Im Rahmen des Teilprojekts Modellierung des Forschungsverbundvorhabens 'Nachhaltige Altlastenbewältigung unter Einbeziehung des natürlichen Reinigungsvermögens' wird ein Prognoseinstrument entwickelt, das die Ausbreitung und den Abbau von Schadstoffen in der (un-)gesättigten Bodenzone in Form einer numerischen Simulation abbildet. Dazu musste in der ersten Projektphase ein existierendes Simulationswerkzeug (Richy1D) insbesondere um die Beschreibung von natürlichen Abbauvorgängen erweitert werden. Die nötigen Arbeiten auf dem Gebiet der Modellentwicklung resultierten zunächst in Implementierungen von Abbaumechanismen 0. und 1. Ordnung, die bereits lineare, irreversible Reaktionsnetzwerke mit beliebigen Reaktionspartnern abbildbar machen. Derartige Abbauketten sind etwa zur vereinfachten Beschreibung des LHKW-Abbaus weit verbreitet. Die Abhängigkeit der Reaktionsraten von Vorhandensein und Aktivität lebender Organismen, die diese Abbauvorgänge katalysieren, wird vom Monod-Modell widergespiegelt. Dieses wurde formuliert und implementiert für Umsetzungen mit beteiligter Biomasse und zwei Reaktionspartnern, dem Elektronendonator und einem Elektronenakzeptor (sog. 3-Komponentenmodell). Die Berücksichtigung des Konzepts der Redoxzonen, in welchen unterschiedliche Mikrobenspezies agieren und verschieden Abbauwege möglich sind, mündet in der Formulierung eines allgemeinen Monod-Modells mit einer beliebigen Anzahl von unterschiedlichen Biomassenspezies, Abbauwegen, Reaktionspartnern und Hemmstoffen. Um schließlich allgemeinste chemische Reaktionsgleichgewichte oder Kinetiken berücksichtigen zu können, wird derzeit an der Realisation eines allgemeinen Mehrkomponentenmodelles gearbeitet. Die Nutzung komplexer Simulationsmodelle für reale Fallstudien stellt hohe Anforderungen an die Datenlage der Standorte. Ein Hilfsmittel zur Gewinnung von Modellparametern stellt die Identifizierung dieser mittels inverser Simulation geeigneter (Säulen-) Experimente dar. Die am Lehrstuhl entwickelte Software wurde hier entsprechend den Anforderungen eines Teilprojekts einem speziellen Experimentdesign, dem sog. Kreislaufexperiment, angepasst. Desweiteren wurde eine neue Parametrisierungsmöglichkeit für die zu identifizierenden Funktionen geschaffen, welche zu verbesserter numerischer Stabiliät führt. Die Funktionen sind nun durch monotone, stückweise kubische Splines darstellbar. Die Identifizierungssoftware ist auch auf die Parameter des 3-Komponenten-Monod-Modells erweitert. Zur Erstellung einer räumlich dreidimensionalen, instationären Wasserhaushalts- und Stofftransportsimulation Richy3D wurden zunächst zweidimensionale Vorarbeiten auf die aktuellste Version des Programmbaukastens ug portiert, was sowohl die Verfolgung adaptiver Rechenkonzepte (variable Steuerung numerischer Parameter wie Zeitschrittweite und Feinheit des räumlichen Gitters) ermöglicht, als auch einen übergang zu parallelen Datenstrukturen bietet. Dazu wurde in weiten Teilen die Diskretisierung ...
Politische und industrielle Entscheidungsträger werden mit der Aufgabe konfrontiert, technologische Innovationen auf dem Weg zu einer Low-Carbon Economy zu unterstützen, und gleichzeitig die Sicherheit und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie sicherstellen. Die Komplexität der Entscheidungsfindung macht es hochgradig anspruchsvoll, einen ganzheitlichen und fundierten Überblick über die sozialen, technologischen, ökonomischen, ökologischen und politischen Aspekte (STEEP) der Wertschöpfungskette zu erhalten. Diese interdisziplinäre Forschungsgruppe adressiert alle drei Aspekte, Technologie, Wertschöpfungskette und Gesellschaft, die Bestandteile einer Rohstoffwende in Deutschland darstellen. Die vorrangigen Ziele dieser Forschungsgruppe sind: - Entwicklung einer ganzheitlichen Methodik zur Bewertung von Produkten und Prozessen unter STEEP-Kriterien - Analyse von kohlenstoffbasierten Produkten der chemischen Industrie in Deutschland aus verschiedenen Rohstoffen - Analyse des Wissensstandes, der Wahrnehmung und der Akzeptanz zu verschiedenen Kohlenstoffträgern und die Entwicklung von praktischen Empfehlungen für Maßnahmen der Bildung und des sozialen Engagements - Entwicklung einer Online-Toolbox zur Unterstützung einer fundierten Entscheidungsfindung - Bildung und Qualifikation von Nachwuchswissenschaftlern.
Das Projekt GreenEquityHEALTH (www.greenequityhealth.hu-berlin.de) zielt darauf ab, den Beitrag urbaner Grünflächen bei der Abmilderung globaler Herausforderungen im Zusammenhang mit Klimawandel, Urbanisierung und demographischem Wandel zu ermitteln und zu quantifizieren. Regulierende und kulturelle Ökosystemleistungen werden dazu analysiert. Am Beispiel der Stadt Leipzig werden Auswirkungen von Hitze und Luftverschmutzung auf Pflanzeneigenschaften mittels Feldmessungen und Auswertungen von Fernerkundungsdaten erfasst. Parallel dazu geben Gesundheitsmessungen, Beobachtungen und Befragungen zur wahrgenommenen Gesundheit von Parkbesuchern, insbesondere vulnerablen Gruppen wie ältere Menschen oder Kinder, Aufschluss über mögliche positive Gesundheitseffekte. Die Ergebnisse fließen in ein räumlich explizites Multikriterienmodell 'URBAN-HEALTH', das so genannte Hotspot-Flächen in einer Stadt aufzeigen wird, die von einer besonderen Belastung durch Hitze und/oder Luftverschmutzung, hoher Versiegelung, hohen Dichtegraden, geringen Grün- bzw. Freiflächenanteilen etc. gekennzeichnet sind. Aus den Analyseergebnissen werden konkrete Handlungsempfehlungen für die Stadtplanungen abgeleitet. Die Ergebnisse werden in transdisziplinären Workshops mit Vertretern von Stadtplanungen sowie mit den Kooperationspartnern (Beirat) des Projektes diskutiert sowie in Form von kurzen Handlungsempfehlungen (Factsheets, Video) über diverse Kanäle auf nationaler Ebene über die Stadtplanungen sowie auf internationaler Eben durch bestehende Kooperationen mit IUCN und der WHO verbreitet.
Im Rahmen von OptiMus wird das IOW verantwortlich für die Feldstudien im Greifswalder Bodden sein, dazu werden die Veränderungen der Wasserqualität und Wassertransparenz regelmäßig im Umfeld einer Testfarm analysiert, sowie die Veränderungen im Sediment unterhalb der Testfarm untersucht (zusammen mit den Kooperationspartnern). Daneben werden Schwerpunkte in der Modellierung liegen, insbesondere bei der Implementierung der Salinitätsabhängigen Wachstums vom Mytilus Edulis und des potentiellen Einflusses einer Muschelfarm auf die Wasserqualität (unter Nutzung der Ergebnisse der Felduntersuchungen). Zusätzlich sollen Strategien zur Überwinterung der Farm entwickelt werden, sowie anhand eines multi-dimensionalen Kriterienansatzes die Wahl eines optimalen Standortes unterstützt und die potentiellen Veränderungen der Ökosystemleistungen durch eine Muschelfarm untersucht werden. Im Rahmen der umfangreichen Beteiligung der betroffenen Stakeholdergruppen wird das IOW, die Arbeit von EUCC-D insbesondere bei der Durchführung von Workshops, sowie der Identifizierung betroffener Stakeholdergruppen unterstützen. Im 1. Projektjahr soll eine Testfarm im Greifswalder Bodden etabliert werden, bei der die nachfolgenden ökologischen Untersuchungen durchgeführt werden sollen. Zusätzlich werden im gesamten Greifswalder Bodden Proben genommen, um das natürliche Vorkommen von Mytilus Edulis zu kartieren und Unterschiede im Larvenfall zu detektieren. Parallel werden die Arbeiten zur Modellierung, der Entwicklung geeigneter Kriterien für die Standortwahl und zur Einbeziehung der Stakeholder begonnen und anhand des verbesserten Wissens aus den Feldexperimenten permanent weiterentwickelt. Im 2. Jahr werden die Feldstudien auf die dann bereits etablierte Testfarm fokussiert, zusätzlich wird die Arbeit zu den Ökosystemleistungen begonnen. Im 3. Jahr werden alle Arbeiten abgeschlossen und die Ergebnisse entsprechend der Liste der Deliverables publiziert.
Das Vorhaben erforscht und entwickelt wissenschaftliche Grundlagen für ein systemisches Monitoring und die Modellierung der Bioökonomie (BÖ) in Deutschland. (1) Entwicklung eines Rahmens für ein systemisches Monitoring. Die Erwartungen an die BÖ durch Politik, Wirtschaft, NGOs und Wissenschaft werden systematisiert. Wichtige Kriterien und Indikatoren werden abgeleitet. (2) Entwicklung eines systemischen Modellierungs- und Bewertungsansatzes. Ein Modell-System zur mehrskaligen Analyse und Bewertung der BÖ wird entwickelt. Stoffstrommodelle, IO-Datenbasen, ökonometrische und Modelle zu Land- und Wassernutzung werden verknüpft. Fußabdrücke der BÖ zu Land-, Forstwirtschaft, Wasser, Treibhausgasen sowie Sozioökonomie werden bestimmt. (3) Analyse der Schlüsselfaktoren für die Transformation der BÖ. Trend bestimmende Faktoren werden analysiert: Landwirtschaftliche Produktionssysteme, Ernährung, energetische und stoffliche Verwendung von Biomasse, Kreislaufwirtschaft und Kaskadennutzung sowie neue Technologien. (4) Modellierung der Entwicklung der BÖ und ihrer umweltbezogenen und sozio-ökonomischen Auswirkungen. Vergangene Trends und Status quo werden modellgestützt analysiert. Kontrafaktische Modellierung wird exploriert, um die historischen Effekte der BÖ abzuschätzen. Künftige Trends und ihre Auswirkungen werden modelliert. (5) Integration von Indikatoren und Daten der Zertifizierung und Ökobilanzierung. Für ein Monitoring werden Nutzungsmöglichkeiten und Erweiterungsoptionen der in Zertifizierungsverfahren und bei der Produktökobilanzierung erhobenen Daten und Indikatoren geprüft. (6) Entwicklung eines Monitoringsystems. Ein prototypischer Monitoring Bericht zur BÖ in Dtld wird erstellt. Eine interaktive Webseite zur Exploration von Daten und Charakteristika der BÖ wird entwickelt. (7) Management und Koordination. Der Austausch mit den anderen Dimensionen zum Aufbau des BÖ Monitoring wird über verschiedene Gremien, Projekttreffen und Statuskonferenzen organisiert.
Das zu entwickelnde Monitoringsystem vergleicht akustische Verfahren mit der Möglichkeit der Schadenslokalisation (hoch- und niederfrequente akustische Emission) und strukturmechanische Verfahren zur Integritätsanalyse. Die Systeme arbeiten dabei unabhängig voneinander und sprechen individuell sensitiv auf unterschiedliche Schäden an. Zudem können sie unterschiedliche Kenngrößen und Schadensmerkmale erfassen, so dass eine ganzheitliche Betrachtung des Rotorblattzustandes erreicht wird. Im Projekt fokussiert sich das Fraunhofer IWES dabei auf die Weiterentwicklung der Technik der Schallemissionsprüfung. Bei dieser Prüfung werden Materialveränderungen durch Sensoren detektiert. Durch Anpassung der Technik auf die speziellen Materialeigenschaften von Rotorblättern und deren Einsatzbedingungen soll ein kostengünstiges Strukturüberwachungssystem entstehen, welches langfristig Kosten senken kann. Für das Projekt wird ein 40-Meter-Rotorblatt im Fraunhofer IWES entwickelt, gefertigt und anschließend einer Ganzblattprüfung bis zum Bruch unterzogen. Abschließend sollen die Systeme an einer Windenergieanlage des Betreibers WindMW installiert und bezüglich ihrer Praxistauglichkeit beurteilt werden. Das Gesamtziel von MultiMonitor RB ist es, globale und lokale Structural Health Monitoring-Verfahren für Rotorblätter von Windenergieanlagen zu entwickeln, zu kombinieren und zu erproben. Die SHM-Verfahren sollen eine automatisierte, zuverlässigere Erkennung und Klassifizierung strukturrelevanter Schäden im frühen Schadensstadium gewährleisten. Dadurch werden Ausfälle minimiert und Einsparpotentiale erschlossen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 149 |
| Europa | 19 |
| Kommune | 3 |
| Land | 5 |
| Wirtschaft | 5 |
| Wissenschaft | 59 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 149 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 149 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 134 |
| Englisch | 22 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 82 |
| Webseite | 67 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 111 |
| Lebewesen und Lebensräume | 135 |
| Luft | 106 |
| Mensch und Umwelt | 149 |
| Wasser | 93 |
| Weitere | 149 |