Das Verbundvorhaben adressiert die Themen der Minderung der Lachgasemission und Verbesserung der Stickstoffeffizienz durch Modellierung, der Bewertung möglicher Minderungsmaßnahmen und der standortdifferenzierenden Bewertung der Denitrifikation. Gasförmige Emissionen aus der Denitrifikation verursachen pflanzenbaulich relevante N-Verluste und verursachen direkte N2O-Emissionen des Pflanzenbaus. Pflanzenbauliche Klimaschutzmaßnahmen im Bereich der Düngung, Bodenbearbeitung, Fruchtfolge sind im Hinblick auf die Rolle der Denitrifikation kaum erforscht. Ein pflanzenbauliches Management welches N-Effizienz optimiert und gleichzeitig N-Emissionen minimiert ist daher bisher nicht verlässlich definiert. Übergeordnetes Ziel des vorliegenden Antrags ist es, pflanzenbaulich praktikable Minderungsmaßnahmen im Hinblick auf N2 und N2O-Emissionen der Denitrifikation für Ackerbausysteme in Deutschland zu identifizieren, indem der Kenntnisstand zu denitrifikativen N-Verlusten durch Feld- und Laborstudien verbessert und zur Parametrisierung, Validierung und Anwendung von Simulationsmodellen eingesetzt wird. Unsere Teilziele sind wie folgt: 1. Regionalisierung der N-Verluste durch Denitrifikation in Deutschland auf Basis vorhandener Modelle 2. Bestimmung der Wirkung von pflanzenbaulichen Klimaschutzmaßnahmen auf N2- und N2O-Verluste 3. Prüfung von Minderungsoptionen auf der Modell-, Labor- und Feldskala unter Berücksichtigung des Oberbodens und des durchwurzelten Unterbodens für verschiedene Böden 4. Weiterentwicklung von Denitrifikationsmodellen, um die Abbildung von Minderungsmaßnahmen zu verbessern anhand vorhandener und neuer Messdaten 5. Prüfung der Minderungsoptionen für Deutschland anhand der verbesserten Modelle unter Berücksichtigung von Ertrag, Wirtschaftlichkeit, Technologiebedarf, N2O-Emission, N-Effizienz, Düngerbedarf, NH3-Emisissionen und Nitratauswaschung.
Da die Abflusskenngrößen MNQ und MQ nur punktuell an den Pegeln und nicht flächendeckend für NRW vorliegen, wurden mit Hilfe eines Regionalisierungsverfahrens die Kennwerte MNQ und MQ aus Pegeldaten abgeleitet. Die Regionalisierung der Abflusskenngrößen wurde für jeden Knotenpunkt im Gewässernetz der Gewässerstationierungskarte NRW, Auflage 3C (GSK3C) mit ca. 22.000 verfeinerten Teilgebieten realisiert. Für die Bewertung von Einleitungen ist ein maßgebender Abfluss erforderlich. Gewässerkundliche Auswertungen des LANUK von Abflussreihen an 72 Pegeln unterschiedlicher Einzugsgebiete und Lagen in NRW ergaben, dass die Größe Q183 (= 50 Perzentil des Abflusses) den maßgebenden Abfluss hierfür zutreffend abbildet. Aktuell liegen jedoch auch die Daten zu Q183 nicht flächendeckend vor. Daher kann, sofern für die zu betrachtende Einleitungsstelle keine repräsentativen Pegeldaten für Q183 vorliegen, basierend auf o.a. Auswertung ersatzweise mit dem ermittelten 0,5 MQ gerechnet werden. Zu beachten ist, dass im Rahmen der Regionalisierung bei Gewässerverzweigungen keine Aufteilung des Abflusses erfolgt ist. Unter Ausleitung wird eine Gewässerverzweigung verstanden, die in das gleiche Gewässer (identische Gewässerkennzahl) wieder einmündet. Eine Bifurkation dagegen ist eine Gewässerverzweigung, die in anderes Gewässer (abweichende Gewässerkennzahl) einleitet. Umstellung auf GSK3E: Für die Umstellung auf die Gewässerstationierungskarte 3E erfolgte keine Neuberechnung der Kennwerte, sondern es wurden lediglich die Kennwerte aus der Erstberechnung auf die Gewässergeometrien der GSK3E übertragen. Übertragen wurden nur die Angaben zu den Spenden. Die Abflusskennwerte zu MQ und MNQ wurden dann auf Basis der übertragenen Spenden und Einzugsgebietsgrößen der GSK3E neu ermittelt. Übertragen wurden die Spendenwerte auf Basis der GSK3C auf die zugehörigen Gewässerabschnitte der Basiseinzugsgebiete der GSK3E. Sofern der Gewässerabschnitt der GSK3E in der GSK3C schon vorhanden war, wurde die Spendenangabe geometrisch übertragen. War der Gewässerabschnitt der GSK3E in der GSK3C noch nicht vorhanden, wurde die Spendenangabe räumlich vom nächstgelegenen Gewässer übertragen. Für die Fließgewässer der GSK3E liegen nun für NRW für alle Gewässerabschnitte Angaben zu MQ vor. Für MNQ liegen nur Angaben für die Gewässer vor, die auch bereits in der GSK3C vorhanden waren, hier wurde auf eine räumliche Übertragung verzichtet. Die Angaben zu MQ bzw. MNQ weichen aber zum Teil von den Werten der GSK3C ab, da sich Einzugsgebietsgrößen auf Basis der GSK3E geändert haben. Wie in der Modellierung auf Basis der GSK3C bleiben Gewässerverzweigungen (Ausleitungsstrecken, Bifurkationen) unberücksichtigt. Q183 (= 50 Perzentil des Abflusses) wird wie bisher ersatzweise mit 0,5 MQ angesetzt, da wo keine Pegeldaten zurückgegriffen werden kann.
Der Stickstoffüberschuss der Landwirtschaft ist ein Kernindikator für die Stickstoffstrategie Baden-Württemberg. Ziel des Vorhabens ist, die besten verfügbaren bundes- und landesweiten Agrardaten zu den Stickstoffflüssen in der Landwirtschaft auszuwerten und den Stickstoffüberschuss zu berechnen. Das Vorhaben zielt zunächst darauf, die Gemeinden mit sehr hohen Stickstoffbilanzüberschüssen zu lokalisieren. Bilanzen für die Düngeberatung unterscheiden wegen der in der Agrarwirtschaft praktizierten 'Verlustabzüge' erheblich von Bilanzen für Fragen des Umwelt- und Naturschutzes. Klärend orientiert sich daher das Vorhaben an der vom BUND-LÄNDER-FACHGESPRÄCH STICKSTOFFBILANZ vorgelegten Typisierung. Die Stoffflüsse der ersten Hoftorbilanz auf Gemeindeebene in Baden-Württemberg müssen vor der Festsetzung der Kritischen Überschüsse (Critical Surplus) evaluiert und überprüft werden.
Ziel des beantragten Projekts ist die stratigraphische Erfassung und chronologische Einordnung von zwei Dünenlandschaften auf Lanzarote. Diese sollen in einen regionalen, auf die östlichen Kanareninseln bezogenen Kontext gestellt werden. Es ist davon auszugehen, dass die Dünengenese in Nordfuerteventura, die in einem DFG-Projekt detailliert bearbeitet wurde, mit der auf Lanzarote eng gekoppelt ist. Konkret sind folgende Teilziele zu erreichen:1. Stratigraphische Justierung der Lagen in der Düne Mala. Hier bedarf es einer Überarbeitung2. Erarbeitung einer robusten Chronostratigraphie für die Dünenlandschaft 'El Jable'3. Differenzierungen zwischen roten Schlufflagen aus Saharastaub und in-situ Böden.4. Resultate der Untersuchungen auf Lanzarote werden in einen größeren Kontext gestellt.
Im Zuge des vorliegenden Teilprojekts werden die aus der globalen Erwärmung erwarteten Veränderungen der Ereigniswahrscheinlichkeiten von Extremwetterereignissen sowie diverser Klimaparameter (darunter temperatur- und niederschlagsbasierte, aber auch weitere Parameter) für Deutschland bis zum Jahr 2100 analysiert und in Klimarisikokarten ausgewiesen. Im Anschluss an eine Regionalisierung werden mithilfe einer Clusteranalyse repräsentative Verteilnetzgebiete für die anschließenden Untersuchungen ausgewählt. Hierfür werden in einem ersten Schritt geeignete Methoden entwickelt, die eine Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Planung und den Betrieb von Verteilnetzen ermöglichen. Die entwickelten Methoden sollen es darüber hinaus ermöglichen, den Nutzen ebenfalls entwickelter Handlungsoptionen zu analysieren, die als potentielle Gegenmaßnahmen zu den durch die Folgen des Klimawandels steigenden Anforderungen an die Verteilnetzbewirtschaftung zum Einsatz kommen können. Im weiteren Verlauf werden die Auswirkungen des Klimawandels auf die ausgewählten Verteilnetzgebiete mithilfe der erarbeiteten Methoden sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht bewertet. Dies stellt die Grundlage für eine umfassende Risikoanalyse der untersuchten Gebiete dar. Ziel der Risikoanalyse ist die Weiterentwicklung der erstellten Klimarisikokarten hin zu Netzrisikokarten, die risikobehaftete Versorgungsstrukturen und Komponenten in den betrachteten Verteilnetzgebieten kennzeichnen. Somit können durch Unwetter verursachte lokale Gefahren für Betriebsmittel wie Kabel, Transformatoren oder Hausanschlüsse ausgemacht werden. Ziel der Untersuchungen ist es, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Netzbewirtschaftung zu benennen, die technisch-wirtschaftlich optimalen Gegenmaßnahmen zu identifizieren, Hürden bei der Umsetzung herauszustellen sowie in den Netzrisikokarten zu markieren, in welchen Risikogebieten die Umsetzung welcher Handlungsoptionen sinnvoll ist.
Das Umweltbundesamt hat im Rahmen eines Sachverständigengutachtens in 2023 die bisher von den Ländern eingesetzten Regionalisierungsverfahren zur Ausweisung nitratbelasteter Gebiete nach der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Ausweisung von mit Nitrat belasteten und eutrophierten Gebieten (AVV Gebietsausweisung - AVV GeA) untersuchen und evaluieren lassen. Im Ergebnis wird deutlich, dass die bisher eingesetzten Verfahren (z.B. Voronoi, IDW), aber auch alternative Ansätze wie Random Forest, für die Ausweisung der Gebiete nur eingeschränkt bzw. gar nicht geeignet sind. Weiterhin wird deutlich, dass nahezu alle bisher eingesetzten Regionalisierungsverfahren die Nitratbelastung tendenziell unterschätzen. Die AVV GeA verlangt von den Bundesländern bis 2028 die Etablierung eines geostatistischen Verfahrens zur Regionalisierung im Rahmen der Gebietsausweisung. Stand jetzt wendet nur Thüringen ein solches Verfahren an, welches aber laut dem Gutachten fachlich nicht mehr dem Stand der Technik entspricht. Im Rahmen des angestrebten Vorhabens soll nun das im Gutachten vorgeschlagene geostatistische Verfahren des Indikator-Krigings konkretisiert und für verschiedene Anwendungsfälle weiterentwickelt werden. Zum einen soll auf Basis des vorgeschlagenen Ansatzes eine deutschlandweite Kulisse der mit Nitrat belasteten Gebiete berechnet und anhand von Realdaten validiert werden. Im Ergebnis ist eine Handlungsanleitung zur Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens zu erarbeiten. Dies dient der Harmonisierung und der Sicherstellung des gegenüber der EU-KOM zugesagten bundesweit einheitlichen Vorgehens zur Ausweisung belasteter Gebiete. Zum anderen soll mit dem Ansatz eine deutschlandweite Karte der Nitratkonzentration des Grundwassers modelliert und mit bestehenden Ansätzen (Random-Forest, AGRUM-DE) verglichen werden. Zusätzlich soll mit der Methode ein Verfahren zur fachlich fundierten Selektion von Standorten für Nitratmessstellen erarbeitet werden.
Erfassung und Bewertung verschiedener Ansätze der Regionalisierung in Regionalplanung und Regionalpolitik im Einzugsbereich des österreichischen Nationalparks Hohe Tauern; Einordnung der Entwicklung in allgemeine Regionalisierungstrends.
Ausgehend von der seit der Mitte der 1980er Jahre zu beobachtenden rapiden Ausweitung der kommerziellen, weltmarktorientierten Aufforstungen in Neuseeland untersucht die Arbeit deren räumliche Differenzierung auf nationaler Ebene, ihre Träger und ihre gesellschaftlichen und wirtschaftspolitischen Hintergründe, die unmittelbar und vordergründig mit der ab 1984 stattfindenden Deregulierung bzw. Liberalisierung der neuseeländischen Volkswirtschaft zusammenhängen. Besonderes Augenmerk wird dabei dem Spannungsfeld 'Globalisierung - Regionalisierung' gewidmet: Der neuseeländische Forstsektor unterliegt einerseits den globalisierenden Einflüssen pazifischer Wirtschaftsverflechtungen, andererseits zeigt er in vielen Facetten spezifische Ausprügungen, deren Ursachen in nationalen und sogar regionalen Eigenheiten wurzeln. Die Arbeit kann nachweisen, dass die historischen Ansätze dieser jüngsten Phase der wald- bzw. forstwirtschaftlichen Entwicklung Neuseelands tief in den kolonialzeitlichen Strukturen und Mentalitäten des 19. Jahrhunderts verankert sind, so dass man geradezu von einer kulturgenetischen Bedingtheit des neuseeländischen Forstsektors und seiner räumlichen Ausprägungen sprechen kann. Der Nachweis solcher Verflechtungen mit anthropogenen, aber auch mit physischen Strukturen und Rahmenbedingungen i.w.S. lässt es als gerechtfertigt erscheinen, die anthropogeographische Teildisziplin der 'Geographie der Wald- und Forstwirtschaft' durch einen integrativer vorgehenden methodischen Ansatz zu ersetzen, der unter der Bezeichnung 'Hylogeographie' der Komplexität wald- und forstwirtschaftsräumlicher Strukturen und Entwicklungen angemessener Rechnung trägt.
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ausweisung landschaftsökologischer Prozessgefügemuster für ein ca. 120 km2 umfassendes Untersuchungsgebiet der Region um Yingtan, Jianxi-Provinz, China. Durch veränderte sozio-ökonomische Rahmenbedingungen werden zunehmend nachhaltige Landnutzungsformen zugunsten gewinnbringender aber bodenvernichtender Erdnussanbauflächen umgewandelt. Im Projekt durchgeführte Untersuchungen zum Landschaftshaushalt dienen der Beurteilung der ökologischen Nachhaltigkeit (Bodenerosion, Wasser- und Nährstoffeffizienz) verschiedener Landnutzungen. Die Forschungsergebnisse bilden die Planungsgrundlagen für eine angepasste Landnutzung, die erforderlich ist, um die Nahrungsversorgung und die wirtschaftliche Existenzgrundlage der Bevölkerung in der Region langfristig zu sichern. Wegen der Repräsentativität des Untersuchungsgebietes besitzen die Ergebnisse überregionale Bedeutung für den dichtbesiedelten SE Chinas. Die Modellierung landschaftsökologischer Prozessgefüge erfolgt mit Hilfe eines Geographischen Informationssystems (GIS) auf Basis von räumlichen Datensätzen zur Landnutzung, Böden und Relief. Ein wichtiger Bestandteil der Modellierung ist hierbei die Simulation von Wasser- und Stoffflüssen. Die Kalibrierung erfolgt über zeitlich hochaufgelöste Messungen hydrologischer und bodenhydrologischer Kennwerte eines repräsentativen ca. 50 ha großen Intensivuntersuchungsgebietes. Die Instrumentierung besteht aus Standorten mit Tensiometern, Neutronensonden, FDR-Sensoren und Erosionsmessparzellen. Darüber hinaus werden die Abflüsse des Kleineinzugsgebietes mit Messwehren erfasst. Flankiert wird die Messwerterfassung durch Untersuchungsreihen zu den Nährstoffen in Boden, Bodenlösung und in dem Wasser der Be- und Entwässerungskanäle.
| Origin | Count |
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| Förderprogramm | 522 |
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| Boden | 395 |
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