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Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel

Die Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Der DWD arbeitet gemeinsam mit der NW-FVA und dem Thünen-Institut für Waldökosysteme an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Die Ergebnisse des bereits laufenden WKF-Projektes 'WBI_Praxis' zur Waldverdunstung und zur Streufeuchte sollen bei der Weiterentwicklung mit einbezogen werden. Das bestehende Bestandesklimamodell BEKLIMA wird für Waldbestände angepasst und soll zusätzliche Parameter berechnen, die für die Modelle der Projektpartner (verbessertes LWF-Brook90, Schädlinge, Krankheiten) benötigt werden. Die Daten der Level II-Stationen dienen zur Parametrisierung und zur späteren Validierung der Modelle. Als Ergebnis sollen zukünftig routinemäßig Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellem Schadensrisiko von Waldbeständen online bereitgestellt werden. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen.

Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel, Teilvorhaben 4: Wasserhaushaltsmodellierung und Schaffung von Modellgrundlagen für Schadpotenziale

Die Sommertrockenheiten in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Die NW-FVA arbeitet gemeinsam mit dem DWD und dem Thünen-Institut für Waldökosysteme an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Das bestehende Modell wird für Waldstandorte in Deutschland angepasst und soll zusätzliche Parameter berechnen, die für die Modelle, die das Risiko für abiotische und biotische Folgeschäden (Schädlinge, Krankheiten) in trockenheitsbeeinflussten Wäldern abschätzen, benötigt werden. Die Daten der Level II-Monitoringflächen dienen zur Parametrisierung und zur späteren Validierung der Modelle. Als Ergebnis sollen zukünftig routinemäßig Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellen Schadensrisiko von Waldbeständen online bereitgestellt werden. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen. Schwerpunkte der Arbeiten der NW-FVA in dem Verbundprojekt liegen in der Anpassung des waldhydrologischen Modells an Waldstandorte in Deutschland, der Abschätzung abiotischer Schadpotenziale trockenheitsgefährdeter Wälder sowie der Analyse und Entwicklung von Modellgrundlagen die Simulation biotischer Schadpotenziale unter besonderer Berücksichtigung der Buchenvitalitätsschwäche.

Hocheffiziente, ressourcenschonende DC-Stromschienensysteme in Produktion und Fertigung, Teilvorhaben: Optimierte Schutz- und Schalttechnik für DC-Netze

Ziel des Projekts seitens der E-T-A ist die Auslegung, Aufbau und Prüfung intelligenter, modularer DC-Abzweig-Konzepte mit sicherer Trennung auf Basis schnell schaltender SiC-Schutzschalter nach IEC 60947-10. Neben den Schutzaufgaben vor Überströmen, wie Überlast und Kurzschluss, werden Systemdienstleistungen wie Vorladung, Predictive Maintenance und Fehlerkennung durch Funktionalitäten des modularen Ansatzes erfüllt. Die Vermeidung von Folgeschäden und somit eine Verbesserung der Ausfallsicherheit der Anlage ist ein essentielles Teilziel. Durch die permanente Analyse relevanter Messdaten können zeit- und kostenintensive turnusgemäße Wartungen reduziert bzw. vereinfacht werden. Mit einer automatisierten Zustandsüberwachung und bei Einbindung modellbasierter Methoden soll - soweit möglich - eine voraussichtliche Restlebensdauer von im Betrieb verschleißenden Komponenten (z.B. Schleppkabel, Getriebe) vorhergesagt werden. Statt einem regelmäßigen, vergleichsweise häufigen Austausch innerhalb fester Wartungszyklen ist dann ein bedarfsorientierter Wechsel möglich. Entsprechend vermindern sich die Wartungs- und Beschaffungskosten, geplante und ungeplante Stillstandzeiten werden verringert.

Auswirkungen unterschiedlicher Bodennutzungssysteme auf die Pflanzenverfuegbarkeit von Schwermetallen und bodenmikrobiologische Kenndaten von Ackerflaechen nach langjaehriger Klaerschlammduengung

Fragestellung: Welches Risiko hinsichtlich der Schwermetallbelastung der Nahrungskette geht von ehemals durch Klaerschlammduengung hoch belasteten Flaechen aus? Versuchsziel: Auf den Flaechen des langjaehrigen Klaerschlammversuches des Instituts fuer Pflanzenernaehrung (330) der Universitaet Hohenheim mit z.T. stark ueberhoehten Schwermetallgehalten im Oberboden wird der Einfluss eines 'konservierenden' und eines 'humuszehrenden' Ackernutzungssystems auf: 1. Schwermetallmobilitaet und -aufnahme und 2. funktionelle Diversitaet von Bodenmikroorganismen und andere bodenmikrobiologische Parameter (u.a. Enzymaktivitaeten) untersucht.

Bedeutung staatlicher Umweltpolitik fuer eine raum- und umweltvertraegliche Landbewirtschaftung

Die Landwirtschaft in der Bundesrepublik hat, neben der Ueberschussproduktion, vor allem mit den negativen Wirkungen ihrer Produktionsweise auf unsere natuerlichen Lebensgrundlagen zu kaempfen. In zweifacher Hinsicht wird die Landwirtschaft dabei zum Normadressaten staatlicher Umweltpolitik: - Regulierung der spezifischen Umweltfolgen landwirtschaftlicher Produktion (Duengung, Biozideinsatz, Erosion, Bodenverdichtung usw); - Regulierung der allgemeinen Umweltfolgen landwirtschaftlicher Produktion (Immissionen aus Energieeinsaetzen, Landschaftsverbrauch usw); - Im ersten dieser Bereiche wird es in Zukunft darum gehen, die entsprechenden Normierungen, denen die Landwirtschaft unterworfen ist, auf ihre Effektivitaet, Effizienz, Verteilungsgerechtigkeit und Raumvertraeglichkeit zu ueberpruefen. Fuer den zweiten Bereich soll das Thema ein wenig enger gezogen werden, indem an die Diskussion ueber die sog marktwirtschaftlichen Instrumente in der Umweltpolitik angeknuepft wird und gefragt wird, welche Auswirkungen fuer die Landwirtschaft und den laendlichen Raum von dem Einsatz dieser Instrumente zu erwarten sind.

Kennziffern fuer Umweltauswirkungen des Tourismus

Durchfuehrung eines Workshops zur Nutzung von Bilddatenbanken fuer die modellhafte Dokumentation von umweltgeschaedigten Kulturguetern (Messbildstelle Dresden)

Atmosphaerischer Ozongehalt

In Arosa (Lichtklimatisches Observatorium) wird die laengste Gesamtozonreihe der Welt (seit 1926) fortgefuehrt. Parallelmessung mit 2 Instrumenten sowie Verwendung einer statistischen Methode zur Ueberwachung der Instrumentenstabilitaet. Seit 1956 auch Messung der vertikalen Ozonverteilung mit der indirekten sog. Umkehrmethode (bis 45 km Hoehe). Beide Reihen sind wichtig im Zusammenhang mit der moeglichen Veraenderung der stratosphaerischen Ozonschicht und deren moeglichen Folgen fuer das Weltklima. In Zusammenarbeit mit dem Lab. f. Atmosphaerenphysik werden in Payerne seit 1968 (vorher 2 Jahre in Thalwil) Sondierungen (elektrochem. Sonde) dreimal woechentlich durchgefuehrt. Mit ihrer gegenueber der indirekten Umkehrmethode verbesserten vertikalen Aufloesung geben sie Einblick in den Zusammenhang zwischen stratosphaerischer Zirkulation und Ozonverteilung und sind ebenfalls fuer Trenduntersuchungen von Bedeutung. 1980 bis 1984 hat ein Doktorand Satelliten-Ozondaten (Nimbus 7, LIMS-Experiment) zur Erklaerung der Transportvorgaenge benuetzt, die im Januar 1979 zu einem extremen Ozonmaximum in 30 km Niveau gefuehrt hatten.

Oekoinventar Transporte

Mit zunehmender Kenntnis ueber die Verknuepfungen der Wirtschaft und Gesellschaft und den daraus folgenden Umweltproblemen steigt das Beduerfnis nach einer umfassenden Abbildung der Transportprozesse. Bisherige Arbeiten zu den Umweltauswirkungen von Transportprozessen konzentrierten sich zumeist auf die direkten Auswirkungen des Betriebs der Verkehrsmittel. Das Oekoinventar umfasst nun neben dem Betrieb auch die Auswirkungen der Treibstoff-/Antriebsenergie Bereitstellung sowie von Herstellung, Unterhalt und Entsorgung der Fahrzeuge und der Infrastruktur. Mit dem weitestmoeglichen Verzicht auf Wertungen und Aggregationen soll die breite Verwendbarkeit der Daten gewaehrleistet werden. Damit ermoeglicht das Oekoinventar den oekologischen Vergleich von Transportsystemen und den Einbezug von Transportsystemen in Oekobilanzen.

Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel, Teilvorhaben 1: Modellierung Echtzeitbewertung

Die Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Der DWD arbeitet gemeinsam mit der NW-FVA und dem Thünen-Institut für Waldökosysteme an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Die Ergebnisse des bereits laufenden WKF-Projektes 'WBI_Praxis' zur Waldverdunstung und zur Streufeuchte sollen bei der Weiterentwicklung mit einbezogen werden. Das bestehende Bestandesklimamodell BEKLIMA wird für Waldbestände angepasst und soll zusätzliche Parameter berechnen, die für die Modelle der Projektpartner (verbessertes LWF-Brook90, Schädlinge, Krankheiten) benötigt werden. Die Daten der Level II-Stationen dienen zur Parametrisierung und zur späteren Validierung der Modelle. Als Ergebnis sollen zukünftig routinemäßig Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellem Schadensrisiko von Waldbeständen online bereitgestellt werden. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen.

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