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Electrification through Micro Hydro Power Sites in Rural Indonesia

Das Projekt "Electrification through Micro Hydro Power Sites in Rural Indonesia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung e.V. RWI, Kompetenzbereich Umwelt und Ressourcen durchgeführt. While urban Indonesia is almost completely electrified, two-thirds of the rural population still lack access to electricity. In many cases, the mountainous rural areas are difficult to access and sparsely populated implying high investment costs for infrastructure extension. Against this background the German International Cooperation (GIZ) supports the implementation of micro hydro plants (MHP) in rural communities to supply the population with decentralized electricity. During its first project phase between 2006 and 2009, GIZ has supported the construction of 96 MHPs on two of the five main islands of Indonesia, Sulawesi and Sumatra. These activities have been funded as part of the Dutch-German Energy Partnership Energising Development (EnDev), an output-oriented programme that aims at providing modern energy to 6.1 million people in 21 countries. In a second project phase starting in 2010 (EnDev II), more than 200 micro-hydro schemes are planned to be supported. RWI has been assigned to assess the socio-economic impacts of electrification through MHP on household level through both a cross-sectional and a difference in differences approach. For this purpose, 800 households were interviewed in a first survey wave in September and November 2010. Half of them are located in 20 EnDev II villages that only got connected to an MHP after data collection. The remainder of the sample has already been using electricity at that time from a working micro hydro scheme supported within EnDev I. The second survey wave is scheduled for autumn 2012. The cross-sectional arm of the study allowed for gauging the impacts of the connection to an MHP already after the first wave at the end of 2010. For the electrified, hence, treated EnDev I households, comparable EnDev II households have been used as controls. Having follow-up data at hand at the end of 2012, difference in differences estimators can be applied to more rigorously assess the impacts of the connection to an MHP. In this approach, the EnDev I households already connected in 2010 and still connected in 2012 will serve as a reference group for the EnDev II households who got treated between the 2010 and 2012 survey. This prevents that changes induced by external influences (e.g. general economic development) are falsely ascribed to the treatment. For the reference group of EnDev II households it was found in 2010 that an important share already used 'pre-electrification' sources like generators or very simple traditional waterwheels - so called kincirs. The impact assessment will therefore not only illustrate the change from traditional energy sources like kerosene to electricity but also deliver impact findings on using a modern electricity source in comparison to pre-electrification sources that tend to be either costly and dirty (generators), or unstable and weak (kincir).

Sub project: Global synthesis of surface conditions and climate trends during the MIS11 interglacial (GLOSINT11)

Das Projekt "Sub project: Global synthesis of surface conditions and climate trends during the MIS11 interglacial (GLOSINT11)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Marine Isotope Stage 11 (MIS11), approximately 400,000 years ago, provides the nearest analog to the Holocene in terms of the configuration of the Earth's orbit around the Sun and the resulting insolation. Because of the low precessional forcing, as the Earth's eccentricity was at a minimum, the relative importance of other climatic factors like greenhouse gases may have been higher during MIS11 than during other warm periods and comparable to the Holocene without anthropogenic effects. For these reasons, MIS11 represents a promising ground for testing climate models. As yet, palaeoclimatic data that could be used for such data-model comparison are scattered through the literature and no synoptic picture of the surface conditions and spatial patterns of climate trends exists for MIS11. The aim of this project is to synthesize existing marine, terrestrial and ice-core records of key surface conditions (temperature, humidity) throughout the unusually long MIS11 interglacial and establish the spatial and temporal patterns of surface condition anomalies. This synthesis will allow us to test whether interhemispheric and tropical-to-pole temperature gradients at the Earth's surface were comparable to the Holocene and whether the trends of climate change during MIS11 were more consistent with insolation or greenhouse gas forcing.

Ausgestaltung von NDCs

Das Projekt "Ausgestaltung von NDCs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NewClimate - Institute for Climate Policy and Global Sustainability gGmbH durchgeführt. Unter dem Übereinkommen von Paris sind alle Länder verpflichtet, ihre nationalen Beiträge (Nationally Determined Contributions, NDCs) alle fünf Jahre zu aktualisieren und zu verbessern und dadurch ihre Ambitionen mit jedem Zyklus zu steigern. Die ersten NDCs wurde ab 2015 als beabsichtigte nationale Beiträge eingereicht. Für den aktuellen Zyklus haben viele Länder ihre Aktualisierungen 2020/2021 eingereicht, andere sind noch im Aktualisierungsprozess. Ziel dieses Projekts war es, eine Methode zur systematischen Bewertung der Ausgestaltung von NDCs zu entwickeln und diese auf 20 NDCs anzuwenden. Es gibt zwar mehrere Instrumente zur Analyse von NDCs, aber nicht alle sind gleichermaßen umfassend, prägnant, replizierbar und vergleichbar. Unsere Methode zielt darauf ab, die Lücke zu schließen, indem sie diese Kriterien berücksichtigt und neue Erkenntnisse zur Ausgestaltung der NDCs liefert. Wir untersuchen die NDCs entlang von Schlüsselelementen, die für den Erfolg des NDC-Ambitionszyklus entscheidend sind: 1. erhöhtes Minderungsziel, 2. umfassende Darstellung, 3. Plan für die Umsetzung und 4. Transparenz. Diese Methode wurde auf 20 NDCs angewandt, wobei eine Vielfalt an geografischen Kontexten sowie NDCs mit unterschiedlichen Schwerpunkten, Zieltypen und Minderungsansätzen berücksichtigt wurden.

The effect of elevated atmospheric CO2 concentration on gross nitrogen dynamics, plant N-uptake and microbial community dynamics in a permanent grassland

Das Projekt "The effect of elevated atmospheric CO2 concentration on gross nitrogen dynamics, plant N-uptake and microbial community dynamics in a permanent grassland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenökologie (Botanik II) durchgeführt. To predict ecosystem reactions to elevated atmospheric CO2 (eCO2) it is essential to understandthe interactions between plant carbon input, microbial community composition and activity and associated nutrient dynamics. Long-term observations (greater than 13 years) within the Giessen Free Air Carbon dioxide Enrichment (Giessen FACE) study on permanent grassland showed next to an enhanced biomass production an unexpected strong positive feedback effect on ecosystem respiration and nitrous oxide (N2O) production. The overall goal of this study is to understand the long-term effects of eCO2 and carbon input on microbial community composition and activity as well as the associated nitrogen dynamics, N2O production and plant N uptake in the Giessen FACE study on permanent grassland. A combination of 13CO2 pulse labelling with 15N tracing of 15NH4+ and 15NO3- will be carried out in situ. Different fractions of soil organic matter (recalcitrant, labile SOM) and the various mineral N pools in the soil (NH4+, NO3-, NO2-), gross N transformation rates, pool size dependent N2O and N2 emissions as well as N species dependent plant N uptake rates and the origin of the CO2 respiration will be quantified. Microbial analyses will include exploring changes in the composition of microbial communities involved in the turnover of NH4+, NO3-, N2O and N2, i.e. ammonia oxidizing, denitrifying, and microbial communities involved in dissimilatory nitrate reduction to ammonia (DNRA). Stable Isotope Probing (SIP) and mRNA based analyses will be employed to comparably evaluate the long-term effects of eCO2 on the structure and abundance of these communities, while transcripts of these genes will be used to target the fractions of the communities which actively contribute to N transformations.

Life in cold oceans:activity dependent on extracellular ion regulation?

Das Projekt "Life in cold oceans:activity dependent on extracellular ion regulation?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. The physiological fundamentals of temperature dependent distribution limits in cold oceans are addressed as a precondition to understand ecological performance and ecosystem function. The study will focus on the specific role of extracellular ion concentration in setting limitations to lifestyle and life history evolution. The biogeography of marine crustaceans in cold oceans is related to the combined effects of extracellular Mg2+ levels (Mg2+)e and low temperature, which act synergistically to slow muscular activity in the cold. The highly active cephalopod molluscs may have overcome the constraint of high (Mg2+)e by slightly increasing the extracellular potassium concentration ((K+)e), thereby exploiting the antagonistic effects of magnesium and potassium. We attempt to develop quantitative knowledge of the temperature dependent effects of potassium and magnesium on animal life cycle resulting from changes in physiology performance, larval development, and growth rate. In addition, it appears most crucial to understand the biochemical mechanisms leading to the increased magnesium effect in the cold. Within the crustacean phyla this work will focus on the lithodid crabs. They are suitable for such studies since they have a wide distribution range north and south of the Antarctic convergence and thus covering a broad temperature regime. For comparable studies boreal reptant crabs and boreal and Antarctic natant shrimps will also be included. Within the cephalopod phyla we will concentrate on the boreal species Sepia officinalis to investigate principle mechanisms. Accordingly, the present study is intended to explore, from a more conceptual point of view, whether limitations in ion regulation capacities and costs may play a role in setting the levels of biodiversity observed in extant Antarctic marine fauna.

AMICA - Adaptation and Mitigation - an Integrated Climate Policy Approach

Das Projekt "AMICA - Adaptation and Mitigation - an Integrated Climate Policy Approach" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klima-Bündnis der europäischen Städte mit indigenen Völkern der Regenwälder, Alianza del Clima e.V. durchgeführt. Der 'Bremsweg' im Klimaschutz ist so lang, dass ein Klimawandel bis zu einem gewissen Grad nicht mehr aufzuhalten ist. Die Auswirkungen des Klimawandels sind inzwischen auch bei uns spürbar. Die negativen Erfahrungen mit den Klimaextremen sind ein deutliches Signal für die tief greifenden Auswirkungen von Klimaänderungen in Europa und unterstreichen die Notwendigkeit von Maßnahmen sowohl zum Klimaschutz als auch zur Anpassung an Klimaänderungen. Im Projekt wird ein neuer Ansatz in der Umweltpolitik beschritten, der langfristigen Klimaschutz mit kurz- und mittelfristigen Anpassungsmaßnahmen kombiniert, um auf lokaler Ebene Entscheidungen hinsichtlich Klimaschutz und Klimaanpassung sowie die Allokationen der finanziellen Mittel zu verbessern. Ziele: Ziel des europäischen Projektes ist es, lokale und regionale Strategien zu entwickeln, die den Klimawandel umfassend angehen. Die Klimapolitik sollte eine optimale Kombination zwischen kurz- und langfristigen vorbeugenden Maßnahmen und Gegenmaßnahmen umfassen, um damit die Risiken zukünftiger Planungen einzuschränken. Dazu ist die Entwicklung eines integrierten Klimapolitikansatzes notwendig, der auch die Maßnahmen zum Umweltschutz mit denen zum Klimaschutz kombiniert. KLIMASZENARIO Szenarien aus dem 3. Sachstandsbericht des IPCC (2001). Parameter: Temperatur, Niederschlag, Extremereignisse räumlicher Bezug: Europa Zeithorizont: 2100 KLIMAFOLGEN Betrachtete Klimafolgen sind Hochwasser an Flüssen und Küsten, Dürren in ländlichen Gebieten sowie Überhitzung und Hitzewellen in Städten. Sektoren und Handlungsfelder: Politik, Kommunikation, Gebäudebereich, Gesundheit, Raumplanung ANPASSUNGSMASSNAHMEN Hintergrund: Aufgrund der langen Reaktionszeiten des Klimasystems kann der Klimawandel nicht vollständig aufgehalten werden. Deshalb werden Anpassungsmaßnahmen analysiert, die sowohl sozioökonomische, ökologische als auch ingenieur-technische Optionen nutzen bzw. beinhalten. Diese Maßnahmen können dabei vorbeugend, wie Frühwarnsysteme vor Hitzewellen oder vor Hochwasser, oder reagierend sein, wie die Verbesserung der Katastrophenhilfe z.B. bei Hochwasserereignissen oder der Versorgung von älteren Menschen während einer Hitzewelle. Ziele: Ziel ist die Kombinierung von langfristigen Klimaschutz- mit kurz- und mittelfristigen Anpassungsmaßnahmen. Maßnahmen zur Vermeidung von Wärmeinseln in Städten sind z.B. die Begrünung durch Bäume, grüne Dächer oder begrünte Straßenbahngleise. Techniken zur Gebäudeklimatisierung während Hitzewellen sind z.B. der Einsatz von Fernwärme oder Solarenergie als Antriebsenergie für Kältemaschinen und die Nutzung von Grundwasser zur Kühlung. In der Landwirtschaft kann z.B. pfluglose Bodenbearbeitung und Kohlenstofffixierung in landwirtschaftlichen Böden zu stabileren Boden-Wasser-Verhältnissen führen, die wiederum die Fähigkeit von Pflanzen Dürren und Fluten zu widerstehen verbessern. usw.

Impacts of Productive Use of Electricity and Industrial Zones Development in Ghana

Das Projekt "Impacts of Productive Use of Electricity and Industrial Zones Development in Ghana" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung e.V. RWI, Kompetenzbereich Umwelt und Ressourcen durchgeführt. Micro-enterprises are widely believed to play an important role in the economic development of low and middle-income countries. In peri-urban Ghana, though, these enterprises face numerous restraints that impede a sustainable economic development. This is why GIZ's Programme for Sustainable Economic Development (PSED) facilitates the establishment of industrial zones by providing reliable access to energy, complementary infrastructure, financing mechanisms for electrical hardware, and business development services in selected district capitals in several regions of Ghana. As a follow-up to a baseline study conducted in 2007, RWI has been assigned to implement an impact evaluation of the activities carried out between 2007 and 2009. For this purpose, three district capitals with business zones will be surveyed, in which GIZ has implemented its support package. Besides qualitative approaches, 250 businesses will be interviewed with a structured questionnaire, eliciting detailed information on practically all aspects of firm activity. The study will examine to what extent the service package has improved the performance of micro-enterprises in the industrial zones. The methodological challenge in the evaluation of this project is, first, its multi-treatment character and, second, the fact that only parts of the firms surveyed in the baseline phase effectively moved into the industrial zones. Furthermore, comparable control regions for cross-sectional comparison are non-existent. Therefore, an attempt will be made to reconstruct the 'before' situation of firms via retrospective questions, complemented by qualitative interviews. RWI designs the methodology of the study including the questionnaires, trains enumerators, and supervises the data collection and reporting.

Erfassung und Bewertung von Geruchsemissionen in der Nahrungs- und Futtermittelindustrie

Das Projekt "Erfassung und Bewertung von Geruchsemissionen in der Nahrungs- und Futtermittelindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälischer Technischer Überwachungs-Verein durchgeführt. In mehreren Branchen der Nahrungs- und Futtermittelindustrie (u.a. Kaffeeroestereien, Fettschmelzen, Tierkoerperbeseitigungsanstalten) soll die Geruchstoffkonzentration der Abgase an der Quelle messtechnisch erfasst werden. Es werden Produktionsanlagen ausgewaehlt, die dem Stand der Technik entsprechen. Die Untersuchungen sollen zur Bestimmung von 'Wiederholbarkeit' und 'Vergleichbarkeit' der Ergebnisse auch mit anderen Messinstituten durchgefuehrt werden. Die Ergebnisse des Vorhabens finden Verwendung bei der Erarbeitung von VDI-Richtlinien und bei der Umsetzung der TA Luft.

Biogene Opalisotope - neue Proxies zur Untersuchung vergangener Nährstoffkreisläufe und hydrographischer Strukturen im Südpazifik in Beziehung zu der Entwicklung des Klimas und der antarktischen Kryosphäre

Das Projekt "Biogene Opalisotope - neue Proxies zur Untersuchung vergangener Nährstoffkreisläufe und hydrographischer Strukturen im Südpazifik in Beziehung zu der Entwicklung des Klimas und der antarktischen Kryosphäre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Fachbereich Geowissenschaften durchgeführt. Der Verlauf der atmosphärischen CO2-Konzentrationen während der vergangenen Klimazyklen ist durch ein Sägezahnmuster mit Maxima in Warmzeiten und Minima in Kaltzeiten geprägt. Es besteht derzeit Konsens, dass insbesondere der Süd Ozean (SO) eine Schlüsselfunktion bei der Steuerung der CO2-Entwicklung einnimmt. Allerdings sind die dabei wirksamen Mechanismen, die in Zusammenhang mit Änderungen der Windmuster, Ozeanzirkulation, Stratifizierung der Wassersäule, Meereisausdehnung und biologischer Produktion stehen, noch nicht ausreichend bekannt. Daten zur Wirkung dieser Prozesse im Wechsel von Warm- und Kaltzeiten beziehen sich bislang fast ausschließlich auf den atlantischen SO. Um ein umfassendes Bild der Klimasteuerung durch den SO zu erhalten muss geklärt werden, wie weit sich die aus dem atlantischen SO bekannten Prozesswirkungen auf den pazifischen SO übertragen lassen. Dies ist deshalb von Bedeutung, da der pazifische SO den größten Teil des SO einnimmt. Darüber hinaus stellt er das hauptsächliche Abflussgebiet des Westantarktischen Eisschildes (WAIS) in den SO dar. Im Rahmen des Projektes sollen mit einer neu entwickelten Proxy-Methode Paläoumwelt-Zeitreihen an ausgewählten Sedimentkernen von latitudinalen Schnitten über den pazifischen SO hinweg gewonnen werden. Dabei handelt es sich um kombinierte Sauerstoff- und Siliziumisotopenmessungen an gereinigten Diatomeen und Radiolarien. Es sollen erstmalig die physikalischen Eigenschaften und Nährstoffbedingungen in verschiedenen Stockwerken des Oberflächenwassers aus verschiedenen Ablagerungsräumen und während unterschiedlicher Klimabedingungen beschrieben werden. Dies umfasst Bedingungen von kälter als heute (z.B. Letztes Glaziales Maximum) bis zu wärmer als heute (z.B. Marines Isotopen Stadium, MIS 5.5). Die Untersuchungen geben Hinweise zur (1) Sensitivität des antarktischen Ökosystems auf den Eintrag von Mikronährstoffen (Eisendüngung), (2) Oberflächenwasserstratifizierung und (3) 'Silicic-Acid leakage'-Hypothese, und tragen damit zur Überprüfung verschiedener Hypothesen zur Klimawirksamkeit von SO-Prozessen bei. Die neuen Proxies bilden überdies Oberflächen-Salzgehaltsanomalien ab, die Hinweise zur Stabilität des WAIS unter verschiedenen Klimabedingungen geben. Darüber hinaus kann die Hypothese getestet werden, nach der der WAIS während MIS 5.5 vollständig abgebaut war. Die Projektergebnisse sollen mit Simulationen mit einem kombinierten biogeochemischen (Si-Isotope beinhaltenden) Atmosphäre-Ozean-Zirkulations-Modell aus einem laufenden SPP1158-DFG Projekt an der CAU Kiel (PI B. Schneider) verglichen werden. Damit sollen die jeweiligen Beiträge der Ozeanzirkulation und der biologischen Produktion zum CO2-Austausch zwischen Ozean und Atmosphäre getrennt und statistisch analysiert werden. Informationen zu Staubeintrag, biogenen Flussraten, physikalischen Ozeanparametern und zur Erstellung von Altersmodellen stehen durch Zusammenarbeit mit anderen (inter)nationalen Projekten zur Verfügung.

Productive Use of Electricity (PRODUSE)

Das Projekt "Productive Use of Electricity (PRODUSE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung e.V. RWI, Kompetenzbereich Umwelt und Ressourcen durchgeführt. Access to modern energy is widely considered an important ingredient in the strategy towards alleviating poverty and achieving the Millennium Development Goals (MDG). In particular, it is expected that electrification removes bottlenecks for enterprise development and enables new potentials for income generation. At the same time, robust evidence for this hypothesis is hardly existent. In order to start filling this gap between practitioner's perception and lacking robust evidence, GIZ and World Bank launched the Productive Use of Electricity (PRODUSE) study. In the case of three African countries - Benin, Ghana, and Uganda - the usage of electricity in micro-enterprises was examined and the effect of electricity usage on firm performance was assessed. For this purpose, between 200 and 400 micro-enterprises were surveyed in target regions of GIZ electrification interventions in the three countries. RWI designed the overall survey and evaluation methodology, developed the research tools for all countries and conducted the field work in Benin and Uganda. The electrification interventions had not been implemented yet at the time when the surveys were conducted. While the collected data also serves as a baseline for future ex-post evaluation, a cross-sectional ex-ante approach was applied. In order to immediately derive insights on impacts of productive electricity usage the yet non-electrified GIZ target region was surveyed and, in addition, a comparable, already electrified region. Econometric evaluation techniques were used to identify comparable firms from both regions in order to establish a proper counterfactual situation. Results of this research effort suggest that impacts of electricity access on micro-enterprises are modest only. Take-up rates of both grid connections and appliances are low. On the other hand, electricity availability seems to trigger creation of new and particularly promising firms. One important objective of PRODUSE was to make rigorous evaluation techniques accessible for practitioners. Therefore, RWI developed a hands-on guide for designing evaluation studies regarding the impacts of productive electricity usage. Complementary to the existing literature on evaluation methods, this guide familiarizes project managers with the concrete steps that have to be undertaken to plan and implement an evaluation.

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