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Forschergruppe (FOR) 5064: Die Rolle der Natur für das menschliche Wohlergehen im sozial-ökologischen System des Kilimandscharo, Teilprojekt SP5 Sozial-ökologischen Wandel verstehen: die Rolle von Governance und Institutionen

Institutionen strukturieren die Beziehungen von Menschen untereinander, zur Natur und sogenannten Nature's Contribution to People (NCP). Sie beeinflussen unsere Einstellungen und ermöglichen Transformationen, was sie zu Elementen von Orientierungs - und Transformationswissen macht. Die Arbeit nutzt Erkenntnisse in Kili-SES-1 zu Interessengruppen, Institutionen und Akteuren in Bezug zu Land-, Wald- und Wassernutzung sowie den Mehrebenentreibern, die NCP und institutionellen Wandel prägen. Das Forschungsprogramm ist durch Erkenntnisse über sozial-ökologische Herausforderungen motiviert, die sich auf Arten von Forst- und Landwirtschaft beziehen sowie auf Institutionen (z.B. Kihamba-Institution, welche Vererbung von Landnutzungsrechten regelt, Regeln der Landnutzung im Umfeld des Nationalparks und der Wasserläufe), Machtausübung ausgehend von mehreren Ebenen, exogene Faktoren wie den demografischen und klimatischen Wandel und das tele-coupling von Arenen. Das Projekt ist in drei Arbeitspakete aufgeteilt und mit der Forschung zu Wassergovernance abgestimmt. Man wird landwirtschaftliche Betriebe in drei Fallstudiengebieten, ihre Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit sowie deren Determinanten im Rahmen einer Haushaltsbefragung bewerten. Für Betriebstypen, die Teil bestimmter Nahrungsmittelsysteme und Waldschutzinitiativen sind, werden mit Interessenvertreter*innen, Expert*innen und Fokusgruppen sogenannte Causal Loop Diagrams entwickelt. Es werden die Dimensionen der Mehrebenen- und gekoppelten (tele-coupled) Governance und Institutionen, die die Resilienz und Nachhaltigkeit von NCPs prägen, identifiziert. Das Projekt nutzt den konzeptionellen Rahmen Networks of Adjacent Action Situations in Kombination mit miteinander verbundenen (hybriden) Koordinationsmodi. Governance und Institutionen sind Querschnittsthemen in Kili-SES-2. Mit SP1 arbeitet es an wasserbezogenen NCP und mit SPs 2 und 6 an biodiversitäts- und forstwirtschaftsbezogenen NCPs. Die Nachhaltigkeitsbewertung stützt sich auf das Wissen aller SPs. Die Arbeit zu Institutionen wird das Verständnis lokaler land- und forstwirtschaftlicher Einstellungen und Initiativen, die in den SPs 3 und 4 untersucht werden, einbetten. SP5 wird die Rolle von Institutionen als Hebelpunkten für Transformation in die SP7-Synthese einbringen. Das Verständnis der Rolle von Institutionen für NCPs als Grundlage für eine Nachhaltigkeitstransformation ist nach wie vor begrenzt. Ein Grund dafür ist die Lücke zwischen System- und Institutionenanalyse. Darüber hinaus verhindern häufig zu komplexe Beschreibungen von Sozial-Ökologischen Systemen die Identifikation der Konfigurationen (d.h. Hybriden) von Institutionen und Governance, die für die Nachhaltigkeitstransformation verantwortlich sind. SP5 trägt zur Schließung dieser Forschungslücken, welche auch in der IPBES-Forschung vorherrschen, bei.

Entwicklung einer Technologie zur dezentralen Synthese von Flüssigkraftstoffen aus festen biogenen Reststoffen, Teilvorhaben: Bewertung und Optimierung der kombinierten Wärme-, Strom- und Kraftstofferzeugung in gekoppelten Energiesystemen

Entwicklung einer Technologie zur dezentralen Synthese von Flüssigkraftstoffen aus festen biogenen Reststoffen, Teilvorhaben: Fischer-Tropsch-Synthese

Nachhaltige intelligente Sanierungsmaßnahmen - Digitale Analysewerkzeuge zur objektiven Bewertung intelligenter Sanierungsmaßnahmen von Bestandsgebäuden, Teilvorhaben: Entwicklung von Anwendungen der KI und Erarbeitung von Verwertungsmodellen für energetische Sanierungsmaßnahmen von Gebäuden

Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik, Teilvorhaben 4: Entwurf, Auslegung und Bewertung lasttragender Strukturkomponenten mit implizierten Sensoreigenschaften aus Holzwerkstoffen

Das skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Das Institut für Strukturmechanik und Leichtbau der RWTH Aachen (SLA) verflogt dabei die Konzeption, Auslegung und Bewertung innovativer lasttragender Strukturkomponenten mit implizierten Sensoreigenschaften aus Holzwerkstoffen und deren Integration in Möbel- und Schlafsysteme. Diese Strukturkomponenten liefern dann neben den Piezoelektretfolien die Messdaten, die für die Auswertung der Nutzung der Möbel- und Schlafsysteme benötigt werden, um die Wohngesundheit zu steigern. Dabei wird die Forschungsfrage fokussiert, in wieweit sich die innovative Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen mit implizierten piezoelektrischen Sensoreigenschaften eignet, um klassische Sensoren ersetzen zu können, um damit die Ökoeffizienz zu steigern und kostengünstige Bauteile mit hoher Recyclingfähigkeit in neuen Anwendungsfeldern etablieren zu können.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Darstellung der Unterschiede der Nachhaltigkeitsbewertungssysteme BNB und LEED anhand der Deutschen Botschaft in Washington

Die Bundesregierung macht seit vielen Jahren die Nachhaltigkeit zu einem Grundprinzip ihrer Politik. Mit der verpflichtenden Einführung des aktualisierten Leitfadens und des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) sowie der Umsetzung in der Bundesbauverwaltung nimmt der Bund seine Vorbildrolle wahr. Dies gilt grundsätzlich auch für die Bauaufgaben des Bundes im Ausland. Am Beispiel der Deutschen Botschaft in Washington sollen die unterschiedlichen Bewertungsansätze des BNB sowie des amerikanischen Zertifizierungssystems LEED herausgearbeitet und dargestellt sowie die Anwendung des BNB im Rahmen einer Komplettmodernisierung im Ausland evaluiert werden. Ausgangslage: In Ergänzung des Leitfadens Nachhaltiges Bauen wurde das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen des Bundes (BNB) entwickelt. In diesem sind die Systemregeln und Berechnungsgrundlagen für das nachhaltige Bauen in Steckbriefen auf der Grundlage von Kriterien beschrieben. Das BNB liegt derzeit als Systemvariante für den Neubau von Bürogebäuden und Unterrichtsgebäuden vor. Zusätzlich wurden für die Themen Nutzen und Betreiben (BNB BB) sowie Bauen im Bestand/Komplettmodernisierung (BNB BK) entsprechende Module für eine Bewertung entwickelt. Damit besteht nunmehr die Möglichkeit, Büro- und Verwaltungsgebäude des Bundes über ihren gesamten Lebenslauf abzubilden und hinsichtlich der Nachhaltigkeit zu bewerten. Derzeit befindet sich die Deutsche Botschaft in Washington in einer Komplettmodernisierung. Verpflichtend wurde mit Planungsbeginn die Anwendung des Leitfadens Nachhaltiges Bauen, Ausgabe 2001 vorgesehen. Anfang 2009 wurde zwischen BMVBS und BBR vereinbart, dieses Bauvorhaben im Rahmen einer Pilotzertifizierung einer Bewertung nach dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen zu unterziehen. Damit soll die Anwendung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen unter den besonderen Rahmenbedingungen einer Komplettmodernisierung im Bereich des Auslandsbaus erprobt werden. Ziel: Ziel des Projektes ist es, am konkreten Beispiel der Deutschen Botschaft in Washington die unterschiedlichen Bewertungsansätze des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen sowie des amerikanischen Zertifizierungssystems nach LEED herauszuarbeiten und darzustellen und die Anwendung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen unter den besonderen Rahmenbedingungen einer Komplettmodernisierung im Ausland, hier der Deutschen Botschaft in Washington, zu evaluieren. Im Ergebnis soll gezeigt werden, dass das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen auch unter Berücksichtigung regionaler Besonderheiten im Ausland - hier den USA - sinnvoll eingesetzt werden kann und eine hohe Qualität hinsichtlich der Nachhaltigkeit sicherstellt. Im Sinne einer Argumentationshilfe soll damit dem ganzheitlichen Ansatz der deutschen Bewertungsmethodik, insbesondere der intensiven Betrachtung über den Lebenszyklus eines Gebäudes, Rechnung getragen werden. (Text gekürzt)

Modulare Leichtbaukonstruktionen aus vorgespannten Carbonbetonplatten, Teilvorhaben: Entwicklung, Dimensionierung und Analyse von tragfähigen, nachhaltigen und wirtschaftlichen CPC-Leichtbaukonstruktionen

Datierung ausgewählter Bestandteile der aufgespülten Mudde aus der Baggerung zur Warnowquerung für die Beurteilung der Entstehung der Mudde

Datierung ausgewählter Bestandteile der aufgespülten Mudde aus der Baggerung zur Warnowquerung, für die Beurteilung der Entstehung der Mudde (Art und Zeitraum) und der sich daraus ableitenden Abbauprognose für die Organische Substanz im aufgespülten Substrat, als wichtigen Parameter zur Ermittlung der Nachhaltigkeit der bodenverbessernden Wirkungen bei der beabsichtigten Verwertung der aufbereiteten Bodenmaterialien - Grundlage zur Festlegung von Einsatzmöglichkeiten und Einsatzzielen. - Auswahl und Vorbereitung der Einzelobjekte für die Untersuchung - Auswahl geeigneter Einzelobjekte auf den drei Klassierpoldern des SF Schnatermann - Zuordnung der umgebenden aufgespülten Muddechargen anhand der Unterlagen zur Baggerung und Aufspülung zu den jeweiligen Schichten im ehemaligen Sedimentkörper - Kennzeichnung wichtiger stofflicher Eigenschaften dieser Muddechargen anhand vorliegender Analyseergebnisse Analytik der Proben - Durchführung der Analytik als NAN-Leistung - Abholung der Proben vom Labor zur Folgeanalytik und Besprechung zum Laborergebnis - Bewertung der Untersuchungsergebnisse und Anfertigung des Berichtes - Vergleich der Analysenergebnisse mit Untersuchungsergebnissen aus vergleichbaren Untersuchungen - Ableitung des zu erwartenden Abbauverhaltens der Organischen Substanz in der Mudde auf der Grundlage der Altersdatierung der ausgewählten Objekte in Abhängigkeit des Aufbereitungsprozesses für die Mudde und möglicher Einsatzzwecke sowie im Vergleich zum bisherigen Abbauverhalten von aufgespülten brackigen und limnischen Sedimenten - Abschätzung der Nachhaltigkeit der bodenverbessernden Wirkungen beim Einsatz der aufbereiteten Bodenmaterialien in verschiedenen Einsatzbereichen mit unterschiedlichen Einsatzzielen - Ableitung vorrangiger Einsatzgebiete und -ziele.

Auswaschung von Stickstoff- und Phosphorspezies aus landwirtschaftlich genutzten Boeden bezogen auf die Anbauintensitaet und unter besonderer Beruecksichtigung des bevorzugten und Makroporentransports

Neben mineralischen Stickstoff- und Phosphorverbindungen werden zeitweilig auch bedeutsame Mengen an organisch und kolloidal gebundenen Stickstoff- und Phosphorverbindungen in Dränage-, Grund- und Oberflächenwässer transportiert. Verantwortlich hierfür sind Makroporentransportprozesse. Die Auswaschung organischer Verbindungen durch Makroporentransport kann bisher unter Feldbedingungen mit konventionellen Probenahmetechniken nicht direkt gemessen werden. Ziel des im Rahmen einer Kooperation mit der Dan Kook University (Republic of Korea) beantragten Projektes ist die Ermittlung der gesamten N- und P-Auswaschung (Matrix- und Makroporentransport; mineralisch, organisch und kolloidal gebunden) aus landwirtschaftlich genutzten Böden bei unterschiedlichen Nutzungssystemen (Ackerland, Gründland), unterschiedlicher Nutzungsintensität (ohne Düngung, mit langjähriger organischer Düngung und hohen P- und -Gehalten in der Krume, langjährige Mineraldüngung) und Bodenbearbeitung (ohne, konventionelle und konservierende Bodenbearbeitung) als ein Kriterium zur Bewertung der Nachhaltigkeit unterschiedlicher Produktionsverfahren. Es werden neue Probenehmer verwendet, die sowohl die quantitative Messung des Matrix- und des Makroporentransportes unter Feldbedingungen erlauben.

ERA-NET SUMFOREST: Untersuchung von nachhaltigem und multifunktionalem Waldmanagement unter Berücksichtigung europäischer Forst- und Bionenergiepolitiken (FutureBioEcon)

Ziel dieses Projektes ist es, nachhaltige Wege zur Verwirklichung der Bioökonomie durch europäische und nationale Politikmaßnahmen zu schaffen. Europäische und nationale Bioökonomie-politiken zielen auf eine beträchtliche Zunahme des Einschlags in Nutzwäldern ab. Dieses Projekt analysiert, wie die Waldbewirtschaftung modifiziert werden sollte, wenn alternative Holzqualitäten und Holzprodukte in zunehmenden Mengen angestrebt werden. Klimaschutz ist ein Hauptmotiv zur Steigerung der Nutzung von Biomaterialien. In diesem Projekt untersuchen wir zwei alternativen Strategien zur Maximierung des Beitrages zum Klimaschutz aus Wäldern. Wir untersuchen (i) die optimale Zuteilung der Biomasse für verschiedene Holzproduktkategorien und (ii) optimale Managementpläne (d. H. Kombination von Managementsystemen), um den Klimaschutz innerhalb der Einschränkung des gewünschten Stroms von Biomasse aus den Wäldern zu maximieren. Ziel ist es, Erkenntnisse für die Schaffung von im Wesentlichen kohlenstoffneutralen Flächengebrauchs- und Managementstrategien zu liefern. Dies wird durch die Lebenszyklusanalyse von Alternativszenarien erreicht, die sowohl Kohlenstoff-Speicherung in Wäldern und in Holzprodukten, und energetischen Biomassenutzung einschließlich der Substitutionseffekte im Vergleich zu fossilen Ressourcen analysieren. Eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse wird durchgeführt, um zu testen, ob und wie die steigende Nachfrage nach Waldbiomasse und Waldprodukten umweltverträglich und sozialverträglich gestaltet werden kann. Dazu kombinieren wir Ökosystemdienstleistungen (Ecosystem Services - ESS) und Biodiversitätskennzahlen mit der Lebenszyklusanalyse. Wir analysieren, wie die Bereitstellung von Waldbiomasse und Kohlenstoff-Sequestrierung mit der Erhaltung sozial wichtiger ESS Indikatoren und Biodiversität in Einklang gebracht werden kann. Unser Projekt basiert auf einer Top-down-Strategie, in der wir zuerst auf europäischer Ebene Bioenergie-Szenarien entwickeln, ihre Konsequenzen auf nationaler Ebene abschätzen und in einem zweiten Schritt auf nationaler Ebene politische Szenarien für eine detaillierte Analyse erstellen. Fallstudien beinhalten die Analyse der Verringerung des Waldbrandrisikos in Spanien (Katalonien), Quantifizierung optimaler Anteile an verschiedenen Holzproduktarten in Finnland und Schweden die einen maximalen Beitrag zum Klimaschutz leisten unter Berücksichtigung des Bioenergie Sektors, der Bauindustrie und der Forstindustrie, und eine Nachhaltigkeitsanalyse des Forstsektors in drei Ländern (Finnland, Spanien und Schweden).

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