Das Projekt "UFO - Urban Future Mobility: Forschung zur Gestaltung der Lebensqualität in Stadtquartieren im Kontext von Mobilität, Stadtstruktur und Energiewende - FuEne - Future Energy: Roadmap zur nachhaltigen Energiewende" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Informatik 5 Informationssysteme und Datenbanken durchgeführt. Das interdisziplinäre Vorhaben verschränkt technisch-ökonomische, informationstechnische, klimatische sowie ökologische und gesellschaftlich-soziale Perspektiven auf die Energiewende. Ziel ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Modells und einer Methodik für die Umsetzung nachhaltiger, robuster Energiesysteme, die gesellschaftlich-soziale Faktoren (Nutzerwahrnehmung von Energiesystemen) systematisch in den technisch-ökonomischen und technisch-informatorischen Prozess der Identifizierung, Planung und Realisierung von Energieszenarien integriert. Ausgehend von einem ökologisch normativen und technisch-epistemisch bestimmten Lösungsraum werden akzeptanzrelevante Faktoren in ihrem Zusammenspiel und ihrer zeitlichen Veränderung erfasst, bewertet und modelliert. Der Einbezug gesellschaftlichen Wissens erfolgt über drei Datenzugänge und ihrer Triangulation: die empirische Beschreibung und Modellierung kognitiv-affektiver Einstellungen, die Analyse von Meinungsbildungsprozessen im Internet (Social Media) sowie eine ökologisch- klimatologische Bewertung. Die Ergebnisse werden auf Zielszenarien bezogen (Zukunftsvisionen der Energiewende), die vorab anhand der Bewertung von Chancen und Risiken bestehender Energiekonzepte aufgestellt wurden. Mittels Conjoint-Analysen für diese Szenarien werden potentielle Trade-offs ermittelt -Faktorenkonstellationen für eine zumindest hinnehmende Akzeptanz- und die Ergebnisse in die Entwicklung technisch-ökonomischer Transformationsprozesse integriert. Basierend auf der Modellierung von Transformationsprozessen, die technisch-ökonomische und gesellschaftlich-soziale Perspektiven auf die Energiewende zusammenführen, werden Empfehlungen für Politik und Entscheider in Wirtschaft und Praxis sowie die kommunikative Begleitung partizipativ orientierter Transformationsprozesse abgeleitet. Bislang liegt kein derartiger ganzheitlicher Modellansatz für das komplexe gesellschaftliche Problem der nach-haltigen Entwicklung von Energietechnik vor, der technische, ökologische und ökonomische Aspekte berücksichtigt, gleichzeitig gesellschaftlich-soziale Facetten als Steuerungselemente einbezieht und damit eine belastbare Methodik zur gesellschafts-verträglichen Ausgestaltung der Energiewende für die Unterstützung nachhaltiger Entscheidungsprozesse bereitstellt.
Das Projekt "Oberflächen und Grenzflächen in Pflanzen: Lignin, Suberin und Cutin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe durchgeführt. Beim Übergang der Pflanzen vom Wasser- zum Landleben haben komplexe phenolische Verbindungen (Lignin) und natürliche Polyester (Cutin, Suberin) eine wichtige Rolle gespielt indem sie neue Grenzflächen und Oberflächen mit hydrobisierenden Eigenschaften ermöglichten. Die Einlagerung von Lignin zwischen den Cellulose Mikrofibrillen und Hemicellulosen war wesentlich für die Entwicklung funktionsfähiger Leitbahnen (Xylem) und die mechanische Festigkeit. An den Grenzflächen zur Luft musste der Wasserverlust minimiert werden, was durch die Einlagerung von Cutin (Blätter) und Suberin (Stamm, Wurzel) erreicht wurde. Auch wenn Basiswissen über die drei Polymere vorhanden ist, macht sie ihre große Variabilität sowohl im Vorkommen als auch in ihrer Zusammensetzung und offene Fragen bezüglich der Polymerisation zu den am wenigsten verstandenen pflanzlichen Polymeren. Durch die Adaptionen um in den sehr vielfältigen Lebensräumen zu überleben entwickelten sich verschiedenartigste Erscheinungsformen, die hoch spezialisierte Gewebe erfordern um damit unterschiedliche Eigenschaften und Funktionen zu erfüllen. Das wird erreicht durch eine sich ändernde Zusammensetzung und Struktur auf den verschieden hierarchischen Ebenen (mm-ìm-nm) und es gibt immer noch eine große Wissenslücke bezüglich Verteilung der Polymere und Struktur auf Mikro- und Nanoebene. Wir werden diese Lücke durch die Anwendung von Raman Imaging und Rasterkraftmikroskopie (AFM) füllen. Raman Imaging ermöglicht die chemische Zusammensetzung auf Mikroebene zu verfolgen und AFM ergänzt durch die Aufklärung von Nanostruktur und -mechanik. Jedes Raman-Image basiert auf Tausenden von Spektren, wovon jedes ein molekularer Fingerabdruck der Zellwand auf Mikroebene ist. Derzeit gelingt es nur einen Teil der chemischen und strukturellen Informationen die in der Raman-Signatur stecken, zu extrahieren. Durch mehr Wissen über die Raman-Spektren der Pflanzen und ihrer Komponenten und neue Ansätze der multivariater Datenanalyse wollen wir mehr Informationen zugänglich machen. Um auf Nano-Ebene die chemische Zusammensetzung von kleinsten Oberflächen und Grenzflächen zu entschlüsseln, werden wir Tip-enhanced Raman-Spektroskopie (TERS) anwenden. Mit diesen anspruchsvollen in-situ Ansätze werden wir 1) die Lignifizierung innerhalb der nativen Zellwand verfolgen und ungelöste Fragen rund um die Lignin Polymerisation angehen 2) die Chemie und Struktur der Tracheiden und Gefäßwände auf Mikro-und Nano-Ebene und etwaige Auswirkungen auf die hydraulischen und mechanischen Eigenschaften aufklären 3) die Mikrochemie und Nanostruktur von Cuticula und Periderm und ihren Einfluss auf die Barriereeigenschaften entschlüsseln und 4) beantworten ob Trockenstress sich auch auf der Mikroebene und Nanoebene widerspiegelt. Neue Einblicke in die Variabilität, Verteilung und Zusammensetzung der Pflanzenpolymere und den Einfluss von Trockenstress werden gewonnen und wichtige Struktur-Funktions-Beziehungen aufgeklärt. usw.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Identifizierung und Charakterisierung neuer, stabiler High Oleic Acid Ressourcen für Sonnenblume" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Department für Lebensmittel und Ernährung, Professur für Biotechnologie der Naturstoffe durchgeführt. Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Der Partner TUM-BT wird bei der Entwicklung neuer, stabiler HO-Ressourcen für die Sonnenblumenzüchtung mitwirken. Zu diesem Zweck wird in 2 mutagenisierten Sonnenblumen Populationen, mittels TILLING, nach Mutationen im fad2-1 Lokus gesucht. Außerdem sollen in diesen Populationen, durch Bestimmung der Fettsäurekomposition mittels HPLC, Linien mit verändertem Fettsäureprofil identifiziert werden. Da es Evidenz gibt, dass FAD2-1 Aktivität stark durch Umwelteinflüsse reguliert ist, werden in einem Sekundärscreen identifizierte Linien mit veränderter Ölqualität, im Besonderen HO-Linien, auf Stabilität des HO-Merkmals unter abiotischer Stresseinwirkung untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Phänotypisierung von Populationen auf Ölgehalt, Ölzusammensetzung, Blühzeitpunkt, Wuchshöhe und Sklerotinia-Toleranz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Die in Vorarbeiten entwickelten Ressourcen werden mehrortig und an 2 Jahren in Bezug auf Ölgehalt, Ölzusammensetzung, Blühzeitpunkt und Wuchshöhe phänotypisiert. Ein Teil davon wird zusätzlich mit dem von UHOH entwickelten Test auf Sklerotinia-Toleranz untersucht. Um neue High Oleic-Quellen zu identifizieren, wird die vorhandene TILLING-Population ausgeweitet.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Genomische Vorhersage agronomischer Merkmale bei Sonnenblume" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. In AP2 sollen Methoden zur QTL-Schätzung und multivariaten genomischen Vorhersage entwickelt und speziell für multi-parentale Sonnenblumenpopulationen optimiert werden. Anhand der implementierten Methoden und der innerhalb des Projekts erhobenen Sonnenblumendaten werden im Projektverlauf QTL Regionen für Sklerotinia-Resistenz, Ölgehalt und -Qualität identifiziert. Außerdem wird die Effizienz der multivariaten genomischen Vorhersage speziell für Sonnenblume untersucht. Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen werden Strategien zur Verbesserung der Züchtungseffizienz in Sonnenblume entwickelt.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Etablierung der genomischen Selektion und Optimierung der Zuchtmethodik bei Sonnenblume" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS SAAT SE & Co. KGaA durchgeführt. Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf folgende Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Die KWS ist an folgenden Arbeitspaketen beteiligt: i) Materialvermehrung der optimierten Züchtungspopulationen sowie Genotypisierung und Phänotypisierung für die Merkmale Blühzeitpunkt, Wuchshöhe und Ölgehalt, ii) Entwicklung von Near-Isogenic Lines für zwei Sklerotinia QTL, iii) Erzeugung von Testkreuzungen und Erhebung von phänotypischen Daten für 600 Prüfglieder je Jahr, über sechs Orte und drei Jahre, iv) Etablierung der multivariaten genomischen Vorhersage für Kornertrag, Ölertrag, Wuchshöhe und Reife in das Zuchtprogramm, v) Optimierung der Zuchtmethodik basierend auf den Erkenntnissen der multivariaten genomischen Selektion und der neu entwickelten 'low-multiplex' Techniken.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Genomresequenzierung und Genotypisierungstechnologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TraitGenetics GmbH durchgeführt. Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Industrie und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypisierung und Phänotypisierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Frühreife, Hochölsäure und Sklerotinia-Toleranz, ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Eine derartige signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. TraitGenetics wird im Rahmen dieses Projektes das Genom von 12 Sonnenblumenlinien resequenzieren und die daraus erhaltenen Sequenzdaten hinsichtlich SNPs und Haplotypenstruktur untersuchen. Basierend auf diesen Daten wird TraitGenetics neuartige Verfahren zur Genotypisierung mittels Amplikonsequenzierung und Fragmentsequenzierung über NGS testen und mindestens eine Methode für die routinemäßige Sonnenblumengenotypisierung etablieren und in Zusammenarbeit mit den anderen Partnern für die Untersuchung bestimmter Genomregionen verwenden.
Das Projekt "Ausarbeitung eines Vorschlages für ein marines Schutzgebiet im Bereich des Weddell-Meeres (Antarktis)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Das Vorhabenziel ist die wissenschaftliche Ausarbeitung eines Vorschlags für ein marines Schutzgebiet im Bereich des Weddellmeeres (Antarktis), der von der Bundesrepublik Deutschland (vertreten durch das BMELV) der CCAMLR-Kommission im Oktober 2014 unterbreitet werden kann. Die Sitzungen der relevanten CCAMLR-Gremien in 2013/14 bestimmen die zeitliche Planung und Ausführung der Projektarbeiten, die Meilensteine und die Ausarbeitung der Projekt-Deliverables. Im Rahmen der technischen Vorarbeiten (Apr-Nov 2013) wird die relevante Literatur gesammelt / aufgearbeitet, sowie eine Bestandsaufnahme und Dokumentation der am AWI zur Verfügung stehenden georeferierten Weddellmeer-Datensätze vorgenommen (+ Identifizierung eventueller Datenlücken). Anschließend werden die Datenlayers in ein GIS integriert und in Kartenform dargestellt. Die wissenschaftliche Datenanalyse (Jun 2013 - Sep 2014) besteht aus einer räumlichen Interpolation mittels geostatistischer Methoden, der Bestimmung von Korrelationen zwischen Informations-Ebenen, sowie der Ermittlung des besten Multivarianzanalyse-Verfahrens zur Identifizierung schutzbedürftiger Weddellmeer-Regionen. Die Ergebnisse werden dann interpretiert (u.a. zur Ausarbeitung eines 'Research and Monitoring Plans') und mit anderen nationalen / internationalen Experten weiter diskutiert und optimiert. Aufbauend auf den Resultaten der wissenschaftlichen Arbeiten werden Textbausteinentwürfe für eine CCAMLR-Schutzmaßnahme erstellt (Apr-Sept 2014).
Das Projekt "Entscheidungsunterstützung bei der urbanen Klimaanpassung - Ökonomische Bewertung und Priorisierung von Anpassungsmaßnahmen am Beispiel der Stadt Sangerhausen, Landkreis Mansfeld-Südharz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Ökonomie durchgeführt. Die übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht darin, die für die Stadt Sangerhausen identifizierten Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel unter Berücksichtigung der zugrundeliegenden Unsicherheiten ökonomisch zu bewerten und - soweit möglich - zu priorisieren. Dies umfasst (1) die Ermittlung der erwarteten Kosten und Nutzen der bereits umgesetzten bzw. absehbaren Maßnahmen, (2) die ökonomische Gesamtbewertung dieser Maßnahmen unter Unsicherheit sowie (3) die Einordnung der bestehenden Anpassungsoptionen nach deren Vorrangigkeit. Die Angaben zu Kosten und Nutzen werden auf Grundlage zur Verfügung stehender Daten möglichst genau, d.h. im Idealfall in monetären Einheiten erfasst und ggf. mit Unsicherheitsspannen versehen. Gleichwohl sollen aber auch Angaben zu Maßnahmeneffekten oder -kosten aufgenommen werden, die nur in sonstigen quantitativen Einheiten (z.B. als bestimmte Mengeneffekte) oder als qualitative Experteneinschätzungen vorliegen. Die erhobenen Daten zu Kosten und Nutzen der identifizierten Maßnahmen fließen anschließend in eine Gesamtbewertung ein. Hierzu wird die am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ entwickelte Bewertungssoftware PRIMATE angepasst und verwendet. Die vorhandenen Daten werden für jede Maßnahme zeitlich und räumlich aggregiert, ggf. diskontiert und in PRIMATE eingelesen. Die Software ermöglicht die Bewertung mittels Kosten-Nutzen-Analyse und Multikriterienanalyse. Das Ergebnis beider Verfahren ist ein Ranking bzw. eine wahrscheinliche Rangverteilung der bewerteten Maßnahmen. Den Entscheidungsträgern werden auf diese Weise die als Entscheidungsgrundlage zur Verfügung stehenden wissenschaftlichen Erkenntnisse vermittelt und gleichzeitig die verbleibenden Unsicherheiten und eigenen Bewertungsspielräume transparent gemacht. Darüber hinaus werden ein Leitfaden sowie eine Checkliste für Kommunen und Landkreise erstellt, die die ökonomische Bewertung von Klimaanpassungsmaßnahmen auf kommunaler Ebene zukünftig unterstützen sollen.
Das Projekt "Sedimentkontakttests zur Ermittlung der Gentoxizität und der Bewertung der Befunde verschiedener Sedimentbiotests mit statistischen Methoden (Hasse-Diagramm Technik, Fuzzy Logic und multivariate Methoden)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Lehr- und Forschungsgebiet Ökosystemanalyse (ESA) durchgeführt.
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