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Erweiterung eines Wohngebäudes (Sanierung mit Variantenvergleich nach EnEV 2009 unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit)

Transformation of organic carbon in the terrestrial-aquatic interface

The overarching goal of our proposal is to understand the regulation of organic carbon (OC) transfor-mation across terrestrial-aquatic interfaces from soil, to lotic and lentic waters, with emphasis on ephemeral streams. These systems considerably expand the terrestrial-aquatic interface and are thus potential sites for intensive OC-transformation. Despite the different environmental conditions of ter-restrial, semi-aquatic and aquatic sites, likely major factors for the transformation of OC at all sites are the quality of the organic matter, the supply with oxygen and nutrients and the water regime. We will target the effects of (1) OC quality and priming, (2) stream sediment properties that control the advective supply of hyporheic sediments with oxygen and nutrients, and (3) the water regime. The responses of sediment associated metabolic activities, C turn-over, C-flow in the microbial food web, and the combined transformations of terrestrial and aquatic OC will be quantified and characterized in complementary laboratory and field experiments. Analogous mesocosm experiments in terrestrial soil, ephemeral and perennial streams and pond shore will be conducted in the experimental Chicken Creek catchment. This research site is ideal due to a wide but well-defined terrestrial-aquatic transition zone and due to low background concentrations of labile organic carbon. The studies will benefit from new methodologies and techniques, including development of hyporheic flow path tubes and comparative assessment of soil and stream sediment respiration with methods from soil and aquatic sciences. We will combine tracer techniques to assess advective supply of sediments, respiration measurements, greenhouse gas flux measurements, isotope labeling, and isotope natural abundance studies. Our studies will contribute to the understanding of OC mineralization and thus CO2 emissions across terrestrial and aquatic systems. A deeper knowledge of OC-transformation in the terrestrial-aquatic interface is of high relevance for the modelling of carbon flow through landscapes and for the understanding of the global C cycle.

Studie zum aktuellen Forschungsstand neuer Reaktorkonzepte

Seit mehreren Jahrzehnten werden international 'neue Reaktorkonzepte' erforscht. Erklärtes Ziel solcher Entwicklungen ist es, in den Bereichen Sicherheit, Nachhaltigkeit, Ökonomie und Nukleare Nichtverbreitung gegenüber heutigen Kernkraftwerken deutliche Vorteile aufzuweisen. Dabei stellt neben der Weiterentwicklung von Reaktorkonzepten auch die gesamte Thematik der Brennstoffver- und -entsorgung einen integralen Bestandteil der Diskussion um neue Reaktorkonzepte dar. Im Rahmen dieser Studie werden der gegenwärtige Entwicklungsstand verschiedener ausgewählter Reaktorkonzepte dargestellt, ausgewählte historische Erfahrungen mit der Entwicklung solcher Reaktorsysteme zusammengefasst und eine grundsätzliche Bewertung der Erreichbarkeit der postulierten Vorteile der jeweiligen Systeme mit Blick auf verschiedene Bewertungskriterien (Sicherheit, Ressourcen und Brennstoffversorgung, Abfallproblematik, Ökonomie und Proliferation) vorgenommen. Bei den betrachteten System handelt es sich um Schnelle Brutreaktoren (FBR), Hochtemperatur-Reaktoren (HTR), Salzschmelze-Reaktoren (MSR) und kleine, modulare Reaktoren (SMR). Keines dieser Reaktorkonzepte konnte - trotz teilweise bereits jahrzehntelanger Forschung und Entwicklung - bisher erfolgreich am Markt etabliert werden. Übergeordnet kann festgestellt werden, dass zwar einzelne Reaktorkonzepte in einzelnen Bereichen tatsächlich potenzielle Vorteile gegenüber der heutigen Generation von Kernkraftwerken erwarten lassen. Kein Konzept ist jedoch in der Lage, gleichzeitig in allen Bereichen Fortschritte zu erzielen. Vielfach stehen die einzelnen Kriterien untereinander im Wettbewerb, so dass Fortschritte in einem Bereich zu Nachteilen bei anderen Bereichen führen. So führen beispielsweise häufig Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit zu Nachteilen im Bereich der Ökonomie, Vorteile bei der Ressourcenausnutzung stehen vielfach im Widerspruch zu einer Verbesserung im Bereich der Proliferation. Es ist jedoch nicht zu erwarten, dass ein Reaktorkonzept, welches nur in einzelnen Bereichen Fortschritte bietet, zu einer deutlich verbesserten gesellschaftlichen Akzeptanz der Kernenergienutzung beitragen könnte.

Erosionsverhalten in Abhängigkeit von der Applikationsmethode

In einer Reihe von Versuchen mit Erosionsanlagen wurde die Beziehung zwischen Begrünungstechnik und Erosionsverhalten beobachtet. Es konnte deutlich beobachtet werden, dass nur bei Verwendung von Mulchdecken sowohl erhöhte Oberflächenabflüsse als auch nennenswerte Bodenabträge vermieden werden. Der deutlich bessere Erosionsschutz bei Abdeckung des Oberbodens durch so unterschiedliche Materialien wie Heu, Stroh, Netze oder Matten kann durch die schützende Wirkung des organischen Materiales erklärt werden. Dabei wird die (kinetische) Energie der Regentropfen abgebaut und das Wasser sickert langsam in den Boden. Dadurch werden die Bodenaggregate vor Zerstörung bewahrt. Die Kapillaröffnungen des Bodens verschlämmen nicht und deutlich höhere Wassermengen können in den Boden einsickern. Ohne Abdeckung des Oberbodens mit Mulchmaterial haben standortgerechte und schnellwüchsige Saatgutmischungen in den ersten 4 bis 8 Wochen nach der Ansaat ein vergleichbar schlechtes Erosionsverhalten. Wie schon erwähnt kann das Erosionsverhalten durch die Verwendung von Deckfrüchten anstatt Mulchdecken in Hochlagen nicht nennenswert verbessert werden.

Bewertung von Instrumenten der Energieeffizienzpolitik

In einem wissenschaftlichen Gutachten im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie hat Ecofys in einem Konsortium mit dem Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI und dem Öko-Institut eine Kosten-Nutzen-Analyse der möglichen Einführung eines Energieeinsparquotensystems und eines Energieeffizienz-Fonds in Deutschland durchgeführt. Zusätzlich wurde untersucht, wie demgegenüber die Erweiterung und Verbesserung des bereits bestehenden Instrumentariums der Energieeffizienzpolitik zu bewerten ist. Das Gutachten kommt insgesamt zu dem Ergebnis, dass die in Deutschland vorhandenen wirtschaftlichen Energieeinsparpotenziale durch die - allerdings deutliche - Erweiterung und Verbesserung des bestehenden Instrumenten-Mix aus finanzieller Förderung, Ordnungsrecht sowie Information und Beratung grundsätzlich erschlossen werden können. Für einen ergänzenden Einsatz neuer Instrumente wie einer Energieeinsparquote oder eines Energieeffizienzfonds spricht vor allem die Haushaltsunabhängigkeit der Finanzierung, die diese Instrumente bei entsprechender Ausgestaltung gewährleisten würden. Dieser Vorteil ist jedoch sorgfältig gegen mögliche nachteilige Effekte wie steigende Energiepreise, mögliche Wettbewerbsverzerrung und den Aufwand, der hinter der Einführung eines völlig neuen Mechanismus steht, abzuwägen.

Ökologische Bewertungskriterien für Desinfektionsmittel und deren Adaptierung in der Desinfektionsmittel-Datenbank der Stadt Wien

Das Projekt ÖkoKauf der Stadt Wien hat es sich zum Ziel gesetzt, durch die Erstellung von ökologischen Kriterien, Pilotprojekte und durch Bewusstseinsarbeit das Beschaffungswesen im Magistrat Wien weiter zu ökologisieren. In diesem Rahmen widmete sich der Arbeitskreis 'Desinfektionsmittel unter der Leitung der Wiener Umweltanwaltschaft (WUA) der Aufgabe, für Hygienefachleute ein Instrument zur Beurteilung der Auswirkungen von Desinfektionsmitteln auf Gesundheit und Umwelt zu erstellen. Das Österreichische Ökologie-Institut führte eine Daten- und Literaturrecherche durch, das Umweltbundesamt nahm ergän-zende ökotoxikologische Tests an Wirkstoffen und -produkten vor und 'die umweltberatung ermittelte stationsbezogene Desinfektionsmittelverbräuche in Wiener Krankenanstalten. Die Recherche- und Testergebnisse zu Desinfektionsmittelwirkstoffen und -produkten wurden in einer vom IFZ konzipierten und von der Magistratsabteilung 14 realisierten Datenbank zusammengefasst. Um die ökotoxikologischen Produkteigenschaften vergleichbar zu machen, wurde vom IFZ ein Bewertungsraster entwickelt und in die Datenbank integriert. Dabei werden nachteilige Wirkungen auf die Gesundheit anhand von vier Wirkungskategorien erfasst: Akute Giftigkeit; Reizwirkung auf die Haut; Sensibilisierung, allergenes Potenzial sowie Erbgutschädigende, krebserzeugende und fruchtschädigende Eigenschaften. Zusammen mit der Berücksichtigung des Verhaltens in Oberflächengewässern (Abbauverhalten, Bioakkumulationspotenzial, Toxizität für Wasserorganismen) sowie dem Verhalten in Kläranlagen werden insgesamt sechs Bewertungszahlen generiert, die auf einer Skala von 1 (vernachlässigbar) bis 5 (sehr hoch) das gesamte Gefährdungsprofil des Stoffes beschreiben sollen. Das Gefährdungsprofil eines Handelsproduktes errechnet sich aus den Gefährdungsprofilen der darin enthaltenen Wirkstoffe anhand eines Algorithmus: Dabei wird die Annahme getroffen, dass die Produkteigenschaften von der Konzentration der darin enthaltenen Wirkstoffe abhängen. Bei der Bewertung ist außerdem zu gewährleisten, dass ein Wirkstoff mit einem hohen Gefährdungspotenzial angemessen berücksichtigt wird, auch und gerade wenn seine Konzentration im Produkt gering ist. In der Literatur wird dazu eine logarithmische Skalierung vorgeschlagen. Die Bewertung berücksichtigt derzeit die Wirkstoffe sowie Anwendungsverdünnungen. Die Zusammenfassung der Produkte in Verwendungs- bzw. Expositionskategorien ermöglicht letztlich eine vergleichende Bewertung. Da das Bewertungsraster gerade auf eine vergleichende Bewertung von Produkten abzielt, unterliegt er einer ständigen kritischen Diskussion, die auch häufig von den Herstellern geführt wird. Dieser Umstand sowie das Faktum von Produktlebenszyklen erfordern ein ständiges Update der in der Datenbank enthaltenen Informationen und eine Anpassung des Bewertungsmodells an den aktuellen Stand von Forschung sowie Standards der Stoff- und Produktpolitik.

Solar getriebene Energieversorgungskonzepte für die Keramikindustrie, Teilvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Ofenkonzepten für die Nutzung von extern erzeugter oder gespeicherter Hochtemperaturwärme in Industrieöfen

Geochemische Prospektion in den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR (1990), Elementgehalte in Bachwässern und Bachsedimenten, Daten

In der ehemaligen DDR wurden in den Jahren 1980 bis 1990 in den an der Erdoberfläche anstehenden bzw. gering von Känozoikum überdeckten präoberpermischen Grundgebirgseinheiten (Flechtingen-Roßlauer Scholle, Harz, Sächsisches Granulitgebirge, Thüringer Wald, Thüringisch-Vogtländisches Schiefergebirge, Erzgebirge, Elbtalzone/Lausitz) Untersuchungen zur Einschätzung der Rohstoffführung durchgeführt. Bestandteil dieser Untersuchungen war eine geochemische Prospektion im Bereich der genannten Grundgebirgseinheiten. Auf einer Fläche von fast 15.000 km² wurden ca. 18.000 Wasser- und ca. 17.500 Bachsedimentproben entnommen und geochemisch untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in Teilberichten zu den einzelnen Grundgebirgseinheiten sowie im „Abschlussbericht zur vergleichenden Bewertung der Rohstofführung in den Grundgebirgseinheiten der DDR“ (Röllig et al., 1990) dokumentiert. Bei diesen Daten aus den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR handelt es sich um eine in ihrer hohen Probenahmedichte (> 1 Probe/km²) einzigartige flächendeckende geochemische Aufnahme dieser Gebiete. Alle späteren geochemischen Untersuchungen (Geochemischer Atlas 2000 sowie im Rahmen von GEMAS und FOREGS) wurden mit einer ungleich geringeren Probenahmedichte durchgeführt. Diese wertvollen und unwiederbringlichen Daten werden nun über das Geoportal der BGR allgemein verfügbar gemacht. Ergänzend zur digitalen Bereitstellung des originalen Datenmaterials erfolgt erstmals eine Bereitstellung mit modernen computergestützten Verfahren erstellter flächendeckender Verteilungskarten. Die Downloads enthalten die fehlerbereinigten Originaldaten im xlsx- bzw. csv-Format. Ergänzt werden die Downloads durch eine kurzen Abriss zur Datenerhebung und Datenaufbereitung sowie Angaben zu den grundlegende statistische Maßzahlen.

Geochemische Prospektion in den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR (1990), Mangan in Bachsedimenten, Einzelelementkarten

In der ehemaligen DDR wurden in den Jahren 1980 bis 1990 in den an der Erdoberfläche anstehenden bzw. gering von Känozoikum überdeckten präoberpermischen Grundgebirgseinheiten (Flechtingen-Roßlauer Scholle, Harz, Sächsisches Granulitgebirge, Thüringer Wald, Thüringisch-Vogtländisches Schiefergebirge, Erzgebirge, Elbtalzone/Lausitz) Untersuchungen zur Einschätzung der Rohstoffführung durchgeführt. Bestandteil dieser Untersuchungen war eine geochemische Prospektion im Bereich der genannten Grundgebirgseinheiten. Auf einer Fläche von fast 15.000 km² wurden ca. 18.000 Wasser- und ca. 17.500 Bachsedimentproben entnommen und geochemisch untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in Teilberichten zu den einzelnen Grundgebirgseinheiten sowie im „Abschlussbericht zur vergleichenden Bewertung der Rohstofführung in den Grundgebirgseinheiten der DDR“ (Röllig et al., 1990) dokumentiert. Bei diesen Daten aus den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR handelt es sich um eine in ihrer hohen Probenahmedichte (> 1 Probe/km²) einzigartige flächendeckende geochemische Aufnahme dieser Gebiete. Alle späteren geochemischen Untersuchungen (Geochemischer Atlas 2000 sowie im Rahmen von GEMAS und FOREGS) wurden mit einer ungleich geringeren Probenahmedichte durchgeführt. Diese wertvollen und unwiederbringlichen Daten werden nun über das Geoportal der BGR allgemein verfügbar gemacht. Ergänzend zur digitalen Bereitstellung des originalen Datenmaterials erfolgt erstmals eine Bereitstellung mit modernen computergestützten Verfahren erstellter flächendeckender Verteilungskarten. Die Downloads zeigen die Verteilung der Mangangehalte in Bachsedimenten in vier verschiedenen farbigen Punkt- und Isoflächenkarten.

Szenarien zur Renovierung von Europas Gebäudebestand bis 2050

Diese Studie im Auftrag von Eurima, dem europäischen Verband der Dämmstoffhersteller, analysiert und vergleicht mögliche Szenarien für die Sanierung des europäischen Gebäudebestands. Die unterschiedlichen Sanierungspfade werden dabei nicht nur in Hinblick auf ihre Leistungen in Energieeffizienz und CO2-Effizienz verglichen, sondern auch hinsichtlich der zu erwartenden Kosten oder Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass ein sogenannter oberflächlichen Sanierungspfad, d.h. eine hohe Frequenz an Renovierungsarbeiten, die jedoch nur ein Mindestmaß an Energieeffizienz umsetzen, keinesfalls ausreichen, um das EU-Ziel eines nahezu CO2-neutralen Gebäudebestands bis 2050 zu verwirklichen. Laut Studie würde eine solche Lösung nicht genügend Energie einsparen und darüberhinaus keine substantiellen wirtschaftlichen Vorteile bieten. Würden hingegen umfassende Effizienzverbesserungen mit einer erweiterten Nutzung von Erneuerbaren Energien kombiniert ( deep renovation track), ließen sich nicht nur die geplanten Mengen an CO2 einsparen. Ein solches Maßnahmenpaket erreicht im Vergleich außerdem den niedrigsten Energieverbrauch und zeigt das größte Potenzial für die Schaffung neuer Arbeitsplätze. Klare Leitlinien und geeignete Politikinstrumente für einen solchen umfassenden Sanierungspfad zu entwickeln, ist daher für die EU von vitaler Bedeutung, um ihre langfristigen Klimaziele für den Gebäudesektor zu erreichen.

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