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Lebensdaueroptimierung von BSZ-Systemen und -komponenten sowie Prozessentwicklung für deren Weiterverwendung, Teilvorhaben: System- und Infrastrukturaufbau zur Durchführung von beschleunigten Alterungstests von PEM-Brennstoffzellenstacks

Hydraulic activation of stomata (HAS) - development; impact on nutrient and water balance; application

The 'hydraulic activation of stomata' (HAS) describes the establishment of continuous liquid water connections along stomatal walls, which affects individual stomata. It enables the efficient bidirectional transport of water, solutes, and hydraulic signals between the leaf interior and leaf surface and makes stomatal transpiration partly independent of stomatal aperture. While in our earlier work we postulated the existence of these connections and contributed substantially to their final approval, this research proposal focusses on the fundamental significance of HAS for the water and nutrient relations of plants, for atmosphere/plant interaction, and for the modelling of gas exchange. The planned experimental investigations aim to describe HAS formation by hygroscopic salts, to examine new concepts of the plant humidity sensor, nocturnal transpiration, stomatal water uptake, and the 'extended apoplast', as well as the significance of epicuticle waxes for atmospheric particle capture. Together, this should lead both to the further development of new theoretical concepts describing plant adaptations to aerosol regimes, and to practical applications in foliar fertilization, plant protection, and improvement of salt stress tolerance.

Kreislauffähiges Ausstellungswesen für Elf zu Null und Freunde

Zielsetzung: Angesichts der drängenden Herausforderungen des Klimawandels stehen Museen zunehmend in der Verantwortung, nachhaltige und klimaschonende Praktiken nicht nur im Rahmen ihres Ausstellungsprogramms aufzuzeigen, sondern auch innerhalb der eigenen Organisations- und Arbeitsstrukturen fest zu verankern. Besonders im Fokus steht dabei der Umgang mit Ressourcen und hier vor allem die Ausstellungsproduktion - einem zentralen Kernprozess. Denn gerade da zeigt sich derzeit noch ein überwiegend linearer Ablauf: Neue Möbel, Technik und Baustoffe werden gekauft, (unregelmäßig) genutzt und am Ende entsorgt. Am Ende einer Ausstellung steht daher nicht selten ein Container vor der Tür - Sinnbild dafür, dass Veränderung dringend notwendig ist. Genau hier wollen wir ansetzen und den linearen Produktionsmodus in allen teilnehmenden Institutionen in einen kreislauffähigen Prozess überführen. Das bedeutet, vorhandene Materialien systematisch zu erfassen, zirkulieren zu lassen, die Wieder- und Weiterverwendung planerisch zu berücksichtigen und kreislaufbezogene Praktiken institutionell zu verankern. Nur so kann eine nachhaltige Reduktion von Ressourcenverbrauch und Abfallaufkommen erreicht und zugleich ein zukunftsfähiges Produktionsmodell für Museen etabliert werden. Eine umfassende Datenbank (“Materialpool/Sharingplattform” - unser Arbeitstitel „Museumloop“) ist der Schlüssel zur effizienten Nutzung des bereits vorhandenen Ausstellungsinventars der teilnehmenden Institutionen. Sie soll dabei helfen, das vorhandene Material wie Möbel oder Medientechnik zu erfassen und Leihvorgänge über institutionelle Grenzen hinweg ermöglichen. Ganz im Sinne einer Sharing-Economy können Museen so ihre Bestände besser nutzen, Kosten durch das Vermeiden von Neuanschaffungen senken sowie den eigenen Ressourcenverbrauch und damit ihren ökologischen Fußabdruck reduzieren.

Development of a Bayesian estimator for non-stationary Markov transition probabilities and its application to EU farm structural change

The agricultural sector has experienced substantial structural changes in the past and faces continuing adjustments in the future. The implications of structural change are not only relevant for the sector itself but have broader social, economic and environmental consequences for a region. An understanding of this process is required in order to assess how (agricultural-) policy affects or, if a specific social outcome is desired, can influence this development. A common approach to gain understanding of the process is to model structural change as a Markov process. One problem in the analysis of structural change in the EU is that farm level (micro) data is rarely available such that inference about behaviour of individual farms has to be derived from aggregated (macro) data. Recently, the generalized cross entropy estimator gained popularity in this context since it allows considering prior information such that the often underdetermined 'macro data' Markov models can be estimated. However, the way prior information is considered is also the greatest drawback of the approach. Therefore, the project aims to develop a Bayesian framework as an alternative estimator that allows to consider prior information in a more efficient and transparent way. The project will further provide an evaluation of the statistical properties of the estimator as well as an exemplifying application analyzing the effects of single farm payments on agricultural structural change in the EU.

Nachhaltige Schiffskabinen für eine Kreislaufwirtschaft im Schiffbau, Vorhaben: Erfassung von schiffsspezifischen Daten zur Steigerung der Materialeffizienz sowie Kreislauffähigkeit von Schiffen

Verwertung von PUMA-Produkten

Im April 2012 führte PUMA das Rücknahmesystem Bring Me Back ein. Seither können Kunden in PUMA Stores weltweit gebrauchte Produkte zurückgeben, die dann durch die Firma I:CO der Weiterverwendung und Verwertung zugeführt werden. Auch die Produkte der neuen recyclefähigen und biologisch abbaubaren PUMA-InCycle-Kollektion, die seit März 2013 auf dem Markt sind, werden so erfasst. Hierzu gehört etwa das recycelbare PUMA Track Jacket, das zu 98 Prozent aus Polyester aus gebrauchten PET-Flaschen besteht. Der PUMA-Rucksack aus Polypropylen wird nach Gebrauch an den ursprünglichen Hersteller zurückgegeben, der das Material wieder zu neuen Rucksäcken verarbeitet. Durch solche Neuentwicklungen will PUMA seine Planungs- und Entscheidungsbasis verbessern. Deshalb hat sie bifa mit der Analyse abfallwirtschaftlicher Optionen für gebrauchte PUMA Produkte beauftragt. bifa untersuchte hierzu Referenzprodukte und Optionen für die Erfassung und Sortierung von Produkten und Materialien. 35 Pfade mit unterschiedlichen Verwertungs- und Beseitigungsansätzen wurden entwickelt und bewertet. Die Realisierungschancen der Pfade wurden dann dem zu erwartenden Nutzen insbes. für die Umwelt gegenübergestellt. Dabei wurde zwischen gut entwickelten und wenig entwickelten Abfallwirtschaften (Waste-Picking-Szenario W-P-Szenario) unterschieden. Es zeigte sich, dass Pfade, die im Szenario Abfallwirtschaft ökologisch nachteilig sind, im W-P-Szenario durchaus vorteilhaft sein können. Im W-P-Szenario sind zudem Pfade realisierbar, die in entwickelten Abfallwirtschaften keine Chance hätten. Die moderne Abfallverbrennung ist für W-P-Szenarien ökologisch vorteilhaft, aber dennoch eine schwierige Option. In entwickelten Abfallwirtschaften sollten Sammlung und Wiedereinsatz gebrauchter Schuhe und Textilien weiterentwickelt werden. Die folgenden generellen Empfehlungen wurden gegeben: - Der Einsatz von Recyclingmaterialien in PUMA-Produkten ist aus ökologischer Sicht zu empfehlen. Diese Erkenntnis wird auch durch die Ergebnisse der ersten ökologischen Gewinn-und-Verlust-Rechnung von PUMA belegt. Über die Hälfte aller Umweltauswirkungen entlang der gesamten Produktions- und Lieferkette des Unternehmens werden bei der Herstellung von Rohmaterialien verursacht - Das Produktdesign sollte auch für bestehende Verwertungspfade optimiert werden, da realistischerweise nur ein Teil der Produkte über das Sammelsystem erfasst werden kann - Die ökologischen Vorteile von Produkten, die aus nur einem Material bestehen, kommen nur dann zum Tragen, wenn das Produkt nach Gebrauch aussortiert und das Material tatsächlich recycelt wird - Biol. abbaubare Produkte können auch Nachteile haben, zum Beispiel die schnellere Entwicklung von klimaschädlichem Methan bei ungeordneter Deponierung - Eine Verlängerung der Produktlebensdauer über den gesamten Lebenszyklus einschl. der Verwendung als Gebrauchtprodukt ist der effektivste Weg, Umweltlasten zu reduzieren. Meth. Ökobilanzierung und Systemanalyse (Text gekürzt)

Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung

Hauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitgase. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Um-setzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozesse, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas anschließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauerstoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovatives Verfahren - Das Nitro-SX Verfahren - untersucht, mit welchem kostengünstig und umweltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen.

Katrin Eder: „Gebäudesanierungen im Kreis Kusel weiterer wichtiger Schritt Richtung Klimaneutralität in Rheinland-Pfalz“

Klimaschutzministein übergibt Förderbescheide über rund 7,6 Millionen Euro für umfassende energetische Sanierung von Schulen in Lauterecken und Schönenberg-Kübelberg „Um die Energiewende erfolgreich zu gestalten, brauchen wir eine klimafreundliche Wärmewende. Diese kann gelingen, wenn fossile Bestandsanlagen durch klimafreundliche Alternativen ausgetauscht werden. Um verstärkt Impulse zur Erhöhung der energetischen Sanierungsrate im kommunalen Bereich zu setzen, hat das Klimaschutzministerium den EFRE-Förderschwerpunkt ‚Kommunale Gebäudeenergieeffizienz‘ ins Leben gerufen. Über die innovativen EFRE-Fördercalls können wir die kommunale Eigenverantwortung weiter stärken und helfen, passgenaue Lösungen zur Wärmewende vor Ort zu entwickeln. Mit der anstehenden umfassenden energetischen Sanierung des Veldenz-Gymnasiums in Lauterecken und der Integrierten Gesamtschule Schönenberg-Kübelberg / Waldmohr hat sich die Kreisverwaltung Kusel im 2. EFRE-Fördercall mit gleich zwei hervorragenden Projekten durchgesetzt“, sagte Klimaschutz- und Energieministerin Katrin Eder heute in Schönenberg-Kübelberg. Dort überreichte sie die beiden Förderbescheide über insgesamt rund 7,6 Millionen Euro an den Landrat des Kreises Kusel, Otto Rubly. „Wir freuen uns sehr über die positive Entscheidung des Fördermittelgebers, die zeigt, dass wir mit unseren Ideen und Anträgen auf dem richtigen Weg sind“, bedankte sich Landrat Otto Rubly nach dem Erhalt der Förderbescheide. „Dass wir gleich mit beiden Anträgen erfolgreich waren, spricht für die Qualität der eingereichten Anträge. Dafür ein großes Lob und einen großen Dank an alle Beteiligten. Damit können wir zwei unserer kreiseigenen Schulen energetisch sanieren – eine wichtige und weitreichende Investition in die Modernisierung und Zukunftssicherung unserer Bildungseinrichtungen“, so der Landrat weiter. In die umfassende energetische Sanierung des Veldenz Gymnasiums in Lauterecken fließen fast 3,6 Millionen Euro an Fördermitteln. Für entsprechende Maßnahmen an der Integrierten Gesamtschule Schönenberg-Kübelberg / Waldmohr werden rund vier Millionen Euro bereitgestellt. Mit den Mitteln aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und denen des Landes Rheinland-Pfalz werden unter anderem die Fassaden gedämmt, Fenster und Außentüren ausgetauscht oder Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz vorgenommen. Investiert wird außerdem in die Steuerungs- und Regelungstechnik sowie in raumlufttechnische Anlagen. „Bei niedrigsten Kosten und höchster sanierter Quadratmeterzahl zeichnen sich beide Vorhaben durch beachtliche Endenergiebedarfseinsparungen aus. So betragen diese rund 86 Prozent für das Veldenz Gymnasium und zirka 91 Prozent für die Integrierte Gesamtschule Schönenberg-Kübelberg / Waldmohr. Beide Projekte leisten damit einen wichtigen Beitrag, Rheinland-Pfalz zielgerichtet und früher zur Klimaneutralität zu führen“, betonte die Ministerin. Mit den EFRE-Fördercalls verfolge das Klimaschutzministerium für kommunale Gebäudeenergieeffizienz gleich mehrere Ziele. So solle die Sanierung kommunaler Gebäude den energetischen gesetzlichen Mindeststandard deutlich übertreffen. Im Mittelpunkt stünde dabei die energetische Sanierung und Dämmung der Außenhülle sowie die Reduktion des Energiebezugs, da es gerade hier noch viel zu tun gäbe. Auf diese Weise würden die Voraussetzungen geschaffen, dass Gebäudehülle und Wärmeversorgung fit für eine langjährige Weiternutzung gemacht und damit kommunale Gebäudesubstanz erneuert und geschützt würde, erläuterte Katrin Eder. „Die Energiewende erfolgt dezentral. Die Förderung wird deshalb über innovative EFRE-Fördercalls ausgelobt: Damit entlasten wir nachhaltig die kommunalen Haushalte, stärken explizit die kommunale Eigenverantwortung und eröffnen gleichzeitig die Möglichkeit, passgenaue Lösungen zur Wärmewende vor Ort zu entwickeln. Der Klimawandel hat bereits jetzt erheblichen negativen Einfluss auf die Nutzung kommunaler Gebäude. Deshalb setzen wir gezielt Anreize, um Resilienzmaßnahmen zur Abmilderung der Klimawandelfolgen von Anfang an mitzudenken. Die Planungen für die beiden Schulen hier im Kreis Kusel zeigen, wie dies in vorbildlicher Weise geschehen kann“, so die Klimaschutzministerin abschließend.

Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung, Teilvorhaben 1: Konzeptionierung, Entwurf und Untersuchung einer Gärrest-Nitrifikationsstufe

Hauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitgase. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Um-setzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozesse, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas anschließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauerstoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovatives Verfahren - Das Nitro-SX Verfahren - untersucht, mit welchem kostengünstig und umweltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen.

Verschenken statt Wegwerfen

Recyceln statt wegwerfen, dies gilt auch für die Weiternutzung von gut erhaltenern Gebrauchsgegenständen. Hier werden berlinweit Einrichtungen gelistet, die verschiedene noch gebrauchsfähige Güter entgegennehmen und an Bedürftige weiter vermitteln.

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