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Schwerpunktprogramm (SPP) 1689: Climate Engineering: Risiken, Herausforderungen, Möglichkeiten?, Klima-Engineering über Land: Umfassende Evaluierung von Auswirkungen terrestrischer Carbon-Dioxide-Removal-Methoden auf das Erdsystem (CE-LAND+)

Methoden des terrestrischen Carbon Dioxide Removal (tCDR) wie Aufforstung und Biomasseplantagen werden zuweilen als effektive, 'grüne' und sichere Varianten des Klimaengineering (CE) verstanden wegen ihrer Möglichkeit, die natürliche CO2-Aufnahme durch die Biosphäre zu erhöhen, und ihrer denkbaren ökonomischen Tragfähigkeit. Erkenntnisse aus der ersten Phase des CE-LAND-Projekts legen indes nahe, dass tCDR aufgrund schwieriger erdsystemischer und ethischer Fragen ebenso kontrovers wie andere CE-Methoden ist. CO2-Budgetierungen und rein ökonomische Bewertungen sind daher um profunde Analysen der natürlichen Begrenzungen, der Auswirkungen auf das Erdsystem mit damit verbundenen Unsicherheiten, der Tradeoffs mit anderen Land- und Wassernutzungen und der weitreichenden ethischen Implikationen von tCDR-Maßnahmen zu ergänzen. Analysen hypothetischer Szenarien der ersten Projektphase zeigen, dass effektives tCDR die Umwidmung großer Flächen voraussetzt, womit schwierige Abwägungsprozesse mit anderen Landnutzungen verbunden wären. Darüber hinaus zeigt sich, dass signifikante Nebenwirkungen im Klimasystem (außer der bezweckten Senkung der Weltmitteltemperatur) und in terrestrischen biogeochemischen Kreisläufen aufträten. CE-LAND+ bietet eine tiefergehende quantitative, räumlich explizite Evaluierung der nicht-ökonomischen Kosten einer Biosphärentransformation für tCDR. Potentielle Tradeoffs und Impakts wie auch die systematische Untersuchung von Unsicherheiten in ihrer Abschätzung werden mit zwei Vegetationsmodellen, einem Erdsystemmodell und, neu im Projekt, dynamischen Biodiversitätsmodellen analysiert. Konkret wird CE-LAND+ bisher kaum bilanzierte Tradeoffs untersuchen: einerseits zwischen der Maximierung der Flächennutzung für tCDR bzw. Biodiversitätsschutz, andererseits zwischen der Maximierung der Süßwasserverfügbarkeit für tCDR bzw. Nahrungsmittelproduktion sowie Flussökosysteme. Auch werden die (in)direkten Auswirkungen veränderten Klimas und tCDR-bedingter Landnutzungsänderungen auf Wasserknappheit (mit diversen Metriken und unter Annahme verschiedener Varianten des Wassermanagements) und Biodiversität quantifiziert. Die Tradeoffs und Impakts werden im Kontext von neben der Bekämpfung des Klimawandels formulierten globalen Nachhaltigkeitszielen - Biodiversitätsschutz, Wasser- und Ernährungssicherheit interpretiert - was sonst nicht im Schwerpunktprogramm vermittelt wird. Ferner wird das Projekt zu besserem Verständnis und besserer Quantifizierung von Unsicherheiten von tCDR-Effekten unter zukünftigem Klima beitragen. Hierzu untersucht es modellstrukturbedingte Unterschiede, Wachstum und Mortalität von tCDR-Pflanzungen unter wärmeren und CO2-reicheren Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen tCDR-bezogenen Landnutzungsaktivitäten und Klima. Schließlich wird CE-LAND+ in Kooperationen innerhalb des Schwerpunktprogramms und mit einer repräsentativen Auswahl von Szenarien zur Evaluierung tCDR-bedingter Tradeoffs aus umweltethischer Sicht beitragen.

Bibliothekskatalog des Umweltbundesamtes

Der öffentliche Bibliothekskatalog (OPAC) der Fachbibliothek Umwelt des Umweltbundesamtes macht deren Bestände durchsuchbar. UBA-intern können Entleihvorgänge online vorgenommen werden. Im Bestandteil 'ULIDAT' (Umweltliteraturdatenbank) wurden bis Ende 2004 relevante Fachveröffentlichungen zum Umweltbereich vorwiegend aus dem deutschsprachigen und europäischen Raum bibliographisch nachgewiesen. OPAC/ULIDAT dient als wichtige Informationshilfe bei der Aufgabenerledigung des UBA sowie für externe Benutzer in allen Bereichen von Verwaltung, Forschung und Lehre, Industrie und für die interessierte Öffentlichkeit. Seit 1984 wird OPAC/ULIDAT öffentlich angeboten. Der extern verfügbare Datenbestand umfasst Literatur ab 1976. Es werden bibliographische Angaben, in ULIDAT zum großen Teil Abstracts, Deskriptoren und Umweltklassifikation gespeichert. Der momentane Datenbestand umfasst etwa 850 000 (Juni 2016), davon aus ULIDAT etwa 510 000 Datensätze (bis Dezember 2004 erfasst). Die öffentliche Nutzung der Datenbestände erfolgt entgeltfrei im Internet (http://doku.uba.de).

IFPS Innovationsforum fuer die Phosphatproblematik in der Schweiz

Unter dem Namen IFPS wird seit Anfangs 1983 ein Schweizerisches Gespraechsforum fuer die Belastung der Gewaesser mit Phosphaten aufgebaut. IFPS hat das Ziel, die Phosphatproblematik unter Einbezug der Meinungen aller betroffenen Interessenkreisen - Staatliche Vollzugsorgane, Forschung, Fachverbaende, Industrie, Landwirtschaft, Konsumenten - und Umweltschutzorganisationen ganzheitlich zu behandeln. IFPS will dadurch beitragen, im gegenwaertigen Spannungsfeld unterschiedlicher Interesselagen eine gemeinsam getragene Phosphatstrategie zu finden, welche die Qualitaet unserer Seen mit den kleinstmoeglichen Kosten fuer die gesamte Volkswirtschaft wirksam verbessert. IFPS stuetzt sich auf die positiven Erfahrungen eines aehnlichen Forums, das seit einiger Zeit die Phosphatprobleme in Holland eroertert und erfreuliche Fortschritte in der gemeinsamen und differenzierten Beurteilung der Loesungsansaetze auch in der Oeffentlichkeit verzeichnen kann. Das Forum wird von einem Moderatorteam von Fachleuten geleitet, das fuer Unparteilichkeit und Fairness gegenueber allen Forumsteilnehmern buergt. Die Hauptaufgabe dieses Moderatorteams besteht darin, die Fakten und Meinungen zu oekologischen, technischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlich-kulturellen Aspekten des Phosphatproblems aufzunehmen, einander gegenueberzustellen und in ein gemeinsames Analyse- und Beurteilungsschema einzuordnen. Diese Informationen werden mit den Teilnehmern in verschiedenen Gespraechsrunden eroertert, ergaenzt und neu beurteilt. Bei diesem Prozess lernen die einzelnen Forum-Mitglieder die zusaetzlichen Argumente und Problemapekte anderer Gruppen besser kennen. ...

UFORDAT® - Umweltforschungsdatenbank

Die UFORDAT ist das zentrale Instrument der Bundesrepublik Deutschland zur Koordinierung der Umweltforschung, insbesondere zur Vermeidung von Doppelforschung. Sie kann den gezielten Einsatz der verfügbaren Mittel sicherstellen helfen, die Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft unterstützen sowie Innovationen erkennen und deren Nutzung fördern helfen. In der UFORDAT werden die von Bund und Ländern geförderten, laufenden und bereits abgeschlossenen umweltrelevanten Forschungs-, Entwicklungs- und Investitionsvorhaben aus der Bundesrepublik Deutschland, der Republik Österreich sowie der Schweiz nachgewiesen. Neben der kontinuierlichen Ergänzung des Datenbestandes um Vorhaben aus dem Ressort des BMU werden im Datenaustausch Vorhaben aus anderen Ressorts sowie im Rahmen von Kooperationsvereinbarungen die durch die Bundesländer geförderten Vorhaben eingespeichert. Eine weitere wichtige Quelle zur Aktualisierung der Datenbank ist die regelmäßg stattfindende Datenerhebung bei den forschenden Institutionen und eigene Recherchen im Internet. Der Datenbestand der UFORDAT® beträgt im Januar 2007 ca. 87.000 Datensätze (Projektbeschreibungen) und ca. 11.000 Verweise auf Institutionen aus Forschung und Lehre, Wirtschaft, Verwaltung, Politik. Die Datenbank ist über das Host-Rechenzentren STN-International (Fachinformationszentrum Karlsruhe) sowie über im Internet (https://doku.uba.de) öffentlich zugänglich. Bestandteile eines Datensatzes der UFORDAT: Name und Anschrift der forschenden Institution, Thema (größtenteils mit englischer Übersetzung), Kurzbeschreibung, Projektleiter, Laufzeit, Finanzvolumen, Finanzgeber, Kooperationspartner, Hinweise auf Veröffentlichungen, inhaltliche Erschließung durch Klassifikation und Deskriptoren aus dem Umweltthesaurus (=UDK-Thesaurus).

Entwicklung eines Verfahrens zur Wiederaufbereitung von Polyolefinabfaellen

Abfaelle aus polyolefinischen Materialien fallen einerseits in grossen Mengen in Form von Verpackungsmaterial oder Ein-Weg-Gebrauchsgegenstaenden beim Endverbraucher an. Andererseits werden auch bei der Herstellung von Polyolefinen, je nach Herstellungsverfahren und -bedingungen niedermolekulare und wachsartige Nebenprodukte erhalten, die nur zum geringen Teil Verwendung finden. Diese Abfaelle - sowohl die Nebenprodukte aus der Produktion als auch die Abfaelle aus dem Endverbrauch - werden zum groessten Teil verworfen und finden nur zum geringen Teil Anwendung, z.B. bei der Dampferzeugung in Kraftwerken oder Muellverbrennungsanlagen. Mit dem Forschungsprojekt soll daher geprueft werden, wie weit aus diesen Polyolefinabfaellen die Rohstoffe - Aethylen oder Propylen - oder andere Komponenten der chemischen Grundstoffproduktion - z.B. Acetylen - gewonnen werden koennen.Bei den entwickelten Verfahren wurden, im Gegensatz zu den mechanisch-thermischen Aufbereitungsverfahren, die Polyolefine einer partiellen Oxidation unterworfen. Bei dem Forschungsprojekt wurde zunaechst von ataktischem Polypropylen ausgegangen. Dies wurde aufgeschmolzen und in einem Injektionsbrenner zerstaeubt und anschliessend in einer Brennkammer mit Sauerstoff partiell oxidiert. Der Oxidationsvorgang wird dabei durch die Eigenschaften des Brennstoffnebels - Troepfchengroesse, Relativgeschwindigkeit Troepfchen/Gas- und durch die Menge des im Unterschuss eingesetzten Sauerstoffs beeinflusst. Hierdurch laesst sich die Produktverteilung bei der partiellen Oxidation, insbesondere die Konzentration an Olefinen und Acetylen, in relativ weiten Grenzen steuern.

Vertiefung des Verständnisses des aquatischen Methankreislaufs durch innovative isotopische Ansätze und Untersuchung der Methanoxidation

Methan (CH4) ist ein potentes Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt und eine wichtige Rolle in der Atmosphärenchemie spielt. Aquatische Systeme wurden kürzlich als bedeutende Quellen von CH4 identifiziert, die bis zu 50 % zu den globalen CH4-Emissionen ausmachen. Es besteht jedoch weiterhin erhebliche Unsicherheit über das Ausmaß dieser Emissionen, insbesondere über deren räumliche und zeitliche Treiber. Dies gilt besonders für CH4-Emissionen aus den aquatischen Systemen der Arktis, die bisher kaum untersucht wurden. Um das Verständnis des globalen CH4-Budgets zu verbessern, ist es daher entscheidend die Quellen von CH4 in aquatischen Systemen genau zu charakterisieren und zu klassifizieren. Aktuelle Methoden zur Klassifizierung von CH4-Quellen nutzen stabile Isotopenverhältnisse wie stabile Kohlenstoff- (delta13C) und Wasserstoff- (delta2H) Isotopenwerte von CH4 (13C vs. 2H Diagramme) sowie geochemische Bernard-Verhältnisse, welche die molaren Verhältnisse von CH4 zu Ethan und Propan gegen delta13C-CH4 Werte darstellt (Bernard-Diagramme). Beide Diagramme werden verwendet, da verschiedene CH4-Quellen durch spezifische Bereiche von delta13C- und delta2H-CH4-Werten sowie Bernard-Verhältnissen charakterisiert sind. Eine wesentliche Einschränkung ergibt sich aus der CH4-Oxidation (MOx) durch methanotrophe Bakterien, die in aquatischen Umgebungen weit verbreitet sind. Dieser Prozess verändert die CH4-Konzentrationen und stabilen Isotopenwerte sowie die Ethan- und Propankonzentrationen, wobei die Oxidation dieser Gase bezüglich der CH4-Quellenklassifizierung bisher unberücksichtigt bleibt. Dies kann zu einer erschwerten Klassifizierung von CH4-Quellen bis hin zu Fehlinterpretationen führen. Ein vielversprechender neuer Parameter, um die Klassifizierung von CH4-Quellen in dieser Hinsicht zu verbessern, ist der sogenannte Delta(2,13)-Parameter, der auf den delta13C- und delta2H-Werten von CH4 basiert, jedoch zusätzlich für die durch MOx verursachte Isotopenfraktionierung korrigiert. Derzeit beeinträchtigen jedoch die begrenzte Nutzung des Delta(2,13) Parameters sowie fehlendes Wissen über potenzielle Einflussfaktoren seine Zuverlässigkeit und erfordern eine systematische Untersuchung. Das Ziel von AMIOX ist es, das Verständnis des aquatischen CH4-Kreislaufs zu vertiefen, indem die Klassifizierung von CH4-Quellen und -Senken in gemäßigten und arktischen aquatischen Systemen verbessert wird. Dies soll durch die Einführung des neuen Delta(2,13)-Parameters in Kombination mit Bernard- und 13C vs. 2H-CH4 Diagrammen erreicht werden. Um diese Ziele zu erreichen, werde ich den Einfluss von MOx auf die Delta(2,13)-Werte und Bernard-Verhältnisse durch drei weit verbreitete methanotrophe Spezies in Laborstudien unter verschiedenen Umweltbedingungen untersuchen. Schließlich werde ich die erworbenen Erkenntnisse im Feld anwenden, um das Verständnis des CH4-Kreislaufs in Seen in gemäßigten Breiten in Deutschland und arktischen Seen in Grönland zu verbessern.

Abiotischer Abbau und Diffusion chlorierter Lösemittel in Fe2+-haltigen ungestörten Kalksteinen und Tonsteinen

Langsame Diffusionsprozesse von Schadstoffen in geringdurchlässigen wasser-gesättigten Gesteinen sind ein wesentlicher Grund für den beschränkten Erfolg vieler Untergrundsanierungen. Zu den immer noch wichtigsten Schadstoffen im Grundwasser zählen die chlorierten Lösemittel, die trotz jahrzehntelanger Sanierungsanstrengungen inzwischen lange Fahnen im urbanen Raum ausbilden. Eine langsame Diffusion bedingt aber auch lange Aufenthaltszeiten in der Gesteinsmatrix und damit können langsame abiotische Abbaumechanismen zum Tragen kommen, die auf Fe2+-haltige Mineralien wie z.B. Eisensulfide, Magnetit oder Phyllosilikate zurückgehen, und bei der Einschätzung des natürlichen Abbaupotentials berücksichtigt werden sollten. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, die Transformation von Tri- und Perchlorethen während der Diffusion in Gesteinsproben geklüfteter Aquifere und Aquitarde zu quantifizieren. Weil die Reaktionsraten der Ausgangssubstanzen sehr wahrscheinlich zu klein sind, um im Labor gemessen werden zu können, liegt der Fokus auf der Bestimmung von Transformations- und Abbauprodukten (bspw. teil-chlorierte Ethene, Azetylen, Ethan). Die Experimente zur reaktiven Diffusion müssen mit intakten Gesteinsproben durchgeführt werden, da beim Zerkleinern reaktive Mineralober-flächen (z.B. bei Quarz und Pyrit) entstehen könnten, die zur Dehalogenierung der Ausgangssubstanzen führen könnten. Im Unterschied zu früheren Studien sollen hier die für die Reaktivität verantwortlichen spezifischen Minerale in der Gesteins-matrix identifiziert werden. Die Ergebnisse sind nicht nur für das Langzeitverhalten von chlorierten Lösemitteln im Grundwasser, sondern generell auch für die Endlagerung von radioaktiven Abfällen oder die chemische Verwitterung (Oxidation) von reduzierten Gesteinen relevant.

GTS Bulletin: FCDL36 EDZO - Forecast (details are described in the abstract)

The FCDL36 TTAAii Data Designators decode as: T1 (F): Forecast T1T2 (FC): Aerodrome (VT < 12 hours) A1A2 (DL): Germany (The bulletin collects reports from stations: ETMN;NORDHOLZ ;ETNL;ROSTOCK-LAAGE ;ETSI;INGOLSTADT MANCHING ;EDZO;)

GTS Bulletin: SADL36 EDZO - Surface data (details are described in the abstract)

The SADL36 TTAAii Data Designators decode as: T1 (S): Surface data T1T2 (SA): Aviation routine reports A1A2 (DL): Germany (The bulletin collects reports from stations: ETMN;NORDHOLZ ;ETNL;ROSTOCK-LAAGE ;ETSI;INGOLSTADT MANCHING ;EDZO;)

Zur Rolle der Nitratreduktion und der Stickstoffmonoxid (NO)-Bildung beim normoxischen/anoxischen/post-anoxischen Stoffwechsel von Wurzeln

Nitratreduktion von Wurzeln hat positive Auswirkungen auf die Überflutungstoleranz, doch sind die Mechanismen nur unzureichend verstanden. Nitratreduktase(NR)-haltige Wurzeln eines Tabakwildtyps produzierten unter Anoxia viel weniger Ethanol und Lactat als Wurzeln einer Tabaktransformante (LNR-H), die keine lösliche NR in der Wurzel (aber normale NR-Aktivität in den Blättern) besitzt. Auch der cytosolische pH und der Energiezustand der Wurzeln waren in WT unter Anoxia besser und die Pflanzen zeigten im Gegensatz zur LNR-H keine Welkeerscheinungen. Wir wollen nun überprüfen, inwieweit Nitrat- und Nitritreduktion, Atmung und oxidativer Pentosephosphatzyklus um Metabolite konkurrieren, und weshalb unter Anoxia in WT-Wurzeln die NR-Expression gesteigert und/oder die Proteolyse gehemmt ist. nitratreduzierende Pflanzen ermittieren unter Anoxia auch vermehrt Stickstoffmonoxid (NO). Wir wollen die NO-Emission von Wurzeln unter Normoxia/Anoxia/Post-Anoxia quantifizieren und beteiligte Reaktionen identifizieren. Eine mögliche Korrelation zwischen NO- und Ethylenemission sowie eine vermutete Akkumulation von NO-Verbindungen (Nitrosothiole und Nitrotyrosin) soll untersucht werden. Alle Experimente werden mit dem WT, der LNR-H-Transformante sowie an der Nitritreduktaseantisensetransformante von Tabak durchgeführt.

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