Das Projekt "Verbund - KI: Selektives Unkraut- und Beikrautmanagement mit Hilfe künstlicher Intelligenz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH durchgeführt. Ziel von 'CognitiveWeeding' ist es, mit einer veränderten Sichtweise auf die Ackerbegleitflora neue Wege der Unkrautregulierung (UR) zu entwickeln. Die Ackerbegleitflora wird differenziert betrachtet, wobei als Unkraut eine unerwünschte und problematische Pflanze im Bestand, als Beikraut eine wirtschaftlich unkritische und ggf. schützenswerte Pflanze in Koexistenz mit Kultur-pflanzen bezeichnet wird. Die Klassifizierung erfolgt unter Berücksichtigung des betriebsspezifischen Pflanzenbaus (ökologisch, konventionell, hybrid (mech.+chem. UR)) sowie den Standort- und Witterungsbedingungen in Rahmen der Fruchtfolge und der Auswirkung auf die Biodiversität der jeweiligen (Teil)-Fläche. Bei der Planung der Regulierungsmaßnahmen ist abzuwägen, in welchem Maße Unkräuter bekämpft bzw. Beikräuter toleriert oder zeitweise nicht reguliert werden, um die pflanzliche Biodiversität zu erhöhen und Lebensräume bzw. Nahrungsquelle für Insekten zu schaffen/erhalten. Dazu werden drohnen-/bodengestützte Sensorsysteme zur Pflanzenerkennung getestet, weiterentwickelt und validiert. Mit vorhandener Kameratechnik zur Pflanzenerkennung wird ab Projektbeginn die Ackerbegleitflora bestimmt. Das vorhandene System bietet einen relativ schnellen Zugang von CognitiveWeeding in den Markt und zeigt andererseits die Potenziale und Grenzen einer kostengünstigen Erfassung auf. Im Projekt werden diese Systeme weiterentwickelt (Multisensorik), um durch Interpretation/Integration der Daten in ein KI-Entscheidungssystem zusätzliche Optionen zu schaffen. Hierzu werden Daten drohnengestützter LiDAR-, Multi- und Hyperspektralsensorik eingesetzt, integriert und eine multisensorale Analyse dieser Daten vorgenommen. Ebenfalls werden Verfahren (mechanisch/chemisch) für die kleinräumige Unkrautbekämpfung weiterentwickelt. Die Entscheidung, wann welche Pflanzen mit welcher Methode zu behandeln sind, soll mit einem wissensbasierten Management der Ackerbegleitflora unterstützt werden.
Das Projekt "Gutachten über geeignete Behälter zur Erfassung von Elektro(nik)altgeräten der Sammelgruppe 3 auf Basis des ElektroG Paragraph 9, Abs.4,5 und 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INTECUS GmbH - Abfallwirtschaft und umweltintegratives Management durchgeführt.
Das Projekt "SP 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Vor dem Hintergrund effizienterer Nährstoffausnutzung in landwirtschaftlichen Anbausystemen ist das Ziel von SP3, die Auswirkung unterschiedlicher Zwischenfruchtanwendungen auf Funktionen und Organismen im Boden zu charakterisieren. Der Ansatz von SP3 verbindet dabei das Monitoring von Kohlenstoffflüssen mit dem eines Monitorings der Nährstoffflüsse zwischen dem System Pflanze-Boden-mikrobielle Biomasse mittels Stabilisotopie (13C, 15N) in einer Langzeitrotation zur Berechnung von Umsatzkinetiken und einer Erfassung biologischer Schlüsselfunktionen. Eine präzise Bilanzierung und zeitliche Auflösung des Nährstoff- und Energietransfers in Beziehung zu ober- und unterirdischen Lebensgemeinschaften soll Aufschluss geben inwiefern Zwischenfruchtanbau zu prozessoptimierten, nachhaltigen Managementstrategien der vorhandenen Ressourcen eingesetzt werden kann.
Das Projekt "Precision farming mit hochauflösender Bodensensorik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Präsident durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Precision Farming benötigt zur Steuerung einzelner Arbeitsgänge digital vorliegende Informationen über die zu bewirtschaftenden Flächen. In den letzten Jahren wurde von uns ein Bodensensor - der GEOPHILUS ELECTRICUS - entwickelt, der 3-dimensionale Bodeninformationen in relativ kurzer Zeit zur Verfügung stellen kann. In zwei Landwirtschaftsbetrieben soll die Praxistauglichkeit dieses Systems unter Beweis gestellt werden. Eine erfolgreiche Einführung kann und wird dazu führen, derzeit genutzte Messtechnik zu ergänzen oder abzulösen und dreidimensionale Bodenkarten als Datengrundlage für Managemententscheidungen im Precision Farming zur Verfügung zu stellen. Fazit Mit dem Bodensensor GEOPHILUS ELECTRICUS wird Landwirten und Beratungsunternehmen ein System zur 3-dimensionalen Erfassung von Bodenheterogenitäten zur Verfügung gestellt. Es ist angedacht, das System nicht nur in der teilflächenspezifischen Landwirtschaft sondern auch in anderen Aufgabenbereichen der umweltgerechten Landnutzung einzusetzen. Die aus den Messwerten abzuleitenden Informationen können nach einer erforderlichen standortspezifischen Kalibrierung in bodenkundliche Daten transformiert werden. In einem nächsten Schritt muss das System so ‚abgerüstet werden, dass es von einem Forschungsgerät in ein Industriegerät überführt werden kann.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erkennung von Raumgeometrien und Rauminhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Düsseldorf, Fachbereich Maschinenbau & Verfahrenstechnik, Lehr- und Forschungsgebiet Informatik durchgeführt. Für die effiziente Planung und Ausführungskontrolle von energetisch hochwertigen Sanierungs-maßnahmen ist die Messtechnik zur Erfassung möglichst vollständiger Datensätze von Bestands-gebäuden, idealerweise in einem BIM-System, unumgänglich. Das System HottScan der Fa. Hottgenroth dient zur 3D-Erfassung von Räumen mit einer neuen Technologie und besteht aus der Scanner-Hardware mit der Systemsoftware und der Modellierungssoftware. Das System ist mittlerweile marktreif, und die erste Produktserie ist produziert worden und im Vertrieb. In der Modellierungssoftware des HottScan-Systems müssen derzeit die auf-genommenen Panoramen mit ihren Lasermesspunkten in der Modellierungssoftware noch händisch bearbeitet und ausgewertet werden. Dieser Prozess ist zeitaufwändig und soll automatisiert werden. Gesamtziel dieses Projektes ist die automatische Erkennung möglichst vieler Bilddetails und Geometriedaten. Ziel des Teilvorhabens der Hochschule Düsseldorf ist die Entwicklung eines neuen, mobilen und integrierten Messsystems für die effiziente und kostengünstige Erstellung eines digitalen Gebäudemodells von Bestandsgebäuden.
Das Projekt "Der Einfluss der Niedrig- und Hochteperierten Alterierung des Ozeankruste auf das marine Calcium Budget" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IFM-GEOMAR Leibniz-Institut für Meereswissenschaften durchgeführt. Hydrothermalkreisläufe an mittelozeanischen Rücken beeinflussen in besonderem Maße das marine Gesamtbudget von divalenten Kationen wie Ca, Sr und Mg. Das Ausmaß, zu welchen Anteilen hydrothermale Systeme an der Bilanzierung des marinen Ca beteiligt ist, insbesondere während der Ozeankrustenalteration, ist noch weitestgehend unbekannt und kaum erforscht. Um chemische Austauschprozesse bei der Wechselwirkung zwischen Gestein und zirkulierendem Meerwasser besser zu verstehen, wird im Rahmen des DFG Schwerpunkt Programms SPP1144 Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Material- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen die Rolle von hoch- und niedrigtemperierter Ozeankrustenalteration auf das marine Ca Budget untersucht. Das Programm startete mit einer Expedition zum Logatchev drothermalfeld auf dem Forschungsschiff Meteor Anfang 2004. Dieses Hydrothermalfeld befindet sich am Mittelatlantischen Rücken (14 Grad 45N) und zeichnet sich durch aktive Quellen eingebettet in ultramafischem Gestein aus. Die Serpentinisierung dieses Gesteins bietet eine gute Grundlage für diese Studie. Die Probennahme erfolgte über einen TV-Greifer und dem ROV Quest, welches mit einem speziellen System zur Fluidbeprobung ausgerüstet wurde. Die Fluidproben sind als Mischungen aus Meerwasser und hydrothermalen Anteilen anzusehen. Die Mischungsanteile können aus Analysen der Ca und Sr Isotope bestimmt werden. Erste Ergebnisse zeigen einen inversen Zusammenhang zwischen den 44Ca/40Ca Verhältnissen und den Anteilen an reinem Hydrothermalfluid, wobei Proben mit höherem Fluidanteil eine deutlich leichtere Ca Signatur im Vergleich zu Meerwasser aufweisen. Entsprechendes zeigen radiogene Sr Verhältnisse, was als Zwei-Komponenten-Mischung interpretiert werden kann. Diese ersten Ergebnisse bestätigen Modelle in welchen die Wechselwirkung zwischen Gestein und Meerwasser während hydrothermaler Prozesse die Massenbilanz und die Isotopie divalenter Kationen signifikant verändert. Weitere Untersuchungen sind notwendig für die genaue Bestimmung und Quantifizierung der reinen hydrothermalen Komponente.
Das Projekt "GIGA - Energiesparsame intelligente Sensornetzwerke zur Erfassung und Steuerung von Verkehrsflüssen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Lehrstuhl für Integrierte Digitale Systeme und Schaltungsentwurf (IDS) durchgeführt. Dieses Konsortium strebt eine wesentliche Verbesserung der Emissionsbelastung in Städten durch eine zielgenaue Verkehrssteuerung an. Hierzu soll die exakte Erfassung der Verkehrsströme bspw. nach Fahrzeugtyp, Antrieb und Geschwindigkeit mittels eines verteilten Netzwerkes an akustischen Sensoren erfolgen. Mittels moderner Methoden des maschinellen Lernens erfolgt eine erste Datenauswertung unmittelbar auf den Sensorknoten. Inspiriert durch die Natur erfolgt die Verarbeitung ereignisgetrieben und somit sehr energieeffizient. Die extrahierten Verkehrsdaten können effizient in das lokale Netzwerk eingespeist werden, um so eine ressourcenschonende Verkehrssteuerung zu ermöglichen. In der Städteplanung existieren notwendige theoretische Grundlagen. In der praktischen Umsetzung werden modellierte Verbesserungen typischerweise nicht erreicht, weil sowohl die Genauigkeit als auch die Anzahl an Beobachtungen zu gering ausfällt. Dies liegt einerseits an den vorwiegenden Methoden der Erfassung mittels Kontaktschleifen im Boden oder energieintensiven Kamera- bzw. Lidar-Systemen. Ein akustischer Sensor ermöglicht andererseits eine tageslichtunabhängige Erfassung. Die räumliche Auflösung wird durch eine Array-Anordnung der Sensoren erhöht und ermöglicht damit die Bestimmung der Geschwindigkeit sowie die exakte Berechnung des Schalleinfallswinkels. Beschränkt wird die Auflösung im Weiteren maßgeblich nur durch die Kosten des Aufbaus und den Energiebedarf. Die RWTH Aachen strebt im Vorhaben die Konzeptionierung der Hardware für die Sensorknoten inklusive Spezialprozessoren und Optimierung hinsichtlich Energieverbrauch sowie die simulative Untersuchung des Einflusses der Sensorik auf die Emissionen des Verkehrsflusses an.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erweiterung der CAD- und Modellierungssoftware zur effizienten Gebäudeanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hottgenroth Software AG durchgeführt. Für die effiziente Planung und Ausführungskontrolle von energetisch hochwertigen Sanierungs-maßnahmen ist die Messtechnik zur Erfassung möglichst vollständiger Datensätze von Bestands-gebäuden, idealerweise in einem BIM-System, unumgänglich. Das System HottScan der Fa. Hottgenroth dient zur 3D-Erfassung von Räumen mit einer neuen Technologie und besteht aus der Scanner-Hardware mit der Systemsoftware und der Modellierungssoftware. Das System ist mittlerweile marktreif, und die erste Produktserie ist produziert worden und im Vertrieb. In der Modellierungssoftware des HottScan-Systems müssen derzeit die auf-genommenen Panoramen mit ihren Lasermesspunkten in der Modellierungssoftware noch händisch bearbeitet und ausgewertet werden. Dieser Prozess ist zeitaufwändig und soll automatisiert werden. Gesamtziel dieses Projektes ist die automatische Erkennung möglichst vieler Bilddetails und Geometriedaten. Im Teilvorhaben 'Erweiterung der CAD- und Modellierungssoftware zur effizienten Gebäudeanalyse' liegen die Hauptschwerpunkte der Arbeiten bei HS in der Anpassung des HottCAD-Systems auf mehrschichtige Bauteile, in der Kommunikation und Verbindung des HottSCAN-Systems mit dem neu zu entwickelnden Wandschichtenscanner, sowie in der Erhöhung der Effizienz bei der Modellierung des Gebäudes durch die Implementierung der von HSD entwickelten Algorithmen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erkennung von Wandaufbauten und -materialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aachen, Solar-Institut Jülich durchgeführt. Für die effiziente Planung und Ausführungskontrolle von energetisch hochwertigen Sanierungs-maßnahmen ist die Messtechnik zur Erfassung möglichst vollständiger Datensätze von Bestands-gebäuden, idealerweise in einem BIM-System, unumgänglich. Das System HottScan der Fa. Hottgenroth dient zur 3D-Erfassung von Räumen mit einer neuen Technologie und besteht aus der Scanner-Hardware mit der Systemsoftware und der Modellierungssoftware. Das System ist mittlerweile marktreif, und die erste Produktserie ist produziert worden und im Vertrieb. In der Modellierungssoftware des HottScan-Systems müssen derzeit die auf-genommenen Panoramen mit ihren Lasermesspunkten in der Modellierungssoftware noch händisch bearbeitet und ausgewertet werden. Dieser Prozess ist zeitaufwändig und soll automatisiert werden. Gesamtziel dieses Projektes ist die automatische Erkennung möglichst vieler Bilddetails und Geometriedaten. Im Teilvorhaben 'Erkennung von Wandaufbauten und -materialien' wird zunächst eine Auswahl relevanter Wandaufbauten getroffen. An entsprechenden Referenzwänden werden umfangreiche Messdatensätze halbautomatisiert erhoben, die als Basis für die automatisierte Erkennung mittels künstlichen neuronalen Netzen (KNN) dienen. Netztopologien werden in Kooperation mit der HSD ausgewählt und entsprechend implementiert. Schließlich wird das Verfahren an realen Gebäuden validiert.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Ostseefischerei durchgeführt. Die Erfassung der hydrografischen Bedingungen ist von zentraler Bedeutung für die Beurteilung des Zustands mariner Ökosysteme. Aktuell ist die Datenerhebung räumlich und zeitlich unzureichend und sehr kostenintensiv. Eine effizientere Datenerhebung trägt dazu bei, das Meeresökosystem besser zu verstehen und ist für viele wissenschaftliche und wirtschaftliche Fragestellungen relevant: - Prognosen der Fischbestände - belastbare Beratungsleistungen zu zukünftigen Fangquoten - Überwachung der Meeresumwelt von Nord- und Ostsee (HELCOM) - Zustand zur Ozeanversauerung, Sauerstoffmangel und Eutrophierung - zielgerichtete Umsetzung der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL). Ziel des Projekts ist es, ein autonomes Messsystem zu entwickeln, das an Bord von kommerziellen Fischereifahrzeugen installiert werden kann (Ships-of-Opportunity) und autonom die hydrografischen Bedingungen während der Fischerei erfasst. Damit lässt sich die Erfassungsdichte der Messdaten bei relativ geringen Kosten erheblich steigern. Fischereifahrzeuge sind weltweit im Einsatz und setzen ihr Fanggerät (z.B. Scherbretter, Netze) unter Wasser ein, so dass dort angebrachte Sensoren in Kombination mit Datenloggern auch in stark von der Schifffahrt frequentierten Seegebieten entsprechende Daten in der freien Wassersäule und am Meeresboden mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung automatisiert aufzeichnen können. Im Rahmen dieses Projektes wird ein Prä-Prototypensystem zum Einsatz auf bis zu 10 Fischereifahrzeugen entwickelt. Die im Verlauf der Entwicklung und des Betriebs gewonnenen Erfahrungen sollen dazu dienen, das System später zur Produktreife zu entwickeln. Das System besteht aus. - autonome Datenlogger zum Einsatz am Fanggerät zur Erfassung wichtiger Parameter zur Beurteilung der Fischbestände - Einheit an Deck zur Georeferenzierung und Datentransfer an Land - Server an Land zur Sammlung, Aufbereitung und Visualisierung der Daten- Optimierter bidirektionaler Datenfluss über alle Komponenten.
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