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Planungswerkzeuge für die energetische Stadtplanung

Im Projekt 'Planungswerkzeuge für die energetische Stadtplanung sind erste Ansätze zur energetischen Stadtplanung auf Basis des Energiemodells URBS entwickelt worden. Die Analyse erlaubt eine Einteilung der Stadt in Vorranggebiete bezüglich der Wärmeversorgung. Die Arbeit basiert auf verschiedenen Analysemodulen. Der erste Schritt besteht in der Erstellung einer Gebäudedatenbank. Alle Gebäude der Stadt sollen hinsichtlich ihrer Geometrie, des Gebäudealters, der Bauweise, des aktuellen Energieverbrauches usw. enthalten sein. Diese Informationen werden dann genutzt, um den gegenwärtigen und zukünftigen Wärmeverbrauch zu bestimmen. Der zukünftige Gebrauch wird unter der Annahme verschiedener Sanierungsmaßnahmen bestimmt. Der erste Schwerpunkt der Arbeit liegt auf einer Analyse der Verdichtung und Ausweitung des bestehenden Fernwärmenetzes. Mit Hilfe der Gebäudedatenbank wird analysiert wo und zu welchen Kosten die Fernwärme ausgebaut werden könnte. Die Erhebungen aus dieser Analyse werden dann im nächsten Schritt an das Optimierungsmodell IJRBS übergeben. Im nächsten Schritt werden verschiedene Wärmeversorgungsmöglichkeiten hinsichtlich der technischen Realisierbarkeit und der wirtschaftlichen Wettbewerbsfähigkeit untersucht. Der zweite Schwerpunkt der Untersuchung liegt auf Wärmepumpen. Hierfür wurde ein eigenes Bodenmodell entworfen. Mit dem Modell kann bestimmt werden, wo welche Menge an Energie aus dem Boden entzogen werden kann, ohne bestimmte Nachhaltigkeitskriterien zu verletzten. All diese Informationen werden in das Energiemodell URBS-Augsburg eingepflegt. Neben der Warme- wird auch die Stromversorgung im Modell abgebildet. Anhand des Modells kann dann untersucht werden welche Technologien und Maßnahmen eingesetzt werden sollten um gesetzte Klimaschutzziele zu erreichen. Ein entscheidendes Ergebnis des Modells zeigt die starke Abhängigkeit der lokalen Entwicklung in Augsburg von der allgemeinen Entwicklung der Stromerzeugung in Deutschland. Wenn eine überregionale Lösung beispielsweise mit viel off-shore Wind und Ansätzen wie Desertec realisiert wird, dann wird in Augsburg durch die Optimierung wenig eigner Strom erzeugt, Kraft- Wärme-Kopplung und Fernwärme werden nicht ausgebaut. Städtische Klimaschutzziele sollten in diesem Fall durch Einsparungsmaßnahmen im Gebäude-Wärmebereich vorangetrieben werden. Ist die Entwicklung hin zu klimaneutralem Strom in Deutschland schleppend, dann muss in Augsburg viel mehr 'grüner ' Strom erzeugt werden. Hier kann dann der Kraft-Wärme-Kopplung eine zentrale Rolle zukommen. Die Ausweitung dieses Ergebnisses ist dringend notwendig, da sie für die aktuelle politische Diskussion von zentraler Bedeutung sind.

Nachhaltigkeit von Verpackungssystemen für Obst- und Gemüsetransporte in Europa basierend auf einer Lebenszyklusanalyse - Aktualisierung 2009

Die Stiftung Initiative Mehrweg hat erstmals im Jahr 2006 eine Studie zur Nachhaltigkeit von Verpackungssystemen für Obst- und Gemüsetransporte in Europa basierend auf einer Lebenszyklusanalyse in Auftrag gegeben, mit dem Ziel gebräuchliche Verpackungssysteme für Obst und Gemüse in Europa auf die mit ihrer Verwendung verbundenen Umweltauswirkungen zu untersuchen und miteinander zu vergleichen. Darüber hinaus sollten Erkenntnisse zu den Kosten und zu ausgewählten sozialen Faktoren gewonnen werden, um dem Aspekt der Nachhaltigkeit gerecht zu werden. Die Ergebnisse der ersten Studie wurden 2009 nochmals überprüft und aktualisiert. Die Studie wurde von der Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) der Universität Stuttgart und der PE International erstellt. Es handelt sich bei der Untersuchung der ökologischen Auswirkungen um eine vergleichende Ökobilanz im Sinne der DIN EN ISO 14040 ff, was durch einen Critical Review bestätigt wurde. Die Ergebnisse zeigen deutliche ökologische und ökonomische Vorteile für die Mehrwegsysteme.

Machbarkeitsstudie: Integration (bio-) akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring, Teilvorhaben 3: Ökoakustik: Analyse zeitlicher und räumlicher Muster

Ziel des Vorhabens ist, auf Grundlage von akustischen Erhebungen das Potential einer (bio-)akustischen Quantifizierung der biologischen Vielfalt für ein bundesweites Waldmonitoring auszuloten. Dazu sollen sowohl existierende (bio-)akustische Datensätze ausgewertet, als auch auf acht Level II- und zwei unbewirtschafteten Flächen in einem dichten Zeitraster automatisch akustische Aufzeichnungen erstellt werden. Auf der Grundlage der Tonaufzeichnungen soll im Interesse einer Schnellindikation kritischer Veränderungen des Waldzustandes, insbesondere der Artenvielfalt, eine Bewertung der biotischen und abiotischen Geräuschkulisse durch Berechnung akustischer Diversitätsindizes erfolgen. Zudem soll eine möglichst vollständige Erfassung des Artenspektrums lautgebender Arten (inklusive Instrumentalgeräusche wie Spechttrommeln) automatisiert unter Nutzung von Algorithmen der (bio-)akustischen Mustererkennung erfolgen. Die Ergebnisse der (bio-)akustischen Analysen sollen stichprobenartig durch Erfassungen vor Ort verifiziert werden. Es soll eine IT-Infrastruktur aufgebaut werden, die es erlaubt, die akustischen Daten effizient zugänglich zu machen, schnell zu analysieren und im Interesse der Schnellindikation zu visualisieren. Die Akustikergebnisse sollen mit routinemäßig erhobenen Daten zum Waldzustand verschnitten werden. Auf der Grundlage einer kritischen Bewertung der Kosten(Aufwand)/Nutzen-Balance und einer eingehenden Analyse der erforderlichen Workflows sollen Handlungsempfehlungen für die Einbindung eines (bio-)akustischen Monitorings in die bundesweite Bewertung des Zustandes der Wälder erarbeitet werden. Das Teilprojekt der ALU-FR befasst sich dabei mit der ökoakustischen Analyse der Audioaufzeichnungen und - gemeinsam mit dem TI - der Integration der abgeleiteten Kenngrößen in das Waldmonitoring.

Machbarkeitsstudie: Integration (bio-) akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring, Teilvorhaben 1: Integration Bioakustikdaten in das nationale Waldmonitoring

Ziel des Vorhabens ist, auf Grundlage von akustischen Erhebungen das Potential einer (bio-)akustischen Quantifizierung der biologischen Vielfalt für ein bundesweites Waldmonitoring auszuloten. Dazu sollen sowohl existierende (bio-)akustische Datensätze ausgewertet, als auch auf acht Level II- und zwei unbewirtschafteten Flächen in einem dichten Zeitraster automatisch akustische Aufzeichnungen erstellt werden. Auf der Grundlage der Tonaufzeichnungen soll im Interesse einer Schnellindikation kritischer Veränderungen des Waldzustandes, insbesondere der Artenvielfalt, eine Bewertung der biotischen und abiotischen Geräuschkulisse durch Berechnung akustischer Diversitätsindizes erfolgen. Zudem soll eine möglichst vollständige Erfassung des Artenspektrums lautgebender Arten (inklusive Instrumentalgeräusche wie Spechttrommeln) automatisiert unter Nutzung von Algorithmen der (bio-)akustischen Mustererkennung erfolgen. Die Ergebnisse der (bio-)akustischen Analysen sollen stichprobenartig durch Erfassungen vor Ort verifiziert werden. Es soll eine IT-Infrastruktur aufgebaut werden, die es erlaubt, die akustischen Daten effizient zugänglich zu machen, schnell zu analysieren und im Interesse der Schnellindikation zu visualisieren. Die Akustikergebnisse sollen mit routinemäßig erhobenen Daten zum Waldzustand verschnitten werden. Auf der Grundlage einer kritischen Bewertung der Kosten(Aufwand)/Nutzen-Balance und einer eingehenden Analyse der erforderlichen Workflows sollen Handlungsempfehlungen für die Einbindung eines (bio-)akustischen Monitorings in die bundesweite Bewertung des Zustandes der Wälder erarbeitet werden. Im Teilprojekt des Thünen-Institut wird gemeinsam mit dem MfN die erforderliche IT-Infrastruktur aufgebaut. Der Schwerpunkt des Teilprojektes liegt auf die Erstellung eines Leitfadens für Bioakustikaufnahmen und der Integration von Bioakustikdaten in das nationale Waldmonitoring.

Machbarkeitsstudie: Integration (bio-) akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring

Ziel des Vorhabens ist, auf Grundlage von akustischen Erhebungen das Potential einer (bio-)akustischen Quantifizierung der biologischen Vielfalt für ein bundesweites Waldmonitoring auszuloten. Dazu sollen sowohl existierende (bio-)akustische Datensätze ausgewertet, als auch auf acht Level II- und zwei unbewirtschafteten Flächen in einem dichten Zeitraster automatisch akustische Aufzeichnungen erstellt werden. Auf der Grundlage der Tonaufzeichnungen soll im Interesse einer Schnellindikation kritischer Veränderungen des Waldzustandes, insbesondere der Artenvielfalt, eine Bewertung der biotischen und abiotischen Geräuschkulisse durch Berechnung akustischer Diversitätsindizes erfolgen. Zudem soll eine möglichst vollständige Erfassung des Artenspektrums lautgebender Arten (inklusive Instrumentalgeräusche wie Spechttrommeln) automatisiert unter Nutzung von Algorithmen der (bio-)akustischen Mustererkennung erfolgen. Die Ergebnisse der (bio-)akustischen Analysen sollen stichprobenartig durch Erfassungen vor Ort verifiziert werden. Es soll eine IT-Infrastruktur aufgebaut werden, die es erlaubt, die akustischen Daten effizient zugänglich zu machen, schnell zu analysieren und im Interesse der Schnellindikation zu visualisieren. Die Akustikergebnisse sollen mit routinemäßig erhobenen Daten zum Waldzustand verschnitten werden. Auf der Grundlage einer kritischen Bewertung der Kosten(Aufwand)/Nutzen-Balance und einer eingehenden Analyse der erforderlichen Workflows sollen Handlungsempfehlungen für die Einbindung eines (bio-)akustischen Monitorings in die bundesweite Bewertung des Zustandes der Wälder erarbeitet werden. Im Teilprojekt des Thünen-Institut wird gemeinsam mit dem MfN die erforderliche IT-Infrastruktur aufgebaut. Der Schwerpunkt des Teilprojektes liegt auf die Erstellung eines Leitfadens für Bioakustikaufnahmen und der Integration von Bioakustikdaten in das nationale Waldmonitoring.

Moeglichkeiten von rationellen Knickpflegemassnahmen unter besonderer Beruecksichtigung der oekologischen Belange

Knicks als bedeutsames oekologisches Element in der Landschaft beduerfen der Pflege: im Abstand von etwa 10 Jahren muss der Aufwuchs abgesaegt werden, damit er neu ausschlaegt. Das ist als schwere Handarbeit unterblieben, daher wurden technische Loesungen entwickelt und erprobt: (1) nach 5 - 7 Jahren die Aeste zurueckschneiden mit Messerscheibe, Kreissaege, Baumhobel oder Heckentrimmer ('Knickputzer'); (2) den Knick 'auf den Stock setzen' mit Motorsaege oder Kreissaege am Bagger (3) Abraeumen mit Frontlader. Beurteilung nach oekologischen Aspekten sowie auch Arbeitszeit, Kapitalbedarf und Kosten sowie moeglichen Einsatztagen. Moeglichkeit zur Verwertung als Roh- oder Brennstoff.

Entscheidungstools für die Nutzungsverlängerung und das Repowering von Windenergieanlagen, Teilvorhaben: Strukturelle Analyse von Nachnutzungskonzepten

Das Vorhaben thematisiert verschiedene Formen der Nachnutzung von Windenergieanlagen, die aus der regulären Genehmigung laufen oder aufgrund technischer Zustandsbewertung nicht mehr wirtschaftlich betrieben werden können. Dazu werden nach dem Baukastenprinzip (1) Verfahren zur rechnerischen Neubewertung (2) lokale Ertüchtigungskonzepte und (3) hybride Konstruktionen mit geändertem statischen System entwickelt. Diese lassen sich sowohl zur Lebensdauerverlängerung mit vorhandener Turbine, zum Repowering als auch zum extended Repowering verwenden. Welche Strategie der Nachnutzung im konkreten Fall die wirtschaftlich sinnvollste ist, wird über ein Entscheidungstool ermittelt, dessen Entwicklung ebenfalls Teil des Projekts ist. Das Entscheidungstool wird basierend auf einer exemplarischen Kostenanalyse realitätsnah getestet. Damit gibt das Projekt Antwort auf Fragen, denen sich ab 2030 dem Ausbaupfad der Offshore-Windenergie folgend in zunehmendem Umfang jeder Windparkbetreiber stellen muss. JBO bringt sich in allen Bereichen in das Projekt ein, wobei der Schwerpunkt auf der Neubewertung und den Ertüchtigungsmaßnahmen liegt.

U-Values for better energy performance of buildings

Commissioned by EURIMA (European Insulation Manufacturers Association) we have created a new study, analyzing U-values (insulation thickness) for a better energy performance of European buildings. The study provides findings for 100 European cities. Aim of the study is to contribute to the discussion of policy makers when reconsidering national regulations. The study reveals that there is significant room for improvement of standards.

Monitoring 'Nachwachsende Rohstoffe'

In dem Monitoring-Vorhaben soll untersucht werden, wie sich seit der Vorlage des Berichts 'Nachwachsende Rohstoffe' der Enquete-Kommission 'Technikfolgenabschaetzung und -bewertung' der Kenntnisstand zu nachwachsenden Rohstoffen (NR) entwickelt hat und welche weiteren Fortschritte zu erwarten sind. Das bestehende Informationsangebot soll ergaenzt werden durch eine Abfolge von Berichten, die nicht auf spezialwissenschaftliche Interessen, sondern auf den politischen Entscheidungsbedarf ausgerichtet sind, und die nicht das sehr breite Gesamtspektrum der NR behandeln, sondern ausgewaehlte Bereiche (Produktlinien). Fuer die jeweils in den Mittelpunkt gerueckte Gruppe von Produktlinien wird dabei auf wichtige Entwicklungen in den letzten fuenf Jahren eingegangen, die den Stand von Wissenschaft und Technik, die agraroekonomischen Rahmenbedingungen, die Perspektiven der Verwendung und Vermarktung, die Bewertung und die Foerderung veraendert haben und den aktuellen Stand praegen. Dies entspricht der Frage: Welche wesentlichen Veraenderungen haben sich in den letzten fuenf Jahren ergeben, und wo stehen wir gegenwaertig? Die ueber diese Uebersichtsdarstellung hinaus zu behandelnden Fragen sind dann: Welche moeglichen Fortschritte erscheinen in den naechsten 5-10 Jahren sowie langfristig erreichbar? Welche wesentlichen Innovationshemmnisse bestehen? Welche Massnahmen und Rahmenbedingungen bei Forschung, Entwicklung, Demonstration, Foerderung, Markteinfuehrung waeren Voraussetzung zur Realisierung der moeglichen Fortschritte? Welche der moeglichen Fortschritte erscheinen angesichts des Spektrums an Vor- und Nachteilen als erstrebenswert? Als erstes Thema wurde aufgrund des grossen Einsatzpotentials, der klimapolitischen Bedeutung und des politischen Entscheidungsbedarfs 'Verbrennung von Biomasse zur Waerme- und Stromerzeugung' behandelt Der zweite Sachstandsbericht beschaeftigt sich mit der Vergasung und Pyrolyse von Biomasse. Der dritte Sachstandsbericht ueber 'Pflanzliche Oele und andere Wertstoffe aus Pflanzen' ist im November 1997 erschienen.

Strassenbeleuchtung und Werbung mit Photovoltaik

Zielsetzung: In Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Duesseldorf AG sollte eine neuartige PV-Strassenlampe entwickelt werden, die im Gegensatz zu den z Zt auf dem Markt befindlichen PV-Strassenlampen allen gesetzlichen Anforderungen an eine Innenstadtbeleuchtung genuegt. Durch ein ansprechendes Design sowie die Integration eines Schaukastens, der die Moeglichkeit zu Einnahmen aus Vermietung von Werbeflaeche bietet, sollte die Lampe die Moeglichkeit bieten, an exponierten Standorten die vielfaeltigen Anwendungsmoeglichkeiten der Photovoltaik zu demonstrieren. Neben den technischen Aspekten ist der Kostenvergleich mit einer konventionellen Lampe sowie eine Kostenanalyse unter verschiedenen Randbedingungen Ziel der Arbeiten. Arbeitsprogramm: Das Arbeitsprogramm umfasst Auslegung, Konstruktion, Bau und mindestens einjaehrige messtechnische Erfassung mit evtl daraus resultierenden Verbesserungen.

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