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Evaluating current European agri-environment schemes to quantify and improve nature conservation efforts in agricultural landscapes (EASY)

Research question: Agri-environment schemes play an increasingly important role in European CAP (Common Agricultural Policy) to support biodiversity and environment in agricultural landscapes. They have been implemented since 1992 and now cost a yearly 1.7 billion Euro. Still, there is no conclusive evidence that these schemes actually do contribute to the conservation of particularly biodiversity. The primary objective of this project is to evaluate the (cost-) effectiveness of European agri-environment schemes in protecting biodiversity and to determine the primary processes that determine their effectiveness. This project furthermore aims to determine how CAP may be introduced in candidate EU-members without unacceptable loss of biodiversity. It will provide simple guidelines how researchers, governmental authorities may efficiently evaluate agri-environmental measures. Aim: Agri-environment schemes have been used to protect biodiversity and environment in agricultural areas since 1992. Their effectiveness has never been reliably evaluated. This project aims to evaluate the (cost-)effectiveness of agri-environment schemes with respect to biodiversity conservation in five European countries. It will determine the proper scales that have to be addressed for conservation efforts for a range of species groups. It will determine the most important environmental factors that influence the effectiveness of the schemes. Based on this, recommendations will be made how the effectiveness of schemes may be improved and simple guidelines will be produced how ecological effects of agri-environment schemes can be evaluated efficiently by governmental authorities or other institutions. The ecological effects of the introduction of CAP in a candidate EU-member will be investigated to reduce negative side effects of anticipated land-use changes Scientific methods: We will examine the effectiveness of agri-environment schemes by surveying pairs of fields: a field with an agri-environment scheme and a nearby field that is conventionally managed. In five countries, in each country in three areas, and in each area on seven pairs of fields the species richness of birds, plants and three insect groups (pollinators, herbivores, predators) will be determined. Effects of schemes on pollination efficiency and pest control will be examined using indicator communities. Correlative studies will examine the effects of landscape structure, land-use intensity and species pool on the effectiveness of agri-environmental measures. The spatial scale that is relevant to nature conservation efforts will be investigated via the spatial distribution of species groups. The results will be used to formulate recommendations how to improve the effectiveness of agri-environment schemes and to construct a set of simple guidelines how schemes can be evaluated efficiently yet reliably.

Native plants and mycorrhizal fungi in wind erosion control in the Kailash-Manasarovar region (Tibet, China)

We study the effects of plants and root-associated fungi on wind erosion within the alpine environment of Tibet. China is one of the countries most affected by desertification processes and Tibet, in particular, a key region in desertification combat. The presented project focuses on the Barkha Plain surrounded by Mount Kailash and the Lake of Manasarovar (Ngari Prefecture). This Western Tibet region experienced little scientific attention but, nowadays, faces rapidly increasing touristic activities and expanding local settlements associated with socio-economic changes that are serious threats to the delicate ecological balance and potential triggers of desertification. It exists almost unanimous agreement that revegetation is the most efficient and promising strategy to combat wind erosion and desertification in the long term. However, re-colonising success is often poor, mainly under extreme environmental conditions. Compared to conventional practices, the approach of the presented project attains better accordance with natural succession processes and promises acceleration of both plant and soil development and, conclusively, more efficient desertification control. The project assesses the potential of native plants and symbiotic fungi to control wind erosion and desertification processes. It aims to identify key plants and fungi that increase soil aggregate stability and efficiently drive succession into a natural and self-maintaining cycle of the ecosystem. Furthermore, it provides crucial information for implementing environmentally compatible and cost-effective measures to protect high-elevation ecosystems against desertification. Within three successional stages (early, intermediate, late), field investigations are performed on the basis of Modified-Whittaker plots. Classic methods of vegetation analysis and myco-sociology are combined with analysis of distribution patterns at different scales (patchiness, connectivity). Comprehensive soil analysis is performed comprising grain size distribution, aggregate stability, pH as well as water and nutrient contents. Additionally, important parameters of wind erosion are measured concurrently and continuously to assess their magnitude and variability with respect to vegetation and soil at different levels of development. The parameters addressed, include sediment transport, air temperature, radiation, precipitation, relative humidity as well as speed and direction of wind. Surface moisture is recorded periodically and roughness described. Species and environmental parameters are checked for spatial correlation. Cutting edge technologies are applied in laboratory work, comprising molecular methods for fungal species identification and micro-tomography to analyse soil structure. Furthermore, successfully cultivated fungi and plants are subject of synthesis experiments and industrial propagation in view of practical implementation in restoration measures.

Indikator: Umweltkosten von Energie und Straßenverkehr

<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Stromerzeugung, Wärmeerzeugung und Verkehrsaktivitäten belasten die Umwelt u.a. durch den Ausstoß von Treibhausgasen und Luftschadstoffen stark.</li> <li>Dadurch entstehen hohe Folgekosten für die Gesellschaft, etwa durch umweltbedingte Erkrankungen, Schäden an Ökosystemen oder auch an Gebäuden und die Zunahme von Extremwetterereignissen.</li> <li>Für Deutschland schätzen wir die Höhe dieser Umweltkosten im Jahr 2024 auf knapp 285 Milliarden Euro. Das ist eine Abnahme von rund 9 % im Vergleich zu 2020.</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Die Nutzung und Umwandlung von Energierohstoffen zur Strom- und Wärmeerzeugung sowie für den Straßenverkehr belasten die Umwelt durch die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> von Treibhausgasen und Luftschadstoffen wie Feinstaub und Stickoxide. Diese verursachen eine Zunahme von Erkrankungen, Schäden an Gebäuden sowie Denkmälern (Fassadenverschmutzung), belasten die Ökosysteme (siehe Indikatoren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/34042">„Belastung der Bevölkerung durch Feinstaub“</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/18355">„Eutrophierung durch Stickstoff“</a>) und tragen zum <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> bei. Die Folgen des Klimawandels wie zunehmender <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/starkregen">Starkregen</a>, Unwetter oder Überschwemmungen bedrohen Menschenleben und verursachen schwere Schäden.</p> <p>Damit sind auch wirtschaftliche Kosten in Milliardenhöhe verbunden, etwa Aufwendungen für die Beseitigung von Unwetterschäden. Auch fünfzehn Jahre nach Erscheinen des „Stern Reviews“, bekräftigt der Ökonom Nicholas Stern, dass die Kosten des Nichthandelns die Kosten des Klimaschutzes um ein Vielfaches übersteigen und ruft erneut zu entschiedenem Handeln im Kampf gegen den Klimawandel auf (Stern 2006 und <a href="https://academic.oup.com/ej/article/132/644/1259/6519262?login=false">Stern 2021</a>).</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Nachdem die Umweltkosten aus Energie und Straßenverkehr von 2020 auf 2021 um fast 7 % anstiegen, sanken diese zwischen 2021 und 2024 um fast 15 % und lagen im Jahr 2024 bei 284,7 Mrd. Euro. Diese Entwicklung ergibt sich aus einem Rückgang um 36,2 % bei der Stromerzeugung sowie um 8,4 % bei der Wärmeerzeugung. Diesem rückläufigen Trend bei der Wärme- und Stromerzeugung steht eine Zunahme um 9,4 % bei den Umweltkosten des Straßenverkehrs gegenüber. Im Saldo ergibt sich damit ein Minus von rund 9 % bei den Gesamt-Umweltkosten aus Energie- und Straßenverkehr.&nbsp;</p> <p>Der Rückgang der Umweltkosten, insbesondere im Bereich der Stromerzeugung, ist auf die abnehmende Nutzung von fossilen Energieträgern sowie auf einen allgemeinen Rückgang der Stromerzeugung in Deutschland zwischen 2020 und 2024 zurückzuführen.</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Die Berechnungen erfolgen auf Basis der Arbeiten zum „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/handbuch-umweltkosten">Handbuch Umweltkosten – Methodenkonvention 4.0</a>“.&nbsp;</p> <p>Die Schätzungen zu den Umweltkosten von Treibhausgasemissionen basieren auf dem Greenhouse Gas Impact Value Estimator (GIVE) Modell, welches durch Treibhausgasemissionen verursachte Schäden modelliert. Beim GIVE Modell handelt es sich um ein integriertes Bewertungsmodell (Integrated Assessment Model) mit welchem neben Schadenskostensätzen für die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> von Kohlendioxid auch Kostensätze für die Treibhausgase Methan und Lachgas ermittelt werden können.&nbsp;</p> <p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel </strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/21998"><strong>"Gesellschaftliche Kosten von Umweltbelastungen"</strong></a><strong>.</strong></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Sustainable Water Resources Management in the Yanqi Basin, Sinkiang, China

Irrigation in the Yanqi Basin, Sinkiang, China has led to water table rise and soil salination. A model is used to assess management options. These include more irrigation with groundwater, water saving irrigation techniques and others. The model relies on input data from remote sensing.The Yanqi Basin is located in the north-western Chinese province of Xinjiang.This agriculturally highly productive region is heavily irrigated with water drawn from the Kaidu River. The Kaidu River itself is mainly fed by snow and glacier melt from the Tian Mountain surrounding the basin. A very poor drainage system and an overexploitation of surface water have lead to a series of environmental problems: 1. Seepage water under irrigated fields has raised the groundwater table during the last years, causing strongly increased groundwater evaporation. The salt dissolved in the groundwater accumulates at the soil surface as the groundwater evaporates. This soil salinization leads to degradation of vegetation as well as to a loss of arable farmland. 2. The runoff from the Bostan Lake to the downstream Corridor is limited since large amount of water is used for irrigation in the Yanqi Basin. Nowadays, the runoff is maintained by pumping water from the lake to the river. The environmental and ecological system is facing a serious threat.In order to improve the situation in the Yanqi Basin, a jointly funded cooperation has been set up by the Institute of Environmental Engineering, Swiss Federal Institute of Technology (ETH) , China Institute of Geological and Environmental Monitoring (CIGEM) and Xinjiang Agricultural University. The situation could in principle be improved by using groundwater for irrigation, thus lowering the groundwater table and saving unproductive evaporation. However, this is associated with higher cost as groundwater has to be pumped. The major decision variable to steer the system into a desirable state is thus the ratio of irrigation water pumped from the aquifer and irrigation water drawn from the river. The basis to evaluate the ideal ratio between river and groundwater - applied to irrigation - will be a groundwater model combined with models describing the processes of the unsaturated zone. The project will focus on the following aspects of research: (...)

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. ...

Parkhäuser Hamburg

Der Datensatz enthält die Standorte von Parkhäusern, Tiefgaragen und Parkplätzen im Hamburger Stadtgebiet mit Informationen über Öffnungszeiten, Preise, Anzahl der Stellplätze, Einfahrtshöhen sowie teilweise Belegungsdaten (freie Stellplätze) und Anzahl der Frauen- und Behindertenstellplätze. Zum Teil werden in 5-minütigen Abständen Parkplatzbelegungsdaten aus dem Parkleitsystem der Stadt Hamburg übermittelt. Diese Echtzeitdaten sind ungeprüft. Der Datensatz ist nicht vollständig, sondern enthält Angaben von privaten Betreibern, die der Freien und Hansestadt Hamburg zur Verfügung gestellt wurden. Sollte ein Parkhaus / Parkplatz fehlen, kann der in den Metadaten angegebene Ansprechpartner gerne darauf hingewiesen werden. Eine Aufnahme in den Datensatz wird dann geprüft.

Kostenstrukturerhebung bei Unternehmen der Energie- und Wasserversorgung

Umsatz, Kosten, tätige Personen, Löhne und Gehälter der Unternehmen, untersetzt nach beteiligten Wirtschaftszweigen innerhalb der Unternehmen

CO2 Mofetten - Überwachung natürlicher CO2 Emissionen unter Verwendung eines Netzwerks aus low-cost Sensoren

Im beantragten Forschungsvorhaben wird der natürliche Austritt von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus Mofetten im Eyachtal zwischen Horb und Rottenburg untersucht. CO2 kann sich in der bodennahen Atmosphäre ansammeln und in entsprechender Konzentration für Mensch und Tier gefährlich werden. Die im Eyachtal austretenden Mengen wurden bislang nicht zuverlässig quantifiziert. Darüber hinaus ist CO2 ein Treibhausgas und steht im Zusammenhang mit dem weltweiten Klimawandel. Ähnliche und auch größere Quellgebiete existieren an verschiedenen Orten der Welt. Der quantitative Einfluss dieser natürlichen geologischen Gasquellen auf den Gashaushalt der Erde ist unbekannt, da auch die Menge des ausströmenden CO2 nicht bekannt ist.Ziel des Vorhabens ist die Überwachung der natürlichen CO2 Austrittsquellen sowie der umgebenden Atmosphäre im Eyachtal. Die Messdaten dienen der Bilanzierung der Austrittsmengen sowie die Ermittlung der horizontalen und vertikalen Flüsse im Versuchsgebiet. Hierbei wird auch die zeitliche Veränderung dieser Austritte erfasst.Zu diesem Zweck soll ein mikro-meteorologisches Messsystem (Eddy-Covariance Station) in Kombination mit einem verteilten Netzwerk aus vielen kostengünstigen CO2 Sensoren installiert werden. Ein solches Netzwerk kann die inhomogene Verteilung der Austritte sowohl zeitlich als auch räumlich erfassen. Die Verwendung von kostengünstigen Sensoren erlaubt den Betrieb einer größeren Anzahl von Sensoren und damit verbunden eine größere räumliche Abdeckung.In den letzten Jahren hat die Arbeitsgruppe Umweltphysik der Universität Tübingen eine neue Methode entwickelt, CO2 mit günstigen Sensoren in Bodennähe zu messen. Ein Nachteil der kostengünstigen Sensoren liegt in der (im Vergleich zu hochwertigen Sensoren) geringeren absoluten Messgenauigkeit. Die EC Station dient daher als Referenz, um die erreichbare Genauigkeit und Langzeitstabilität des Sensornetzes zu bewerten, die günstigen Sensoren zu kalibrieren und den turbulenten Transport des CO2 zumindest an einer Stelle direkt zu messen. Für ein vollständiges Netzwerk müssen die CO2 Sensoren noch mit geeigneten Feuchte- und Temperatursensoren ergänzt werden. Die entsprechende Hardware muss beschafft und schrittweise aufgebaut werden.Im Projekt soll ein Netzwerk aus z.B. 64 Sensoren aufgebaut werden, das die räumliche und zeitliche Verteilung des CO2 im Untersuchungsgebiet experimentell bestimmt. Die Beschaffung der Geräte ist bereits von der Alfred-Teufel Stiftung finanziert. Die Messungen werden über eine Datenbank mit Internet Schnittstelle auch der wissenschaftlichen Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.Das Vorhaben gliedert sich in zwei Projektphasen von je drei Jahren Dauer, beantragt wird die erste Phase. In der 2. Phase ist die numerische Simulation der CO2 Ausbreitung und die Übertragung der Methode auf andere Regionen vorgesehen.

Energy Savings 2020: How to triple the impact of energy saving policies in Europe?

Europe needs to triple the impact of its energy efficiency policies to achieve its 2020 targets set last year, according to a new study written by Ecofys and the Fraunhofer ISI. The study reveals that the potential exists to reach the 20 percent energy saving by 2020 goal cost-efficiently, cutting energy bills by € 78 billion for European consumers and businesses annually by 2020. However, current EU policy is delivering only one-third of the potential cost-effective savings measures. Increased energy savings will also warrant easier and less expensive achievement of a 20 percent share of renewables in the EU energy mix in 2020. The study was commissioned jointly by the European Climate Foundation (ECF) and the Regulatory Assistance Project (RAP).

Messungen von vulkanischen Schwefel- und Kohlenstoffemissionen mit hoher Zeitauflösung

Dies ist ein Antrag auf Reisekosten für eine Reise von Deutschland nach Argentinien zum Besuch der Vulkane Copahue and Peteroa, dort planen wir zusammen mit Forschern aus Argentinien in-situ Messungen von vulkanischem SO2 mit einem neuartigen Instrument. In Kombination mit in-situ CO2 Messungen erwarten wir einen Datensatz von CO2/SO2 Verhältnissen mit bisher unerreichter Genauigkeit und Zeitauflösung.Obwohl Fernerkundungsmessungen von SO2 sich mittlerweile in der Vulkanologie weit verbreitet haben, stellen bodengebundene und Flugzeug-getragene in-situ-Messungen immer noch eine wichtige Quelle ergänzender Information dar. Heutzutage werden in-situ Messungen von SO2 häufig mittels elektrochemischer Sensoren vorgenommen, diese weisen allerdings eine Reihe von Nachteilen auf, insbesondere (1) relativ lange Ansprechzeiten (ca. 20 s und mehr), (2) Interferenzen durch eine Reihe anderer reaktiver Gase, die sich in Vulkanfahnen finden (und die schwer zu quantifizieren bzw. unbekannt sind), (3) Die Notwendigkeit häufiger Kalibration. Wir lösen diese Probleme mit einem neuentwickelten, optischen in-situ SO2-Sensor Prototypen, der nach dem Prinzip der nicht-dispersiven UV-Absorption arbeitet (PITSA, Portable in-situ Sulfurdioxide Analyser). Die preisgünstige Anwendung des Prinzips für SO2 - Messungen wurde durch die Entwicklung von UV-LEDs ermöglicht. Die Probenluft wird durch eine Glasröhre gesaugt und dort der kollimierten Strahlung einer UV-LED (ca. 290nm) ausgesetzt, in diesem Wellenlängenbereich absorbiert (von den relevanten Vulkangasen) praktisch nur SO2. Daher ist die Abschwächung der Strahlungsintensität nach Durchgang durch die Messzelle ein Mass für den SO2-Gehalt der Messluft. Das PITSA Instrument wird mit einem kommerziellen CO2 Sensor kombiniert, damit werden SO2 und CO2 Messungen mit 0.1 ppm bzw. 1 ppm Genauigkeit möglich. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten in der Vulkanologie.

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