Das Projekt "Teilprojekt 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von aquadrat ingenieure GmbH durchgeführt. ln HypoWave wird erstmals ein hydroponisches System zur Pflanzenproduktion untersucht, das mit speziell für den Einsatz in diesem System aufbereitetem kommunalem Abwasser betrieben wird und ohne ein Substrat zur Verankerung der Pflanze auskommt. Ziel ist es, ausgehend von einer Pilotierung in Wolfsburg und unter Berücksichtigung der nötigen Governance ein hydroponisches System zu entwickeln, bei dem eine optimale Nährstoffaufnahme der Pflanzen bei gleichzeitiger Minimierung von Schadstoffen wie Schwermetallen, organischen Spurenstoffen oder pathogenen Keimen im Produkt gewährleistet ist. Zugleich erlaubt dieses System durch die Wiederverwendung eine Verbesserung der Wasserverfügbarkeit. Mittels Fallstudien und einer Wirkungsabschätzung wird untersucht, wie sich die Anforderungen verschiedener Standorte unterscheiden und wo sich Einsatzmöglichkeiten und Marktsegmente für das hydroponische System abzeichnen . Das Teilvorhaben von aquadrat ingenieure fokussiert die Schnittstelle zwischen Forschung und Praxis. aquadrat ingenieure möchte sein Wissen zur Abwasserbehandlung Richtung landwirtschaftlicher Abwasserverwertung ausbauen und der Praxis im Hessischen Ried vermitteln. aquadrat ingenieure bringt seine Fähigkeiten und Kenntnisse in der Hygiene und Expertise bei der Bewertung der Abwasserqualität in der Abwasseraufbereitung (AP2) ein. Zudem leitet aquadrat ingenieure die Fallstudie im Hessischen Ried und untersucht das Potenzial solcher Lösungen in der Region. Es übernimmt die Kommunikation an interessierte Kläranlagenbetreiber und Landwirte. Auch bringt sich aquadrat ingenieure in den Stakeholderdialog und die Ergebnisverwertung ein.
Das Projekt "Modellierung von Mensch-Umwelt-Systemen - MOMUS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) GmbH durchgeführt. Die Analyse komplexer sozial-ökologischer Wirkungszusammenhänge rückt seit der Diskussion um den anthropogenen Klimawandel immer stärker ins Zentrum der internationalen wissenschaftlichen Aufmerksamkeit. Dabei dominierte bisher eine disziplinär geprägte, naturwissenschaftliche Sichtweise, bei der natürliche Systeme isoliert modelliert und Einflüsse gesellschaftlichen Handelns als weitgehend linearisierte Störungen der Systemdynamiken realisiert wurden. Das Beispiel Klimawandel zeigt jedoch, dass Gesellschaft konzeptionell von Anfang an als System mit einer eigenständigen Dynamik und starken Kopplungen an vielfältige natürliche Systeme modelliert werden muss. Über die interdisziplinäre Integration jeweils spezifischer Modellierungsansätze kann dann ein vertieftes Verständnis der dynamischen Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft und Natur erreicht werden. Die aktuelle Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung ist damit vor neue Herausforderungen gestellt. Für eine gestaltungsorientierte Analyse sozial-ökologischer Problemlagen muss der Fokus auf die Integration der unterschiedlichen fachlichen Methoden und Wissensbestände der Sozial- und Naturwissenschaften gerichtet werden. Dabei ist der Integrationsprozess ausdrücklich auch auf nicht-expliziertes Wissen auf Seiten der verschiedenen gesellschaftlichen Akteure zu erstrecken. Die Beschreibung solcher gekoppelter Mensch-Umwelt-Systeme sollte überdies offen für nicht-lineare Effekte und Konzepte der Selbstorganisation sein. Dies lenkt den Blick auf die Frage, wie sich avancierte und in anderen Bereichen bereits etablierte Methoden und Techniken der Modellierung aus dem sich international stark entwickelnden Gebiet der Komplexitätsforschung für sozial-ökologische Problemlagen nutzbar machen lassen. Durch den Aufbau eines Forschungsverbundes zwischen dem ISOE und der Goethe-Universität Frankfurt nimmt das Projekt diese Herausforderungen auf. In enger Zusammenarbeit mit den Fachbereichen Geowissenschaften, Mathematik und Biologie sollen integrative Konzepte und Methoden einer neuen Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung am Beispiel einer konkreten sozial-ökologischen Problemlage etabliert werden. Untersuchungsgegenstände werden Fragen der Wasserversorgung und Wasserqualität mit einem regionalen Bezugspunkt im Hessischen Ried sein. Dabei stehen zunächst die Entwicklung einer gemeinsamen begrifflichen Ebene, sowie die Möglichkeiten und Grenzen von mathematischen Modellierungen im Zentrum der ersten Projektphase. Eine der Hauptaufgaben des ISOE wird die Zusammenführung der in den Fachbereichen gebündelten naturwissenschaftlichen Kompetenzen und des im ISOE selbst konzentrierten sozial-ökologischen Problemwissens sein.
Das Projekt "Evaluation des Projektes 'Klimaschutzregion Hessisches Ried'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Hydrogeologische Systembeschreibung des Odenwalds und des Sprendlinger Horstes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) durchgeführt. Ziel ist eine umfassende hydrogeologische Systembeschreibung der hydrogeologischen Einheiten Odenwald und Sprendlinger Horst.Dazu gehören Themen der Isotopenhydrologie, Hydrologie, Hydrochemie und Wasserwirtschaft. Insbesondere der Odenwald ist ein Grundwasserneubildungsgebiet für die überregionalen Wassergewinnungsgebiete Hessisches Ried und Untermainebene. In diesen Gebieten ist es in der Vergangenheit zu Schäden durch Grundwasserhoch- und -tiefstände gekommen. Das Projekt soll daher auch eine fundiertere Quantifizierung der Grundwasserströme aus dem Odenwald und dem Sprendlinger Horst in das Hessische Ried und die Untermainebene ergeben.
Das Projekt "Klimawandelbedingte Änderungen des Wasserbedarfs und der N-Düngung für den Gemüseanbau im Hessischen Ried" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Geisenheim University, Zentrum für Wein- und Gartenbau, Institut für Gemüsebau durchgeführt. Im Rahmen beider Klimaprojekte sollen für gemüsebaulich wichtige Regionen wie das Hessische Ried und die Vorderpfalz zukünftige saisonale Anforderungen des Gemüseanbaus hinsichtlich Bewässerung, Düngung sowie die Artenauswahl in enger Kooperation mit dem Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG), dem Fachzentrum Klimawandel (FZK) und dem Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) ermittelt werden. Ziel der Projekte ist es, Veränderungen im Wasserbedarf und der Stickstoffdynamik von Gemüsekulturen zu ermitteln. Daraus sollen Anpassungsstrategien und Anbauempfehlungen für die Bewässerung, Düngung und Artenauswahl abgeleitet werden. In die Modellierung von Klimaprojektionen werden statistische und dynamische Regionalisierungsmodelle einbezogen, um die Bandbreite möglicher Veränderungen in der Wasserbilanz abschätzen zu können. Neben den regionalen Auswirkungen des Klimawandels auf den Zusatzwasserbedarf spielt deren Einfluss auf die Grundwasserqualität eine weitere wesentliche Rolle. Insbesondere der Stickstoffaustrag von Gemüseflachen kann die Erhaltung und Verbesserung der Grundwasserqualität beeinträchtigen. In welchem Umfang sich die zukünftige Stickstoffbilanz von gemüsebaulich genutzten Flächen des Hessischen Rieds mit ihren Aspekten der Netto-Stickstoff-Mineralisierung und Nitrat-Leaching entwickeln wird, und welche Maßnahmen der Düngung abgeleitet werden können, ist ein zweiter Schwerpunkt dieses Vorhabens und wird mittels Lysimeterversuchen untersucht.
Das Projekt "Waldentwicklungsszenarien für das Hessische Ried" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt durchgeführt. Die Wälder des Hessischen Rieds im Ballungsraum Rhein-Main gehören zu den forstlichen Brennpunkten in Mitteleuropa. Auf engsten Raum werden hier außergewöhnliche Ansprüche an den Wald und die Forstbetriebe gestellt, die sich aus der hohen Bevölkerungsdichte, der starken Industrialisierung und dem engen Verkehrswegenetz ergeben. Flächenverbrauch, Zerschneidung, Stoffeinträge aus der Luft, stetig steigender Wasserbedarf und Erholungsdruck sind die Folgen. Die abiotischen Belastungen, und hier insbesondere die gravierenden Grundwasserabsenkungen, haben mittlerweile auf großen Flächen die Waldökosysteme soweit geschwächt, dass massive biotische Schäden durch Maikäfer, Borkenkäfer und Schwammspinner hinzukommen, die zu Waldauflösungserscheinungen führen. Die Lage wird sich in Zukunft weiter zuspitzen, da die Grundwasserentnahmemengen weiter erhöht werden sollen und die Klimaszenarien für die Vegetationszeit höhere Temperaturen und geringere Niederschläge prognostizieren. Bereits heute gehört das Hessische Ried zu den trockensten und wärmsten Gebieten in Deutschland. In Hessen dürfte es das wärmste und trockenste sein. Ziel des Projektes ist der Aufbau eines Entscheidungsunterstützungssystems, mit dem sich die Auswirkungen der sich ändernden Umweltbedingungen auf die Leistungen und Wirkungen der Wälder sowie auf die Handlungsspielräume der Forstbetriebe im Hessischen Ried abbilden lassen. Diese Prognosen bilden eine raumbezogene Wissens- und Entscheidungsbasis für die Politik, Fachverwaltungen und Waldbesitzer, um die Waldfunktionen bzw. die gesellschaftlichen Ansprüche an den Wald in der Fläche neu zu gewichten, Vermeidungs- bzw. Anpassungsstrategien zu entwickeln und gezielte Maßnahmen einzuleiten, um den Gesamtnutzen zu optimieren. Das Projekt ist stark modellorientiert. Im Zentrum steht ein flächendifferenziertes, GIS-basiertes, multiskaliges Gebietsmodell. Es stützt sich auf eine GIS-Datenbasis, in der die aufbereiteten Informationen zur Landnutzungsform, zum Standort, zum Lokalklima, zum Wassermanagement, zu den Beständen, zum Schutzgebietsstatus, zum Arteninventar und zum Waldzustand verwaltet werden. Rückblickend auf die vergangenen 30 Jahre erfolgt eine Ursachen-Wirkungsanalyse. Parallel wird eine Wissensbasis 'Waldbewirtschaftung' erarbeitet, in der mit Hilfe von Literaturrecherchen, Weiserflächenauswertungen und der Analyse vorliegender Forsteinrichtungsergebnisse und forstbetrieblicher Erfahrungen die Erfolge bzw. Misserfolge verschiedener Bewirtschaftungsstrategien bei unterschiedlichen standörtlichen und waldbaulichen Ausgangssituationen abgeschätzt und in Regeln für die Waldbehandlung überführt werden können. Das Gesamtprojekt ist in 8 Teilprojekte untergliedert: Basisdaten, Datenerfassung, -aufbereitung und -interpretation (1), Wasserhaushaltsmodellierung (2), Stoffhaushaltsmodellierung (3),GIS und Waldentwicklungsszenarien (4), Wissensbasis Waldbewirtschaftung (5), Waldschutz (6), Waldnaturschutz (7), Ökonomische Bewertung (8).
Das Projekt "INTAFERE: Mobile organische Fremdstoffe in Fließgewässern des Hessischen Rieds" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Institut für Atmosphäre und Umwelt, Abteilung Umweltanalytik durchgeführt. Im Rahmen von INTAFERE werden mobile organische Fremdstoffe in Fließgewässern des Hessischen Rieds untersucht. Diese Substanzen sind durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet: hoher Verbrauch (ubiquitäres Vorkommen in Konsumgütern), persistent (geringe Abbaubarkeit), polar (potentiell grundwassergängig), geringe Kenntnisse über öko- und humantoxikologische Wirkung, sowie Ein-/Austragspfade und Umweltverhalten. Des weiteren sind diese Stoffe oft als Ersatzstoffe für bereits ausgewiesene Kontaminanten auf den Markt gekommen und weisen ein breites Anwendungsspektrum auf. Entsprechend ihrer Anwendung lassen sich diese Substanzen in folgenden Stoffgruppen zusammenfassen: Flammschutzmittel, Körperpflegemittel, Arzneimittel, Antioxidantien, Pflanzenschutzmittel, Detergentien. Untersuchungsgebiet sind vier Bachsysteme im Hessischen Ried, welches durch einen hohen Grad an anthropogener Belastung (hohe Bevölkerungsdichte, Industrie- und Gewerbestandort, intensive landwirtschaftliche Nutzung) gekennzeichnet ist. Von besonderer Relevanz ist weiterhin, dass das Untersuchungsgebiet auch ein bedeutendes Trinkwassereinzugsgebiet für das Rhein-Main-Gebiet (insbesondere Frankfurt a. Main) darstellt. Die Überwachung der Wasserqualität der Oberflächengewässer als mögliche Quellen für Grundwasserkontaminationen ist daher von eminenter Bedeutung.
Das Projekt "Epidemiologische Studie an der Bevoelkerung in der Umgebung einer Sondermuellverbrennungsanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein- Campus Kiel, Institut für Toxikologie und Pharmakologie für Naturwissenschaftler durchgeführt. Im Auftrag des Hessischen Gesundheitsministeriums werden Urin-, Blut- und Haarproben 8-jaehriger Kinder aus der Umgebung der Sondermuellverbrennungsanlage Biebesheim und einer Vergleichsgruppe aus dem Odenwald auf die Elemente Quecksilber, Cadmium, Blei, Chrom und Arsen sowie auf Organochlorverbindungen (PCB, Biozide) analysiert. Insgesamt sind 600 Kinder an der Studie beteiligt. Die uns vorliegenden Ergebnisse sind Basis fuer die Festlegung von Referenzwerten fuer die genannten Schadstoffe.
Das Projekt "Isotopen- und Traceranalysen mit umfassender hydrogeologischer Beschreibung im hessischen Odenwald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Der Einsatz gewisser stabiler und radioaktiver Isotope (2H, 3H, 14C, 18O) zur Untersuchung von Herkunft, Mischung und Aufenthaltszeiten hat sich in der Grundwasserforschung bewährt. In jüngerer Zeit kamen drei aussagekräftige Datierungsmethoden zur Bestimmung von Aufenthaltszeiten im Bereich von Monaten bis ca. 40 Jahren hinzu (3H-3He, FCKWs, SF6). Die genannten Tracer- und Isotopenmethoden sollen in diesem Projekt im Rahmen einer detaillierten hydrogeologischen Charakterisierung der Odenwald-Region zum Einsatz kommen. Diese Region ist ein wichtiges Grundwasserneubildungsgebiet für die umliegenden Senken (Hessisches Ried und Hanau-Seligenstädter-Senke), welche ihrerseits bedeutende Grundwassergewinnungsgebiete sind. Die isotopenhydrologischen Daten sollen die hydrogeologische und hydrochemische Datenbasis ergänzen und zu einem besseren Systemverständnis beitragen. Insbesondere sind quantitative Aussagen über Grundwasserflüsse, Mischungsverhältnisse, Neubildungsgebiete und Aufenthaltszeiten im Untersuchungsgebiet zu erwarten.
Das Projekt "Quantifizierung des Nitratabbauvermögens in den Grundwasserkörpern des Hessischen Rieds und Lokalisierung von Risikogebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasser Beratungs- und Entwicklungsgesellschaft durchgeführt. Das Hessische Ried stellt angesichts der flächenhaften Überschreitung der Nitrat- Qualitätsnorm in allen fünf ausgewiesenen Grundwasserkörpern einen Belastungsschwerpunkt in Hessen dar. Um eine weitere Zustandsverschlechterung zu verhindern und mittelfristig wieder einen guten Zustand herzustellen, sind im Rahmen des Maßnahmenprogramms zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) Hessen 2009-2015 ergänzende Maßnahmen in den Räumen notwendig, die ein erhöhtes Belastungspotenzial aufweisen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist es nicht möglich abzuschätzen, in welchem Ausmaß die Zehrung des Nitratabbauvermögens in den Grundwasserleitern des Rieds bereits fortgeschritten ist und ob über den in der WRRL betrachteten Zeithorizont bereits mit vermindertem Nitratabbau im Grundwasserkörper gerechnet werden muss. Die Flächennutzung und die hydrogeologische Struktur des Hessischen Rieds lassen jedoch erwarten, dass die Zehrung des Nitratabbauvermögens regional unterschiedlich schnell voranschreitet. Projektziele und Aufgabenstellung: Als Grundlage für die Umsetzung von Maßnahmenprogrammen der WRRL sind die Ziele der vorgestellten Untersuchungen: - eine regional differenzierte Bestandsaufnahme des verfügbaren Nitratabbauvermögens in den Grundwasserkörpern des Hessischen Rieds durchzuführen, und darauf aufbauend - Risikogebiete im Hessischen Ried zu lokalisieren, in denen hohe Nitrateinträge aus der Flächennutzung gleichzeitig einem niedrigen Nitratabbauvermögen im Boden und im Grundwasserleiter gegenüber stehen. - Weiterhin ist eine Einschätzung des Zeitraums zu liefern, wann sich die Maßnahmenprogramme der WRRL auf eine Verbesserung der Nitratbelastungssituation im Grundwasser auswirken werden.
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