API src

Found 204 results.

Modelling root uptake processes in heterogeneous soils at the plant scale with a specific attention to biopores and rhizosphere impact on nutrient acquisition

The pattern of plant nutrient uptake in a soil profile is the result of complex processes occurring at the cellular or sub-cellular levels but affecting the whole-plant behaviour in function of the plant environment that varies strongly in time and space. The plant nutrient acquisition depends on root architecture and growth, on soil properties and heterogeneity, and on the 3-D distribution of nutrients and water. Equally important is how these parameters interact, as for instance how the nutrient distribution and soil properties and heterogeneity impact root growth or how nutrient and water limitation affect assimilate allocation. Mathematical modelling using a spatial resolution that resolves the spatial structure of the root structure and the nutrient and water distribution is therefore needed to quantitatively account for these complex and interacting processes and to predict plant nutrient uptake behaviour under environmental constraints. The main goal of the project is to build a modelling platform able to describe 3-D flow and transport processes in the soil to individual roots of an entire root system (WP1). Model parameters will be derived from specific experiments performed at the plant scale in the research group (WP3) and stored in a specific data warehouse (WP2). The impact of different parameters, which describe root growth and nutrient uptake at the single root scale, on nutrient uptake at the soil profile scale, will be investigated based on scenario analyses (WP4). Data on water and nutrient uptake and root growth from plant and field scale experiments will be compared with model predictions to validate the model. Simulations with the 3-D root scale model will be used to validate hypotheses and parameterizations of larger scale 1-D models that do not describe processes at the scale of individual roots (WP5 and SP10).

Alternative Szenarien, innovative Technologien und Überwachungskonzepte für die Speicherung von Kohlendioxid unter dem Meeresboden, Vorhaben: Entwicklung innovativer biogeochemischer Sensoren zur Überwachung der Kohlendioxidlagerung im Meeresboden

Umweltoekonomie: Grundlagenprobleme und Eingriffsmoeglichkeiten

Theoretische und empirische Analysen der Moeglichkeiten zur Verbesserung der Umweltqualitaet (Instrumente der Umweltpolitik): Vor- und Nachteile der Verwendung direkter Kontrolle und der Preissteuerung. Erfassung der Wertschaetzung der Umwelt.

Digitalisierung einer Wasseraufbereitungsanlage für Transportbetonabwasser zur Materialrückgewinnung (CH2O)

Sukzession und Alternativen in der forstlichen Rekultivierung in Kiesgruben

Nach heutigem Stand des Wissens und der Technik ist die forstliche Rekultivierung von Kiesgruben und Steinbrüchen sehr kosten- und energieaufwendig und dennoch vielfach nicht zufriedenstellend. Die vorliegende, auf mehrere Jahre angelegte Untersuchung befasst sich mit der Vegetationsentwicklung (ungelenkte Sukzession) in für forstliche Pflanzungen vorbereiteten Rekultivierungsflächen, und zwar auf 'rohem und mit Waldoberbodenauflage (mit entsprechendem Diasporenreservoir) behandeltem Rekultivierungssubstrat. Von besonderem Interesse sind hierbei die Gehölze. In zwei Versuchsanlagen (Kiesgrube, Versuchsgelände des Institutes) mit 32 Versuchsparzellen à 2,1 x 2,1 m bzw. 1,5 x 1,5 m werden vier Varianten werden untersucht: Rohboden (Bodengemisch), Auflage von Altwaldoberboden auf Rohboden, beide Varianten jeweils ohne und mit Strohabdeckung. Von April bis Oktober 1999 wurden acht mal Anzahl und Deckung der Arten höherer Pflanzen der Versuchsparzellen aufgenommen sowie der Diasporenregen auf die Versuchsanlage erfaßt. Um die Herkunft der keimenden Pflanzen zu erfassen, wurde neben der Erfassung des Diasporenregens mittels Keimversuchen das Diasporenreservoir der Ausgangssubstrate (Rohboden, Waldoberboden) ermittelt sowie die Flora der unmittelbaren Umgebung erfaßt. Des weiteren werden klimatische Daten einbezogen sowie auf dem Versuchsgelände standörtliche Parameter (Bodenfeuchte in unterschiedlichen Tiefen) gemessen. Es zeigen sich signifikante Unterschiede in der Besiedlungsentwicklung und der Artenzusammensetzung der verschiedenen Varianten. Die Besiedlung erfolgte am raschesten und mit höchsten Deckungsgraden auf Versuchsparzellen mit einer Auflage von Altwaldoberboden. Hier entwickelten sich erst Schlagfluren, im zweiten Jahr breitete sich verstärkt die Brombeere aus. Gehölze treten nur vereinzelt auf. Auf den Rohbodenparzellen siedelten sich erwartungsgemäß Pionier- und Ruderalarten an, die Besiedlung erfolgte gegenüber der Waldbodenvariante jedoch verzögert und nicht so üppig. Die Dynamik auf Parzellen mit Strohauflage wurde im ersten Jahr vor allem von Weizenpflanzen, im zweiten von Ruderalarten bestimmt; Arten der obigen Varianten traten stark verzögert und nur in Einzelexemplaren auf. Für gesicherte erste Prognosen reicht der kurze Untersuchungszeitraum (April bis November 1999) noch nicht aus. Bezüglich der Gehölzentwicklung lassen sich auf einzelnen Rohbodenparzellen Anzeichen für die Entwicklung von Weidengebüschen oder Brombeergestrüppen erkennen. Auf den Parzellen mit Waldbodenauflage wird sich in den nächsten Jahren möglicherweise die Brombeere durchsetzen und andere Pflanzen unterdrücken.

Umweltschutzmanagement. Umsetzung des systembezogenen Umweltschutzes im Unternehmen

Der Umweltschutz wurde bislang durch Verbesserungen in der Technik und der Umweltschutztechnik vorangetrieben. Diese Moeglichkeiten sind weitgehend erschoepft. Der Gesetzgeber und die Gesellschaft stellen aber immer hoehere Anforderungen an Umweltschutz und Sicherheit der Unternehmen und Betriebe. Dem kann nur durch ein systematisches Umweltschutzmanegement entsprochen werden. Alle umweltrelevanten Aspekte und Ablaeufe im Unternehmen werden erfasst, analysiert und entsprechend gesteuert. Voraussetzung ist eine Ist-Aufnahme im Unternehmen, der sich eine Konzepterstellung in Form sogenannter Umweltschutzmodule anschliesst. Die Steuerung des Umweltschutzsystems erfolgt mittels eines dreistufigen Dokumentations- und Anweisungssystems. Den Kopf bildet das Umweltschutz-Handbuch. Eine exakte Steuerung der betrieblichen Aufzeichnungen schafft die Voraussetzungen zum gerichtsfesten Nachweis der Erfuellung externer Auflagen. Diese Instrumente haben sich zB im Bereich der Qualitaetssicherung bewaehrt. Den rechtlichen Anforderungen wird durch ein gesondertes Modul zur Auflagenerfassung und -erfuellung Rechnung getragen. Hier werden alle Umweltschutz-Anforderungen aus Rechtsprechung und Gesetzgebung laufend erfasst und auf ihre Relevanz fuer das Unternehmen untersucht. Die Entwicklung und Umsetzung einschlaegiger Massnahmen wird durch das Umweltschutz-Anweisungssystem gesteuert.

Online-Optimierung eines Absorptions- und Desorptionsprozesses für die Koksofengasreinigung

In der Prozessindustrie sind die Anforderungen an die Verfahren wie preiswertes Design und umweltschonenden Betrieb vielseitig, und teilweise auch gegenläufig. Hierdurch steigt der Bedarf an flexibleren Produktionsanlagen, um den steigenden Anforderungen bezüglich der schnell wechselnden Marktanforderungen und der Umweltverträglichkeit gerecht zu werden. Ressourcenschonung und Reduzierung der Umweltbelastung sind Ziele, die die gängigen Verfahren aufgrund der sich ändernden Umweltauflagen (Reinheit der Gasemission) an die Grenzen der Wirtschaftlichkeit bringen. Die Reaktivabsorption und die anschließende Desorption stellt durch die Kombination von Stofftrennung und chemischer Reaktion in Mehrkomponentensystemen ein sehr komplexes Verfahren mit einem hohen Optimierungspotential dar. Dies gilt insbesondere für die im Rahmen des Forschungsprojektes zu untersuchende Ammoniak-Schwefelwasserstoff-Kreislaufwäsche zur Reinigung von Kokereiabgasen. Bei diesem industriell relevanten und hier exemplarisch ausgewählten Prozess basiert der konventionelle Betrieb integrierter Kolonnensysteme auf der vorherigen Auslegung für einen konstanten Betriebspunkt. In der Realität ändern sich jedoch die Randbedingungen, so dass die Prozesse am vorgegebenen Betriebspunkt nicht optimal betrieben werden können. Hier liegt die besondere wissenschaftliche Herausforderung bezüglich der Online-Optimierung, die Umweltrestriktionen sowie alle Produktanforderungen unter den gegebenen Anlagenbegrenzungen und den sich ändernden Echtzeit-Randbedingungen zur Minimierung der Betriebskosten gleichzeitig einzuhalten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine Methodik zur Online Optimierung entwickelt und an einer realen Anlage (AS-Kreislaufwäsche) im Pilotmaßstab erprobt und bewertet. Als Ergebnis ist ein effizientes robustes Online-Optimierungssystem zur Ermittlung optimaler Prozessführungsstrategien für dynamische nichtlineare große Systeme unter Echtzeit-Randbedingungen zu erwarten. Die zu entwickelnde Methodik der Online-Optimierung ist allgemeingültig und soll für die Optimierung anderer Prozesse übertragbar sein.

Tagung: 'Verantwortung fuer das kommende Jahrhundert: Was folgt nach Kairo?' (Bevoelkerungsentwicklung und Umwelt)

EU-Agrarpolitik: Greening liefert nur geringe Umweltwirkungen

<p>Das Thünen-Institut hat im Auftrag des Umweltbundesamtes die Umweltwirkungen der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) untersucht. Dabei zeigt sich, dass das „Greening“ – also die verpflichtenden Umweltauflagen der GAP-Periode 2013 bis 2022 nur geringfügige Auswirkungen auf die agrarische Landnutzung und einen begrenzten Nutzen für den Umwelt- und Naturschutz hatte.</p><p>Die GAP-Reform von 2013 sollte die Landwirtschaft in Europa umweltfreundlicher gestalten. Ein Teil der GAP-Direktzahlungen aus der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/landwirtschaft-umweltfreundlich-gestalten/fragen-antworten-zur-europaeischen-agrarfoerderung">ersten Säule</a>&nbsp;wurde deshalb an Bewirtschaftungsmethoden geknüpft: etwa an Vorgaben zur Anbaudiversifizierung, den Erhalt von Dauergrünland und der Bereitstellung von ökologischen Vorrangflächen. Dieses „Greening“ sollte die negativen Umweltwirkungen der Landwirtschaft abmildern.</p><p>Im Evaluationsprojekt „GAPEval III“, das auf den Vorgänger-Projekten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/evaluierung-der-gap-reform-aus-sicht-des%20">GAPEval l</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/evaluierung-der-gap-reform-von-2013-aus-sicht-des%20">GAPEval II</a> aufbaut und dessen Analysen, z.B. zum Greening, fortsetzt, hat das Thünen-Institut (TI) die Auswirkungen der GAP nach Umweltgesichtspunkten untersucht. Für die Studie wertete das TI Daten aus Förderanträgen für die GAP-Zahlungen des <a href="https://agriculture.ec.europa.eu/common-agricultural-policy/financing-cap/assurance-and-audit/managing-payments_de">Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystem (InVeKoS)</a> aus den Bundesländern Brandenburg, Hessen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz aus. Zudem wurden ergänzend Daten der deutschlandweiten Agrarstrukturerhebung (ASE) und des Herkunftssicherungs- und Informationssystems für Tiere (HIT, Rinderdaten) herangezogen. Das Umweltrisiko von Pflanzenschutzmitteln für spezifische Bodenklimaräume wurde anhand von Risikoindikatoren vom Julius-Kühn-Institut (JKI) analysiert.</p><p>Die Bilanz fällt gemischt aus: Es zeigt sich, dass die Greening-Vorgaben einen geringen Einfluss auf die Art der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=Landnutzung#alphabar">Landnutzung</a>⁠ und damit auf den Agrarumwelt- und -naturschutz hatten.</p><p>So brachte etwa die Anbaudiversifizierung, d.h. der Anbau verschiedener Kulturen auf den Ackerflächen, kaum nennenswerte Vorteile für den Umwelt- und Naturschutz. Schon vor Einführung des Greenings waren die Auflagen auf 81 Prozent der Ackerflächen erfüllt, danach belief sich der Anteil auf 95 Prozent.</p><p>Auch beim Dauergrünland blieb der Anteil mit rund 28 Prozent der gesamten landwirtschaftlichen Fläche seit 2015 stabil. Damit konnte der konstante Rückgang von Grünlandflächen der vorangegangenen Jahre gestoppt werden – eine positive Entwicklung, die allerding nicht allein der GAP zuzuschreiben ist. In Deutschland etwa wurde im selben Zeitraum der Grünlandschutz im Ordnungsrecht der Länder verschärft.</p><p>Ökologische Vorrangflächen (ÖVF) wurden eingeführt, um die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biodiversitt#alphabar">Biodiversität</a>⁠ in der Agrarlandschaft zu fördern. Als ÖVF konnten u.&nbsp;a. Zwischenfrüchte, Brachen und Leguminosen gemeldet werden. Allerdings wurden die ÖVF-Vorgaben überwiegend über den Anbau von Zwischenfrüchten erfüllt, die aus Biodiversitätssicht weniger wertvoll sind. Besonders in Regionen mit intensiver Tierhaltung waren Zwischenfrüchte beliebt, da diese sich gut in die Anbauplanung integrieren ließen.</p><p>Leguminosen, also Hülsenfrüchte wie Erbsen, Bohnen, Soja, Klee und Lupinen, spielten zu Beginn der GAP-Periode nur eine untergeordnete Rolle: Sie wurden lediglich auf 0,8 Prozent der Ackerfläche zur Erfüllung der Greening-Vorgaben zu ökologischen Vorrangflächen angebaut. Mehr als zwei Drittel davon wurde über großkörnige Leguminosen erfüllt. Nach der Einführung eines Verbots von Pflanzenschutzmitteln auf diesen Flächen im Jahr 2018 halbierte sich dieser Anteil an großkörnigen Leguminosen. Stattdessen wurden nun zu über zwei Dritteln kleinkörnige Leguminosen gemeldet. Diese können in der Regel ohne ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pflanzenschutzmittel#alphabar">Pflanzenschutzmittel</a>⁠ angebaut werden und sind auch aus Naturschutzsicht ein Gewinn, da sie für Insekten und Feldvögel wichtige Nahrungsquellen und Habitate bieten.</p><p>Der Anteil ökologisch wertvoller Flächen, wie Brachen, zur Erfüllung der Greening-Vorgaben sank von 2015 bis 2021 von 1,9 auf 1,7 Prozent. Diese Flächen finden sich vor allem in ertragsschwächeren Regionen und waren für Intensivregionen keine attraktive Option. Insgesamt ist aber zu verzeichnen, dass Brachen (außerhalb der ökologischen Vorrangflächen) zunahmen, aber nicht die höheren Anteile an der landwirtschaftlichen Fläche der Jahrtausendwende erreichen konnten.</p><p>Neben den Landnutzungsänderungen lag ein weiterer Fokus der Studie auf der Nutztierhaltung. Hier zeigt sich ein deutliches Bild: Die Tierbestände pro Betrieb, vor allem beim Geflügel, sind stark gestiegen. Aus Umweltsicht führt diese Intensivierung zu hohen regionalen Belastungen von Böden, Luft und Gewässern, etwa durch die hohen Stickstoffeinträge der Wirtschaftsdünger. Im selben Zeitraum sanken die Bestände von Rindern und Schweinen. Ein insgesamt geringerer Tierbestand ist aus Umweltsicht positiv, da weniger Flächen für den Anbau von Futtermitteln und damit auch weniger Pflanzenschutz- und Düngemittel benötigt werden. Außerdem sinken die Nährstoffeinträge durch Wirtschaftsdünger und die Ammoniak- und Treibhausgasemissionen.</p><p>Trotz der Schwächen des Greenings und der beschränkten positiven Umweltwirkung der laufenden GAP-Periode sind die Umweltauflagen der GAP wenigstens als kleiner Schritt in Richtung ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/n?tag=Nachhaltigkeit#alphabar">Nachhaltigkeit</a>⁠ zu werten. Der aktuelle Legislativvorschlag der EU-Kommission für die GAP nach 2027 setzt stark auf eine Abschwächung der Umwelt- und Klimaschutzstandards und gefährdet auch die bisherigen kleinen Erfolge hin zu mehr Umwelt- und ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>⁠.</p>

Formhärteverfahren zur Beeinflussung der Schwingfestigkeit von Blechen dickerer Wandstärke

1 2 3 4 5 … 19 20 21