Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Evolution und Ökologie, Abteilung Physiologische Ökologie der Tiere durchgeführt. Es ist das Ziel dieses Teilprojektes, für die im Gesamtprojekt ausgewählten Situationen im Einzugsgebiet der Nidda Daten zu toxischen und endokrinen Wirkpotentialen und zur Fischgesundheit für eine umfassende Beurteilung von anthropogenen Einleitungen ins Gewässer beizusteuern. Anhand einer strukturierten Anwendung auf unterschiedliche Expositionssituationen (Kläranlagen, Mischwassereinleitungen, industrielle Direkteinleiter) wird ermittelt, in welchem Maße die angesprochenen Einleitungen zu einer Beeinträchtigung des Gesundheitszustandes von Fischen führen und welche räumliche Strahlwirkungen diese Einleitungen an Nidda, Horloff und Usa flussabwärts besitzen. Wirkpotentiale und Wirkungen von Flusswasser, -sediment bzw. der Situation im Freiland werden in einer mehrstufigen Vorgehensweise erfasst. Zunächst erfolgt eine Erfassung des ökotoxikologischen Zustandes des Gewässersystems an allen im Gesamtprojekt ausgewählten Untersuchungsstellen an Horloff, Nidda und Usa und dessen Variation über die Jahreszeiten hinweg. Anschließend wird ein Abgleich dieser Daten mit der Fischgesundheit im System durchgeführt, wobei die zeitlich integrierenden Eigenschaften von den Fließgewässern gegenüber exponierten Fischen zum Tragen kommen. Hierbei wird ein aktives Monitoring (experimentelle Exposition) über ins Gewässer eingesetzte Fische mit einem passiven Monitoring im Gewässer abundanter Fische kombiniert. Schließlich wird im Rahmen dreier Sonderuntersuchungsprogramme, welche den spezifischen Einfluss lokaler Einleitungen adressieren, untersucht, auf welcher Fließstrecke flussabwärts der Einfluss / die Strahlwirkung von vier Kleinkläranlagen an der Horloff , eine Spezialpapierfabrik an der Nidda und der Einleitung von arsenhaltigem Mischwasser an der Usa nachweisbar ist. Hierzu werden Biotests mit Fischen und Biomarkeruntersuchungen an Fischen kombiniert.
Das Projekt "Teilvorhaben: IZES gGmbH (PasSyB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IZES gGmbH durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens PasSyB - Dynamische Modellierung und Monitoring passiver und niederexergetischer Systeme für die Temperierung im Gebäudebereich sollen passive und niederexergetische Systeme für die Temperierung (Heiz- und Kühlbetrieb) von typischen marokkanischen Wohngebäuden untersucht werden. Zusätzlich wird ein bestehendes numerisches Modell für die Verknüpfung eines EAHX (Earth-To-Air-Heat-Exchanger) mit einem Gebäude weiterentwickelt.
Das Projekt "Untersuchung von Verhaltens- und akustischen Reaktionen von Walen auf seismische Untersuchungen in der Antarktis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für terrestrische und Aquatische Wildtierforschung durchgeführt. Das AWI führt in der Saison 2022/2023 die Polarstern-Expeditionen 'WAIS-BELL' (PS 134) mit seismischen Untersuchungen im Antarktisvertragsgebiet durch. Diese seismischen Vermessungen dienen der Erkundung des sedimentären Untergrundes zur Quantifizierung von Eintrag, Ablagerung und Erosion glazial-mariner Sedimente. Das UBA in seiner Funktion als nationale Genehmigungsbehörde muss für diese Aktivitäten neben den Auswirkungen auf die Schutzgüter der Antarktis (§ 3 Abs. 4 AUG) insbesondere auch die Einhaltung des § 17 AUG prüfen, der es u.a. verbietet, in der Antarktis heimische Säugetiere oder Vögel zu töten, zu verletzen, zu fangen, zu stören oder zu berühren. Unterwasserschall, wie er durch anthropogene Aktivitäten ausgelöst wird, kann sich verletzend auf das Gehör von marinen Säugetieren auswirken und schon bei geringen Schallpegeln eine Störung der Tiere verursachen. Dazu fehlen fundierte wissenschaftliche Erkenntnisse, die mit dem von Frau Prof. Ursula Siebert zusammen mit Herrn Dr. Karsten Gohl initiierten o.g. Forschungsvorhaben gewonnen werden sollen. Während dieser 'WAIS-BELL'-Expedition soll erstmalig - mit externem Sachverstand und Fachwissen um das Forscherteam von Frau Prof. Siebert und in enger Zusammenarbeit mit JASCO Applied Sciences und der AWI-Geophysikgruppe - umfassende biologische Forschung zu den akustischen Auswirkungen der seismischen Aktivitäten auf Meeressäugetier in antarktischen Gewässern in situ durchgeführt und bewertet werden. Hierzu soll das Auftreten und das Ausmaß der Verhaltensreaktionen und Antimaskierungsstrategien von Walen auf Unterwasserlärmbelastung erfasst werden. Zudem wird eine Verhaltensreaktionsstudie durchgeführt, die einen multidisziplinären Ansatz umfasst, der visuelle Erfassungsmethoden und passiv akustisches Monitoring (PAM) miteinander kombiniert.
Das Projekt "Koordinierung des Monitorings von Luchs und Wildkatze als Arten der FFH-Richtlinie (Anhang II und IV) im Freistaat Sachsen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Forstbotanik und Forstzoologie, Professur für Forstzoologie durchgeführt. Der Luchs ist eine Art des Anhangs II bzw. IV der FFH-Richtlinie. Demnach muss der EU-Kommission in regelmäßigen Abständen über den Erhaltungszustand der Art berichtet werden. Um eine repräsentative Datenerhebung zu Vorkommen, Verbreitung und Arealnutzung des Luchses im Freistaat Sachsen realisieren zu können, wurde ein ehrenamtliches Kartierernetz zur Erfassung aller diesbezüglichen Hinweise aufgebaut. Zusätzlich zu diesem passiven Monitoring erfolgt ein aktives Monitoring mit Hilfe von Fotofallen in den potentiellen Vorkommensgebieten Sachsen.
Das Projekt "Monitoring von Stechmücken in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Arbeitsgruppe Biodiversität aquatischer und semiaquatischer Landschaftselemente durchgeführt. Da angesichts der Klimaerwärmung und zunehmenden Globalisierung nicht nur eine weitere Einschleppung und Ausbreitung von Stechmücken zu erwarten ist, sondern auch die Übertragung von eingetragenen Krankheitserregern durch Stechmücken zunehmend häufiger zu erwarten ist, ist eine fortwährende Überwachung der Stechmücken-Fauna angezeigt. Genaue Kenntnisse um das geografische und saisonale Vorkommen von Stechmücken in Verbindung mit Informationen zur Vektorkompetenz und Vektorrolle der einzelnen Arten erlauben eine Risikoabwägung und die Entwicklung und Implementierung gezielter Maßnahmen zur Vektorkontrolle bzw. zur Minderung des Übertragungsrisikos. Konkrete Ziele des Vorhabens sind daher die weitere Verfügbarmachung aktueller Daten zum Vorkommen und zur Verbreitung von potenziellen Stechmücken-Vektorarten, um zeitnahe gezielte Reaktionen zum Management von Risikosituationen zu ermöglichen und generelle adäquate Maßnahmenkataloge für die Zukunft entwickeln zu können. Das 2012 gegründete Projekt ‚Mückenatlas', das von 2014 bis 2018 bereits als Teil des Projektes ‚Stechmücken-Monitoring in Deutschland - CuliMo' (BLE-Innovationsprogramm, FKZ 2819104115) gefördert wurde, dient der Erfassung des Vorkommens und der Verbreitung von Stechmücken in Deutschland, insbesondere von Arten, die als potenzielle Überträger von Krankheitserregern gelten. Als klassisches Citizen Science-Projekt, das auf der freiwilligen Mitarbeit von Bürgern basiert, ist es ein effizientes Instrument des passiven Stechmücken-Monitorings, da Veränderungen in der Stechmücken-Fauna am ehesten von der allgemeinen Bevölkerung erkannt werden. Somit kann der ‚Mückenatlas' als Frühwarnsystem betrachtet werden, das eine frühzeitige Identifizierung von Vektorpopulationen sowie ein gezieltes Management dieser Populationen und von Stechmücken-assoziierten Krankheiten ermöglicht.
Das Projekt "Rolle der mittleren Atmosphäre bezogen auf das Klima (ROMIC): Beobachtung mesosphärischer Dynamik mithilfe bodengebundener Messungen von mesosphärischem CO über der Arktis (ROMICCO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Für dieses Projekt wird vorgeschlagen, ein Millimeterwellenradiometer zur Beobachtung der Konzentration von mesosphärischem CO neu zu beschaffen und auf der AWIPEV Forschungsstation auf Spitzbergen (79N) zu betreiben. Dies ist im Hinblick auf den kommenden Mangel von satellitengestützten Instrumenten und der damit einhergehenden Lücke in Zeitserien, aus denen eine langfristige Veränderung der Dynamik in der mittleren arktischen Atmosphäre ermittelt werden kann, von Interesse. Zusammen mit komplementären Messungen, die in Kiruna, am Rand der Arktis, durchgeführt werden, erlaubt das Radiometer im Zusammenspiel mit Modellen Aussagen über die Entwicklung der Zirkulation in Winter und Frühling. Das neu zu beschaffende Radiometer wird eine bessere Datenqualität als das bestehende in Kiruna aufweisen, womit auch kurzzeitige Variationen besser untersucht werden können. Arbeitsplan: 1. Beschaffung und Installation eines Millimeterwellenradiometers, 2. Analyse der Spektren, 3. Vergleich mit Satellitendaten, 4. Analyse der erhaltenen Datensätze mit Betonung auf Dynamik, 5. Modellvalidation, 6. Vorbereitung von Langzeitmessungen.
Das Projekt "Vorhaben: Seismologisches Monitoring für marine CO2-Sequestrierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von K.U.M. Umwelt- und Meerestechnik Kiel GmbH durchgeführt. Das GEOSTOR-Teilprojekt 'Seismologisches Monitoring' ist ein industriell initiiertes Grundlagenforschungsprojekt, das Industrie und Forschung vereint, um die Entwicklung eines Monitorings als wichtige Komponente von CCS zu fördern. Dieses Projekt zielt darauf ab, ein umweltfreundliches marines CO2-Speicher-Monitoring-System zu entwickeln. Es basiert auf passiver seismischer Datenerfassung mithilfe von Meeresbodenseismometern. Passive Seismik ist eine minimal invasive und umweltfreundliche Technologie ohne Geräuschemissionen und hat einen kleinen CO2-Fußabdruck. Es werden die von der CO2-Injektion selbst induzierten Signale genutzt, um Bewegungen der Fluide und Ausdehnung des CO2-Plumes dauerhaft zu verfolgen. Durch diesen Ansatz werden Störungen der empfindlichen Meeresumwelt erheblich reduziert. Im Rahmen von GEOSTOR soll durch TP4 eine umfassende, langfristige, skalierbare und kosteneffiziente Monitoring-Struktur entwickelt werden, neuartig kombiniert. Das Konzept umfasst ein vollständiges passives seismisches Monitoring: (1) Vor der Injektion, um die natürliche Seismizität und das natürliche Störungszonen-Netzwerk abzubilden. (2) Während der Injektion, um die Bewegung der CO2-Front abzubilden. (3) Während und nach der Injektion, um mittels Mikroseismizität die Integrität des CO2-Speichers abzubilden. Es wird die Entwicklung auf drei Ebenen angestrebt: Monitoring-Design und konzeptionelle Sensorentwicklung in AP4.1, seismische Datenanalyse in AP4.2 sowie innovative und effiziente KI-Verarbeitungs- und Berechnungsmethoden in AP4.3. Dieser neue Ansatz ermöglicht es Betreibern und Behörden, Risiken und Chancen im Zusammenhang mit der CO2-Sequestrierung zu bewerten und fördert die frühzeitige Erkennung von potenziellen Gefahren. Es stellt ein sicheres und transparentes Mittel zur Überwachung von CO2-Lagerstätten über lange Zeiträume von 25+ Jahren dar und ist in unseren Augen ein Schlüsselinstrument zur gesellschaftlichen Akzeptanz von CCS-Aktivitäten in Deutschland.
Das Projekt "Rolle der mittleren Atmosphäre bezogen auf das Klima (ROMIC): Beobachtung ozonrelevanter stratosphärischer Spurengase in der arktischen Stratosphäre und in den Tropen mit Hilfe passiver optischer Fernerkundungsmethoden (O3 CHEM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Das vorgeschlagene Projekt hat die Weiterführung bereits etablierter Zeitserien von Messungen stratosphärischer Spurengase in der Arktis (Spitzbergen, 79°N) und in den Tropen (Surinam, 6°N) zum Inhalt. Da es ab ca. 2015 keine Satellitenmessdaten in der Stratosphäre mehr geben wird und die nachfolgende Generation von Satelliteninstrumenten, die geeignet für solche Beobachtungen ist, noch am Anfang der Planung steht, sind die bodengebundenen Zeitserien die einzige Möglichkeit, den Verlauf der Ozonerholung nach der Implementierung des Montrealprotokolls zu beobachten. Die bodengebundenen Messungen sind ebenfalls notwendig, um den Anschluss der Satellitenzeitserien bis 2015 und die neuen Zeitserien voraussichtlich ab 2020 zu gewährleisten sowie eventuelle Offsets zu bestimmen. Arbeitsplan: 1. Auswertung von Millimeterwellenspektren in Kiruna, Schweden, 2. Analyse von FTIR-Daten (Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer), 3. Expeditionen nach Paramaribo, Surinam, 4. Veröffentlichung der Ergebnisse.
Das Projekt "Vorhaben: KI-gestützte Prozessierung und Computing-Methoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TrueOcean GmbH durchgeführt. Für das im Teilprojekt Monitoring (TP4) zu entwickelnde, auf passiv-seismischen Daten aufbauende Monitoringsystem wollen wir im Vorhaben AP4.3 eine komplexe Analyse-Software basierend auf künstlicher Intelligenz, insbesondere im Bereich des maschinellen Lernens/Deep learnings entwickeln. Seismische Events sollen mittels maschinellen Lernens klassifiziert und in einer Event-Datenbank gespeichert werden. In einem zweiten Schritt soll mit Hilfe dieser Daten eine Simulation auf Basis neuronaler Netze, Generative Adversarial Networks (GAN), durchgeführt werden und somit die klassische, auf HPC basierende Simulation (FWL-Methode), wie von unserem Entwicklungspartner TenzorGEO entwickelt, auf Cloud-basiertes Computing übertragen werden. Die Event-Datenbank wird genutzt, um geeignete Daten für das Training der KI-CCS-Feldsimulation bereitzustellen, enthält aber auch selbst eine KI zur Strukturierung der geologischen Ereignisse. Da es noch keine spezifischen Datenbanken für passive Seismologie im Zusammenhang mit CCS gibt, werden wir Trainingsdatensätze aus der Öl-/Gasindustrie verwenden, die durch AP4.1 zur Verfügung gestellt werden. D.h.: Die an den Sensoren separat aufgezeichneten Daten werden in einer Doppelstruktur verwendet: (a) Daten von bestimmten Instrumenten in der Nähe eines bestimmten Ereignisses werden zum Aufbau einer passiven seismischen Ereignisdatenbank verwendet und (b) die Daten aller Instrumente des seismischen Netzwerks werden als Felddaten für die Simulation verwendet, aber zusätzlich durch die Ereignisdatenbank vorgefiltert, um die Simulation zu optimieren. Diese sequenzielle KI-Lösung soll seismische Ereignisse aus bisherigen CCS-Anwendungen anpassen. Während der weiteren Nutzung wird die KI immer effizienter und genauer in der Auswertung und Simulation. Unser Vorhaben konzentriert sich auf zwei Aspekte: Die vorbereitende Analyse und Kategorisierung passiver seismischer Events mittels KI und KI-gestützte CCS-Feldsimulation.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Dreidimensionale Verteilungen von Spurengasen und Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), Stratosphäre (IEK-7) durchgeführt. GW-LCYCLE-Ziele sind die Messung und numerische Modellierung von internen Schwerewellen in der Troposphäre und mittleren Atmosphäre über dem Nord- Atlantik von Grönland bis nach Skandinavien. Dabei sollen ihre Anregung, Ausbreitung und Dissipation untersucht werden. In zwei Feldmesskampagnen werden bodengebundene und flugzeuggetragene Messungen kombiniert, um die dreidimensionale Wellenstruktur zu charakterisieren. Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Prozessverständnis bei und führen somit zu realistischen Schwerewellen-Schemata in globalen Klimamodellen. Die flugzeuggetragenen in-situ und remote-sensing Messungen zur Charakterisierung der atmosphärischen Felder, insbesondere der Schwerewellen, werden in zwei zeitlich versetzten Messkampagnen durchgeführt. Während der ersten Messkampagne werden die mittleren Windfelder stromauf und über dem skandinavischen Gebirge mittels eines Windlidars und Dropsonden vermessen. Zudem werden die partielle Reflektion und die nicht-lineare Wellenanregung an der Tropopause durch in-situ Messungen auf der FALCON erforscht. Die Bestimmung der stratosphärischen und mesosphärischen Welleneigenschaften wird im letzten Projektjahr durch den kombinierten Einsatz der FALCON und HALO begonnen. Beide Messkampagnen werden durch die Bereitstellung von operationellen meteorologischen Vorhersagen der Wellenaktivität und durch hochaufgelöste numerische Simulationen sowie durch bodengebundene Messungen begleitet. Arbeitsplanung: WP1-numerische Modellierung -DLR, WP2 Raytracing zur Quellenidentifikation -FZJ, WP3 Messungen der Winde, Temperaturen und Spurengase oberhalb und unterhalb der Tropopause -DLR, WP4 Luftgestützte Abbildung der räumlichen Verteilung von Temperatur und Spurenstoffen mittels Infrarotspektroskopie -FZJ/ KIT, WP5 mesosphärische OH-Temperaturen -DLR, WP6 bodengestützte Beobachtungen -DLR, WP7 Synergetische Analyse der experimentellen Daten, einschließlich der Modell-Ergebnisse -alle Partner, WP8 Nutzung der experimentellen Daten.
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| Bund | 20 |
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