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What do users expect from climate adaptation services? Developing an information platform based on user surveys

We present the preparatory research for the German Climate Preparedness Portal (KLiVO-www.klivoportal.de) -a meta-portal of climate adaptation and climate information services initiated by the German Government. Our work focuses on user needs and expectations and we followed the four-step user integration process suggested by Swart et al. (2017), but added a fifth step, which involves continuing the exchange with users after implementation of the KLiVO Portal through developing a user-provider network. To analyze user needs we conducted two online surveys with a total of 972 participants and 55 qualitative interviews. The overarching research questions for our analysis were: What kind of adaptation services do users need? What are current deficits in addressing user needs? How can authoritative climate adaptation services be selected and presented on the KLiVO Portal? Even though 82% of the respondents deal with climate adaptation in their work, only a third were aware of the adaptation services presented and only one in ten had actually used them. Respondents reported that the services are difficult to find, not sufficiently specific, and of indeterminate quality. Demand, however, is high: half of the respondents reported a need for such adaptation services for assessing risks and for planning, assessing, and implementing adaptation measures. We used the results of our research to develop the KLiVO Portal and draw conclusions for climate adaptation services and meta-platforms in general: The landscape of climate adaptation services needs to be restructured; quality assurance would ensure reliability; communication between users and providers must be improved and must continue when services are on the market. We suggest further research on continuous user integration and an evaluation of climate adaptation services regarding their effectiveness. © Springer Nature Switzerland AG 2020

Simulated field environment with combined salt and drought stresses as a platform for phenotyping plant tolerance to salinity

Das Projekt "Simulated field environment with combined salt and drought stresses as a platform for phenotyping plant tolerance to salinity" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Pflanzenernährung durchgeführt. Salinity occurs often simultaneously with drought stress. Therefore, breeding for tolerance to combined both stresses can contribute significantly to crop yield. However, classical selection in salinity has generally been unsuccessful, partly due to high variability of salt stress resulting from the different salinity and drought status. Unfortunately, the use of unrealistic stress protocols for mimicking salinity and drought stress is the norm rather than the exception in biotechnological studies. Therefore, the great challenge is to gain knowledge required to develop plants with enhanced tolerance to field conditions. Our overall hypothesis is that a realistic stress protocol simulating a field environment with combined salt and drought stress as a platform for precision phenotyping of plant tolerance to salinity may solve this problem. This study will demonstrate that highly managed stress environments can be created and key traits of plants can be characterised by using advanced non-destructive sensors that are able to identify relevant traits of plants.

Teilvorhaben: Platform deployment for real estate

Das Projekt "Teilvorhaben: Platform deployment for real estate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, E.ON Energy Research Center, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik durchgeführt. Das Projekt BOOSTER wird als N5GEH Satellitenprojekt die National 5G Energy Hub Plattform zu einer IoT-Liegenschaftsplattform weiterentwickeln und ergänzen und am Beispiel des Quartiers Neckarspinnerei demonstrieren. Das Demonstrationsobjekt Neckarspinnerei spiegelt sowohl den Bereich des Gebäudebestands als auch des Neubaus sowie unterschiedlicher Gebäudetypen wieder. Basierend auf diesem Quartierentwicklungsprojekt verfolgt BOOSTER einen ganzheitlichen Ansatz hinsichtlich Übertragungstechnik, Aktorik/Sensorik, Dateninfrastruktur und Automatisierungstechnik, der eine schlüssige Dateninfrastruktur für ein derart heterogenes Energiesystem herstellbar macht und in der Zusammenführung in der offenen N5GEH IoT-Plattform mündet. Auf dieser Plattform werden IoT Dienste entwickelt, die eine systemische und ökonomische wie ökologische sinnvolle Steuerung der zunehmend regenerativ gestalteten Energieversorgung zulassen. Hierzu zählen objektangepasste Dienste, wie z.B. ein Energiemanagement oder ein ESG-Reporting. Über die direkte Integration der Plattformentwicklung in die Baumaßnahme wird die N5GEH IoT-Plattform hin zu einem System für den Produktivbetrieb gebracht. Hierüber werden Kommunikations-, Funktionstests und Datenverifizierung sichergestellt und der gesamte Weg vom Aufsetzen der Datenakquise über den -transfer bis zur -speicherung umgesetzt. Über diese Infrastruktur werden die IoT-Dienste auf das Quartier angewendet und über die Dauer des Testbetriebs erprobt und evaluiert, so dass das Gesamt-Framework nach Abschluss von BOOSTER den erforderlichen Reifegrad zur Übernahme in den Produktivbetrieb besitzt. Die RWTH hat den Schwerpunkt im Aufbau der Plattform, sowie die Implementierung der IoT Services und die Analyse des Betriebs mit einer wissenschaftlichen Auswertung.

Teilprojekt: Modellentwicklung und Datenassimilation

Das Projekt "Teilprojekt: Modellentwicklung und Datenassimilation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Meteorologisches Institut, Lehrstuhl für Allgemeine und Experimentelle Meteorologie durchgeführt. Die zentrale Aufgabe von C1 ist die Erzeugung des virtuellen Einzugsgebietes (VR) mit Hilfe der vollgekoppelten Terrestrial System Modeling Platform (TerrSysMP) und die Entwicklung des Datenassimilationssystems (DAF) durch Kopplung von TerrSysMP mit der Parallel Data Assimilation Platform (PDAF), sowie die Durchführung und Analyse von DAF-Experimenten zusammen mit den Mitgliedern der FOR2131. Dies beinhaltet die stete Aktualisierung der Teilmodelle von TerrSysMP COSMO, CLM und ParFlow, notwendige Erweiterungen wie die Einbeziehung dynamischer Vegetation durch die neueste CLM Version 4.5 und die Verbesserung der Parametrisierungen von Flüssen und Hangabfluss. Die DAF-Entwicklung erfordert in enger Zusammenarbeit mit den FOR2131-Mitgliedern den Einbau von Beobachtungsoperatoren in das DAF, welche die unterschiedlichen räumlichen Auflösungen der VR und des DAF-Modells berücksichtigen. Durch die extremen IT-Anforderungen sowohl für die VR-Erzeugung als auch für die TerrSysMP-PDAF-Läufe ist C1 auch verantwortlich für deren Implementierung auf den IT-Infrastrukturen JUQUEEN und JUROPA des HPSC am Forschungszentrum Jülich JSC. Dies schließt die Vorbereitung und Durchführung von Rechenzeitanträgen der FOR2131 an das Gauss Centre for Supercomputing e.V. (GCS) in Kooperation mit dem SimLab-TerrSys des Geoverbunds ABC/J mit ein.

Untersuchung der Auswirkungen von Landnutzung und Landbedeckungsänderungen auf Aerosol-Wolken-Niederschlag Wechselwirkungen mittels polarimetrischer Radarretrieval-Messungen

Das Projekt "Untersuchung der Auswirkungen von Landnutzung und Landbedeckungsänderungen auf Aerosol-Wolken-Niederschlag Wechselwirkungen mittels polarimetrischer Radarretrieval-Messungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Meteorologisches Institut durchgeführt. Das Projekt ILACPR leistet einen Beitrag zum Ziel eines SPP durch die Nutzung der Radar-Polarimetrie zur quantitativen Prozess- und Modellbewertung, und wird neue Erkenntnisse zum Einfluss anthropogener Landnutzungs- und Landbedeckungsänderungen auf mikrophysikalische und makrophysikalische (dynamische) Wolkenmechanismen liefern. Erste numerische Modellierungsstudien zu einem sommerlichen Konvektionsereignis bei denen Aerosole und Landbedeckung großräumig gestört wurden deuten darauf hin, dass die Reaktion des Systems auf diese Antriebe bezüglich Oberflächenniederschläge gering ist. Jedoch unterscheiden sich die mikrophysikalischen/makrophysikalischen Wege, die als ein gepuffertes System auf Änderungen des Antriebs wirken. Polarimetrische Radarmessungen in Kombination mit solchen numerischen Modellrechnungen erlauben die Untersuchung von Puffermechanismen, die durch Wechselwirkungen zwischen Land, Aerosolen, Wolken und Niederschlagsprozessen entstehen. Die Polarimetrie ermöglicht es uns, die Entwicklung der mikrophysikalischen und makrophysikalischen Prozesse für simulierte und beobachtete Niederschlagswolken zu untersuchen. So sollten sich modifizierte Niederschlagserzeugungsprozesse durch sogenannte polarimetrische Fingerabdrücke identifizieren und quantifizieren lassen und uns somit die Validierung der modellierten Rückkopplungsprozesse zwischen der Oberflächenfluss-Partitionierung und der Aerosol-Wolken-Wechselwirkung ermöglichen. Die Terrestrial Systems Modeling Platform (TerrSysMP) wird genutzt werden, um den Einfluss von Landnutzungsänderungen auf die Aerosolverteilung und Land-Aerosol-Wolken-Niederschlag-Wechselwirkungen zu untersuchen. Weil TerrSysMP derzeit die Rückkopplung zwischen Landbedeckung, Atmosphärenchemie und Aerosolen ignoriert, wird das Atmosphärenmodell um ein chemisches Transportmodell (CTM) erweitert. Multiple Ensemble-Simulationen des Tagesgang werden mit unterschiedlichen meteorologischen Einstellungen werden mit TerrSysMP und TerrSyMP-CTM über dem nordwestlichen Teil Deutschlands, angrenzend an die Niederlande, Belgien, Luxemburg und Frankreich durchgeführt. Die gemeinsame Analyse von beobachteten und synthetischen polarimetrischen Fingerabdrücken für mikrophysikalische und makrophysikalische Prozesse, wie Verdunstung, Riming/Aggregationen, Aufwind-Abwind-Intensitäten wird auf Modellszenarien mit und ohne CTM basieren und es ermöglichen die gekoppelten Auswirkungen der anthropogenen Landnutzung und der Aerosole auf die Entwicklung von Niederschlag-erzeugenden Systemen besser zu verstehen.

DIGSTER - Map and Go (Digital Satellite Based Terrain Model) - User Requirements

Das Projekt "DIGSTER - Map and Go (Digital Satellite Based Terrain Model) - User Requirements" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Fernerkundung und Photogrammetrie durchgeführt. The project DIGSTER - Map and Go (Digital Based Terrain Mapping) aims at the technical aspects of digital terrrain mapping. For many questions in administration, planning and expertise terrrain mappings are indispensable. The whole process starting with the data acquisition in the field and ending with map products will be digitally performed by the system. Therefore, a platform appropriate for the use in the field (PDA) is combined with technologies from the disciplines of satellite navigation, remote sensing, communication, and mobile geoinformation systems. For DIGSTER a lot of practical applications already exist in connection with policies and directives on the national and also European level.

Profiling methane emission in the Baltic Sea: Cryptophane as in-situ chemical sensor

Das Projekt "Profiling methane emission in the Baltic Sea: Cryptophane as in-situ chemical sensor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), Sektion Meereschemie durchgeführt. To overcome the limitation in spatial and temporal resolution of methane oceanic measurements, sensors are needed that can autonomously detect CH4-concentrations over longer periods of time. The proposed project is aimed at:- Designing molecular receptors for methane recognition (cryptophane-A and -111) and synthesizing new compounds allowing their introduction in polymeric structure (Task 1; LC, France); - Adapting, calibrating and validating the 2 available optical technologies, one of which serves as the reference sensor, for the in-situ detection and measurements of CH4 in the marine environments (Task 2 and 3; GET, LAAS-OSE, IOW) Boulart et al. (2008) showed that a polymeric filmchanges its bulk refractive index when methane docks on to cryptophane-A supra-molecules that are mixed in to the polymeric film. It is the occurrence of methane in solution, which changes either the refractive index measured with high resolution Surface Plasmon Resonance (SPR; Chinowsky et al., 2003; Boulart et al, 2012b) or the transmitted power measured with differential fiber-optic refractometer (Boulart et al., 2012a; Aouba et al., 2012).- Using the developed sensors for the study of the CH4 cycle in relevant oceanic environment (the GODESS station in the Baltic Sea, Task 4 and 5; IOW, GET); GODESS registers a number of parameters with high temporal and vertical resolution by conducting up to 200 vertical profiles over 3 months deployment with a profiling platform hosting the sensor suite. - Quantifying methane fluxes to the atmosphere (Task 6); clearly, the current project, which aims at developing in-situ aqueous gas sensors, provides the technological tool to achieve the implementation of ocean observatories for CH4. The aim is to bring the fiber-optic methane sensor on the TRL (Technology Readiness Level) from their current Level 3 (Analytical and laboratory studies to validate analytical predictions) - to the Levels 5 and 6 (Component and/or basic sub-system technology validation in relevant sensing environments) and compare it to the SPR methane sensor, taken as the reference sensor (current TRL 5). This would lead to potential patent applications before further tests and commercialization. This will be achieved by the ensemble competences and contributions from the proposed consortium in this project.

European long-term ecosystem, critical zone and socio-ecological systems research infrastructure PLUS (eLTER PLUS)

Das Projekt "European long-term ecosystem, critical zone and socio-ecological systems research infrastructure PLUS (eLTER PLUS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helsingin Yliopisto durchgeführt.

Traffic Light Forecast 3.0 (TLF3)

Das Projekt "Traffic Light Forecast 3.0 (TLF3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation, Landesbetrieb Straßen, Brücken und Gewässer durchgeführt. Das Projektvorhaben TLF 3.0 baut auf den Zielen des Vorgängerprojektes auf: - diskriminierungsfreie Datenbereitstellung auf der Urban Data Platform Hamburg (UDP-HH) - Schaffung geringer Markteintrittsbarrieren - Förderung des Radverkehrs - Verringerung von Brems- und Beschleunigungsvorgängen Das Ziel des Projektvorhabens TLF 3.0 besteht darin, einen Roll-Out durchzuführen und die LSA-Daten für Hamburg flächendeckend zur Verfügung zu stellen. Dafür müssen für eine Vielzahl von Verkehrsknoten die MAP-Dateien erstellt werden, um diese dann zusammen mit den LSA-Prozessdaten auf der UDP-HH verfügbar zu machen. MAP-Dateien sind in diesem Zusammenhang als maschinenlesbare Knotentopologie zu verstehen. Diese MAP-Dateien enthalten Informationen zu Haltlinien und Fahrbeziehungen und sind unerlässlich, um sinnvoll mit den LSA-Prozessdaten arbeiten zu können. Da die Erstellung einer solchen MAP-Datei momentan noch sehr zeitaufwändig ist, wird zeitgleich ein Konzept für die Automatisierung von Arbeitsschritten zur MAP-Erstellung erarbeitet. Mit Hilfe dieses Konzeptes wird im weiteren Projektverlauf eine entsprechende Softwarelösung entwickelt und erprobt. Die Erstellung von MAP-Dateien ist zu beschleunigen, um möglichst schnell eine große Anzahl der rund 1.700 Hamburger Verkehrsknotendaten für die verschiedenen Services zur Verfügung stellen zu können. Außerdem wird in dem Projekt ein Konzept für die Pflege und Wartung des Systems erstellt werden. Der Fokus liegt hierbei auf einem Update- und Änderungsmanagement. Die Aktualität der Daten muss für einen dauerhaften Einsatz des Systems, auch bei Baustellen und Umbaumaßnahmen, sichergestellt werden, um die aktuellen Daten auch zukünftig für Anwender bereitstellen zu können. a) Der Rollout des Gesamtsystems TLF und der damit verbundenen Erhöhung der Serviceverfügbarkeit. b) Die Automatisierung von Arbeitsschritten der MAP-Erstellung, um so den Rollout zu beschleunigen. c) Erstellung eines Betriebskonzeptes für das Gesamtsystem TLF.

Teilvorhaben: Messtechnische und wissenschaftliche Begleitung

Das Projekt "Teilvorhaben: Messtechnische und wissenschaftliche Begleitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IZES gGmbH durchgeführt. KoNSTanZE dient zur Klärung der Frage inwieweit ein produzierender Industriebetrieb mit Hilfe von H2 zu einer CO2 freien Produktionsstätte transferiert werden kann. Ziel ist die erstmalige Umsetzung einer Infrastruktur zur parallelen Bereitstellung von grünem H2 für Transportaufgaben, industriellen Produktionsprozessen sowie zur Stromerzeugung. Die systemdienliche Verknüpfung der Sektoren Verkehr/Transport, Produktion und Energie im industriellen Umfeld sowie die hocheffiziente und flexible H2-Erzeugung auf Basis erneuerbarer Quellen bietet die Möglichkeit einer planbaren und bedarfsorientierten Bereitstellung von grünem H2. Grüner H2 wird mittels Elektrolyse produziert und im ersten Schritt temporär in Niederdrucktanks zwischengespeichert. Je nach Bedarf wird der H2 dann parallel mittels einer mobilen H2-Tankstelle zur Gewährleistung der betrieblichen Transport- und Logistikaufgaben, in der am Standort befindlichen Härterei und einer SOFC eingesetzt. Zur Optimierung der bedarfsorientierten H2-Produktion wird ein eigenständiges digitales H2-Verwaltungstool entwickelt und im weiteren Verlauf des Vorhabens als neuer Baustein für H2-Technologien in die Bosch Energy Platform integriert. Zusätzlich erfolgt parallel die Transformation des Tools in die Basisversion eines prädiktiven Zukunftsmodells. Zur Generalisierung werden komplementäre umsetzungsorientierte Begleitstudien für drei nationale BOSCH Standorte erstellt und die Ergebnisse dem Basismodell hinzugefügt. Diese Studien enthalten neben Untersuchungen zur technischen Umsetzbarkeit der entwickelten CO2 neutralen Versorgungskonzepte auch ökonomische und ökologische Daten. Im Ergebnis entsteht ein allgemeingültiges prädiktives Zukunftsmodell, welches über entsprechende Schnittstellen mit der Bosch Energy Platform verknüpft ist und BOSCH in die Lage versetzt, die entwickelten H2 basierten Konzepte kurzfristig intern zu testen und mittelfristig auch extern umzusetzen.

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