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BioRegio: Regionale Biomassenutzungsstrategien

Das Verbundprojekt 'BioRegio - Regionale Bioenergienutzung' übertrug die im BMU-Projekt 'Stoffstrom-Biomasse' erstellten Werkzeuge auf ausgewählte Modell-Regionen und überprüfte die Umsetzungsbedingungen für die nationalen Strategien zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse. Neben EDV- und Datenfragen wurde vom Öko-Institut dabei auch ein Werkzeug zur Berechnung der regionalen Wertschöpfung erstellt. Die Modellregionen waren folgende (in Klammern: betreuendes Institut): Naturpark Saar-Hunsrück (IZES + IfAS), Südlicher Oberrhein und Kiel-Eckernförde-Rendsburg-Neumünster (Öko-Institut), Emscher-Lippe (FhI-UMSICHT), Mecklenburg Ost und Mittelsachsen (IE). Informationen zu den Modellregionen finden sich unter www.bioregio.info

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.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Entwicklung und Erprobung des Moduls BNB Komplettmodernisierung Unterrichtsgebäude

Für das seit 2011 in der Anwendung befindliche Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen des Bundes wird das Modul 'Unterrichtsgebäude Komplettmodernisierung' auf der Basis der Module 'Unterrichtsgebäude Neubau' und 'Büro- und Verwaltungsgebäude Komplettmodernisierung' entwickelt, erprobt und finalisiert. Ausgangslage: Um den zukünftigen Anforderungen an ganzheitlich optimierte Gebäude gerecht zu werden, hat das Bundesbauministerium für Bundesgebäude verbindliche Qualitätsvorgaben erarbeitet, die im Leitfaden Nachhaltiges Bauen und im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) fortentwickelt werden. Das BNB betrachtet den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden und ermöglicht eine ausgewogene Bewertung verschiedener Gebäudequalitäten im Sinne der Nachhaltigkeit. 2013 wurde der Leitfaden Nachhaltiges Bauen unter anderem um das Kapitel 'Bauen im Bestand' ergänzt. Parallel dazu wurde zunächst für Büro- und Verwaltungsgebäude das Modul Komplettmodernisierung (BNB BK) eingeführt. Im Bereich der Unterrichtsgebäude werden Komplettmodernisierungen bestehender Gebäude in den nächsten Jahren eine wichtige Bauaufgabe für Bund, Länder und Kommunen darstellen. Derzeit sind rund 70% der Baumaßnahmen im Bereich der Unterrichtsgebäude Modernisierungsmaßnahmen. Mit dem zu entwickelnden BNB-Modul Komplettmodernisierung für Unterrichtsgebäude (BNB UK) wird das BNB um einen wichtigen Anwendungsbereich erweitert. Ziel: Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung und Erprobung des BNB-Moduls Komplettmodernisierung für Unterrichtsgebäude (BNB UK). Dafür werden die konsolidierten Module Neubau für Unterrichtsgebäude (BNB UN) und Komplettmodernisierung für Büro- und Verwaltungsgebäude (BNB BK) dahingehend überprüft, welche Kriterien übernommen bzw. angepasst werden können und welche neu zu entwickeln sind. Auf der Grundlage der gewonnen Erkenntnisse erfolgt die Entwicklung einer Entwurfsfassung des Moduls Komplettmodernisierung für Unterrichtsgebäude. Anschließend wird das entwickelte Modul anhand von drei Projekten auf Stimmigkeit und Praxistauglichkeit erprobt, ggf. nachjustiert sowie für die Anwendung finalisiert.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Winkelabhängige Lichtstreuung atmosphärischer Eispartikel - Von Einzelpartikelmessungen zu einer globalen Beobachtung der Mikrophysik und Strahlungseigenschaften von Zirren

Im Rahmen dieses Projekts soll das Wolkenpartikelinstrument PHIPS-HALO des KIT um die Messung der winkelabhängigen Polarisation von einzelnen Eispartikeln im rückwärtigen Streuwinkelbereich erweitert werden. Diese Messung ergänzt die bestehenden PHIPS-HALO-Messmethoden zur Erfassung der Partikelform sowie der winkelabhängigen Streufunktion. Die neuen Messmöglichkeiten des PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpakets des KIT werden in der Wolkensimulationskammer AIDA umfangreich getestet und charakterisiert, um diese am Ende der ersten Förderperiode für Messungen auf HALO zur Verfügung zu haben. Dadurch werden schon im Vorfeld der nächsten, für den Winter 2018/2019 geplanten Zirrusmission neuartige relevante Datensätze gewonnen, die von großem Nutzen für die Atmosphärenwissenschaft sein werden. Zusätzlich zu den Labormessungen, soll das verbesserte PHIPS-HALO Instrument sowie das PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpaket im Rahmen des Projekts auch auf anderen Messflugzeugen betrieben und getestet werden. Mit den erweiterten Messmöglichkeiten des PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpakets können in zukünftigen HALO-Missionen Validierungen von Satellitenbeobachtungen durchgeführt werden, die sich auf Polarisationsmessmethoden stützen. Da diese Messmethoden sehr empfindlich auf die Komplexität der Form sowie der Oberflächenrauheit der Eispartikel sind, könnte auf Basis solcher Validierungsmissionen die Frage geklärt werden, ob die Eispartikelkomplexität eine dominante mikrophysikalische Eigenschaft von Zirren ist. Sollte dies der Fall sein, würden Wolkeneispartikel einen deutlich anderen Strahlungseinfluss auf den Wärmehaushalt der Erde haben als bisher angenommen.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Energieeffizientes und klimagerechtes Bauen', Praxistest der Auswirkungen von Einzelraumregelung für Heizung, Lüftung und Beleuchtung auf Energieeinsparung bzw. Senkung der Betriebskosten

Das Forschungsvorhaben untersucht die Praxistauglichkeit von Einzelraumregelsystemen für die Heizung, Lüftung und Beleuchtung bei ausgewählten Bundesbaumaßnahmen. Dabei sind Fragen hinsichtlich der Energieeffizienz, der Wirtschaftlichkeit und der Nutzerzufriedenheit zu beantworten. Im Ergebnis sind Empfehlungen für den praktischen Einsatz der Einzelraumregelung zu erwarten. Das Zusammenwirken zunehmend innovativer und komplexer Anlagen zur Heizung, Kühlung, Klimatisierung und Beleuchtung insbesondere von Nichtwohngebäuden unter Berücksichtigung eines von Betreibern und Nutzern gleichermaßen formulierten und ständig steigenden Anspruchs an den energieeffizienten Betrieb der Anlagen und des Gebäudes ist ohne den Einsatz von Raum- und Gebäudeautomationssystemen immer schwieriger zu leisten. Ein übergeordnetes Energie- und Lastmanagement zur Betriebsoptimierung unter den jeweils gegebenen spezifischen Nutzungsbedingungen erfordert darüber hinaus den Einsatz eines Energiemanagementsystems. Die Hersteller und Anbieter entsprechender Systeme propagieren signifikante Energieeinsparungen, die sich aber erfahrungsgemäß nicht in jedem Fall realisieren lassen. Darüber hinaus sind höhere Investitionskosten und ein Mehraufwand bei Inbetriebnahme und Unterhaltung zu berücksichtigen. Insgesamt gesehen bestehen uneinheitliche und bisweilen widersprüchliche Aussagen zum Energieeinsparpotenzial von Einzelraumregelsystemen. Aus Sicht des Investors ist dies ein höchst unbefriedigendes Ergebnis, müssen doch die zum Teil erheblich höheren Investitionskosten vorrangig (d. h. ungeachtet des Komfortgewinns) durch die energetischen Einsparungen gegenfinanziert werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll daher eine weitestgehend produkt- und technikneutrale Bewertung von Einzelraumregelsystemen in ausgewählten Bundesbauten erfolgen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, - am Beispiel von typischen Anwendungen in Verwaltungsgebäuden praktische Erfahrungen aus dem Betrieb zu erheben, - den mit dem jeweiligen System erzielten Energieverbrauch im Hinblick auf mögliche weitere Einsparungen hin zu untersuchen, - Daten zur Betreiber- und Nutzerzufriedenheit zu erheben und zu bewerten, - die untersuchten Systeme hinsichtlich der Investitions- und Betriebskosten zu bewerten, - die untersuchten Systeme hinsichtlich der Praxistauglichkeit mit modernen innovativen Lösungen zu vergleichen, - eine Empfehlung für den Einsatz von Systemen der Raumautomation in Verwaltungsgebäuden zu erarbeiten, - Erkenntnisse über diese Systeme aus der Praxis zu erhalten.

Wasserwirtschaftliche Unterhaltung, Entwicklung und Anwendung des Gewässergütemodells QSim

QSim - Numerische Simulation der Gewässergüte in Bundeswasserstraßen. Ein Instrument zur Simulation und Prognose des Stoffhaushalts und der Planktondynamik in Fließgewässern. Entwicklung und Testung für Binnen- und Küstengewässer.

Teilprojekt 4, Teilprojekt 2

Teilprojekt 2, Teilprojekt 1

Untersuchungen zur ökologischen Wirksamkeit des renaturierten Altarmes der Spree als Umgehung der Wehrgruppe Leibsch (Teilprojekt)

Erfassung der Fischbestände in Altarm und Spree, - Literaturstudie zur historischen Fischfauna im Gebiet, - Funktionskontrolle der Aufstiegshilfen mittels Kontrollreuse. - Nachweis des Aufstiegs fast 50000 Individuen, 18 Fischarten, Krebsen, - Nachweis der Funktion als Lebensraum für rheophile Arten, - Vorschläge für weitere Verbesserungen. - Ergänzung durch Untersuchung der Makrozoobenthos (IaGB - z. Teilprojekt).

Fünf Elemente der Qualitätssicherung - Prognosen wasserbaulicher Wirkungen auf das Gewässersystem müssen belastbar und gerichtsfest sein

Wasserbauliche Gutachten der BAW unterliegen im Zusammenhang mit großen Ausbauvorhaben einer zum Teil bis in kleinste Detail gehenden kritischen Betrachtung und Erwiderung durch Einwender in den Planfeststellungsverfahren. Die Einwender beauftragen zudem immer häufiger wissenschaftliche Einrichtungen und Sachverständige im In- und Ausland, um die Gutachten der BAW zu erschüttern. Bemerkenswert ist, dass die Planfeststellungsverfahren einschließlich der Verwaltungsgerichtsverfahren auch aus solchen Gründen heute mehr als eine Dekade in Anspruch nehmen können. Folglich gelangen Arbeitsgrundlagen und -ergebnisse, die viele Jahre zurückliegen, wiederholt auf den Prüfstand. Darüber hinaus werden auch Gutachten für bereits in fernerer Vergangenheit abgeschlossene Ausbauprojekte erneut in laufende Planfeststellungsverfahren einbezogen, um unter anderem so zu versuchen, der BAW falsche Prognosen für historische Zeitspannen nachzuweisen. Diese Entwicklung mag man aus Sicht der Ökonomie und der Politik beklagen, sie bringt für die BAW jedoch auch die produktive Herausforderung mit sich, ihre Qualitätsstandards zu reflektieren und weiter zu schärfen. Arbeitsgrundlagen und Arbeitsprozesse zur Erstellung von Gutachten müssen besonderen Qualitätskriterien genügen: 1. Steigende Anforderungen an die Qualität der Datengrundlagen 2. Stetige Weiterentwicklung der Methoden und Verfahren 3. Interne Prüfung der Ergebnisse von Simulationsverfahren 4. Langfristige Verfügbarkeit der Software 5. Gesicherte Methoden zur Beweissicherung Fazit: Im Sinne der Umweltgesetzgebung kommt es heute darauf an, die Umweltauswirkungen von wasserbaulichen Maßnahmen umfassend beurteilen zu können. Die BAW liefert hierfür mit ihren Methoden und Gutachten detaillierte Grundlagen und trägt damit zur Balance zwischen ökonomischer Nutzung und ökologischer Entwicklung bei.

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