Binnengewässer sind ein wichtiger Bestandteil des globalen Kohlenstoffkreislaufs und vor allem Emissionen des Treibhausgases Methan (CH4) aus Gewässern sind von zunehmendem globalen Interesse. Jüngste wissenschaftliche Untersuchungen zielen darauf ab, das prozessbasierte Verständnis der räumlichen und zeitlichen Dynamik der CH4-Emissionen aus Gewässern und ihrer treibenden Faktoren zu verbessern. Prognosen dazu, wie sich Methanemissionen aus Gewässern durch anthropogenen Einflüsse oder durch den Klimawandel bedingt verändern, sind auf Basis bisheriger Modelle nicht zuverlässig möglich. Viele der Faktoren, welche die Raten der Methanproduktion, -Oxidation und Emission in aquatischen Sedimenten beeinflussen, stehen in direkter oder indirekter Beziehung zur Strömungsgeschwindigkeit. Die Strömungsabhängigkeit der Methanproduktion und Methanemissionen von aquatischen Ökosystemen wurde jedoch bisher nicht explizit untersucht. In diesem Projekt werden wir neuartige experimentelle Mesokosmensysteme einsetzen, um die Strömungsabhängigkeit dieser Prozesse in einer Reihe von gezielten Laborexperimenten zu untersuchen. Der experimentelle Aufbau simuliert die Bedingungen, denen aquatische Sedimente in einem hydraulischen Gradienten von schnell fließenden (lotischen) hin zu schwach strömenden (lentischen) Systemen ausgesetzt sind. Solche Übergänge treten beispielsweise entlang von Längsgradienten in Flussstauhaltungen auf. Unsere Experimente zielen darauf ab, den Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit auf diejenigen Prozesse zu untersuchen, die zur Bilanz von Methan im Sediment und an der Sediment-Wasser-Grenzfläche beitragen. Die Ergebnisse werden wir in ein prozessbasiertes Modell implementieren, welches neben relevanten biogeochemischen Parametern auch die Strömungsgeschwindigkeit als explizite Randbedingung berücksichtigt. Mit dem validierten Modell werden wir die Relevanz der Strömungsgeschwindigkeit für die Emissionen von Methan aus unterschiedlichen Gewässern mit Hilfe eines systemanalytischen Ansatzes untersuchen.
Dieses zentrale Projekt ist für die administrative und wissenschaftliche Durchführung des Sonderforschungsbereichs verantwortlich. Dies beinhaltet (i) die Koordinierung, Planung und Überwachung des Projekthaushaltes, (ii) das Management der Logistik und der Forschungsinfrastruktur, (iii) die Unterstützung bei der Beschaffung von Genehmigungen, insbesondere mit Bezug auf das Übereinkommen über die biologische Vielfalt, (iv) die Öffentlichkeitsarbeit, (v) die Koordination und Planung von Gleichstellungsmaßnahmen (Diversity Kompetenz, Karriereplanung der Wissenschaftlerinnen, Vereinbarkeit von Familie und Karriere) sowie (vi) die Organisation und Durchführung von wissenschaftliche Workshops und Konferenzen.
Die COSMOS-Initative hat die Bündelung von Modellentwicklungen an einer Stelle in einen Erdsystemforschungsrahmen zum Ziel, zur Entwicklung eines gemeinsamen Erdsystemmodell mit unterschiedlichsten Koppelungsvariationen. In Deutschland hat im Frühjahr 2003 das MPI-M die Initiative dazu ergriffen, und innerhalb von COSMOS den benötigten Rahmen mit den daran interessierten beteiligten Einrichtungen etabliert. Es tragen verschiedene europäische Institutionen zur COSMOS-Initiative bei, sei es durch direkte Zusammenarbeit, sei es durch Beteiligung in den Gremien (Steering Committee and Science Advisory Panel). COSMOS wird von den Erfahrungen in den unterschiedlichen nationalen, europäischen und internationalen Modelliergruppen profitieren und sowohl drängenden globalen als auch regionalen wissenschaftlichen Fragestellungen Rechnung tragen. COSMOS wird bereits in anderen europäischen Ländern, in den USA und Japan etablierten Initiativen vergleichbar sein und zudem zum 6. europäischen Rahmenprogramm beitragen, wie auch zu internationalen Initiativen, wie dem Weltklimaforschungsprogramm sowie dem Internationalen Geosphäre-Biosphäre-Programm. Ausgehend von einer 1. Version wird an der 2. Version in gemeinsamer Arbeit der innerhalb von COSMOS eingerichteten Arbeitsgruppen, in denen Mitglieder der unterschiedlichsten Institutionen vertreten sind, gearbeitet. Die jeweiligen neuentwickelten Modellversionen bzw. neu entwickelten Komponenten werden der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft nach Evaluation zur Verfügung gestellt. COSMOS wird nicht ausschließlich eine gebündelte Initiative mit tragender Rolle für Forschungszwecke sein, sondern in den kommenden Jahren auch zunehmende Bedeutung für Wettervorhersageinstitutionen erlangen. Die Gesamtkosten tragen die beteiligten Einrichtungen. http:'www.cosmos.enes.org'.
Mit den Projekten 'Ausbreitung und Abbau von xenobiotischen Verbindungen im Grundwasser' und 'Diffusionsraten von Schadstoffen durch Zellmembranen' werden die Wechselwirkungen zwischen organischen Verunreinigungssubstanzen und Mikroorganismen untersucht. Neben diesen chemisch-biologisch ausgerichteten Arbeiten sollen auch die Aktivitaeten auf dem Gebiet der Modellierung verstaerkt werden. Es ist vorgesehen, ein Paket von mathematischen Modellen zu entwickeln, um das Verhalten von xenobiotischen Verbindungen in der aquatischen Umwelt zu beschreiben. Im Gegensatz zu dem von der amerikanischen EPA entwickelten Model EXAMS sollen die 'EAWAG'-Modelle moeglichst einfach und transparent gestaltet und zuerst fuer einzelne Untersysteme (See, Fluss, Grundwasserleiter, ev. Klaeranlage) konstruiert werden. Als Ausgangspunkt dient das bereits funktionierende Modell CHEMSE fuer die Beschreibung reaktiver Spezies in Seen.
Erarbeitung neuer Strategien zur Optimierung komplexer Systeme;Entropie;Information und Komplexitaetsmasse, Analyse komplexer Zeitserien mit Anwendungen auf biologische, oekologische und meteorologische Systeme, Anwendung von Methoden der optimalen Steuerung auf die Kontrolle und Optimierung komplexer Systeme
Die menschliche Gesellschaft zeichnet sich durch komplexe soziale Organisationsformen aus, die im Laufe der Zeit weltweit vielfältige Siedlungsmuster hervorgebracht haben. Stadtgrenzen markieren eine willkürliche Trennung zwischen einem (urbanen) Innenraum unter starker menschlicher Kontrolle und einem (ruralen) Äußeren, das stärker natürlichen, biophysikalischen Prozessen ausgesetzt ist. Tatsächlich sind aber beide Räume seit jeher eng miteinander verknüpft, und werden mit immer intensiverer Nutzung natürlicher Ressourcen zunehmend durch rural-urbane Transformationsprozesse geprägt. Im Anthropozän haben Urbanisierung und die damit verbundenen sozialen und ökologischen Veränderungen globale Dimensionen erreicht. "Rurales" und "Urbanes" gehen dabei auf verschiedenen Skalenebenen immer wieder neue Beziehungen ein und werden zu einer sich oft selbst organisierenden Einheit von großer wissenschaftlicher, gesellschaftlicher und politischer Bedeutung. Der vorliegende Antrag zur Einrichtung der Forschungsgruppe „Nachhaltige Rurbanität“ befasst sich mit diesem Phänomen und begreift es als einen sich ständig neu erfindenden Zustand des Seins und Werdens. Geleitet von drei übergeordneten Hypothesen nutzen die 10 natur- und sozialwissenschaftlichen Projekte Fallstudien in rurbanen Ballungsgebieten Indiens, Westafrikas und Marokkos, um Wirkmechanismen, Folgen und Steuerungsprozesse von Rurbanität beispielhaft zu untersuchen. Ein interdisziplinärer, sozial-ökologischer Forschungsansatz erlaubt die Schaffung von Synergien zwischen den Fachkulturen und verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen, unter Einbeziehung von Perspektiven des Globalen Südens. Dieser gemeinsame Rahmen ist Voraussetzung dafür, kontextuelle empirische Forschung mit theoriegeleiteten analytischen Vergleichen zu verbinden, sowie innovative Methoden für die Systemanalyse und die Synthese der Ergebnisse zu nutzen. Dadurch lassen sich rural-urbane Transformation und das daraus abgeleitete Phänomen der Rurbanität in seiner skalen- und regionsübergreifenden Komplexität verstehen und dessen zentrale Implikationen für eine nachhaltige Landnutzungs- und Gesellschaftsentwicklung bewerten.
Beton ist ein unverzichtbarer Baustoff, ohne den es nicht gelingt, systemrelevante Bauwerke in tragfähiger und dauerhafter Art und Weise zu errichten. Bei der Herstellung von Zement als Bindemittel werden jedoch große Mengen thermischer Energie benötigt und prozessbedingt erhebliche Mengen Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Der bisher maßgebliche verfolgte Ansatz, Zement anteilig durch Betonzusatzstoffe (z.B.Flugasche) auszutauschen, stößt jedoch aufgrund ihrer in Zukunft eher sinkenden Verfügbarkeit an seine Grenzen. Das Ziel dieses Forschungsantrags umfasst daher die Entwicklung eines neuartigen reaktiven Betonzusatzstoffs, der durch eine thermomechanische Aufbereitung aus rezykliertem Betonbruch gewonnen werden soll. Hierfür wird die gesamte Prozesskette von der Rohstoffverfügbarkeit über die prozesstechnischen Randbedingungen der Betonzusatzstoffherstellung im Labor sowie kurz- und langzeitige Bindemittel- und Betoneigenschaften, die Produkt- und Bauteilherstellung im Technikumsmaßstab bis hin zur Ökobilanzierung untersucht. Im Teilprojekt 'Materialanalyse und Umweltauswirkungen' werden zunächst durch das KIT-Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) relevante Stoffströme aufgezeigt. Am KIT-Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB/MPA/CMM) finden vertiefende Untersuchungen an den hergestellten Bindemitteln und den hergestellten Betonen statt, um sie ausführlich hinsichtlich ihres Kurz- und Langzeitverhaltens zu charakterisieren. Aufbauend auf den Arbeitspaketen aller Projektpartner führt das IIP eine begleitende Ökobilanzierung und Systemanalyse durch, um die Potentiale des neuartigen Betonzusatzstoffs fundiert aufzuzeigen. Hierbei wird der Antragsteller durch den Zement- und Transportbetonhersteller TBS, das Mineral- und Betonlabor mbl sowie das Recyclingunternehmen Scherer+Kohl, die Rudolf Peter GmbH & Co. KG und das Aufbereitungstechnikunternehmen Gebr. Pfeiffer (assoziierte Industriepartner) unterstützt.
Beton ist ein unverzichtbarer Baustoff, ohne den es nicht gelingt, systemrelevante Bauwerke in tragfähiger und dauerhafter Art und Weise zu errichten. Bei der Herstellung von Zement als Bindemittel werden jedoch große Mengen thermischer Energie benötigt und prozessbedingt erhebliche Mengen Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Der bisher maßgebliche verfolgte Ansatz, Zement anteilig durch Betonzusatzstoffe (z.B.Flugasche) auszutauschen, stößt jedoch aufgrund ihrer in Zukunft eher sinkenden Verfügbarkeit an seine Grenzen. Das Ziel dieses Forschungsantrags umfasst daher die Entwicklung eines neuartigen reaktiven Betonzusatzstoffs, der durch eine thermomechanische Aufbereitung aus rezykliertem Betonbruch gewonnen werden soll. Hierfür wird die gesamte Prozesskette von der Rohstoffverfügbarkeit über die prozesstechnischen Randbedingungen der Betonzusatzstoffherstellung im Labor sowie kurz- und langzeitige Bindemittel- und Betoneigenschaften, die Produkt- und Bauteilherstellung im Technikumsmaßstab bis hin zur Ökobilanzierung untersucht. Im Teilprojekt 'Materialanalyse und Umweltauswirkungen' werden zunächst durch das KIT-Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) relevante Stoffströme aufgezeigt. Am KIT-Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB/MPA/CMM) finden vertiefende Untersuchungen an den hergestellten Bindemitteln und den hergestellten Betonen statt, um sie ausführlich hinsichtlich ihres Kurz- und Langzeitverhaltens zu charakterisieren. Aufbauend auf den Arbeitspaketen aller Projektpartner führt das IIP eine begleitende Ökobilanzierung und Systemanalyse durch, um die Potentiale des neuartigen Betonzusatzstoffs fundiert aufzuzeigen. Hierbei wird der Antragsteller durch den Zement- und Transportbetonhersteller TBS, das Mineral- und Betonlabor mbl sowie das Recyclingunternehmen Scherer+Kohl, die Rudolf Peter GmbH & Co. KG und das Aufbereitungstechnikunternehmen Gebr. Pfeiffer (assoziierte Industriepartner) unterstützt.
Zielsetzung: Bereits 1987 wurde in einem Firmengebaeude in Wetzlar erstmals der Erdsondenteil einer erdgekoppelten Waermepumpe als Kaeltespeicher benutzt und direkt zur Kuehlung eines Konferenzraumes im Sommer herangezogen. Nunmehr sollen durch weitere Untersuchungen die Einsatzfaehigkeit und Auslegungskriterien fuer derartige energiesparende Raumkuehlungsanlagen festgestellt werden. Arbeiten und bisherige Ergebnisse: In zwei Gebaeuden (Technorama, Duesseldorf, und Betriebsgebaeude Geotherm, Linden) wird eine Raumkuehlung mit Kaeltespeicherung im Erdreich betrieben. Dabei ist in Linden nur die direkte Kaelterueckgewinnung vorgesehen, waehrend in Duesseldorf zur Deckung des Spitzenbedarfs reversible Waermepumpen zugeschaltet werden koennen. Beide Anlagen haben im Sommer 1991 voll zufriedenstellend gearbeitet. Studien fuer den Einsatz in anderen Gebaeuden liegen vor; fuer die Auslegungsrechnung wurden PC-Programme der Universitaet Lund, Schweden, eingesetzt. In einem eigenen Projekt wurde ein Bericht zum Stand der Technik erstellt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1435 |
| Europa | 8 |
| Kommune | 9 |
| Land | 47 |
| Weitere | 3 |
| Wirtschaft | 27 |
| Wissenschaft | 667 |
| Zivilgesellschaft | 22 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 1387 |
| Text | 37 |
| unbekannt | 15 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 50 |
| Offen | 1389 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1353 |
| Englisch | 248 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 2 |
| Dokument | 47 |
| Keine | 832 |
| Webseite | 563 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 756 |
| Lebewesen und Lebensräume | 982 |
| Luft | 667 |
| Mensch und Umwelt | 1439 |
| Wasser | 545 |
| Weitere | 1420 |