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Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Mit dem Zebrabärblingsembryo als zentralem experimentellem Modell sollen die Grundlagen für die Prädiktion der pränatalen Entwicklungstoxizität auf Basis des Adverse Outcome Pathway (AOP) Konzeptes gelegt werden. Der Fischembryo wurde ausgewählt, da es das einzige Alternativmodell ist, das die komplexen Differenzierungsvorgänge eines Organismus repräsentiert, aber sich dennoch für kleinskalige Hochdurchsatz-Analysen eignet. Durch AOP-verknüpfte Analysen sollen Tierversuche (OECD 414, pränatale Entwicklungstoxizität) reduziert werden. Die geplanten Analysen beinhalten eine innovative Bild-gestützte Phänotypen-Analyse, sowie Konzentrations- und Zeit-abhängige Transkriptom- und Metabolomanalysen. Das angestrebte Verfahren soll kurz- und mittelfristig für das Screening von Chemikalien und Wirkstoffen eingesetzt werden, wodurch frühzeitig in der Entwicklung neuer Substanzen potentielle Schadwirkungen erkannt und damit Tierversuche in der späteren Zulassung vermieden werden. Langfristig, in Kombination mit ggf. weiteren experimentellen und in silico Modellen, ergibt sich auch eine Anwendung im regulativen Bereich. Um die Machbarkeit des Verfahrens zu demonstrieren werden zwei für Menschen relevante Substanzgruppen auf der Basis von Säugerphenotypen (Induktoren einer Gaumenspalte, Angiogenese-Hemmer) untersucht. Durch Verknüpfung mit dem Adverse Outcome Pathway (AOP) Konzept werden Parameter identifiziert, die für eine alternative Prüfstrategie zur pränatalen Entwicklungstoxizität, z.B. im Rahmen einer integrierten Teststrategie oder eines Read Across, genutzt werden können.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Im Rahmen des Gesamt-Vorhabens werden die Zusammenhänge zwischen Starkregenereignissen, davon ausgehenden Sturzflutgefahren und potentiell resultierenden Schäden auf verschiedenen räumlichen Skalen bestimmt. Insbesondere die Verbesserung der Frühwarnung und örtlichen Umsetzung steht im Fokus. Die spezifischen Ziele und Arbeitsschritte des Teilprojekts umfassen dabei: 1. Die großräumige Ermittlung der Wahrscheinlichkeitsverteilung und statistischen Einordnung der Bodenvorfeuchte-Bedingungen. 2. Die Definition eines aussagekräftigen Sturzflutindexes (SFI). 3. Die Überführung des SFI in ein prototypisches Vorhersageprodukt. 4. Die Unterstützung von TP 7 bei der Assimilierung lokaler Daten in die hydrologische Modellierung und die Bereitstellung von hydrologischen Simulationsergebnissen für andere TP. 5. Verbesserungen des Modells LARSIM, die zukünftig eine noch bessere Anwendung des Modells im Aufgabenfeld Starkregen/Sturzfluten ermöglichen.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Analytik und Ökotoxikologie - Department Bioanalytische Ökotoxikologie durchgeführt. Mit dem Zebrabärblingsembryo als zentralem experimentellem Modell sollen die Grundlagen für die Prädiktion der pränatalen Entwicklungstoxizität auf Basis des Adverse Outcome Pathway (AOP) Konzeptes gelegt werden. Der Fischembryo wurde ausgewählt, da es das einzige Alternativmodell ist, das die komplexen Differenzierungsvorgänge eines Organismus repräsentiert, aber sich dennoch für kleinskalige Hochdurchsatz-Analysen eignet. Durch AOP-verknüpfte Analysen sollen Tierversuche (OECD 414, pränatale Entwicklungstoxizität) reduziert werden. Die geplanten Analysen beinhalten eine innovative Bild-gestützte Phänotypen-Analyse, sowie Konzentrations- und Zeit-abhängige Transkriptom- und Metabolomanalysen. Das angestrebte Verfahren soll kurz- und mittelfristig für das Screening von Chemikalien und Wirkstoffen eingesetzt werden, wodurch frühzeitig in der Entwicklung neuer Substanzen potentielle Schadwirkungen erkannt und damit Tierversuche in der späteren Zulassung vermieden werden. Langfristig, in Kombination mit ggf. weiteren experimentellen und in silico Modellen, ergibt sich auch eine Anwendung im regulativen Bereich. Um die Machbarkeit des Verfahrens zu demonstrieren werden zwei für Menschen relevante Substanzgruppen auf der Basis von Säugerphenotypen (Induktoren einer Gaumenspalte, Angiogenese-Hemmer) untersucht. Durch Verknüpfung mit dem Adverse Outcome Pathway (AOP) Konzept werden Parameter identifiziert, die für eine alternative Prüfstrategie zur pränatalen Entwicklungstoxizität, z.B. im Rahmen einer integrierten Teststrategie oder eines Read Across, genutzt werden können.

Teilvorhaben RLI: Open Data und Einbindung ins Modellierungs-Framework oemof

Das Projekt "Teilvorhaben RLI: Open Data und Einbindung ins Modellierungs-Framework oemof" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reiner Lemoine Institut gGmbH durchgeführt. Im Vorhaben geht es um die Entwicklung eines vernetzten Datenbankkonzepts auf Basis der Ideen von Linked Open Data (LOD) und dem Semantic Web für Eingangs- und Ergebnisdaten der Modellierung in der Energiesystemanalyse. Zudem wird eine Anbindung an das globale Erdbeobachtungssystem (GEOSS) vor allem für räumlich-zeitlich aufgelöste Eingangsdaten realisiert. Im Teilvorhaben prüft das RLI bestehende Nutzungsbedingungen der relevanten Datensätze und erarbeitet Empfehlungen für eine offene Lizenzierung. Der Fokus liegt auf der Kompatibilität untereinander und der Verwendung in vernetzt Systemen. Als praktische Anwendung werden die Daten in das open energy modeling framework (oemof) eingebunden und beispielhaft an einem oemof-Modell angewendet. Abschließend werden Best-Practice-Guides entwickelt und diese in der Energiesystemanalyse-Community bekannt gemacht.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HYDRON Ingenieurgesellschaft für Umwelt und Wasserwirtschaft mbH durchgeführt. Im Rahmen des Gesamt-Vorhabens werden die Zusammenhänge zwischen Starkregenereignissen, davon ausgehenden Sturzflutgefahren und potentiell resultierenden Schäden auf verschiedenen räumlichen Skalen bestimmt. Insbesondere die Verbesserung der Frühwarnung und örtlichen Umsetzung steht im Fokus. Die spezifischen Ziele und Arbeitsschritte des Teilprojekts umfassen dabei: 1. Die großräumige Ermittlung der Wahrscheinlichkeitsverteilung und statistischen Einordnung der Bodenvorfeuchte-Bedingungen. 2. Die Definition eines aussagekräftigen Sturzflutindexes (SFI). 3. Die Überführung des SFI in ein prototypisches Vorhersageprodukt. 4. Die Unterstützung von TP 7 bei der Assimilierung lokaler Daten in die hydrologische Modellierung und die Bereitstellung von hydrologischen Simulationsergebnissen für andere TP. 5. Verbesserungen des Modells LARSIM, die zukünftig eine noch bessere Anwendung des Modells im Aufgabenfeld Starkregen/Sturzfluten ermöglichen.

TF2: CASPIAN Weiterentwicklung und Erweiterung des in ExpN 1.0 entwickelten Prognose-Modells von Einfuhr und Ausbreitung invasiver Arten

Das Projekt "TF2: CASPIAN Weiterentwicklung und Erweiterung des in ExpN 1.0 entwickelten Prognose-Modells von Einfuhr und Ausbreitung invasiver Arten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eisenbahn-Bundesamt durchgeführt. Ziel Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das bestehende verkehrsträgerübergreifende Computermodell CASPIAN zur Ausbreitung und Etablierung von invasiven Arten in Deutschland qualitativ und quantitativ zu erweitern. Damit soll allen zuständigen Akteuren an Straßen, Schienen, Wasserstraßen und Häfen verlässliche Informationen über die zukünftige Verbreitung von invasiven Arten zur Verfügung gestellt werden. Beschreibung Die Ausbreitung von invasiven Arten (IAS) gilt als eine der Hauptbedrohungen für die biologische Vielfalt. IAS werden dabei durch eine Reihe an Vektoren und über verschiedene Pfade eingeschleppt und verbreitet, von denen viele in engem Zusammenhang mit Handel und Transport stehen. Durch den Erlass der EU-Verordnung 1143/2014 werden die Mitgliedsstaaten verpflichtet die prioritären Einfuhr- und Verbreitungspfade für relevante invasive Arten zu benennen und entsprechende Managementpläne vorzulegen. Die Bekämpfung invasiver Arten ist jedoch mit hohen Kosten verbunden. Daher ist es besonders wichtig präventive Maßnahmen zu entwickeln, um eine Etablierung neuer IAS zu verhindern. Die Anwendung geeigneter Modelle, die eine potenzielle Ausbreitung verlässlich prognostizieren, kann hier ein wirkungsvolles Werkzeug sein.

Teilvorhaben: PTV Transport Consult GmbH

Das Projekt "Teilvorhaben: PTV Transport Consult GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PTV Planung Transport Verkehr AG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projekts ModelRad besteht in der Bestandsaufnahme der aktuellen Datenbasis und dem Aufzeigen von Entwicklungsoptionen hinsichtlich der Nutzung für eine realitätsnahe Radverkehrsmodellierung. Im Rahmen des Vorhabens werden Parameter für Radverkehrsmodelle abgeleitet, die Einfluss auf die Wahl des Fahrrads als Verkehrsmittel haben und die Routenwahl mit dem Fahrrad determinieren. Die PTV Transport Consult GmbH (PTV TC) ist führend im Aufbau von Radverkehrsmodellen in Deutschland, muss aber dennoch aufgrund der noch fehlenden Modellkenntnisse vielfach mit Annahmen arbeiten um diese Modelle aufzubauen. In diesem Kontext werden wir unsere Erfahrungen über Verhaltensparameter und Wirkungszusammenhänge bei der Priorisierung notwendiger Parameter für die Modellierung des Radverkehrs (Soll-Katalog) für die Modus- und Routenwahl einbringen und mit den übrigen Projektpartner diskutieren. Gleichermaßen wird die Erarbeitung eines Ist-Kataloges vorhandener Parameter unterstützt. Aufgabe der PTV Transport Consult GmbH ist zudem die Durchführung der Case-Study zur Anwendung der identifizierten Modellverbesserungen in einem realen Verkehrsnachfragemodell. Hier werden wir den bisherigen Kenntnisstand zum Aufbau eines Radverkehrsmodells und die im Projekt erarbeiteten Verbesserungen in einer praktischen Anwendung kombinieren, um darauf aufbauend eine gesamthafte Verbesserung der Modellierungstechnik für unsere eigenen Modelle, aber auch für die Modell anderer Berater, der Öffentlichen Hand und der Wissenschaft abzuleiten.

Einfluss der Waldweide auf die Walddynamik, Teilprojekt Walddynamik

Das Projekt "Einfluss der Waldweide auf die Walddynamik, Teilprojekt Walddynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Landespflege durchgeführt. In subalpinen Gebirgswäldern der Landschaft Davos (Schweiz) werden die Auswirkungen der Beweidung mit Rindern auf Einzelbäume und Waldstruktur untersucht. Durch die Anwendung von Modellen können Aussagen über die Auswirkungen der Beweidung auf andere Funktionen des Gebirgswaldes - v. a. die Lawinenschutzfunktion - gemacht werden. Zudem wird die Tauglichkeit subalpiner Waldweiden für das Vieh überprüft. Mit den Resultaten sollen Wege für eine ökologisch und ökonomisch sinnvolle Regelung der land- und forstwirtschaftlichen Nutzung des Gebirgswaldes aufgezeigt werden. Das Projekt ist zusammengesetzt aus verschiedenen Teilprojekten, welche einzelne Aspekte der Waldweide im Gebirgswald untersuchen. Schwerpunkte des Projekts sind die im Folgenden näher beschriebenen Teilprojekte Walddynamik und Futterwert. Das Teilprojekt Walddynamik befasst sich mit den frühen Entwicklungsstadien der Bäume auf subalpinen Waldweiden. Der Einfluss des Weideviehs auf Ansamung, Wachstum und Überleben des Jungwuchses steht hier im Zentrum der Untersuchungen. Die durch einen Vorversuch am SLF begründete Vermutung, dass der Viehtritt die Keimungsrate von Bäumen erhöht, wird mit Hilfe kombinierter Saat-Weideversuche überprüft. Ausserdem wird untersucht, unter welchen Bedingungen der Jungwuchs durch das Vieh verbissen wird und welche Folgen dieser Verbiss auf Überleben, Zuwachs und allometrische Verhältnisse der Bäume hat.

Schaffung von tidebeeinflussten Marschen an der Tideelbe zur Verbesserung des physikalisch-biologischen Systems

Das Projekt "Schaffung von tidebeeinflussten Marschen an der Tideelbe zur Verbesserung des physikalisch-biologischen Systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: In diesem Projekt wird der Einfluss von neugeschaffenen tidebeeinflussten Marschen auf die hydrodynamischen Bedingungen in der Tideelbe sowie auf den Sedimenthaushalt untersucht. Dafür wird eine Landfläche, die gegenwärtig noch eingedeicht ist und deutlich unter NHN liegt, als Sedimentationsfläche genutzt. Diese könnten einen entscheidenden Beitrag leisten, die Auswirkungen bisheriger Ausbaumaßnahmen und eines möglichen zukünftigen Klimawandels ausgleichen zu können. Im Projekt soll mithilfe eines geeigneten Bearbeitungskonzeptes geprüft werden, ob die Fläche so angeschlossen werden kann, dass die Tidedynamik und der Sedimenthaushalt positiv beeinflusst werden können. Zusätzliche Fragen ergeben sich im Zusammenhang mit der Wechselwirkung Physik - Biologie (z.B. Einfluss der Vegetation auf die Sedimentation), der Entwicklung der Brackwasser- und Trübungszone sowie der Schadstoffbelastung. Außerdem wird untersucht, ob diese Fläche auch als Vorfluter dienen könnte, um den NOK und den Binnenfluss Stör bei Extremereignissen bezogen auf die Entwässerung zu entlasten. Eine weitere wichtige Fragestellung besteht darin, ob und in welchem Maße die angeschlossene Fläche zu einer verbesserten Wechselwirkung zwischen dem Oberflächen-gewässer und dem Grundwasser führen kann (Beurteilung durch K1). Für die Tideelbe ist bislang noch keine derartige Maßnahme untersucht worden. Den aktuellen Stand der Forschung geben die Untersuchungen wieder, die im Rahmen der Untersuchungen des Tideelbekonzeptes (BAW 2012, HPA 2013) durchgeführt werden. Hier werden jedoch speziell Retentionsräume und Sedimentationsflächen im Bereich der Trübungszone untersucht. Untersuchungsmethoden: In Absprache mit der Universität Hamburg (Fremdleistungsempfänger) ist ein Konzept entwickelt worden zur Abschätzung des langfristigen Sedimentationsgeschehens und der Vegetationsentwicklung auf der Marsch über 100 Jahre unter Berücksichtigung eines Meeresspiegelanstiegs. Grundlage bildet die Anwendung des HN-Modells der Tideelbe durch die BAW und eines multiplen Regressionsmodells durch die Universität Hamburg. Es werden 4 Zeitscheiben à 25 Jahre sowie der Ist-Zustand 2010 mit angeschlossenem Flutraum betrachtet. Es wird pro Zeitscheibe näherungsweise ein Meeresspiegelanstieg von 25 cm angenommen (entspr. 100 cm in 100 Jahren). Des Weiteren wird mithilfe von HN-Simulationen und Tidekennwertanalysen der Einfluss des angeschlossenen Flutraums auf die Tidedynamik und den Salz- und Schwebstofftransport in der Tideelbe untersucht. Ergebnisse: Im Berichtsjahr sind Untersuchungen zum Einfluss des Flutraums auf die Tidedynamik und den Salz- und Sedimenttransport bei konstantem Oberwasserzufluss in der Tideelbe durchgeführt worden. Außerdem ist eine Einschätzung des Sedimentationsverhaltens in Vegetationsgebieten auf der Grundlage von Modellsimulationen erfolgt. Alle Projektergebnisse sind in dem Abschlussbericht zusammengefast worden.

Teilvorhaben: Schall_KoGe-PrAn: Praxis und Anwendung

Das Projekt "Teilvorhaben: Schall_KoGe-PrAn: Praxis und Anwendung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WRD Wobben Research and Development GmbH durchgeführt. Die Dichte an Windenergieanlagen (WEA) ist im Norden Deutschlands besonders hoch. Der Zubau von WEA in der Norddeutschen Tiefebene wird immer schwieriger, da nur wenige ungenutzte Flächen zur Verfügung stehen. Der Fokus der Bebauung wird zukünftig in Richtung Süden rücken und die Geländeform wird sich damit von einfachem auf komplexes Gelände verändern. Die Schalleffekte im komplexen Gelände können bisher nur mit hoher Unsicherheit und großem Rechenaufwand vorhergesagt werden. Um WEA an diesen Standorten wirtschaftlich, ökologisch und mit Akzeptanz der Bevölkerung nutzen zu können, müssen die für das Gelände typischen böigen, turbulenten Windregime und die Schallausbreitung beachtet werden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines zuverlässigen Modells für Schallausbreitung im komplexen Gelände. Mit den Projektpartnern des Instituts für Physik der Atmosphäre des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) und des Instituts für Aerodynamik und Gasdynamik (IAG) als Teil der Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie an der Universität Stuttgart strebt die Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Wobben Research & Development GmbH (WRD) der ENERCON-Gruppe, die Entwicklung, Validierung und Industrialisierung einer Toolkette zur Immissionsprognose an. Diese soll im einfachen und komplexen Gelände für einzelne WEA und Windparks (WP) möglichst genaue Schall-Prognosen liefern. Den Projektpartnern liegen umfangreiche akustische und meteorologische Daten aus zwei Messkampagnen über eine Entfernung bis zu 1050m zur WEA vor, die sich sehr gut zur Validierung eignen. Die Entwicklung des Modells und dessen Anwendung kann in Zukunft den Anwohnerschutz in der näheren Umgebung von WP maßgeblich verbessern, die Akzeptanz von Windenergie stärken, Risiken bei der Windparkplanung (WPP) minimieren und somit die Energiewende, maßgeblich für unsere Zukunft, voranbringen. Über Gremien- und Öffentlichkeitsarbeit sollen die gewonnenen Erkenntnisse kommuniziert werden.

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