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Ozon - Einhaltung von Zielwerten zum Schutz der Pflanzen

<p> <p>Bodennahes Ozon kann Pflanzen schädigen. Wirkungsschwellenwerte (Critical Levels, CL) markieren, welche Ozonbelastung nicht überschritten werden darf, um Schäden an Kultur- und Wildpflanzen zu vermeiden. Die Zielwerte zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2024/2881 werden in Deutschland vielerorts überschritten. Neue Bewertungsmethoden führen zu einer noch präziseren Risikobewertung.</p> </p><p>Bodennahes Ozon kann Pflanzen schädigen. Wirkungsschwellenwerte (Critical Levels, CL) markieren, welche Ozonbelastung nicht überschritten werden darf, um Schäden an Kultur- und Wildpflanzen zu vermeiden. Die Zielwerte zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2024/2881 werden in Deutschland vielerorts überschritten. Neue Bewertungsmethoden führen zu einer noch präziseren Risikobewertung.</p><p> Wirkungen von bodennahem Ozon auf Pflanzen <p>Pflanzen, die zu viel Ozon durch ihre Spaltöffnungen aufnehmen, tragen oft Schäden davon. Als sichtbare Anzeichen treten Verfärbungen und abgestorbene Blattteile auf (siehe Foto „Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen“). Diese und andere, nicht sichtbare Stoffwechselveränderungen in den Pflanzen, führen bei Kulturpflanzen zu Ertrags- und Qualitätsverlusten. Bäume werden ebenfalls geschwächt. Experimente belegen langfristig verminderte Zuwachsraten und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber anderen Stressfaktoren (siehe Foto „Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon“). Es gibt auch deutliche Hinweise darauf, dass sich bodennahes Ozon auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemfunktionen auswirken kann (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/35029">Bergmann 2015)</a>.</p> <p>Hier mehr zur <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11000">Entstehung von bodennahem Ozon.</a></p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_kartoffelschaeden_2013-06-06.gif"> </a> <strong> Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen </strong> Quelle: Johann Heinrich / Thünen-Institut Braunschweig <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_o3-zuwachsmind-eiche_2013-06-06.gif"> </a> <strong> Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon </strong> Quelle: Felicity Hayes Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Critical Levels für Ozon – Schutzwerte für Pflanzen <p>„Critical Levels“ sind Wirkungsschwellenwerte zum Schutz der Vegetation, die im Internationalen Kooperativprogramm zur Bewertung von Luftverunreinigungen auf die Vegetation (<a href="http://icpvegetation.ceh.ac.uk/">ICP Vegetation</a>) im Rahmen der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/3244">Genfer Luftreinhaltekonvention</a> definiert wurden. Wie hoch das Risiko durch bodennahes Ozon für Pflanzen ist, hängt neben den Ozonkonzentrationen auch vom Witterungsverlauf im entscheidenden Zeitabschnitt ab. Zwei unterschiedliche Herangehensweisen in der Risikobewertung sind zu unterscheiden:&nbsp;<br><br><strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/aot40">AOT40</a>:</strong> Die Abkürzung AOT kommt aus dem Englischen und bedeutet <strong>„Accumulation Over a Threshold“</strong>. Bei dieser Methodik werden alle Überschreitungen eines Stundenmittels der Ozonkonzentration von 40 Teilen pro Milliarde (parts per billion, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ppb">ppb</a>) − das entspricht 80 Mikrogramm pro Kubikmeter während der Tageslichtstunden − über die Zeitspannen mit intensivem Wachstum summiert (Critical Levels als AOT40: siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“). In dieser Zeit reagieren Pflanzen besonders empfindlich auf Ozon.</p> <p><strong>Phytotoxische Ozondosis (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pod">POD</a>):</strong> Eine weiterentwickelte Methodik, die das tatsächliche Risiko wesentlich präziser abbildet, bezieht sich auf den Ozonfluss aus der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> über die Spaltöffnungen in die Pflanzen. Sie berücksichtigt, dass sich die Spaltöffnungen unter bestimmten Witterungsbedingungen schließen und dadurch der Ozonfluss unterbunden ist. Die Berechnung erfolgt spezifisch für verschiedene Pflanzenarten. Es ist zu erwarten, dass sich dieser Risikoindikator zum Schutz der Pflanzen sowohl international als auch in Deutschland durchsetzen wird (Critical Levels als POD-Werte: siehe Tab. „Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen, standortbezogene Risikobewertung“).</p> <p>Einzelheiten zu diesen und weiteren Methoden der Critical Levels-Berechnung stehen im Kapitel 3 des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/112012">Methodenhandbuchs</a> der Genfer Luftreinhaltekonvention (Manual on Methodologies and Criteria for Modelling and Mapping <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/critical-loads">Critical Loads</a> and Levels and Air Pollution Effects, Risks, and Trends).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_cl-konzentrationsbasiert.png"> </a> <strong> Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) </strong> Quelle: ICP Modelling and Mapping <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_cl-konzentrationsbasiert.png">Bild herunterladen</a> (64,39 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_cl-konzentrationsbasiert.pdf">Tabelle als PDF</a> (34,66 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_cl-konzentrationsbasiert_0.xlsx">Tabelle als Excel</a> (228,97 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_cl-flussbasiert_1.png"> </a> <strong> Tab: Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen ... </strong> Quelle: ICP Modelling and Mapping <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_cl-flussbasiert_1.png">Bild herunterladen</a> (76,36 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_cl-flussbasiert_1.pdf">Tabelle als PDF</a> (47,60 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_cl-flussbasiert_1.xlsx">Tabelle als Excel</a> (230,59 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Zielwerte der Europäischen Union zum Schutz der Vegetation <p>Nach der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32024L2881">EU-Richtlinie 2024/2881</a> gilt als Zielwert für den Schutz der Vegetation nach wie vor der Expositionsindex <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/aot40">AOT40</a> von 18.000 Mikrogramm pro Kubikmeter und Stunde (µg/m³*h), gemittelt über fünf Jahre. Dieser soll seit 2010 an jeder ländlichen Hintergrundstation eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Langfristig soll flächendeckend ein niedrigerer Zielwert von 6.000 µg/m³*h zum Schutz der Vegetation eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Dieser langfristige Zielwert entspricht dem Critical Level für Ozon als AOT40 für landwirtschaftliche Nutzpflanzen (Weizen) (siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“).</p> <p>Die im Dezember 2016 überarbeitete <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/ALL/?uri=CELEX:32016L2284">EU-Richtlinie 2016/2284</a> über die Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter Luftschadstoffe, empfiehlt bereits ozonflussbasierte Indikatoren und Critical Levels zur langfristigen Beobachtung und Bewertung der Wirkungen von bodennahem Ozon auf die Vegetation. Die konkreten Anforderungen für die Umsetzung dieses Wirkungsmonitorings werden in einer internationalen Expertengruppe abgestimmt.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.png"> </a> <strong> Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.png">Bild herunterladen</a> (553,81 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (330,54 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,10 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.png"> </a> <strong> Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.png">Bild herunterladen</a> (541,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (305,92 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,85 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_cl-konzentrationsbasiert.png"> </a> <strong> Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) </strong> Quelle: ICP Modelling and Mapping <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_cl-konzentrationsbasiert.png">Bild herunterladen</a> (64,39 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_cl-konzentrationsbasiert.pdf">Tabelle als PDF</a> (34,66 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_cl-konzentrationsbasiert_0.xlsx">Tabelle als Excel</a> (228,97 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Entwicklung und Ziele bei der Ozonbelastung <p>Sowohl konzentrationsbasierte als auch flussbasierte Critical Levels (CL) für Ozon werden in Europa und auch in Deutschland großflächig überschritten. Seit 2009 wird die Ozonbelastung für Pflanzen in Deutschland im Rahmen der Berichtspflichten neben dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/aot40">AOT40</a>-Ansatz auch mit dem flussbasierten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pod">POD</a>-Ansatz erfasst, der neben der Ozonkonzentration auch meteorologische Einflüsse und die physiologische Aktivität der Pflanzen berücksichtigt und pflanzenspezifisch ist. Die Auswertungen bis 2021 zeigen, dass die CL für Weizen und Buche in allen Jahren und Regionen deutlich überschritten wurden. Während Weizen eine stärkere zeitliche und räumliche Variabilität aufweist, liegen die Werte bei Buche konstant auf hohem Niveau. Besonders hohe Belastungen traten in warmen, trockenen Jahren wie 2010 und 2018 auf. Selbst bei sinkenden Ozonkonzentrationen kann sich durch längere Vegetationsperioden die aufgenommene Ozondosis erhöhen. Ziel ist es, die Emissionen der Vorläuferstoffe Stickoxide und flüchtige organische Verbindungen weiter zu senken, um Vegetationsbestände und Ökosysteme langfristig zu schützen (<a href="https://doi.org/10.37544/0949-8036-2024-05-06-17">Wallek 2024</a>).</p> <p>Die Abbildung “Ozon AOT40-5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“ zeigt die über fünf Jahre gemittelten Werte für alle ländlichen Hintergrundstationen; für die Berechnung werden im gesamten Zeitraum die Werte von durchschnittlich 65 Stationen pro Jahr herangezogen. &nbsp;&nbsp;Die Mittelung über 5 Jahre dient dazu, witterungsbedingte Schwankungen auszugleichen. Die Situation kann an einzelnen Stationen deutlich besser oder schlechter sein als der Durchschnitt der Stationen, wie die Abbildung „Ozon AOT40 - Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“ zeigt. Ziel der Europäischen Union ist es, neben dem seit 2010 einzuhaltenden Zielwert auch den langfristigen Zielwert bis zum 1. Januar 2050 immer an allen ländlichen Hintergrundstationen einzuhalten (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“).</p> <p>Die scheinbar deutliche Senkung der 5-Jahres-Mittelwerte für den Zeitraum 2007 bis 2016 ist vor allem darauf zurückzuführen, dass das Jahr 2006, welches besonders hohe Ozonkonzentrationen aufwies (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“), aus dem Berechnungszeitraum herausfiel. 2018 war erneut ein Jahr mit sehr hoher Ozonbildung. Der erste 5-Jahres-Durchschnittswert, bei dem dieses Jahr einbezogen ist, liegt deshalb wieder deutlich höher, wenn auch unterhalb des Zielwertes.</p> <p>Im Gegensatz zum Zielwert ab 2010 gilt der langfristige Zielwert zum Schutz der Vegetation für jedes einzelne Jahr. Die AOT40-Jahreswerte lagen von 1995 bis 2024 auch im Mittel der ländlichen Messstationen weit über dem langfristigen Zielwert und zeigten keinen eindeutigen Trend (siehe Abb. “Ozon AOT40 – Mittelwerte für Einzeljahre zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“). Den starken Einfluss meteorologischer Verhältnisse auf die Ozonbelastung veranschaulichen vor allem die Werte der Jahre 1995, 2003, 2006 und 2018. In diesen Jahren traten während der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/vegetationsperiode">Vegetationsperiode</a> sehr hohe Temperaturen und Strahlungsintensitäten und somit für die Ozonbildung besonders günstige Bedingungen auf.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.png"> </a> <strong> Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.png">Bild herunterladen</a> (553,81 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (330,54 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_AOT40-JMW-5-Jahre_2026-09-18.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,10 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_AOT40-Einhaltung-Zielwert_2026-09-18.png"> </a> <strong> Ozon AOT40 – Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund) </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_AOT40-Einhaltung-Zielwert_2026-09-18.png">Bild herunterladen</a> (378,94 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_Abb_AOT40-Einhaltung-Zielwert_2026-09-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (128,98 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_Abb_AOT40-Einhaltung-Zielwert_2026-09-18.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,60 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.png"> </a> <strong> Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.png">Bild herunterladen</a> (541,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (305,92 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_AOT40-Einzeljahre_2026-09-18.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,85 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Wie wirkt UV -Strahlung?

Wie wirkt UV -Strahlung? UV - Strahlung wirkt auf Augen und Haut. Die Folgen von UV -Bestrahlung treten entweder sofort ( z.B. Augenentzündungen, Sonnenbrand, Sonnenallergie) oder erst Jahre später auf (Linsentrübung, Krebserkrankungen). Die wichtigste Veränderung ist die Schädigung des Erbguts ( DNA ) in Zellen der Augen oder der Haut. Natürliche wie künstliche UV - Strahlung wirkt auf unsere Augen und unsere Haut. Sie dringt in Auge und Haut ein und wird dort in den Zellen aufgenommen (absorbiert). UV -A- Strahlung dringt dabei tiefer ein als UV -B- Strahlung . In den Zellen des Auges und der Haut bewirkt die UV - Strahlung unterschiedliche Veränderungen. Die wichtigste Veränderung ist die Schädigung des Erbguts ( DNA ) – eine Schädigung, die bereits bei geringer UV -Bestrahlung und weit vor einem Sonnenbrand geschieht. Reparatursysteme in den Zellen beseitigen die Schäden am Erbgut in aller Regel wieder. Aber häufige, lang anhaltende und intensive UV -Bestrahlungen sowie Sonnenbrände überbelasten diese Systeme. Die gesetzten Schäden werden dann nicht mehr vollständig beziehungsweise nicht fehlerfrei repariert und können zu bleibenden Erbgutveränderungen (Mutationen) werden. Damit steigt das Risiko für Hautkrebs . UV - Strahlung der Sonne und künstlich erzeugte UV - Strahlung in Solarien sind daher durch die Internationale Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer, IARC ) in die höchste Risikogruppe 1 "krebserregend für den Menschen" eingestuft. UV - Strahlung hat kurzfristige und langfristige Wirkungen Es lassen sich kurzfristige (akute, sofort auftretende) und langfristige (chronische, später im Leben auftretende) Wirkungen unterscheiden. Erstere treten unmittelbar oder Minuten, Stunden und Tage nach UV -Belastung auf, während letztere als Spätfolgen nach Jahren beziehungsweise Jahrzehnten sichtbar werden. Zu den akuten Effekten an den Augen gehören: Hornhautentzündung (Photokeratitis), Bindehautentzündung (Photokonjunktivitis) sowie photochemische Netzhautschäden. An der Haut treten folgende akute Wirkungen auf: Pigmentierung (Bräunung) der Haut mit Bildung einer Lichtschwiele, Hautrötung/Sonnenbrand (Erythem), Sonnenallergie sowie fototoxische Reaktionen und Initiierung der Bildung des körpereigenen Vitamin D. Eine akute Wirkung, die über die Haut vermittelt ist und den ganzen Körper betrifft (systemisch) ist die Unterdrückung des Immunsystems (Immunsuppression). Eine langfristige Wirkung auf die Augen ist die Linsentrübung (Grauer Star). Langfristige Wirkungen an der Haut sind vorzeitige Hautalterung und Hautkrebs. Stand: 04.08.2026

Produktion und Konsumption (Flüsse) der klimarelevanten Spurengase, Lachgas und Methan in einem Dauergrünland unter steigender atmosphärischer CO2-Konzentration

Außer dem bekannten Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) existieren weitere stark klimawirksame Spurengase biologischen Ursprungs, z.B. Lachgas (N2O) und Methan (CH4), die mikrobiell im Boden produziert (N2O, CH4) oder im Falle des Methans auch verbraucht (oxidiert) werden. Die steigende atmosphärische CO2-Konzentration kann sich über die Pflanzen in vielfacher Weise auf die bodenmikrobiellen, Spurengasproduzierenden Prozesse auswirken. So ist beispielsweise nachgewiesen worden, dass der Wasserverbrauch der Pflanzen unter erhöhtem CO2 häufig sinkt und die Abgabe von leicht zersetzbarem Kohlenstoff an den Boden (Wurzelexudation) steigt. Beides könnte die Denitrifikation und damit die N2O-Produktion begünstigen, ebenso die Methanproduktion, wenn im Boden anaerobe Bedingungen (z.B. durch Überflutung) eintreten. Steigende Bodenfeuchte würde zugleich die Sauerstoff-abhängige Methanoxidation im Oberboden hemmen. Zu diesem Thema existieren bislang weltweit nur Kurzzeit- und Laborstudien. Im hier vorgestellten Projekt werden im Freilandexperiment die Langzeitauswirkungen steigender atmosphärischer CO2-Konzentrationen über das System Pflanze-Boden auf die Flüsse der klimawirksamen Spurengase N2O und CH4 in einem artenreichen Dauergrünland untersucht. Hierzu gelangt ein im Institut für Pflanzenökologie neuentwickeltes Freiland-CO2-Anreicherungssystem (FACE) zur Anwendung, bei dem die CO2-Konzentration in drei Anreicherungsringen seit Mai 1998 um etwa 20 Prozent gegenüber den drei Kontrollringen erhöht wurde. Über die Jahresbilanzierungen der Spurengasflüsse sowie über begleitende Prozessstudien soll geklärt werden, wie und auf welche Weise erhöhtes CO2 auf die N2O- und CH4-Spurengasflüsse rückwirkt. Die ersten Ergebnisse zeigen deutlich, dass in einem etablierten artenreichen Ökosystem wie dem untersuchten Feuchtgrünland zuerst die unterirdischen Prozesse auf die steigenden CO2-Konzentrationen reagierten (Bestandesatmung). Die oberirdische Biomasse zeigte erst nach etwa 1,5 Jahren der CO2-Anreicherung einen signifikanten Zuwachs gegenüber den Kontrollflächen. Im Jahr 1997, vor dem Beginn der CO2 -Anreicherung, waren sowohl die N2O-Emissionen als auch die CH4 Flüsse auf den (späteren) Anreicherungs- und den Kontrollflächen fast identisch. Seit Beginn der Anreicherung hingegen sind die N2O-Emissionen vor allem während der Vegetationsperiode dramatisch angestiegen: auf 278 Prozent der Emissionen der Kontrollflächen. Die Methanoxidation war rückläufig unter erhöhtem CO2: Mittlerweile oxidieren die CO2 Anreicherungsflächen 20 Prozent weniger CH4 als die Kontrollflächen (Jahr 2000), wobei auch hier der größte Unterschied während der Vegetationsperiode auftrat. Eine erhöhte Bodenfeuchte kommt als Erklärung nicht in Frage, da sich diese nicht geändert hat.

Grundwasserhaushalt und quantitativer Naehrstoff- und Duengemittelaustrag

In zwei Wassereinzugsgebieten des Eyachtals (Lehnbach, Forstbezirk Wildbad und Stillwasser, Forstbezirk Kaltenbronn) wurden nach eingehenden Grundwasserhaushaltsstudien und wasseranalytischen Untersuchungen Phosphat-Duengungen ausgebracht. Die Wirkung dieser P-Duengung auf die Wasserqualitaet, insbesondere auf die Ortho-P-, Gesamt-P-Gehalte sowie die P-Frachten wird langfristig untersucht.

Entwicklung einer Mehrschichtanode fuer die SOFC

Hochtemperaturbrennstoffzellen mit keramischem Festelektrolyt (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) sind aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades und ihrer Umweltvertraeglichkeit eine zukunftsweisende Alternative gegenueber konventioneller Energieerzeugung. Die Leistungsfaehigkeit und Lebensdauer der Einzelzellen sind dabei entscheidende Kriterien fuer die wirtschaftliche Nutzung von Brennstoffzellen. Bisherige Untersuchungen haben ergeben, dass es bei Langzeitbetrieb zu irreversiblen Veraenderungen in der Mikrostruktur der Anode kommt, die zu einer Senkung der Leistungsfaehigkeit fuehren. Je nach Belastung der Einzelzellen treten unterschiedliche Degradationsmechanismen auf. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Anode, die aus mehreren Funktionsschichten besteht, um so die noetige Leistungsfaehigkeit und Langzeitstabilitaet zu liefern. Es soll ein Gradient in der Korngroesse, dem Nickelanteil und somit der Porositaet und der elektrischen Leitfaehigkeit erreicht werden, da die einzelnen Bereiche der Anodenstruktur unterschiedlichen Anforderungen genuegen muessen. So sind an der Grenzschicht Elektrolyt/Anode kleine Koerner erwuenscht, um eine moeglichst grosse Reaktionsflaeche zu erhalten. Wohingegen an der Grenzflaeche Anode/Interkonnektor ein hoher Anteil an grossen Nickelkoernern erforderlich ist, um einen guten elektrischen Kontakt und hohe Porositaet zu gewaehrleisten. Die optimale Zusammensetzung und Mikrostruktur der einzelnen Funktionsschichten soll durch systematische Belastungstests (elektrisch, chemisch, thermomechanisch) an verschiedenen homogenen Modellstrukturen, das sind Cermetproben aus Nickel- und YSZ-Teilchen mit definierter, homogener Zusammensetzung und Mikrostruktur, und durch die elektrochemische Charakterisierung von Einzelzellen mit entsprechenden homogenen Anodenstrukturen ermittelt werden. Vor und nach Durchfuehrung der Belastungstests ist eine umfassende Analyse der Zusammensetzung und Mikrostruktur der Modell- und Anodenstrukturen mittels Elektronenmikroskopie (REM, TEM, EDX, WDX) vorgesehen. Anhand der gewonnenen Ergebnisse soll ein Modell fuer die verschiedenen Verlust- und Degradationsmechanismen in der Anode entwickelt werden.

Fish counts and species at and around artificially introduced tetrapod fields in the southern North Sea, 2024

With increasing global change, coastal protection measures are becoming increasingly important for preserving our coastal features and infrastructure. Coastal protection often comes in the form of artificial structures however, artificial structures can also appear as renewable energy projects, maritime infrastructure and aquaculture installations. The ecological effects of such structures on the natural surroundings remains largely unclear. 36 tetrapod structures (4-footed concrete breakwaters each weighing 2.8 t) in groups of six were added to the MarGate underwater experimental (see figure 1 in metadata description) area to the north of Helgoland, in the Southern North Sea, in 2009 at 5 and 10 m water depth. The 5 m fields TN5 (North), TM5 (Middle) and TS5 (South) have been monitored monthly, since their introduction, with respect to the abundance, species composition and size of the associated biota community. By carrying out this monitoring project, we aim to study the long-term effects of artificial structures on the local biotic community in shallow coastal ecosystems. Line transect based visual fish census conducted by trained scientific divers is used to survey the fish communities in the vicinity of each tetrapod field. Data collection is communicated by the diver via voice communication of the surface and noted directly in the standardized protocol together with metadata on algae coverage other environmental parameters. Further details regarding the sampling design can be found in the metadata section "Survey Design and Sampling Methodology". Survey Design and Sampling Methodology At each tetrapod field (TN5, TM5, and TS5), four permanent 20-meter transect lines were established in the cardinal directions (figure 1): North (N), East (O), South (S), and West (W). Each transect was marked at intervals of 0, 5, 10, 15, and 20 meters from the respective outer edge of the tetrapod field. At each of these five counting stations along the transects, fish were surveyed within a 2 m² area — 1 m² to the left and 1 m² to the right of the transect line — totaling 10 m² per transect and 40 m² per field. For each observation, the following data were recorded: • Species identity, • Total number of individuals (abundance), • Individual total length (in cm). This standardized method resulted in a total surveyed area of 120 m² per counting event: • 3 tetrapod fields × 4 transect lines × 5 stations × 2 m² per station = 120 m².

Fish counts and species at and around artificially introduced tetrapod fields in the southern North Sea, 2023

With increasing global change, coastal protection measures are becoming increasingly important for preserving our coastal features and infrastructure. Coastal protection often comes in the form of artificial structures however, artificial structures can also appear as renewable energy projects, maritime infrastructure and aquaculture installations. The ecological effects of such structures on the natural surroundings remains largely unclear. 36 tetrapod structures (4-footed concrete breakwaters each weighing 2.8 t) in groups of six were added to the MarGate underwater experimental area to the north of Helgoland, in the Southern North Sea, in 2009 at 5 and 10 m water depth. The 5 m fields TN5 (North), TM5 (Middle) and TS5 (South) have been monitored monthly, since their introduction, with respect to the abundance, species composition and size of the associated biota community. By carrying out this monitoring project, we aim to study the long-term effects of artificial structures on the local biotic community in shallow coastal ecosystems. Line transect based visual fish census conducted by trained scientific divers is used to survey the fish communities in the vicinity of each tetrapod field. For this, four 20m long line transects are laid out permanently in the four cardinal directions, each marked at 0, 5, 10, 15 and 20 m distance to the tetrapod field. Data collection is communicated by the diver via voice communication of the surface and noted directly in the standardized protocol together with metadata on algae coverage other environmental parameters.

Fish counts and species at and around artificially introduced tetrapod fields in the southern North Sea, 2022

With increasing global change, coastal protection measures are becoming increasingly important for preserving our coastal features and infrastructure. Coastal protection often comes in the form of artificial structures however, artificial structures can also appear as renewable energy projects, maritime infrastructure and aquaculture installations. The ecological effects of such structures on the natural surroundings remains largely unclear. 36 tetrapod structures (4-footed concrete breakwaters each weighing 2.8 t) in groups of six were added to the MarGate underwater experimental area to the north of Helgoland, in the Southern North Sea, in 2009 at 5 and 10 m water depth. The 5 m fields TN5 (North), TM5 (Middle) and TS5 (South) have been monitored monthly, since their introduction, with respect to the abundance, species composition and size of the associated biota community. By carrying out this monitoring project, we aim to study the long-term effects of artificial structures on the local biotic community in shallow coastal ecosystems. Line transect based visual fish census conducted by trained scientific divers is used to survey the fish communities in the vicinity of each tetrapod field. For this, four 20m long line transects are laid out permanently in the four cardinal directions, each marked at 0, 5, 10, 15 and 20 m distance to the tetrapod field. Data collection is communicated by the diver via voice communication of the surface and noted directly in the standardized protocol together with metadata on algae coverage other environmental parameters.

Langzeituntersuchung der Ölkatastrophe von 1991 am Persischen Golf

Seit Juni 1991 (3 Monate nach der Ölkatastrophe des Golfkrieges) ist die betroffene Saudi-Arabische Küste jährlich untersucht worden. Da die Verölung noch nicht überwunden ist, wird ein internationales Projekt Re-assessment 2001 vorbereitet, das eine Bilanz nach 10 Jahren ziehen soll.

Langzeit-Variabilitaet des Zoobenthos in der Deutschen Bucht

Grundlagenforschung zum Verstaendnis der Variabilitaet der wichtigsten sublitoralen Tiergemeinschaften in der Deutschen Bucht unter besonderer Beruecksichtigung extremer Witterungsereignisse und von Klimatrends. Basisdaten fuer die Beurteilung anthropogener Einfluesse (Veraenderungen durch Eutrophierung sind nachgewiesen). NEBROC 3.1 (Trendanalysen im Rahmen eines Niederlaendisch-Bremischen Kooperationsprojektes).

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