen, bereitgestellt durch WSA Ems-Nordsee und NLWKN, bilden das Arbeitspaket 1 (AP1). AP1 beinhaltet die Untersuchung von Saisonalität und langfristiger Entwicklung von Tidekennwerten, Tideasymmetrie, Salzgehalt und Schwebstoffkonzentrationen. Diese Ergebnisse liefern Kenntnisse über die zu erwartenden Unterschiede, die aufgrund der verschiedenen Messzeiträume in den Untersuchungsparametern Schwebstoffkonzentration, Salzgehalt und anderen Tidekennwerten entstehen. Der wissenschaftliche Austausch mit weiteren Partnern aus Forschung und Praxis ist ein Bestandteil des Forschungsvorhabens. Es bestehen Kooperationen, u. a. mit der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.

Eckpunkt-Koordinaten Nationalpark Nds. Wattenmeer

(1) Die Grenzen des Nationalparks ergeben sich aus dem beigefügten Kartenwerk, das Bestandteil dieses Gesetzes ist: 1. Digitale Topografische Karte (DTK) im Maßstab 1 : 100 000 (Anlage 2), 2. verkleinerte Amtliche Karte 1 : 5 000 (AK5) im Maßstab 1 : 10 000 (Anlage 3). Die geografischen Koordinaten der Anlagen 2 und 3 sind im geodätischen Referenzsystem WGS 84 sowie als projizierte Koordinaten im Europäischen Terrestrischen Referenzsystem 1989 (ETRS 89) mit der Universalen Transversalen Mercator-Abbildung bezogen auf die Zone 32 N (UTM 32N) dargestellt (Anlage 4); Gleiches gilt für die geografischen Koordinaten in den Anlagen 1 und 6. 3Die vom Nationalparkgebiet umschlossenen Flächen, die keiner der in § 5 Abs. 1 genannten Zonen zugeordnet sind, sind nicht Bestandteil des Nationalparks. (2) Für die Abgrenzung des Nationalparks ist seewärts und in den Mündungstrichtern von Ems, Weser und Elbe sowie in der Jade die Verbindungslinie zwischen den in der Anlage 2 eingetragenen, durch geografische Koordinaten bestimmten Punkten maßgeblich, soweit nicht in den Mündungstrichtern von Elbe und Weser zwischen zwei Koordinatenpunkten die niedersächsische Landesgrenze oder ein Leitwerk verläuft; in diesem Fall wird die Grenze durch die Landesgrenze oder den stromabgewandten Fuß des Leitwerks gebildet. (3) Die landwärtigen Grenzen des Nationalparks sind in den Anlagen 2 und 3 durch Punktlinien dargestellt. 2Auf den in den Anlagen 2 und 3 durch eine unterbrochene Punktlinie gekennzeichneten Grenzabschnitten ist die mittlere Hochwasserlinie maßgeblich. 3Auf den in den Anlagen 2 und 3 durch eine rote Punktlinie gekennzeichneten Abschnitten ist die seeseitige Grenze des Deiches (§ 4 Abs. 3 des Niedersächsischen Deichgesetzes) maßgeblich. 4Für den Verlauf der in den Anlagen 2 und 3 durch eine schwarze nicht unterbrochene Punktlinie gekennzeichneten Grenzen ist die Karte maßgeblich. 5Soweit gemäß Satz 3 die seeseitige Grenze des Deiches die Grenze des Nationalparks bildet, verändert sich diese Grenze mit den zugelassenen Veränderungen des vorhandenen Deiches. 6In diesem Fall macht das für den Naturschutz zuständige Ministerium soweit erforderlich die Anlagen 2 und 3 neu bekannt. Der Datensatz liefert die Grenzen als Vektoren. Die GIS-Daten können unter der Rubrik "Verweise" herunter geladen werden.

Grenzen Nationalpark Nds. Wattenmeer

(1) Die Grenzen des Nationalparks ergeben sich aus dem beigefügten Kartenwerk, das Bestandteil dieses Gesetzes ist: 1. Digitale Topografische Karte (DTK) im Maßstab 1 : 100 000 (Anlage 2), 2. verkleinerte Amtliche Karte 1 : 5 000 (AK5) im Maßstab 1 : 10 000 (Anlage 3). Die geografischen Koordinaten der Anlagen 2 und 3 sind im geodätischen Referenzsystem WGS 84 sowie als projizierte Koordinaten im Europäischen Terrestrischen Referenzsystem 1989 (ETRS 89) mit der Universalen Transversalen Mercator-Abbildung bezogen auf die Zone 32 N (UTM 32N) dargestellt (Anlage 4); Gleiches gilt für die geografischen Koordinaten in den Anlagen 1 und 6. 3Die vom Nationalparkgebiet umschlossenen Flächen, die keiner der in § 5 Abs. 1 genannten Zonen zugeordnet sind, sind nicht Bestandteil des Nationalparks. (2) Für die Abgrenzung des Nationalparks ist seewärts und in den Mündungstrichtern von Ems, Weser und Elbe sowie in der Jade die Verbindungslinie zwischen den in der Anlage 2 eingetragenen, durch geografische Koordinaten bestimmten Punkten maßgeblich, soweit nicht in den Mündungstrichtern von Elbe und Weser zwischen zwei Koordinatenpunkten die niedersächsische Landesgrenze oder ein Leitwerk verläuft; in diesem Fall wird die Grenze durch die Landesgrenze oder den stromabgewandten Fuß des Leitwerks gebildet. (3) Die landwärtigen Grenzen des Nationalparks sind in den Anlagen 2 und 3 durch Punktlinien dargestellt. 2Auf den in den Anlagen 2 und 3 durch eine unterbrochene Punktlinie gekennzeichneten Grenzabschnitten ist die mittlere Hochwasserlinie maßgeblich. 3Auf den in den Anlagen 2 und 3 durch eine rote Punktlinie gekennzeichneten Abschnitten ist die seeseitige Grenze des Deiches (§ 4 Abs. 3 des Niedersächsischen Deichgesetzes) maßgeblich. 4Für den Verlauf der in den Anlagen 2 und 3 durch eine schwarze nicht unterbrochene Punktlinie gekennzeichneten Grenzen ist die Karte maßgeblich. 5Soweit gemäß Satz 3 die seeseitige Grenze des Deiches die Grenze des Nationalparks bildet, verändert sich diese Grenze mit den zugelassenen Veränderungen des vorhandenen Deiches. 6In diesem Fall macht das für den Naturschutz zuständige Ministerium soweit erforderlich die Anlagen 2 und 3 neu bekannt. Der Datensatz liefert die Grenzen als Vektoren. Die GIS-Daten können unter der Rubrik "Verweise" herunter geladen werden.

Monitoring Grundwasser (WRRL) Niedersachsen und Bremen

Nach Artikel 8 der EG-Wasserrahmenrichtlinie soll ein zusammenhängender und umfassender Überblick über den Zustand der Gewässer erzielt werden, in dem regelmäßige Untersuchungen durch Messprogramme (Monitoring) stattfinden.Für diesen Zweck wurden Überwachungsprogramme (Monitoring) nach EG-Wasserrahmenrichtlinie in Niedersachsen / Bremen der Flussgebiete Elbe, Weser, Ems und Rhein entwickelt:Überblicksmonitoring des Gesamtzustandes:Erkennung von langfristigen Trends, hervorgerufen durch natürliche Gegebenheiten oder ausgedehnte menschliche Tätigkeiten. Auf überregionale Umwelt- bzw. Bewirtschaftungsziele und entsprechende Berichtspflichten ausgerichtet.Operatives Monitoring an belasteten Gewässern:Dokumentation der Veränderungen der Wasserkörper, die die Umweltziele möglicherweise nicht erreichen und für die entsprechende Maßnahmenprogramme aufzustellen sind. Dient der Überwachung von regionalen Zielen für einzelne Wasserkörper, Wasserkörpergruppen oder Bearbeitungsgebiete..

Monitoring Oberflächengewässer (WRRL)

Nach Artikel 8 der EG-Wasserrahmenrichtlinie soll ein zusammenhängender und umfassender Überblick über den Zustand der Gewässer erzielt werden, in dem regelmäßige Untersuchungen durch Messprogramme (Monitoring) stattfinden.Für diesen Zweck wurden Überwachungsprogramme (Monitoring) nach EG-Wasserrahmenrichtlinie in Niedersachsen / Bremen der Flussgebiete Elbe, Weser, Ems und Rhein entwickelt:Überblicksmonitoring des Gesamtzustandes:Erkennung von langfristigen Trends, hervorgerufen durch natürliche Gegebenheiten oder ausgedehnte menschliche Tätigkeiten. Auf überregionale Umwelt- bzw. Bewirtschaftungsziele und entsprechende Berichtspflichten ausgerichtet.Operatives Monitoring an belasteten Gewässern:Dokumentation der Veränderungen der Wasserkörper, die die Umweltziele möglicherweise nicht erreichen und für die entsprechende Maßnahmenprogramme aufzustellen sind. Dient der Überwachung von regionalen Zielen für einzelne Wasserkörper, Wasserkörpergruppen oder Bearbeitungsgebiete.

Rohdaten BfG-GNSS-Messnetz

Das BfG-GNSS-Messnetzes besteht aus über 50 GNSS-Stationen im Bereich der Nord- und Ostsee. Primärer Zweck ist die Georeferenzierung von Pegeln der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV). Die Rohdaten umfassen die kontinuierlichen Beobachtungsdaten der Satellitensysteme GPS, Glonass, Galileo und Beidou. Der Höhenunterschied 'dH1' zwischen dem jeweiligen Referenzpunkt der GNSS-Antenne und den zugehörigen Pegelfestpunkten (PFP) kann dem Sitelog der Permanentstation entnommen werden. Der Sollhöhenunterschied 'dH2' zwischen den Pegelfestpunkten und dem Pegelnullpunkt (PNP) wird durch das zuständige Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt geführt.

Wirtschaft und Umwelt

<p>Die derzeitige Wirtschaftsweise untergräbt unseren Wohlstand, weil sie die Lebensgrundlagen zerstört. Daher ist der Übergang zu einem wirtschaftlichen Handeln erforderlich, das in Einklang mit Natur und Umwelt steht, einer Green Economy.</p><p>Green Economy</p><p>Die aktuelle Wirtschaftsweise zerstört die natürlichen Lebensgrundlagen und untergräbt dadurch den Wohlstand heutiger und kommender Generationen. Die noch immer jährlich steigenden Treibhausgasemissionen und der daraus resultierende ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠, sowie der andauernde Verlust an Artenvielfalt, der Ressourcenverbrauch und die Umweltverschmutzung sind Beispiele für diese Entwicklung. Bereits im Jahr 2006 zeigte der sogenannte „Stern Report“ auf, dass sich allein die durch den ⁠Klimawandel⁠ entstehenden Kosten auf jährlich bis zu 20 % des globalen Bruttoinlandproduktes belaufen könnten. Nach Erscheinen des „Stern Reviews“ im Jahr 2021, bekräftigte der Ökonom Nicholas Stern erneut, dass die Kosten des Nichthandelns die Kosten des Klimaschutzes um ein Vielfaches übersteigen (siehe "<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umwelt-wirtschaft/gesellschaftliche-kosten-von-umweltbelastungen">Gesellschaftliche Kosten von Umweltbelastungen</a>"). Ein „Weiter so“, bei dem Industrieländer ihre ressourcenintensive Wirtschaftsweise beibehalten und Entwicklungs- und Schwellenländer diese Wirtschaftsweise übernehmen, stellt keinen gangbaren Weg dar. Daher ist der Übergang zu einer Green Economy erforderlich, die sich innerhalb der ökologischen Leitplanken bewegt und das Naturkapital erhält.<br><br>Die Green Economy verbindet Ökologie und Ökonomie miteinander und zielt auf die Steigerung des gesellschaftlichen Wohlstandes. Ziel ist eine Wirtschaftsweise, die im Einklang mit Natur und Umwelt steht. Der Übergang zu einer Green Economy erfordert eine umfassende ökologische Modernisierung der gesamten Wirtschaft. Insbesondere Ressourcenverbrauch, Emissionsreduktion, Produktgestaltung sowie Umstellung von Wertschöpfungsketten müssen geändert werden. Die Förderung von Umweltinnovationen hat dabei eine zentrale Bedeutung.</p><p>Umwelt- und ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>⁠ und wirtschaftliche Entwicklung sind keine Gegensätze, sondern bedingen einander. Die Steigerung der Energie- und Materialeffizienz ist ein entscheidender Faktor für die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen und europäischen Wirtschaft. Durch den Anstieg der Weltbevölkerung und die wirtschaftlichen Aufholprozesse in Entwicklungs- und Schwellenländern wird die Nachfrage nach Gütern und Dienstleistungen weiterwachsen. Diese Nachfrage lässt sich bei begrenzten natürlichen Ressourcen auf Dauer nur befriedigen, wenn es gelingt „mehr“ mit „weniger“ herzustellen. Das heißt, Wirtschaftswachstum und die Inanspruchnahme natürlicher Ressourcen zu entkoppeln. Daher wächst der Druck, Umwelt- und Effizienztechniken einzusetzen und fortzuentwickeln.<br><br>Besonders deutlich zeigen sich die wirtschaftlichen Chancen des Klima- und Umweltschutzes am Beispiel der GreenTech Leitmärkte. GreenTech Leitmärkte sind Bereiche der Wirtschaft, die in besonderem Maße zu Umwelt-, Klima- und Ressourcenschutz beitragen. Es gibt sieben Leitmärkte, davon tragen vier besonders zum wirtschaftlichen Wachstum und Beschäftigung bei: Energieeffizienz, erneuerbare Energien, nachhaltige Mobilität, Ressourcennutzung und Kreislaufwirtschaft. Potenzialabschätzungen zufolge wird sich die globale Bruttowertschöpfung der GreenTech-Branche von 1,02 Billionen Euro im Jahr 2022 auf 4,1 Billionen Euro im Jahr 2045 erhöhen. Deutschland gehört heute – auch wegen seiner ambitionierten Umwelt- und Klimapolitik - zu den weltweit führenden Anbietern von GreenTech Produkten und Dienstleistungen.<br><br>Die globale Konkurrenz für GreenTech verstärkt sich zunehmend. Deutschland gehörte im Zeitraum 2010 bis 2023 nach den USA und Japan zu den innovativsten Ländern weltweit gemessen an Patentanmeldungen. Jedoch holte im gleichen Zeitraum China rasch auf und könnte bereits bald Deutschland überholen. Deutschland wird seine führende Rolle für GreenTech nur behalten können, wenn es weiterhin eine Vorreiterrolle im Umwelt- und Klimaschutz einnimmt und Innovationen systematisch fördert.</p><p>Die Zahl der Beschäftigten, die im Bereich Umwelt-, Ressourcen- und Klimaschutz arbeiten, steigt stetig an. Im Jahr 2023 arbeiteten ca. 3,4 Millionen Erwerbstätige in diesen Tätigkeitsfeldern⁠. Arbeitsplätze entstehen beispielsweise in den Bereichen der energetischen Gebäudesanierung, den Erneuerbaren Energien, und der Kreislaufwirtschaft. In immer mehr Tätigkeitsfeldern sind Klimaschutz und Ressourcenschonung relevante wirtschaftliche Größen, die zu Innovationen und Arbeitsplätzen führen. Dies bedeutet es gibt klassische Umweltschutzberufen (z.B. in Klärwerken). Darüber hinaus wächst die Anzahl an Erwerbstätigen, die sich in ihren Berufen auch um Umwelt, Klima und Ressourcen bemühen (z.B. in der nachhaltigen Mobilität).</p><p>Umweltbelastungen verursachen hohe gesellschaftliche Kosten, zum Beispiel durch umweltbedingte Gesundheits- und Materialschäden, Ernteausfälle oder die Kosten des Klimawandels. Eine ambitionierte Umweltpolitik verringert diese Kosten.<br><br>Grundsätzlich sollten Umweltkosten internalisiert, das heißt den Verursachern angelastet werden. Bisher geschieht dies nur unzureichend. Daher erhalten die Verursacher keine ausreichenden ökonomischen Anreize die Umweltbelastung zu senken. Außerdem sagen die Preise ohne vollständige Internalisierung der Umweltkosten nicht die ökologische Wahrheit. Dies verzerrt den Wettbewerb und hemmt die Entwicklung und Marktdiffusion umweltfreundlicher Techniken und Produkte. Vor allem in sehr umweltintensiven Bereichen wie dem Energie- und Verkehrssektor ist es wichtig, die entstehenden Umweltkosten stärker in Rechnung zu stellen. Dies würde den Ausbau der erneuerbaren Energien fördern, die Energieeffizienz erhöhen und wesentlich zu einer nachhaltigen Mobilität beitragen.<br><br>Zur Schätzung der Umweltkosten veröffentlicht das Umweltbundesamt regelmäßig die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/methodological-convention-32-for-the-assessment-of">Methodenkonvention</a> (nur in englischer Sprache verfügbar). Sie beinhaltet Kostensätze u.a. für die ⁠Emission⁠ von Treibhausgasen, Luftschadstoffen und Lärm, und gibt methodische Empfehlungen für die Ermittlung von Umweltkosten. <br>Ein wichtiger Anwendungsbereich von Umweltkosten ist die Gesetzesfolgenabschätzung. Die Anwendung von Umweltkosten kann die Bundesministerien dabei unterstützen die Folgen eines Gesetzes ausgewogen und wissenschaftlich fundiert abzuwägen, wie das Umweltbundesamt es in seinem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/bessere-gesetze-durch-mehr-transparenz-der">Positionspapier</a> empfiehlt.</p><p>Nutzen und Kosten des Umweltschutzes in Unternehmen</p><p>Keine Frage, Umweltschutz ist nicht zum Nulltarif zu haben. Meist ist aber der Nutzen höher als die Kosten. So führen Investitionen in integrierte Umweltschutztechniken und Effizienzmaßnahmen unter dem Strich vielfach zu erheblichen Kosteneinsparungen auf betrieblicher Ebene – etwa durch einen geringeren Material- und Energieverbrauch oder rückläufige Entsorgungskosten. Hinzu kommen geringere Abhängigkeiten von Rohstoff- und Energiepreise und zahlreiche weitere Vorteile des Umweltschutzes auf Unternehmensebene, die schwieriger zu quantifizieren sind: zum Beispiel höhere Attraktivität für Fachkräfte, mehr Transparenz, bessere Finanzierungsbedingungen oder eine geringere Wahrscheinlichkeit von Störfällen. Der Einsatz von Umwelt- und Energiemanagementsystemen bietet dabei die Möglichkeit, die wirtschaftlichen Chancen des betrieblichen Umweltschutzes systematisch zu nutzen und die betriebliche Umweltleistung kontinuierlich zu verbessern.</p>

Integrierte Analyse schwebstoffdynamischer Prozesse zur Erklärung der Variabilität der Schwebstoff- und Sauerstoffgehalte sowie des Auftretens von Flüssigschlick in der Tideems

Veranlassung Das Ziel des Projektes ist es, die relevanten Einflussfaktoren zu identifizieren und zu quantifizieren, die für die Variabilität des Schwebstoff- und Sauerstoffgehaltes sowie für das temporäre Auftreten von Flüssigschlick an der Gewässersohle der Tideems verantwortlich sind. Das soll mit einer integrierten Datenanalyse auf verschiedenen Skalen durch die Verschneidung der Analyseergebnisse von kontinuierlich erfassten Schwebstoff-, Sauerstoff- und Strömungsdaten aus Dauermessungen mit den Ergebnissen von ergänzenden vertikal und zeitlich hochaufgelösten Naturmesskampagnen ermöglicht werden. Die so ermittelten Parameter werden verwendet, um die an einer Dauermessstelle auftretenden Schwebstoffgehalte mit einem künstlichen neuronalen Netz (engl.: ANN) zu reproduzieren. Mit dem ANN soll ein Werkzeug bereitgestellt werden, welches Abschätzungen und Prognosen der Entwicklung der Schwebstoffgehalte in der Unterems ermöglicht. Dieses ANN kann dann zur Optimierung und Evaluierung von Maßnahmen zur Reduzierung des Schwebstoffanfalls und zur Verbesserung des Sauerstoffhaushaltes dienen. In einem weiteren Auswerte- und Vorhersageansatz sollen die bestehenden Module des Gewässergütemodells QSim der BfG zum organischen Kohlenstoff und das Sauerstoffmodul auf deren Tauglichkeit zur Anwendung für die Tideems getestet werden. Ziele - verbessertes Prozess- und Systemverständnis der ästuarinen Schwebstoffdynamik beim Auftreten von Flüssigschlick als Grundlage für die Optimierung von Sedimentmanagementkonzepten - Identifikation und Quantifizierung der relevanten Einflussfaktoren, die für die Variabilität des Schwebstoff- und Sauerstoffhaushalts sowie der Flüssigschlickdynamik verantwortlich sind - Erkenntnisse zum Fließverhalten von Flüssigschlick als Funktion von mechanischen (z. B. Scherrate) und sedimentologischen Parametern (Dichte, Organikanteil, Korngrößenverteilung) - ANN soll eingesetzt werden als ein Werkzeug zur Abschätzung und Prognose der Schwebstoffgehalte mit dem Ziel der Optimierung und Evaluierung von Maßnahmen zur Reduzierung des Schlickaufkommens Die hohen Schwebstoffgehalte und insbesondere das Auftreten von Flüssigschlick (Fluid Mud) und die dadurch hervorgerufenen Sauerstoffdefizite sind derzeit die entscheidende Ursache für den schlechten ökologischen Zustand der Tideems. Diese Schlickproblematik soll mithilfe verschiedener Maßnahmen im Rahmen des Masterplanes Ems 2050 gelöst werden. In Ästuaren, in denen Fluid Mud auftritt, gibt es allerdings noch große Lücken im Prozessverständnis der Schwebstoffdynamik und deren Interaktion mit dem Sauerstoffhaushalt. Eine besondere Herausforderung stellt hierbei die hohe Variabilität der Flüssigschlickdynamik auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen dar, die bisher in Modellstudien nicht abgebildet werden kann und auch messtechnisch bisher nur unzureichend erfasst wurde. Diese Kenntnisse werden jedoch benötigt, um wirkungsvolle Maßnahmen umzusetzen und zu optimieren. Die Variabilität des ästuarinen Schwebstoff- und Sauerstoffhaushaltes und insbesondere das Auftreten von Fluid Mud soll mit einer integrierten Auswertung vorhandener Daten und ergänzender Naturmessungen unter Verwendung von KI-Verfahren untersucht werden.

Energiepark Herzogenrath Forschung und Entwicklung, Teilvorhaben: Gesamtenergiesystemoptimierung inklusive Mobilität

Um dem Klimawandel zu begegnen, ist das Ziel, die Technologie für eine stabile, sichere und CO2-neutrale Energieversorgung einer mittelgroßen Stadt am Beispiel von Herzogenrath, inklusive der Industriebetriebe sowie neuen Prosumern in der Stadt, durch eine zentrale Hybrid-Kraftwerksanlage sowie dezentrale PV-Anlagen, dezentrale Wärmepumpen und Elektromobilität zu entwickeln. Im Teilprojekt 'Energiemanagementsystem' soll mit Hilfe digitaler Systeme eine neue Methodik zur ökonomischen und effizienten Vernetzung und Einsatzsteuerung dezentraler Ressourcen über alle Sektoren entwickelt und erforscht werden. Zur Identifizierung und Hebung von Synergien soll in einem zentralen Energiemanagementknoten eine übergreifende Koordination der angeschlossenen Energieknoten (bspw. dem Sandbergwerk) erfolgen können. Für das zentrale Energiemanagement werden KI-basierte Vorhersageverfahren für Last & Erzeugung entwickelt. Ferner soll das Verfahren zudem zur Prädiktion von Verkaufserlösen auf unterschiedlichen Vermarktungskanälen Anwendung finden. Diese erlauben es, durch intelligente Kopplung der heute autonomen Teilsysteme, die Energieflüsse zu steuern, ohne die Versorgungssicherheit zu beeinträchtigen bzw. diese sogar zu erhöhen. Im Teilprojekt 'CO2 neutrale Mobilität' soll der Mobilitätssektor der Stadt in die Betrachtung mit aufgenommen und vernetzt werden. Dazu soll in einer Bestandsaufnahme die aktuelle Mobilität der Stadt erfasst werden, sowie die Technologieoptionen zur zukünftigen Darstellung einer CO2-neutralen Mobilität aufgezeigt werden. Es werden Szenarien der Mobilität von Herzogenrath definiert, anhand derer ein digitaler Zwilling erstellt wird, mit dem Prognosen für das Energiesystem getätigt werden können.

Autonome elektrische Schifffahrt auf Wasserstraßen in Metropolenregionen II, Vorhaben: A-SWARM II Logistik

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