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Einfluss von Ionen auf das atmosphärische Partikelwachstum - Studien an einem Flussreaktor und einer Aerosolkammer

Sekundäre Partikelneubildung ist eine Hauptquelle für atmosphärische Partikel mit wichtigen Folgen für das Klima und die menschliche Gesundheit. Dieses Vorhaben untersucht die Rolle von Luft Ionen bei der sekundären Partikelneubildung in Flussreaktor- und Aerosolkammer-Experimenten unter kontrollierten Laborbedingungen. Trotz beträchtlicher Fortschritte in der Messtechnik zur Untersuchung der atmosphärischen Nukleation und des Partikelwachstums bestehen weiterhin Verständnislücken hinsichtlich der grundlegenden physikalischen und chemischen Prozesse. Insbesondere die möglichen Effekte von Ionen-Partikel-Wechselwirkungen und von Ionenchemie auf die Partikelneubildung werden kontrovers diskutiert. In Ergänzung zu bestehenden Forschungsprogrammen hinsichtlich der Rolle von Ionen im initialen Nukleationsschritt wird vorgeschlagen, Ionen-Partikel-Wechselwirkungen während des anschließenden Partikelwachstums zu untersuchen und sich dabei auf direkte Messungen des Ladungszustands, der Wachstumsraten und der chemischen Zusammensetzung von sekundärem organischem Aerosol zu konzentrieren. Hierzu werden der Ladungszustand und die Wachstumsraten von Partikelpopulationen mit einem modifizierten Mobilitätspartikelspektrometer unter wohldefinierten Randbedingungen in Laborexperimenten quantifiziert. In einem nächsten Schritt werden die neuartigen Messmöglichkeiten unseres Aerosol-Massenspektrometers CAChUP voll ausgeschöpft, um den Beitrag verschiedener organischer Vorläufergase zur chemischen Zusammensetzung von sekundärem organischen Aerosol bei variierenden Ladungszuständen zu quantifizieren. Schließlich werden die Ergebnisse dieser Experimente durch Messungen zur sekundären organischen Partikelbildung bei wohldefinierten Ionenkonzentrationen an einer Aerosolkammer überprüft. Die vorgeschlagene Forschungsagenda ist somit darauf abgestimmt, mögliche ladungs-katalysierte chemische Mechanismen bei der sekundären Aerosolbildung besser einzuordnen.

Erprobungs- und Entwicklungsvorhaben (E+E): Renaturierungs- und Nutzungskonzepte fuer Stromtalwiesen am noerdlichen Oberrhein

Ziel des im Aufbau befindlichen Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen fuer eine nachhaltige Sicherung und Entwicklung der Restbestaende hochgradig gefaehrdeter Pflanzen und Pflanzengemeinschaften der Stromtalwiesen (Verband Cnidion) am hessischen Oberrhein. Hierbei sollen praxisnahe Verfahren zur Renaturierung und zukuenftigen Nutzung von artenreichem Stromtalgruenland entwickelt werden. Die Basis hierfuer bilden folgende Untersuchungsschwerpunkte: - Analyse der bisherigen Renaturierungs- und Pflegepraxis hinsichtlich ihrer Effizienz fuer den Arten- und Phytocoenosenschutz, - Erhebung von Daten zur Autoekologie und Populationsbiologie wertbestimmender Pflanzenarten der Stromtalwiesen (u.a. Untersuchungen zur Standortbindung, zum Diasporenvorrat im Boden sowie zum Keimungs- und Etablierungsverhalten), - Erprobung von Renaturierungsverfahren zur gezielten Wiederansiedlung und Ausbreitung von seltenen Stromtalarten durch die Aufbringung von diasporenhaltigem Maehgut aus artenreichen Altbestaenden, - Entwicklung praxisnaher Konzepte fuer die zukuenftige Nutzung artenreicher Stromtalwiesen. Die durchgefuehrten Untersuchungen sollen neben bislang fehlenden Grundlageninformationen zur Syn-, Aut- und Populationsoekologie hochgradig gefaehrdeter Pflanzen und Pflanzengemeinschaften der Stromtalwiesen vor allem praktische Anleitungen fuer das zukuenftige Renaturierungs-, Pflege- und Entwicklungsmanagement in grossen Stromauen liefern.

Homogene atmosphärische Beobachtungen und Haushalte der letzten 75 Jahre

Das beantragte Projekt soll erstens zu verbesserter Qualität globaler Reanalysen durch Lieferung von Korrekturen von Wetterballonbeobachtungen zurück bis 1930 beitragen. Zweitens soll es bei der Berechnung von globalen Energie- und Wasserhaushaltsgrößen Nutzen aus der höheren Qualität der Reanalysen ziehen. Beide Vorhaben sind zentrale Ziele der Phase II des vom World Climate Research Programme (WCRP) initiierten Global Energy and Water cycle Experiments (GEWEX). Die Ergebnisse sollen auch zu den Zielen des Global Monitoring for Environment and Security (GMES) Programms beitragen, einer größeren Initiative zur Bildung europäischer Kompetenz im Bereich der Erdbeobachtung. Die homogenisierten Radiosondentemperaturdatensätze, die in zwei vorangegangenen FWF-Projekten entwickelt wurden, werden von allen größeren laufenden Reanalysen zur Korrektur systematischer Radiosondentemperaturbeobachtungsfehler verwendet, insbesondere von ERA-Interim, der Modern Era Retrospective Re-Analysis (MERRA) der NASA und der neuen japanischen Reanalyse (JRA-55). Die Temperaturdatensätze müssen allerdings weiter in die Vergangenheit bis vor 1958 und auf Wind und Feuchte ausgedehnt werden, damit sie ihre führende Position behalten können. Innerhalb eines noch laufenden FWF-Projektes wurden die technischen Grundlagen für die Homogenisierung dieser Daten gelegt, aber es konnte nur die Machbarkeit der Ausdehnung nachgewiesen werden. Für die in naher Zukunft geplanten Reanalysevorhaben, insbesondere im Rahmen des EU-7FP Projekts ERA-CLIM, wird eine ausgereifte Implementierung benötigt, die für die meisten der frühen Radiosondendatensätze funktioniert. Diese Implementierung ist eine Hauptaufgabe im beantragten Projekt. Die verbesserten Beobachtungen sollten zu verbesserten Reanalysen beitragen, die wiederum zuverlässigere atmosphärische Energie- und Wasserhaushalte liefern sollten. Es ist wichtig, dass man mehrjährige Schwankungen nicht nur der wichtigsten Klimavariablen wie Temperatur untersucht, sondern auch die von Energie- und Feuchteflüssen. Kürzlich wurden im Rahmen eines laufenden FWF-Projekts charakteristische Energieflussmuster während starker Auslenkungen des Southern Oscillation Index in der Satelliten-Era (1979-) festgestellt. Homogenere Eingangsdaten und verbesserte Datenassimilationsmethoden sollten zuverlässigere diagnostische Aussagen zurück bis zu den frühen 1940er Jahren ermöglichen, als ein starkes El Nino Ereignis sehr wahrscheinlich mit den extremen nordosteuropäischen Wintern während des zweiten Weltkrieges in Zusammenhang stand. Die Unsicherheiten in den diagnostizierten Flüssen und in deren Variabilität müssen sorgfältig abgeschätzt und reduziert werden, um für die Validierung von Klimamodellen geeignet zu sein.

Leitfaden schafft Grundlage für Sicherung der Trinkwasserqualität

Leitfaden schafft Grundlage für Sicherung der Trinkwasserqualität Der im Februar 2017 erschienene "Leitfaden zur Untersuchung und Bewertung von radioaktiven Stoffen im Trinkwasser bei der Umsetzung der Trinkwasserverordnung" legt die Grundlagen für eine umfassende Überprüfung der Wasserqualität im Hinblick auf radioaktivitätsbezogene Parameter. Laut Trinkwasserverordnung sind Wasserversorgungsunternehmen grundsätzlich verpflichtet, Untersuchungen zur Konzentration von Radionukliden im Trinkwasser vorzunehmen. Der Leitfaden bietet dafür einheitliche Grundlagen. Basis ist eine europäische Richtlinie, die 2013 in Kraft trat und 2015 in der deutschen Trinkwasserverordnung aufgenommen wurde. 2009 schuf das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) mit einer umfangreichen systematischen Untersuchung eine fachliche Grundlage für die Festlegung von Anforderungen an die Überwachung der natürlichen Radioaktivität im Trinkwasser im Rahmen des Trinkwasserrechts. Wasserspeicher im Wasserwerk Quelle: © Joachim Donath Der Leitfaden zur Untersuchung und Bewertung von radioaktiven Stoffen im Trinkwasser schafft die Grundlage für die langfristige Qualitätssicherung des Trinkwassers. Er vereinheitlicht sowohl die Untersuchungen als auch die Umsetzung durch die Aufsichtsbehörden. Er entstand unter der Federführung des BfS und ersetzt eine frühere Fassung aus dem Jahr 2012. Laut Trinkwasserverordnung sind Wasserversorgungsunternehmen grundsätzlich verpflichtet, Untersuchungen der Konzentration von Radionukliden im Trinkwasser vorzunehmen. Der Leitfaden leistet einen Beitrag zum einheitlichen Verständnis der rechtlichen Vorgaben. Das Bundesumweltministerium ( BMUKN ), das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ), das Bundesministerium für Gesundheit ( BMG ), das Umweltbundesamt ( UBA ), die zuständigen Landesbehörden sowie der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW) und der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW) empfehlen die Anwendung des Trinkwasser-Leitfadens. Der Leitfaden entspricht dem aktuellen Stand der Wissenschaft. Entstehung des Leitfadens: Erste BfS -Studie zwischen 2003 und 2008, europäische Richtlinien und Verordnungen Im Auftrag des Bundesumweltministeriums hat das BfS von 2003 bis 2008 ein umfangreiches Forschungsprogramm durchgeführt, um den Gehalt an natürlichen Radionukliden im Trinkwasser zu ermitteln und die daraus resultierende Strahlenbelastung zu ermitteln. Das BfS hat die Studie "Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland" 2009 veröffentlicht. Die Studie erfasste große Teile des Bundesgebiets, Experten untersuchten 582 Trinkwasserproben. In Ballungsgebieten stammten diese vorwiegend aus größeren Wasserversorgungsanlagen, die teilweise mehrere Millionen Menschen mit Trinkwasser versorgen. Zusätzlich wurden gezielt Proben von Wasserversorgungsanlagen in Gebieten mit erhöhter natürlicher Radioaktivität der Bundesländer Bayern, Sachsen, Baden-Württemberg, Thüringen, Rheinland-Pfalz und Sachsen-Anhalt untersucht. Aufgrund dieser Herangehensweise sind die gewonnenen Daten repräsentativ im Sinne der Aufgabenstellung. Ergebnis: Strahlenbelastung des Menschen durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser gering Die Studie ergab, dass die Belastung durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser in Deutschland insgesamt als gering eingestuft werden kann. Erwachsene sind demnach aufgrund von Radionukliden im Trinkwasser durchschnittlich einer Strahlung von etwa 0,009 Millisievert pro Jahr ausgesetzt. Bei Säuglingen liegt dieser Wert im Schnitt etwa bei 0,05 Millisievert . Zum Vergleich: Die natürliche Strahlenbelastung, der die Bevölkerung insgesamt im Schnitt pro Jahr ausgesetzt ist beträgt etwa 2,1 Millisievert . Allerdings kann das Trinkwasser je nach Beschaffenheit des Untergrunds einen erhöhten Gehalt an natürlichen Radionukliden aufweisen. Eine vom BfS geleitete fachübergreifende Arbeitsgruppe aus Vertretenden von Ministerien, Landesmessstellen, analytischen Laboratorien und Trinkwasserverbänden erarbeitete daraufhin zwischen 2009 und 2012 einen Leitfaden zur Untersuchung und Bewertung von Radioaktivität im Trinkwasser, der die bestehenden Anforderungen auf empfehlender Basis konkretisiert. Mit der Richtlinie 2013/51/EURATOM legte der Rat der Europäischen Union 2013 Anforderungen an den Schutz der Gesundheit der Bevölkerung hinsichtlich radioaktiver Stoffe im Trinkwasser fest und verpflichtete die EU -Mitgliedsstaaten, die Richtlinie bis zum 28. November 2015 in nationales Recht umzusetzen. In Deutschland erfolgte die Umsetzung mit der Dritten Verordnung zur Änderung der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) vom 18. November 2015. Anforderungen an die praktische Umsetzung Der Leitfaden benennt, welche Anforderungen die jeweiligen Untersuchungsstellen bei den Probennahmen erfüllen müssen – zum Beispiel welche Untersuchungsverfahren anzuwenden sind oder wie häufig Proben genommen werden sollen. Für bestimmte Radionuklide gibt die Verordnung zudem Referenzaktivitätskonzentrationen an, mit denen die Messergebnisse in Bezug gesetzt werden können. Diese Instrumente sind die Grundlage, um in Einzelfällen Maßnahmen zur Reduzierung von Radionuklidkonzentrationen im Trinkwasser anordnen zu können und damit zum Schutz der menschlichen Gesundheit die Qualität des Trinkwassers sicher zu stellen. Die im Leitfaden erläuterten Untersuchungen und Bewertungen von radioaktivitätsbezogenen Parametern im Trinkwasser bei der Umsetzung der Trinkwasserverordnung dürfen nur von dafür zugelassenen Untersuchungsstellen durchgeführt werden. Eine Zulassung als Untersuchungsstelle durch die zuständige Landesbehörde erhalten Labore, die hierfür nach den Regelungen der geltenden Trinkwasserverordnung akkreditiert sind. Dabei ist es auch möglich, dass sich Labore nur für die Untersuchung einzelner Parameter akkreditieren lassen. Als qualitätssichernde Maßnahme haben akkreditierte Labore regelmäßig an Vergleichsanalysen teilzunehmen. Diese werden für die Bestimmung von natürlichen Radionukliden im Trinkwasser u. a. vom Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) regelmäßig angeboten. Damit soll die langfristige hohe Qualität des Trinkwassers in Deutschland weiterhin gesichert werden. Stand: 16.04.2026

Projektdaten CLEVER Cities Hamburg - Biotopkartierung Regenrückhaltebecken An de Geest

Die Karte zeigt eine Biotoptypenkartierung nach Biotoptypenschlüssel Hamburg (2019) für das Regenrückhaltebecken ‚An de Geest‘ in Neugraben-Fischbek. Die Kartierung erfolgte im Februar 2021. Sie ist Teil der naturschutzfachlichen Begleitung für das Bauvorhaben ‚Bau eines neuen Retentionsbodenfilters‘, welches von HamburgWasser betreut wird. Die Biotop-Daten bilden auch die Grundlage für einen möglichen zukünftigen landschaftsgestalterischen Ausbau des Geländes im Sinne einer multikodierten Landschaft. Die Finanzierung der Kartierung erfolgte u. a. durch das von der EU-geförderte Projekt CLEVER Cities, Finanzhilfevereinbarung Nr. 776604, das von 2018-2023 Fördermittel aus dem Programm der Europäischen Union für Forschung und Innovation „Horizont 2020“ für ko-kreativ gestaltete naturbasierte Lösungen im Projektgebiet Neugraben-Fischbek zur Verfügung stellte. Im Rahmen der Vorplanung wurden begleitend zur Biotyptypenkartierung auch mehrere Workshops mit den Anwohnenden sowie im Stadtteil aktiven Gruppen durchgeführt, nachzulesen hier: https://www.hamburg.de/harburg/clever-cities-projekte/15441098/umbau-regenrueckhaltebecken-an-de-geest/

Global Precipitation Analysis Products of the GPCC

The Global Precipitation Climatology Centre (GPCC) has been established in 1989 on request of the World Meteorological Organization (WMO). It is operated by Deutscher Wetterdienst (DWD, National Meteorological Service of Germany) as a German contribution to the World Climate Research Programme (WCRP). Mandate of the GPCC is the global analysis of precipitation on earth’s land surface based on in situ rain gauge data. These gridded analyses provide long-term means, monthly and daily totals, quantiles and a drought index.

Bildung für eine nachhaltige Entwicklung: Bildungstheoretische Grundlagen und schulisches Curriculum

Die theoretischen Grundlagen und Zielsetzungen der Umweltbildung haben sich seit Ende der 90er Jahre mit dem Gedanken einer nachhaltigen Entwicklung grundlegend verändert. Vielfach wird nun von Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (kurz: BNE) gesprochen. Deshalb wird meine theoretische Grundlagenarbeit auf Basis des Gedankens der nachhaltigen Entwicklung, der selbst ständig einer Fortentwicklung unterliegt, ständig fortgesetzt. Diese Arbeit findet in engem Kontakt zur Kommission 'Bildung für eine nachhaltige Entwicklung' der DGfE statt, die ihr eigenes Forschungsprogramm von 1997 überarbeitet hat (Memorandum zur Forschung im Bereich BNE, Download auf Homepage der Kommission. Gleichzeitig wird der aktualisierte Ansatz einer Umweltbildung bzw. BNE auf curricularer Ebene an exemplarischen Themenbereichen konkretisiert. Dabei wird auf den früheren Arbeiten des Projektes NUSO (Didaktische Materialien, Publikationen u.a.) aufgebaut.

Wirksamkeit von Lärmschirmen an 2- und 6-streifigen Straßenquerschnitten

Die Schallpegelmessungen werden gemäß Forschungsprogramm Straßenwesen FA 2.206 nacheinander abgewickelt (Autobahnen in 2001, Straßen in 2002). Es wird jeweils nur an einem Messort und dort an jeweils 7 Messpunkten gleichzeitig gemessen. Das Verkehrsaufkommen wird ebenfalls messtechnisch erfasst. Alle Messwerte werden für die Auswertung elektronisch gespeichert. Die Auswertungen werden nach jeder Messkampagne durchgeführt. Das Ziel der gesamten Messreihen ist es, nachzuweisen, inwieweit die Vernachlässigung der Boden- und Meteorologiedämpfungen bei der Schallausbreitungsberechnung über Schallschirme gerechtfertigt ist.

Forschungsprogramm Experimenteller Wohnungs- und Städtebau (ExWoSt), Modellprojekt Stadt Regensburg

Ausgangslage/Betroffenheit: Die Stadt Regensburg hat etwa 134.000 Einwohner (Erstwohnsitze) und ist damit die viertgrößte Stadt Bayerns. Unter den Modellvorhaben weist Regensburg das stärkste Bevölkerungswachstum auf - sowohl in der zurückliegenden Einwohnerentwicklung als auch in den Prognosen bis 2025, nach denen ein Anstieg der Bevölkerung um 5,4Prozent erwartet wird. Regensburg liegt am nördlichsten Punkt der Donau und den Mündungen der linken Nebenflüsse Naab und Regen. Es wird von den Winzerer Höhen, den Ausläufern des Bayrischen Waldes und dem Ziegetsberg umrandet, wodurch die Entstehung von Inversionswetterlagen begünstigt wird. Durch die topographische Pfortenlage weist die Stadt zudem eine hohe Nebelhäufigkeit auf und ist insbesondere in den Wintermonaten anfällig für Feinstaubbelastungen. Im Gegensatz zu vielen anderen Städten hat Regensburg einen relativ kompakt gegliederten Stadtkörper und eine insgesamt homogene Siedlungsstruktur. Prägend ist die historische Altstadt mit ca. 1.000 denkmalgeschützten Gebäuden. Diese gilt als einzige authentisch erhaltene, mittelalterliche Großstadt Deutschlands und ist seit 2006 Welterbe der UNESCO (Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur). Die Regensburger Altstadt wird als 'Steinerne Stadt' charakterisiert. Ihre historisch gewachsene dichte Baustruktur mit steinernen Plätzen und Gassen, wenig Bäumen im öffentlichen Raum und einer hohen Nutzungsdichte (Wohnen, Einkaufen, Arbeiten, Tourismus) erwärmt sich insbesondere im Sommer stärker als das Umland und wirkt als Hitzespeicher. So können die Temperaturunterschiede im Stadtgebiet bis zu 6 GradC betragen. Das Phänomen der Wärmeinsel, das sich im Zuge des fortschreitenden Klimawandels deutlicher ausprägt, impliziert einen sinkenden thermischen Komfort, löst zusätzliche Energiebedarfe aus und stellt u.U. veränderte Ansprüche an die Gestaltung von Freiflächen. Aufgrund der Lage an der Donau muss sich Regensburg ferner auf häufigere Schwüle und Gefährdung durch Hochwasser einstellen. Aus der Notwendigkeit zur Anpassung an den Klimawandel erwächst in Verbindung mit anderen Zielbildern einer nachhaltigen Siedlungsentwicklung ein umfassender planerischer Handlungsbedarf. Im Rahmen des Modellprojekts thematisiert die Stadt Regensburg den Widerspruch zwischen einer Stadtentwicklungs- und Bauleitplanung, die auf Flächensparsamkeit und Innenentwicklung ausgerichtet ist, und erforderlichen Anpassungsstrategien an den Klimawandel, die bei der besonderen städtebaulichen Kompaktheit der Stadt Regensburg tendenziell eine Auflockerung von Baustrukturen und Flächenentsiegelung beinhalten. Im Sinne einer klimaangepassten Stadtentwicklung galt es: - auf strategischer Ebene die Weichen für eine klimaangepasste Flächennutzung für die zukünftige Stadtentwicklung zu stellen - auf operativer Ebene Maßnahmen für restriktive bis persistente Stadt- und Freiraumstrukturen zu entwickeln.

Economics of Global Warming

Global Warming is a political reality. All actors now agree that global warming is a major threat to world economic and ecologic development and that action needs to be taken. The research program 'Economics of Global Warming' deals with issues related to environmental and resource economic questions, and it is based on modeling (such as CGE modeling) as well as on policy issues (such as economic instruments, technology policy).

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