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Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, SynErgie3: Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

Klimaresilientes Odenthal

Zielsetzung: Der Klimawandel stellt ländliche Gemeinden in Mittelgebirgen vor spezielle Herausforderungen bezüglich des Wasserressourcenmanagements. Die Ereignisse im Sommer 2021 haben gezeigt, dass auch der ländliche Raum nicht hinreichend auf Hochwasser- und Starkregenereignisse vorbereitet ist. Gleichzeitig haben die Dürrejahre 2018 und 2019 erhebliche Auswirkungen auf die Forst- und Landwirtschaft gehabt. Dies unterstreicht den dringenden Bedarf an Konzepten der Klimaanpassung, die eng mit der Landnutzung verknüpft sind. Die Gemeinde Odenthal im Dhünntal des Bergischen Landes war vom Starkregenereignis 2021 stark betroffen und konnte einschlägige Erfahrungen sammeln. Die geo-morphologischen Verhältnisse, insbesondere die Hanglage und Bodenqualität, beeinflussen die Wasserrückhaltung erheblich und sorgen für eine geringe Versickerungsfähigkeit, wodurch Niederschlagswasser aufgrund der geringen Untergrunddurchlässigkeit größtenteils oberirdisch abfließt. Gleichzeitig führt der hohe Nutzungsdruck auf die wenigen verfügbaren ebenen Flächen - oft in Auengebieten - zu Nutzungskonflikten zwischen verschiedenen Akteuren. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, müssen nachhaltige Strategien zur Wasserspeicherung und -bewirtschaftung der Flächen entwickelt und genutzt sowie Interessenkonflikte aufgelöst werden. Unter Einbeziehung der Bürger*innen und in Zusammenarbeit mit der Wissenschaft, vertreten durch die TH Köln, soll nun eine wasserkompetente und klimaangepasste Siedlungsentwicklung in einer Mittelgebirgsregion geschaffen werden. Ziel ist es, durch partizipative Ansätze die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit - Wirtschaft, Soziales und Ökologie - zu stärken und die Akzeptanz der entwickelten Maßnahmen zu sichern. Die Gemeinde Odenthal wird zur Modellgemeinde und zum Reallabor für den innovativen Projektansatz und spielt eine zentrale Rolle im Modellflussgebiet Dhünn des :aqualon e.V.. In enger Zusammenarbeit mit allen Akteur*innen werden Strategien und Maßnahmen entwickelt, die den gesamten Wasserkreislauf, die Risiken des Klimawandels und die Gewässerökologie berücksichtigen. Ziel ist es, neue Wasser-Raum-Konzepte zu schaffen, die den Schutz der Gewässer fördern und die Klimaresilienz der Gemeinde stärken. Das Projekt schafft die Voraussetzungen für ein direkt anschließendes Umsetzungsprojekt, bei dem die gemeinsam entwickelten Lösungen von allen beteiligten Akteur*innen getragen und umgesetzt werden, um Odenthal als klimaresiliente Gemeinde zu etablieren.

Living Lab Regenerative: Landwirtschaft und Agroforstwirtschaft in der Slowakischen Republik

Zielsetzung: Die Slowakei, ein Agrarland, durchlief während des kommunistischen Regimes eine Entwicklung hin zu Großgrundbesitzern, die das Land in Form von Monokulturen auf Landblöcken von oft über 150 Hektar intensiv bewirtschafteten. Die intensive Bodenbearbeitung, der Einsatz von Pestiziden und Mineraldüngern in diesen Monokulturen beeinträchtigen die Bodenqualität und schaffen Raum für die negativen Auswirkungen des Klimawandels. Die Einführung regenerativer Landwirtschaft, einschließlich Agroforstwirtschaft, kann dazu beitragen, diese negativen Phänomene zu mildern und die Artenvielfalt der Umwelt zu erhöhen. Dies stellt eine bedeutende Innovation für die Entwicklung einer nachhaltigen Landwirtschaft in der Slowakei dar. In Anbetracht der aktuellen Klimakrise ist es von großer Bedeutung, dass der Einsatz regenerativer landwirtschaftlicher Methoden zu einer dauerhaften Verringerung des organischen Kohlenstoffverlustes im Boden führt und die Humifizierung des Bodens erhöht, was zu einem Anstieg des Kohlenstoffs im Boden führt. Obwohl es bereits erste praktische Erfahrungen mit regenerativer Landwirtschaft in der Slowakei gibt, sind diese sehr begrenzt und unzureichend. Im institutionellen und gesetzlichen Rahmen sowie in der Ausbildung fehlt es praktisch an Unterstützung für regenerative Landwirtschaft. Das Hauptziel des geplanten Projekts besteht daher darin, die breitere Anwendung der regenerativen Landwirtschaft und Agroforstwirtschaft in der Slowakei zu fördern. In der ersten Phase sollen Aktivitäten durchgeführt werden, die darauf abzielen, Informationen zu sammeln, Lehrmaterialien vorzubereiten und das verfügbare professionelle und wissenschaftliche Wissen über Agroforstwirtschaft und regenerative Landwirtschaft zu verbreiten. Darauf aufbauend wird eine Datenbank mit Unternehmen erstellt, die in der Slowakei tätig sind und bereit sind, gemeinsam mit anderen Landwirten, Studenten und der Fachöffentlichkeit Innovationen, neues Wissen und Beispiele guter Praxis in der regenerativen Landwirtschaft auszutauschen. Anschließend erfolgt die Einrichtung eines lebenden Labors (Living Lab), in dem die Verfahren der Agroforstwirtschaft und der regenerativen Landwirtschaft kombiniert werden. Die Einzigartigkeit und der Innovationswert des Projekts liegen in der Kombination von Umsetzung von Innovationen in die Praxis, Bildung und wissenschaftlicher Forschung zu regenerativen Landwirtschafts- und Agroforstmethoden an einem Ort.

Soziale Innovationen im Bereich Bauen, Wohnen und Stadtentwicklung, Teilprojekt: Soziale Innovation in Wuppertal

Untersuchung der Wirkung der Dachbegrünung Leipziger Fahrgastunterstände auf das Mikroklima und die Biodiversität sowie Entwicklung von Begrünungsstrategien in einem Reallabor - Fahrgastunterstände Leipzig Reallabor

Zielsetzung: Mit der Einführung moderner Fahrgastunterstände in Leipzig wurde ein erster Schritt in Richtung klimagerechter Stadtgestaltung getan. Allerdings blieb bislang weitgehend unbeantwortet, inwieweit diese Strukturen mit Dachbegrünung tatsächlich zur Verbesserung des Mikroklimas und zur Förderung der urbanen Biodiversität beitragen. Erste Forschungsarbeiten und lokale Beobachtungen deuten darauf hin, dass Standortfaktoren wie Beschattung, Bebauungsdichte oder umliegende Vegetation erheblichen Einfluss auf die Vegetationsentwicklung und die Funktionalität der begrünten Dächer nehmen. Gleichzeitig zeigen Erfahrungen aus anderen Städten wie Hamburg, dass begrünte Haltestellen wertvolle Rückzugsräume für Insektenarten bieten können. Vor diesem Hintergrund nimmt das Vorhaben „FaGULab - Fahrgastunterstände Leipzig Reallabor“ eine bestehende Wissenslücke in den Blick: Es fehlen belastbare Daten zur ökologischen Wirksamkeit der bereits umgesetzten Dachbegrünungen in Leipzig sowie zur Frage, wie Pflege, Nachsteuerung und Standortanpassung gestaltet sein müssten, um die Wirksamkeit dieser kleinen grünen Infrastrukturelemente langfristig zu sichern. Zudem ist bislang unklar, welche wirtschaftlichen und sozialen Potenziale ein zivilgesellschaftlich unterstützter Pflege- und Erhaltungsansatz bieten könnte - beispielsweise durch Patenschaften oder Bildungspartnerschaften. Ziel des Projekts ist es daher, in einem transdisziplinären Ansatz datenbasierte Erkenntnisse über ökologische, soziale und ökonomische Effekte begrünter Fahrgastunterstände zu gewinnen. Dabei sollen Schüler:innen, Wissenschaftler:innen, Verwaltungsakteur:innen und zivilgesellschaftliche Gruppen gemeinsam in einem Reallaborformat kooperieren. Zunächst stehen schulische Arbeitsgemeinschaften im Mittelpunkt, in denen Jugendliche unter fachlicher Anleitung Daten erheben, Biodiversität erfassen und Messreihen durchführen. Im Anschluss wird in einem Reallabor gemeinsam mit weiteren Mitwirkenden eine Strategie für eine nachhaltige Stadtbegrünung entwickelt. Das Projekt zielt darauf ab, begrünte Haltestellen nicht nur als technische Infrastruktur, sondern als ökologische Lernorte und Experimentierfelder zu begreifen - mit der Vision, dass jede begrünte Fläche zählt. Langfristig sollen daraus Handlungsempfehlungen für eine wirksamere, insektenfreundlichere und sozial tragfähige Umsetzung städtischer Begrünungsmaßnahmen abgeleitet und idealerweise in das Verwaltungshandeln integriert werden.

Kampf gegen Leerstand: Belebt nachhaltiger Konsum Innenstädte?

<p> <p>Wie lassen sich Stadtzentren als Orte des nachhaltigen Konsums gestalten und dabei leerstehende Immobilien beleben? Dieser Frage sind Forschende im Auftrag des Umweltbundesamtes im Projekt „Stadtzentren als Orte nachhaltigen Konsums gestalten“ (SONa) nachgegangen. Die Ergebnisse zeigen: Nachhaltige Entwicklung von Innenstädten braucht einen ganzheitlichen Ansatz und neue politische Instrumente.</p> </p><p>Wie lassen sich Stadtzentren als Orte des nachhaltigen Konsums gestalten und dabei leerstehende Immobilien beleben? Dieser Frage sind Forschende im Auftrag des Umweltbundesamtes im Projekt „Stadtzentren als Orte nachhaltigen Konsums gestalten“ (SONa) nachgegangen. Die Ergebnisse zeigen: Nachhaltige Entwicklung von Innenstädten braucht einen ganzheitlichen Ansatz und neue politische Instrumente.</p><p> <p>Leere Geschäfte, fehlende Besucher*innen und drängende Fragen nach klima- und Umweltschutz: Innenstädte stehen vor großen Herausforderungen. Gleichzeitig wächst der Anspruch, urbane Räume und vor allem Stadtzentren als Orte mit hoher Aufenthaltsqualität, Möglichkeiten der sozialen Teilhabe und ökologischer Verantwortung zu gestalten.</p> <p>Vor diesem Hintergrund untersuchten Forscherinnen des Wuppertal Institutes im transdisziplinären Forschungsprojekt „Stadtzentren als Orte nachhaltigen Konsums gestalten“ (SONa) am Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>), welche Rolle nachhaltige Konsumangebote bei der Transformation von Innenstädten spielen können. Ziel war es, Maßnahmen zu entwickeln und zu testen, mit denen sich Leerstand beleben lässt und nachhaltige Konsummuster etablieren lassen.</p> <p>Mit Hilfe eines bundesweiten Ideenwettbewerbs wählten die Forschenden drei Pilotprojekte aus, die zur Belebung leerstehender Geschäfte auf nachhaltige Konsumformen wie leihen, mieten, tauschen oder reparieren setzen. Dabei wurden&nbsp;<br>&nbsp;</p> <ul> <li>die Kleidertauschbörse „TauschRausch“ in Schwentinental,<br>&nbsp;</li> <li>ein <a href="https://www.duisburg-business.de/leistungen/city-management">multifunktionaler Pop-up Store „Nachhaltig made by Duisburg“</a><br>&nbsp;</li> <li>und ein <a href="https://www.zukunftshaus-wuerzburg.de/">nachhaltiger Liefer- und Abholservice für das Zukunftshaus Würzburg getestet&nbsp;</a></li> </ul> <p>Im Rahmen des Projekts wurde ein <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/zukunft-innenstadt-nachhaltige-angebote-als">Handlungsleitfaden</a> entwickelt, der die Erkenntnisse der drei Reallabore pointiert darstellt, um andere Kommunen zum Nachahmen anzuregen.<br>&nbsp;</p> <p><strong>Kultur des Experimentierens etablieren: Pilotprojekte als Zwischenetappen für die Innenstadtentwicklung nutzen.</strong></p> <p>Jedes der drei Projekte wurde bei der Umsetzung seiner Idee für nachhaltigen Konsum wissenschaftlich begleitet. Als zentrales Ergebnis zeigt sich: Zwischennutzungen, Realexperimente und Pilotprojekte können den beteiligten Akteuren und Akteurinnen Mut für anstehende Veränderungen machen. Diese Formate entfalten ihr Potential für die notwendige Nachhaltigkeitstransformation besonders dann, wenn sie Menschen vernetzen, deren Interessen berücksichtigen und partizipativ gestaltet werden.</p> <p>Allerdings gibt es auch weiter bestehende Herausforderungen. So ist neben fehlenden Finanzmitteln für solche Projekte und Personalkapazitäten in vielen Städten der Zugang zu leerstehenden Flächen nicht einfach. Daher widmen sich begleitende Ausarbeitungen unter anderem den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/document/Wiederbelebung%20von%20Innenst%C3%A4dten%20nachhaltig%20gestalten.bf__1.pdf">politischen Instrumenten kommunales Vorkaufsrecht und Anmietungsfonds</a>. Es wurden weitere inspirierenden Beispiele zusammengetragen und ein Dokument stellt den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/3521/dokumente/factsheet_how-to_final_bf.pdf">Reallaboransatz</a> vor.<br>&nbsp;</p> <p><strong>Politische Unterstützung ist essenziell</strong></p> <p>Eine nicht-repräsentative Kommunalbefragung zeigt dazu: Anmietungsfonds besitzen ein hohes Potenzial zur Belebung von Innenstädten – sofern diese über ausreichende finanzielle Mittel verfügen. Allerdings spielen soziale und ökologische Kriterien bei der Vergabe bislang selten eine Rolle. Damit bleiben wichtige Potenziale und Gestaltungsmöglichkeiten noch ungenutzt. Es ist daher ratsam, Anmietungsfonds mit klaren Nachhaltigkeitskriterien und entsprechenden Beratungsangeboten zu verknüpfen.</p> <p>Die Ergebnisse des Forschungsprojektes machen deutlich, dass erfolgreiche Innenstadt-Entwicklung eher nicht durch einzelne Maßnahmen entsteht. Vor allem politische Unterstützung, eine enge Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten sowie eine klar benannte Ansprechperson für bestimmte Projekte sind entscheidend für den Erfolg. So lassen sich durch nachhaltige Angebote die Leerstände in Innenstädten oder brachliegende Flächen temporär oder dauerhaft wiederbeleben.</p> <p>Der Abschlussbericht sowie die begleitenden Dokumente sind jetzt online und können <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/stadtzentren-als-orte-nachhaltigen-konsums"><strong>hier</strong></a> eingesehen werden.</p> <p>&nbsp;</p> </p><p>Informationen für...</p>

St. Katharinen klimaneutral bis 2035 - Klimaschutz und Nachhaltigkeit in denkmalgeschützten Kirchen

Zielsetzung: Die denkmalgeschützte Hauptkirche St. Katharinen wurde im Jahr 1274 erstmalig urkundlich erwähnt und zählt zu den ältesten und bedeutendsten Bauwerken der Stadt Hamburg. Klimaschutz und Nachhaltigkeit sind Themen, die St. Katharinen seit vielen Jahren bewegen, so wurde die Kirche 2023 bereits mit dem Gütesiegel Ökoprofit ausgezeichnet. Im Zuge der „Gemeinsamen Klimastrategie für den Ev.-Luth Kirchenkreis Hamburg-Ost“ aus dem Jahr 2023 befasst sich die Kirchengemeinde mit der Frage, wie St. Katharinen bis 2035 klimaneutral werden kann. Eine besondere Herausforderung liegt hierbei in dem Spannungsfeld, dass St. Katharinen ein Denkmal ist, das besondere konservatorische Rahmenbedingungen erfordert und zugleich ein lebendiger Ort der Kirchengemeinde, in dem Gottesdienste, Amtshandlungen und Gemeindefeste stattfinden. Mit ihren großen, öffentlich zugänglichen Innenräumen und Veranstaltungen von klassischen Konzerten bis zu Lasershows ist sie zugleich ein wertvoller Ort für die Zivilgesellschaft und seit vielen Jahren ein fester Bestandteil des Quartierslebens und der Quartiersentwicklung zwischen Hamburger Altstadt und neuer HafenCity. Ziel des Projekts „St. Katharinen - klimaneutral 2035“ ist es, eine modellhafte Klimaschutzstrategie für denkmalgeschützte Großkirchen vorzulegen und mittels eines Klima-Labors, das Studierende des Instituts für Bauklimatik und Energie der Architektur (IBEA) an der Technischen Universität Braunschweig umsetzen, innovative Maßnahmen für eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen in St. Katharinen zu entwickeln, in einem Reallabor auszutesten und zu evaluieren. Neben einer konkreten Umweltentlastung liegt der Fokus hierbei auf einem Low-Tech-Prinzip und der Übertragbarkeit der Maßnahmen auf andere, denkmalgeschützte Großkirchen. Alle Ergebnisse des Projekts fließen in eine Praxishilfe „Klimaschutz und Nachhaltigkeit in denkmalgeschützten Kirchen“ ein. Angesichts der 16.820 unter Denkmalschutz stehenden Kirchen der ev.-luth. Kirche Deutschlands sowie der 22.800 denkmalgeschützten Kirchen der katholischen Kirche Deutschlands ist ein derartiger Leitfaden ein großes Desiderat. Er soll praxisnah und niedrigschwellig sein, so dass er die Kirchengemeinden dazu ermutigt, für Klimaschutz und Nachhaltigkeit ins Handeln zu kommen. Die Praxishilfe wird digital und im Print publiziert sowie über viele Kanäle verbreitet, so dass sie eine große Wirkung entfalten und in zahlreichen Kirchengemeinden zu erheblichen Umweltentlastungen führen kann.

Nutzung städtischer digitaler Zwillinge zur gemeinsamen Schaffung flexibler positiver Energiesysteme für Stadtteile, Teilvorhaben: Projektkoordination und Fallstudie Stuttgart

Bislang gibt es kaum Beispiele, die die von der Bevölkerung betriebene urbane Energiewende hin zu Positive Energy Districts (PEDs) untersuchen. Obwohl verschiedene urbane Energiesimulationstools zur Verfügung stehen, die bei der Planung und Verwaltung von PEDs helfen, ist für Kommunen die Anpassungsfähigkeit hin zu PEDs immer noch ein großes Problem. Dies behindert letztlich den Fortschritt bei der Realisierung von PEDs und erweist sich als großer Engpass bei der Erreichung des ehrgeizigen EU-Ziels, bis 2025 100 PEDs zu errichten. Um diese Lücke zu schließen, wird das Projekt DigiTwins4PEDs innovative Forschungsmethoden und Umsetzungsstrategien anwenden. Diese werden durch einen partizipativen Prozess unterstützt, der die wichtigsten Interessengruppen und Bürger:innen in den Phasen des Co-Designs, der Co-Creation und des Co-Learnings einbezieht, welche innerhalb des Projekts entwickelt, bewertet und iterativ angepasst werden. Im Rahmen von Reallaboren mit verschiedenen Fallstudien werden die Bürger:innen während des gesamten Projekts kontinuierlich einbezogen. So können bürgergetriebene Maßnahmen in Zukunft leichter berücksichtigt und umgesetzt werden, um eine aktive Beteiligung der Verbraucher:innen für ein flexibles Energiemanagement und eine Interaktion zwischen PEDs und dem regionalen Energiesystem zu ermöglichen. Um diesen Prozess der Bürgerbeteiligung zu unterstützen, werden neue Werkzeuge und Methoden unter Verwendung von Urban Digital Twins entwickelt und angepasst, die es den Bürger:innen ermöglichen, die Energie-wende in ihren Gemeinden voranzutreiben und besser informiert Entscheidungen zu treffen. Die HFT mit ihrer langjährigen Erfahrung mit digitalen Zwillingen in Städten, der Entwicklung von städtischen Datenmodellen und städtischen Energiesimulationen ist der Projektkoordinator. Die HFT arbeitet auch eng mit der Stabsstelle Klimaschutz der Landeshauptstadt Stuttgart für die Betreuung der deutschen Fallstudie in Stuttgart zusammen.

Energieoptimiertes Reallabor Jena mittels in Echtzeit skalierbarer Energiespeicher

Auswirkungen physikalisch-ozeanographischer Extremereignisse auf Ökosystemdienstleistungen im Elbe-Ästuar-Küstensystem, Vorhaben: Risikoverständnis, Ökosystemdienstleistungen und Akteurseinbindung

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