Water, carbon and nitrogen are key elements in all ecosystem turnover processes and they are related to a variety of environmental problems, including eutrophication, greenhouse gas emissions or carbon sequestration. An in-depth knowledge of the interaction of water, carbon and nitrogen on the landscape scale is required to improve land use and management while at the same time mitigating environmental impact. This is even more important under the light of future climate and land use changes.In the frame of the proposal 'Uncertainty of predicted hydro-biogeochemical fluxes and trace gas emissions on the landscape scale under climate and land use change' we advocate the development of fully coupled, process-oriented models that explicitly simulate the dynamic interaction of water, carbon and nitrogen turnover processes on the landscape scale. We will use the Catchment Modelling Framework CMF, a modular toolbox to implement and test hypothesis of hydrologic behaviour and couple this to the biogeochemical LandscapeDNDC model, a process-based dynamic model for the simulation of greenhouse gas emissions from soils and their associated turnover processes.Due to the intrinsic complexity of the models in use, the predictive uncertainty of the coupled models is unknown. This predictive (global) uncertainty is composed of stochastic and structural components. Stochastic uncertainty results from errors in parameter estimation, poorly known initial states of the model, mismatching boundary conditions or inaccuracies in model input and validation data. Structural uncertainty is related to the flawed or simplified description of natural processes in a model.The objective of this proposal is therefore to quantify the global uncertainty of the coupled hydro-biogeochemical models and investigate the uncertainty chain from parameter uncertainty over forcing data uncertainty up the structural model uncertainty be setting up different combinations of CMF and LandscapeDNDC. A comprehensive work program has been developed structured in 4 work packages, that consist of (1) model set up, calibration and uncertainty assessment on site scale followed by (2) an application and uncertainty assessment of the coupled model structures on regional scale, (3) global change scenario analyses and finally (4) evaluating model results in an ensemble fashion.Last but not least, a further motivation of this proposal is to provide project results in a manner that they support planning and decision taking under uncertainty, as this proposal is part of the package proposal on 'Methodologies for dealing with uncertainties in landscape planning and related modelling'.
Im Rahmen mehrerer Diplomarbeiten wird die Wirkung von Holzasche auf das Pflanzenwachstum und die Bodenmikrobiologie im Glashaus und in Freilandexperimenten untersucht.
Die Ährenfusariose des Weizen ist eine weltweit auftretende Pilzkrankheit. In den letzten Jahren wurde dieser Getreidekrankheit erhöhte Bedeutung beigemessen. Neben beträchtlichen Ertragseinbussen schädigt der Befall mit Fusarium die ernährungsphysiologische Qualität des Getreides stark. Verpilztes Getreide kann nämlich sekundäre Stoffwechselprodukte enthalten, die sogenannten Mykotoxine, welche für Mensch und Tier gefährlich sind. Die Mehrzahl dieser Pilzgifte ist hitzestabil und daher auch in verarbeiteten Lebensmitteln wie Brot oder Makkaroni vorhanden, wenn toxinverseuchtes Getreide als Rohstoff diente. Pflanzenbauliche und chemische Maßnahmen erlauben keine zuverlässige Bekämpfung dieser Krankheit. Der Anbau von widerstandsfähigen Weizensorten könnte eine Schlüsselrolle in der integrierten Bekämpfung der Ährenfusariose einnehmen. Die gegenwärtig in Mitteleuropa zugelassenen Weizensorten sind allerdings mittel bis stark anfällig. Resistente Linien stammen aus Asien oder Südamerika, und sind daher für österreichische Anbaubedingungen ungeeignet. Die gezielte Einkreuzung von Resistenzgenen aus den hoch-resistenten Herkünften in heimische Weizenformen dauert mit herkömmlichen Zuchtverfahren mindestens 10-15 Jahre, könnte allerdings mit modernen molekularen Diagnoseverfahren wesentlich beschleunigt werden. Im vorliegenden Projekt wurden daher Resistenzgene mittels molekularer Markertechniken genetisch kartiert. Für die Kartierung dienten uns zwei verschiedene Kreuzungspopulationen aus resistenten und anfälligen Weizenlinien. Mehr als 200 Nachkommen jeder Kreuzung wurden in wiederholten Feldversuchen auf ihre Resistenzeigenschaften überprüft. Parallel dazu entwickelten wir molekulare Kopplungskarten in beiden Populationen. Die gemeinsame biometrische Analyse der Felddaten mit den Markerdaten erlaubte die Identifizierung jener Genomabschnitte, welche mit hoher Wahrscheinlichkeit Resistenzgene aufweisen. Die beiden Kreuzungen unterscheiden sich deutlich in ihrer Genetik. In einer Population fanden sich zwei Genorte mit relativ großen Effekten und in der anderen Kreuzung mehrere Loci mit mittleren bis geringen Einzeleffekten. Die so identifizierten Genomregionen können nun mit molekularen Markern basierend auf der Polymerasekettenreaktion (PCR) detektiert werden. Es genügt ein kleines Stück Pflanzengewebe, z.B. von einem Keimling, um die Resistenzeigenschaft einer Pflanze einschätzen zu können. Aufwändige Resistenzprüfungen im Feld oder Glashaus lassen sich somit einsparen und die Entwicklung lokal angepasster Sorten mit erhöhter Fusariumresistenz könnte deutlich beschleunigt werden. Mehrere Pflanzenzüchter in Europa und in Übersee setzen diese Techniken mittlerweile in Ihren Zuchtprogrammen ein. Neue Weizensorten mit geringer Anfälligkeit für Mykotoxinverseuchung sind daher für die kommenden Jahre zu erwarten.
Bestimmung von Transferfaktoren Erde-Pflanze fuer Radionuklide, bes. Ra226 fuer Gemuesepflanzen. Wichtig im Zusammenhang mit Biosphaerentransportmodellen (Lagerung radioaktiver Abfaelle), Werte unter praktischen Bedingungen zu bestimmen, die fuer die hier herrschenden Parameter (Saatgut, Klima, Konsum) zutreffen. Bestimmung der Beeinflussung der Ra226-Aufnahme durch das Verhaeltnis Erdalkalimetalle/Radium, besonders des Kalziums, welches im Pflanzenstoffwechsel eine wichtige Rolle spielt. Versuche zur Bestimmung der Loeslichkeit, der biologischen 'availability' des Radiums als Funktion der Zeit, da bekannt ist, dass Radium im Boden keine grosse Mobilitaet besitzt. Diese Arbeiten sollen in einem neu erstellten Treibhaus weitergefuehrt werden. Versuche mit anderen Radionukliden sind vorgesehen.
Die Peter-Lenné-Schule in Zehlendorf trägt seit 2014 den Zusatz „Oberstufenzentrum Natur und Umwelt“ und zeigt so ihr umfassendes Engagement für den Klimaschutz. Im Oberstufenzentrum setzen sich Schülerinnen und Schüler mit der gesamten Bandbreite der Klimaschutz-Maßnahmen auseinander. An der Peter-Lenné-Schule können Jugendliche unter anderem den Bildungsgang Umweltschutztechnische:r Assistent:in absolvieren. Energiemanagement Ein verantwortungsvoller Umgang mit natürlichen Ressourcen und Energie trägt einen erheblichen Teil zum Klimaschutz bei. Die Peter-Lenné-Schule verfolgt auch hier einen ganzheitlichen Ansatz. Eine Photovoltaikanlage auf dem Dach mit 300 kW Peak wird zurzeit von den Berliner Stadtwerken installiert, mehrere kleine Anlagen auf dem Schulgelände dienen Unterrichtszwecken. Durch umfangreiche Dämmungsarbeiten an den Schulgebäuden in den Jahren 2006 bis 2009 verbesserte die Schule ihre Energieeffizienz erheblich. Im Sinne einer nachhaltigen Wasserversorgung kommen an dem Oberstufenzentrum Brunnen, Zisternen sowie Regenwasserrückhaltebecken zum Einsatz. Regenwasser wird aufgefangen, gespeichert und als Brauchwasser genutzt. Somit wird im erheblichen Maße Trinkwasser eingespart und die Grundwasserneubildung durch Versickerung ermöglicht. Darüber hinaus beschäftigen sich die Auszubildenden regelmäßig mit aktuellen Projekten und Lösungen, Ressourcen zu schonen. So entwickelten sie etwa ein Pflanzenkläranlagenmodell und besuchten energieeffiziente Gewächshäuser. Besondere Highlights im Engagement für den Klimaschutz an der Schule sind die Projekte BELARE und Smart House. BELARE steht für BioEnergieLAbor für REgenerative Energieformen. Das Labor wurde im Oktober 2017 eröffnet. Schülerinnen und Schüler befassen sich in dem Labor vornehmlich mit der Gewinnung regenerativer Energie, vornehmlich mit Biomasse, aber auch mithilfe von Sonne, Wind und Erdwärme. Auch eine pflanzliche Kläranlage zur naturnahen Reinigung der Abwässer gehört zum BELARE-Gebäude. Bei dem Kooperationsprojekt „Smart House“ handelt es sich um ein zusätzliches Gebäude auf dem Schulgelände. Das Smart House wurde als autarkes Gebäude konzipiert und aus vornehmlich nachhaltigen Baumaterialen errichtet. Es wird mit einer kombinierten Photovoltaik- und Solarthermieanlage und einem System zum Auffangen des Regenwassers ausgestattet. Ab 2021 können Schülerinnen und Schüler in dem Haus zum Thema smarte Haustechnik experimentieren und so das „Haus der Zukunft“ entwickeln. Jedes Jahr dreht sich am Umwelttag alles rund um den Klimaschutz. Workshops, Sammelaktionen und Informationsstände bringen den Schülerinnen und Schüler einfache Alltagsgesten für den Klimaschutz nahe. Außerdem stellen die Auszubildende eigene Projekte vor und informieren zu ihren Erkenntnissen. Der Informationsfluss erfolgt im Rahmen der Umwelttage auf Augenhöhe von Schülerin zu Schüler und regt so zu einem regelmäßigen Austausch von Peer zu Peer an. Seit 2019 stehen die 17 Nachhaltigkeitsziele der UNESCO besonders im Fokus der Aktionstage. Das 15.000 Quadratmeter große Schulgelände ist eine wahrhaftige Oase für die Biodiversität in der Hauptstadt. Blumen, Stauden, Bäume, Gehölze und Sträucher sowie ein großes Insektenhotel und eine Teichanlage bieten Vögeln und Kleinstlebewesen einen Lebensraum. Darüber hinaus wohnen zahlreiche Tierarten auf dem Gelände: Hühner, Enten und Gänse sind ebenso im Kleintierbereich der Peter-Lenné-Schule zuhause wie Kaninchen, Meerschweinchen, Ziegen, Schafe und Schweine. Die Bienenvölker der Oberstufenzentrums bescheren der Schule jedes Jahr eine reiche Honigernte. Ein Teil des Schulgartens wird zum Anbau von Futtermitteln für die Tiere genutzt. Abfälle werden kompostiert und ebenso wie der Tiermist als Dünger auf den Pflanzflächen wiederverwendet. So lernen die Schülerinnen und Schüler den Kreislauf der Natur in der Praxis kennen. Die Peter-Lenné-Schule kann als grüner Lernort von anderen Schulklassen besucht werden. Das Netzwerk der grünen Lernorte in Steglitz-Zehlendorf umfasst Freilandlabore, Botanik- und Gartenarbeitsschulen sowie das BNE Zentrum. Ziel des Projekts ist es, auch Schulen ohne eigenen Garten einen weitreichenden Einblick in die Arbeit mit und in der Natur zu geben und die Schülerinnen und Schüler so für den Umwelt- und Klimaschutz zu sensibilisieren. Darüber hinaus nimmt die Schule regelmäßig am „Green Day“ teil. An diesem Tag stellen sich „grüne“ Berufe und Ausbildungsstätten vor. Einsatz neuer Technik | Regenerative Energien | Heiz-Management | Energierundgang | Ökologisches Schulessen | Abfalltrennung | Recycling | Schulgarten | Biodiversität | Grünes Klassenzimmer | Umweltfreundliche Klassenfahrten | Schulprogramm | Projekte Das Zehlendorfer Oberstufenzentrum für Natur und Umwelt bietet unter anderem die Bildungsgänge Floristik, Forstwirtschaft, Gartenbau, Tierpflege und Umweltschutz an. Derzeit werden über 1.000 Jugendliche an der Schule von 83 Lehrkräften betreut. In der angeschlossenen Landesstelle für gewerbliche Berufsförderung werden Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Ländern des globalen Südens in den Schwerpunkten Wassermanagement und Regenerativen Energien fortgebildet. Das Oberstufenzentrum für Agrarwirtschaft besteht seit 1903 und sieht seine Aufgabe in der Verknüpfung von Traditionen mit einer nachhaltigen Entwicklung. Die Schülerinnen und Schüler haben auf dem weitläufigen Schulgelände zahlreiche Möglichkeiten, praktisch zu forschen und zu arbeiten. Darüber hinaus wird die Schülerschaft aktiv in die Weiterentwicklung und Gestaltung des Lernraums eingebunden. Eigenverantwortlichkeit, Selbstständigkeit, Teamfähigkeit und Kritikfähigkeit stehen ebenso im Fokus der individuellen Förderung der Jugendlichen wie die Vermittlung fachlicher Inhalte. Umweltschule in Europa (2014 bis 2020) „Herausragender Lernort“ im Weltaktionsprogramm (WAP) Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (BNE) 2019 Bild: Rawpixel/Depositphotos.com Weitere engagierte Schulen in Steglitz-Zehlendorf Übersicht: Diese Schulen in Steglitz-Zehlendorf engagieren sich besonders im Klima- und Umweltschutz. Weitere Informationen Bild: Goodluz/Depositphotos.com Handlungsfelder Ressourcenschutz, Nachhaltigkeit, Klimabildung: In diesen Bereichen engagieren sich Schülerinnen und Schüler aller Altersgruppen für nachhaltige Verbesserungen im Klimaschutz. Weitere Informationen
Bei dem Pilotvorhaben der OCER Energie GmbH im niedersächsischen Zetel (Kreis Friesland/Niedersachsen), wird die im Grundwasser gespeicherte Erdwärme genutzt, um Gewächshäuser einer Gärtnerei ganzjährig, kontinuierlich mit Wärme zu versorgen. Damit kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Erdgasheizung rund die Hälfte des Brennstoffs eingespart werden. Der Ausstoß an klimaschädlichem Kohlendioxid wird um rund 368 Tonnen pro Jahr verringert. Die im Rahmen des Vorhabens benötigte Wärmeenergie soll mittels erdgasbetriebener Wärmepumpen Brunnenwasser aus rund 30 Meter Tiefe, das ganzjährig ca. 10 Grad Celsius warm ist, gewonnen werden. Zusätzlich soll auch die Abwärme der Gasmotoren genutzt werden. Da an sonnenscheinreichen Tagen eine Beheizung der Gewächshäuser nicht nötig ist, wird die Wärme in dieser Zeit in Wassertanks gespeichert und je nach Bedarf zugeführt. Das Vorhaben kann ein Modell für eine Vielzahl von anderen Gärtnereien und Einrichtungen sein, bei denen die benötigte Energie oft die größten Kosten verursacht und Grundwasser in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.
Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.
Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.
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|---|---|
| Bund | 942 |
| Kommune | 1 |
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| Zivilgesellschaft | 4 |
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| Daten und Messstellen | 12 |
| Ereignis | 3 |
| Förderprogramm | 878 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Taxon | 22 |
| Text | 49 |
| Umweltprüfung | 12 |
| unbekannt | 21 |
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|---|---|
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| Resource type | Count |
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| Boden | 699 |
| Lebewesen und Lebensräume | 960 |
| Luft | 594 |
| Mensch und Umwelt | 998 |
| Wasser | 576 |
| Weitere | 954 |