s/ressourcheneffizienz/Ressourceneffizienz/gi
Die synthetische Materialchemie steht vor enormen Herausforderungen: Die Energiewende erfordert völlig neue Materialien mit herausragenden Eigenschaften - effektive Fotokatalysatoren für die solargetriebene Wasserstoffentwicklung, effiziente Energiespeichermaterialien, Materialien für Energiekonversion und vieles mehr. Auf der anderen Seite besteht die zwingende Notwendigkeit des ressourcenschonenden Einsatzes von Rohstoffen und Energie durch effizientere Herstellung bekannter und bereits verwendeter Materialien. Hier müssen nachhaltige chemische Prozesse erdacht und entwickelt werden, die bei niedrigerer Temperatur ablaufen, höhere Reinheit und Ausbeute ermöglichen und weniger Abfall produzieren. Eine Erfolg versprechende Option hierfür ist die Nutzung von ionischen Flüssigkeiten (engl. Ionic Liquids, ILs) - organische Salze, die bereits unterhalb 100 Grad Celsius, oftmals sogar bei Raumtemperatur, als hoch polare Flüssigkeiten vorliegen. Die einzigartigen Eigenschaften dieser neuartigen 'Designer-Lösungsmittel' lassen sich durch vielfältige Variation ihrer chemischen Zusammensetzung an das jeweilige Synthesesystem adaptieren. Vielversprechende erste Forschungsergebnisse zeigen, dass unter Nutzung von ILs anorganische Materialien (Metalle, Legierungen, Halbleiter, Hartstoffe, Funktionswerkstoffe etc.) unter Umgebungsbedingungen hergestellt werden können. Dadurch lassen sich Energieeinsatz und technischer Aufwand im Vergleich zu den bisher notwendigen Hochtemperaturprozessen, wie Schmelzreaktionen, Solvothermalsynthesen oder Gasphasenabscheidungen, enorm reduzieren. Zugleich werden chemische Materialsynthesen besser steuerbar, was ebenfalls die Energie- und Rohstoffeffizienz erhöht. Unabhängig davon eröffnen Synthesen in ILs die Möglichkeit, auch völlig neue Niedertemperaturverbindungen mit noch unbekannten chemischen und physikalischen Eigenschaften erstmalig zugänglich zu machen. Tatsächlich lassen sich in diesem frühen Stadium der Forschung noch längst nicht alle wissenschaftlichen, ökonomischen und ökologischen Implikationen abschätzen. Somit sind die Ziele des Schwerpunktprogramms: (1) Etablierung IL-basierter ressourceneffizienter Synthesen für bekannte Funktionsmaterialien, (2) Entdeckung neuartiger, auch unorthodoxer Funktionsmaterialien, die nur durch die Synthesen nahe Raumtemperatur in ILs zugänglich sind, (3) Verständnis der Prinzipien von Auflösung, Reaktion und Abscheidung anorganischer Feststoffe in ILs.
Neue Technologien und Betriebsführungssysteme gelten als entscheidend, um die Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz der Landwirtschaft zu steigern. Jedoch sind unsere Datenquellen, die Auskunft darüber geben, welche Technologien in den Betrieben tatsächlich eingesetzt werden sehr begrenzt. Das macht es schwierig zu beurteilen, ob die Technologien tatsächlich die versprochenen Umwelteffekte erzielen können und schränkt unsere Möglichkeiten ein Technologiediffusion zu untersuchen und zu verstehen. Wir argumentieren, dass Satellitendaten und neuartige Deep Learning-Ansätze derzeit ungenutzte Möglichkeiten bieten, um diese Limitationen zu überwinden. Die vorhandene Literatur hat bereits gezeigt, dass anhand von Satellitendaten Technologien auf Feldebene erkannt werden können. Bislang werden diese Datensätze jedoch nicht in vollem Umfang genutzt, um das Adoptionsverhalten oder Diffusionsprozesse zu untersuchen. Die vorhandenen Datenprodukte bieten zwar erhebliches Potential, sind aber in Bezug auf die von ihnen abgedeckten Regionen/Technologien begrenzt. Eine Ausweitung auf andere Regionen/Technologien ist nur begrenzt möglich, da für das Lernen neuer maschineller Lernmodelle oder die Erweiterung bestehender Modelle in der Regel große Mengen an gelabelten Referenzdaten (d. h. Beobachtungen mit bekannten Referenzinformationen) erforderlich sind, an denen es jedoch häufig mangelt. Die Ziele dieses Projekts sind daher zweifach. Erstens wollen wir vorhandene Datenprodukte aus Satellitendaten nutzen, um Diffusionsprozesse zu untersuchen, insbesondere die Dynamik der Adoption (“Disadoption”) und räumlich Peer-Effekte. Hier können wir einen bestehenden Datensatz für bodenschonender Bodenbearbeitung in den USA nutzen, der aus Satellitendaten abgeleitet wurde. Zweitens zielen wir darauf ab, die Anzahl der benötigten gelabelten Referenzdaten für Deep Learning-Ansätze deutlich zu reduzieren. Dazu wollen wir neuartige Lernverfahren entwickeln und insbesondere untersuchen, ob die Einbeziehung von agronomischen Domänenwissen dazu beitragen kann, die Anzahl der benötigten gelabelten Referenzdaten zu reduzieren. Wir vergleichen die entwickelten Ansätze mit den vorhandenen US-Daten und wenden sie an um neue Datenprodukte für andere Regionen (Deutschland) und Technologien (bodenschonender Bodenbearbeitung und Glyphosateinsatz) zu erstellen. Der Daten werden öffentlich zugänglich gemacht. Wir nutzen sie um die Diffusionsdynamiken von bodenschonender Bodenbearbeitung und Glyphosateinsatz in Deutschland abzuleiten, was einen wichtige Betrag für die aktuelle politische Debatte über diese Technologien liefern kann.
Zielsetzung: Die Stärkung der Eigenversorgung im Bereich Gemüse soll verbessert werden. Dies bietet nicht nur einen ökonomischen Wert durch eine erhöhte regionale Wertschöpfung und ökologische Vorteile kurzer Transportwege, sondern dient auch dazu, der Bevölkerung sowohl eine gesicherte Qualität als auch eine regionale (energieautarke) Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Das Konzept der Vielfaltsgärtnerei verspricht eine ressourcenschonende Bewirtschaftung in Bezug auf Bodenverbrauch, Düngung und Pestizideinsatz. Gleichzeitig wird erwartet, dass durch die bio-intensive Bewirtschaftung der kleinen Flächen der Ertrag, verglichen mit konventionellen Anbausystemen, signifikant höher ist und damit die Ressourceneffizienz gesteigert werden kann. Durch den zum ersten Mal projektierten energieautarken Ansatz ist es möglich, sowohl die Produktion als auch den Vertrieb der Produkte vollständig durch vor Ort produzierte Energie (Photovoltaik, mit Batterien und Smart Grid Anwendungen) zu bewerkstelligen. Durch den low-tech Ansatz (kein Einsatz von Traktoren!) werden keine Arbeitsplätze vernichtet, sondern im Gegenteil hochwertige, regionale, den Ansprüchen einer modernen Gesellschaft gerechte, Arbeitsplätze geschaffen. Die Entwicklung vielfältiger Strukturen auf den Produktionsflächen (Blühflächen, Sträucher und Bäume mit Fruchtnutzung) sorgt nicht nur für die Förderung der Artenvielfalt, das Bestäuben der Nutzpflanzen und die Förderung von Nützlingen, sondern schafft neben der zusätzlichen Lebensmittelproduktion auch ein menschenwürdiges Arbeitsumfeld und damit einen Mehrnutzen. Sowohl durch den Humusaufbau (Kohlenstoffspeicherung) auf den Produktions- und Diversitätsflächen als auch durch die fehlende Verbrennung fossiler Energie, wird die Klimaerwärmung eingebremst und durch das Konzept der Vielfaltsgärtnerei eine aktive Adaptierung an den Klimawandel eingeführt. Durch Bewusstseinsbildung und Vermittlung hat das Projekt auch das Ziel, junge Menschen in die unternehmerische Lebensmittelproduktion zu bringen. Ein besonderes Ziel ist auch das Bewusstsein für die Bedeutung einer hochwertigen und diversen Nahrung für den Gesundheitsbereich zu stärken und vermehrte Forschungstätigkeit und Kooperationen in diesem Sektor auszulösen. Bedeutung des Projekts für die Praxis: Die Eigenversorgung mit Gemüse in Österreich liegt bei nur etwa 60% mit einem stetig ansteigenden Verbrauch. Die derzeit verwendeten Methoden zur Gemüseproduktion in Niederösterreich sind durch sehr hohen technischen Aufwand (Investitionsbedarf!), kombiniert mit hohem Pestizid- und Mineraldüngereinsatz (konventionell) oder hohem mechanischen Aufwand (biologisch) gekennzeichnet. Neue (alte) Methoden erleben in Nordamerika und Teilen Europas einen Aufschwung. Junge Menschen (oft Quereinsteiger) entwickeln ressourcenschonende Methoden mit einem geringen Technik-, aber umso höherem Wissenseinsatz. (Text gekürzt)
Ziel des Projektes ist es, Proteine aus verschiedenen heimischen Leguminosen (Ackerbohne, gelbe Palerbse, braune Linse) durch trockentechnische Verfahren wie Passagenvermahlung und Windsichtung so anzureichern, dass sie bei der Herstellung von Back- und Teigwaren eingesetzt werden können. Dies trägt zur Nutzung bereits bekannter alternativer Proteinquellen sowie der daraus hergestellten Produkte bei und erhöht die Ressourceneffizienz. Durch diese schonenden Verfahren bleibt die Temperatur während der Fraktionierung niedrig, wodurch die Denaturierung der Proteine verhindert wird. Somit bleibt deren Funktionalität erhalten, die für einen Einsatz in z.B. Back- und Teigwaren notwendig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Anreicherung pflanzlicher Proteine aus Leguminosen in herkömmliche Getreide-Mühlenprozesse integriert werden kann, was zur Vermeidung der aufwendigen und energieintensiven Verfahren zur Nassanreicherung von Proteinen führt. Gleichzeitig bleiben bioaktive Substanzen in den für die Lebensmittelherstellung verwendeten Fraktionen erhalten. Als wichtiger Aspekt soll in dem Projekt auch der Einfluss der Passagenvermahlung und Windsichtung auf die mikrobiologische Belastung der Fraktionen betrachtet sowie der Einfluss der proteinangereicherten Fraktionen im Vergleich zu den herkömmlichen Inhaltsstoffen auf die Veränderung im Vorkommen von Mikroorganismen der Lebensmittel untersucht werden.
Das Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter anorganisch-organischer Hybridpolymere, sogenannter bioORMOCER®e, für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie einer gesteigerten Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie weiterer, spezifischer Eigenschaften (z.B.Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz). Die genannten Funktionalisierungen sollen materialsparenddurch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5 Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte anwendungsbedingt höher gewählt, sollen aber mit ca. 10 Masse-% immer noch deutlich unter den bei der klassischen Textilausrüstung üblichen Feststoffauflagen (bis zu 30 Masse-%) liegen. Damit soll zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. Durch die Funktionalisierung von technischen Textilien mit biobasierten Beschichtungen wird es möglich, auch im Bereich technischer Textilien zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus den Bereichen Objekttextilien der Partner Vowalon Beschichtung GmbH Treuen und Naturfasercomposite von der SachsenLeinen GmbH (z.B.für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit auf weitere textile Anwendungen auf.
Agroforstsysteme sind in tropischen Ländern weit verbreitet, werden aber in den gemäßigten Zonen nur selten angewandt. Da solche Mischkulturen im Vergleich zu Monokulturen möglicherweise widerstandsfähiger gegen extreme Witterungsbedingungen wie Trockenheit und Hitzestress sind, könnte die Agroforstwirtschaft in Zukunft aufgrund des Klimawandels an Bedeutung gewinnen. Dieses Projekt ist Teil einer Forschergruppe, die das Potenzial von Agroforstsystemen in gemäßigten Regionen beleuchten soll. Dieses spezifische Teilprojekt untersucht Produktivitätsgradienten und Ressourcennutzungseffizienz in Agroforstsystemen, d. h. potenzielle Veränderungen, die sich von den Baumreihen in die dazwischen angebauten ackerbaulichen Kulturen erstrecken. Zu diesem Zweck werden wir an zwei Standorten Versuche durchführen, bei denen einjährige Kulturen (Winterweizen, Mais, Winterroggen) zwischen Baumreihen angebaut werden, die quer zu einem Hang verlaufen. Im ersten Arbeitspaket wird die Ressourcennutzungseffizienz (Strahlung, Wasser und Nährstoffe) in Gradienten senkrecht zu den Baumreihen untersucht. Dies umfasst die Erfassung und Analyse des Pflanzenwachstums, der Biomassebildung und der Erträge, physiologische Vegetationsindizes, eingehende Analysen der photosynthetischen Leistung, der Nährstoffaufnahme und physiologischer Indikatoren für Wasserstress. Im zweiten Arbeitspaket werden wir die Bewirtschaftungsoptionen (Sorte und Düngung) variieren und ihre Auswirkungen auf die Ressourcennutzungseffizienz entlang der ermittelten Gradienten untersuchen. Der Schwerpunkt dieses Teilprojekts wird auf Indikatoren für die Nährstoffnutzungseffizienz liegen. Im dritten Arbeitspaket werden wir die Heterogenität innerhalb des Anbausystems untersuchen, die durch die Baumreihen mit Unterholzvegetation in Ackerland verursacht wird. Dazu gehört eine umfassende Analyse der Ertragsheterogenität durch die Beerntung von 400 bis 900 Teilparzellen, gefolgt von einer statistischen Analyse der Ertragsheterogenität. Das letzte Arbeitspaket wird einen Modellierungsrahmen entwickeln, um die Auswirkungen mehrerer Stressoren auf Pflanzen in agroforstwirtschaftlichen Systemen zu bewerten und insbesondere die Wechselwirkungen zwischen den Stressoren zu untersuchen. Insgesamt wird dieses Projekt die Gradienten der Ernteerträge und der Ressourcennutzungseffizienz in Agroforstsystemen der gemäßigten Zonen, in noch nie dagewesener Tiefe untersuchen und damit die breitere Anwendung der Agroforstwirtschaft als Maßnahme zur Sicherung der Ernährungssicherheit unter dem globalen Klimawandel befördern.
Zielsetzung Im Mittelpunkt des Projektes stehen zum einen die Anliegen und Herausforderungen der österreichischen LandwirtInnen, zum anderen der nötige Handlungsbedarf in den Bereichen Grundwasserschutz, Luftreinhaltung und Sozialverträglichkeit in Zusammenhang mit der Gülleverbringung. So gliedern sich die Ziele des Projektes wie folgt: - Verringerung der Grundwasserbelastung als Folge der Wirtschaftsdüngerausbringung - Verringerung der Feinstaub- und Geruchsbelastung als Folge der Ammoniakabgasung - Ermöglichung einer zeitlich flexiblen und pflanzenbaulich angepassten Düngung - Entlastung der LandwirtInnen durch die Verringerung von Arbeitsspitzen durch die Wirtschaftsdüngerausbringung - Reduktion der Notwendigkeit zur Errichtung von zusätzlichen Lagerkapazitäten - Entlastung der Bodenstruktur und des Bodenlebens durch geteilte Düngergaben - Verbesserung der Sozialverträglichkeit durch Reduktion der Geruchsemissionen während der Gülleausbringung - Schaffung einer langfristigen Alternative zur betrieblichen Existenzsicherung und betriebswirtschaftlichen Entlastung auf landwirtschaftlicher Ebene - Aufbereitung der Ergebnisse und gezielte regionale und globale Verbreitung Aktuell sind in Österreich 94 % der gesamten Ammoniakemissionen der Landwirtschaft zuzuschreiben, wobei davon allein etwa 50 % auf die Ausbringung von Wirtschaftsdünger fallen. Daneben ist das österreichische Grundwasser an einigen Hotspots durch die Folgen der landwirtschaftlichen Düngung mehr oder minder stark belastet. Es müssen dringend Lösungen gefunden werden, um nicht nur die Auflagen der NEC-Richtlinie und der NAP-Verordnung zu erfüllen, sondern auch den Forderungen der Gesellschaft nach einer sozialverträglicheren Landwirtschaft nachzugehen. Das Projekt 'Ammosafe' hat zum Ziel, Ammoniumstickstoff aus Gülle zu entfernen und daraus einen eigenen Dünger herzustellen. Damit soll die landwirtschaftliche Verbringung von Gülle zeitlich flexibler, sowie durch die Reduktion unerwünschter Emissionen in die Luft (Ammoniak, Lachgas) und in Gewässer (Nitrat) umweltschonender, bodenschonender und sozial verträglicher werden. So erfüllt das Projekt vorrangig die Vorgaben des Leitthemas 1 beziehungsweise des Schwerpunktbereichs 4b der strategischen Ziele in LE 2020. Daneben werden auch noch Zielsetzungen weiterer Leitthemen beziehungsweise strategischer Ziele in LE 2020 erfüllt: Der im Zuge der Aufbereitung gewonnene Flüssigdünger (Ammoniumsulfat) kann je nach Bedarf entweder in der Umgebung verkauft oder gezielt an die jeweilige Kulturart angepasst auf dem eigenen Betrieb eingesetzt werden. So eröffnet sich für die LandwirtInnen die Möglichkeit, nachhaltig den Zukauf von Düngemitteln einzusparen. Damit ermöglicht diese Vorgehensweise auch die im Leitthema 2 und im Schwerpunktbereich 5b angesprochene effizientere stoffliche Ressourcennutzung des Betriebsmittels Gülle. (Text gekürzt)
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 3693 |
| Europa | 7 |
| Global | 1 |
| Kommune | 1 |
| Land | 171 |
| Weitere | 388 |
| Wirtschaft | 10 |
| Wissenschaft | 683 |
| Zivilgesellschaft | 169 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Ereignis | 16 |
| Förderprogramm | 3413 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 675 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 23 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 718 |
| Offen | 3409 |
| Unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 3854 |
| Englisch | 599 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 8 |
| Bild | 42 |
| Datei | 8 |
| Dokument | 310 |
| Keine | 2242 |
| Webseite | 1692 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 4129 |
| Lebewesen und Lebensräume | 2665 |
| Luft | 1882 |
| Mensch und Umwelt | 4130 |
| Wasser | 1515 |
| Weitere | 4130 |