In Fortsetzung des diesbezueglichen Vorhabens wurden ein Motoren- und ein Heizungspruefstand installiert, eine umfangreiche Messtechnik zur Erfassung saemtlicher limitierter Schadstoffe im Abgas sowie einige Pruefmotoren fuer verschiedene Kraftstoffe beschafft. Die Automatisierung von Pruefprogrammen nach internationalen Standards ist in Arbeit. Inzwischen wurden auch Altoele/Altfette in die Untersuchungen einbezogen. Ziel ist eine kleintechnische Aufbereitungstechnik fuer dezentrale Anwendung. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde auch das Potential der technischen Nutzung pflanzlicher Oele in Indonesien eingehend untersucht. Seit Mai 97 wird eine Kleinflotte von Fahrzeugen der Telekom mit im Fachgebiet hergestellten Altfettmethylester betrieben.
Integriertes Mess- und Informationssystem IMIS Das BfS betreibt das integrierte Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt (kurz IMIS ). Die in Deutschland auf gesetzlicher Grundlage erhobenen Messdaten zur Umweltradioaktivität werden im IMIS erfasst, ausgewertet und dargestellt. Bei einem kerntechnischen Unfall bilden die Messergebnisse und die berechneten Prognosen für die Strahlenbelastung die Grundlage für Entscheidungen zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung und der Umwelt. Aufgabe des integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt ( IMIS ) ist es, die Umwelt kontinuierlich zu überwachen, um schnell und zuverlässig bereits geringfügige Änderungen der Radioaktivität in der Umwelt flächendeckend erkennen sowie langfristige Trends erfassen zu können. An diesem Messprogramm zur Überwachung der Umwelt sind mehr als 50 Labore bei Bundesbehörden und in den Ländern beteiligt. Kontinuierlich arbeitende Messnetze sind für die Überwachung der Radioaktivität am Boden, in der Atmosphäre, in den Bundeswasserstraßen sowie in Nordsee und Ostsee eingerichtet. Sie liefern permanent aktuelle Messdaten. Zusätzlich werden im Routinebetrieb bundesweit jährlich mehr als 10.000 Proben aus der Luft, dem Wasser, dem Boden, Nahrungsmitteln, Futtermitteln und weiteren Umweltbereichen entnommen und Messungen durchgeführt. Schnelle Erfassung der radiologischen Lage Das IMIS ist vor allem für eine schnelle Erfassung der radiologischen Lage in einer Notfallsituation ausgelegt. Um Entscheidungen über Maßnahmen zum Schutz des Menschen und der Umwelt treffen zu können, muss das IMIS drei Informationen umgehend und zuverlässig liefern: Welche Gebiete sind betroffen und wie hoch sind die Kontaminationen? Welche Radionuklide spielen eine Rolle? Wie hoch sind die aktuelle und die zu erwartende Strahlenbelastung der Menschen in betroffenen Gebieten? Organisatorische Gliederung Das IMIS setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen, die eng miteinander verflochten und aufeinander abgestimmt sind. In einem radiologischen Notfall wird das IMIS als ein Instrument zur Erfüllung der Aufgaben des Radiologischen Lagezentrums des Bundes ( RLZ ) eingesetzt. Dabei lassen sich drei Ebenen unterscheiden: Messungen der Umweltkontamination und prognostische Dosisabschätzungen , Prüfung, Zusammenführung, Aufbereitung und Darstellung der Ergebnisse, die in Lageberichte als Produkt des RLZ münden, Übermittlung der Lageberichte an die Kopfstelle des RLZ im Bundesumweltministerium. Geschichte und Einsatzgebiete Geschichte Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) Messstrategien im Notfall Labore Geschichte Errichtung des Messsystems: Konsequenz aus Reaktorunfall von Tschornobyl (russ.: Tschernobyl) Beim Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) im Jahr 1986 zeigte sich, dass die Vorbereitungen auf eine großräumige Kontamination der Umwelt nicht ausreichend waren: Die Messungen wurden nicht systematisch durchgeführt und waren nicht aufeinander abgestimmt. Die Dosisabschätzungen sowie der Datenaustausch über Telefax und Fernschreiber waren zeitaufwändig und schwierig. Eine Darstellung der Ergebnisse fand allenfalls in Form von Tabellen statt. Die Erstellung übersichtlicher Graphiken war kompliziert und wurde deshalb so gut wie nicht praktiziert. Dies hat dazu beigetragen, dass die Situation von verschiedenen Stellen unterschiedlich bewertet wurde, was zu erheblichen Verunsicherungen in der Bevölkerung führte. Als Konsequenz aus diesen Erfahrungen wurde noch im Jahr 1986 das Strahlenschutzvorsorgegesetz ( StrVG ) verabschiedet, das bis zum Jahr 2017 die gesetzliche Grundlage für das "Integrierte Mess- und Informationssystems für die Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt" ( IMIS ) war. Die betreffenden Bestimmungen des Strahlenschutzvorsorgegesetzes wurden in das aktuelle Strahlenschutzgesetz ( StrlSchG ) übernommen. Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) Überwachung der Gamma-Ortsdosisleistung Das BfS betreibt ein bundesweites Messnetz zur großräumigen Ermittlung der äußeren Strahlenbelastung durch die kontinuierliche Messung der Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ). Das ODL-Messnetz besteht aus rund 1.700 ortsfesten, automatisch arbeitenden Messstellen, die flächendeckend über Deutschland verteilt sind. Das ODL -Messnetz besitzt eine wichtige Frühwarnfunktion, um erhöhte radioaktive Kontaminationen in der Luft in Deutschland schnell zu erkennen. Gamma-Ortsdosisleistung beinhaltet natürliche Strahlung Mit dem ODL -Messnetz wird auch die natürliche Strahlung erfasst, der der Mensch ständig ausgesetzt ist. Die gemessene Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ) erfasst die terrestrische Komponente, die durch überall im Boden vorkommende natürliche Radionuklide verursacht wird. Ursache sind Spuren von Kalium, Uran und Thorium, die natürliche Bestandteile von Gesteinen, Böden und Baumaterialien sind. Diese natürliche Strahlung führt im Routinebetrieb zu regelmäßig registrierten Messwerten. Daneben ist der Mensch einer natürlichen Strahlung ausgesetzt, die ihren Ursprung im Weltraum hat und abgeschwächt durch die Atmosphäre die Erdoberfläche erreicht ( Höhenstrahlung , kosmische Strahlung ). Die ODL wird in der Einheit Mikrosievert pro Stunde angegeben. Die natürliche ODL bewegt sich in Deutschland je nach örtlichen Gegebenheiten zwischen 0,05 und 0,2 Mikrosievert pro Stunde. Aktuelle Messwerte online einsehen Auf der BfS -Internetseite ODL -Info zeigt eine Karte die Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ) an den betriebsbereiten Messstellen des ODL -Messnetzes des BfS . Der aktuelle Messwert ist dabei der letzte verfügbare Stundenmittelwert. Die Messwerte werden täglich von Experten auf mögliche Besonderheiten und Fehler durch defekte Sonden geprüft und anschließend an das IMIS übermittelt. Wie auch weitere Daten zur Umweltradioaktivität in Deutschland werden die ODL -Messdaten auch im BfS -Geoportal für die Öffentlichkeit bereitgestellt. Weitere Informationen Überwachung der Gamma-Ortsdosisleistung Messstrategien im Notfall Messung der Strahlenbelastung im Notfall In einem Notfall wird das IMIS in den "Intensivbetrieb" versetzt und es wird ein "Intensivmessprogramm" durchgeführt, um die radiologische Lage schnell und flächendeckend zu erfassen. Während des Durchzugs einer radioaktiven Wolke: Messnetze im Einsatz Wichtigste Hilfsmittel in der Phase während des Durchzugs einer radioaktiven Wolke sind die automatischen Messnetze des Bundesamtes für Strahlenschutz ( BfS ) zur Ermittlung der äußeren Strahlenbelastung ( Ortsdosisleistung , ODL - ) und des Deutschen Wetterdienstes ( DWD ) zur Bestimmung der Konzentrationen der einzelnen Radionuklide in der Luft. Bei einem Unfall werden die Messergebnisse der ODL von zirka 1.700 Standorten im Zehn-Minuten-Rhythmus abgerufen. So können die Ausbreitung einer radioaktiven Schadstoffwolke annähernd in Echtzeit verfolgt und die betroffenen Gebiete sehr schnell eingegrenzt werden. Parallel dazu liefern die 48 Stationen des Luftmessnetzes des Deutschen Wetterdienstes die Konzentrationen radioaktiver Stoffe in der Luft im Zwei-Stunden-Takt. Die Messungen des ODL -Messnetzes und der DWD -Stationen bilden die Grundlage, um die äußere Strahlenbelastung und die durch das Einatmen radioaktiver Stoffe erhaltene Dosis abzuschätzen. Beides wird für die in der Frühphase relevanten Entscheidungen über Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung bewertet (frühe Schutzmaßnahmen bezüglich des Verbleibens im Haus, der Einnahme von Jodtabletten und der Evakuierung). Nach Durchzug einer radioaktiven Wolke: Ablagerung am Boden Nach dem Durchzug der Wolke werden Übersichtskarten erstellt, die die Kontamination der Umwelt darstellen. Diese Übersichtskarten sind dazu geeignet, die Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung und die Fortsetzung der Radioaktivitätsmessungen zu optimieren. Zur Erstellung der Übersichtskarten dienen vor allem Messungen der ODL und der In-situ-Gammaspektrometrie , mit denen das Ausmaß der Radionuklidablagerungen auf dem Boden vor Ort analysiert wird. Für die Erfassung kleinräumiger, inhomogener Ablagerungen stehen mit Hubschraubern und Messfahrzeugen mobile Einheiten zur Verfügung. Messschwerpunkt landwirtschaftliche Produkte Nachdem die radioaktive Wolke aus einer Region abgezogen ist, liegt ein Fokus auf der Untersuchung der potentiellen Kontamination landwirtschaftlicher Produkte. Werden in der Region keine frühe Schutzmaßnahmen ergriffen und ist somit die Entnahme von Proben landwirtschaftlicher Produkte erlaubt, richten die Messstellen der Bundesländer den Schwerpunkt ihrer Messungen zunächst auf die repräsentativen Umweltmedien Blattgemüse, Milch und Gras und anschließend auf erntereife Produkte. Messungen werden in den Gebieten verdichtet, in denen die bereits vorliegenden Messwerte erhöhte Aktivitäten anzeigen und die Überschreitung der EU -Höchstwerte zu befürchten ist. Das Intensivmessprogramm geht situationsabhängig und schrittweise wieder in das Routinemessprogramm über. Intensivierte Messungen werden in dieser Phase weiter in Bereichen durchgeführt, in denen (auch zeitverzögert) noch erhöhte Aktivitätskonzentrationen auftreten können, wie zum Beispiel in der Milch bei einer Winterfütterung mit kontaminiertem Heu. Labore Messlabore des Bundes und der Länder In das IMIS fließen Daten aus einer Vielzahl von Laboren aus Bund und Ländern ein. Messlabore des BfS Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) ist mit hochspezialisierten Laboren in der Lage, Radionuklide in praktisch allen Medien wie etwa Wasser, Boden, Luft und Lebensmitteln zu bestimmen. Das Aufgabenspektrum reicht von der Emissionsüberwachung von Kernkraftwerken über die Überwachung radioaktiver Stoffe in der Umwelt bis hin zur Spurenanalyse radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens . Weitere Messlabore des Bundes Weitere Bundeseinrichtungen, deren Labormessungen in das IMIS einfließen bzw. die Messwerte der Länderlabore prüfen, sind der Deutsche Wetterdienst ( DWD ) die Bundesanstalt für Gewässerkunde ( BfG ) das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie ( BSH ) das Max-Rubner-Institut ( MRI ) und das Johann Heinrich von Thünen-Institut . Messlabore der Länder Etwa 40 spezialisierte Labore der Länder bestimmen die Radioaktivitätskonzentration verschiedener Umweltmedien, beispielsweise Trinkwasser oder Lebens- und Futtermittel. Dabei werden einheitliche Probeentnahme- und Messverfahren angewendet. Im Routinebetrieb werden im Jahr rund 10.000 Proben gemessen. Daten sind öffentlich Die von den Laboren für das IMIS ermittelten Daten sind im Geoportal des BfS öffentlich zugänglich. Weitere Informationen Labore des BfS zur Analyse und Messung radioaktiver Stoffe Spurenanalyse im BfS Allgemeine Umweltüberwachung ( BMUKN ) Emissionsüberwachung von Kernkraftwerken Überwachung radioaktiver Stoffe in der Umwelt Information und Dokumentation: Austausch von Informationen über IMIS Alle Mess- und Prognoseergebnisse aus dem Integrierten Mess- und Informationssystem ( IMIS ) werden in der Zentralstelle des Bundes ( ZdB ) beim Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) gesammelt, ausgewertet und in Form von Tabellen, Grafiken und Karten dargestellt. Fachbehörden des Bundes, die sogenannten Leitstellen, prüfen die Daten und Auswertungsergebnisse auf Plausibilität. Das IMIS vernetzt rund 70 Institutionen (Bundesbehörden, Landesministerien und -behörden, Landesmessstellen etc. ) mit mehreren hundert geschulten IMIS -Nutzer*innen, die spezielle Webanwendungen für die Arbeit mit den zentralen IMIS -Komponenten verwenden. Für ein schnelles und angemessenes Handeln ist es notwendig, die Daten und Informationen sehr schnell und zeitgleich allen Entscheidungsträgern in Bund- und Ländern zur Verfügung zu stellen. Dazu wurde die " Elektronische Lagedarstellung " ( ELAN ) entwickelt. Elektronische Lagedarstellung ( ELAN ) In ELAN werden alle für die Beurteilung eines Ereignisfalls, z. B. ein Zwischenfall in einem Kernkraftwerk, relevanten Informationen und Ergebnisse aus dem IMIS bereitgestellt. So ist gewährleistet, dass alle am Management einer Unfallsituation beteiligten Stellen schnell über dieselben Informationen verfügen und handlungsfähig sind. Internationaler Informationsaustausch Im internationalen Maßstab erfolgt ein bilateraler Informations- und Datenaustausch mit der Schweiz, Frankreich den Niederlanden und Österreich ebenfalls über IMIS . Übergreifend werden über die Datenaustauschplattformen EURDEP der EU mit den europäischen Staaten und IRMIS der IAEA mit weltweiten Partnern Informationen über die Radioaktivität in der Umwelt und die Strahlenbelastung in Folge von nuklearen Notfällen geteilt. Berichte Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung Das BfS stellt die in der Bundesrepublik Deutschland gemessenen und erhobenen Daten zur Umweltradioaktivität jährlich zusammen und berichtet hierzu mit verschiedenen Themenschwerpunkten. Jedes Jahr werden die Ergebnisse in dem Bericht "Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung" zusammengefasst. Stand: 13.04.2026
Starkes Nachtleuchten tritt in der oberen Mesosphäre und der unteren Thermosphäre (MUT) der oberen Erdatmosphäre auf und enthält eine Emissionsschicht, die von angeregtem Stickstoffdioxid (NO2) hervorgerufen wird. Anregungsmechanismen, die zum angeregten Stickstoffdioxid in der MUT und Stratosphäre beitragen, stehen im Mittelpunkt dieses Projekts, da sie nicht gut verstanden sind. Stickstoffdioxid ist auch in der Stratosphäre wichtig, da es zum Ozonabbau beiträgt. Die Photochemie von reaktiven Stickstoffverbindungen (N, NO, NO2) wird in der MUT und der Stratosphäre auf der Grundlage der jetzt verfügbaren globalen Emissionsmessungen analysiert. Für diese Aufgabe wird das MAC-Modell (Multiple Airglow Chemie) erweitert, um Reaktionen mit reaktiven Sauerstoff- und Wasserstoffverbindungen (O(3P), O(1D), O3 und H, OH, HO2) zu berücksichtigen. Berechnungen mittels der aktuellen MAC Version ermöglichen die Berücksichtigung von reaktiven Sauerstoff- und Wasserstoff-verbindungen. Diese Berechnungen wurden auf der Grundlage von in situ Raketenmessungen in der MUT validiert. In Anbetracht früherer Studien zur Untersuchung der Stickstoffdioxid-emissionen wird die Berechnung der Konzentrationen der wichtigsten Repräsentanten von reaktiven Sauerstoff-, Wasserstoff- und Stickstoffverbindungen in der Stratosphäre unter Verwendung der erweiterten Version des MAC-Modells auf der Grundlage neuer Messungen durchgeführt. Reaktionen, die in der erweiterten Version des MAC-Modells berücksichtigt werden, können in ein photochemisches Modul eines GCM (general circulation model) übernommen werden.
Aktuelle wissenschaftliche Studien legen nahe, dass die aktuelle Erderwärmung durch Treibhausgasemissionen hervorgerufen wird, die vom Menschen verursacht sind. Um gegen diese Entwicklung geeignete Maßnahmen ergreifen zu können bzw. um zu überprüfen, ob solche Maßnahmen von Erfolg gekrönt sind, ist es notwendig, die Schadstoffkonzentrationen inklusive der zugehörigen Emissionsquellen genau zu kennen. Diese Informationen sind bisher jedoch sehr lückenhaft und beruhen auf sogenannten 'bottom-up' Berechnungen. Da diese Kalkulationen nicht auf direkten Messungen beruhen, weisen sie große Ungenauigkeiten auf und sind außerdem nicht in der Lage, bisher unbekannte Emissionsquellen zu identifizieren. In dem hier vorgestellten Projekt soll ein mesoskaliges Netzwerk für die Überwachung von Luftschadstoffen wie CO2, CH4, CO, NO2 und O3 aufgebaut werden, das auf dem neuartigen Konzept der differentiellen Säulenmessung beruht. Bei diesem Ansatz wird die Differenz zwischen den Luftsäulen luv- und leewärts einer Stadt gebildet. Diese Differenz ist proportional zu den emittierten Schadstoffen und somit eine Maßzahl für die Emissionen, welche in der Stadt generiert werden.Mithilfe dieser Methode wird es in Zukunft möglich sein, städtische Emissionen über lange Zeiträume hinweg zu überwachen. Damit können neue Informationen über die Generierung und Umverteilung von Luftschadstoffen gewonnen werden. Wir werden u.a. folgende zentrale Fragen beantworten: Wie verhält sich der tatsächliche Trend der CO2, CH4 und NO2 Emissionen in München über mehrere Jahre? Wo sind die Emissions-Hotspots? Wie akkurat sind die bisherigen 'bottom-up' Abschätzungen? Wie effektiv sind die Maßnahmen zur Emissionsreduzierung tatsächlich? Sind vor allem für Methan weitere Maßnahmen zur Reduzierung der Emissionen notwendig? Zu diesem Zweck werden wir ein vollautomatisiertes Messnetzwerk aufbauen und passende Methoden zur Modellierung entwickeln, welche u.a. auf STILT (Stochastic Time-Inverted Lagrangian Transport) und CFD (Computational Fluid Dynamics) basieren. Mithilfe der Modellierungsresultate werden wir eine Strategie entwerfen, wie städtische Netzwerke zur Überwachung von Luftschadstoffen aufgebaut werden müssen, um repräsentative Ergebnisse zu erhalten. Außerdem können mit den so gewonnenen städtischen Emissionszahlen z.B. dem Stadtreferat, den Stadtwerken München oder der Bayerischen Staatsregierung Möglichkeiten zur Beurteilung der Effektivität der angewandten Klimaschutzmaßnahmen an die Hand gegeben werden. Das hier vorgestellte Messnetzwerk dient somit als Prototyp, um die grundlegenden Fragen zum Aufbau eines solchen Sensornetzwerks zu klären, damit objektive Aussagen zu städtischen Emissionen möglich werden. Dieses Projekt ist weltweit einmalig und wird zukunftsweisende Ergebnisse liefern.
Im beantragten Forschungsvorhaben wird der natürliche Austritt von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus Mofetten im Eyachtal zwischen Horb und Rottenburg untersucht. CO2 kann sich in der bodennahen Atmosphäre ansammeln und in entsprechender Konzentration für Mensch und Tier gefährlich werden. Die im Eyachtal austretenden Mengen wurden bislang nicht zuverlässig quantifiziert. Darüber hinaus ist CO2 ein Treibhausgas und steht im Zusammenhang mit dem weltweiten Klimawandel. Ähnliche und auch größere Quellgebiete existieren an verschiedenen Orten der Welt. Der quantitative Einfluss dieser natürlichen geologischen Gasquellen auf den Gashaushalt der Erde ist unbekannt, da auch die Menge des ausströmenden CO2 nicht bekannt ist.Ziel des Vorhabens ist die Überwachung der natürlichen CO2 Austrittsquellen sowie der umgebenden Atmosphäre im Eyachtal. Die Messdaten dienen der Bilanzierung der Austrittsmengen sowie die Ermittlung der horizontalen und vertikalen Flüsse im Versuchsgebiet. Hierbei wird auch die zeitliche Veränderung dieser Austritte erfasst.Zu diesem Zweck soll ein mikro-meteorologisches Messsystem (Eddy-Covariance Station) in Kombination mit einem verteilten Netzwerk aus vielen kostengünstigen CO2 Sensoren installiert werden. Ein solches Netzwerk kann die inhomogene Verteilung der Austritte sowohl zeitlich als auch räumlich erfassen. Die Verwendung von kostengünstigen Sensoren erlaubt den Betrieb einer größeren Anzahl von Sensoren und damit verbunden eine größere räumliche Abdeckung.In den letzten Jahren hat die Arbeitsgruppe Umweltphysik der Universität Tübingen eine neue Methode entwickelt, CO2 mit günstigen Sensoren in Bodennähe zu messen. Ein Nachteil der kostengünstigen Sensoren liegt in der (im Vergleich zu hochwertigen Sensoren) geringeren absoluten Messgenauigkeit. Die EC Station dient daher als Referenz, um die erreichbare Genauigkeit und Langzeitstabilität des Sensornetzes zu bewerten, die günstigen Sensoren zu kalibrieren und den turbulenten Transport des CO2 zumindest an einer Stelle direkt zu messen. Für ein vollständiges Netzwerk müssen die CO2 Sensoren noch mit geeigneten Feuchte- und Temperatursensoren ergänzt werden. Die entsprechende Hardware muss beschafft und schrittweise aufgebaut werden.Im Projekt soll ein Netzwerk aus z.B. 64 Sensoren aufgebaut werden, das die räumliche und zeitliche Verteilung des CO2 im Untersuchungsgebiet experimentell bestimmt. Die Beschaffung der Geräte ist bereits von der Alfred-Teufel Stiftung finanziert. Die Messungen werden über eine Datenbank mit Internet Schnittstelle auch der wissenschaftlichen Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.Das Vorhaben gliedert sich in zwei Projektphasen von je drei Jahren Dauer, beantragt wird die erste Phase. In der 2. Phase ist die numerische Simulation der CO2 Ausbreitung und die Übertragung der Methode auf andere Regionen vorgesehen.
The accurate estimation of nitrous oxide (N2O) emissions and monitoring of nitrate (NO3) leaching in agricultural catchments are critical for contemporary environmental science and policymaking. These issues contribute to climate change and groundwater pollution, necessitating a thorough understanding of underlying processes to develop effective mitigation strategies. Our research aims to develop a robust upscaling procedure for N2O emissions and NO3 leaching at the catchment scale, where mitigation actions are finally applied. This involves an integrated approach spanning three scientific disciplines: 1. Field and laboratory measurements: Utilizing local chamber-based and laboratory-based measurements to assess microbial N cycling fluxes and process rates, providing essential data for process understanding. 2. Remote sensing: Leveraging satellite data with unprecedented spatiotemporal resolution to gather catchment-scale information on geomorphology, topography, land use, standing biomass, and soil water status, enhancing our understanding of the catchment environment. 3. Modelling: Employing a fusion of machine learning techniques and mechanistic modeling, we aim to integrate all information from the collected datasets, facilitating the upscaling of N2O emissions and NO3 leaching to the entire catchment scale. Our work program comprises two interrelated work packages focusing on data collection and modeling. WP 1 Data Collection: Creation of a comprehensive dataset, including N2O and NH3 emissions, NO3 leaching, soil d15N isotopic composition, site preference and d15N-N2O, and lab-based measurements of N process rates such as gross nitrification. This dataset will provide a deeper understanding of microbial N-cycling processes such as nitrification and denitrification and their roles in N2O production and NO3 leaching. Hot spot monitoring: Continuous measurements at model-guided identified N2O emission hot spots, covering potential hot moments such as freeze-thaw periods and fertilization events. WP 2 Modeling: Machine Learning: Extracting knowledge from all collected data to create models predicting N2O emissions and NO3 leaching. Mechanistic modelling: Improving a state-of-the-art biogeochemical model that includes a spatially explicit hydrology model for the lateral flow of water and nutrients. Improving will be particularly based on incorporating isotopic data and an isotopic tracing model. Combining machine learning and mechanistic models to benefit from each other, with mechanistic models enhancing machine learning through providing additional data and machine learning to identify and improve structural deficiencies of the mechanistic model. This interdisciplinary proposal seeks to advance our understanding of N2O emissions and NO3 leaching at the catchment scale, ultimately providing valuable insights for environmental assessment and mitigation strategies in agricultural landscapes.
ZIELSETZUNG Das Ziel des Arbeitsbereiches ist es durch Erforschung des Wirkungskreises Schadstoffemissionen und Immissionen sowie alternativer Kraftstoffe und Antriebe Grundlagen zur nachhaltigen Verbesserung der Lebensqualität zu erarbeiten. Die wichtigsten Forschungsgebiete sind die Messung und Simulation der Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen, deren Ausbreitung und die dabei auftretenden luft-chemischen Reaktionen. SPEZIALGEBIETE - Messung und Simulation von Emissionen und Energieverbrauch des Verkehrs: - Prüfstandsmessungen und Simulation von Einzelfahrzeugen, Motoren und Aggregate (PKW und Nutzfahrzeuge) - Vergleichende Studien zu alternativen Antriebsarten und Kraftstoffen - Untersuchungen zu Eigenschaften und Anforderungen an Biodiesel - Emissions-Modellrechnungen für lokale, regionale und globale Problemstellungen - Strömungssimulation und Thermodynamik: - atmosphärische Strömungen in der Mikro und Mesoskala - technische Strömungen in Maschinen, Anlagen und Gebäuden - Turbulenzbetrachtungen in mikroskaligen Gebieten - Schadstoffausbreitung: - bei komplexen Verbauungen (Mikroskala) - einfaches und komplexes Gelände (Mesoskala) - Luftchemie - Messung von atmosphärischen Spurenstoffen: - Monitoring - 'Open-path remote sensing' Technologie Tunnellüftung - Lüftungsauslegung - Brandfall - Umweltverträglichkeitsuntersuchungen
Die Düngung ist eine der ältesten Maßnahmen im Acker- und Pflanzenbau. Schon in früheren Jahrhunderten nutzten die Bauern ohne Detailkenntnis die ertragssteigernde Wirkung der Nährstoffe. Heute ist die bedarfsgerechte Düngung unverzichtbarer Bestandteil einer nachhaltigen Landwirtschaft. Die Düngung versorgt Kulturpflanzen mit notwendigen Nährstoffen, um Qualität und Gesundheit der Kulturpflanzen und damit der Ernteprodukte verbessern sowie die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten und zu fördern. Bei der Anwendung von Düngemitteln sind jedoch nicht nur Ertragssteigerung und ökonomisch-effizienter Düngereinsatz von Interesse. Es müssen auch Aspekte der Umweltwirkung und Umweltverträglichkeit der Düngungsmaßnahmen beachtet werden. Bei der Anwendung von Düngemitteln gelten für Landwirte die Grundsätze der "guten fachlichen Praxis". Dies soll gewährleisten, dass die Nährstoffzufuhr bedarfsgerecht und verlustarm erfolgt und die Gesundheit von Menschen und Tieren und der Naturhaushalt nicht gefährdet werden. Das Düngegesetz (DüngG) ist die gesetzliche Grundlage für die nachfolgenden Verordnungen. Mit den rechtlichen Vorgaben wird die Düngung geregelt. Damit sollen die Effizienz der Düngung erhöht, mögliche Beeinträchtigungen von Grundwasser und Oberflächengewässern verringert und Ammoniakemissionen aus landwirtschaftlichen Quellen vermindert werden. Düngeverordnung (DüV) Düngemittelverordnung (DüMV) Verordnung über das Inverkehrbringen und Befördern von Wirtschaftsdünger (WDüngV) Landesverordnungen: Verordnung über Aufzeichnungs- und Meldepflichten zum Verbleib von Wirtschaftsdünger des Landes Sachsen-Anhalt (WDüngVerbleibVO LSA) Verordnung über düngerechtliche Mitteilungspflichten (DüngeMitteilungsVO) Verordnung über zusätzliche düngerechtliche Vorschriften (DüngeRZusVO) Zuständig für den Vollzug der Düngeverordnung (DüV) und der Verordnung über das Inverkehrbringen und Befördern von Wirtschaftsdünger (WDüngV) sind die Landkreise und kreisfreien Städte. Die Fachaufsicht liegt beim Landesverwaltungsamt, Referat Agrarwirtschaft, Ländliche Räume, Fischerei, Forst- und Jagdhoheit . Auf der Internetseite des Landesverwaltungsamtes stehen weiterführende Informationen zum Inverkehrbringen und Befördern von Wirtschaftsdünger sowie eine Liste der Ansprechpartner in den Landkreisen zur Verfügung. Fachliche Grundlagen und Handlungsempfehlungen zur Umsetzung der rechtlichen Vorgaben werden von der Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau zur Verfügung gestellt. Die Düngemittelverkehrskontrolle (Überwachung der Herstellung und des Inverkehrbringens entsprechend der Regelungen in der Düngemittelverordnung) obliegt dem Landesverwaltungsamt, Referat Agrarwirtschaft, Ländliche Räume, Fischerei, Forst- und Jagdhoheit. Die am 13. Juli 2018 erlassene Landesverordnung verpflichtet jeden Betrieb, der in der Summe mehr als zweihundert Tonnen Wirtschaftsdünger jährlich abgibt und/oder aufnimmt, in das vom Land Sachsen-Anhalt bereitgestellte Meldeprogramm Wirtschaftsdünger zu melden. Weitere Informationen zum Programm sowie die Kontaktdaten der Ansprechpartner werden von der Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau zur Verfügung gestellt. Gemäß § 13a der novellierten Düngeverordnung vom 28. April 2020 sind die Bundesländer verpflichtet, mit Nitrat und Phosphor belastete Gebiete auszuweisen und in diesen zusätzliche düngerechtliche Anforderungen festzulegen. Die Ausweisung dieser Gebiete erfolgt auf Grundlage der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Ausweisung von mit Nitrat belasteten und eutrophierten Gebieten (AVV GeA) vom 10. August 2022. Die Gebietskulissen sind im webbasierten Geodaten-Viewer des Landesamtes für Vermessung und Geoinformation (LVermGeo) veröffentlicht worden. Mit der Verordnung über zusätzliche düngerechtliche Vorschriften (DüngeRZusVO) vom 21. März 2023, die mit Wirkung vom 30. März 2023 in Kraft getreten ist, setzt Sachsen-Anhalt den § 13a der Düngeverordnung um, in dem sie für die ausgewiesene Gebietskulisse zusätzliche Anforderungen festlegt. Folgende zusätzliche Anforderungen haben Landwirte mit Flächen in mit Nitrat belasteten Gebieten umzusetzen: verpflichtende Nährstoffuntersuchung von Wirtschaftsdüngern (Ausnahme: Festmist von Huf- und Klauentieren) und Gärrückständen sowie verpflichtende jährliche Nmin-Bodenuntersuchungen (Ausnahme: Dauer-, Grünlandflächen, Flächen mit mehrschnittigem Feldfutterbau). Die Sperrfristverlängerung für Gemüse, Erdbeeren und Beerenobst entfällt. Eine Ausweisung der durch Phosphor eutrophierten Gebiete erfolgt nicht mehr. Dafür gelten landesweit auf Flächen an Gewässern erweiterte Gewässerabstände beim Einsatz von stickstoff- bzw. phosphathaltigen Düngemitteln. Weitere Informationen bietet die Internetseite der Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Im Rahmen des Vertragsverletzungsverfahrens zur Nitratrichtlinie hat die Europäische Kommission Deutschland aufgefordert, ein Monitoringprogramm einzurichten, das in kurzen Zeiträumen Aussagen über die Wirkung der Düngeverordnung (DüV) zulässt. Dieses Monitoring soll auch die regelmäßige Überprüfung der mit Nitrat belasteten bzw. durch Phosphor eutrophierten Gebiete ("Rote Gebiete") ermöglichen. Die Landesregierungen können mittels Rechtsverordnung Vorlage-, Melde- oder Mitteilungspflichten über die Aufzeichnungen zur Düngung festlegen. Mit der "Verordnung über düngerechtliche Mitteilungspflichten im Land Sachsen-Anhalt" von 2021 regelt Sachsen-Anhalt die Mitteilungspflichten zur Düngung für landwirtschaftliche Betriebe, die Flächen in Sachsen-Anhalt bewirtschaften. Gleichzeitig wird mit der vorliegenden Verordnung die Datenbasis für die Evaluierung der Düngeverordnung geschaffen, unter anderem zu den aktuellen Stickstoffemissionen aus der Landwirtschaft. Das Emissionsmonitoring als Teil des Monitoringprogramms hat eine besondere Bedeutung für die Dokumentation kurzfristiger Auswirkungen der DüV. Mit Hilfe der mitzuteilenden betrieblichen Daten lässt sich das Risiko einer Austragsgefährdung für Nitrat bzw. Phosphor in Gewässer abschätzen. Die Mitteilung der landwirtschaftlichen Betriebe an die Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau (LLG) umfasst die Aufzeichnungen nach § 10 DüV, u. a. den gesamtbetrieblichen Düngebedarf und Nährstoffeinsatz sowie schlagbezogene Aufzeichnungen zur Düngebedarfsermittlung und zur aufgebrachten Nährstoffmenge. Die Übermittlung der Mitteilungen erfolgt ausschließlich in elektronischer Form nach den Vorgaben der LLG. Der Mitteilungspflicht ist jeweils bis zum Ablauf des 30. April nachzukommen. Weiterführende Informationen sind auf der Internetseite der Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau abrufbar.
Im Zuge des Genehmigungsverfahrens für das MERO-Tanklager in Vohburg wurde festgelegt, zusätzlich zu den Emissionsberechnungen Emissionsmessungen (Gesamtkohlenwasserstoffe, Benzol) an einem der vier Schwimmdachtanks nach Inbetriebnahme und nach etwa fünf Jahren Betriebszeit durchzuführen. Die Emissionsmessungen und Emissionsberechnungen nach Inbetriebnahme wurden 1996 durchgeführt und im DGMK-Forschungsbericht 515 'Ermittlung der Kohlenwasserstoffemissionen aus Schwimmdachtanks' veröffentlicht. Im September 2001 fanden die Wiederholungsmessungen nach 5 Jahren Betriebszeit statt. Im Vergleich zu den 1996 ermittelten geringen Kohlenwasserstoffgehalten in der den Tank an - und vom Tank wegströmenden Luft wurden in 2001 wiederum nur Gehalte um die Messgerätenachweisgrenze oder geringfügig erhöht (1 ppm) gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass bei gut gewarteten Schwimmdach-Randabdichtungen sich das Emissionsverhalten im Laufe der Betriebszeit nicht verschlechtert hat. Die messtechnisch ermittelten Emissionen liegen im Bereich der nach der VDI-Richtlinie 3479 errechneten Werte.
Kurzinformation des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 2 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Zur Ermittlung von Treibhausgasemissionen außerhalb des Europäischen Emissionshandels Deutschland ist aufgrund des Kyoto-Protokolls verpflichtet, jährlich Inventare über die nationalen Treibhausgasemissionen vorzulegen. Ergänzt werden diese Verpflichtungen durch europarechtliche Verpflichtungen (vgl. insbesondere die Verordnung (EU) Nr. 525/2013 vom 21. Mai 2013 über ein System für die Überwachung von Treibhausgasemissionen sowie für die Berichterstattung über diese Emissionen und über andere klimaschutzrelevante Informationen auf Ebene der Mitgliedstaaten und der Union). Die technischen und methodischen Standards für diese Berichterstattung sind insbesondere in ausführlichen und detailreichen Richtlinien des Weltklimarates (IPCC) aus dem Jahr 2006 (IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, verfügbar unter: https://www.ipcc.ch/report/2006-ipcc-guidelines-for-national-greenhouse-gas-inventories/) sowie in der im Rahmen der Klimarahmenkonvention angenommene Richtlinie zur Berichterstattung über jährliche Inventare (FCCC/CP/2013/10/Add.3) niedergelegt. Verfahrenstechnische Erläuterungen zur Inventarerstellung sowie methodische Hinweise zur Berechnung der THG-Emissionen in Deutschland und der genutzten Datenquellen enthalten die jährlichen Inventarberichte (siehe zuletzt den Bericht für das Jahr 2020, verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2020-04-15- climate-change_22-2020_nir_2020_de_0.pdf). Exemplarisch werden im Folgenden einige Grundlagen der Ermittlung der Treibhausgasemissionen dargestellt: Zuständige Stelle für die Erstellung des Treibhausgasinventars in Deutschland ist das Umweltbundesamt, das die verschiedenen Teilbereiche der Berichterstattung koordiniert (ausführlich zum Verfahren, Inventarbericht 2020, S. 77 ff). Die Emissionen werden nicht direkt bei den Emittenten gemessen, sondern mittelbar aus einer Reihe von Daten statistisch errechnet. Da es sich um ein statistisches Verfahren handelt, wird in der Berichterstattung jeweils die Unsicherheit des Gesamtinventars ausgewiesen. Eine der wichtigsten Datenquellen für die Erhebung der Emissionsmengen, auch in Sektoren, die nicht dem Emissionshandel unterliegen (sog. Nicht-ETS-Sektoren), sind die „Energiebilanzen der Bundesrepublik Deutschland“, die von der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) herausgegeben werden. Sie beruhen überwiegend auf den amtlichen Statistiken des Statistischen Bundesamtes. Die Energiebilanz ermöglicht unter anderem eine Aufteilung nach Brennstoffen WD 8 - 3000 - 056/20 (23. September 2020) © 2020 Deutscher Bundestag Die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages unterstützen die Mitglieder des Deutschen Bundestages bei ihrer mandatsbezogenen Tätigkeit. Ihre Arbeiten geben nicht die Auffassung des Deutschen Bundestages, eines seiner Organe oder der Bundestagsverwaltung wieder. Vielmehr liegen sie in der fachlichen Verantwortung der Verfasserinnen und Verfasser sowie der Fachbereichsleitung. Arbeiten der Wissenschaftlichen Dienste geben nur den zum Zeitpunkt der Erstellung des Textes aktuellen Stand wieder und stellen eine individuelle Auftragsarbeit für einen Abgeordneten des Bundestages dar. Die Arbeiten können der Geheimschutzordnung des Bundestages unterliegende, geschützte oder andere nicht zur Veröffentlichung geeignete Informationen enthalten. Eine beabsichtigte Weitergabe oder Veröffentlichung ist vorab dem jeweiligen Fachbereich anzuzeigen und nur mit Angabe der Quelle zulässig. Der Fachbereich berät über die dabei zu berücksichtigenden Fragen.[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 2 Zur Ermittlung von Treibhausgasemissionen außerhalb des Europäischen Emissionshandels und Nutzungskategorien, so dass etwa auch der Wärmebedarf der privaten Haushalte erfasst wird. Die Energiebilanzen unterliegen der Qualitätssicherung und -kontrolle durch unabhängige Institutionen (vgl. Inventarbericht 2020, S. 102 f). Für die Erhebung der Emissionsdaten des Verkehrssektors werden neben der Energiebilanz auch die Amtlichen Mineralöldaten des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle und Zahlen des Mineralölwirtschaftsverbandes genutzt (vgl. Inventarbericht 2020, S. 103 f.). Für die Zusammenstellung von Daten des Landwirtschaftssektors ist das Thünen-Institut zuständig. In die Berechnungen fließen unter anderem die Bestandszahlen an Nutztieren und die in einem Jahr verkauften Düngermengen ein (vgl. Inventarbericht 2020, S. 108 f.). *** Fachbereich WD 8 Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1078 |
| Kommune | 8 |
| Land | 97 |
| Weitere | 13 |
| Wirtschaft | 5 |
| Wissenschaft | 292 |
| Zivilgesellschaft | 46 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 1005 |
| Gesetzestext | 2 |
| Text | 80 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 36 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 107 |
| Offen | 1015 |
| Unbekannt | 4 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1044 |
| Englisch | 162 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 2 |
| Bild | 7 |
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| Keine | 836 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 242 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 970 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1007 |
| Luft | 987 |
| Mensch und Umwelt | 1126 |
| Wasser | 964 |
| Weitere | 1108 |