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Wirtschaftliche Vorteile der EU Ecodesign-Richtlinie

Die EU Ecodesign-Richtlinie hat das Ziel, die Umweltauswirkungen mit dem Schwerpunkt Energieverbrauch von in der EU verkauften Produkten zu reduzieren. Für die niederländische Umweltorganisation Natuur en Milieu hat Ecofys das mit der Richtlinie verbundene Umweltschutz- und Wirtschaftspotenzial ermittelt. Die Umsetzung der EU Ecodesign-Richtlinie würde jährliche Einsparungen von bis zu 600 TWh Strom und 600 TWh Wärme im Jahr 2020 einbringen. Zusätzlich zu dem Nutzen für die Umwelt zeigt die Studie wichtige wirtschaftliche Vorteile auf wie: - Nettoeinsparungen für europäische Verbraucher und Unternehmen von 90 Mrd. Euro pro Jahr (1 Prozent des europäischen BIP) im Jahr 2020 - Durch Reinvestition dieser Einsparungen in andere Wirtschaftssektoren könnten eine Million Arbeitsplätze geschaffen werden - Die Abhängigkeit von Energieimporten könnte für Erdgas um 23 Prozent bzw. für Kohle um 37 Prozent verringert werden. Dieses hätte zur Folge, dass die EU Erdgasimporte aus Russland um die Hälfte kürzen und auf die Einfuhr von Kohle aus Russland ganz verzichtet werden könnte.

Geflügelte Geister der Ozeane: die globale räumliche Ökologie und Schutz der kleinsten und schwer erfassbaren Seevögel der Welt, der Sturmschwalben (Hydrobatidae & Oceanitidae), im Mittelmeer und im Nordostatlantik

Bei den globalen Veränderungen und deren Mitigation durch Umstellung auf erneuerbare Energiequellen (z. B. Offshore-Wind- und Solarparks) müssen nachteilige Auswirkungen auf die Lebensräume im Meer besser erkannt und vermieden werden. So hat die internationale Fischereipolitik in letzter Zeit der marinen Aquakultur Vorrang eingeräumt, um die globale Nahrungsmittel- und Ernährungssicherheit vieler Staaten zu gewährleisten, ohne deren tatsächliche Auswirkungen auf die Meeresumwelt zu kennen. Das Verständnis der räumlichen Ökologie freilebender Tiere, einschließlich ihrer Verbreitung, Bewegungen und Wanderungen, ihrer Phänologie und ihrer Ernährung, führt zu einer besseren Bewirtschaftung und Erhaltung. So können beispielsweise Bemühungen zur Erhaltung wandernder Populationen, die sich ausschließlich auf Brutgebiete konzentrieren, diese Populationen nicht vor Bedrohungen entlang der Wanderrouten oder in Nicht-Brutgebieten schützen. Tierbewegungen und Wanderungen sind auch deshalb wichtig, weil sie das Verhalten, die Lebensweise und sogar die Anatomie vieler Arten beeinflussen. Darüber hinaus kann sich das Wander- und Ernährungsverhalten innerhalb und zwischen den Arten und Populationen unterscheiden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die auf jeder dieser Ebenen genutzten Routen und Nichtbrutgebiete zu ermitteln, zumal sie auch mit unterschiedlichen Bedrohungen verbunden sein können. Darüber hinaus kann die Untersuchung verschiedener Populationen auch dazu beitragen, zu verstehen, ob die räumliche Ökologie der Art durch genetischen und/oder Umweltvariablen bestimmt wird. Eine Möglichkeit, die Bewegungen und die Verteilung außerhalb der Fortpflanzungszeit bei wandernden Arten zu bestimmen, und zwar neuerdings auch bei den kleinsten Arten, ist der Einsatz von Geolokatoren auf Lichtniveau. Darüber hinaus können feinräumige Bewegungen mit dem kleinsten GPS-Gerät von nur 0,95 g verfolgt werden. Sturmschwalben (Familien Hydrobatidae und Oceanitidae) sind die kleinsten Seevögel und für die Forscher normalerweise nur zugänglich, wenn sie während der Brutzeit in den Kolonien an Land sind. Daher ist es besonders schwierig, sie außerhalb dieses Zeitraums zu untersuchen, wenn sie sich irgendwo auf dem Meer aufhalten und während dieser Zeit wandern und normalerweise ihr Gefieder mausern. Von den meisten Arten ist bekannt, dass sie sich während der Brutzeit bevorzugt von Ichthyoplankton und Zooplankton ernähren, und oft wird diese Beute zusammen mit einem relevanten Anteil an Mikroplastik verzehrt. Obwohl die Interaktion von Sturmschwalben mit anthropogenen Offshore-Aktivitäten teilweise untersucht wurde, zielt der vorliegende Vorschlag darauf ab, wichtige Erkenntnisse über die globale räumliche Ökologie dieser wenig erforschten Taxa zu sammeln und dazu beizutragen, Wissenslücken in Bezug auf die biologische Vielfalt der Meere und die anthropogenen Einflüsse auf sie entlang der europäischen Meere zu bewerten.

Regulatorische Rahmenbedingungen für die Projektentwicklung von Windkraftparks

Es werden die regulatorischen Rahmenbedingungen für die Projektentwicklung von Windkraftparks untersucht. Untersuchungsgegenstand wird dabei das Zusammenspiel von Politikinstrumenten zur Absatzunterstützung, Investitionsunterstützungen und Minimierung von Risikofaktoren im Investitionsumfeld. Forschungsfrage ist, wie bestehende Investitionsanreize in der Praxis wirken und deren Effektivität aus Sicht von Projektentwickler und Investoren optimiert werden können. Nach einer ersten Projektphase mit Experteninterviews planen wir nun eine empirische Datenerhebung der Präferenzstruktur von Windkraft-Projektierern mittels einer Conjoint Analyse. Dafür haben wir einen adaptiven, web-basierten Fragebogen entworfen, der nun von möglichst vielen Projektierern beantwortet werden soll.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Heterothermie und Torpor als Energie sparende Strategien bei antarktischen Sturmschwalben

Buntfuß-Sturmschwalben Oceanites oceanicus sind die kleinsten endothermen Tiere, die in der Antarktis brüten. Durch ihre geringe Körpergröße und die daher eingeschränkte Möglichkeit Energie zu speichern, brauchen Buntfuß-Sturmschwalben effiziente Strategien um mit vorhersehbaren aber auch mit unvorhersehbaren Perioden von Futterknappheit zurechtzukommen. Sowohl während einer Brutsaison als auch zwischen verschiedenen Brutsaisons wurden für diese Art starke Schwankungen der Futterverfügbarkeit beobachtet. In der geplanten Studie werden wir untersuchen wie junge Buntfuß-Sturmschwalben durch Heterothermie als physiologische Strategie ihren Energieumsatz optimieren und wie Torpor als Überlebensstrategie während unvorhergesehener Futterknappheit genutzt werden kann. Wir werden untersuchen, welchen Einfluss der Ernährungszustand auf Körpertemperatur und die Energieumsatz im Ruhezustand (Ruheumsatz) hat und ob diese mit der Außentemperatur zusammenhängen. Als Anpassung an vorhersehbare Unterschiede der Futterverfügbarkeit werden wir den Tagesrhythmus der Körpertemperatur und der Ruheumsatz untersuchen. Wir werden testen, ob Buntfuß-Sturmschwalben ihre Körpertemperatur und ihren Ruheumsatz während dem Tag, wenn die adulten Vögel nicht zum Füttern kommen können, strategisch herunterfahren. Außerdem werden wir die Gründe und Folgen individueller Unterschiede im heterothermischen Verhalten der Nestlinge untersuchen. Wir erwarten, dass Körperfunktionen wie Wachstum oder die Investition in das Immunsystem mit sinkender Körpertemperatur eingeschränkt werden und dass Küken, die weniger häufig von ihren Eltern gefüttert werden, häufiger Torpor nutzen. Somit könnte Heterothermie bei Küken der Sturmschwalben durch einen Trade-off zwischen verringerten Energiekosten und der Investition in Körperfunktionen, die schlussendlich die Überlebenschancen bis zur Brutzeit bestimmen, Auswirkungen auf ihre biologische Fitness haben. Als Anpassung an vorhersehbare Unterschiede in der Futterverfügbarkeit, werden wir die Heterothermie der Küken während Unwetterperioden, wie zum Beispiel während Schneestürmen, untersuchen. Schneestürme werden nach Vorhersagen der Klimamodelle in der Region in Zukunft häufiger auftreten und in dieser Zeit sind die Eingänge der Bruthöhlen häufig blockiert. Diese Studie hat daher Auswirkungen auf die Anpassungsfähigkeit der Art an den Klimawandel, sowohl im Zusammenhang mit der verringerten Futterverfügbarkeit, die vor allem durch die Abnahme des Antarktischen Krills hervorgerufen wird, als auch durch ein vermehrtes Auftreten von Schneestürmen.

Errichtung und Betrieb einer Verbrennungsmotoranlage auf dem Grundstück Motardstraße 92, 13629 Berlin

Die Nexus PropCo GmbH c/o btu beraterpartner GmbH Steuerberatungsgesellschaft, Feldbergstr. 27-29, 61440 Oberursel (zuvor: Aventos Eta Investment GmbH, Geschwister-Scholl-Str. 5, 10117 Berlin) plant am Standort Motardstraße 92, 13629 Berlin, auf dem ehemaligen Osram-Gelände die Errichtung und den Betrieb einer Netzersatzanlage (NEA) für ein Rechenzentrum mit dazugehöriger Versorgungstechnologie. Hierzu wurden für drei Bauteile (BT) je 12 NEA-Module (insgesamt 36, davon 6 redundant) beantragt. Die drei BT entsprechen den Betriebseinheiten (BE) 01, 02 und 03. Zum Antragsgegenstand zugehörig sind insgesamt folgende Anlagenteile pro BE (bzw. BT): • 12 Verbrennungsmotoranlagen (NEA-Module; davon 2 redundant) mit Abgasreinigung bestehend aus Partikelfiltern und Selektiver Katalytischer Reduktion (SCR) • 12 Einzelschornsteine mit einer Mündungshöhe von 32 m über Grund • 12 auf dem Dach aufgestellte Kühlkreisläufe in Form von Rückkühlern • 12 Tagestanks für Heizöl EL (je 1,44 m³) • 12 Tagestanks für AdBlue (je 0,3 m³) • 4 miteinander verbundene, unterirdische Lagertanks für Heizöl EL (je 80 m³) • 1 Tankplatz zur Befüllung der Kraftstofftanks. Die 36 Verbrennungsmotoranlagen (NEA-Module) sind zur Versorgung des Rechenzentrums mit elektrischer Energie im Falle eines Ausfalls der öffentlichen Stromversorgung vorgesehen. Die Aggregate verfügen über eine elektrische Nennleistung von je 3 MW und über eine installierte Feuerungswärmeleistung (FWL) von je 7,1 MW. Zur Sicherstellung der Funktion wird jedes NEA-Modul im monatlichen Turnus über die Dauer von 1 Stunde betrieben (Funktionstest). Die monatlichen Funktionstests stellen den Regelbetrieb der NEA dar. Die jährliche beantragte Betriebszeit für den Notbetrieb bei Ausfall der öffentlichen Stromversorgung ist auf maximal 300 Stunden begrenzt.

Metabolische und energetische Kosten des mikrobiellen Substratabbaus zum Abbau von Phosphor

Stoff- und Energieumwandlungen im Boden hängen vom Aktivitätszustand der Mikroorganismen und ihrem Stoffwechsel ab. Der mikrobielle Abbau von Phosphor (P) kann nicht nur durch P, sondern auch durch Kohlenstoff- (C) und Energiemangel angetrieben werden, da energiereiche Phosphoesterbindung zu den wichtigsten Energiespeichern und -überträgern in Zellen gehört. In diesem Projekt werden wir den von „EcoEnergeticS“ entwickelten thermodynamisch-metabolischen Ansatz zur Bioenergetik des P-Abbaus aus organischen Quellen vertiefen. Unser Ziel ist es, die Energiekosten der Enzymproduktion für den P-Abbau zu ermitteln, mittels derer C, Energie und Nährstoffe aus Substraten unterschiedlicher Komplexität gewonnen werden können. Wir werden erstmals die Parameter der mikrobiellen P-Immobilisierung (Pmic-Bildung), des ATP-Spiegels, der Dynamik der Speichesubstanzen (PHBs), des PLFA- und DNA-Gehalts und deren Verhältnisse sowie die Enzymaktivität mit Wärmefreisetzung und CO2-Emission als Stellvertreter der Stoffwechselaktivität zu kombinieren. Wir nehmen an, dass die Energiekosten zur Produktion P-hydrolysierender Enzyme durch Mikroorganismen mit zunehmender Substratkomplexität steigen. Eine weitere Hypothese lautet, dass Mikroorganismen entweder bei C- oder P-Mangel Verbindungen mit hochenergetischen Phosphoesterbindungen (z. B. ATP) eher als Quelle für entweder C oder P verwenden. Ohne P-Mangel kann C aus ATP in zur Energiespeicherung in Speicherstoffe (z. B. PHB) eingebaut werden, während hydrolysiertes P freigesetzt wird. In WP1 werden wir die Investition von Mikroorganismen in die Enzymproduktion zur Gewinnung von Energie und Nährstoffen aus organischen P-Substanzen unterschiedlicher Komplexität ermitteln, was die Hydrolyse durch entweder eine oder mehrere Phosphatasen (Phosphomono- und Phosphodiesterasen, Phytasen) erfordert. Weiterhin werden wir in WP2 die Energiekosten von i) anorganischer P-Aufnahme und anaboler Verwendung, ii) Mineralisierung von organischen P-Verbindungen mit zunehmender Komplexität entschlüsseln. Das Verwendung von hochenergetischen, C- und P-haltigen Organo-Phosphoestern durch Mikroorganismen bei Nährstoff- und/oder Energielimitierung wird in WP3 untersucht. Insbesondere zielen wir darauf ab, den Einbau von ATP in Zellkomponenten als Indikator für den metabolischen Zustand von Zellen zu definieren, die in der Lage sind, i) energielimitierte, ii) C-limitierte oder iii) P-limitierte mikrobielle Gemeinschaften in Böden zu differenzieren. Insgesamt wird dieses Projekt untersuchen, wie Nährstoffmangel und die Notwendigkeit der Phosphatasebildung die Energie- und C-Speicherung beeinträchtigen und welche dieser P- und C-Wege abhängig von der mikrobiellen Aktivität angetrieben werden. Das Verständnis dieser Mechanismen kann dazu beitragen, die mikrobielle Effizienz bei der P-Umwandlung aus organischer Substanz zu erhöhen, was besonders angesichts des zukünftigen Mangels an Phophordüngemitteln von besonderer Bedeutung ist.

Methoden für die koordinierte Optimierung von Wasserversorgungssystemen in zukünftigen Energiesystemen unter tiefen klimatischen Unsicherheiten

Der Klimawandel verschärft die Probleme der Verfügbarkeit von Trinkwasserressourcen, die bereits für 80% der Weltbevölkerung bedroht sind. Es ist von daher wichtig, Systeme sorgfältig zu konzipieren, die Wasser mit hoher Zuverlässigkeit, langfristiger Nachhaltigkeit und niedrigere Kosten bereitstellen können. Außerdem erzeugt die Energiewende in der nahen Zukunft stark schwankende Strompreise was sich auf die Gestaltung, den Betrieb und die Kosten von Wasserversorgungssystemen auswirken wird. In der Literatur sind erste koordinierte Planungsansätze für Wasser- und Energiesysteme aufgetaucht. Diese jedoch begrenzen sich hauptsächlich auf die Bewertung einzelner Wasseranlagen. Das Verständnis komplexerer (z.B. aus mehreren Quellen bestehender) Wassersysteme, die langfristige Investitionsplanung von gekoppelten Wasser-Energie-Systemen und die langfristige Nachhaltigkeit unter dem Einfluss des Klimawandels sind entscheidende Aspekte, die mehr Forschung erfordern. Unser übergreifendes Ziel ist die Verbesserung des Planungsprozesses der Infrastruktur und des Betriebs von Wasserversorgungssystemen, wobei der Schwerpunkt auf der Wasserentnahme und -produktion aus verschiedenen Quellen liegt. Diese Methoden zur Entscheidungsfindung werden auf die Ressourcenknappheit, die Klimaunsicherheit und die fortschreitende Energiewende zugeschnitten und gleichzeitig die Komplexität von Wassersystemen mit mehreren Quellen berücksichtigen. Unser Vorhaben ist in drei Arbeitspakete strukturiert. Im ersten werden wir Methoden zur Planung des kurzfristigen (Wochen) Betriebs komplexer Systeme der lokalen Wasserversorgung vorantreiben. Dafür werden wir neuartige multikriterielle Optimierungsmodelle (Wasserqualität, Kosten) für Wasserversorgungssysteme mit mehreren Quellen entwickeln, die in intelligente Energiemärkte eingebunden sind. Maschinelles Lernen zur Vorhersage des Wasserbedarfs und der Stromkosten für die Wasserproduktion wird in dieses Optimierungsproblem eingebettet. Im zweiten Arbeitspaket werden wir Optimierungsmodelle für eine koordinierte Investitionsplanung für die Infrastruktur von Wasser-Energie-Systemen entwickeln. Diese werden so konzipiert sein, dass sie gegen Dürren unterschiedlicher Intensität und Dauer abgesichert sind, wie die Megadürren, die vielen Ländern in jüngster Zeit widerfahren sind. Im dritten Arbeitspaket werden wir unsere Methoden erweitern, um mit tiefen (d.h. schwer quantifizierbaren) Unsicherheiten umzugehen, die das langfristige (Jahrzehnte) Wassermanagement prägen. Unsere dazu entwickelten Methoden werden sich auf adaptive Investitionsstrategien konzentrieren. Die Ergebnisse unserer Grundlagenforschung werden Konzepte und Methoden für ein nachhaltiges und kosteneffizientes Wassermanagement sein, einschließlich der Betriebs- und Infrastrukturplanung. Die Weiterentwicklung dieser Planungsmethoden wird dazu beitragen, die Wasserversorgungssysteme auf den Klimawandel und auf die Gefährdung der Versorgungssicherheit vorzubereiten.

CFK-Recycling in der Kompetenzregion Augsburg

The increasing proportion of carbon fibre reinforced plastics (CFRP) in different branches of industry will result in an increasingly larger quantity of CFRP wastes in future. With regard to improved management of natural resources, it is necessary to add these fibres that require energy-intensive production to effective recycling management. But high-quality material recycling is only ecoefficient if the recycled fibres can be used to produce new high-quality and marketable products. Tests carried out up to now indicate that very good results can be expected for large-scale recycling of carbon fibres by means of pyrolysis. The waste pyrolysis plant (WPP) operated in Burgau is the only large-scale pyrolysis plant for municipal wastes in Germany. Use of this plant to treat CFRP wastes represents a unique opportunity for the whole Southern German economy and in particular the Augsburg economic region. In a study funded by the Bavarian State Ministry of the Environment and Health ('Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit'), the specific implementation options for the recovery of carbon fibres from composites by means of large-scale pyrolysis have been under investigation since November 2010. To this end, in the first step a development study was carried out, which in particular examined the options for modifying the Burgau WPP for the recycling of CFRP. The knowledge acquired from the pyrolysis tests, the fibre tests and the economic feasibility study confirmed the positive assessment of the overall concept of CFRP recycling in Burgau. As an overall result, unlimited profitability was found for all scenarios with regard to investments in CFRP recycling in Burgau WPP. The work on the development study was carried out by bifa Umweltinstitut GmbH together with the Augsburg-based 'function integrated lightweight construction project group ('Funktionsintegrierter Leichtbau' - FIL) of the Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT). Methods: analysis and moderation of social processes, economy and management consulting, process engineering

JUST GROW: Co-designing justice-centric indicators and governance principles to intensify urban agriculture sustainably and equitably

City regions are a major proposed site for sustainably intensifying agricultural production to meet global food needs in the 21st century. Greater investment in localizing city region food systems - combining food production in cities and their peri-urban landscapes - promises to shorten supply chains and reconnect producers with consumers, improving socio-ecological sustainability and resilience. Sustainable urban agricultural intensification (UAI) is likely to entail greater use of technologies that decouple food production from environmental constraints including seasonal climates and available land base. Proposed technological systems range from capital-intensive approaches such as vertical farms, which fully control the growing environment, to more knowledge-intensive approaches such as urban agroecology that balance environmental modification with crop diversity and agronomic adaptation. Researchers have begun to question the relative resource requirements, environmental footprints, and productivity of these technological production systems in terms of energy and land-use intensity, life cycle impacts, and yield. While conducting sustainability assessments for different food production systems along different dimensions is critical, another major gap remains largely unacknowledged: comparatively evaluating the equity and justice implications of different pathways toward a sustainable city-region food system. This project will fill the gap by conducting transnational, transdisciplinary research across six city regions - the Rhine-Ruhr Metropolitan Area (Germany), the Greater Providence Metropolitan Area (USA), the Randstad, Rotterdam-Amsterdam-The Hague Metropolitan Area (Netherlands), Keihanshin (Kyoto-Osaka-Kobe) Metropolitan Area (Japan), Trondheim-Trondelag Region (Norway), and Greater Stockholm Region (Sweden) - to produce two output streams: (1) Concise sets of credible and legitimate indicators for land access, labor equity, food security, environmental implications, and cultural sustainability that city regions can use to evaluate the equity impacts of specific UAI plans as a transition toward SSCP of food; (2) Recommendations for transformative, justice-centric policy innovations and principles that city region governance networks should adopt to steer UAI towards equitable SSCP of food.

Modellprojekt EURO-OeKORING

Dieses Projekt beinhaltet die umweltgerechte Modernisierung des Naturzentrums Schiefergraben und des Natur- und Erholungszentrums Wippra im Landkreis Mansfelder Land. Hiermit wird das Ziel verfolgt, touristische Einrichtungen der Region zu erhalten, sie wirtschaftlich zu stabilisieren und sie somit zu einem Arbeitskraeftepotential zu entwickeln. Das vorhandene Beherbergungsniveau entsprach groesstenteils nicht dem bundesdeutschen Standard. So sind groessere Sanierungsarbeiten, z.B. Daecher und Sanitaeranlagen, dringend erforderlich, um ein Weiterbestehen der Objekte ueberhaupt gewaehrleisten zu koennen. Die gesamten Investitionsmassnahmen waren so geplant , dass dabei eine Betriebskostensenkung ( z.B. Energie- u. Wasserkosten ) und eine kontinuierliche Attraktivitaetssteigerung der Objekte erzielt werden kann. Im Jahre 1999 wurde eine Schilfklaeranlage mit Vollrecycling des gereinigten Abwassers im Naturzentrums Schiefergraben, die groesste in Sachsen-Anhalt, errichtet. Das neue Antlitz der Objekte, das Natur- und Erholungszentrum in Wippra einbezogen, und das deutlich verbesserte Niveau der Unterbringung hat inzwischen zu einem erheblichen Anstieg der Uebernachtungen gefuehrt. So wurden 1999 im Natur- und Erholungszentrum Wippra rund 9800 Uebernachtungen und im Naturzentrum Schiefergraben rund 12 000 Uebernachtungen registriert. Fuer das Jahr 2000 zeichnete sich fuer beide Objekte eine Stabilisierung der Auslastung ab. So konnten insgesamt rund 21.000 Uebernachtungen registriert werden. Diese sehr erfreuliche Entwicklung fuehrt unweigerlich zu einer Stabilisierung der Arbeitsplaetze in den Einrichtungen.

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