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Forschergruppe (FOR) 2936: Klimawandel und Gesundheit in Afrika südlich der Sahara, Teilprojekt: Gesamtwirtschaftliche Effekte von Gesundheitsauswirkungen des Klimawandels sowie Anpassungsstrategien - eine allgemeine Gleichgewichtsanalyse

Klimawandel kann die menschliche Gesundheit auf verschiedenen Wegen beeinflussen: Typische Wirkungspfade in Sub-Sahara Afrika sind verringerte Erträge in der Landwirtschaft, Hitzestress und Änderungen in der Malariaprävalenz. Diese biophysikalischen und Gesundheitseffekte haben wiederum Auswirkungen auf ökonomische Systeme, z. B. über Nahrungsmittelmärkte oder Änderungen des Umfangs der Erwerbsbevölkerung oder der Arbeitsproduktivität sowie der Bevölkerungsgröße und -zusammensetzung. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Analyse verschiedener, simultan auftretender Auswirkungen des Klimawandels auf die Gesundheit und damit die Volkswirtschaft sowie entsprechende Anpassungsstrategien im Rahmen eines dynamischen allgemeinen Gleichgewichtsmodells mit einer hohen räumlichen Auflösung sowie differenzierter Darstellung von Haushalten und Produktionsfaktoren. Dieses Ziel basiert auf zwei Beobachtungen bzgl. des Standes der Forschung sowie der Ergebnisse aus der ersten Phase der Forschergruppe: i) Die Zeitdimension ist relevant, weil Anpassungsstrategien häufig frühe Investitionen erfordern, die erst später zu Wohlfahrtsgewinnen führen. ii) Die Auswirkungen von Hitzestress und Malaria sowie die Änderungen der Produktivität von Nutzpflanzen sind sowohl in Bezug auf die Region wie auch auf Haushaltsgruppen differenziert und haben starke Implikationen für die Verteilung der Wohlfahrtswirkungen und damit politische Umsetzbarkeit von Anpassungsstrategien. Eine dynamische Modellspezifikation, die Entwicklungen über die Zeit explizit abbildet, ermöglicht relevante Analysen. So können kurzfristig hohe Investitionen in Anpassungsmaßnahmen langfristig starke Wohlfahrtsvorteile erbringen. Um Ihre Umsetzung zu ermöglichen, müssen allerdings Maßnahmenmixe umgesetzt werden, die auch hinreichend kurzfristige Vorteile beinhalten. Außerdem kann in einem dynamischen Modellrahmen die Veränderung der demographischen Struktur der Bevölkerung abgebildet werden, die sich durch klimainduzierte Veränderungen der Mortalität ergibt. Aus dem übergeordneten Ziel werden zwei Teilziele abgeleitet: 1) Eine Weiterentwicklung des komparativ-statischen Einzelland-CGE-Rahmens zu einem dynamischen Modellansatz, 2) eine verbesserte Analyse der Effektivität und Effizienz ausgewählter Anpassungsstrategien. Das Arbeitsprogramm umfasst vier Projektphasen: 1) Entwicklung eines dynamischen Modellrahmens, 2) Analyse verschiedener Anpassungsstrategien in der komparativ-statischen Modellspezifikation, 3) Analyse verschiedener Anpassungsstrategien in der dynamischen Modellspezifikation, 4) Analyse integrierter Szenarien, die die verschiedenen Wirkungspfade und ausgewählte Anpassungsstrategien simultan umfassen.

Förderinitiative: Umwelt als knappes Gut, Entwicklung einer Methode zur wirtschaftlichen Bewertung der Sanierung von Böden

Angesichts der Unzulänglichkeit bisher verwendeter Bewertungsverfahren soll in Abstimmung mit einschlägigen Natur- und Ingenieurwissenschaften eine verlässliche, praktikable und wissenschaftlichen Anforderungen entsprechende Bewertungsmethodik entwickelt werden. Ein ausführlicher Schlussbericht und eine Publikation liegen vor.

Sonderforschungsbereich (SFB) 1502: Regionaler Klimawandel: Die Rolle von Landnutzung und Wassermanagement, Teilprojekt A05: Repräsentation des Anpassungsverhaltens landwirtschaftlicher Betriebe an den Klimawandel

Ziel von A05 ist es, Anpassungsverhalten landwirtschaftlicher Betriebe an den Klimawandel verbessert abzubilden. Klimawandel beeinflusst Wetter(extreme), prägt Produktionsrisiken sowie -effizienz und erwartete Erträge. Trotzdem passen landwirtschaftliche Betriebe eher verzögert die Produktionsstrukturen an. Dem Realoptionsansatz folgend wird in diesem Projekt die Hypothese empirisch untersucht, inwiefern verzögertes Anpassungsverhalten durch Reaktionen auf geänderte Produktionsrisiken und -ineffizienz erklärt werden kann. Um den kognitiven Entscheidungsprozess unter wetterbedingten Extremereignissen besser zu verstehen, wird experimentell die Rolle solch erlebter Ereignisse untersucht.

Renewable Energy Outlook 2030 Energy Watch Group Global Renewable Energy Scenarios

The objective of this study is to present an alternative and more realistic view of the chances of the future uses of renewable energies in the global energy supply. The scenarios in this study are based on the analysis of the development and market penetration of renewable energy technologies in different regions in the last few decades. The scenarios address the question of how fast renewable technologies might be implemented on a worldwide scale and project the costs this would incur. Many factors, such as technology costs and costreduction ratios, investments and varying economic conditions in the worlds regions, available potentials, and characteristics of growth have been incorporated in order to fulfil this task. Off course the scenarios describe two possible developments among other possibilities, but they represent realistic possibilities that give reason for optimism. The results of both scenarios show that - until 2030 - renewable capacities can be extended by a far greater amount and that it is much cheaper than most scientist and people actually think. The scenarios do explicitly not describe a maximum possible development from the technological perspective but show that much can be achieved with even moderate investments. The scenarios do not pay attention to the further development of Hydropower, except for incorporating the extensions that are planned actually. This is not done to express our disbelief in the existence of additional potentials or to ignore Hydropower, but due to the fact that reliable data about sustainable Hydropower potentials were not available. Consequently, the figures in this study show how much can be achieved, even if Hydropower remains on today's levels more or less. Higher investments into single technologies, e.g. Hydropower or Biomass, or in general than assumed in the REO 2030 scenarios will result in higher generating capacities by 2030. On the global scale scenario results for 2030 show a 29 percent renewable supply of the heat and electricity (final energy demand) in the High Variant . According to the Low Variant over 17 percent of the final electricity and heat demand can be covered by renewable energy technologies. Presuming strong political support and a barrier-free market entrance, the dominating stimulus for extending the generation capacities of renewable technologies is the amount of money invested. Within the REO scenarios we assume a growing 'willingness to pay' for clean, secure and sustainable energy supply starting with a low amount in 2010. This willingness to pay gets expressed as a target level for annual investments per inhabitant (capita) that will be reached by the year 2030. The targeted amounts differ for the various regions of the world. In global average 124 € 2006 are spent in 2030 per capita in the 'High Variant'. In the 'Low Variant' the target for 2030 is half that amount (62 € 2006 per capita and year). ...

Weniger Papierverbrauch durch leichtes Verpackungsmaterial aus Altpapier

Das Bundesumweltministerium unterstützt die Papierfabrik Palm GmbH bei der Investition in eine neue umweltfreundliche Papiermaschine mit innovativer Trocknungstechnologie. Das Familienunternehmen ist im Bereich der Papier- und Verpackungserzeugung mit Produktionsstandorten in Deutschland und Europa aktiv. Am Stammsitz in Aalen investiert das Unternehmen in eine neue Papierfabrik zur Herstellung von Wellpappenrohpapier für Verpackungen. Erstmals in Europa kann so sehr leichtes Verpackungsmaterial aus Altpapier hergestellt werden. Bei gleicher Festigkeit wie herkömmliches Papier wird ein um 15 Prozent reduziertes Flächengewicht erreicht. Dies wird durch eine Kombination aus Heißlufttrocknung und schonendem Papiertransport ermöglicht. Sie sorgt für eine schnellere und gründlichere erste Trocknungsphase des Papiers, wodurch es ermöglicht wird, dass die Papierbahn stabiler durch die Papiermaschine läuft und weniger Abrisse erfährt. Ein ständiger Abriss der Papierbahnen während der Trocknung wird verhindert. Verpackungen können zukünftig mit Hilfe der innovativen Trocknungstechnologie ressourcenschonender und energieeffizienter hergestellt werden. Bei einer geplanten Jahresproduktion von 700.000 Tonnen Papier können so gut 9.800 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Kunststoff kann zukünftig vermehrt durch Papier als Verpackungsmaterial ersetzt werden. Das Vorhaben setzt einen neuen Standard für die umweltschonende Produktion von Verpackungsmaterial aus Altpapier. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist von einer hohen Multiplikatorwirkung innerhalb der Branche auszugehen. Mit dem Umweltinnovationsprogramm wird die erstmalige, großtechnische Anwendung einer innovativen Technologie gefördert. Das Vorhaben muss über den Stand der Technik hinausgehen und sollte Demonstrationscharakter haben.

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.

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.

Zehn Jahre Qualitätstourismus auf MalLorca - Eine Entwicklung zu mehr Umweltverträglichkeit?

Seit Beginn der 90er Jahre versucht die balearische Tourismuspolitik mit den neuen Leitmotiven 'Naturschutz' und 'Qualitätstourismus' und einer damit verbundenen Gesetzgebung und staatlichen Investitionen, dem Urlauber ein neues Mallorca-Image zu vermitteln: das einer grünen, naturnahen, 'behüteten' Insel - so der Werbeslogan. Damit soll den veränderten, in puncto Natur gestiegenen Ansprüchen der Touristen entgegengekommen werden und eine finanzkräftige Klientel angeworben werden. Mallorca kommt bei dieser Regulierung und Segmentierung des touristischen Angebots wie schon bei der Etablierung des Massentourismus im Mittelmeergebiet eine Vorreiterrolle zu. Ist der 'Qualitätstourismus' in seiner aktuell angestrebten Form eine echte umweltverträgliche Alternative zum traditionellen Massentourismus auf Mallorca? Liegen hierin Chancen, die Insel vor einer weiteren touristischen Überprägung zu schützen oder verbergen sich dahinter eher weitere Gefahren für den Landschaftscharakter und die Inselökologie? Dies sind Fragen, die das Projekt untersucht. Seit Beginn der 90er Jahre versucht die balearische Tourismuspolitik mit den neuen Leitmotiven 'Naturschutz' und 'Qualitätstourismus' und einer damit verbundenen Gesetzgebung und staatlichen Investitionen, dem Urlauber ein neues Mallorca-Image zu vermitteln: das einer grünen, naturnahen, 'behüteten' Insel - so der Werbeslogan. Damit soll den veränderten, in puncto Natur gestiegenen Ansprüchen der Touristen entgegengekommen werden und eine finanzkräftige Klientel angeworben werden. Mallorca kommt bei dieser Regulierung und Segmentierung des touristischen Angebots wie schon bei der Etablierung des Massentourismus im Mittelmeergebiet eine Vorreiterrolle zu. Ist der 'Qualitätstourismus' in seiner aktuell angestrebten Form eine echte umweltverträgliche Alternative zum traditionellen Massentourismus auf Mallorca? Liegen hierin Chancen, die Insel vor einer weiteren touristischen Überprägung zu schützen oder verbergen sich dahinter eher weitere Gefahren für den Landschaftscharakter und die Inselökologie? Dies sind Fragen, die das Projekt untersucht.

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.

Handlungsempfehlungen zur verstärkten Nutzung von energetischen Differenzierungsmerkmalen in Mietspiegeln

Vor dem Hintergrund von Klimaschutz und steigenden Energiepreisen gewinnt die Energieeinsparung in Mietwohngebäuden immer mehr an Bedeutung. Da ein Fehlen von energetischen Differenzierungsmerkmalen im Mietspiegel einerseits den Markt nicht ausreichend abbildet und andererseits als Hemmnis für Investitionen in energetische Modernisierung wirken kann, sollen in dem Projekt Handlungsempfehlungen zur verstärkten Nutzung von energetischen Differenzierungsmerkmalen in Mietspiegeln erarbeitet werden. Ausgangslage: Das Thema Energieeinsparung in Gebäuden gerät zunehmend in den Fokus der Politik. In Mietwohngebäuden besteht das Dilemma, dass für die Investitionen in energetische Modernisierungen die Vermieter aufkommen müssen, den Nutzen aber die Mieter in Form von geringen Nebenkosten haben. Wird die Vergleichsmiete im Mietspiegel nicht von der energetischen Gebäudequalität beeinflusst, besteht für den Vermieter nach einer energetischen Modernisierung lediglich die Möglichkeit einer Mieterhöhung nach Paragraph 559 BGB um 11Prozent der Modernisierungskosten pro Jahr. Unter gewissen Rahmenbedingungen wird die Refinanzierung der energetischen Modernisierung hierüber nicht erreicht. Da ein Fehlen von energetischen Differenzierungsmerkmalen im Mietspiegel einerseits den Markt nicht ausreichend abbildet und andererseits als Hemmnis für Investitionen wirkt, wird in zahlreichen Städten das Thema diskutiert bzw. wurden bereits in einer Reihe von Städten energetische Differenzierungsmerkmale bei der Mietspiegelerstellung berücksichtigt wie zum Beispiel im Darmstädter Mietspiegel. Zielsetzung: Ziel des Forschungsprojektes ist es, Handlungsempfehlungen für Kommunalverwaltungen, Verbände und Politik zur verstärkten Nutzung von energetischen Differenzierungsmerkmalen in Mietspiegeln zu geben. Dabei werden verschiedene Verfahren mit unterschiedlichem Differenzierungsniveau betrachtet und diskutiert.

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