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Insektenfreundliche Beleuchtung

Ob Mensch, Tier oder Pflanze – in Berlin leben Arten, die für die grüne Metropole typisch sind. Aber viele dieser Arten nehmen im Bestand ab und ihr Vorkommen wird gefährdet. Ein Grund dafür ist auch die allgegenwärtige künstliche Beleuchtung, die insbesondere für Insekten zur tödlichen Falle werden kann. Von den gut 4.000 mitteleuropäischen Schmetterlingsarten sind rund 85% Nachtfalter. Aber anders als für menschliche Nachtschwärmer ist künstliches Licht für sie keine Hilfe, sondern eine tödliche Falle. Das gleiche gilt auch für die vielen anderen Insekten, die am liebsten nachts unterwegs sind. Sie leisten als Bestäuber und Glied in der Nahrungskette wichtige Dienste für unser Ökosystem. Führt man sich vor Augen, dass jährlich schätzungsweise 150 Milliarden Insekten an Deutschlands Straßenlaternen sterben, bekommt insektenfreundliche Beleuchtung eine ganz neue Bedeutung. Darüber hinaus kann für nächtlich fliegende Zugvögel ein in den freien Luftraum abstrahlendes, stark gebündeltes Licht, wie z.B. ein “Skybeamer” oder Laser, zur Gefahr werden, da sie die Orientierung verlieren können. Insekten orientieren sich nachts unter anderem stark am Licht von Mond und Sternen. Ganz besonders mögen sie dabei ultraviolettes, aber auch violettes und blaues bis grünes Licht. Lampen, die vor allem in diesem “kalten Licht” leuchten, locken oft ganze Schwärme von Insekten an, die dann endlos um sie herumschwirren. Sie sterben entweder durch die Lampe selbst, durch Erschöpfung oder durch Zertreten bzw. Überfahren. Außerdem werden sie so zur leichten Beute für ihre natürlichen Feinde. In klaren Nächten stellt das Licht der Stadt für die Zugvögel kein Problem dar, da sie sich dann trotzdem noch an Mond, Sternen und der Geografie orientieren können. Fliegen die Zugvögel jedoch in dichte Wolkendecken oder Nebelfelder, können sie durch künstliche, in den Himmel abgestrahlte Lichtquellen irritiert werden. Sie kommen von ihrer Flugroute ab und fliegen oft stundenlang ungerichtet hin und her. Manchmal führt das Licht sogar zu Notlandungen oder im schlimmsten Fall zu Kollisionen mit Gebäuden und anderen künstlichen Strukturen. Die Beleuchtung des Kienbergs und des Wolkenhains ist freundlich zu Insekten und Zugvögeln. Zur Beleuchtung des Wolkenhains werden RGB-LEDs genutzt. Dabei handelt es sich um LED-Leuchtmittel, die drei LED-Chips in den Farben Rot, Grün und Blau enthalten. Die drei Farben sind einzeln dimmbar, und der blaue Anteil wird komplett abgeschaltet. Einsatz von LED-Technik für den Wolkenhain auf dem Kienberg: Zur Beleuchtung des Wolkenhains werden RGB-LEDs genutzt. Dabei handelt es sich um LED-Leuchtmittel, die drei LED-Chips in den Farben Rot, Grün und Blau enthalten. Die drei Farben sind einzeln dimmbar, und der blaue Anteil wird komplett abgeschaltet. Tageslichtsensoren: Die Tageslichtsensoren passen die Beleuchtung in Stärke und Farbe an die natürlichen Lichtverhältnisse an. Insbesondere bei wenig natürlichem Licht ist die Beleuchtung in warmen und rötlichen Farbtönen gehalten, die für Insekten nicht attraktiv sind. Lichtabstrahlung: Die Oberfläche des Wolkenhains wird nur indirekt beleuchtet ohne eine Abstrahlung in den Himmel. Angepasster Betrieb: Das Licht wird nachts, wenn besonders viele Insekten unterwegs sind, ausgeschaltet. Ab Herbst und im Frühjahr, wenn in der Dämmerung und in der Nacht Vögel aufgrund des Vogelzuges unterwegs sind, kann das Licht noch früher ausgeschaltet werden. Ort, Intensität und Dauer der Beleuchtung anpassen: Draußen sollten nur unbedingt notwendige Lampen mit einer an die jeweilige Situation angepassten Leuchtkraft angebracht werden. Wo möglich, sollten sie mit Bewegungsmeldern ausgestattet werden. Technische Maßnahmen ausnutzen: Seitwärts und nach oben scheinendes Licht zieht die meisten Insekten an. Lichter sollten deshalb möglichst fokussiert von oben nach unten herableuchten. Ihr Gehäuse sollte geschlossen sein, damit sie möglichst wenig seitwärts und nach oben leuchten und somit Insekten nicht verbrennen können. Bei der Wahl des Leuchtmittels beachten: Besonders freundlich für Insekten sind Natrium-Niederdrucklampen und LEDs mit warmweißer Lichtfarbe. Darüber hinaus sind sie auch noch besonders energieeffizient. Die Lampen-Temperatur sollte 60 °C nicht übersteigen. Auswirkungen von künstlichem Licht auf Tiere und Menschen Vogelfreundliches Bauen mit Glas und Licht

Identifizierung/Parametrisierung/Modellierung von Fisch- Aufstiegskorridoren vor Querbauten in Bundeswasserstraßen

Das Projekt "Identifizierung/Parametrisierung/Modellierung von Fisch- Aufstiegskorridoren vor Querbauten in Bundeswasserstraßen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Fischaufstiegsanlagen (FAA) haben eine wesentliche Bedeutung für die Herstellung der fischökologischen Durchgängigkeit von Querbauwerken. Allerdings ist das Verständnis der Auffindbarkeit von FAA insbesondere in großen BWaStr derzeit noch begrenzt. Nach derzeitigem Kenntnisstand zur Planung von FAA folgen wandernde Fische einer Leitströmung aus dem Unterwasser in den Einstieg der FAA. Welche konkreten hydraulische Parameter dabei eine signifikante Rolle spielen ist aber unbekannt. Ebenso ist die Frage der potenziellen Bedeutung anderer abiotischer Faktoren wir Morphologie, Akustik oder Lichtintensität nicht ausreichend geklärt, insbesondere für die potamodromen Arten Mitteleuropas. Anhand hydraulischer und anderer abiotischer Faktoren sowie einer Analyse von Fischbewegungsmustern im Unterwasser von Querbauwerken sollen Aufstiegskorridore von Wanderfischen identifiziert, parametrisiert und modelliert werden. Ziel des Projektes ist es, Aufstiegskorridore anhand abiotischer Faktoren räumlich abzugrenzen und somit die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen und den Stand der Technik für Planungen von FAA in BWaStr zu verbessern.

Verhaltensversuche zu Fragen der Magnetfeldperzeption bei Vögeln

Das Projekt "Verhaltensversuche zu Fragen der Magnetfeldperzeption bei Vögeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Zoologisches Institut durchgeführt. Voraussagen, die sich aus den beiden zur Zeit diskutierten Hypothesen zur Perzeption des Magnetfelds - über Photopigmente und über Magnetit - ergeben, sollen mit verhaltensbiologischen Methoden an Zugvögeln und Brieftauben überprüft werden. Zur Frage der Beteiligung lichtabhängiger Prozesse soll das Orientierungsverhalten unter Licht verschiedener Wellenlängen und Intensitäten sowie unter Mischlicht untersucht werden, und zwar bei unterschiedlichen Zuständen der Adaptation. Zur Frage der Beteiligung von Magnetit ist zum einen geplant, die Magnetisierung solcher Teilchen durch Pulsmagnetisierung zu verändern und die Auswirkungen auf das Orientierungsverhalten zu untersuchen, zum anderen soll überprüft werden, ob die kürzlich in der Schnabelhaut von Tauben gefundenen Magnetkristalle tatsächlich an der Magnetperzeption beteiligt sind.

Die Sanasilva-Inventur

Das Projekt "Die Sanasilva-Inventur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. *Der Gesundheitszustand der Bäume im Schweizer Wald wird seit 1985 mit der Sanasilva-Inventur repräsentativ erfasst. Die wichtigsten Merkmale sind die Kronenverlichtung und die Sterberate. Das systematische Probeflächen-Netz der Inventur ist im Laufe der Zeit ausgedünnt worden. In der Periode von 1985 bis 1992 wurden rund 8000 Bäume auf 700 Flächen im 4x4 km-Netz aufgenommen, 1993, 1994 und 1997 rund 4000 Bäume im 8x8 km-Netz und in den Jahren 1995, 1996 und 1998 bis 2002 rund 1100 Bäume im 16x16 km-Netz . Aufnahmemethode Alle drei Jahre (1997, 2000) wird die Sanasilva-Inventur auf dem 8x8-km Netz (ca. 170 Probeflächen ) durchgeführt. In den Jahren dazwischen findet die Inventur auf einem reduzierten 16x16-km Netz (49 Probeflächen) statt. Jede Fläche besteht aus zwei konzentrischen Kreisen. Der äussere Kreis hat ein Radius von 12.62 m (500 m2) und der innere ein Radius von 7.98 m (200 m2). Auf dem inneren Kreis werden alle Bäume mit einem Mindestdurchmesser in Brusthöhe von 12 cm und auf dem äusseren Kreis mit einem Mindestdurchmesser in Brusthöhe von 36 cm aufgenommen. In Nordrichtung wird zusätzlich in 30 m Entfernung eine identische Satellitenprobenfläche eingerichtet. Die Aufnahme findet in Juli und August statt. Eine Aufnahmegruppe besteht aus zwei Personen, von denen eine die Daten erhebt, und die andere die Daten eintippt. Die Daten werden mit dem Feldkomputer Paravant und der Software Tally erfasst. Die Aufgabenteilung wechselt zwischen Probeflächen. Auf dem 8x8-km Netz werden zusätzlich 10 Prozent der Flächen von einer unabhängigen zweiten Aufnahmegruppe zu Kontrollzwecken aufgenommen. Hauptmerkmale der Sanasilva-Inventur: Die Sanasilva-Inventur erfasst vor allem folgende Indikatoren des Baumzustandes: Die Kronenverlichtung wird beschrieben durch den Prozentanteil der Verlichtung einer Krone im Vergleich zu einem Baum gleichen Alters mit maximaler Belaubung/Benadelung an diesem Standort, den Anteil dieser Verlichtung, der nicht durch bekannte Ursachen erklärt werden kann, den Ort der Verlichtung, den Anteil und den Ort von unbelaubten/unbenadelten Ästen und Zweigen. Die Kronenverfärbung wird durch die Abweichung der mittleren Farbe (aufgenommen als Farbton, Reinheit und Helligkeit nach den Munsell Colour Charts) eines Baumes zu der für diese Baumart typischen Normalfarbe (Referenzfarbe) und durch das Vorhandensein, das Ausmass und den Ort der von der Referenzfarbe abweichenden Farben beschrieben. Der Zuwachs eines Baumes wird durch die zeitliche Veränderung der aufgenommen Baumgrössen beschrieben (Brusthöhendurchmesser, Höhe des Baumes, Kronenlänge und Kronenbreite). Weitere Merkmale sind die erkannten Ursachen der Kronenverlichtung, die Kronenkonkurrenz und das Vorkommen von Epiphyten, Mistel und Ranken in der Baumkrone.

Teilprojekt 3: Modellierung und Verständnis der Änderungen der solaren Bestrahlungsstärke (MUSIC-II)

Das Projekt "Teilprojekt 3: Modellierung und Verständnis der Änderungen der solaren Bestrahlungsstärke (MUSIC-II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung durchgeführt. Eine Verbesserung der Unsicherheiten bei der Vorhersage des Klimawandels in den nächsten Jahrzehnten ist insbesondere für politischen Maßnahmen zur Anpassung und für Minderungsstrategien entscheidend. Die übergreifenden wissenschaftlichen Fragen des gemeinsamen Forschungsprojektes sind: - Können wir auf der Grundlage der Analysen historischer Datenarchive und Simulationen die Auswirkungen interner Variabilität sowie interner und externer Antriebe auf die Klimaschwankungen verstehen? - Können wir das verbesserte Verständnis nutzen, um Unsicherheiten bei Vorhersagen über die zukünftige Klimaentwicklung zu reduzieren? - Ist es möglich, natürliche Effekte und anthropogenen Einfluss auf den Klimawandel zu unterscheiden? ISOVIC besteht aus drei Teilen (MUSIC-II, CHIARA, TRIAD). Das wesentliche Ziel von MUSIC-II ist es, die bestehenden Unsicherheiten in der Amplitude der langfristigen Änderungen der solaren Bestrahlungsstärke drastisch zu reduzieren und zu bestimmen, um wieviel die Sonne heute heller ist als während des Maunder-Minimums. Dazu werden zwei neuartige und unabhängige Techniken angewendet, die - die neuesten 3D-magnetohydrodynamischen Simulationen (einschließlich eines kleinskaligen Dynamos) verwenden, um die Helligkeit der Sonnenoberfläche für das Aktivitätslevel der jüngsten Sonnenzyklen und im Zustand eines Grand Minimums zu berechnen; - historische Archive täglicher Fotografien der vollen Sonnenscheibe in der Ca II K Spektrallinie, die einzige existierende direkte Beobachtung der langfristigen Änderungen der Oberflächenbedeckung mit hellen magnetischen Elementen (Faculae und Plages), auswerten. Als Endergebnis wird dieses Teilprojektes eine robuste Abschätzung der Änderungen der Bestrahlungsstärke seit dem Maunder-Minimum sowie eine neue TSI-Zeitreihe mit signifikant reduzierten Unsicherheiten hinsichtlich des Langzeittrends liefern.

ENPRO-Connect_2: Austauschplattform zur Anschlussinitiative Energieeffizienz und Prozessbeschleunigung für die Chemische Industrie (ENPRO-Connect 2.0)

Das Projekt "ENPRO-Connect_2: Austauschplattform zur Anschlussinitiative Energieeffizienz und Prozessbeschleunigung für die Chemische Industrie (ENPRO-Connect 2.0)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. durchgeführt. In der Initiative ENPRO haben sich große Akteure der deutschen chemischen Industrie mit Vertretern von Zulieferfirmen und Hochschulen zusammengetan um diese Problemstellungen zu bearbeiten. Es werden gemeinsame Konzepte entwickelt um Apparate modular aufbaubar, intelligent und flexibel zu gestalten. Die bereits seit 2014 laufenden Arbeiten haben solch eine Leuchtkraft entwickelt, dass die ENPRO-Initiative in das Forschungsnetzwerk Energie in Industrie und Gewerbe integriert wurde. In diesem wiederum ist ENPRO in das Forschungsfeld Chemische Verfahrenstechnik eingegliedert und stellt eines der wesentlichen Standbeine dieser Aktivität dar. Das vorliegende Projekt ENPRO-Connect 2.0 reiht sich thematisch in diese Arbeiten ein indem es für alle anderen Projekte die Austauschplattform bietet, die Öffentlichkeitsarbeit übernimmt und sich um die Weiterentwicklung des gesamten Forschungsfeldes bemüht.

Teilvorhaben: Materialwissenschaftliche Charakterisierung

Das Projekt "Teilvorhaben: Materialwissenschaftliche Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Department Werkstoffwissenschaften, Lehrstuhl für Elektronik und der Energietechnologie (WW6) durchgeführt. Das Verbundvorhaben befasst sich mit der gezielten Verbesserung der Ertragsparameter bei der CIGS Absorberbildung mittels industrierelevanter Prozesse. Untersucht wird die unmittelbare Verknüpfung der Ertragsparameter mit spezifischen Bauteileigenschaften wie z.B. Bandlückengradient, Rauheit und Defektdichte im Halbleiter und an den Grenzflächen und die Wechselwirkungen des Absorbers mit den weiteren Schichten. Der Einfluss dieser Faktoren auf den Temperaturkoeffizienten, auf das Schwachlichtverhalten, auf die Winkelabhängigkeit der Einstrahlung und auf die spektrale Empfindlichkeit wird quantifiziert. Im Teilvorhaben der FAU erfolgt die materialwissenschaftliche Charakterisierung der Bauteile. Beteiligt sind der Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik (Prof. Hock) und das Kristallzüchtungslabor am Department Werkstoffwissenschaften 6 (Prof. Wellmann). An beiden Institutionen erfolgt eine umfassende Charakterisierung von der Oberseite der Absorber (mit und ohne Pufferschichten), von der Unterseite der vom Rückkontakt abgelösten Absorber und an der Oberseite des freigelegten Rückkontaktes. Der Querschnitt der Absorber ist in der Rasterelektronenmikrokopie zugänglich. Alle Ergebnisse der Charakterisierung werden den Prozessparametern bei der Schichtherstellung und den Ertragsparametern zugeordnet. Bei der Charakterisierung mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden der Schichtaufbau der Solarzelle, das mikrokristalline Gefüge des Absorbers und des Rückkontaktes, die Grenzfläche zwischen ihnen und die Oberflächenrauigkeit und Poren erfasst. Die im REM integrierten Detektoren für energiedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse (EDX) und Kathodolumineszenz erlauben es, die chemische Zusammensetzung des Absorbers tiefenabhängig (Gradienten der Bandlücke) und über die Fläche (Inhomogenitäten der Bandlücke) qualitativ und quantitativ zu bestimmen und Fremdphasen zu erkennen. Räumlich und spektral aufgelöste Photolumineszenzmessungen dienen der Bestimmung der Bandlücke und ergänzen die EDX-Messungen. Neben den Eigenschaften von Absorber und Rückkontakt werden auch die Bereiche nahe den P1 Laserlinien auf Veränderungen und Beschädigungen untersucht. Die kristallografisch-strukturellen Eigenschaften der Schichten werden mittels Röntgenbeugungsmethoden untersucht. Dies umfasst die röntgenographische Phasenanalyse, die Verfeinerung der Strukturparameter der kristallinen Phasen, Messungen unter streifendem Einfall sowie Eigenspannungsmessungen und Messungen von Vorzugsorientierungen der Kristallite (Textur) an den Schichten. Durch den streifenden Einfall kann die Tiefenabhängigkeit der Elementverteilung im Absorber bestimmt werden. Eigenspannungsmessungen und Messungen der Textur sind besonders für die Eigenschaften der Rückelektrode wichtige Materialparameter.

Teilvorhaben: Ertragsoptimierung für CIGSSe aus Durchlaufofen

Das Projekt "Teilvorhaben: Ertragsoptimierung für CIGSSe aus Durchlaufofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH durchgeführt. Spezifisch für die CIGS-Technologie soll im Verbundvorhaben eine gezielte Verbesserung der CIGS Absorberbildung mittels industrierelevanter Prozesse, sowie der Wechselwirkungen des Absorbers mit den weiteren Schichten für verbesserte Ertragsparameter im Vordergrund stehen. Weiterhin soll gezielt für CIGS Module eine verbesserte Abbildung des Ertrags in Prognose und Messung erreicht werden. Insbesondere die unmittelbare Verknüpfung der Ertragsparameter mit spezifischen Bauteileigenschaften wie z.B. Bandlückengradient, Rauheit oder Defektdichte im Bauteil wird erstmals untersucht. Der Einfluss dieser Faktoren auf den Temperaturkoeffizienten, auf das Schwachlichtverhalten, auf die Winkelabhängigkeit der Einstrahlung und auf die spektrale Empfindlichkeit wird quantifiziert. Identifizierte Absorber werden zu geeigneten Testmodulen fertiggestellt, die dann in Freifeldanlagen installiert und getestet werden, auch zur Nachstellung gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV). Als Ergebnis soll eine deutliche Verbesserung der Ertragsparameter der Solarmodule mit industriell umsetzbaren Prozessen gezeigt werden.

Teilvorhaben: Analyse und Modellierung der ertragsbeeinflussenden Prozesse

Das Projekt "Teilvorhaben: Analyse und Modellierung der ertragsbeeinflussenden Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Institut für Physik, Arbeitsgruppe Energie- und Halbleiterforschung durchgeführt. Spezifisch für die CIGS-Technologie soll im Verbundvorhaben eine gezielte Verbesserung der CIGS Absorberbildung mittels industrierelevanter Prozesse, sowie der Wechselwirkungen des Absorbers mit den weiteren Schichten für verbesserte Ertragsparameter im Vordergrund stehen. Weiterhin soll gezielt für CIGS Module eine verbesserte Abbildung des Ertrags in Prognose und Messung erreicht werden. Insbesondere die unmittelbare Verknüpfung der Ertragsparameter mit spezifischen Bauteileigenschaften wie z.B. Bandlückengradient, Rauheit oder Defektdichte im Bauteil wird erstmals untersucht. Der Einfluss dieser Faktoren auf den Temperaturkoeffizienten, auf das Schwachlichtverhalten, auf die Winkelabhängigkeit der Einstrahlung und auf die spektrale Empfindlichkeit wird quantifiziert. Identifizierte Absorber werden zu geeigneten Testmodulen fertiggestellt, die dann in Freifeldanlagen installiert und getestet werden, auch zur Nachstellung gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV). Als Ergebnis soll eine deutliche Verbesserung der Ertragsparameter der Solarmodule mit industriell umsetzbaren Prozessen gezeigt werden.

Teilprojekt 5: Entwicklung von Energy-Harvesting-Systemen auf Basis textiler Glasfaden-basierender Silizium-Solarzellen für den Einsatz in Bekleidung und anderen textilen Applikationen

Das Projekt "Teilprojekt 5: Entwicklung von Energy-Harvesting-Systemen auf Basis textiler Glasfaden-basierender Silizium-Solarzellen für den Einsatz in Bekleidung und anderen textilen Applikationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ITP GmbH Gesellschaft für Intelligente Textile Produkte durchgeführt. Die Projektaufgabe für ITP besteht insbesondere in der Entwicklung der Anwendungsszenarien für die Integration der textilen Solarsystem in Bekleidungsstrukturen und in der Entwicklung einer Energy-Harvesting-Elektronik, die eine sichere Nutzung unter unterschiedlichsten Beleuchtungsverhältnissen, bis zur totalen Dunkelheit, für die Anwendungselektronik sicherstellt. Es ist somit ein entscheidender Baustein für die komplexe Lösung textile Solarzelle. Die Arbeitsziele lassen sich damit schwerpunktmäßig wie folgt beschreiben: 1.Entwicklung geeignete textile Konstruktionen und Konstruktionsvarianten für die Verschaltung der textilen elektrischen Solarmodule 2. Entwicklung Kontaktierungs- und Verschaltungstechnik der Solarzellenkomponenten 3.Entwicklung einer Energy-Harvesting-Elektronik; Schaltung und Speichersystematik

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