Der weit nach Süden vordringende Keil Südamerikas ist weltweit die einzige nennenswerte Landmasse zwischen ca. 45° und 60°Süd. Das senkrecht zur Hauptwindrichtung verlaufende Andengebirge stellt eine wirksame Barriere für die Westwinddrift dar und hat einen bestimmenden Einfluss auf die hemisphärische Zirkulation sowie das lokale Wettergeschehen. Das Gebirge zwingt die maritimen Luftmassen zum Aufsteigen, was häufig mit intensiven Steigungsregen auf der Luvseite der Anden einhergeht. Durch die Überströmung des Gebirges kommt es zur Ausbildung von speziellen Prozessgefügen in der atmosphärischen Strömung sowohl auf der Meso- als auch regionaler Skala. Der damit einhergehende Transport und Austausch von Energie und Masse beeinflusst maßgeblich die Entstehung und den Ausfall von Hydrometeoren. Trotz der starken Wechselwirkung zwischen Strömung, Topographie und Niederschlag wurde in Patagonien darüber bisher nur wenig geforscht. Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben leistet daher einen Beitrag zum Verständnis der Wechselwirkung zwischen dynamischen Prozessen und der räumlichen und zeitlichen Variabilität von Niederschlag in dieser Region. Ziel des Projektes ist die Quantifizierung wichtiger Prozesse die neue Aufschlüsse über die relevanten Mechanismen liefern soll. Anhand von hochauflösenden numerischen Simulationen werden an Einzelfallstudien die dynamischen und thermodynamischen Eigenschaften der atmosphärischen Strömung im Detail analysiert. Begleitende Sensitivitätsstudien mit vereinfachten analytischen Modelle werden zudem Aussagen zu den Auswirkungen der atmosphärischen Variabilität auf die Niederschlagsverteilung liefern. Das aus der Studie gewonnene Prozessverständnis ist eine wichtige Grundlage für weiterführende Forschungsarbeiten im Bereich der Hydrologie, Glaziologie und Ökologie.
Die Aufteilung der Nettostrahlung in latenten und fühlbaren Wärmestrom sowie die Infiltrationskapazität hängen stark vom Sättigungszustand des Bodens ab. Die raumzeitliche Verteilung des Bodenwassergehalts ist daher eine Schlüsselvariable für den gekoppelten Austausch von Wasser und Energie zwischen Landoberfläche und Atmosphäre. Die Bedeutung des Bodenwassergehalts erstreckt sich dabei von der lokalen über die regionale bis hin zur kontinentalen Skala. Die Initialisierung und Evaluierung von hydrologischen und atmosphärischen Modellen im Hinblick auf Bodenfeuchte und Schneespeicher ist besonders schwierig, weil die Beobachtungsskala und die räumliche Auflösung in den Modellsystemen üblicherweise nicht übereinstimmen. Wir untersuchen das Potenzial und die Grenzen von feldskaligen, Neutronen basierten Beobachtungen (Cosmic-Ray Neutron Sensing, CRNS) und in situ Sensornetzwerken für die Assimilation in gekoppelten hydrologisch - atmosphärischen Modellen, sowohl für die Bodenfeuchte als auch für das Schneewasseräquivalent. Durch die CRNS Methode erwarten wir erhebliche Verbesserungen für die hydrologische Modellierung, die Landoberflächenmodellierung und damit auch für voll gekoppelte regionale hydrologisch-atmosphärische Simulationen. Die zentralen Ziele des vorgeschlagenen Forschungsvorhabens sind: 1) eine einheitliche Integration von feldskaligen Bodenfeuchte- und Schneewasserdaten in Hydrologie- und Landoberflächenmodelle durch Datenassimilation zu realisieren, 2) den Mehrwert dieser Daten für die hydrologische- und Landoberflächenmodellierung zu bewerten und zu quantifizieren, und 3) die Untersuchung des Einflusses der Assimilation der Bodenfeuchtedaten auf die lokalen Wechselwirkungen zwischen Landoberfläche und Atmosphäre. Wir führen zudem eine integrative Analyse zur Eignung weiterer physikalisch basierter hydrologischer Modelle zur Wiedergabe von Boden- und Schneewasserdynamik auf der Feld- und Regionalskala durch. Darüber hinaus werden wir den Ensemble Kalman Filter (EnKF) Datenassimilationsansatz mit dem Stand-alone-WRF-Hydro (Noah-MP) Modell anwenden und untersuchen, wie simulierte Zustände und Flüsse verbessert werden. Mittels inverser Modellierung ermitteln wir, wie gut die Datenassimilation zur Optimierung statischer Bodenparameter genutzt werden kann. Abschließend analysieren wir den Austausch von Feuchte an der Grenzfläche zwischen Land und Atmosphäre unter Verwendung des voll gekoppelten hydrologisch-atmosphärischen Modellierungssystems WRF-Hydro.
Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
Das Verbundforschungsvorhaben LoSENS hat zum Ziel, Kooperationen im Bereich strategischer nachhaltiger Energiesysteme zwischen dem Senegal und Deutschland zu entwickeln und zu verstetigen. Dabei liegt der Fokus auf dem Austausch von angewandtem technischem Wissen und Technologietransfer zur Unterstützung von politischen Maßnahmen im Bereich Energieeffizienz (EnEff) und Erneuerbare Energien (EE). Die Entwicklung eines Energie- und Klimaschutz-Masterplans für zwei ausgewählte Modellgemeinden, die Stadt Saint-Louis im Norden und die Gemeinde Balingore in der Region Ziguinchor im Süden, dient zur Identifizierung konkreter Handlungsbedarfe und Umsetzung von passgenauen Lösungen basierend auf dem Transfer nachhaltiger Technologien und Energiesystemlösungen aus Deutschland. Das Hauptziel dieses Teilvorhabens ist die Erarbeitung eines Pumpenmanagementsystems für kommunale Ver- und Entsorgungseinrichtungen, welches ermöglicht Pumpen zu identifizieren und mögliche Einspar- und alternative Versorgungsaspekte ökonomisch und ökologisch zu bewerten. Die Erfassung und Bewertung aller Pumpen wird entsprechende Optionen listen und technische, ökonomische und ökologische (CO2 Einsparung) Aspekte analysieren. Im Fokus stehen Pumpen aus Einrichtungen zur Trinkwasseraufbereitung und in den Verteilungsnetzen sowie zur Abwasseraufbereitung und in den Entwässerungsnetzen. Darauf aufbauend werden geeignete Maßnahmen (bspw. Pumpentausch, -steuerung) sowie energetische und ökonomische Effizienzpotenziale ermittelt.
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| Bund | 24 |
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| Keine | 20 |
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| Boden | 16 |
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