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Betriebsoptimierung, -monitoring und Transfer im Energetischen Nachbarschaftsquartier Helleheide, Teilvorhaben: Betriebsführungsoptimierung von Energieanlagen unter besonderer Berücksichtigung von unsicheren Prognosen, Optimierung bezüglich multipler Kriterien

Im zukünftigen Energiesystem mit 100% erneuerbaren Energien ist es essentiell die dezentrale Sektorenkopplung von Strom, Wärme und Elektromobilität auf Quartiersebene effizient zu vernetzen. Das ist besonders relevant für die Nutzbarmachung und Realisierung lokaler netzdienlicher Flexibilitätspotenziale für die Systemstabilität, als auch für die sichere digitale Kommunikation sowie die Akzeptanz und verstetigte Anwendung der Konzepte abseits von Pilotprojekten. Als Basis für die Evaluation stimmiger Konzepte und Planungen werden aber konkrete (Mess-) Daten und Informationen aus der Nutzungsphase eines Quartiers benötigt. Das innovative Reallabor Helleheide bietet dazu die einmalige Gelegenheit, zu untersuchen, was nach der Konzeptionierung, dem Aufbau im Quartier und der ersten Inbetriebnahme geschieht, z. B. inwiefern geplante Synergien sich realisieren und in welchem Maße die Akzeptanz der vielfältigen Stakeholder auch im Betrieb eine Rolle spielt. Das Vorhaben knüpft daher als Phase 2 an das vom BMWK und BMBF geförderte Vorhaben 'Energetisches Nachbarschaftsquartier Fliegerhorst Oldenburg' mit dem Förderkennzeichen 03SBE111 an. Die längerfristigen Akteursbeziehungen sind im Reallabor Helleheide dabei von zentraler Bedeutung. Hervorzuheben sind neben der vertrauensvollen und konstruktiven Zusammenarbeit zwischen Projektteam und Akteuren im Quartier (Bewohner*innen, Planer*innen und Entwickler*innen, Handwerker*innen, Wissenschaftler*innen) besonders die Einmaligkeit des erreichten Energieversorgungssystems sowie die Diversität im Bereich der Bewohnerstrukturen. Während des Projekts wird der Betrieb der Energieanlagen optimiert und gemonitort, welcher insbesondere durch Unsicherheiten bei der lokalen Energieerzeugung aber auch dem Nutzerverhalten geprägt ist. Hierbei kommen Algorithmen zum Einsatz die schon bei der Konzepterstellung verwendet wurden, um Emissionen zu reduzieren und zu vermeiden. Weiter erfolgt ein Abgleich der Modelle unter Nutzung der Messdaten.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), NAWDEX - North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment

The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment (NAWDEX) aims to provide the foundation for future improvements in the prediction of high impact weather events over Europe. The concept for the field experiment emerged from the WMO THORPEX program and contributes to the World Weather Research Program WWRP in general and to the High Impact Weather (HIWeather) project in particular. An international consortium from the US, UK, France, Switzerland and Germany has applied for funding of a multi-aircraft campaign supported by enhanced surface observations, over the North Atlantic and European region. The importance of accurate weather predictions to society is increasing due to increasing vulnerability to high impact weather events, and increasing economic impacts of weather, for example in renewable energy. At the same time numerical weather prediction has undergone a revolution in recent years, with the widespread use of ensemble predictions that attempt to represent forecast uncertainty. This represents a new scientific challenge because error growth and uncertainty are largest in regions influenced by latent heat release or other diabatic processes. These regions are characterized by small-scale structures that are poorly represented by the operational observing system, but are accessible to modern airborne remote-sensing instruments. HALO will play a central role in NAWDEX due to the unique capabilities provided by its long range and advanced instrumentation. With coordinated flights over a period of days, it will be possible to sample the moist inflow of subtropical air into a cyclone, the ascent and outflow of the warm conveyor belt, and the dynamic and thermodynamic properties of the downstream ridge. NAWDEX will use the proven instrument payload from the NARVAL campaign which combines water vapor lidar and cloud radar, supplemented by dropsondes, to allow these regions to be measured with unprecedented detail and precision. HALO operations will be supported by the DLR Falcon aircraft that will be instrumented with wind lidar systems, providing synergetic measurements of dynamical structures. These measurements will allow the first closely targeted evaluation of the quality of the operational observing and analysis systems in these crucial regions for forecast error growth. They will provide detailed knowledge of the physical processes acting in these regions and especially of the mechanisms responsible for rapid error growth in mid-latitude weather systems. This will provide the foundation for a better representation of uncertainty in numerical weather predictions systems, and better (probabilistic) forecasts.

ÖKOPROFIT-Einsparergebnisse

Bei ÖKOPROFIT® (ÖKOlogisches PROjekt Für Integrierte Umwelt-Technik) handelt es sich um ein Umweltberatungsprogramm, das Unternehmen und Einrichtungen durch vorsorgenden Umweltschutz wirtschaftlich stärkt. Das Programm steht für die Zusammenarbeit von Kommunen, Unternehmen sowie Einrichtungen und Fachleuten, welche die hierdurch entstehenden Synergieeffekte nutzen. Ziel ist es, dass die teilnehmenden Betriebe und Einrichtungen ihre Ressourcen effizient einsetzen und gebrauchen. Durch ein System koordinierter umwelt- und ressourcenschonender Maßnahmen wird es Unternehmen sowie Einrichtungen ermöglicht, ihre Betriebskosten zu senken. Ein Hauptaugenmerk liegt hierbei auf der Reduktion des Energie- und Wasserverbrauchs sowie der Abfallreduktion und der Erhöhung der Materialeffizienz, auch als Beitrag zum Klima- und Umweltschutz. Das MUNV NRW fördert seit dem Jahr 2000 die Kommunen aus NRW bei der Entwicklung und Umsetzung von ÖKOPROFIT-Projekten in Ihrer Region. Im Rahmen der Bewilligung durch das Umweltministerium liegen Name und Anzahl der geförderten Kommunen/Kreise und die Name und Anzahl der beteiligten Unternehmen vor.

Klimawandel Klimawandel kompakt : Klimaanpassung

Klimaanpassung ist notwendig, um rechtzeitig auf die nicht mehr vermeidbaren Auswirkungen des Klimawandels reagieren zu können. Das Ziel ist dabei, sich so auf das ändernde Klima bzw. dessen Folgen einzustellen, dass Schäden weitestgehend vermieden oder zumindest vermindert werden können. Zahlreiche „Initiativen und Maßnahmen“ sorgen bereits dafür, dass die Empfindlichkeit natürlicher und menschlicher Systeme gegenüber tatsächlichen oder erwarteten Auswirkungen der Klimaänderung verringert werden. Den internationalen Forschungsstand zum Klimawandel und seinen Risiken sowie zu möglichen beziehungsweise notwendigen Anpassungsstrategien fasst der Weltklimarat IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) in seinen regelmäßig veröffentlichten Sachstandsberichten zusammen und bewertet diese aus wissenschaftlicher Sicht. IPCC Zwar ist Deutschland neben vielen anderen Staaten dabei, seine Treibhausgasemissionen zu senken und den Klimaschutz voran zu treiben. Trotzdem ist und bleibt die Anpassung an die Folgen des Klimawandels eine wichtige Aufgabe, die angesichts zunehmender klimatischer Auswirkungen immer bedeutender wird. Dies betrifft nicht nur das Land, sondern vor allem die Kommunen, die entsprechende Maßnahmen vor Ort umsetzen. Die alte Bundesregierung hatte bereits 2008 die "Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel" beschlossen, welche durch die neue Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel 2024 abgelöst wurde. Der zugehörige „ Aktionsplan Anpassung IV “ stellt die laufenden und künftigen Maßnahmen des Bundes zur ⁠Anpassung an den Klimawandel⁠ dar. Begleitet wird die DAS durch ein Berichtswesen, auf dessen Grundlage regelmäßig Fortschreibungen der DAS veröffentlicht werden. Dazu zählen unter anderem ein Monitoringbericht , der einen Überblick über die beobachteten Folgen des Klimawandels und bereits eingeleitete Anpassungsmaßnahmen schafft sowie eine Klimawirkungs- und Risikoanalyse , die identifiziert, bei welchen Klimawirkungen und in welchen Regionen besondere Betroffenheit und Handlungserfordernisse bestehen. Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel 2024 Aktionsplan Anpassung IV Monitoringbericht Klimawirkungs- und Risikoanalyse In Niedersachsen wurde erstmalig 2021 eine Niedersächsische Strategie zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels erarbeitet. Laut dem Niedersächsischen Klimagesetz (NKlimaG) ist die Landesregierung dazu verpflichtet, diese alle fünf Jahre fortzuschreiben. Auch hier dienen ein Klimafolgenmonitoringbericht und eine Klimarisikoanalyse als wichtige Grundlagen zur Fortschreibung. Niedersächsische Strategie zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels Klimafolgenmonitoringbericht Klimarisikoanalyse Klimaanpassung – eine kommunale Aufgabe Klimaanpassung ist vor allem eine kommunale Aufgabe. Integrierte Klimaschutzkonzepte bieten die Möglichkeit, die Themenfelder Klimaschutz und Klimaanpassung gemeinsam anzugehen und mögliche Synergien zu nutzen. Das Themenfeld „Anpassung an den Klimawandel“ als Teilkonzept beschäftigt sich mit den Fragen, welche Belastungen in einer Kommune aufgrund des Klimawandels relevant werden könnten. Beispielsweise wird geprüft, ob ausreichend Schutz vor den Folgen extremer Niederschläge und Stürmen besteht, wie hoch die innerstädtischen versiegelten Flächen sind und welche mittel- und langfristigen Maßnahmen ergriffen werden müssen, um eine Kommune gegen die Klimafolgen zu wappnen. Weitere Lösungen für Frisch- und Kaltluftschneisen in Form von Frei- und Grünflächen sowie für die steigende Gefahr von Überschwemmungen durch Starkregen werden in dem Konzept erarbeitet. Werden die Anpassungsmaßnahmen gleich bei Sanierungs- und Stadtentwicklungsmaßnahmen geplant und berücksichtigt, minimiert sich der finanzielle Aufwand, und Schäden können bereits heute reduziert werden. Ein Beispiel für eine Maßnahme ist die Installation von Rückschlagklappen, die bei Überlastung der Kanalisation in Folge eines Starkregenereignisses den Eintritt von Niederschlagswasser in Gebäude verhindern. Weitere Maßnahmen umfassen zum Beispiel die Begrünung von Dächern und Fassaden, die die Gebäudeaufwärmung im Sommer mindern und sich wärmedämmend im Winter auswirken, als Puffer für Niederschlagswasser dienen und die Lufthygiene verbessern. Des Weiteren können Verkehrs- oder Grünflächen in Siedlungen als sogenannte multifunktionale Flächen dienen, an denen zum Beispiel im Fall von Starkregen das Wasser gezielt hingeführt beziehungsweise gesammelt wird, um Schäden an anderer Stelle zu mindern. Für die Umsetzung kommunaler Anpassungsstrategien ist die öffentliche Kommunikation wichtig, um eine Akzeptanz der Maßnahmen zu schaffen. Informationsabende, Workshops und Diskussionsrunden beseitigen oft Bedenken von Bürgerinnen und Bürgern. Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen Service- und Kompetenzzentrum: Kommunaler Klimaschutz Beispiele für Klimaanpassungen im Bereich Oberflächengewässer: Links Kommunale Klimaanpassung: Kompetente Beratung sowie weitere Informationen unter anderem zu den Themen Klimawandel, Klimafolgen, Anpassung und Fördermöglichkeiten bietet das Niedersächsische Kompetenzzentrum Klimawandel (NIKO): https://www.niko-klima.de/ Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung bietet in der Veröffentlichung "Anpassung an den Klimawandel in Stadt und Region" wichtige Erkenntnisse und Werkzeuge zur Unterstützung von Kommunen und Regionen bei der Klimaanpassung:

Koordination eines bundesweiten lebensraumübergreifenden Biodiversitätsmonitorings – Aufgaben und Rolle des Monitoringzentrums

Um wirksame Maßnahmen für die Erhaltung und Förderung der Biodiversität entwickeln zu können, ist ein fundiertes Biodiversitätsmonitoring unerlässlich. Das Nationale Monitoringzentrum zur Biodiversität (Monitoringzentrum) koordiniert das bundesweite Monitoring ressortübergreifend, erschließt Synergien und verbessert die Integration der Monitoringaktivitäten. Es erarbeitet ein Gesamtkonzept für ein bundesweites lebensraumübergreifendes Biodiversitätsmonitoring basierend auf übergeordneten Zielen, die gemeinsam mit der Monitoringgemeinschaft entwickelt wurden. Angestrebt wird die Verbesserung der Datengrundlage für fundierte Entscheidungen im Naturschutz und in der biodiversitätsbezogenen Umweltpolitik. Zustand und Entwicklung der Biodiversität sollen auf allen Ebenen umfassend erfasst werden, das Verständnis der Ursachen des Biodiversitätswandels soll verbessert und die Zielerreichung biodiversitätsfördernder Strategien sowie die Folgen von Biodiversitätsveränderungen sollen überwacht werden. Zur Erreichung dieser Ziele wird das Monitoringzentrum die Monitoringgemeinschaft bei der Verbesserung des Datenmanagements unterstützen und die Verfügbarkeit von Daten zu Einflussgrößen der Biodiversität verbessern. Es koordiniert die Entwicklung neuer Monitoringprogramme, z. B. eines Monitorings der Bodenbiodiversität, und unterstützt deren Umsetzung, um bestehende Lücken im bundesweiten Monitoring zu schließen. Das Zentrum fördert den Austausch zwischen Praxis und Forschung und entwickelt ein Informations- und Vernetzungsportal, das Informationen zu Biodiversität, Erfassungs- und Auswertungsmethoden und verfügbaren Monitoringdaten bündelt. International engagiert sich das Zentrum in der Harmonisierung europäischer Monitoringansätze. Es kofinanziert Monitoringprogramme der Bundesländer und fördert Leuchtturmprojekte sowie Forschungsvorhaben zu innovativen Technologien und Citizen Science.

Dimensions of the Impacts of Ecotourism: A Case Study in the Kakum Conservation Area of Ghana

Ensuring local support for protected areas is increasingly viewed as an important element of biodiversity conservation. This is often predicted on the provision of benefits from protected areas, and a common means of providing such benefits is ecotourism development. Ecotourism as defined by Blangy and Wood (1993) is 'responsible travel to natural areas that conserve the environment and sustains the well-being of local people'. The concept of ecotourism has received much attention in recent years due to its link with sustainable development initiatives, protected area conservation efforts, and regional and community development strategies, particularly in developing countries(Ceballos-Lascurain 1993). In many African countries, the rationale for ecotourism development is primarily economic, from both macro (national) and micro (local) levels. At the macro level, tourism is expected to promote economic growth by generating foreign exchange and increase government revenue while at the micro level, it is expected to facilitate job creation, income and revenue distribution and a balanced regional development which ultimately should improve quality of life of local residents (Sirakaya et. al., 2002). In addition, it is to provide revenue for the creation and maintenance of protected areas (Boo, 1990). Likewise since the late 1980s, tourism (ecotourism) has received considerable promotion in the economic development strategy of Ghana (Sirakaya et. al, 2002) as a response to recent adverse developments in its economy. The rationale is to diversify the economy to reduce its dependence on traditional exports of unprocessed mineral, agricultural and forest products (Teye, 2000) and to facilitate its sustainable development process.In many African countries, the rationale for ecotourism development is primarily economic, from both macro (national) and micro (local) levels. At the macro level, tourism is expected to promote economic growth by generating foreign exchange and increase government revenue while at the micro level, it is expected to facilitate job creation, income and revenue distribution and a balanced regional development which ultimately should improve quality of life of local residents (Sirakaya et. al., 2002). In addition, it is to provide revenue for the creation and maintenance of protected areas (Boo, 1990)...

Modellierung des Verbleibs von organischem Kohlenstoff und Mikroverunreinigungen in biologisch-aktiven Aktivkohlefiltern

Das Vorkommen von organischen Mikroverunreinigungen (OMP) in Gewässern ist aufgrund ihrer potenziellen Bedrohung für die Umwelt und die menschliche Gesundheit sehr kritisch. Kläranlagenabläufe sind eine der Hauptquellen für OMPs; deshalb werden derzeit neue rechtliche Rahmenbedingungen diskutiert und verschiedene Technologien zur Reduktion von OMPs untersucht. Granulierte Aktivkohlefilter (GAK) haben sich als geeignete Technologie zur Entfernung von OMP aus Kläranlagenabläufen etabliert. Neben der adsorptiven Entfernung sind GAK-Filter auch in der Lage, organische Stoffe und OMPs biologisch zu entfernen. Die Phänomene, die diesen adsorptiven und biologischen Abbau steuern, sowie die Synergien zwischen diesen beiden Mechanismen sind von großer Bedeutung, jedoch sind die Prozesse sehr komplex. Zum einen handelt es sich bei Abwässern um Multikomponentengemische, die schwer zu charakterisieren sind, und zum anderen sind die verschiedenen Wechselwirkungen zwischen GAK, Biofilm, OMP und organischen Stoffen nur schwer experimentell zu erfassen. Mathematische Modelle sind ein leistungsfähiges Instrument zur Überwindung solcher experimentellen Hindernisse, zur Analyse verschiedener Szenarien und zur Unterstützung der Planung weiterer Experimente. Anhand von Versuchsdaten wurde ein erstes mathematisches Modell entwickelt, das die Entfernung von gelöstem organischem Kohlenstoff in einem biologisch aktiven GAK-Filter zufriedenstellend beschreiben kann. Dieses Projekt zielt darauf ab, dieses Modell zu verbessern und um neue Schlüsselmerkmale zu erweitern, die für eine weitere Anwendung erforderlich sind. Insbesondere sollen drei Hypothesen getestet werden: (i) Ist es möglich, die Porengrößenverteilung in das Modell aufzunehmen? Die Porengrößenverteilung ist ein Schlüsselparameter für die Charakterisierung der verschiedenen GAK-Typen, daher ist ihre Implementierung in das Modell unerlässlich. Die herkömmlichen Ansätze erfordern jedoch Parameter, die schwer zu bestimmen sind. (ii) Könnte eine mikrobielle Gemeinschaft, die den Stickstoffzyklus einschließt, die Qualität des Modells verbessern? Auf der Grundlage experimenteller Belege, die den biologischen Abbau von OMPs mit der Aktivität von Nitrifikanten in Verbindung bringen, zielt das Projekt darauf ab, co-metabolische Prozesse zu implementieren und ihre Auswirkungen auf die globalen Modellierungsergebnisse zu bewerten. (iii) Wie können einzelne OMPs in das Modell einbezogen und ihr Verhalten zufriedenstellend wiedergegeben werden? Die Vorhersage des Abbaus einzelner OMPs ist von großer Bedeutung. Daher werden exemplarisch vier OMPs in das Modell aufgenommen und als Stellvertreter für den Abbau weiterer OMPs verwendet. Da die mechanistische Beschreibung der OMPs sehr kompliziert werden kann, wird der Ansatz des mechanistischen Modells mit Methoden des maschinellen Lernens kombinieren.

Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

Strategien laserbasierter und mechanischer Regulierung nicht samenbürtiger Unkräuter, Teilprojekt F

Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, Teilvorhaben: R2-3_Fh IWU

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