SWACI is a research project of DLR supported by the State Government of Mecklenburg-Vorpommern. Radio signals, transmitted by modern communication and navigation systems may be heavily disturbed by space weather hazards. Thus, severe temporal and spatial changes of the electron density in the ionosphere may significantly degrade the signal quality of various radio systems which even may lead to a complete loss of the signal. By providing specific space weather information, in particular now- and forecast of the ionospheric state, the accuracy and reliability of impacted communication and navigation systems shall be improved. According to the pioneer work of Sir E. Appleton the vertical structure of the terrestrial ionosphere may be divided into different layers (D, E, F1, F2) with different physical characteristics. The layers are primarily characterized by its height and peak electron density. The spatial plasma distribution is generated from actual TEC maps by applying a first version of the empirical electron density model NEDM-v1. In correspondence with the update rate of TEC maps the time resolution of the 3 D images is 5 minutes. For details see http://swaciweb.dlr.de/index.php?id=303&L=1 and http://presentations.copernicus.org/EGU2011-7324_presentation.pdf.
Die anthropogenen Kohlendioxidemissionen (CO2) sind für den größten Teil der jüngsten globalen Oberflächenerwärmung der Erde um etwa 1°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau verantwortlich. Das Land und die Ozeane nehmen derzeit etwa die Hälfte unserer Emissionen durch komplexe Prozesse des Kohlenstoffkreislaufs auf. Der Klimaantrieb durch anthropogene CO2-Emissionen hört erst auf, wenn ein Gleichgewicht zwischen CO2-Quellen und -Senken erreicht ist. Da es nicht realisierbar ist, alle CO2-Emissionen bis Mitte des 21. Jahrhunderts zu eliminieren, bestehen alle plausiblen zukünftigen Emissionsszenarien, die auf eine mit dem Pariser Abkommen übereinstimmende Temperaturstabilisierung anstreben, aus einem Portfolio menschlicher Aktivitäten, die Emissionssenkungen mit Maßnahmen zur so genannten Kohlendioxidentnahme (CDR) kombinieren, die die verbleibenden positiven Emissionen kompensieren sollen.Allerdings werden CDR-Maßnahmen wie die meisten anderen menschlichen Aktivitäten durch Emissionen von andere Treibhausgase als CO2 (z.B. Methan oder Distickstoffoxid), Aerosolen oder durch Landnutzungsänderungen zusätzliche Klimaveränderungen verursachen. Gegenwärtig machen diese weiteren Treibhausgase mehr als 40% der globalen Oberflächenerwärmung aus, während Aerosole einen Teil der Erwärmung ausgleichen. Darüber hinaus beeinflussen diese zusätzlichen Klimaeinflüsse den Kohlenstoffkreislauf, der wiederum Einfluss auf die atmosphärische CO2-Konzentration und damit auf die Oberflächentemperatur nimmt (Abb. 1). Diese Wechselwirkung beeinflusst die Menge der CO2-Entnahme, die durch CDR-Maßnahmen erforderlich ist, um eine Temperaturstabilisierung zu erreichen.Es ist daher wichtig, die vollständige Reaktion des Klimas auf spezifische menschliche Aktivitäten, einschließlich CDR-Maßnahmen, zu erfassen, um gut informiert Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung ein zu leiten. Insbesondere die Untersuchung der Reaktion des Erdsystems auf realistische Portfolios künftiger anthropogener Aktivitäten erfordert die Einbeziehung aller damit verbundenen Klimafaktoren - CO2, andere Treibhausgase als CO2, Aerosole und Landnutzungsänderungen - um bestmögliche Einschätzungen der möglichen Wege zur Temperaturstabilisierung zu erhalten.
Mise au point et application d'une methode de qualification phyto-ecologique des rives lacustres. Proposition de mesures de conservation et de protection des rives. Seize lacs sont impliques dans le projet. (FRA)
Zielsetzung: Die Maßnahmen und Eingriffe, die im Rahmen der Realisierung eines fischereilichen Managementplanes zur Durchführung kommen, müssen in ihrer Wirkungsweise überprüft werden. Zu diesem Zwecke ist ein Monitoring unerlässlich. Die Ziele eines solchen Monitorings sind: - Semiquantitative/qualitative Bestandserhebung: CPUE (catch per unit effort) - Fänge mittels Kiemennetzen unterschiedlicher Maschenweiten (10, 15, 18, 20, 24, 30 mm); 1 x pro Monat (April - Oktober) in der Bucht der Biologischen Station und im freien See. Elektrobefischung (4 x pro Jahr) an ausgewählten Punkten im Schilfgürtel (in Übereinstimmung mit jenen aus der vorangegangenen Managementstudie). - Ringwadenbefischung (Methodenabstimmung mit Echolotung). - Erfassen der Populationsstruktur: Vermessen der Fische, Altersbestimmung, Gonadenanalyse. - Trophische Einmischung: Nahrungsanalysen; Erfassen der planktischen und benthischen Nährtiere. - Quantitative Erfassung des Fischbestandes mittels Echolotung. Zwischenergebnisse: Die Dichte der Freilandtermine erlaubte für die meisten Arten eine Analyse der Fortpflanzungsstrategie, der Populationsentwicklung im Jahresverlauf und eine Unterscheidung verschiedener Altersklassen. So weisen die Längenverteilungen der YOY (young of the year) den Zander und Flussbarsch als 'single spawner/Einmallaicher mit einer vergleichsweise kurzen Laichzeit aus, während Laube, Blaubandbärbling und Sonnenbarsch 'multiple spawner/Mehrfachlaicher sind, d.h. mehrmals und über einen längeren Zeitraum ablaichen. Die Dauer der Laichzeit von Rotauge, Rotfeder und Güster liegt dazwischen. Für Rotauge und Rotfeder konnten markante Wachstumsunterschiede zwischen den verschiedenen Untersuchungsjahren aufgezeigt werden. Zur Beurteilung der trophischen Einnischung der Fischarten des Schilfgürtels wurden detaillierte Nahrungsanalysen von Sonnenbarsch, Blaubandbärbling, Flussbarsch, Rotauge und Rotfeder sowie einer geringeren Zahl von Giebel, Karpfen und Schleie durchgeführt. Die Ergebnisse deuten auf eine Überlappung der Nahrungsansprüche von Karpfen, Giebel und Schleie hin. Bei Betrachtung der Großgruppen der aufgenommenen Beutetiere scheinen Sonnenbarsch, Flussbarsch und die drei übrigen Cypriniden die gleichen Nahrungsquellen zu nutzen. Die Analyse der Beutetiere auf Artniveau offenbarte jedoch teilweise deutliche Unterschiede in der Wahl der Nahrungsgründe. Die Echolotung (Horizontalbeschallung) erfuhr ihren Ersteinsatz im Sommer 1996. Seither wird Ende August/Anfang September der Fischbestand der Freiwasserzone des Sees mit dieser Methode erhoben. Die gewonnenen Verteilungsbilder (z.B. Abb.1) lassen einen deutlichen Zusammenhang zwischen Strukturen im See (Schilfinseln, Makrophyten) und höherer Fischbiomasse erkennen. Im offenen See findet man vor allem kleinere Fische und die Fischbiomasse ist gering. Mehr und größere Fische werden in windgeschützten und/oder strukturierten Bereichen des Sees gefunden.
Die Wirkung der 1985 begonnenen technischen Eingriffe am Hallwilersee auf die Biologie/Oekologie wird intensiv verfolgt. Bisherige Erfahrungen (Greifensee, Vierwaldstaettersee) lassen erkennen, dass die Restaurierung des Oekosystems der technischen Sanierung zeitlich verzoegert folgt. Die Entwicklung einiger Seen in Richtung eines weniger eutrophen fokussiert die Aufmerksamkeit auf die dadurch provozierten hydrobiologischen Probleme. Spezielle Aspekte: Einfluss der kuenstlich erzwungenen Sauerstoffverhaeltnisse auf Planktonoekologie, auf die Biomasse des Planktons und die Sedimentation, auf das benthale Oekosystem und auf den Fischbestand und dessen oekologische Rolle im restaurierten Oekosystem. Allgemeine Themen ueber Seenrestaurierung: Oekosystemreaktionen auf sanierungsbedingte Milieuveraenderungen, zeitl. Verlauf der Artenzusammensetzung und der Biomasseproduktion im Vergleich zur Eutrophierung (Greifensee, Vierwaldstaettersee). Verlauf des langzeitlichen chemischen Zustandes dieser Seen. Ursachenanalyse, Ueberpruefung von Prognosen.
Ausnuetzung des Phosphors; Phosphor-Fluesse: Die Biomassensynthese wird in Seen nicht nur durch das Gesamtangebot an Phosphor gesteuert, sondern auch durch intrabiozoenotische Vorgaenge und intrazellulaere Speicherung beeinflusst (kleiner P-Kreislauf). Der Kreislauf ist lange bekannt, doch wurde bisher seiner physiolog. Problematik zu wenig Beachtung geschenkt. Messung und Interpretation der Primaerproduktion auf moderner Grundlage: Die Primaerprod. ist eine Basisstufe der Erzeugung organischer Stoffe. Hier geht es um den Einsatz eines Modells zur Berechnung des Langzeit-Produktionsintegrals zusammen mit Langzeit-Lichtregistrierungen und punktuellen Photosynthese- und Biomassenbestimmungen. Analyse des Zooplanktoneinflusses (Grazin, Predation) auf das Gesamtsystem: Pelagische Biozoenosen (Algenhochprod., Abweiden, Wegfrass der Herbivoren etc.), die nur durch Verschwinden des jeweiligen Opfers begrenzt werden (grosse Fluktuationen). Messungen der Vorgaenge sollen Modellansaetze fuer den Jahresverlauf ermoeglichen.
Entwicklung von wirtschaftlichen Sauerstoffeintrag-Systemen nach eigenem Tiefschachtprinzip, basierend auf Versuchsanlagen. Bau von verschiedenen Anlagen und langfristige Beobachtungen der Auswirkung der Belueftung auf die Wasserqualitaet von Seen.
Zielsetzung: Das Forschungsprojekt hat die Entwicklung eines Verfahrens zur Trennung von Beschichtungen und Textilien zum Ziel. Speziell geht es um persönliche Schutzausrüstung (PSA) in Form von Arbeitsschutzhandschuhen mit Nitrilkautschuk-Beschichtung, deren Basisrohstoffe zurückgewonnen und wiederverwertet werden sollen. Ansprüche an das Vorhaben sind das Schließen von Lücken in der Kreislaufwirtschaft sowie Vermeidung von Abfällen. Daher wird angestrebt, ein Downcycling der gewonnenen Rohstoffe zu vermeiden und aus ihnen wieder beschichtete Textilien herzustellen. Zur Umsetzung dieses Vorhabens soll ein mehrstufiges Recyclingverfahren zum Trennen der in den Schutzhandschuhen enthaltenen Wertstoffe entwickelt werden. Die von den Projektpartnern zu erarbeitenden und zu untersuchten Prozessschritte beinhalten dabei neben Wasch- und Sortiervorgängen auch das Schreddern und Feinmalen der Arbeitsschutzhandschuhe mit anschließendem Sieben oder Windsichten zur Rückgewinnung der Ausgangsmaterialien, um diese schmelzfiltern oder granulieren zu können. Anlass des Projektes ist der Anfall hoher Abfallmengen an beschichteten Handschuhen, was bspw. bei der Daimler Truck AG rund 5,8 Mio. Paare pro Jahr ausmacht. Potenziell als Abfall anfallen können ca. 124 Mio. Paare pro Jahr (ca. 6.200 t), wenn man von der Gesamtmenge produzierter Ware in diesem Segment ausgeht. Die beschichteten Handschuhe werden am Endes ihres Gebrauchs der Müllverbrennung zugeführt. Grund der thermischen Verwertung ist die Untrennbarkeit der Beschichtungen vom Substrat mit der bestehenden Prozesstechnik. Bei der Seiz Industriehandschuhe GmbH machen die zur Entsorgung aussortierten Handschuhe ca. 35 t aus, was 7 % von 500 t Reinigungsware entspricht. Unbeschichtete Textilien werden aufgerissen und z. T. in Abmischungen mit Neufasern in Vliesstoffen für den nicht sichtbaren Bereich im Automobil, als Putzlappen, Füllstoffe und in weiteren Anwendungen eingesetzt. Diese Verwendung recycelbarer Wertstoffe ist bisher für beschichtete Handschuhe nicht möglich. Eine Rückführung der Handschuhrohstoffe kann jedoch den Rohstoffverbrauch für Neuprodukte reduzieren und somit eine Energieeinsparung bei der Produktion begünstigen. Die nebenstehende Abbildung führt eine Soll-Ist-Darstellung der Kreislaufwirtschaft im geplanten Projekt auf. Beim Recycling von Arbeitsschutzkleidung allgemein, und bei Handschuhen im Besonderen, muss beachtet werden, dass es sich um Funktionstextilien handelt mit der Aufgabe, ihren Träger vor Umwelteinwirkungen zu schützen. Die Handschuhe stellen einen Verbundwerkstoff dar, der aus Polyamid 6.6 (Nylon) und Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) besteht. Der Nylon-Bestandteil ist ein linear aufgebautes Polyamid aus der Gruppe der Copolymere, welches nach dem Schmelzen zu Endlosfasern (Filamenten) ausgesponnen und zur textilen Fläche verstrickt wird. Der Synthesekautschuk für die Handschuhbeschichtung ist das Co-Polymerisat von Acrylnitril und 3-Butadien und wird zum Erreichen von Chemikalienfestigkeit auf die Arbeitsschutzhandschuhen aufgebracht. Die Arbeitsschutzhandschuhe mit NBR-Beschichtung werden derzeit einer Wiederverwendung nach Wiederaufbereitung durch Waschen zugeführt. Diese kann die Handschuhe jedoch nicht ewig vor Verschleiß und daher der thermischen Verwertung bewahren. Grund ist, dass derzeit keine passenden Trennverfahren für NBR-PA-Verbunde bekannt sind. Die Herstellung neuer Arbeitsschutzhandschuhe aus wiederaufbereiteten Bestandteilen ist ein Bestreben des Forschungsprojektes. Die bisherigen Recyclingansätze innerhalb der Textilindustrie sind dafür jedoch nicht geeignet. Im Rahmen des Projektes soll weiterhin eine Analyse des Produktportfolios beim Schutzhandschuhhersteller Seiz erfolgen, um Sortiervorgaben und Prozesswege für das Recycling zu definieren. Weiterhin sollen Vorgaben für Neuentwicklungen und die Beschaffung von Rohstoffen festgelegt werden, um die Produkte umweltneutraler zu gestalten. (Text gekürzt)
<p>Indikator: Gesamtrohstoffproduktivität</p><p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gesamtrohstoffproduktivitt#alphabar">Gesamtrohstoffproduktivität</a> stieg von 2010 bis 2022 um 27 %.</li><li>Die Gesamtrohstoffproduktivität soll nach dem Ziel in der Nachhaltigkeitsstrategie von 2010 bis 2030 pro Jahr um durchschnittlich 1,6 % wachsen.</li><li>Nachdem das durchschnittliche Wachstum viele Jahre unterhalb dieses Zielpfads verblieb, lag die Entwicklung nun zum ersten Mal darüber.</li><li>Die Gesamtrohstoffproduktivität ist ein Maß für die Effizienz der Rohstoffnutzung und bezieht auch Rohstoffe ein, die für die Herstellung der importierten Güter benötigt wurden.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Primärrohstoffe werden vor allem im Bergbau, aber auch in der Forst- und Landwirtschaft gewonnen. Diese wirtschaftlichen Aktivitäten haben teilweise massive Umweltwirkungen. Ein Ziel der Umweltpolitik ist deshalb, dass die Volkswirtschaft Rohstoffe möglichst effizient einsetzt. Um diese Entwicklung zu messen, setzt der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> „Gesamtrohstoffproduktivität“ die Leistung der Volkswirtschaft mit der Rohstoffinanspruchnahme in Bezug.</p><p>Deutschland im- und exportiert jedoch zu einem großen Teil verarbeitete Güter und fertige Produkte. Der „Primärrohstoffeinsatz“ gibt das Ausmaß der tatsächlich eingesetzten Primärrohstoffe wieder. Er basiert auf den Rohstoff-Äquivalenten. Damit umfasst er das Gesamtgewicht der Primärrohstoffe, die benötigt werden, um die Güter herzustellen, die in der deutschen Volkswirtschaft produziert oder in diese importiert werden.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gesamtrohstoffproduktivitt#alphabar">Gesamtrohstoffproduktivität</a> erhöhte sich in Deutschland zwischen 2010 und 2022 um 27 %. Ein deutlicher Anstieg der Gesamtrohstoffproduktivität ist nach vorläufiger Berechnung im Jahr 2022 zu verzeichnen gewesen. Grund war ein deutliches Absinken des Rohmaterialeinsatzes (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=RMI#alphabar">RMI</a>) seit 2019. Das Bruttoinlandsprodukt ging in diesem Zeitraum lediglich zum Jahr 2020 zurück, stieg dann aber rasch wieder an. Zu beachten ist, dass 2020 ein Ausnahmejahr war, da u.a. aufgrund der COVID-19-Pandemie die Nachfrage und damit verbundene Lieferketten weltweit beeinflusst waren.</p><p>In der Neuauflage der<a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/nachhaltigkeitspolitik/die-deutsche-nachhaltigkeitsstrategie-318846">Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie</a>von 2016 hat sich die Bundesregierung für das weitere Wachstum der Gesamtrohstoffproduktivität ein neues Ziel gesetzt: Das durchschnittliche jährliche Wachstum der Jahre 2000 bis 2010 von rund 1,6 % soll bis ins Jahr 2030 fortgesetzt werden. Das Wachstum von 2010 bis 2022 lag nach dem starken Anstieg der Gesamtrohstoffproduktivität zum Jahr 2022 nun erstmal über diesem Zielpfad.</p><p>Das<a href="https://www.bmuv.de/themen/ressourcen/deutsches-ressourceneffizienzprogramm">Deutsche Ressourceneffizienzprogramm III</a>(ProgRess III) zeichnet für die Jahre ab 2020 eine Vielzahl von Maßnahmen auf, mit denen die Rohstoffproduktivität weiter gesteigert werden soll. Im aktuellen Programm werden nun unter anderem auch die Themen ressourceneffiziente Mobilität und Potenziale und Risiken der Digitalisierung für die Ressourceneffizienz betrachtet. Die Bundesregierung hat zudem in 2024 die<a href="https://www.bmuv.de/themen/kreislaufwirtschaft/kreislaufwirtschaftsstrategie">Nationale Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS)</a>veröffentlicht, welche Ziele und Maßnahmen zum zirkulären Wirtschaften und zur Ressourcenschonung aus allen relevanten Strategien zusammenführt. Die Gesamtrohstoffproduktivität ist darin auch als <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> verankert.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gesamtrohstoffproduktivitt#alphabar">Gesamtrohstoffproduktivität</a> ergibt sich aus dem Verhältnis zweier Größen: Den Zähler bildet die Summe aus Bruttoinlandsprodukt und dem monetären Wert der deutschen Importe. Diese Größe wird durch die Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung des Statistischen Bundesamtes bereitgestellt. Der Nenner enthält die Angaben zum „Primärrohstoffeinsatz“ in Deutschland durch Produktion und Importe. Beide Größen werden jeweils als Index (2010=100) dargestellt. Das Verfahren zur Bestimmung der indirekten Importe (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Rohstoffquivalente#alphabar">Rohstoffäquivalente</a>) ist in einem<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/rohstoffe-fuer-deutschland">Forschungsbericht</a>beschrieben. Aufgrund methodischer Anpassungen weichen die Zeitreihen ab 2010 von bisher veröffentlichten Zahlen ab. Merkliche Veränderungen treten insbesondere bei den Erzen auf, siehe den<a href="https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/UGR/rohstoffe-materialfluesse-wasser/Publikationen/Downloads/statistischer-bericht-rohstoffaequivalente-5853101217005.xlsx">Statistischen Bericht "Rohstoffäquivalente - Berichtszeitraum 2000-2021"</a>. Für die Berechnung der diesem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> zu Grunde liegenden Indexwerte nutzt das Statistische Bundesamt exaktere als die dort veröffentlichten Daten. Die Ergebnisse daraus sind in der Tabelle „<a href="https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/UGR/rohstoffe-materialfluesse-wasser/Tabellen/gesamtrohstoffproduktivitaet-Index.html">Gesamtrohstoffproduktivität und ihre Komponenten, Index 2010 = 100</a>“ veröffentlicht.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/ressourcen-abfall/rohstoffe-als-ressource/rohstoffproduktivitaet">Rohstoffproduktivität</a>".</strong></p>
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