Veranlassung Als Beitrag zu den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen (Sustainable Development Goals, SDGs), insbesondere SDG 6 – Wasser und Sanitätsversorgung, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Fördermaßnahme "Globale Ressource Wasser" (GRoW) initiiert. OUTLAST wird über die BMBF-Fördermßnahme GRoW als Folgeprojekt finanziert. In OUTLAST wird ein Modellsystem entwickelt, das aus drei Teilmodellen besteht: (1) Bias-Korrektur der globalen saisonalen Vorhersageprodukte SEAS5 (BSCD), (2) dem globalen hydrologischen Modell WaterGAP und (3) dem globalen Ernte-Wasser-Modell GCWM. Diese Modellsysteme und ihre Umgebung werden zurzeit in verschiedenen Forschungsinstituten entwickelt: Karlsruher Institut für Technologie (BSCD), Goethe-Universität Frankfurt (WaterGAP) und Georg-August-Universität Göttingen (GCWM). Trotz der erfolgreichen Entwicklung zahlreicher innovativer und hochmoderner Modellierungssysteme im akademischen Bereich ist die dauerhafte Umsetzung der Ergebnisse vieler Forschungs- und Entwicklungsprojekte nach dem Projektende nicht möglich, da die Überführung in ein operationelles System eine Herausforderung darstellt. Der Knackpunkt liegt darin, dass der Transfer von wissenschaftlichen Innovationen in die Praxis in der Regel mit einem hohen Aufwand für den Aufbau einer geeigneten IT-Infrastruktur verbunden ist, der viele Jahre dauert und für den nicht alle Forschungseinrichtungen über die notwendigen Kapazitäten und Ressourcen verfügen. In OUTLAST wird erprobt, wie dieser Technologietransfer von der Forschungsidee hin zum Operationierungsbetrieb erleichtert und beschleunigt werden kann. Dafür wird eine Cloud-Ready-Lösung eingesetzt. Dies bedeutet, dass die Software-Komponenten (also das operationelle Vorhersagesystem) als Container (ein eigenständiges, ausführbares Softwarepaket, das alles enthält, was zur Ausführung einer Anwendung erforderlich ist, z. B. Docker) sowohl auf traditionellen Recheninfrastrukturen laufen können als auch auf Cloud-Infrastruktur (z. B. Amazon EC2) orchestriert werden können. Dieser Ansatz bietet viele Vorteile: (i) einen nahtlosen Übergang von OUTLAST in den Betrieb, (ii) die Vermeidung jeglicher Konflikte mit dem Host-Betriebssystem und (iii) Gewährleistung eines schnellen Reboot-Systems beim Ausfall einer der Server, um das System wieder hochzufahren. Weiterhin erleichtern systematische Dokumentationen des Systems, aber auch Implentierungen von IT-Sicherheitsvorgaben sowie Kostenschätzungen für einen dauerhaften Betrieb einen späteren Transfer in eine operationelle und dauerhafte Umgebung. Um sicherzustellen, dass das Vorhersagesystem den Bedürfnissen von Endnutzern und politischen Entscheidungsträgern aus verschiedenen Sektoren auf globaler Ebene entspricht, wird OUTLAST zuerst in datenarmen und grenzüberschreitenden Wassereinzugsgebieten angewendet. Die Pilotnutzer aus den Regionen Viktoriasee und Zentralasien werden sich gemeinsam mit dem Projektteam an der Entwicklung des Systems beteiligen. Dazu ist es notwendig, im Rahmen des Projektes verschiedene Stakeholderdialoge durchzuführen. Ziele Ziel des Gesamtprojektes ist die Bereitstellung von sechsmonatigen globalen Dürrevorhersagen in Monatsschritten anhand von Bias-korrigierten SEAS5-Daten. Ziele des Teilprojektes von ICWRGC/BfG: - operationelle Bereitstellung von globalen saisonalen, hydrometeorologischen Dürrevorhersagen, basierend auf einer flexiblen Cloud-Lösung, die eine hohe Portabilität liefert. - Erstellung eines Umsetzungskonzeptes für einen anschließenden Dauerbetrieb, damit eine staatliche Behörde die erforderlichen Ressourcen frühzeitig einwerben und den Betrieb zeitnah übernehmen kann.
Breakthroughs in computing have led to the development of new generations of Earth Systems Models, which provide detailed information on how our planet may locally respond to the ongoing global warming, with unprecedented spatial and temporal resolutions of 1 km and a few minutes, respectively. This massive climate data may be of little value, if not utilized by engineers who are involved in developing technical solutions for real-world challenges. Engineers stand to benefit from seizing this opportunity and by incorporating climate data in engineering designs, solutions, and practices. This benefit is precisely the key driving force for founding the Research Training Group (RTG) on Climate-informed Engineering (CIE) as an emerging interdisciplinary field of research integrating state-of-the-art climate information with engineering education. A structured training strategy is designed in the RTG featuring a broad range of educational activities to facilitate training and promote early-career researchers who will contribute to developing the next generation of engineering solutions that are adaptive to climate. In doing so, we will integrate a new generation of climate models in our training through the active involvement of the Max-Planck Institute for Meteorology (MPI-M), an internationally renowned organization at the forefront of global efforts on climate models. Furthermore, the RTG offers a joint PhD program between TUHH and the United Nations University Institute for Water, Environment and Health (UNU-INWEH). Hence, the PhD candidates will benefit from the interactions with renowned experts at UNU and the UN on a variety of topics related to United Nations Sustainable Development Goals, which is at the heart of our RTG. The RTG will utilize engineering science and innovative approaches to develop new materials, processes, and predictive capabilities to help people, businesses, and ecosystem in the face of climate change. The RTG will include three main Research Areas, namely CIE for Built Environment, CIE for Process Engineering and CIE for Sustainable Resource Management and Environment. Ten projects are designed in the first funding phase, covering a wide range of topics, spanning from influence of climate on renewable resources and food engineering to developing novel materials for latent heat storage. The projects will couple indoor and outdoor climates based on Internet-of-Things technologies and will develop predictive capabilities for water and food security. All the principal investigators and PhD candidates share the common goal of employing new-generation climate information to devise strategies for mitigating climate change. This interdisciplinary RTG is the first of its kind, ultimately enabling engineers to build infrastructure and to develop new materials and processes that are informed by the climate data, which will be an increasingly important dimension of engineering education in the 21st century.
Die Grundlage für Leben auf der Erde sind intakte Ökosysteme. Daher stellt die Umsetzung von SDG 15 'Leben an Land' eines der zentralen Ziele der Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung auf EU-Ebene dar. Aktuelle Bestandsaufnahmen (z.B. Eurostat 2020) zeigen, dass die EU in den letzten 5 Jahren nur moderate Fortschritte bei der Umsetzung von SDG 15 erzielt hat und so ist der Zustand der Ökosysteme sowie der Biodiversität in der EU besorgniserregend. Die EU-Mitgliedsstaaten sind derzeit noch weit davon entfernt, ihre hier gesteckten Ziele zu erreichen. Eines der Ziele des 'European Green Deal' der Europäischen Kommission ist der Erhalt und die Wiederherstellung von Ökosystemen und Biodiversität. Vor diesem Hintergrund wurden eine Reihe von Strategien angekündigt oder bereits veröffentlicht, welche einen Beitrag zur Erreichung von SDG 15 leisten sollen, wie z.B. die 'EU-Biodiversitätsstrategie für 2030', die 'Vom Hof auf den Tisch'-Strategie, oder die neue 'EU-Forststrategie' oder die Aktualisierung der EU-Bodenschutzstrategie. Andere Maßnahmen, wie die Gemeinsame Agrarpolitik der EU, stehen diesem Ziel eher entgegen). Inwieweit die EU die Umsetzung von SDG 15 auch in den Mittelpunkt ihrer Green Recovery Programme stellt (sowohl in Bezug auf Maßnahmen innerhalb der EU als auch innerhalb ihrer weltweiten Wertschöpfungsketten), ist derzeit noch offen. Mit diesem Vorhaben sollen die unterschiedlichen und sich teilweise widersprechenden Ziele, Strategien, und Maßnahmen, Instrumente und Indikatoren auf EU-Ebene untersucht werden und Ansatzpunkte für eine kohärente und wirksame Umsetzung der Maßnahmen zur Erreichung von SDG 15 bis 2030 identifiziert werden. Neben der Analyse der Strategien und Maßnahmen sollen mit Hilfe eines Stakeholder-Mappings zunächst relevante Akteursgruppen in der EU identifiziert werden. Durch Leitfadeninterviews und Workshops soll untersucht werden, welche Akteure welche Maßnahmen zur Umsetzung von SDG 15 auf vers. Ebenen erfolgreich durchführen.
Die Grundlage für Leben auf der Erde sind intakte Ökosysteme. Daher stellt die Umsetzung von SDG 15 'Leben an Land' eines der zentralen Ziele der Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung auf EU-Ebene dar. Aktuelle Bestandsaufnahmen (z.B. Eurostat 2020) zeigen , dass die EU in den letzten 5 Jahren nur moderate Fortschritte bei der Umsetzung von SDG 15 erzielt hat und so ist der Zustand der Ökosysteme sowie der Biodiversität in der EU besorgniserregend. Die EU-Mitgliedsstaaten sind derzeit noch weit davon entfernt, ihre hier gesteckten Ziele zu erreichen. Eines der Ziele des 'European Green Deal' der Europäischen Kommission ist der Erhalt und die Wiederherstellung von Ökosystemen und Biodiversität. Vor diesem Hintergrund wurden eine Reihe von Strategien angekündigt oder bereits veröffentlicht, welche einen Beitrag zur Erreichung von SDG 15 leisten sollen, wie z.B. die 'EU-Biodiversitätsstrategie für 2030', die 'Vom Hof auf den Tisch'-Strategie, oder die neue 'EU-Forststrategie' oder die Aktualisierung der EU-Bodenschutzstrategie. Andere Maßnahmen, wie die Gemeinsame Agrarpolitik der EU, stehen diesem Ziel eher entgegen). Inwieweit die EU die Umsetzung von SDG 15 auch in den Mittelpunkt ihrer Green Recovery Programme stellt (sowohl in Bezug auf Maßnahmen innerhalb der EU als auch innerhalb ihrer weltweiten Wertschöpfungsketten), ist derzeit noch offen. Mit diesem Vorhaben sollen die unterschiedlichen und sich teilweise widersprechenden Ziele, Strategien, und Maßnahmen, Instrumente und Indikatoren auf EU-Ebene untersucht werden und Ansatzpunkte für eine kohärente und wirksame Umsetzung der Maßnahmen zur Erreichung von SDG 15 bis 2030 identifiziert werden. Neben der Analyse der Strategien und Maßnahmen sollen mit Hilfe eines Stakeholder-Mappings zunächst relevante Akteursgruppen in der EU identifiziert werden. Durch Leitfadeninterviews und Workshops soll untersucht werden, welche Akteure welche Maßnahmen zur Umsetzung von SDG 15 auf vers. Ebenen erfolgreich durchführen.
Die Verwirklichung der globalen Nachhaltigkeitsziele (SDGs) der Vereinten Nationen wird maßgeblich davon abhängen, dass Digitalisierung zur Verwirklichung der SDGs genutzt wird und gleichzeitig selbst dem Postulat der Nachhaltigkeit verpflichtet ist. Die insgesamt für eine nachhaltige Entwicklung notwendige Transformation aller Bereiche von Wirtschaft und Gesellschaft kann nur durch die enge Verzahnung von Digitalisierung und Nachhaltigkeit erreicht werden. Deshalb muss moderne industrielle Wertschöpfung ökologisch nachhaltig produzieren. Die Digitalisierung ist ein entscheidendes Instrument dafür. Um die wichtigsten Stellschrauben für die notwendigen Transformationsprozesse zu identifizieren führt das UBA ein Eigenforschungsprojekt durch um gemeinsam mit der Plattform Industrie 4.0 Forschung im Verständnis der Co-Kreation zu betreiben. Ziel der Forschung ist es die Potenziale von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz (KI) für nachhaltige, das heißt dem Ziel der Dekarbonisierung und Umwelt- und Ressourcenschonung verpflichtete und gleichzeitig wettbewerbsfähige industrielle Wertschöpfung zu identifizieren und in der Öffentlichkeit zu kommunizieren. Zentrale Zielsetzungen sind deshalb 1) die Identifikation und Kommunikation von Best Practices mit Gamechanger-Potenzial, vor allem Tools, Technologien, Prozesse und Anreizsysteme, die übertragbar und skalierbar sind, und 2) die Identifikation fehlender Best Practices im Sinne von 1) und deren Entwicklung. Ein besonderer Fokus liegt auf den Möglichkeiten von KI und Digitalisierung als Mittel zur Steigerung der Energieeffizienz, für den Wechsel von fossilen zu erneuerbaren Energieträgern und zur Stärkung der zirkulären Wirtschaft. Aufbauend auf dem Projekt soll die öffentliche Diskussion durch die Nutzung verschiedener Kommunikationsformate (Workshops, Veröffentlichungen etc.) vorangebracht werden.
LEARNFORCLIMATE unterstützt Lernprozesse, die das gleichzeitige Erreichen mehrerer waldbezogener Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) und EU-Ziele ermöglichen, während gleichzeitig auf klimawandelbedingtem Stress und Störungen reagiert wird. Die europäischen Wälder erbringen vielfältige Ökosystemleistungen und sind ein wichtiger Lebensraum für die biologische Vielfalt. Sie spielen zudem eine Schlüsselrolle beim Übergang der Gesellschaft zu einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft. Allerdings werden sie zunehmend durch den Klimawandel und Störungen wie Dürre, Stürme, Feuer und Schädlingskalamitäten beeinträchtigt. Entscheidungsträger, Waldbesitzer und -bewirtschafter müssen lernen, Wälder unter den sich ändernden Bedingungen nutzbringend für die Gesellschaft weiter zu bewirtschaften. LEARNFORCLIMATE erforscht mit einem sozial-ökologischen Ansatz die Voraussetzungen für das Lernen und die Zielerreichung in Zusammenarbeit mit Akteuren aus Politik und Waldbewirtschaftung: i) Was sind die Voraussetzungen für politisches Lernen auf nationaler Ebene, und wie beeinflussen klimawandelbedingter Stress und Störungen den politischen Wandel und die Erreichung waldbezogener politischer Ziele und SDGs? ii) Wie reagieren Waldbesitzer und -bewirtschafter auf die vielfältigen politischen Ziele, Instrumente und Anforderungen an Ökosystemleistungen im Kontext von klimabedingtem Stress und Störungen? iii) Wie beeinflussen alternative politische Ziele, Instrumente und unterschiedliche Verhaltensweisen die langfristigen Ökosystemleistungen des Waldes und die biologische Vielfalt, und welche Synergien und Konflikte zwischen verschiedenen Zielen und SDGs treten dabei auf? iv) Welche politischen Instrumente, wissenschaftlichen Erkenntnisse und Formen der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Praxis und Politik unterstützen das Lernen zur Förderung einer nachhaltigen und multifunktionalen Waldbewirtschaftung unter klimabedingtem Stress und Störungen?
LEARNFORCLIMATE unterstützt Lernprozesse, die das gleichzeitige Erreichen mehrerer waldbezogener Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) und EU-Ziele ermöglichen, während gleichzeitig auf klimawandelbedingtem Stress und Störungen reagiert wird. Die europäischen Wälder erbringen vielfältige Ökosystemleistungen und sind ein wichtiger Lebensraum für die biologische Vielfalt. Sie spielen zudem eine Schlüsselrolle beim Übergang der Gesellschaft zu einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft. Allerdings werden sie zunehmend durch den Klimawandel und Störungen wie Dürre, Stürme, Feuer und Schädlingskalamitäten beeinträchtigt. Entscheidungsträger, Waldbesitzer und -bewirtschafter müssen lernen, Wälder unter den sich ändernden Bedingungen nutzbringend für die Gesellschaft weiter zu bewirtschaften. LEARNFORCLIMATE erforscht mit einem sozial-ökologischen Ansatz die Voraussetzungen für das Lernen und die Zielerreichung in Zusammenarbeit mit Akteuren aus Politik und Waldbewirtschaftung: i) Was sind die Voraussetzungen für politisches Lernen auf nationaler Ebene, und wie beeinflussen klimawandelbedingter Stress und Störungen den politischen Wandel und die Erreichung waldbezogener politischer Ziele und SDGs? ii) Wie reagieren Waldbesitzer und -bewirtschafter auf die vielfältigen politischen Ziele, Instrumente und Anforderungen an Ökosystemleistungen im Kontext von klimabedingtem Stress und Störungen? iii) Wie beeinflussen alternative politische Ziele, Instrumente und unterschiedliche Verhaltensweisen die langfristigen Ökosystemleistungen des Waldes und die biologische Vielfalt, und welche Synergien und Konflikte zwischen verschiedenen Zielen und SDGs treten dabei auf? iv) Welche politischen Instrumente, wissenschaftlichen Erkenntnisse und Formen der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Praxis und Politik unterstützen das Lernen zur Förderung einer nachhaltigen und multifunktionalen Waldbewirtschaftung unter klimabedingtem Stress und Störungen?
Zielsetzung: Die auch hierzulande zunehmenden Dürreperioden und sinkenden Grundwasserstände rücken das Thema wassereffiziente Nahrungsmittelproduktion vermehrt in den Fokus. Dennoch fehlt im laufenden Schulbetrieb häufig der Bezug oder die Möglichkeit, zusammenhängende Prozesse praxisnah zu erkunden, zu erleben und zu verstehen. Schülerinnen und Schülern diese wichtigen Lernprozesse zu ermöglichen und im Sinne des BNE-Ansatzes interdisziplinäre, reflexive und forschende Gestaltungskompetenzen an Schulen zu fördern, ist wesentlicher Inhalt des vorliegenden Projekts 'WasserFarm'. Zentrale Bestandteile der 'WasserFarm' sind die Schulung von Lehrpersonal, die Vermittlung von Basiswissen der hydroponischen Kultivierung und systemspezifischer Inhalte mit MINT-Bezug sowie die Unterstützung eines partizipativen Lern- und Verständnisprozesses von Schülerinnen und Schülern bezüglich globaler Nachhaltigkeit. Hydroponik ist eine erdlose und damit standortunabhängige Anbaumethode von Pflanzen. Die Pflanzen werden dabei durch eine Nährstofflösung mit allen wichtigen Nährstoffen versorgt. Durch die kontinuierliche Wiederverwendung des Wassers, also die Kreislaufführung dieser wasserbasierten Nährstofflösung, zeichnet sich der hydroponische Anbau durch eine hohe Ressourceneffizienz und die Vermeidung von umweltbelastenden Nährstoffüberschüssen, Pestiziden, Insektiziden und Herbiziden aus. Ziel des Projektes ist es, durch ein objektbezogenes interdisziplinäres Schulungskonzept einen Lernrahmen zu schaffen, in dem Schülerinnen und Schülern durch Partizipation und Mitgestaltung fächerübergreifende Themen wie die nachhaltige Lebensmittelproduktion, Funktionsweisen von Kreislauftechnologien, Nährstoff- und Wasserkreisläufe, Ressourceneffizienz erlernen und so ein Bewusstsein für globale Herausforderungen und Lösungsansätze im Sinne der Sustainable Development Goals entwickeln können. Darüber hinaus soll den Schülerinnen und Schülern das Wissen und die Mittel mitgegeben werden, um auch eigenständig eine Hydroponikanlage einrichten und betreiben zu können. Dadurch sollen deren Nachhaltigkeits- und Gestaltungskompetenzen gefördert und ein Bewusstsein für globale Herausforderungen und Lösungsansätze in Zeiten des Klimawandels geweckt werden. Das Projekt wird an drei Pilotschulen in zwei Bundesländern (Brandenburg, Schleswig-Holstein) durchgeführt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 523 |
| Kommune | 1 |
| Land | 125 |
| Wissenschaft | 1 |
| Zivilgesellschaft | 12 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 5 |
| Ereignis | 21 |
| Förderprogramm | 254 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 261 |
| unbekannt | 111 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 378 |
| offen | 272 |
| unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 574 |
| Englisch | 122 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 9 |
| Datei | 9 |
| Dokument | 96 |
| Keine | 361 |
| Multimedia | 1 |
| Unbekannt | 4 |
| Webseite | 245 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 423 |
| Lebewesen und Lebensräume | 438 |
| Luft | 300 |
| Mensch und Umwelt | 653 |
| Wasser | 273 |
| Weitere | 593 |