Im FuE-Vorhaben EnSort sollen im hoch-komplexen Sortierprozess von recycelbaren Abfallstoffen (Verpackungsmaterialien, gelbe Tonne aus Haushalten etc.) zu Wertstoffen mit Hilfe der Künstlichen Intelligenz über zu erfassende und auszuwertende Materialerkennungsdaten Aggregate mit hohem spezifischen Energieverbrauch optimiert werden. Dazu muss die Anpassungsfähigkeit der Anlage an sich ändernde Input- und flexibel geforderte Outputqualitäten erhöht werden. Für die vorauslaufende Digitalisierung des bisher überwiegend manuell geregelten Prozesses ist ein Modell zur vollständigen Simulation des Sortierprozess als digitaler Zwilling zu erstellen. Dieses 'Betriebsmodell' wird im großtechnischen Praxisbetrieb einer Sortieranlage für Leichtverpackungsabfälle (LVP) iterativ verbessert und verifiziert. Die Energieeffizienzsteigerung ist später Resultat einer sich an die ständig wechselnden In- und Outputparameter anpassende Prozessregelung. Weiterhin wird über eine intelligente voll automatisierte Regelung der Gesamtanlage die Auslastung der Einzelaggregate optimiert und damit der Durchsatz erhöht. So sinkt der spezifische Energieverbrauch. Zusätzlich wird die Herstellung der Ballen, zu denen die Recyclate zur Volumenreduktion für die Transportwege gepresst werden, optimiert. Hierzu werden Erkenntnisse aus rein betrieblichen sowie durch das BMWi geförderten Vorhaben genutzt.
Das Vorhaben bereitet die nächste Klimarisikoanalyse für Deutschland vor. Es soll ein schlanker Ansatz gewählt werden, beispielsweise soll sich die quantitative Untersuchung von Klimawirkungen auf Klimadaten konzentrieren und die fachlichen Analysen größtenteils literaturbasiert erfolgen. Nach ISO 14091 soll die Risikoanalyse in 3 Schritten durchgeführt werden: 1. Vorbereitung, 2. Durchführung, 3. Kommunikation. Neue Forschungsaspekte umfassen unter Schritt 1 'Vorbereitung' die Weiterentwicklung der Methodik durch die Reduktion auf ein wesentliches Minimum, die verstärkte Verschneidung mit dem Monitoringbericht, sowie sozioökonomische Szenarien als Narrative mit Fokussierung auf ausgewählte Zukunftsthemen und -trends. Im Hinblick auf Schritt 2 'Durchführung' sollen die Bewertung der Klimarisiken und die Ableitung der Handlungsbedarfe die neuen Anpassungsziele berücksichtigen, in der integrierten Auswertung sollen die Kaskadeneffekte auch im Hinblick auf vulnerable Gruppen und Systeme untersucht werden, und die Anpassungskapazitätsbewertung sollen mit vorhandenen ex-ante Maßnahmenbewertung enger verschnitten und auf Lücken und Bedarfe ausgerichtet werden. Im 2. Schritt 'Kommunikation' stehen zielgruppenspezifische Kommunikationsprodukte im Vordergrund. Um die dynamische wissenschaftliche Entwicklung besser abzubilden, wird die KRA in 2 Slots ausgeschrieben werden: Teil I: 2023-2025 Vorbereitung KRA 2028; Teil II: 2024-2028 Durchführung und Kommunikation KRA 2028.
Der Klimawandel hat in der Arktis weitreichende direkte und indirekte Auswirkungen auf die Gesundheit der indigene und nicht-indigene Bevölkerung. Die Klima- und Wetterbedingungen der nördlichen Breiten und die jüngsten dramatischen Klimaveränderungen führen zu Temperaturextremen, die sich auf die soziale und wirtschaftliche Struktur der städtischen und ländlichen Gebiete auswirken werden. Eine eingehende Analyse dieser Veränderungen sollte sich sowohl mit den spezifischen natürlichen und sozialen Merkmalen befassen als auch mit den Anliegen der indigenen Bevölkerung. Das menschliche Wohlbefinden im Kontext von Klima- und Wetterextremen lässt sich mit dem Universal Thermal Climate Index (UTCI) erfassen. Während die Lufttemperatur allein ein guter Indikator für die aktuellen und zukünftigen Wetter- und Klimabedingungen ist, kann das Wohlbefinden durch starke Winde und hohe Luftfeuchtigkeit beeinflusst werden. Gerade in Küstengebieten verschärfen sich die klimatischen Situationen im Winter durch das Zusammenspiel von Wind und Kälte. Das Projekt zielt darauf ab, die aktuellen bioklimatischen Bedingungen zu identifizieren und mittels dem UTCI zu bewerten. Der Schwerpunkt liegt auf der thermischen Belastung für den menschlichen Körper und der Bewertung der sozialen Anfälligkeit, die sich aus den rezenten extremen klimatischen Schwankungen in der Arktis ergeben. Es werden auch die positiven Folgen der globalen Klimaerwärmung und der gesellschaftliche Nutzen aus diesen Veränderungen der nördlichen Breitengrade diskutiert. Zur Bestimmung der sozialen Verwundbarkeit und der sozialen Sensibilität und Anpassungsfähigkeit in den nördlichen Breiten berechnen wir den Social Vulnerability Index (SVI). Die SVI konkretisiert die sozialen Probleme, die sich aus dem fortschreitenden Klimawandel ergeben und liefert Erkenntnisse für die Entwicklung von Anpassungsstrategien in dieser Region. Um sich in die regionalen Details des SVI zu vertiefen, wird das sozioökonomische Umfeld der Gemeinden im Norden Norwegens als Fallstudie betrachtet. Die Ergebnisse des Projekts können als nützliches Instrument zur Minimierung von Bevölkerungsverlusten und zur Gewährleistung der sozialen Sicherheit in der Arktis dienen und politischen Entscheidungsträgern eine solide wissenschaftliche Grundlage für die Prävention und Eindämmung von Klimakatastrophen bieten, was für die Menschen in den nördlichen Gebieten äußerst wichtig ist in Zeiten des Klimawandels.
Nach der UBA-Kommunalbefragung 2018 soll nun ein aktualisiertes Bild der kommunalen Anpassung an den Klimawandel in Deutschland gewonnen werden. Damit soll das Wissen verbessert werden, ob sich seit 2018 die Aktivität in den Kommunen erhöht hat und wie ggf. die Rahmensetzung der Deutschen Anpassungsstrategie weiter angepasst werden könnte. Es geht darum zu klären, welche Wirkung die DAS bei den Kommunen entfaltet und welche Weiterentwicklungspotenziale sowohl in den Kommunen als auch bei der Rahmensetzung übergeordneter Ebenen gesehen werden. Das Vorhaben soll ergänzend ein Datenkonzept entwerfen, wie und welche Daten über den Stand der kommunalen Anpassung verfügbar sind und wie diese zukünftig regelmäßig genutzt und ausgewertet werden können. Das Konzept soll damit auch einen Beitrag zum Monitoring der DAS leisten. Zusätzlich sollen folgende Forschungsfragen mit 3 Modellkommunen entwickelt und erprobt werden: 1. (Fort-)Entwicklung und Erprobung der relevanten Fragestellungen der Kommunalbefragung als auch die Auswertung und exemplarische Umsetzung der Ergebnisse der Befragung und der sich daraus ergebenden Lösungsansätze. 2. Welche Hebelpunkte sind für notwendige Wandelprozesse vor allem in kleinen und mittelgroßen Kommunen die relevantesten, warum und unter welchen Voraussetzungen könnten sie am wirkungsvollsten durch welchen staatlichen Akteur eingesetzt werden? Die transdisziplinäre Zusammenarbeit soll auf Formate des Forschungsprojektes 'Peer Learning zwischen Kommunen stärken und Anpassungskapazitäten erhöhen' aufsetzen. Dazu sollen in den Modellprojekten vorbereitende bzw. sich aus der Umfrage ergebende relevante Forschungsfragen und Methodiken - z.B. hinsichtl. der Wirkung von Klimadiensten oder multifunktionalen Anpassungslösungen - weiterentwickelt und in regelmäßigen Werkstätten zusammengearbeitet werden. Die Projektergebnisse sollen in einer Abschlusskonferenz präsentiert werden.
Die Wälder der Erde haben eine grundlegende Bedeutung für die Zukunft der Menschheit. Sie bilden einen Großteil der Erdoberfläche und sind wichtiger Lebensraum der an Land lebenden Tier- und Pflanzenarten. Wälder produzieren nutzbare Stoffe, regulieren Stoff- und Wasserfüsse, die CO2-Konzentration der Atmosphäre sowie das globale und regionale Klima. Der Schutz der Wälder ist von zentraler Bedeutung für eine nachhaltige Existenz der Menschen in sicher funktionierenden Beziehungen zwischen Ökosystemen und der Umwelt. Weil Waldökosysteme auch bei forstlicher Nutzung weitgehend selbstorganisiert funktionieren, sind sie ein spannendes Gebiet der Ökosystemforschung. Die Komplexität von Waldökosystemen ist eine Herausforderung für das Umweltmanagement schlechthin. Im Prinzip zielt es darauf ab, Störungen von Strukturen und Wechselwirkungen mit der Umwelt so gering wie möglich zu halten oder deren Folgen zu therapieren. Dies ist nur möglich, wenn Ökosysteme gesamtheilich betrachtet werden. Allgemeine Ziele von Ökosystemforschung sind deshalb vertieftes Verständnis der Systeme zu entwickeln, Kritische Zustände zu erkennen sowie Möglichkeiten und Grenzen nachhaltiger Entwicklung aufzuzeigen. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich damit, Indikatoren für den Zustand von Ökosystemen zu finden, die Dynamik ihrer Umweltbeziehungen zu beschreiben und Grenzen der Belastbarkeit zu erkennen. Ziel ist es, auf systemtheoretischer Grundlage gesamtheitliche Vorstellungen über die Entwicklung von Ökosystems zu bekommen, und ihre Anpassungsfähigkeit an Umweltveränderungen abzuschätzen. Voraussetzung dafür ist eine intensive Systembeobachtung. Datenbasis unserer Forschung an Wäldern bildet die Beobachtung eines depositionsbelasteten und stark versauerten Buchenwaldökosystems. Dementsprechend messen wir fortlaufend nicht nur die Einträge der atmosphärischen Deposition säurewirkamer Luftschadstoffe, Stoffkonzentrationen in der Bodenlösung und Stoffausträge, sondern auch andere Stressgrößen. Die Philosophie gesamtheitlich orientierterer Ökosystemforschung und ökologischer Umweltbeobachtung findet sich in verschiedenen Monitoring Programmen wieder (Schimming et al. 2010). Deshalb kooperiert das Ökologie-Zentrum in solchen Netzwerken und beteiligt sich wegen der weitgehenden Zielkonformität auch am Forstlichen Monitorings der EU. Der Beitrag besteht mit dem bereits genannten, sehr langfristig untersuchten Buchenwaldökosystem im traditionellen Untersuchungsgebiet des Ökologie-Zentrums zum Level II-Programm des ICP-Forests. Das Institut führt die Untersuchungen dort im Auftrag des Ministeriums für Landwirtschaft, Umwelt und Ländliche Räume (MLUR) durch. Seitens des Ökologie-Zentrums Institute und eines Vorgängerprojektes existieren Datenreihen, die sich nunmehr mit einer Länge von mehr als 20 Jahren über einen weitaus längeren Zeitraum erstrecken, als seit Einrichtung des Level II-Programms im Jahre 1995 vergangen ist.