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CO2-Entnahme durch Alkalinitätserhöhung - Potenzial, Nutzen und Risiken, Vorhaben: Alkalinitätserhöhung im offenen Ozean

Technische Sanierung des Hallwilersees; Reaktion des Oekosystems

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.

Neusiedler See: Monitoring Fischerei

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.

Entwicklung und Demonstration eines Verfahrens zur Minderung des Verbrauchs und der Schadstoffemission von Ottomotoren

Rohstoffproduktivität

<p>Die Rohstoffproduktivität stieg zwischen 1994 und 2020 um rund 74 Prozent. Ziel des „Deutschen Ressourceneffizienzprogramms“ (ProgRess) war eine Verdopplung. Dieses Ziel wurde verfehlt. Seit der Veröffentlichung von ProgRess III im Jahr 2020 wird die „Gesamtrohstoffproduktivität“ abgebildet. Dieser weiterentwickelte Indikator ist Teil der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) von 2024.</p><p>Entwicklung der Rohstoffproduktivität</p><p>Die Rohstoffproduktivität in Deutschland stieg laut Daten des Statistischen Bundesamtes von 1994 bis 2020 um 73,6 %. Der abiotische Direkte Materialeinsatz sank in diesem Zeitraum um 21,6 %. Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) stieg im selben Zeitraum um 36,0 % (siehe Abb. „Rohstoffproduktivität“). Das Jahr 2020 war allerdings durch die Lockdowns der Corona-Pandemie und damit verbundener geringerer wirtschaftlicher Aktivität und Nachfrage nach Rohstoffen geprägt.</p><p>Die Rohstoffproduktivität stieg in diesem Zeitraum nicht stetig. Drei Beispiele:</p><p>Insgesamt entwickelte sich die Rohstoffproduktivität in die angestrebte Richtung. Allerdings wurde seit dem Jahr 1994 das ursprünglich gesetzte Ziel des Deutschen Ressourceneffizienzprogramms (<a href="https://www.bmuv.de/themen/ressourcen/deutsches-ressourceneffizienzprogramm">ProgRess</a>) nicht realisiert: eine Verdopplung der Rohstoffproduktivität bis 2020.&nbsp;</p><p>Indikator "Rohstoffproduktivität"</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ „Rohstoffproduktivität“ drückt aus, wie effizient abiotische Primärmaterialien in Deutschland eingesetzt wurden, um das Bruttoinlandsprodukt (BIP) zu erwirtschaften. Die Bundesregierung hat mit dem Deutschen Ressourceneffizienzprogramm ursprünglich das Ziel vorgegeben, die Rohstoffproduktivität bis zum Jahr 2020 im Vergleich zum Jahr 1994 zu verdoppeln. Mit der Verabschiedung des dritten Deutschen Ressourceneffizienzprogramms im Jahre 2020 wurde der Indikator durch die „Gesamtrohstoffproduktivität“ als zentraler Indikator weiterentwickelt (s. unten). Die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gesamtrohstoffproduktivitt#alphabar">Gesamtrohstoffproduktivität</a>⁠ ist auch in der 2024 veröffentlichten <a href="https://www.bmuv.de/download/nationale-kreislaufwirtschaftsstrategie-nkws">Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS)</a> neben weiteren Indikatoren und Zielen verankert.</p><p>Um die Rohstoffproduktivität zu ermitteln, wird ein Quotient gebildet (siehe Schaubild „Stoffstromindikatoren“): Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) wird mit den in Deutschland eingesetzten abiotischen Materialien in Beziehung gesetzt. Die abiotischen Materialien umfassen inländische Rohstoffentnahmen und importierte Materialien (abiotischer Direkter Materialeinsatz, siehe auch ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DMI#alphabar">DMI</a>⁠ im Schaubild „Stoffstromindikatoren“). Die Rohstoffproduktivität erlaubt eine erste Trendaussage zur Effizienz der Rohstoffnutzung in unserer Wirtschaft über einen langen Zeitraum.</p><p>Die Basis des Indikators „Rohstoffproduktivität“: der abiotische Direkte Materialeinsatz</p><p>Zur Berechnung der Rohstoffproduktivität wird der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ „abiotischer Direkter Materialeinsatz“ verwendet. Der zugrundeliegende Indikator „Direkter Materialeinsatz“ wird im Englischen als „Direct Material Input“ (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DMI#alphabar">DMI</a>⁠) bezeichnet.</p><p>Der abiotische Direkte Materialeinsatz ermöglicht es, Umfang und Charakteristik der nicht-erneuerbaren Materialnutzung in einer Volkswirtschaft aus der Perspektive der Produktion darzustellen. Er berücksichtigt inländische Entnahmen von nicht-erneuerbaren Primärrohstoffen aus der Natur. Weiterhin sind alle eingeführten abiotischen Rohstoffe, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Halbwaren#alphabar">Halbwaren</a>⁠ und Fertigwaren mit ihrem Eigengewicht Bestandteil des Indikators.<br><br>Der Direkte Materialeinsatz ist zentraler Bestandteil volkswirtschaftlicher Materialflussrechnungen.</p><p>Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes</p><p>Für die Deutung der Rohstoffproduktivität und deren Verlauf ist die Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes wichtig. Im Jahr der Wirtschaftskrise 2009 nutzte die deutsche Wirtschaft 1.203 Millionen Tonnen (Mio. t) nicht-erneuerbarer Materialien. Das waren knapp 21 % weniger als im Jahr 1994.</p><p>Im Jahr 2011 stieg der abiotische Direkte Materialeinsatz vorübergehend recht stark auf 1.322 Mio. t an. Dies war vor allem auf eine konjunkturbedingte Steigerung der inländischen Entnahme von mineralischen Baurohstoffen und weiter steigende Importe von Energieträgern und Metallerzeugnissen zurückzuführen. 2020 sank der Materialeinsatz wieder auf 1.187 Mio. t. Damit beträgt das Minus im Jahr 2020 gegenüber 1994 knapp 24 %. Letzte Zahlen des Statistischen Bundesamtes zeigen, dass der direkte abiotische Materialeinsatz bis 2022 mit 1.149 Mio. t. weiter leicht gesunken ist (siehe Abb. „Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes“).</p><p>Komponenten des abiotischen Direkten Materialeinsatzes</p><p>Das Statistische Bundesamt schlüsselt die Komponenten auf, aus denen sich der abiotische Direkte Materialeinsatz zusammensetzt. In den Jahren von 1994 bis 2022 gab es Veränderungen bei der Entnahme inländischer abiotischer Rohstoffe und der Einfuhr abiotischer Güter: Während die Entnahme von abiotischen Rohstoffen im Inland zwischen 1994 und 2022 um 410 Millionen Tonnen (– 37 %) zurückgegangen ist, stieg die Einfuhr von nicht-erneuerbaren Rohstoffen sowie Halb- und Fertigwaren um 45 Mio. t an (+ 11%). Der Anteil der importierten Güter am gesamten nicht-erneuerbaren Primärmaterialeinsatz erhöhte sich damit von 26 % im Jahre 1994 auf 38 % im Jahre 2022.</p><p>Betrachtet man die Entwicklung der verschiedenen Rohstoffarten zwischen 1994 und 2022 genauer, fallen folgende Entwicklungen auf (siehe Abb. „Entnahme abiotischer Rohstoffe und Einfuhr abiotischer Güter“):</p><p>Erfassung der indirekten Importe</p><p>Der abiotische Direkte Materialeinsatz berücksichtigt zwar die direkten, aber nicht die sogenannten „indirekten Materialströme“ der Einfuhren. Dazu gehören Rohstoffe, die im Ausland zur Erzeugung der importierten Güter genutzt wurden. Diese sind in den von der Handelsstatistik erfassten Mengen nicht enthalten. <br><br>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ Rohstoffproduktivität kann daher einen vermeintlichen Produktivitätsfortschritt vorspiegeln, wenn im Inland entnommene oder importierte Rohstoffe durch die Einfuhr bereits weiter verarbeiteter Produkte ersetzt werden.</p><p>Das ist durchaus realistisch: So nahmen zwischen den Jahren 1994 und 2022 die Einfuhren an überwiegend abiotischen Fertigwaren um 114 % deutlich stärker zu, als die von ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Halbwaren#alphabar">Halbwaren</a>⁠. Deren Importe gingen sogar leicht zurück. Die von Rohstoffen sanken bis 2022 ebenfalls um 3 % (siehe Abb. „Abiotische Importe nach Deutschland nach Verarbeitungsgrad“). Bei Halbwaren handelt es sich um bereits be- oder verarbeitete Rohstoffe, die im Regelfall weiterer Be- oder Verarbeitung bedürfen, bevor sie als Fertigwaren benutzbar sind. Hierzu zählen beispielsweise Rohmetalle, mineralische Baustoffe wie Zement oder Schnittholz.</p><p>Die Anstiege der Fertigwaren gelten gleichermaßen für metallische Güter wie auch für Produkte aus fossilen Energieträgern, etwa Kunststoffe. Mit dem zunehmenden Import von Fertigwaren werden rohstoffintensive Herstellungsprozesse mitsamt den meist erheblichen Umwelteinwirkungen der Rohstoffgewinnung und -aufbereitung verstärkt ins Ausland verlagert.</p><p>Ergänzung des Indikators „Rohstoffproduktivität“ um indirekte Importe</p><p>Der Verlagerungseffekt der Rohstoffnutzung ins Ausland lässt sich durch die Umrechnung der Importe in ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Rohstoffquivalente#alphabar">Rohstoffäquivalente</a>⁠ abbilden – wie etwa beim ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ <strong>„Rohstoffverbrauch“</strong> (engl. „Raw Material Input“, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=RMI#alphabar">RMI</a>⁠). Der Indikator berücksichtigt ergänzend zum direkten Materialeinsatz auch Importgüter mit den Massen an Rohstoffen, die im Ausland zu deren Herstellung erforderlich waren (siehe „Schaubild Stoffstromindikatoren“). Diese werden in der Fachsprache als „indirekte Importe“ bezeichnet. Der RMI stellt also eine Vergleichbarkeit zwischen den Einfuhren und inländischen Entnahmen her, indem der Primärrohstoffverbrauch im In- und Ausland gleichermaßen abgebildet wird.</p><p>Für eine Einschätzung, wie viele Rohstoffe eine Volkswirtschaft verwendet, macht es einen Unterschied, ob indirekte Stoffströme berücksichtigt werden oder nicht. Zwischen den Jahren 2010 und 2021 (letztes verfügbares Jahr) stieg die Summe aus abiotischer Rohstoffentnahme sowie direkten und indirekten Importen (RMIabiot) um mehr als 6 %. Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DMI#alphabar">DMI</a>⁠abiot, der die indirekten Importe nicht berücksichtigt, sank im selben Zeitraum jedoch um ca. 6 % (siehe Abb. „Rohstoffproduktivität“).</p><p>Bedeutung der Biomasse nimmt zu</p><p>Der abiotische Direkte Materialeinsatz bei der Berechnung der Rohstoffproduktivität für das Deutsche Ressourceneffizienzprogramm erfasst nur nicht-erneuerbare Rohstoffe. Das bedeutet, dass ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a>⁠ bei der Berechnung ausgeklammert wird. Doch die Bedeutung von Biomasse für die Rohstoffnutzung steigt, denn durch Biomasse können knapper werdende fossile und mineralische Rohstoffe ersetzt werden.<br><br>Sowohl der Anbau biotischer Rohstoffe als auch ihre Verarbeitung und Nutzung sind mit erheblichen Umwelteinwirkungen verbunden. Weiterhin sind die nachhaltig zu bewirtschaftenden Anbauflächen begrenzt. Deshalb ist es von wachsender Bedeutung, biotische Rohstoffe in die Berechnungen der Materialindikatoren zur Rohstoffproduktivität einfließen zu lassen.</p><p>Ein erweiterter Produktivitätsindikator: die Gesamtrohstoffproduktivität</p><p>Mit Verabschiedung des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/zweites-deutsches-ressourceneffizienzprogramm">2. Deutschen Ressourceneffizienzprogramms (ProgRess II)</a> und der Neuauflage der <a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/nachhaltigkeitspolitik/die-deutsche-nachhaltigkeitsstrategie-318846">Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie</a> wurde dem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ „Rohstoffproduktivität“ eine weitere Produktivitätsgröße an die Seite gestellt: die „Gesamtrohstoffproduktivität“ (siehe Abb. „Gesamtrohstoffproduktivität“). Diese Größe beinhaltet – anders als der bisherige Indikator – neben den abiotischen auch die biotischen Rohstoffe und berücksichtigt nicht nur die Tonnage der importierten Güter, sondern den gesamten damit verbundenen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrrohstoffeinsatz#alphabar">Primärrohstoffeinsatz</a>⁠ (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Rohstoffquivalente#alphabar">Rohstoffäquivalente</a>⁠). Die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gesamtrohstoffproduktivitt#alphabar">Gesamtrohstoffproduktivität</a>⁠ wird seit Veröffentlichung des <a href="https://www.bmuv.de/publikation/deutsches-ressourceneffizienzprogramm-iii-2020-bis-2023">Deutschen Ressourceneffizienzprogramms III</a> ausschließlich berichtet. Der Indikator ist auch in der <a href="https://www.bmuv.de/download/nationale-kreislaufwirtschaftsstrategie-nkws">Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS)</a> von 2024 verankert.</p><p>Zwischen den Jahren 2010 und 2030 soll der Wert jährlich im Durchschnitt um 1,6 % wachsen. Das Wachstum von 2010 bis 2022 lag nach dem starken Anstieg der Gesamtrohstoffproduktivität zum Jahr 2022 nun erstmal über diesem Zielpfad.</p><p>Der Indikator wird <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltindikatoren/indikator-gesamtrohstoffproduktivitaet">hier</a> ausführlich vorgestellt.</p>

CO2-Entnahme durch Alkalinitätserhöhung - Potenzial, Nutzen und Risiken, Vorhaben: Potentielle Effekte benthischer Karbonatlösung auf das Ökosystem der Ostsee

Entwicklung eines computergestuetzten Werkzeuges zur Anwendung in KMU fuer die umweltfreundliche technische Konstruktion von Maschinen unter Einbindung von konstuktivem Erfahrungswissen

Evolution biologique des eaux du leman (FRA)

Etude systematique du plancton du leman realisee en un point centrale du lac. D'une part, le phytoplancton est preleve de 0 a 10 m de profondeur au moyen d'un appareil integrateur. D'autre part, le zooplancton est preleve au filet. Les rotiferes sont particulierement etudies. Outre la determination des especes, il est procede au calcule des biovolumes, ce qui permet d'obtenir une estimation quantitative de l'evolution de la biomasse planctonique. Les prelevements sont mensuels en hiver et bimensuels le reste de l'annee. (FRA)

Etude de l'etat general du littoral et du rivage des lacs suisses (FRA)

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)

Seenforschung: Arbeitsrichtung 'Energie- und Stofffluesse'

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.

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