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s/nachhaltige-bewirtschaftung/Nachhaltige Bewirtschaftung/gi

Potentiale einer am Kreislaufgedanken orientierten Wasserbewirtschaftung in urbanen Oekosystemen

Die bestehende Stadtentwaesserung ist auf die schnelle Ableitung von Abwaessern inkl. des Niederschlagswassers optimiert. In einem extrem dicht besiedelten und durch vielfaeltige Flaecheninanspruchnahme gekennzeichneten Gebiet wird abgeschaetzt, welches Potential die am Prinzip von Nachhaltigkeit und Kreislauffuehrung von Stoffen orientierten alternativen Vorgehensweisen der Wasserbewirtschaftung besitzen. Dabei werden die Wahrung des Entwaesserungskomforts und die Preisgestaltung beruecksichtigt.

Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK), Szenarienbasierte Analyse der THG-Reduktions- und Senkenpotenziale für den Natürlichen Klimaschutz im LULUCF unter Berücksichtigung von Synergien mit den Biodiversitäts- und anderen Umweltzielen

In dem Vorhaben geht es um klimapolitische Maßnahmen und Instrumente für die erfolgreiche Umsetzung der LULUCF-Ziele entsprechend des Bundes-Klimaschutzgesetzes unter Berücksichtigung von Synergien mit den Biodiversitäts- und anderen Umweltzielen. Klimawandelauswirkungen wie Dürreperioden und Wetterextreme gefährden Ökosysteme wie Wälder, Böden und Moore zunehmend. So ging die Senkenleistung des Waldes im letzten Jahrzehnt 2011-2020 gegenüber 1991-2000 um knapp ein Drittel zurück. Um diese Auswirkungen zu begrenzen und die nachhaltige Bewirtschaftung von Ökosystemen und deren Senkenleistung im Sinne der vereinbarten Klimaschutzziele im LULUCF-Sektor zu ermöglichen, braucht es resiliente, struktur- und artenreiche Ökosysteme. An dieser Stelle setzten die Maßnahmen des natürlichen Klimaschutzes an. Ziel des Vorhabens ist es den Lösungsraum für die Umsetzung der Klimaschutzziele im LULUCF-Sektor insbesondere in den Themenfeldern Wald-, Moor-, und Bodenklimaschutz unter Berücksichtigung von Synergien mit den Biodiversitäts- und anderen Umweltzielen zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden Szenarien, die Potenziale für den natürlichem Klimaschutz im LULUCF-Sektor unter Berücksichtigung des Landwirtschaftssektors in Deutschland aufzeigen, modelliert. Berücksichtigt in der Entwicklung dieser Szenarien werden darüber hinaus unterschiedliche politische Ambitionsniveaus sowie Auswirkungen des Klimawandels. Im Ergebnis sollen Handlungsoptionen für die nachhaltige Umsetzung der LULUCF-Ziele abgeleitet und Erkenntnisse für Umsetzung des natürlichen Klimaschutzes generiert werden. Dazu zählen Beiträge für die Erarbeitung des nationalen Wiederherstellungsplans im Rahmen des EU-Verordnung über die Wiederherstellung der Natur und die mögliche Fortführung des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz.

Mittlere jährliche Sickerwasserrate und Grundwasserneubildung 1991-2020 [mm/a]

Mittlere jährliche Sickerwasserbildung [mm/a] aus dem 30 jährigen Mittel 1991-2020. Mittlere jährliche Grundwasserneubildung [mm/a] aus dem 30 jährigen Mittel 1991-2020. Zur nachhaltigen Bewirtschaftung der Grundwasserreserven muss der gesamte Wasserhaushalt berücksichtigt werden. Dabei spielt die Sicker- und Grundwasserbildung eine zentrale Rolle. Bei den Daten handelt es sich um das 30-jährige Mittel (1991 bis 2020). Die hier zur Verfügung gestellten Daten der Sicker- und Grundwasserbildung stammen aus der landesweiten Langzeit-Berechnung mit dem Bodenwasserhaushaltsmodell GWN-BW. GWN-BW ist ein modular aufgebautes, deterministisches und flächendifferenziertes Modell zur Berechnung der tatsächlichen Verdunstung, zur Simulation des Bodenwasserhaushaltes und der unterhalb der durchwurzelten Bodenzone gebildeten Sickerwassermenge. Die Berechnungen erfolgen auf insgesamt 102.677 Grundflächen, deren Geometrie auf der Verschneidung von Bodenkarte 1:50.000 und CORINE 2006 Landnutzung beruht.

Skalierbarkeit von Großkollektoranlagen und KNW-Netzen, Teilvorhaben: Agraranalyse - Auswirkungen landwirtschaftlicher Nutzungen auf die Performance von Großkollektoranlagen

Das Forschungsvorhaben KNW-Opt II vereint die Lösungsansätze der beiden bundesweit größten kollektorbasierten Kalten Nahwärmenetze (KNW) 'Bad Nauheim Süd' und 'Soester Norden'. Mit Hilfe von wissenschaftlichen Monitorings werden wichtige übertragbare Erkenntnisse für die Planung, den Bau und den Betrieb komplexer kollektorbasierter KNW-Systeme gewonnen. Diese werden im Rahmen des Wissenstransfers für die breite Anwendung verfügbar gemacht. Es werden Softwarelösungen erarbeitet, validiert und bereitgestellt. Im Vorgängerprojekt KNW-Opt wurde in 'Bad Nauheim Süd' ein wissenschaftliches Monitoring implementiert und erste Optimierungen umgesetzt. Diese Arbeiten werden in KNW-Opt II weiter fortgeführt und ergänzend Agraranalysen an diesem Standort durchgeführt. Zudem werden die Untersuchungen durch Aufbau eines wissenschaftlichen Monitorings am aktuell größten kollektorbasierten KNW-Netz im 'Soester Norden' erweitert und die Übertragbarkeit der Erkenntnisse aus KNW-Opt hierfür genutzt. Die beiden Leuchttürme dienen zudem der Entwicklung einer KNW-Energy-Cloud sowie einem KNW Real-Time Twin, mit deren Hilfe die Übertragbarkeit auf andere KNW-Netze im Neubau aber auch Bestand ermöglicht werden soll. Um die Marktdurchdringung zu beschleunigen, erfolgt der Wissens- und Technologietransfer durch die Einbindung der wichtigsten Branchenverbände schon während der Projektlaufzeit. Im Teilvorhaben der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) wird die nachhaltige Bewirtschaftung doppelgenutzter Agrarflächen adressiert. Das übergeordnete Ziel ist die Maximierung des Energieaustauschs für die Beheizung und Kühlung von Gebäuden, ohne die landwirtschaftliche Produktionskapazität des Feldes zu beeinträchtigen. Hierbei wird betrachtet, wie verschiedene Pflanzenkulturen für den Energieaustausch relevante Bodenparameter wie Temperatur- und Feuchtigkeit beeinflussen sowie die Wasseraufnahme der Pflanzen und die Dynamik der Evapotranspiration

Multifunktionale Forstwirtschaft - Theoretisches Konstrukt oder Zukunftsmodell nachhaltiger Waldwirtschaft?

Multifunktionale Waldwirtschaft am Ende? Unter dieser provokanten Überschrift trafen sich Experten der Holz- und Forstwirtschaft auf der LIGNA 2009 und diskutierten aktuelle Anforderungen wie die Strategie der Bundesregierung zur Biologischen Vielfalt. Es wurde der Appell formuliert, die Strategie des flächendeckenden, multifunktionalen Waldbauansatzes beizubehalten und ökologische sowie ökonomische Ansprüche auf ganzer Fläche zu integrieren. 'Der Ansatz der multifunktionalen Waldwirtschaft würde durch die selektive Stilllegung ertragsreichster Waldbestände ernsthaft in Frage gestellt'. Die Nutz-, Schutz- und Sozialfunktion könnten gleichrangig und auf ganzer Fläche mit dem Konzept der naturnahen Waldwirtschaft zwanglos unter einen Hut gebracht werden und so mittels naturnaher und multifunktionaler Waldwirtschaft der Königsweg nachhaltiger Nutzholzgewinnung beschritten werden (vgl. Hockenjos 2007).Multifunktionale Forstwirtschaft scheint das Erfolgsmodell deutscher Waldnutzung zu sein und allen berechtigten Ansprüche an unseren Wald idealtypisch und nachhaltig gerecht werden zu können. Der integrative Ansatz der deutschen Forstwirtschaft habe sich grundsätzlich bewährt und sollte weiter verfolgt werden. Was aber ist unter dem Konzept der nachhaltig integrativ multifunktionalen Waldwirtschaft zu verstehen? Was macht eine Waldfunktion aus und wie steht es um die Erfüllung derselben im Rahmen der praktischen Forstwirtschaft? Bestehen alternative Landnutzungsansätze, die den multifunktionalen Anforderungen der Gesellschaft besser gerecht werden könnten? Diesen Fragen geht das Forschungsvorhaben nach, um Klarheit über das Fundament deutscher Forstwirtschaft zu schaffen.

Wachstumsforschung in den Subtropen und Tropen

Die in den äquatornahen Bereichen der Tropen innerhalb des ganzen Jahres relativ gleichbleibenden Lufttemperaturen veranlassten viele Wissenschaftler dazu, zu glauben, dass die Jahrringforschung in den gesamten Tropen nicht bzw. nur sehr schwer möglich ist. Sie gingen von einem kontinuierlichen Wachstum der Bäume und infolgedessen von einem Nichtvorhandensein von Jahrringen aus. In den letzten Jahren gelang es jedoch verschiedenen Wissenschaftlern die Existenz von Jahrringen und Zuwachszonen anderer Periodizität in tropischen Hölzern nachzuweisen. Somit konnten die bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts erbrachten Ergebnisse früher Pioniere auf dem Gebiet der Jahrringforschung bestätigt werden. Zuwachszonen in tropischen Hölzern entstehen dann, wenn die kambiale Aktivität aufgrund ungünstiger Wuchsbedingungen reduziert wird oder zum erliegen kommt. Als Ursache können hier die Trockenphasen in Gebieten mit Trockenzeiten sowie die submerse Phase in periodisch überschwemmten Gebieten genannt werden. Die Periodizität des Wachstums tropischer Bäume zu erkennen und zu verstehen, ist eine wichtige Voraussetzung für die Beantwortung vieler Fragen zu Zustand und Entwicklung der tropischen Wälder. Nur mit diesem Wissen und durch die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Umwelt und Wachstum können ökologische Fragestellungen angegangen, Fragen bezüglich der nachhaltigen Bewirtschaftung tropischer Waldökosysteme geklärt und auch die gerade in jüngster Zeit an Bedeutung gewinnenden Aspekte der Bedeutung der tropischen Wälder für das globale Klimageschehen ausreichend genau beantwortet werden. Das Institut für Waldwachstum erforscht in Zusammenarbeit mit Partnern an der Universidade Federal de Santa Maria (Brasilien) das Wachstum verschiedener wertvoller heimischer Baumarten aus Rio Grande do Sul (Brasilien). Es werden Ansätze zur nachhaltigen Bewirtschaftung naturnaher Wälder hergeleitet. Das Institut für Waldwachstum hat darüber hinaus das Ziel, für tropische Bäume geeignete Analysemethoden zu schaffen, mit deren Hilfe auch große Stichproben weitestgehend automatisiert analysiert werden können. In diesem Zusammenhang besteht eine enge Kooperation in Forschung und Lehre mit Dr. Martin Worbes, Universität Göttingen.

Entwicklung eines Verfahrens zur nicht-invasiven repräsentativen Gewinnung von Gewebeproben zur Bestandesschätzung von Rothirschen und Wildschweinen

Viele Populationen großer Huftiere sind in Mitteleuropa managementrelevant. Im in Südwest-Deutschland gelegenen Pfälzerwald kommen sowohl Wildschweine (Sus scrofa) als auch Rothirsche (Cervus elaphus) in mutmaßlich großen, aber letztendlich unbekannten Dichten vor. Für ein nachhaltiges Management beider Arten sind verlässliche und akkurate Populationsschätzungen nötig. Nicht-invasive genetik-basierte Methoden repräsentieren in diesem Zusammenhang ein nützliches Instrument für das Wildtiermanagement, da sie es erlauben, Tiere zu erfassen, ohne sie zu fangen oder anderweitig zu beeinflussen. Nicht-invasive Methoden arbeiten meist mit Haar- oder Kotproben, die genotypisiert werden und so eine Unterscheidung zwischen Individuen ermöglichen. Eine der Anwendungen nicht-invasiver Methoden ist die Populationsschätzung. Im Rahmen eines Promotions-Projekts wurde ein nicht-invasiver genetik-basierter Ansatz für die Populationsschätzung bei Wildschweinen und Rothirschen entwickelt, im Freiland getestet und anschließend evaluiert. In ersten Versuchen am Wildschwein wurde die Haarbeprobung mittels beköderter 'Haarfänger' getestet. Dabei zeigte sich, dass die Methode für diese Tierart für den Zweck der Populationsschätzung nicht geeignet ist. Grund hierfür waren signifikante alters- und gruppenstatusabhängige Verhaltensunterschiede bei der Beprobung. Im Folgenden wurde sowohl für Wildschweine als auch für Rothirsche die Kotbeprobung entlang von Transektlinien getestet und angewandt; die so gewonnenen Proben wurden genotypisiert und zum Berechnen von Populationsschätzungen verwendet. Für beide Tierarten sind die geschätzten Populationszahlen erheblich höher als zuvor angenommen, da bislang lediglich die Jagdstreckenstatistik und - im Fall des Rothirsches - Scheinwerferzählungen als Anhaltspunkt genommen werden konnten. Die hier vorgestellte Methode stellt eine viel versprechende Alternative zu den traditionell angewandten Methoden wie z.B. Jagstreckenstatistiken oder Losungszählverfahren dar, da sie absolute Populationszahlen ergibt und damit eine quantitative Bewertung des Erfolgs von Managementmaßnahmen ermöglicht. Die Methode könnte auch auf andere Huftierarten übertragen angewandt werden. Mittlerweile ist eine nicht-invasive genetik-basierte Bestandesschätzung auch für Rehe (Capreolus capreolus) entwickelt und getestet worden.

Deutsch-amerikanische Umwelt- und Ressourcengeschichte

Bereits in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts sichern reichlich vorhandene natürliche Ressourcen des nordamerikanischen Kontinents die Existenz der ersten deutschen Emigranten verschiedenster religiöser Minderheiten. Die Gründungen von deutschen Siedlungen in Pennsylvania und North Carolina zeigen schon frühe Maßnahmen des Waldschutzes und einer ersten nachhaltigen Holznutzung, die sowohl auf einer Inventarisierung des Ressourcenpotenzials als auch auf einer entsprechenden Nutzungskontrolle basieren. Im 18. und 19. Jahrhundert wird dagegen die deutsche Auswanderung nicht nur durch landwirtschaftliche Missstände, sondern auch durch eine regional aufkommende 'Holznot' verstärkt, die Bauern, Handwerker und Arbeiter gleichermaßen betrifft. Seit der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts werden erste Eisen- und Glashüttenstandorte in Pennsylvania, New York State und anderen Staaten an den großen Seen gegründet, die zunächst stark an die Ressource Holz und Steinkohle gebunden sind und entsprechend negative Auswirkungen auf Wald und Umwelt zeigen. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts sind aufgrund der großen Entwaldungen erste Anfänge einer nordamerikanischen Naturschutzbewegung zu erkennen. In der Folgezeit werden vermehrt Kahlflächen aufgeforstet und zu Ende des 19. Jahrhunderts erste forstliche Ausbildungsstätten von deutschen Forstwissenschaftlern gegründet. Ein intensiver deutsch-amerikanischer Fachaustausch findet bis Ende der 1930er Jahre statt. Erste Studien zeigen, dass eine retrospektive Forschung wertvolle Rückschlüsse auf die Entwicklung des deutsch-amerikanischen Wald- und Naturverständnisses ermöglicht eine in heutiger Zeit noch weitgehend unbeachtete, dafür aber umso wichtigere Komponente der Umweltwahrnehmung. Gleichzeitig ist die besondere Bedeutung eines nachhaltigen Ressourcenmanagement aufzuzeigen. Folgende wissenschaftliche Fragen lassen sich ableiten: - Sozial- und mentalitätsgeschichtlich: In welcher Form und in welchem Maße wirkten sich Erfahrungen erlebter Ressourcenknappheit der Auswanderer auf Reaktionen auf die sich im 19. Jahrhundert zunehmend verschlechternde Waldressourcenqualität in den USA aus ? - Umweltgeschichtlich: Ist bereits im 18. und 19. Jahrhundert eine dezidierte Umweltwahrnehmung im deutsch-amerikanischen Auswanderungsmilieu festzustellen ? - Forstgeschichtlich: Inwiefern trägt eine von außerhalb der Staatsgrenzen erfolgte kritische Betrachtung sowohl nordamerikanischer als auch deutscher Waldbewirtschaftung dazu bei, auf beiden Seiten forsthistorische Aussagen des 19. und 20. Jahrhunderts zu relativieren ? - Ressourcenpolitisch: Welche Ansatzpunkte liefert eine zeitnähere und räumlich verlagerte Untersuchung der Ressourcenproblematik in den USA, um die heutige Gesellschaft und Politik für einen nachhaltigen Umgang mit ihren Lebensressourcen zu sensibilisieren ?

WMS Mittlere jährliche Sickerwasserrate 1991-2020 [mm/a]

Mittlere jährliche Sickerwasserrate [mm/a] aus dem 30 jährigen Mittel 1991-2020 Zur nachhaltigen Bewirtschaftung der Grundwasserreserven muss der gesamte Wasserhaushalt berücksichtigt werden. Dabei spielt die Sickerwasserneubildung eine zentrale Rolle. Bei den Daten handelt es sich um das 30-jährige Mittel (1991 bis 2020). Bitte beachten Sie folgende Hinweise zu Vollständigkeit und Qualität der bereitgestellten Daten: aufgrund von Ungenauigkeiten bei der Erfassung von Fachobjekten kommt es vereinzelt zu nicht validen Geometrien gemäß OGC-Schema-Validierung. Da GIS-Server wie ArcGIS-Server, GeoServer oder UMN MapServer immer genauere Datengrundlagen verwenden/verarbeiten müssen, wird auch die Prüfroutine immer weiterentwickelt und mahnt im Toleranzbereich als auch in der topologischen Erfassung Ungenauigkeiten (bspw. durch Dritt-Software) an. Dies führt dazu, dass Geometrien nicht mehr dargestellt beziehungsweise erfasst werden können. Zu den beanstandeten Geometriefehlern gehören u.a. Selbstüberschneidungen (Selfintersections) oder doppelte Stützpunkte. Die LUBW kann daher keine Garantie für die Vollständigkeit und Stabilität des Download-Dienstes (WFS) geben. Bitte prüfen Sie daher im Bedarfsfall die Vollständigkeit anhand der ebenfalls angebotenen Darstellungsdienste (WMS).

LURCH - KIMoDIs: KI-basiertes Monitoring-, Datenmanagement- und Informationssystem zur gekoppelten Vorhersage und Frühwarnung vor Grundwasserniedrigständen und -versalzung, Teilprojekt 6

Veranlassung Die Fördermaßnahme LURCH lässt sich in drei übergeordnete Themenfelder untergliedern. Dazu gehören: - Quantitative Herausforderungen, in Bezug auf ein integriertes Systemverständnis der Grundwasserleiter unter Einbeziehung aller beeinflussenden natürlichen Schnittstellen (Oberflächengewässer, Grundwasserneubildung, saline Wässer, etc.) und aller Akteure und Funktionen (Trinkwasserversorgung, Land- und Forstwirtschaft, Industrie, Wärme- oder Kältespeicher, Ökosystemfunktionen) - Qualitative Herausforderungen, z. B. stofflich (Nitrat, aktuelle Schadstoffe, Spurenstoffe, Krankheitserreger, künftige regulatorische Qualitätsparameter), analytisch (z. B. Non-Target Analytik, Indikatoren), technologisch (z. B. In-situ Behandlung, Überwachung) - Herausforderungen der nachhaltigen Bewirtschaftung, multidimensionale und integrierte Bewirtschaftungsstrategien (z. B. Grundwasseranreicherung), wirtschaftliche Anforderungen (z. B. Investitions-/Betriebskosten) und Digitalisierungsmaßnahmen Das Augenmerk der Fördermaßnahme liegt auf der Unterstützung der erfolgreichen Entwicklung, Demonstration und Umsetzung von anwendungsorientierten Lösungen, die in interdisziplinären Verbundprojekten wie KIMoDIs erarbeitet werden. Um die verfügbaren Grundwasserressourcen optimal und nachhaltig zu nutzen, entwickelt das Projekt ein Monitoring-, Datenmanagement- und Informationssystem zur gekoppelten Vorhersage und Frühwarnung vor Grundwasserniedrigständen und -versalzung, das auf Methoden der KI basiert. Die Ergebnisse werden in einem nutzerspezifischen Entscheidungshilfe-Tool zusammengeführt, welches mittels verschiedener Klima- und Nutzungsszenarien standortspezifisch eine intelligente Planung von Gegenmaßnahmen ermöglichen soll. Ziele Ziele des Gesamtprojekts: - Entwicklung eines auf KI basierenden Monitoring-, Datenmanagement- und Informationssystems zur kurz- (saisonal), mittel- (1 bis 10 Jahre) und langfristigen (bis 2100) Vorhersage von Grundwasserständen und -versalzung. - Aufbau eines anwenderspezifischen Entscheidungs-Unterstützungssystems zur frühzeitigen Warnung vor Grundwasserniedrigständen und -versalzung sowie den damit verbundenen Schäden. - Zusammenführung aller erforderlichen Messdaten in einem intelligenten Datenmanagementsystem. - Berücksichtigung verschiedener Nutzungsszenarien zur standortspezifischen, intelligenten Planung von Gegenmaßnahmen. - Die methodische Entwicklung und Demonstration des Ansatzes erfolgt überregional im Land Brandenburg, unter großräumiger Betrachtung aller Aspekte wie den Entnahmen für Trinkwasserversorgung, Industrie und Landwirtschaft, zeitlich hochaufgelöstem Monitoring der Bewässerungslandwirtschaft sowie der Gefahr durch Tiefenversalzung infolge von Übernutzung. - Der entwickelte Ansatz wird in der Folge übertragen und getestet 1. auf regionaler Ebene, für ein Einzugsgebiet der Harzwasserwerke in Niedersachsen mit Fokus auf problematische Auswirkungen niedriger Grundwasserstände, und 2. auf lokaler Ebene, am Beispiel der Insel Langeoog mit Betrachtung der touristisch bedingten starken Variabilität des saisonalen Wasserbedarfs bei zunehmender Trockenheit sowie Gefährdung der Trinkwasserversorgung durch Versalzung. Die BfG leitet das Arbeitspaket 4 „KI-gestützte Wasserhaushaltsmodellierung“. Hierfür gelten folgende Ziele: -- Bereitstellung von simulierten und vorhergesagten Wasserhaushaltsgrößen für die Pilotregion „Untere Havel“, speziell für den Havelnebenfluss Nuthe und die Wasserversorgung Potsdam EWP. - Berechnung der flächendifferenzierten und zeitlich hochauflösenden Wochenmittel der Grundwasserneubildung (GWN) mittels klassischer Verfahren und KI-basierter Algorithmen. - Prozess- bzw. Konzeptmodell und KI-basierte Ansätze zur Berechnung der Grundwasser-Oberflächengewässer-Interaktion. - Kurz-, Mittel- und Langfristvorhersagen der GWN mit einem hybriden Modellsystem. - Zur Unterstützung der Machine Learning (ML)-Modelle zur Berechnung der Grundwasserneubildung werden

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