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Bodenfunktionen 1990 (Umweltatlas)

Sechs Bodenfunktionen auf Grundlage der Blockkarte 1 : 50.000 (ISU50, Raumbezug Umweltatlas 1990), Bearbeitungsstand Dezember 2000.

Nachhaltigkeitspotenziale von innovativen, gekoppelten Infrastrukturen

Im Rahmen des UBA-Vorhabens Transformation hin zu nachhaltigen, gekoppelten Infrastrukturen (TRAFIS) wurden Wirkungen, Prozesse und Unterstützungsmöglichkeiten bei der Umsetzung innovativer Infrastrukturkopplungen betrachtet. Im Fokus stehen die Sektoren Wasser, Abwasser, Energie, Verkehr, Abfall und IKT. Der vorliegende Band untersucht Wirkungen von innovativen Kopplungen von Infrastrukturen in Hinblick auf die Leistungsfähigkeit, Resilienz, Ressourceneffizienz sowie die soziale und ökonomische Verträglichkeit. Ein Nachhaltigkeitskonzept mit 26 Kriterien wurde entwickelt und in einer Delphi-basierten Befragung mit über 100 Expert*innen als "Nachhaltigkeitscheck" erprobt. Die Ergebnisse der Bewertung zeigen spezifische Stärken und Schwächen ausgewählter gekoppelter Infrastrukturlösungen. Zusammenfassend können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: (1) Infrastrukturkopplungen verfügen über das Potential, die erwartete Leistung zu erbringen. Durch Hebung bisher ungenutzter Synergien können sie teilweise höhere Leistungspotentiale erreichen als nicht gekoppelte Systeme. Jedoch führen Kopplungen in der Regel zu deutlich höherer technischer und organisatorischer Komplexität. (2) Die Qualität der Infrastrukturdienstleistung wird durch die Kopplung meist nicht beeinträchtigt. Infrastrukturkopplungen sind in den meisten Fällen für Anbieter wirtschaftlich tragfähig. Jedoch erfordern die Änderungen oft Investitionen durch die Nutzer, beispielsweise die Kunden - z. B. wenn Gebäudetechnik angepasst werden muss. (3) Für die betrachteten Infrastrukturkopplungen werden meist neutrale bis deutlich positive Wirkungen auf Primärenergiebedarf, Endenergiebedarf und Treibhausgasemissionen erwartet. Leicht negativ werden Wirkungen in Bezug auf Bodenbelastungen, Bedarf an Rohstoffen allgemein und kritischen Rohstoffen eingeschätzt. Der Flächenbedarf könnte teils deutlich ansteigen. (4) Durch neue Kopplungen von Infrastruktursystemen können neue Abhängigkeiten entstehen. Jedoch können Infrastrukturkopplungen durch Verbesserung von Redundanz, Modularität und Puffervermögen der Systeme auch die lokale oder regionale Versorgungssicherheit stärken. Quelle: Forschungsbericht

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA durchgeführt. Schaltbare Kleber, also gezieltes Abschalten der Haftung ('Debonding on Demand' = DoD), sind ein lang gehegter Traum der Klebstoffbranche. Die Vorteile des reversiblen Klebens liegen auf der Hand, Reparatur und Recycling würden drastisch vereinfacht. Dies gilt für aufwendige technische Konstruktionen (z.B. Austausch eines Handy-Displays mittels einer auf dem Handy installierten Debonding-App) als auch für eher einfache Fügeteile (Automobil/Verpackung). Mehrfache Reversibilität und damit einhergehende Selbstheilung einer Klebeverbindung können als ultimatives Ziel ausgegeben werden, aber bereits einmalige Schaltbarkeit hätte für den überwiegenden Teil technischer Anwendungen einen erheblichen Mehrwert. Leider besteht ein offensichtlicher Zielkonflikt. So darf eine Verklebung während des Gebrauchs nicht versagen (Stabilität gegenüber mechanischer Krafteinwirkung, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, Wasserfestigkeit, chemische Resistenz, etc..), sollte aber im Reparatur- oder Recyclingfall einfach abzulösen sein. Trotz zahlreicher technologischer Anstrengungen ist es HENKEL sowie seinen Mitbewerbern Stand heute nicht gelungen, die anspruchsvollen Kriterien eines Strukturklebers mit befriedigender Schaltbarkeit zur gezielten Enthaftung zu kombinieren. Ein Strukturkleber kann dabei als 'High Performance Adhesive' angesehen werden, da dieser i.d.R. für stark belastete Bauteile verwendet wird. HENKEL ist Willens, neue Wege zu gehen, biogene Ressourcen zu nutzen, Kompetenzen und Wissenschaftler*innen verschiedener Disziplinen zusammenzubringen sowie eine enge und längerfristige Zusammenarbeit mit der Academia vor Ort einzugehen. Die Konvergenz von Biotechnologie, Polymerchemie und Technik wird ausdrücklich als Chance begriffen, um zu neuen biobasierten Lösungsansätzen zu gelangen. Die Arbeiten sollen sich mit unterschiedlichen Materialklassen beschäftigen, wobei dem elektrochemischen DoD besondere Aufmerksamkeit gilt.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FUMATECH BWT GmbH durchgeführt. Im Vorhaben HyInnoSep soll ein elektrochemisches Trennverfahren zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff aus Gasgemischen entwickelt werden. Innerhalb der Gesamtwertschöpfungskette einer geschlossenen Wasserstoffwirtschaft ist ein funktionierendes Trennverfahren das Bindeglied zwischen der Wasserstoffbereitstellung und der Wasserstoffnutzung beim Endanwender. Eine Möglichkeit der Wasserstoffdistribution ist die Einspeisung in das Bereits bestehende Erdgasnetz. Um den Wasserstoff beim Endverbraucher aus dem Erdgas/Wasserstoffgemisch auf die gewünschte Reinheit zu bringen, soll in diesem Vorhaben ein Trennmodul basierend auf elektrochemischer Wasserstoffaufspaltung entwickelt und getestet werden. Das Erdgas-/Wasserstoffgemisch wird auf die Anodenseite des Reaktors gegeben, wo der im Gemisch enthaltene Wasserstoff zu Protonen oxidiert. Die Protonen können selektiv über die Kationentauschermembran zur Kathode migrieren wo sie zu Wasserstoff reduziert werden. Eine Herausforderungen in diesem Projekt liegen in der Entwicklung von Katalysatoren und Prozessen, die tolerant gegenüber Verunreinigungen im Erdgasnetz sind (z.B. CO2, CO oder H2S). In diesem Vorhaben wird die FUMATECH BWT GmbH Membranen entwickeln und herstellen, welche sich zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff eignen. Dazu werden zunächst Membranen aus dem bestehenden Produktportfolio an die Projektpartner geliefert um diese als Referenzmaterialien in den Testmodulen zu verwenden und dadurch möglichst zeitnah erste Ergebnisse zur Performance der Membranen zu erhalten. Parallel beginnt FUMATECH mit der Herstellung von Polymeren und deren Funktionalisierung im Labormaßstab. Materialien aus diesen Versuchsreihen, welche gute Ergebnisse zur Ionenaustauschkapazität und zum Äquivalentgewicht aufweisen, werden zur Herstellung von Ziehlösungen verwendet. Dazu werden unterschiedliche Lösungsmittel getestet und die Konzentrationsverhältnisse untersucht.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Biologie VI, Lehrstuhl für Biotechnologie durchgeführt. Schaltbare Kleber, also gezieltes Abschalten der Haftung ('Debonding on Demand' = DoD), sind ein lang gehegter Traum der Klebstoffbranche. Die Vorteile des reversiblen Klebens liegen auf der Hand, Reparatur und Recycling würden drastisch vereinfacht. Dies gilt für aufwendige technische Konstruktionen (z.B. Austausch eines Handy-Displays mittels einer auf dem Handy installierten Debonding-App) als auch für eher einfache Fügeteile (Automobil/Verpackung). Mehrfache Reversibilität und damit einhergehende Selbstheilung einer Klebeverbindung können als ultimatives Ziel ausgegeben werden, aber bereits einmalige Schaltbarkeit hätte für den überwiegenden Teil technischer Anwendungen einen erheblichen Mehrwert. Leider besteht ein offensichtlicher Zielkonflikt. So darf eine Verklebung während des Gebrauchs nicht versagen (Stabilität gegenüber mechanischer Krafteinwirkung, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, Wasserfestigkeit, chemische Resistenz, etc..), sollte aber im Reparatur- oder Recyclingfall einfach abzulösen sein. Trotz zahlreicher technologischer Anstrengungen ist es HENKEL sowie seinen Mitbewerbern Stand heute nicht gelungen, die anspruchsvollen Kriterien eines Strukturklebers mit befriedigender Schaltbarkeit zur gezielten Enthaftung zu kombinieren. Ein Strukturkleber kann dabei als 'High Performance Adhesive' angesehen werden, da dieser i.d.R. für stark belastete Bauteile verwendet wird. HENKEL ist Willens, neue Wege zu gehen, biogene Ressourcen zu nutzen, Kompetenzen und Wissenschaftler*innen verschiedener Disziplinen zusammenzubringen sowie eine enge und längerfristige Zusammenarbeit mit der Academia vor Ort einzugehen. Die Konvergenz von Biotechnologie, Polymerchemie und Technik wird ausdrücklich als Chance begriffen, um zu neuen biobasierten Lösungsansätzen zu gelangen. Die Arbeiten sollen sich mit unterschiedlichen Materialklassen beschäftigen, wobei dem elektrochemischen DoD besondere Aufmerksamkeit gilt.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-1: Biotechnologie durchgeführt. Schaltbare Kleber, also gezieltes Abschalten der Haftung ('Debonding on Demand' = DoD), sind ein lang gehegter Traum der Klebstoffbranche. Die Vorteile des reversiblen Klebens liegen auf der Hand, Reparatur und Recycling würden drastisch vereinfacht. Dies gilt für aufwendige technische Konstruktionen (z.B. Austausch eines Handy-Displays mittels einer auf dem Handy installierten Debonding-App) als auch für eher einfache Fügeteile (Automobil/Verpackung). Mehrfache Reversibilität und damit einhergehende Selbstheilung einer Klebeverbindung können als ultimatives Ziel ausgegeben werden, aber bereits einmalige Schaltbarkeit hätte für den überwiegenden Teil technischer Anwendungen einen erheblichen Mehrwert. Leider besteht ein offensichtlicher Zielkonflikt. So darf eine Verklebung während des Gebrauchs nicht versagen (Stabilität gegenüber mechanischer Krafteinwirkung, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, Wasserfestigkeit, chemische Resistenz, etc..), sollte aber im Reparatur- oder Recyclingfall einfach abzulösen sein. Trotz zahlreicher technologischer Anstrengungen ist es HENKEL sowie seinen Mitbewerbern Stand heute nicht gelungen, die anspruchsvollen Kriterien eines Strukturklebers mit befriedigender Schaltbarkeit zur gezielten Enthaftung zu kombinieren. Ein Strukturkleber kann dabei als 'High Performance Adhesive' angesehen werden, da dieser i.d.R. für stark belastete Bauteile verwendet wird. HENKEL ist Willens, neue Wege zu gehen, biogene Ressourcen zu nutzen, Kompetenzen und Wissenschaftler*innen verschiedener Disziplinen zusammenzubringen sowie eine enge und längerfristige Zusammenarbeit mit der Academia vor Ort einzugehen. Die Konvergenz von Biotechnologie, Polymerchemie und Technik wird ausdrücklich als Chance begriffen, um zu neuen biobasierten Lösungsansätzen zu gelangen. Die Arbeiten sollen sich mit unterschiedlichen Materialklassen beschäftigen, wobei dem elektrochemischen DoD besondere Aufmerksamkeit gilt.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Institut für Organische Chemie, Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie durchgeführt. Schaltbare Kleber, also gezieltes Abschalten der Haftung ('Debonding on Demand' = DoD), sind ein lang gehegter Traum der Klebstoffbranche. Die Vorteile des reversiblen Klebens liegen auf der Hand, Reparatur und Recycling würden drastisch vereinfacht. Dies gilt für aufwendige technische Konstruktionen (z.B. Austausch eines Handy-Displays mittels einer auf dem Handy installierten Debonding-App) als auch für eher einfache Fügeteile (Automobil/Verpackung). Mehrfache Reversibilität und damit einhergehende Selbstheilung einer Klebeverbindung können als ultimatives Ziel ausgegeben werden, aber bereits einmalige Schaltbarkeit hätte für den überwiegenden Teil technischer Anwendungen einen erheblichen Mehrwert. Leider besteht ein offensichtlicher Zielkonflikt. So darf eine Verklebung während des Gebrauchs nicht versagen (Stabilität gegenüber mechanischer Krafteinwirkung, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, Wasserfestigkeit, chemische Resistenz, etc..), sollte aber im Reparatur- oder Recyclingfall einfach abzulösen sein. Trotz zahlreicher technologischer Anstrengungen ist es HENKEL sowie seinen Mitbewerbern Stand heute nicht gelungen, die anspruchsvollen Kriterien eines Strukturklebers mit befriedigender Schaltbarkeit zur gezielten Enthaftung zu kombinieren. Ein Strukturkleber kann dabei als 'High Performance Adhesive' angesehen werden, da dieser i.d.R. für stark belastete Bauteile verwendet wird. HENKEL ist Willens, neue Wege zu gehen, biogene Ressourcen zu nutzen, Kompetenzen und Wissenschaftler*innen verschiedener Disziplinen zusammenzubringen sowie eine enge und längerfristige Zusammenarbeit mit der Academia vor Ort einzugehen. Die Konvergenz von Biotechnologie, Polymerchemie und Technik wird ausdrücklich als Chance begriffen, um zu neuen biobasierten Lösungsansätzen zu gelangen. Die Arbeiten sollen sich mit unterschiedlichen Materialklassen beschäftigen, wobei dem elektrochemischen DoD besondere Aufmerksamkeit gilt.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH durchgeführt. Die Anwendung von Methoden der KI ist insb. in der Landwirtschaft sinnvoll, wo die Umgebung von einer hohen Dynamik gekennzeichnet, nicht vollständig bekannt und nicht umfassend kontrollierbar ist. Erste KI-Anwendungen haben deutliche Prozessverbesserungen gezeigt. Im Gegensatz zu der Entwicklung klassischer Assistenzsysteme sich hierbei jedoch gezeigt, dass hohe Anforderungen an die KI-Architekturen die Marktakzeptanz erschwert. Es muss ein Weg zur Auflösung der Abhängigkeit von High-Performance Computern auf der Maschine entwickelt werden. Dieses Projekt hat daher das Ziel, durch die genaue Analyse und Optimierung der benötigten Ressourcen, moderne Ansätze der künstlichen Intelligenz (insb. Deep Learning) trotz der limitierenden Hardware auf landwirtschaftlichen Maschinen nutzbar zu machen. Neben der landwirtschaftlichen Maschine an sich, werden auch edge-/cloudbasierte Konzepte einbezogen, um eine ganzheitliche und global skalierbare Lösung zu entwickeln. Es werden insb. Methoden des überwachten Lernens betrachtet, da hierbei eine synoptische Betrachtung der benötigten verschiedensten Ressourcen möglich ist. Es wird eine Vielzahl von qualitativ hochwertigen und annotierten Daten zum Training der Algorithmen benötigt. Diese Daten sollten neben der Qualität auch die geforderte und benötigte Variabilität aufweisen. Die Aufnahme von Daten in Erntekampagnen ist aufwendig und sollte auf ein sinnvolles Maß reduziert werden. Darauf folgt eine Annotation der Daten. Gerade in der landwirtschaftlichen Domäne sind hierfür zumeist Experten nötig. Hierbei ist besonders die Qualität der Datenbasis wichtig, um nicht unnötig Ressourcen der Experten zu verschwenden. Um auch eine Generalisierbarkeit der entwickelten Methoden zu gewährleisten, werden in diesem Projekt zwei unterschiedliche Szenarien betrachtet. Zum einen wird die Qualität von Erntegut bestimmt, zum anderen eine Erkennung von Merkmalen im Umfeld der Arbeitsmaschine durchgeführt.

Umsetzung des Memorandum of Understanding zum CBD-Capacity Building - 6. Internationaler Workshop auf Vilm in 2009 vom 23.04. bis 27.04.2009

Das Projekt "Umsetzung des Memorandum of Understanding zum CBD-Capacity Building - 6. Internationaler Workshop auf Vilm in 2009 vom 23.04. bis 27.04.2009" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Naturschutz durchgeführt. At the 8th Conference of the Parties of the Convention on Biological Diversity (CBD), a Memorandum of Understanding on capacity building in the frame of the CBD was signed by the CBD Secretariat and research/ education institutions of different countries, including the German Federal Agency for Nature Conservation. The International Academy for Nature Conservation is conducting a number of training workshops aiming at enhancing the capacity of countries in implementing key obligations of the CBD. After having hold two workshops on the CBD Programme of Work on Protected Areas in 2007 and another one in 2008, the series will continue this year with 2 workshops to support the implementation of the PoWPA in South Eastern Europe as well as in the CIS. The specific focus of this workshop will be the identification and communication of benefits of Protected Areas.

DOAS Messungen von der NASA Global Hawk während des NASA-ATTREX Projektes

Das Projekt "DOAS Messungen von der NASA Global Hawk während des NASA-ATTREX Projektes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. The present project addresses differential optical absorption spectrometry (DOAS) measurements in scanning limb geometry from aboard the unmanned high-flying aircraft NASA Global Hawk (GH). The DOAS measurements are made within the NASA sponsored ATTREX (Airborne Tropical TRopopause EXperiment) project, by a 3 channel (UV/vis/nearer) optical spectrometer financed by NASA, but mostly built in Heidelberg. In fall 2011 and winter 2012/13 successful flights were already successfully performed and the DOAS instrument peformed. Within ATTREX three field campaigns are planned to take place in the Western Pacific (from EAFB, GUAM, and Darwin) in the years 2013 to 2014 (Jan./Feb. 2013, Jan./Feb. 2014 and June/July 2014). The field campaigns comprise about 50 GH sorties with 600 flight hours spent air-borne. Major scientific foci of the NASA-ATTREX project are the photochemistry, the microphysics of aerosols and cloud particles, and air mass transport into and within the tropical tropopause layer (TTL). The DOAS measurements aim to measure the vertical profiles in the TTL of ozone relevant species such as O3, HONO, NO2, C2H2O2, CH2O, O4, BrO, OClO, IO, and OIO, and of some microphysical properties aerosols and clouds, i.e., the particle phase function, Mie scattering extinction coefficient, the ice water path (IWP) and probably the ice water content (IWC). Together with complementary observations made by other instruments aboard the GH, the DOAS measurements may serve to particularily provide new insights into (a) the photochemistry of halogen oxides (OClO, BrO and IO) in the TTL, in particular on the contribution of so called halogenated Very Short Lived Species (VSLS) to the budgets of stratospheric halogens, (b) the impact of lightning produced NOx and HOx (NO2, and HONO) and other of radicals (c.f. CH2O, BrO, IO) to the oxidation capacity of air in the outflow region of deep convection, and (c) to the abundance and micro-physical properties of frozen aerosols and cloud particles in the upper tropical troposphere and TTL.

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