Ausgehend von den ueberdimensionierten Landnutzungsstrukturen auf dem Gebiet der ehemaligen DDR sollen Konzepte fuer eine oekologisch und oekonomisch sinnvolle neue Landnutzungsstruktur unter den besonderen Bedingungen in den neuen Bundeslaendern entwickelt werden. Hierzu werden zur Zeit anhand von Fallbeispielen ausgewaehlter LPG'en die variierenden Standortfaktoren (Mittelgebirgslagen, Sandboeden, Loessboeden) untersucht, um darauf aufbauend zweckmaessige Landnutzungsstrukturen zu entwickeln. Erfasst und dargestellt wird die rezente Flaechennutzung unter besonderer Beruecksichtigung schutzwuerdiger Natur- und Landschaftsbestandteile sowie die natuerlichen Standorteigenschaften im Hinblick auf Klima, Boden, Geologie, Wasserhaushalt etc. anhand von Gelaendeaufnahmen, Karten, Luftbildaufnahmen und Literaturauswertungen. Weitere Daten zur Agrarstruktur und der amtlichen Statistik fliessen in die Untersuchung ein. Im Anschluss an die Datenerhebung und Darstellung schliesst sich eine Bewertung der untersuchten Gebiete fuer verschiedene Nutzungsansprueche im Sinne einer Mehrfachnutzung an. Ausgehend von den Bewertungen sollen alternative, standortspezifische Flaechennutzungskonzeptionen entwickelt werden. Aus EDV-technischer Sicht wird zu diesem Projekt ein begleitendes DV-Instrumentarium und die entsprechende Analysemethodik fuer raumbezogene Daten auf der Basis geographischer Informationssysteme entwickelt. Hierzu zaehlt sowohl die digitale als auch die datenbankgestuetze Erfassung der vielfaeltigen Flaechen- und Rauminformationen. Zu diesem Zweck wird ein PC- gestuetztes Geographisches Informationssystem eingesetzt. Methoden der Datenanalyse und Datentransformationen sollen in einem weiteren Projektabschnitt zeigen, ob und inwieweit bestehende GIS in der Lage sind, den vielfaeltigen Auswertungs- und Abfragewuenschen gerecht zu werden. Hierzu zaehlt beispielsweise die quantitative Bestimmung von Konfliktpotentialen verschiedener Nutzungsansprueche, die Simulation alternativer Planungsvarianten oder die Optimierung der Flaechennutzung an ausgewaehlten Standorten (Freizeit, Erholung, Hecken, Feldgehoelze).
Rascher naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinn und fortschreitende Industrialisierung haben im 19. und zunehmend im 20. Jahrhundert einen rapiden Landnutzungswandel in Mitteleuropa in Gang gesetzt, der gemeinhin für die standörtliche Nivellierung, den Verlust naturnaher Lebensräume, den Artenschwund und die strukturelle Verarmung der Kulturlandschaften verantwortlich gemacht wird. Diese Entwicklung erzeugte schon früh Besorgnis und Widerstand bei umweltsensiblen Zeitgenossen und mündete über die Formierung der Natur- und Heimatschutzbewegung und der Wandervogelbewegung in die Konstituierung und allmähliche Institutionalisierung des Naturschutzes. Dessen fachliche Ausrichtung hat sich über die Jahrzehnte hinweg von einem zunächst eher landschaftsästhetischen Ansatz über Fragen des Schutzes besonders attraktiver, aber seltener und gefährdeter Arten und über Probleme des Erhaltes und der Pflege naturnaher Kulturlandschaftsteile als Relikte überkommener Nutzungsformen hin zu einem umfassenden und flächendeckenden Anspruch auf einen naturverträglichen, d.h. ökologisch nachhaltigen Umgang des Menschen mit der Natur entwickelt. Eine der zentralen Fragen ist dabei heute, wie sich die nutzungsgeschichtlich geprägte Biodiversität von Kulturlandschaften angesichts der vielfältigen gesellschaftlichen Ansprüche und Bedürfnisse, welche an den Raum gestellt werden, und angesichts der unterschiedlichen Funktionen die er als sicherer Lebensraum des Menschen zu erfüllen hat, durch gestaffelte Schutz- und Nutzungsintensitäten erhalten und optimieren lässt. Eine weitere, in der Vergangenheit eher vernachlässigte, in neuerer Zeit aber zunehmend in das Bewusstsein rückende Frage ist, wie sich unterschiedliche Landnutzungsmuster auf die Vielfalt, Eigenart und Schönheit von Kulturlandschaften auswirken und welche Gestaltungsregeln und Anforderungen an die verschiedenen Nutzungsansprüche formuliert werden sollen, um die Kulturlandschaft als ansprechenden Erlebnisraum und als Heimat für den Menschen zu erhalten und zu pflegen.
Zielsetzung:
Deutsche Zusammenfassung der Projektziele: Das beantragte Projekt hat die Entwicklung eines neuartigen Konzepts für hochfeste Zellulose Verbundwerkstoffe zum Ziel. Durch teilweise Delignifizierung der Holzzellwand soll diese unter Erhalt der natürlichen Anisotropie leichter komprimierbar werden. Dadurch wird die Herstellung hochfester Verbunde möglich, die gegenüber derzeitigen nicht-biobasierten Lösungen konkurrenzfähig sind.
Die wissenschaftlichen Ziele umfassen ein tiefergehendes Verständnis des Delignifizierunsprozesses, die bevorzugte Anwendung 'grüner' Chemie und Verfahrenstechnik, die Synthese biobasierter Klebstoffsysteme zur Verbundwerkstoffherstellung, sowie die Herstellung von Werkstoffmustern mit hoher Steifigkeit und Festigkeit.
Die technologischen Ziele bestehen in der Skalierung der Herstellungsprozesse und der Herstellung von Demonstratorobjekten entsprechend den Anforderungen der geplanten Anwendungsfelder Fahrzeugbau und Möbelbau, und in der geschlossenen Nutzung aller anfallenden Stoffströme, insbesondere Lignin zur Klebstoffsynthese.
Bedeutung des Projekts für die Praxis
Die Bedeutung des Projekts liegt in der sehr deutlichen Erhöhung der mechanischen Leistungsfähigkeit holzbasierter Materialien im Vergleich zu etablierten technischen Lösungen. Dadurch soll Holz als Werkstoff in Anwendungsfeldern wie dem Fahrzeugbau wieder konkurrenzfähig werden. Bei konkurrenzfähigen mechanischen Eigenschaften wird ein höherer Anteil von nachhaltigen Materialien in Fahrzeugen möglich. Hochleistungsmaterialien aus biobasierten Rohstoffen ermöglichen eine hohe regionale Wertschöpfung, nicht zuletzt auch für die forstwirtschaftliche Primärproduktion.
Der urbane Raum hat aufgrund des besonderen Klimas und seiner engen Bedarfs- und Infrastruktur bei der Energieversorgung und dem Klimaschutz eine herausragende Rolle. Gleichzeitig besitzt die oberflächennahe Geothermie in vielen Städten ein hohes Potenzial und könnte dort einen bedeutenden Teil der Heiz- und der steigenden Kühllasten decken. In der Praxis weist die geothermische Nutzung eine dezentrale Anlagenverteilung auf, die auf den Bedarf des einzelnen Nutzers ausgelegt ist. Das verfügbare Potenzial wird nicht standortübergreifend auf der Basis eines weiträumigeren Energiebedarfs beurteilt, wie es z.B. für Stadtviertel oder Quartiere möglich wäre. Das hat zur Folge, dass nur ein Bruchteil der Ressource effizient genutzt wird. Um dies zu verbessern, ist eine optimierte Planung der Anlagen unter Berücksichtigung des flexiblen Energiebedarfs und der variablen Verfügbarkeit der Ressource notwendig. Da sich diese zwei Faktoren direkt beeinflussen, ist das nur durch eine iterativ gekoppelte Betrachtung möglich. Daher soll eine Kopplung der Systeme 'Ressource' und 'Bedarf' entwickelt werden, um erstmalig ein interdisziplinäres Optimierungs-Tool für die regenerative Kälte- und Wärmebereitstellung durch oberflächennahe Geothermie aufzubauen. Um die hohe Dynamik und Diversität der Systeme realgetreu zu simulieren, sind effiziente Kopplungs-Algorithmen notwendig. Das Tool kann eine 'Leuchtturmfunktion' für das Management regenerativer Energie in Städten einnehmen und i) durch den flächenübergreifenden Ansatz die Genehmigungspraxis vereinfachen und so Hürden für die Umsetzung von Anlagen verringern, ii) ungenutztes geothermisches Potenzial in der Stadt aufzeigen, iii) höhere Sicherheit für die Planung von Anlagen erreichen und so ihre ökonomische und ökologische Effizienz steigern. Dies maximiert die Nutzung des geothermischen Potenzials, erhöht den Anteil an regenerativer Wärme- und Kältebereitstellung in der Stadt und reduziert THG-Emissionen.
Der urbane Raum hat aufgrund des besonderen Klimas und seiner engen Bedarfs- und Infrastruktur bei der Energieversorgung und dem Klimaschutz eine herausragende Rolle. Gleichzeitig besitzt die oberflächennahe Geothermie in vielen Städten ein hohes Potenzial und könnte dort einen bedeutenden Teil der Heiz- und der steigenden Kühllasten decken. In der Praxis weist die geothermische Nutzung eine dezentrale Anlagenverteilung auf, die auf den Bedarf des einzelnen Nutzers ausgelegt ist. Das verfügbare Potenzial wird nicht standortübergreifend auf der Basis eines weiträumigeren Energiebedarfs beurteilt, wie es z.B. für Stadtviertel oder Quartiere möglich wäre. Das hat zur Folge, dass nur ein Bruchteil der Ressource effizient genutzt wird. Um dies zu verbessern, ist eine optimierte Planung der Anlagen unter Berücksichtigung des flexiblen Energiebedarfs und der variablen Verfügbarkeit der Ressource notwendig. Da sich diese zwei Faktoren direkt beeinflussen, ist das nur durch eine iterativ gekoppelte Betrachtung möglich. Daher soll eine Kopplung der Systeme 'Ressource' und 'Bedarf' entwickelt werden, um erstmalig ein interdisziplinäres Optimierungs-Tool für die regenerative Kälte- und Wärmebereitstellung durch oberflächennahe Geothermie aufzubauen. Um die hohe Dynamik und Diversität der Systeme realgetreu zu simulieren, sind effiziente Kopplungs-Algorithmen notwendig. Das Tool kann eine 'Leuchtturmfunktion' für das Management regenerativer Energie in Städten einnehmen und i) durch den flächenübergreifenden Ansatz die Genehmigungspraxis vereinfachen und so Hürden für die Umsetzung von Anlagen verringern, ii) ungenutztes geothermisches Potenzial in der Stadt aufzeigen, iii) höhere Sicherheit für die Planung von Anlagen erreichen und so ihre ökonomische und ökologische Effizienz steigern. Dies maximiert die Nutzung des geothermischen Potenzials, erhöht den Anteil an regenerativer Wärme- und Kältebereitstellung in der Stadt und reduziert THG-Emissionen.