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Internationales Bodenfeuchtemessnetz (ISMN) - Ein Service der In-situ-Bodenfeuchtedaten global sammelt, harmonisiert und dauerhaft bereitstellt

Veranlassung Der Betrieb des ISMN an der TU Wien wurde seit seiner Implementierung im Jahr 2009 auf Projektbasis durch die Europäische Weltraumagentur (ESA) finanziert. Durch die Initiative des ICWRGC und der BfG wurde eine langfristige Finanzierung und neue Heimat des ISMN in Deutschland unter Mitwirkung des Bundesministers für Verkehr und digitale Infrastruktur a. D. Andreas Scheuer sichergestellt. Somit wurde im Jahr 2021 begonnen, den Transfer an ICWRGC/BfG vorzubereiten und neues Personal zu akquirieren. Der Transfer soll bis Ende 2022 abgeschlossen sein und der Produktionsbetrieb aufgenommen werden. Ziele - Das bedeutendste Ziel des ISMN ist die Bereitstellung und Dissemination von In-situ-Bodenfeuchtedaten. Diese Daten werden qualitätsgeprüft und harmonisiert frei zur Verfügung gestellt. Neben der Bereitstellung der Daten fungiert das ISMN als Langzeitarchiv für globale Bodenfeuchtedaten und konsolidiert diese in einer Datenbank. Dafür werden Daten von verschiedensten Datenanbietern mit unterschiedlichen Formaten prozessiert und in die Datenbank eingepflegt. Für einige der Daten erfolgt dies als kontinuierlicher Prozess, sodass Bodenfeuchtedaten als Fast-Echtzeitprodukt abgerufen werden können. Bodenfeuchte ist von großer Bedeutung für die Produktivität von Pflanzen und die Gesundheit von Ökosystemen. Somit hat sie entscheidenden Einfluss auf das Wasserdargebot für die Nahrungsmittelproduktion. Zusätzlich ist die Bodenfeuchte ein wichtiger Steuerfaktor für die Partitionierung von Energie- und Wasserflüssen an der Landoberfläche. Die Verfügbarkeit von langen Zeitreihen dieser Variable ermöglicht es Wissenschaftlern, Anwendern (z.B. Landwirte) und Entscheidungsträgern, Trends zu erkennen, den Einfluss des globalen Wandels abzuschätzen und Adaptionsstrategien zu entwickeln. Das ISMN stellt dauerhafte, harmonisierte und qualitätsgesicherte In-situ-Bodenfeuchtemessungen frei zur Verfügung. Zu diesem Zweck akquiriert und konsolidiert es global verfügbare Bodenfeuchtedaten.

Wasser als Ressource

<p>Wasser als Ressource</p><p>Wasser ist ein existentieller Grundstoff des Lebens für Mensch, Tier und Pflanze. Von den weltweiten Wasserreserven sind nur knapp 3 % Süßwasser. Ein Großteil des Süßwassers ist in Eis, Schnee und Permafrostböden gebunden. Nur ein geringer Teil des verbleibenden Süßwassers ist tatsächlich nutzbar, ein Großteil ist nicht zugänglich. Zudem sind die Süßwasservorräte global ungleich verteilt.</p><p>Der Wasserkreislauf wird vor allem durch klimatische Faktoren wie Temperatur, Wind und Sonneneinstrahlung gesteuert. Weitere natürliche Faktoren wie die Pflanzenarten und -dichte beeinflussen die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verdunstung#alphabar">Verdunstung</a>⁠; Bodenart und Struktur des Geländes, z.B. Hangneigung, wirken auf die Versickerungsfähigkeit und das Abflussgeschehen.</p><p>Zusätzlich beeinflussen menschliche Eingriffe den natürlichen Wasserkreislauf:</p><p>Deutschland hat im langjährigen Mittel ein ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Wasserdargebot#alphabar">Wasserdargebot</a>⁠ von 176 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³). Davon entnahmen im Jahr 2022 öffentliche Wasserversorger, , Industrieunternehmen, Bergbau und Energieversorger sowie die Landwirtschaft insgesamt 17,9 Mrd. m³.</p><p>Energieversorger beziehen ihr Kühl- und Prozesswasser fast vollständig aus Flüssen, Seen und Talsperren. Auch Industrieunternehmen und das verarbeitende Gewerbe entnehmen das notwendige Wasser überwiegend aus Flüssen, Seen und Talsperren. Die Trinkwasserversorger decken ihren Bedarf zu gut 70 % aus Grund- und Quellwasser. Die Landwirtschaft nutzt vornehmlich Grundwasser (69,1 %).</p><p>Neben diesen direkten Wasserentnahmen nutzen wir auch indirekt Wasser durch den Konsum von Lebensmitteln sowie die Nutzung von Dienstleistungen und Produkten (z.B. Kleidung, elektronische Geräte), die im Ausland hergestellt und nach Deutschland eingeführt werden. Aus der Summe der direkten und indirekten Wassernutzung ergibt sich der sogenannte Wasserfußabdruck für Deutschland. Nach Berechnungen von<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/konzeptionelle-weiterentwicklung-des">Bunsen et al.</a>(2022) beträgt er insgesamt rund 219 Mrd. m³ pro Jahr. Damit erzeugt jede Person in Deutschland durchschnittlich einen Wasserfußabdruck von 7.200 Liter täglich.</p><p></p>

Standorttypisierung_Biotopentwicklung_50000

Standorttypisierung für die Biotopentwicklung in Hessen (BFD50) - Die Bodenflächendaten 1:50 000 (BFD50, 2. Ausbaustufe) beschreiben flächenhaft die Böden, ihre Eigenschaften und Bodenfunktionen im regionalen Maßstab. Die vorliegende Typisierung weist Flächenbereiche mit besonderen bzw. extremen Standorteigenschaften aus, die vor allem durch den Wasser- und Nährstoffhaushalt bedingt sind. Unterschieden werden zunächst Feucht- bzw. Trockenstandorte. Für die Feuchtstandorte spielen die Art des Wasserdargebotes und der jahresperiodische Verlauf im Hinblick auf die Standorteigenschaften eine wichtige Rolle.

Ökologische Mindestwasserführung

Die ökologisch begründete Mindestwasserführung (Qök) beschreibt den Mindestwasserbedarf der durchflusssensitiven Arten Makrozoobenthos und/oder Fische, der notwendig ist, um für diese biologischen Qualitätskomponenten die Bewertungsklasse 2 (gut) zu ermöglichen, wenn andere Parameter nicht dagegensprechen. Eine lang andauernde Unterschreitung dieses Abflusswertes hat mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Zielverfehlung zur Folge. Die Qök-Werte sind Mindestdurchflusswerte, die mittels LAWA-Fließgewässertypspezifischer Mindestwasser-Orientierungswerte (MOW in l/s*km²) und der Einzugsgebietsgröße der Gewässerabschnitte natürlicher oder erheblich veränderter Fließgewässer-OWK berechnet wurden. Für die Nachvollziehbarkeit der Berechnungen sind diese notwendigen Datengrundlagen pro Fließgewässerabschnitt mit aufgeführt. Zusätzlich erfolgt die Angabe der von ArcEGMO modellierten quasi-natürlichen mittleren Abflüsse und mittleren Niedrigwasserabflüsse für die Zeitreihe 1991-2015. Dies ermöglicht den Vergleich der ökologisch notwendigen Mindestabflüsse mit dem simulierten hydrologisch möglichen Wasserdargebot in Niedrigwasserzeiten und dadurch – ggf. nach Vergleich mit gemessenen MNQ-Werten – die Ermittlung des ökohydrologisch begründeten Mindestabflusses (Qmin,ök) als Ausgangspunkt für die behördliche Festlegung einer WRRL-konformen Mindestwasserführung in wasserrechtlichen Verfahren. Die ökologisch begründete Mindestwasserführung (Qök) beschreibt den Mindestwasserbedarf der durchflusssensitiven Arten Makrozoobenthos und/oder Fische, der notwendig ist, um für diese biologischen Qualitätskomponenten die Bewertungsklasse 2 (gut) zu ermöglichen, wenn andere Parameter nicht dagegensprechen. Eine lang andauernde Unterschreitung dieses Abflusswertes hat mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Zielverfehlung zur Folge. Die Qök-Werte sind Mindestdurchflusswerte, die mittels LAWA-Fließgewässertypspezifischer Mindestwasser-Orientierungswerte (MOW in l/s*km²) und der Einzugsgebietsgröße der Gewässerabschnitte natürlicher oder erheblich veränderter Fließgewässer-OWK berechnet wurden. Für die Nachvollziehbarkeit der Berechnungen sind diese notwendigen Datengrundlagen pro Fließgewässerabschnitt mit aufgeführt. Zusätzlich erfolgt die Angabe der von ArcEGMO modellierten quasi-natürlichen mittleren Abflüsse und mittleren Niedrigwasserabflüsse für die Zeitreihe 1991-2015. Dies ermöglicht den Vergleich der ökologisch notwendigen Mindestabflüsse mit dem simulierten hydrologisch möglichen Wasserdargebot in Niedrigwasserzeiten und dadurch – ggf. nach Vergleich mit gemessenen MNQ-Werten – die Ermittlung des ökohydrologisch begründeten Mindestabflusses (Qmin,ök) als Ausgangspunkt für die behördliche Festlegung einer WRRL-konformen Mindestwasserführung in wasserrechtlichen Verfahren.

Resilienz der Wasserversorgung und -speicherung im ländlichen Raum, Teilprojekt 4

Resilienz der Wasserversorgung und -speicherung im ländlichen Raum, Teilprojekt 3

Erkundungen zur Herkunft der Mineral- und Thermalwaesser im Nordschwarzwald

Es ist das wissenschaftliche Ziel der Arbeit, durch Auswertung der geologischen Daten, der geohydraulischen und geotechnischen Kennwerte, der chemischen Inhaltsstoffe, der Kenntnis der Edelgase und der Isotopendaten die Herkunft der Waesser zu klaeren. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens dienen als Grundlage fuer Fragen der quantitativen Bewirtschaftungsmoeglichkeiten, qualitativer Veraenderungen in Abhaengigkeit von der Bewirtschaftung, Gefahr von Verschmutzungen, Ausweisung von Heilquellenschutzgebieten und Erkundungen des Mineralwasserdargebots.

IWaTec - Integrated Water Technologies

Egypt passed a revolution and changed its political system, but many problems are still lacking a solution. Especially in the field of water the North African country has to face many challenges. Most urgent are strategies to manage the limited water resources. About 80% of the available water resources are consumed for agriculture and the rest are for domestic and industrial activities. The management of these resources is inefficient and a huge amount of fresh water is discarded. The shortage of water supply will definitely influence the economic and cultural development of Egypt. In 2010, Egypt was ranked number 8 out of 165 nations reviewed in the so-called Water Security Risk Index published by Maplecroft. The ranking of each country in the index depends mainly on four key factors, i.e. access to improved drinking water and sanitation, the availability of renewable water and the reliance on external supplies, the relationship between available water and supply demands, and the water dependency of each countrys economy. Based on this study, the situation of water in Egypt was identified as extremely risky. A number of programs and developed strategies aiming to efficiently manage the usage of water resources have been carried out in the last few years by the Egyptian Government. But all these activities, however, require the availability of trained and well-educated individuals in water technology fields. Unfortunately, the number of water science graduates are decreasing and also there are few teaching and training courses for water science offered in Egypt. However, there is still a demand for several well-structured and international programs to fill the gap and provide the Egyptian fresh graduates with the adequate and up-to-date theoretical and practical knowledge available for water technology. IWaTec is designed to fill parts of this gap.

Resilienz der Wasserversorgung und -speicherung im ländlichen Raum, Teilprojekt 1

Resilienz der Wasserversorgung und -speicherung im ländlichen Raum, Teilprojekt 5

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