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Sub-seabed CO2 Storage: Impact on Marine Ecosystems (ECO2)

Das Projekt "Sub-seabed CO2 Storage: Impact on Marine Ecosystems (ECO2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. Objective: The ECO2 project sets out to assess the risks associated with the storage of CO2 below the seabed. Carbon Capture and Storage (CCS) is regarded as a key technology for the reduction of CO2 emissions from power plants and other sources at the European and international level. The EU will hence support a selected portfolio of demonstration projects to promote, at industrial scale, the implementation of CCS in Europe. Several of these projects aim to store CO2 below the seabed. However, little is known about the short-term and long-term impacts of CO2 storage on marine ecosystems even though CO2 has been stored sub-seabed in the North Sea (Sleipner) for over 13 years and for one year in the Barents Sea (Snhvit). Against this background, the proposed ECO2 project will assess the likelihood of leakage and impact of leakage on marine ecosystems. In order to do so ECO2 will study a sub-seabed storage site in operation since 1996 (Sleipner, 90 m water depth), a recently opened site (Snhvit, 2008, 330 m water depth), and a potential storage site located in the Polish sector of the Baltic Sea (B3 field site, 80 m water depth) covering the major geological settings to be used for the storage of CO2. Novel monitoring techniques will be applied to detect and quantify the fluxes of formation fluids, natural gas, and CO2 from storage sites and to develop appropriate and effective monitoring strategies. Field work at storage sites will be supported by modelling and laboratory experiments and complemented by process and monitoring studies at natural CO2 seeps that serve as analogues for potential CO2 leaks at storage sites. ECO2 will also investigate the perception of marine CCS in the public and develop effective means to disseminate the project results to stakeholders and policymakers. Finally, a best practice guide for the management of sub-seabed CO2 storage sites will be developed applying the precautionary principle and valuing the costs for monitoring and remediation.

NJESD New Jobs through ESD competences

Das Projekt "NJESD New Jobs through ESD competences" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Lüneburg, Institut für integrative Studien durchgeführt. Objective of the project: NJ ESD is a tri-national project targeting on regional development towards sustainable development in the province of Grosseto, Tuskany/ltaly. The objective is to increase and enhance local competencies and resources in order to advance the economic, social, ecologic and cultural development of this region, using the existing potential in a large and comprising transformation process. The Institute for integrative Studies is providing its experience and competencies to this project by bringing in its scientific advice. Project description: The project is working on different levels and operates with three target groups: partners from the public administration, from education and business. In the course of the project several workshops and education initiatives will take place, organized by a local ESD institution - la Finoria. In the course of this project the Institute for integrative Studies will provide its good-practice experiences and support the project with its theoretical and didactical competencies. The initial meeting took of all partners place in March 2011 in Grosseto. Two other competence building meetings until 2011 are intended.

Sub project: Mass transfer, aging and reactions at NAPL interfaces in porous media

Das Projekt "Sub project: Mass transfer, aging and reactions at NAPL interfaces in porous media" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften - Umweltmineralogie und Umweltchemie durchgeführt. Release of non-aqueous phase liquids (NAPLs) into natural porous media is a widespread environmental problem. Transfer of pollutants across the NAPL-water phase boundary determines both the extent of groundwater contamination as well as the persistence of residual NAPL phases in porous media. Previous research has shown that NAPL-water interfaces are subject to 'aging' phenomena in aqueous environments, e.g., development of skin-like viscous films. However, surprisingly litte is known about the factors and mechanisms that control such film formation of NAPLs in aqueous porous media and about the effects of such films on mass transfer of organic contaminants from the NAPL to the aqueus phase. In the proposed project we will address these knowledge gaps in order to (i) achieve a process based understanding of reactions and environmental conditions leading to the formation of viscous phase boundaries of NAPLs in porous media (aging) and to (ii) develop and vali-date a physical model of such boundary layers to quantify time-dependent interfacial phenomena in multi-component NAPL-water systems (mass transfer). To this end we will carry out batch and flow-through experiments with model and real NAPLs in water and aqueous porous media and make intense use of chemical probe techniques. We will utilize chemical and rheological analysis, microscopic process modeling and, in cooperation with partners within the research group, we will apply new designs of spectroscopic and electrochemical tools for spatially highly resolved investigations of the interface as well as contribute to reactive transport modeling at NAPL-contaminated porous media.

The role of turgor in rain-cracking of sweet cherry fruit

Das Projekt "The role of turgor in rain-cracking of sweet cherry fruit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Biologische Produktionssysteme, Fachgebiet Obstbau durchgeführt. Rain-cracking limits the production of many soft and fleshy fruit including sweet cherries world wide. Cracking is thought to result from increased water uptake through surface and pedicel. Water uptake increases fruit volume, and hence, turgor of cells (Pcell) and the pressure inside the fruit (Pfruit) and subjects the skin to tangential stress and hence, strain. When the strain exceeds the limits of extensibility the fruit cracks. This hypothesis is referred to as the Pfruit driven strain cracking. Based on this hypothesis cracking is related to two independent groups of factors: (1) water transport characteristics and (2) the intrinsic cracking susceptibility of the fruit defined as the amount of cracking per unit water uptake. The intrinsic cracking susceptibility thus reflects the mechanical constitution of the fruit. Most studies focussed on water transport through the fruit surface (factors 1), but only little information is available on the mechanical constitution (i.e., Pfruit and Pcell, tensile properties such as fracture strain, fracture pressure and modulus of elasticity of the exocarp; factors 2). The few published estimates of Pfruit in sweet cherry are all obtained indirectly (calculated from fruit water potential and osmotic potentials of juice extracts) and unrealistically high. They exceed those measured by pressure probe techniques in mature grape berry by several orders of magnitude. The objective of the proposed project is to test the hypothesis of the Pfruit driven strain cracking. Initially we will focus on establishing systems of widely differing intrinsic cracking susceptibility by varying species (sweet and sour cherry, Ribes and Vaccinium berries, plum, tomato), genotype (within sweet cherry), stage of development and temperature. These systems will then be used for testing the hypothesis of Pfruit driven strain cracking. We will quantify Pfruit und Pcell by pressure probe techniques and compression tests and the mechanical properties of the exocarp using biaxial tensile tests. When the presence of high Pfruit and Pcell is confirmed by direct measurements, subsequent studies will focus on the mode of failure of the exocarp (fracture along vs. across cell walls) and the relationship between failure thresholds and morphometric characteristics of the exocarp. However, when Pfruit und Pcell are low, the hypothesis of Pfruit driven strain cracking must be rejected and the mechanistic basis for low pressures (presence of apoplastic solutes) clarified on a temporal (in the course of development) and a spatial scale (exocarp vs. mesocarp). We focus on sweet cherry, because detailed information on this species and experience in extending the short harvest period is available. Where appropriate, other cracking susceptible species (sour cherry, plum, Vaccinium, Ribes, tomato) will be included to further extend the experimental period and to maximize the range in intrinsic cracking susceptibility.

Towards a Guideline for Digital Soil Mapping in Ecuador

Das Projekt "Towards a Guideline for Digital Soil Mapping in Ecuador" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Abteilung Bodenphysik durchgeführt. Research experience in digital soil mapping (DSM) shall be extended and deepened in two further research areas in order to develop a guideline for DSM in Ecuador. The guideline will give an overview: a) about the DSM approach, b) the different sampling designs developed according to the area size, accessibility and terrain complexity, c) the various methods from the field of supervised machine learning to develop digital soil maps, and d) the implementation with open source software. The soil-landscapes of the three investigation areas will be analysed and soil-landscape models will be developed by supervised machine learning techniques, in order to spatially predict soil properties from point data based on environmental prediction parameters. By using the so developed digital soil maps as principal input, a functional soil-landscape analysis is carried out to determine landslide, erosion and anthropogenic disturbance risk zones as well as estimate the soil organic carbon stocks and soil fertility.

Sub project: MIneral dust variability in the Southern Ocean (MISO)

Das Projekt "Sub project: MIneral dust variability in the Southern Ocean (MISO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Polar ice cores represent the only direct archive for the deposition of aeolian dust particles in the past, with mineral dust being transported over long-distances from desert regions to the polar ice sheets. While the total dust deposition is a first order measure of dust mobilization, hence climate conditions in the dust source regions, particle size distributions allow for a quantification of transport efficiency. Here we will combine latest Antarctic dust records from the EPICA ice core from Dronning Maud Land and a coupled state-of-the art Global Climate model (ECHAM5) with an implicit aerosol scheme (HAM) to quantify paleoclimatic changes in dust mobilization, transport and deposition. High-resolution ice core dust analysis on atmospheric dust concentration and particle size distribution will be performed for selected time slices in the Holocene, MIS 5.5 and during the transition into the warm periods in parallel to time slice model runs. Appropriate boundary conditions for the high simulation atmosphere only simulations will be taken from long simulations with an earth system model. In return the effect of dust on past climate changes will be assessed. The time scales addressed by both model and ice core data range from seasonal changes, interannual variability to long-term changes in dust mobilization and transport, constraining potential dust source regions and their temporal changes as well as spatiotemporal variability in Circumantarctic circulation patterns.

Scenarios of the Global Water System

Das Projekt "Scenarios of the Global Water System" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Center for Environmental Systems Research durchgeführt. The global water system is undergoing significant changes in its physical, chemical and biological characteristics, as well as in its human dimensions. The transformations currently taking place in the system raise key scientific questions: Will these changes continue at their current pace and intensity over the coming decades? If so, what impact will they have on nature and society? Researchers have begun addressing these questions through a growing number of comprehensive scenario studies that examine future trends in water resources from the continental and global perspectives. The first objective of this one year project is to review and appraise the existing body of global water scenarios in order to extract out important scientific insights, identify gaps and shortcomings, and derive scientific procedures for developing a new generation of global water scenarios. The second objective is to carry-out model experiments with an existing model to produce new continental scale water scenarios for Africa that address some of the deficits of current global water scenarios. The new scenarios will advance previous continental/global scenarios by simultaneously taking into account the effect of changing land use, climate and socioeconomic factors on future water use and water availability. Africa is selected as a case study for these model experiments because of the particularly significant changes it is experiencing in its freshwater system. To ensure that the information and perspectives of developing countries are taken into account, the principal investigator proposes to spend 7 months out of the 12-month project at the University of Stellenbosch in South Africa (residing at this university will provide advantages such as access to a network of African water researchers). It is critical for the German research community, especially researchers working on international and global-scale scientific problems, to develop stronger ties with the scientific community in developing countries. This project will provide direct scientific input to the Global Water System Project of the Earth System Science Partnership, as well as the World Water Development Report being prepared by a consortium of UN water-related organizations. This is an eigenständiges Projekt within the framework of the Global Water System Project of which the Antragssteller is Co-Chairman. It is expected that the evaluation of scenarios will make a major contribution to anticipating future changes in the global water system.

Hydrogen for clean urban transport in Europe (HyFleet:CUTE)

Das Projekt "Hydrogen for clean urban transport in Europe (HyFleet:CUTE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes-Benz Group AG durchgeführt. Im Projekt HyFLEET:CUTE wurde 47 Busse in 10 Städten auf drei Kontinenten eingesetzt (Amsterdam, Barcelona, Berlin, Hamburg, London, Luxemburg, Madrid, Perth, Peking und Reykjavik). Das Projekt zielte darauf ab, Antriebskonzepte für Stadtbusse zu demonstrieren und weiterzuentwickeln, die Wasserstoff als Kraftstoff nutzen. Ferner wurden die damit einhergehenden Produktions- und Verteilungspfade für nachhaltig erzeugten Wasserstoff erprobt. Durch die Entwicklung verbrauchsoptimierter Wasserstoffbusse hat das Projekt dazu beigetragen, den Energieverbrauch im Transportsektor zu reduzieren und zu diversifizieren. Obendrein konnte es Wege einer sauberen, effizienten und sicheren Wasserstoffversorgung und -verteilung vermitteln. Von den eingesetzten Bussen besaßen 33 einen Elektromotor, der mit Strom aus einer Brennstoffzelle angetrieben wurde. Die anderen 14 Busse hatten einen Verbrennungsmotor, der an den Kraftstoff Wasserstoff angepasst war. Im Laufe des Projekts wurde ferner ein neuer Brennstoffzellen-Hybrid-Bus entwickelt, getestet und im Alltagsbetrieb demonstriert. Weiteres Kernelement des Projektes war die Optimierung der bestehenden Wasserstoff-Infrastrukturen, die aus dem Vorläuferprojekt CUTE stammten, sowie die Entwicklung und Erprobung neuer Anlagen und Versorgungskonzepte. Der Wasserstoff wurde an den einzelnen Standorten auf verschiedene Weise bereitgestellt: in manchen Städten durch Herstellung direkt an der Tankstelle ('on site) mittels Elektrolyse oder Reformierung, in anderen Städten per Lkw aus externer Produktion. So konnten verschiedene Pfade der Produktion und Verteilung bewertet werden. HyFLEET:CUTE umfasste außerdem den Betrieb von zwei stationären Brennstoffzellen, die an der Tankstelle in Berlin elektrischen Strom und Wärme bereitstellten. In HyFLEET:CUTE haben 31 Partner aus Politik, Industrie und Wissenschaft kooperiert, um die Entwicklung der Wasserstofftechnologie voranzubringen. Das Projekt war auch Teil der Initiative 'Wasserstoff für Mobilität (Hydrogen for Transport), die alle verkehrsbezogenen Demonstrationsvorhaben der Europäischen Kommission in diesem Bereich beraten und koordiniert hat. Die Aufgaben von PLANET PLANET war für die Bewertung der Leistungsfähigkeit der Wasserstoff-Tankstellen verantwortlich und konnte so an die erfolgreichen Arbeiten im Vorgängerprojekt CUTE anschließen. Zu den wichtigsten Indikatoren, die aus den täglichen Betriebsdaten der 10 Standorte zu ermitteln waren, gehörten Wirkungsgrade und Verfügbarkeiten. Daraus wurden die 'kritischen Komponenten ermittelt, die z.B. an mehreren Standorten bzw. wiederholt zu Ausfallzeiten führten. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden Maßnahmen zur Optimierung entwickelt und Empfehlungen für zukünftige Systeme abgeleitet. PLANET leitete ferner die weltweiten Aktivitäten für Aus- und Weiterbildung. Ziel war es, die Ergebnisse und Erfahrungen aus HyFLEET:CUTE an potentielle Nutzergruppen weitezugeben. usw.

Dynamische GIS-gestützte Bereitstellung der ABK - Daten am Beispiel der Stadt Ratingen

Das Projekt "Dynamische GIS-gestützte Bereitstellung der ABK - Daten am Beispiel der Stadt Ratingen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Ratingen, Tiefbauamt durchgeführt. Alle Städte und Gemeinden in Nordrhein-Westfalen sind gemäß Ministerialerlass gehalten, die zur ordnungsgemäßen Abwasserbeseitigung notwendigen Abwasseranlagen in angemessenen Zeiträumen zu planen, zu errichten, zu erweitern oder den allgemein anerkannten Regeln der Abwassertechnik anzupassen. Der Stand der öffentlichen Abwasserbeseitigung sowie die zeitliche Abfolge und die geschätzten Kosten der zur Erfüllung der Abwasserbeseitigungspflicht notwendigen Baumaßnahmen sind im Abwasserbeseitigungskonzept darzustellen. Die Abwasserbeseitigungskonzepte (ABK) dienen damit zum einen der Berichterstattung gegenüber den Aufsichtsbehörden, zum anderen aber auch der internen Haushalts- und Maßnahmenplanung. Die Mindestinhalte der ABK und die Form ihrer Darstellung sind in der Verwaltungsvorschrift des Umweltministeriums geregelt. Am 27.12.2007 und am 08.08.2008 wurde die Verwaltungsvorschrift über die Aufstellung von ABK der Gemeinden geändert. Die EDV-technische Aufbereitung der kommunalen wasserwirtschaftlichen Maßnahmen ist für die Städte und Gemeinden verpflichtend. Zur Umsetzung der Verwaltungsvorschrift wurden EDV-Instrumente geschaffen, mit denen die Maßnahmenlisten an einen zentralen Web-Service zu übermitteln sind. Es wurden drei Möglichkeiten zur Übermittlung der Daten geschaffen: - Datenaustauschdatei auf Basis einer Excel-Datei - Manueller Eintrag der Daten in ein Webportal - Direkter Zugriff auf den Web-Service bei IT.NRW. Die eingestellten Daten werden nach Zustimmung durch die zuständige Bezirksregierung zur weiteren Nutzung an ELWAS übermittelt. Durch eine Übertragung der ABK-Maßnahmen ist es möglich, diese mit den in ELWAS vorhandenen Teildaten zu verschneiden und übergreifende Auswertungen durchzuführen. Darüber hinaus werden die übertragenen ABK-Maßnahmendaten ebenfalls in die EDV-Anwendung Wasserkörpersteckbriefe' übertragen und so im Rahmen der WRRL genutzt. Die Stadt Ratingen hat im Jahr 2007 ihr Abwasserbeseitigungskonzept neu aufgestellt. Die Bearbeitung erfolgte dabei grundsätzlich und durchgängig in einem Geografischen Informationssystem (GIS). Da es keine Vorgaben zur Datenaufbereitung und -vorhaltung gab, wurde im Rahmen der Bearbeitung ein System geschaffen, das den Anforderungen der Stadt Ratingen sowie der Plandarstellung genügte. Die Übergabe des ABK erfolgte in analoger Form sowie in einem html-Format. Eine Fortschreibung der Daten ist daher in den genannten Formaten nicht ohne weiteres möglich. Aufgrund der guten Datengrundlage in Ratingen wird an diesem Beispiel aufgezeigt , wie zukünftig vereinheitlicht die Erstellung des Abwasserbeseitigungskonzeptes auf Grundlage eines Geografischen Informationssystems erfolgen kann. Dabei werden eine dynamische Fortschreibung sowie ein ständig aktueller Zugriff auf Grundlagendaten möglich. usw.

Sub project: Seismic site characterization of the proposal ICDP drilling project in the Baza Basin (Southern Spain)

Das Projekt "Sub project: Seismic site characterization of the proposal ICDP drilling project in the Baza Basin (Southern Spain)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. The intra-mountain Baza Basin in Southern Spain is the largest of the Late Neogene continental basins of the Betic Cordillera. It provides an up to 2.5 km thick archive of lacustrine and ancillary continental deposits from the Late Miocene to Middle Pleistocene. Infilling of the Baza Basin proceeded mainly by deposition of fine-grained deposits arranged in concentric facies belts in a lake complex. The expansion and contraction of these nested paleoenvironments serve as highly sensitive indicators of climate change which makes the Baza Basin a unique site for an integrated paleoclimate-oriented study of the last 7Ma of SE Europe. The planned LARSEI drilling project (LAcustrine Record of SE Iberia; submitted pre-proposal to ICDP) proposes to drill the Baza evaporitic basin in order to establish a realistic paleo-climatic record through the final Neogene (including the entire Pliocene) that very likely reflects regional events in the western Mediterranean as well as global climate milestones. Prerequisite for the drilling activities is the profound knowledge of the basin structure and local zones of neo-tectonic deformation, mainly related to the Baza fault bounding the basin to the West. We propose to aquire seismic multichannel profiles providing high-resolution images of the basin and related structural units (i.e. faults). The results of these measurements will both help to guide the drilling activities (including drilling site selection; presite study) and to better understand the structure and evolution of the Baza basin.

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