El Niño/Southern Oscillation (ENSO) ist die dominate Mode der Klimavariabilität des gekoppelten Ozean-Atmosphäre-Systems im tropischen Pazifik und ergibt sich aus einem komplexen Zusammenspiel zwischen verstärkenden und dämpfenden Feedbacks. Angesichts seiner großen sozioökonomischen Auswirkungen ist es sehr wichtig genau vorherzusagen, wie sich ENSO unter der globalen Erwärmung verändern wird. Obwohl in den letzten Jahrzehnten Verbesserungen bei der Simulation von ENSO erreicht wurden, bleibt eine realistische Darstellung von ENSO und seiner Projektion unter der globalen Erwärmung eine Herausforderung. Die Projektionen von ENSO unterscheiden sich stark zwischen den Klimamodellen, die an den Phasen 3 und 5 des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP3 und CMIP5) teilnehmen. Obwohl diese Modelle ENSO simulieren, der in einfachen Indizes mit Beobachtungen übereinstimmt, unterscheidet sich die zugrunde liegende Dynamik stark von der beobachteten. In Beobachtungen wächst eine anfängliche SST-Anomalie während ENSO-Ereignissen durch windinduzierte Änderungen der Ozeandynamik. Dieser Tendenz wirkt ein dämpfendes Feedback der atmosphärischen Wärmeflüsse entgegen, insbesondere durch die Sonneneinstrahlung (SW) und latenten Wärmeflüsse. In den meisten Klimamodellen ist jedoch das Wind-SST-Feedback zu schwach und das SW-SST-Feedback fehlerhaft positiv, so dass ENSO ein Hybrid aus Wind-getriebener und SW-getriebener Dynamik ist. In den Modellen mit dem größten Fehler trägt der SW-SST-Feedback zum Wachstum der SST-Anomalie in ähnlichem Maße wie das Wind-SST-Feedback bei. In den Klimamodellen existiert ein breites Spektrum an ENSO-Dynamiken, das die große Streuung der ENSO-Projektionen für das 21. Jahrhunderts erklären könnte.Im IMBE21C-Projekt untersuchen wir die Auswirkungen der Modellfehler auf die ENSO-Projektionen. Mit einer neuen Methode, der „Offline Slab Ocean SST“, können wir die Rolle der verstärkenden und dämpfenden Feedbacks quantifizieren. Dafür separieren wir die SST-Änderungen der Wind-getriebenen Meeresdynamik von der durch atmosphärische Wärmeflüsse verursacht werden. In diesem Projekt werden wir diese Methode verwenden, um den Antrieb und die Dämpfung in der beobachteten ENSO-Dynamik zu quantifizieren und mit dem in Klimamodellen simulierten ENSO zu vergleichen, um die Fehler in der simulierten ENSO-Dynamik zu identifizieren und zu quantifizieren. Des Weiteren werden wir den Einfluss der fehlerhaften ENSO-Dynamik auf die Projektionen von ENSO im Klimawandel analysieren, indem wir die Modelle in Gruppen mit realistischer und fehlerhafter ENSO-Dynamik unterteilen. Darüber hinaus werden wir die Gesamtunsicherheit der projizierten ENSO-Amplitudenänderung in Modellunsicherheit, Szenariounsicherheit und Unsicherheit aufgrund interner Variabilität aufteilen. Insgesamt zielt das IMBE21C Projekt darauf ab, durch innovative Methoden die Quellen von Unsicherheiten in ENSO-Projektionen zu identifizieren und diese zu reduzieren.
Verschiedene AKR Prüfverfahren (Performance-Prüfung, Schnelltestverfahren) sollen bewertet und im Hinblick auf Meerwasserbauspezifische Bedingungen entwickelt werden. Aufgabenstellung und Ziel Ein besonders hohes Risiko für das Auftreten einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion im Beton (AKR) besteht bei Meerwasserbauwerken, da hier eine permanente Alkalizufuhr erfolgt. AKR-Schäden und damit verbundene sehr aufwändige Instandsetzungen (siehe Titelbild; Instandsetzung Wehrpfeiler Eidersperrwerk) sind nur zu vermeiden, wenn die Alkalireaktivität der verwendeten Gesteinskörnung im Vorfeld sicher beurteilt werden kann. Daher werden i. d. R. nur als alkaliunempfindlich geltende Gesteinskörnungen eingesetzt. Dazu zählen auch Festgesteine (Splitte) aus Skandinavien, die wegen der regionalen Verfügbarkeit im Meerwasserbau oftmals zum Einsatz kommen. In den letzten Jahrzehnten haben jedoch Schadensfälle gezeigt, dass es auch mit solchen Festgesteinen zu einer AKR kommen kann. Darüber hinaus ist nicht sicher geklärt, inwieweit gegebenenfalls auch feine Gesteinskörnungen bei langer Nutzungsdauer zu einer AKR beitragen können. Zur besseren Bewertung der Verwendbarkeit und Verträglichkeit der Betonausgangsstoffe wurden daher sogenannte Performance-Prüfungen entwickelt (Stark et al. 2006, Borchers et al. 2014), welche neben einer Simulation der Einwirkungen auch die tatsächliche Betonzusammensetzung berücksichtigen. Diese sowie weitere AKR-Prüfverfahren (Prüfung feiner Gesteinskörnungen, Schnellprüfverfahren) sollen im Rahmen des Forschungsvorhabens gezielt weiterentwickelt und optimiert werden. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Eine Reihe bestehender Meerwasserbauwerke haben ein Alter und einen Zustand erreicht, welcher aktuell Instandsetzungs- oder Ersatzbaumaßnahmen erforderlich machen. Im Zusammenhang mit diesen Baumaßnahmen besteht ein hohes Interesse, die im Küstenbereich verfügbaren Betonausgangsstoffe wirtschaftlich und sicher einsetzen zu können. Dies setzt eine belastbare Einschätzung der Alkaliempfindlichkeit dieser Gesteinskörnungen sowie darauf abgestimmte Verwendungsregeln voraus, um die für Verkehrswasserbauwerke aus Beton erforderliche hohe Dauerhaftigkeit über den gesamten Nutzungszeitraum gewährleisten zu können. Untersuchungsmethoden Die Weiterentwicklung der zur Verfügung stehenden AKR-Prüfverfahren umfasst die Überprüfung, Anpassung und Entwicklung von Performance-Prüfungen für verschiedene Festgesteine und feine Gesteinskörnungen sowie die Optimierung von Schnellprüfverfahren. Dafür sind folgende Untersuchungsschritte vorgesehen: 1. Identifikation und Erprobung geeigneter Verfahren zur Charakterisierung der Alkaliempfindlichkeit feiner Gesteinskörnungen: a. Mörtelschnelltest (Alternativverfahren nach Alkali-Richtlinie) b. Natronlaugetest nach Alkali-Richtlinie c. Mineralogische Charakterisierung d. Petrographische Charakterisierung am Dünnschliff 2. Optimierung der im Rahmen von Betoneignungsprüfungen erforderlichen Performance-Prüfverfahren durch Anpassung der Prüfrandbedingungen an die praxisrelevanten Einwirkungen von Meerwasserbauwerken. Die Arbeiten erfolgen im Rahmen einer Kooperation mit dem F. A. Finger-Institut für Baustoffkunde (FIB) der Bauhaus-Universität Weimar.
Traditional Indonesian homegardens harbour often high crop diversity, which appears to be an important basis for a sustainable food-first strategy. Crop pollination by insects is a key ecosystem service but threatened by agricultural intensification and land conversion. Gaps in knowledge of actual benefits from pollination services limit effective management planning. Using an integrative and agronomic framework for the assessment of functional pollination services, we will conduct ecological experiments and surveys in Central Sulawesi, Indonesia. We propose to study pollination services and net revenues of the locally important crop species cucumber, carrot, and eggplant in traditional homegardens in a forest distance gradient, which is hypothesized to affect bee community structure and diversity. We will assess pollination services and interactions with environmental variables limiting fruit maturation, based on pollination experiments in a split-plot design of the following factors: drought, nutrient deficiency, weed pressure, and herbivory. The overall goal of this project is the development of 'biodiversity-friendly' land-use management, balancing human and ecological needs for local smallholders.
This subproject aims to analyze the fragmentation of forest policy at both an international and national level for the selected countries, employing a discourse analysis approach. It is split into two sub-subprojects (SSPs). 'SSPa' conducts an analysis of discursive genealogies of forest policy in Germany, Sweden, and the US. 'SSPb' investigates the history of forest related discourses in three global environmental policy processes (UNFF, CBD, and UNFCCC). In doing so, both SSPs follow a three step procedure: In the first work package, relevant literature is reviewed and a theoretical and analytical framework is developed. In the second work package, empirical data (mostly formal and informal policy documents) are gathered and analyzed. In the third work package, emphasis is placed on the role of political 'elites' in the creation of fragmented forest policy discourses at different levels; in-depth interviews with policy stakeholders and experts add another perspective to the analysis in this work package. The project is expected to develop a new understanding not only of the fragmentation of multi-level and multi-sector forest policy discourses, but also of the way in which 'discourse elites' interact with and within these discourses. The results of the work packages will be published in peer reviewed journals and discussed with policy stakeholders and scientists in conferences and workshops.
Magnetic resonance tomography (MRT) on microcosm soil cores (200 mm Ø) used for CeMiX, comprising naturally stacked subsoil down to 700 mm plus topsoil from CeFiT, will be implemented at a laterally partially open Split 1.5 T magnet, with intended final in-plane spatial resolution of 200 Micro m. Three-dimensional biopore distributions and dynamics of their formation within the cores will be determined non-invasively and compared to complementing CT analyses of SP 2. One major aim is a non-invasive differentiation of the biopores into earthworm- and root system-originating ones and currently air-, water-, root- and earthwormfilled ones, based on NMR relaxation parameters. Attempts will additionally be made to classify different wall coatings of the biopores with regard to their water affinity. Dynamics of water distribution within the microcosm core and its biopore structures, starting from initial values taken from CeFiT (SP 3), will be documented with an in-plane resolution of 5 mm, in parallel to measurements of root growth dynamics for calculation of biomass and root surface area. Special emphasis will be put on the role of the plant root system for a re-distribution of water/D2O (and solutes) between different soil layers. Finally we will attempt MRT-controlled sample collection from the microcosm cores, to get - together with our research unit partners of SPs 4-8 - repeated access to minimally invasively acquired data on nutrient and microorganism distributions in concert with non-invasively collected water and root distribution data as a basis for dynamic modelling of water and solute circuits in SP 10. Beside the microcosm cores, flat rhizotrons as used in SP 3 will be employed to enable measurements of root and shoot hydrostatic pressure profiles with pressure probes, in addition to MRT measurements. In this way water distributions and corresponding driving forces and growth dynamics will be measured altogether in a minimally invasive manner.
Die Schneider & Sohn GmbH & Co. KG wurde 1929 in Blaufelden-Gammesfeld als Steinbruch-Unternehmen gegründet und betätigt sich heute als ein familiengeführtes mittelständisches Unternehmen in den Bereichen Tiefbau, Abbruch, Baustoffhandel, Entsorgung und Transport. Seit mehr als 30 Jahren ist das Unternehmen im Baustoff-Recycling tätig. Trotz rechtlicher Verpflichtung zum selektiven Rückbau von Gebäuden und Infrastrukturen und der damit verbundenen Getrennthaltungspflicht für Rückbaumaterialien fallen in der Praxis stets größere Mengen an gemischten Baurestmassen an, bestehend aus Betonbruch, Ziegelbruch, Leichtbetonbruch, Sand, Mörtel etc. Diese Baurestmassen werden in der Regel aus Kostengründen entweder auf Deponien abgelagert oder nach einer rudimentären Aufbereitung für minderwertige Verwertungsmaßnahmen wie Verfüllungen genutzt. Für eine Aufbereitung z.B. für den Einsatz im Straßenbau war bis vor einigen Jahren die Trockenaufbereitung Stand der Technik, für den hochwertigen Einsatz in hochqualitativem Recyclingbeton ist es heute die noch wenig verbreitete Nassklassierungsaufbereitung von bereits selektiv rückgebautem und aufbereitetem Bauschuttmaterial. Jedoch sind derzeit gemischt anfallende Baurestmassen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Einzelfraktionen kaum hochwertig zu recyceln. Das Projekt geht darüber hinaus mit dem Ziel, sortenreine und hochwertige Korngrößen für den weiteren Einsatz in Recyclingverfahren bereitzustellen. Dafür verbindet das Unternehmen in der neuen Anlage in Rot am See eine hochwertige Nassklassierung mittels Schwertwäsche etc. mit einer innovativen Farb- und Nahinfrarotsortierung. Diese ist mittels einer automatisierten vertikalen Sortierung der aufbereiteten Gesteinskörnungen nicht nur in der Lage, nach Korngrößen-Bandbreiten zu sortieren, sondern auch nach materialspezifischen Einzelfraktionen aufgrund ihrer Farbe und ihrer Beschaffenheit zu trennen (Beton, Ziegel etc.). So ist ein hochwertiges Recycling selbst schwieriger, gemischter Baurestmassen durch die Gewinnung gütegesicherter Gesteinskörnung z.B. für den Einsatz in RC-Beton möglich. Die Umweltentlastungen aus diesem Projekt bestehen aus Primärrohstoffeinsparungen durch die Gewinnung hochwertiger Recycling-Gesteinskörnungen Schonung der Abbaustätten für Kies, Sand, Splitt etc. Schonung von Deponievolumen Bei einem gesamthaften Einsatz von 100.000 Tonnen pro Jahr an mineralischen Reststoffen können bis zu 96.400 Tonnen pro Jahr als Sekundärrohstoffe zurückgewonnen und in diesem Umfang Primärrohstoffe eingespart werden. Zumindest für den Bauschuttbereich ist diese Rückgewinnungsrate sehr anspruchsvoll (ca. 30 bis 40 Prozent höher als bei einer konventionellen Trockenaufbereitungsanlage). Zudem werden sowohl Rohstoffabbauflächen als auch in ähnlicher Größenordnung Deponievolumina für diese Materialmengen eingespart. Insgesamt ergibt die Berechnung eine Flächenersparnis von rund 1.900 Quadratmeter pro Jahr. Da die Anlage in einem geschlossenen Wasserkreislauf geführt wird, fällt künftig auch kein Abwasser mehr an. Bei einem angenommenen CO 2 -Vorteil des R-Betons von 4,00 Kilogramm pro Tonne gegenüber dem Normalbeton (Quelle: www.beton-rc.ch ) könnten durch die Rückgewinnung von jährlich 90.000 Tonnen an RC-Gesteinskörnung rund 360 Tonnen an CO 2 eingespart werden. Das Projekt besitzt großen Modellcharakter, da es auf alle gängigen Bauschuttaufbereitungsanlagen, die derzeit noch nach dem alleinigen Prinzip der Trocken- oder konventionellen Nassaufbereitung arbeiten, übertragbar ist. Für diese Erweiterung kommen derzeit in Deutschland rund 2.640 Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 75,2 Mio. Tonnen Bauschutt in Frage. Branche: Baugewerbe/Bau Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Schneider & Sohn GmbH & Co. KG Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: seit 2024 Status: Laufend
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