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Klimafunktionen 2000

Bartfelder, F., Köhler, M. 1987: Experimentelle Untersuchungen zur Funktion von Fassadenbegrünungen, Diss. am Fachbereich 14 der Technischen Universität Berlin, Berlin. Deutsche Meteorologische Gesellschaft e.V. 1989: Fachausschuß BIOMET, in: Mitteilungen der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft, 3, S.51-53. Deutscher Wetterdienst DWD 1994: Amtliches Gutachten zur klimatologischen Beurteilung der “Weißenseer Ackerflächen” im Nordosten Berlins, Gutachten im Auftrag des Bezirksamts Weißensee von Berlin, unveröffentlicht. Horbert, M. 1991: Klimauntersuchungen zum Eisenbahnkonzept Berlin, in: Dubach, H., Kohlbrenner, U.: Eisenbahnkonzeption Berlin, Vertiefte Bewertung von Bahnkonzepten für Berlin aus stadt- und landschaftsplanerischer Sicht, im Auftrag der Senatsverwaltung für Verkehr und Betriebe Berlin, unveröffentlicht. Horbert, M. 1992: Das Stadtklima, in: Deutscher Rat für Landespflege, 61, S. 64-73. 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Sukopp, H. et al. 1982: Freiräume im “Zentralen Bereich” Berlin (West), Landschaftsplanerisches Gutachten im Auftrag des Senators für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin, unveröffentlicht. Sukopp, H. et al. 1984: Ökologisches Gutachten Rehberge Berlin, in: Landschaftsentwicklung und Umweltschutz, Schriftenreihe der Technischen Universität Berlin, 24, Berlin. Sukopp, H. (Hrsg.) 1990: Stadtökologie – das Beispiel Berlin, Dietrich Reimer Verlag, Berlin. VDI (Verein Deutscher Ingenieure) 1993: Richtlinie VDI 3787, Blatt1, Klima- und Lufthygienekarten für Städte und Regionen, Düsseldorf. Internet: www.vdi.de/ Vogenbeck, A. 2000: Thermische und hygrische Auswirkungen der Neubebauung im Bereich des Großen Tiergarten, Diplom-Arbeit am Institut für Ökologie, Fachgebiet Bioklimatologie der TU Berlin, Berlin, unveröffentlicht. Wagner, D. 1993: F&E-Vorhaben “Wirkung regionaler Klimaänderungen in urbanen Ballungsräumen am Beispiel Berlin”, gefördert durch den Bundesminister für Forschung und Technologie, 4. Zwischenbericht, unveröffentlicht. Akademie für Raumordnung und Landesplanung Hannover (Hrsg.) 1949: Deutscher Planungsatlas, Atlas von Berlin, Karte Relief, Hannover. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) Abt. III 1993a: Ökologische Planungsgrundlagen, Arbeitskarte Baudichte, 1: 50 000, unveröffentlicht. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) Abt. III 1993b: Ökologische Planungsgrundlagen, Arbeitskarte Klimawirksame Stadtstrukturtypen, 1: 50 000, unveröffentlicht. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) Abt. III 1993c: Ökologische Planungsgrundlagen, Arbeitskarte Mittel der Lufttemperatur 1991/92 in 2 m Höhe, 1: 50 000, unveröffentlicht. 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SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995a: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1995, Karte 01.02 Versiegelung, 1:50 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995b: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 06.01 Reale Nutzung der bebauten Flächen, 1:50 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995c: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 06.02 Bestand an Grün- und Freiflächen, 1:50 000, Berlin. SenSUT (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Umweltschutz und Technologie Berlin) (Hrsg.) 1998: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1998, Karte 04.09 Bioklima bei Tag und Nacht, 1:75 000, Berlin. Technische Universität Berlin, Fachgebiet Photogrammetrie und Kartographie, Arbeitsgruppe Fernerkundung (Hrsg.) 1989: Satelliten-Bildkarte von Berlin und Umgebung, 1:100 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1993f: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1993, Karte 04.04 Temperatur- und Feuchteverhältnisse in mäßig austauscharmen Strahlungsnächten, 1:50 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1993g: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1993, Karte 04.07 Klimafunktionen, 1:50 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/klima/klimaanalyse/1992/karten/artikel.931885.php SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1994b: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 04.03 Bodennahe Windverhältnisse, 1:75 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/klima/klimaanalyse/1991/karten/index.php SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995d: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 01.02 Versiegelung, 1:75 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/boden/versiegelung/1990/karten/artikel.963425.php SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995e: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1995, Karte 06.01 Flächennutzung, 1:75 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/nutzung/flaechennutzung/1990/karten/index.php SenStadt (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin) (Hrsg.) 2001a: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 2001, Karte 04.02 Langjährige Temperaturverteilung 1961-1990, 1:50 000, Berlin. 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Internet: /umweltatlas/klima/oberflaechentemperatur/2000/karten/index.php SenStadt (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin) (Hrsg.) 2001e: Flächennutzungsplan von Berlin, in der Fassung der Neubekanntmachung vom 23.Oktober 1998, (ABl S.4367), zuletzt geändert am 16. Januar 2001 (ABl S.420), 1:50 000, Berlin. Internet: www.stadtentwicklung.berlin.de/planen/fnp/de/fnp/index.shtml

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), NAWDEX - North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment

The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment (NAWDEX) aims to provide the foundation for future improvements in the prediction of high impact weather events over Europe. The concept for the field experiment emerged from the WMO THORPEX program and contributes to the World Weather Research Program WWRP in general and to the High Impact Weather (HIWeather) project in particular. An international consortium from the US, UK, France, Switzerland and Germany has applied for funding of a multi-aircraft campaign supported by enhanced surface observations, over the North Atlantic and European region. The importance of accurate weather predictions to society is increasing due to increasing vulnerability to high impact weather events, and increasing economic impacts of weather, for example in renewable energy. At the same time numerical weather prediction has undergone a revolution in recent years, with the widespread use of ensemble predictions that attempt to represent forecast uncertainty. This represents a new scientific challenge because error growth and uncertainty are largest in regions influenced by latent heat release or other diabatic processes. These regions are characterized by small-scale structures that are poorly represented by the operational observing system, but are accessible to modern airborne remote-sensing instruments. HALO will play a central role in NAWDEX due to the unique capabilities provided by its long range and advanced instrumentation. With coordinated flights over a period of days, it will be possible to sample the moist inflow of subtropical air into a cyclone, the ascent and outflow of the warm conveyor belt, and the dynamic and thermodynamic properties of the downstream ridge. NAWDEX will use the proven instrument payload from the NARVAL campaign which combines water vapor lidar and cloud radar, supplemented by dropsondes, to allow these regions to be measured with unprecedented detail and precision. HALO operations will be supported by the DLR Falcon aircraft that will be instrumented with wind lidar systems, providing synergetic measurements of dynamical structures. These measurements will allow the first closely targeted evaluation of the quality of the operational observing and analysis systems in these crucial regions for forecast error growth. They will provide detailed knowledge of the physical processes acting in these regions and especially of the mechanisms responsible for rapid error growth in mid-latitude weather systems. This will provide the foundation for a better representation of uncertainty in numerical weather predictions systems, and better (probabilistic) forecasts.

Size-frequency data of Macoma balthica from Oderbank, Baltic Sea, in June 2021

In the framework of research on impacts of trawling in the western Baltic Sea (DAM pilot mission MGF Baltic Sea), we investigated the population structure of the benthic key species Macoma balthica by measuring shell length to provide the size-frequency distribution in the marine protected area of Oderbank in the Southern Baltic Sea from June 2021. We obtained samples using vanVeen grabs inside the marine protected areas and reference areas nearby.

Untersuchungen mit oben offenen Experimentierkammern zur Auswirkung bestimmter Luftschadstoffe auf Gesundheitszustand und Wachtstum von Forstpflanzen

Seit Beginn der 80er Jahre wird in der Ursachenforschung der Waldschaeden bestimmten Luftschadstoffen eine entscheidende Rolle beigemessen. Aus diesem Grund wurde von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Wuerttemberg ein Pilotprojekt begonnen. Ziel dieses Vorprojektes war die Entwicklung und Erprobung einer Grosskammer zur Untersuchung von Filterwirkung, Wintertauglichkeit und Kammerklima. Solche 'oben offenen Experimentierkammern' bieten die Moeglichkeit, Luftschadstoffe der Umgebungsluft auszuschliessen. Aus den Kontrollen mit den jeweiligen Freiluftbaeumen lassen sich dann Rueckschluesse auf die Auswirkungen der verschiedenen Schadstoffe ziehen. Dieses Pilotprojekt wurde im Muenstertal im Suedschwarzwald in 850 m ue NN durchgefuehrt. Die praktische Erprobung waehrend zweier Betriebsjahre zeigte einen weitgehend stoerungsfreien Kammerbetrieb. Die hoelzerne Konstruktion und die Folienbespannung widerstanden allen Belastungen durch Wind und Schnee. Lueftungs- und Filterungssystem arbeiteten befriedigend. Im Gegensatz zum technischen Kammerbetrieb bleiben die qualitativen Kammerbedingungen hinter den Erfordernissen zurueck. Eine wesentliche Abweichung von den Freilandbedingungen stellten die fehlenden Nebel- und Tauereignisse dar. Aus immissionsoekologischer Sicht entfielen hierdurch Depositionen, die fuer das aktuelle Schadensphaenomen der montanen Nadelvergilbung von besonderer Bedeutung sein koennten. Die nahezu lueckenlosen Messreihen der Klimawerte belegten ferner, dass die grundlegende Forderung nach einem freilandaehnlichen Kammerklima in den getesteten Kammern nur bedingt erfuellt werden konnte. Dies traf insbesondere fuer Luft- und Bodentemperaturen, fuer die relative Luftfeuchtigkeit und die Strahlungsverhaeltnisse zu. Aufgrund der beobachteten Klimaeffekte sowie des Fehlens wesentlicher immissionsoekologischer Feuchtefaktoren lassen die Testpflanzen sowohl kurz- als auch langfristig Wuchs- und Symptomreaktionen erwarten, die nicht mit denen des Freilandes vergleichbar sind. Unter diesen Bedingungen ist nur der Vergleich von Kammer zu Kammer statthaft. Die Durchfuehrung spezieller Kurzzeitexperimente (zB waehrend einer Vegetationsperiode) mit den Behandlungsvarianten Rein- und Umgebungsluft scheiterte an der relativ geringen Luftschadstoffbelastung des Projektstandortes. Gegen Langzeit-Experimente sprachen die nicht vergleichbaren Wachstumgsbedingungen innerhalb und ausserhalb der Kammern. Um uebertragbare Kammerergebnisse zu erzielen, muessten kostenintensive Optimierungsmassnahmen vorgenommen werden. Vorrangige Verbesserungen waeren im Bereich der Lichtbedingungen und der Temperaturreduktion angezeigt. Die Steuerungsgruppe kam zu dem abschliessenden Ergebnis, dass das Projekt im Vorprojektstadium abgeschlossen und am Standort 'Muenstertal' nicht in ein langfristiges Abschlussprojekt uebergeleitet werden sollte.

Bewertung der Gesundheitsgefaehrdung durch Umweltradioaktivitaet: Eine Herausforderung fuer die gaengigen Untersuchungsmethoden

Die bisherigen Vorstellungen ueber die Hoehe des Strahlenkrebsrisikos muessen anhand neuerer und neuester Erkenntnisse revidiert werden. Dies sollte bei einer Novellierung der Strahlenschutzgesetzgebung Beruecksichtigung finden.

Hochleistungs-Flüssigchromatograph mit Tandem-Ionenfallen-Flugzeit-Massenspektrometer

Organische Spurenverunreinigungen und insbesondere deren Wirkungen rücken immer mehr in den Focus der Forschung. Rückstände von Pestiziden und Pharmaka werden inzwischen in allen Umweltkompartimenten bis hin zu Nahrungsmitteln, Trinkwasser und auch in menschlichen Geweben gefunden. Die Wirkungen solcher Stoffe sind jedoch bisher nur sehr wenig untersucht. Wirkungen werden auf Ökosystemebene, vor allem bei Wasserorganismen, aber auch bereits auf der Ebene von Vertebraten- und humanen Zellen gefunden. Besonders Besorgnis erregend ist die Feststellung synergistischer Effekte von Stoffen, die einzeln in Konzentrationen deutlich unterhalb der Wirkschwelle vorliegen. Die neu gegründete Fakultät 2 der BTU hat sich deshalb die Erforschung von Umweltverhalten und gesundheitlicher Auswirkungen solcher Verbindungen zum Ziel gesetzt. Ein besonderes Problem bei der Betrachtung von Wirkungen der Spurenstoffe stellen Metabolite und Abbauprodukte dieser Substanzen dar. Von zahlreichen Verbindungen ist das Verhalten in der Umwelt bisher kaum bekannt. Dies liegt häufig auch daran, dass bisher geeignete Analyseverfahren für die Verfolgung von Abbaumechanismen im Spurenbereich fehlen. Der LS 'Biotechnologie der Wasseraufbereitung' beschäftigt sich beispielsweise mit dem Umweltverhalten phosphororganischer Verbindungen. Der gegenwärtig bekannteste Vertreter dieser Stoffgruppe ist das Totalherbizid Glyphosat. Obwohl diese Verbindungen in großen Mengen nicht nur in der Landwirtschaft, sondern auch in der Industrie und vor allem im Haushalt verwendet werden, ist über das Umweltverhalten und vor allem über den Abbau der meisten Substanzen nur sehr wenig bekannt. Dies liegt u.a. an der äußert komplizierten Analytik, die bisher nur über LC/MS/MS oder LC/ICP-MS gelingt und nur von sehr wenigen Laboren in Deutschland beherrscht wird. Die Identifikation vieler Metaboliten scheitert bisher am Fehlen geeigneter Gerätetechnik und Methoden. Das beantragte LC/MS-IT-TOF-Gerät vereinigt erstmals die gute Empfindlichkeit des Ion-Trap mit der Massengenauigkeit der Time-Flow-Technik. Dieses Gerät besitzt somit die besten Voraussetzungen für die Identifikation von Substanzen im Spurenbereich und stellt eine wichtige Ergänzung von bereits vorhandenen Techniken wie GC/MS, LC/MS und NMR, sowie hoch effizienter Methoden und Verfahren zur Anreicherung von organischen Verbindungen dar. Es wird erwartet, dass mit Hilfe der neuen Technik völlig neue Einblicke in Umweltverhalten und Wirkungen von solchen Spurenstoffen gewonnen werden können, die bisher nicht oder nur unzureichend analysiert werden können. Mit der neuen Geräteausstattung werden dabei auch die Umwelt- und Gesundheitsforschung weiter verknüpft.

Oekobilanz fuer den Baustoff Kalksandstein und Kalksandstein-Wandkonstruktionen

Die vorliegende Arbeit beschreibt die aus dem Baustoff Kalksandstein und den daraus hergestellten Kalksandstein-Wandkonstruktionen resultierenden Umweltauswirkungen. Mit dieser Oekobilanz wird zum einen jeder wesentliche Produktionsschritt bei der KS-Herstellung und zum anderen der gesamte Lebensweg des Produktes Kalksandstein durch seine Nutzungsphase einschliesslich des Recycling betrachtet. Die Vorgehensweise bei der Erstellung der Oekobilanz ist mit dem Umweltbundesamt, Berlin, und dem Normenausschuss fuer Grundlagen des Umweltschutzes abgestimmt. Die Erstellung der Bilanz ist durch die AGIMUS Umweltberatungsgesellschaft mbH, Braunschweig, erfolgt. Die Erstellung der Bilanz wurde von Prof.Dr.-Ing. Peter Steiger, Eidgenoessische Technische Hochschule, Zuerich, wissenschaftlich begleitet. Im Rahmen der Datenerfassung sind 8 repraesentative KS-Werke im gesamten Bundesgebiet durch eine eingehende Werksbegehung in die Analyse einbezogen. Mit einer anschliessenden Fragebogenaktion sind insgesamt 74 KS-Werke an der Datengrundlage diese Bilanz beteiligt. Die Oekobilanz umfasst die Stufen Produktion inclusive Energieaufwand, Transport des Produktes Kalksandstein zum Verbraucher, KS-Wandkonstruktionen, Entsorgung und Recycling. Bei der Bilanzierung sind die sog vorgeschalteten Prozessketten beruecksichtigt. Die durch die og Stufen beeinflussten umweltrelevanten Groessen sind Abfall, Abwasser und Emissionen in Luft und Wasser und deren Einfluss auf die wesentlichen Umweltkategorien. Mit dieser Produktoekobilanz wird der deutschen Kalksandsteinindustrie ein auf wissenschaftlicher Grundlage entwickeltes Informationsinstrument zur Verfuegung gestellt, mit dem oekologische Ziele fuer die einzelnen Unternehmen gesteckt und die Wirksamkeit oekologischer Massnahmen kontrolliert werden koennen. Die Oekobilanz zeigt in verschiedenen Bereichen der KS-Produktion und -Distribution oekologische Optimierungspotentiale auf. Die Umwelteinfluesse durch den Baustoff Kalksandstein sind hauptsaechlich durch die Nutzungsphase bestimmt. Die durch die KS-Produktion entstehenden Umweltauswirkungen sind gegenueber denen aus der Nutzungsphase (Heizenergieverbrauch) gering. Mit hochgedaemmten KS-Aussenwandkonstruktionen werden gute Ergebnisse im Bereich des baulichen Waermeschutzes erzielt. Es waere zu begruessen, wenn die gesamte Baustoffindustrie Oekobilanzen mit einer vergleichbaren Systematik erstellt. Damit waere ein oekologischer Vergleich zwischen verschiedenen Wandbaustoffen gegeben, der allen am Bau Beteiligten eine Baustoffauswahl nach oekologischen Gesichtspunkten ermoeglicht. Die Oekobilanz fuer den Baustoff Kalksandstein ist in das zur Zeit vom Institut fuer Kunstoffpruefung (IKP) der Universitaet Stuttgart entwickelte Projekt zur ganzheitlichen Bilanzierung von Baustoffen und Gebaeuden eingebunden.

Effekte von Schweissrauchpartikeln auf die oberen und tieferen Atemwege anhand der Bestimmung von Entzuendungsparametern

Ziel der Studie ist es, an Probanden nach inhalativer Exposition gegenueber Fein- und Ultrafeinpartikeln in Schweissrauchen das Auftreten entzuendlicher Reaktionen der oberen und unteren Atemwege zu untersuchen. Die Untersuchung soll an 40 gesunden Probanden erfolgen, die sich je zur Haelfte aus Berufsschweissern sowie Kontrollpersonen zusammensetzen. Auswertungen dieser Ergebnisse sollen Hinweise darueber liefern, inwiefern die in der Literatur beschriebenen und kausal mit Schweissrauchexposition in Zusammenhang gebrachten Krankheitsbilder des Atemtrakts mit entzuendlichen Reaktionen einhergehen.

Die Wirkung von Umweltstress auf Zellwandreaktionen Hoeherer Pflanzen: Schwermetalltoxizitaet und Salinitaet

Der Extrazellularraum (Apoplast) der hoeheren Pflanze ist fuer das Wachstum und die Anpassung an Umweltbedingungen von zentraler Bedeutung. Stressoren wie Schwermetalle, erhoehter Salzgehalt des Bodens oder Luftschadstoffe fuehren zu Stoerungen in der Biochemie des Apoplasten und induzieren Anpassungsreaktionen, die wiederum das Wachstum hemmen oder unter den Stressbedingungen foerdern koennen. Die bisherigen Untersuchungen zeigen, dass die verschiedenen Umweltstressoren im Apoplasten aehnliche Reaktionen induzieren, die molekularbiologisch und biochemisch detailliert untersucht werden muessen, um das Wachstum und Ueberleben von Pflanzen unter Stressbedingungen zu verstehen.

Quellen, Aufnahmewege und physiologische Nutzung von mycosporin-ähnlichen Aminosäuren (MAAs) aus phototrophen Organismen in marinen Evertebraten der Polarmeere

Das Projekt untersucht die physiologische Funktion UV-absorbierender Mycosporin-ähnlicher Aminosäuren (MAAs) als Sekundärmetabolite in marinen Evertebraten. Die Tiere nehmen diese Verbindungen mit ihrer pflanzlichen Nahrung auf und lagern sie offenbar gezielt in UV-gefährdete Gewebe und in die Gonaden ein. Das Projekt gliedert sich in 2 Phasen: 1.) Im ersten Jahr soll das natürliche Vorkommen von MAAs in ausgewählten Gruppen mariner Evertebraten erstmalig aus der Arktis (Spitzbergen) als auch aus der Antarktis (Süd Shetland Inseln) quantitativ und qualitativ erfaßt werden. Die Beziehung zwischen MAA-Akkumulation einerseits und der UV-Exposition sowie der Nahrungsspezifikation der Tiere andererseits soll zeigen, ob MAAs von heterotrophen Organismen gezielt resorbiert und als UV-Schutz angereichert werden können. 2.) Im zweiten, experimentellen Teil sollen die physiologischen Funktionen der MAAs in tierischen Geweben untersucht werden. Dazu werden in Bestrahlungsexperimenten die UV-Schutzfunktionen in 'MAA-aufgeladenen' Geweben mit optischen Mikrosensoren untersucht. Die Bildung von reaktiven Sauerstoffkomponenten (ROS) in tierischen Geweben als Folge von UV-Strahlung soll in Abhängigkeit von UV-Dosis mit Fluoreszenztechniken (u.a. konfokale Lasermikroskopie) gemessen werden. Eine mögliche antioxidative Schutzwirkung der MAAs wird vergleichend mit den bekannten Antioxidantien (Vitamine c, e, Urat, Glutathion etc.) untersucht.

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