Hintergrund: Obwohl Nanopartikel und Kolloide (NPC) als Vektoren für P-Verluste und P-Neuverteilungen in Waldsystemen fungieren, fehlen grundsätzlichen Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen steuernden Umweltfaktoren und dem Schicksal, Transport und der zusammensetzung von NPC und ihrer P-Beladung. Wir postulieren, dass hydrologisch bedingte NPC-Verluste und -umverteilungen eine dreifache Gefahr für das langfristige biogeochemische Recycling von P in Waldökosystemen und damit die Ökosystemernährung darstellen. Projektziel: Aufklärung der Bedeutung und Steuerung von NPC-Verlusten und -umverteilungen für die langfristige Effizienz des P-Recycling in Waldökosystemen. Projekt-Hypothesen: Mobile Kolloide in Waldökosystemen entstammen hauptsächlich dem organischen Oberboden (alle WPs), (ii) Laterale Flüsse vom kolloidalen P während Starkregenereignissen begrenzen langfristig die maximale P-Wiederverwertungseffizienz von Waldökosystemen (WP1), (iii) P ist überwiegend mit organischen Kolloiden assoziiert und größtenteils bioverfügbar, was eine weitere Limitierung der P-Wiederverwertung im Wald darstellt (WP2), (iv) Die Kolloidverlagerung in Wäldern führt zu P-reichen und P-armen Stellen (laterale Umverteilung) bzw. zu einem P-Transfer aus oberflächennahen organischen Horizonten zum mineralischen Unterboden und damit zu einer P-Festlegung in diesem Horizont (WP3), und (v) Abnehmende atmosphärische Einträge von organischen Säuren und Kalkung erhöhen den pH Wert und reduzieren das austauschbare bzw. gelöste Al3+ im Waldoberboden, was die Mobilisierung bzw. den Verlust von kolloidalem P fördert (WP4). Methodik: Wir werden die Konzentration und Zusammensetzung von Kolloiden in den Wasserproben i) aus den Streulysimetern, ii) aus dem lateralen Fluss in Bodeneinschnitte (trenches) und iii) aus den Oberläufen von Bächen an den Versuchsstandorten in Bad Brückenau, Conventwald, Vessertal und Mitterfels bestimmen. Die Kolloide werden mittels Feld Fluss Fraktionierung fraktioniert bzw. isoliert und in Kombination mit ICP-MS, TOC und TN Analyse, sowie TEM gekoppelt mit Energiedispersiver Röntgenspektroskopie charakterisiert. Aufgaben/Arbeitspakete: WP1: Entnahme von Wasserproben aus dem lateralen Fluss in Bodeneinschnitten (trenches) (mit Puhlmann/Weiler und Julich/Feger). Entsprechend unserer Hypothese sollte die Gesamtmenge von NPCs aus präferenziellen Fließwegen, dem lateralen Fluss und den Oberläufen der freigesetzten Menge aus der organischen Bodenoberschicht gleich sein. WP2: Untersuchung der Bioverfügbarkeit der NPC aus dem 'interflow' und den Oberläufen durch Inkubationsexperimente mit Enzymen um Phosphatester und Inositol-Phosphate nachzuweisen (mit Kaiser/Hagedorn/Niklaus). (Text gekürzt)
Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, die interspezifische Diversität von Ektomykorrhizapilzen (EcM) für die Phosphoraufnahme und Ernährung von Bäumen in Pakquirierenden und P-rezyklierenden Ökosystemen zu untersuchen. Der Fokus wird auf der Buche als einer ektomykorrhizalen Hauptbaumart dieser Ökosysteme liegen. Folgende Punkte sollen adressiert werden:(i) Die Pilzgesellschaften P-akquirierender und -rezyklierender Ökosysteme unterscheiden sich, weil in dem ersten Fall P mit Hilfe organischer Exsudate aus Mineralien gelöst werden muss und im zweiten Fall P mit Hilfe saprophytischer Enzyme aus der organischen Materie freigesetzt werden muss, um pflanzenverfügbar zu sein. Um diese Hypothese zu prüfen, werden Pilze in verschiedenen Bodenkompartimenten und Wurzel-assoziierte Pilze mittels Hochdurchsatzsequenzierung erfasst und funktionalen Gruppen zugeordnet. Die aktive EcM Gesellschaft wird durch Kombination von Morphotyping und ITS Sequenzierung quantifiziert. Die Pilzprofile werden in Relation zu Bodenparametern, mikrobieller Aktivität und sekretierten Phosphatasen und Oxalat-produzierenden EcM Aktivitäten analysiert.(ii) Der zeitliche Verlauf des P Bedarfs und der P Aufnahme in Relation zu Phänologie und saisonalen Veränderungen der EcM Gesellschaft ist nicht bekannt. Durch Applikation von radioaktivem Phosphat zu verschiedenen wichtigen Zeitpunkten wie Blattaustrieb, früher Sommer, Spätsommer, Herbst und Winter soll die Aufnahme und pflanzeninterne Allokation von P bestimmt werden. Dabei wird auch die P-Akquisition der EcM Gesellschaft spezifisch erfasst und ihre enzymatischen Aktivitäten untersucht. Des Weiteren werden Biomasse der Pflanze und Morphologie des Wurzelsystems, Gesamt-P sowie der Einbau von P in freie Mikroben untersucht. Mit Hilfe dieser Daten soll ein Modell für die Aufnahme und Allokation von P in Relation zu ektomykorrhizaler, mikrobieller und pflanzlicher Aktivität entwickelt werden.(iii) Um die Beiträge spezifischer EcM für die P Aufnahme zu erfassen, soll eine neue Methode für zeitlich und räumlich aufgelöste Flussmessungen von radioaktivem P etabliert werden. Nach Installation und Kalibrierung der Messanlage mit Hilfe einfacher Modellpflanzen (Pappel), sollen die Beiträge unterschiedlicher EcM Arten für die P Aufnahme und Translokation an jungen Buchen untersucht werden. Dies Daten sollen zur Verbesserung des obigen Modells genutzt werden. Insgesamt werden diese Untersuchungen einen wichtigen Beitrag zur Rolle der EcM Diversität im P Zyklus unterschiedlich P versorgter Ökosysteme liefern.
Zielsetzung: Unser Wirtschaftssystem ist auch im 21. Jahrhundert noch stark an die Verfügbarkeit fossiler Rohstoffe gebunden, mit negativen Auswirkungen auf Umwelt und Klima. Deshalb ist es in Europa ein erklärtes Ziel, die biobasierten Wirtschaftszweige zu unterstützen und stetig auszubauen. Die Nutzung von Holz und Holzprodukten ist eine der zentralen Komponenten für eine biobasierte Wirtschaftsentwicklung, auch dank der umfangreichen Holzressourcen der Europäischen Union. Innerhalb dieses Szenarios fokussiert das Projekt READiStrength (Ressourceneffiziente und datengetriebene intelligente Festigkeitssortierung für Rund- und Schnittholz) auf Holzprodukte für die Bauwirtschaft, insbesondere auf Konstruktionsholz und Brettschichtholz. Bislang stützt sich die Baubranche vorwiegend auf Fichtenholz, mit kleineren Anteilen an Tanne, Kiefer und weiteren Nadel- und Laubhölzern. Der Klimawandel bringt es jedoch mit sich, dass sich die Wuchsbedingungen für Fichte insbesondere in Mitteleuropa in den nächsten Jahrzehnten deutlich verschlechtern werden, weshalb die Forstwirtschaft bereits verstärkt auf Mischwälder mit trockenheitsresistenteren Arten wie Tanne oder Douglasie sowie Laubhölzern setzt. Gleichzeitig werden laufend neue holzbasierte Produkte entwickelt, um die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu reduzieren, etwa Holzpellets oder Bioraffinerieprodukte. Dadurch verändert sich in großem Maßstab die Nutzung des Rohstoffes Holz, womit auch ein vermehrter Wettbewerb um die Ressourcen einhergeht. Dies reduziert die Verfügbarkeit von Holz für die Bauwirtschaft, was wiederum die Wirtschaftlichkeit und Konkurrenzfähigkeit des Holzbaus bedroht. Um die Bedeutung von Holz als Baumaterial zu erhalten und weiter auszubauen, sind folgende Maßnahmen notwendig, die somit die Motivation für das Projekt READiStrength sind: 1. Verbreiterung der Holznutzung auf andere Holzarten, die derzeit in den europäischen Wäldern an Bedeutung gewinnen, insbesondere Tanne und Douglasie; 2. Verbesserung der Ressourceneffizienz, so dass bei allen genutzten Holzarten eine hohe Ausbeute an hochfestem Bauholz erzielt werden kann; 3. Präzisierung der Qualitätsbeurteilung schon ab dem Rundholz, um die ungeplante Produktion minderwertigen bzw. ungeeigneten Bauholzes zu verhindern; 4. Verstärkung der Nachhaltigkeit im Holzbau durch vermehrten Fokus auf Produktion qualitativ hochwertigen Materials. Im Lauf der letzten Jahrzehnte hat sich die Holzwirtschaft zu einem technologieintensiven Wirtschaftszweig entwickelt, so dass der Einsatz präziser, hocheffizienter Maschinen und die Verfügbarkeit immer genauerer und umfangreicherer Daten zur Holzqualität Teil des Tagesgeschäfts geworden sind. (Text gekürzt)
Mit den Energiedaten legt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Daten und Fakten zur weltweiten Verfügbarkeit, der Förderung sowie zum Import und Export von Energierohstoffen vor. Dies umfasst Daten zu fossilen Energierohstoffen und zu erneuerbaren Energieträgern. Die Datentabellen (Energiedaten) werden jährlich herausgegeben und hier wie gewohnt kostenfrei zum Download angeboten. Die veröffentlichten Datensätze zur Situation bei den erneuerbaren Energieträgern einschließlich Geothermie und Wasserstoff, sowie bei den Energierohstoffen Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffen und Kohle mit Stand Ende 2022 sind ein klassifiziertes und bewertetes Extrakt der Energierohstoff-Datenbank der BGR. Neben der Abschätzung des geologischen Inventars an Energierohstoffen mit belastbaren Aussagen zu Reserven und Ressourcen werden die Energiemärkte bezüglich der weltweiten Entwicklung von Produktion, Export, Import und Verbrauch betrachtet. Die Energiedaten dienen der rohstoffwirtschaftlichen Beratung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft sowie der Öffentlichkeit.
Mit den Energiedaten legt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Daten und Fakten zur weltweiten Verfügbarkeit, der Förderung sowie zum Import und Export von Energierohstoffen vor. Dies umfasst Daten zu fossilen Energierohstoffen und zu erneuerbaren Energieträgern. Die Datentabellen (Energiedaten) werden jährlich herausgegeben und hier wie gewohnt kostenfrei zum Download angeboten. Die veröffentlichten Datensätze zur Situation bei den erneuerbaren Energieträgern einschließlich Geothermie und Wasserstoff, sowie bei den Energierohstoffen Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffen und Kohle mit Stand Ende 2020 sind ein klassifiziertes und bewertetes Extrakt der Energierohstoff-Datenbank der BGR. Neben der Abschätzung des geologischen Inventars an Energierohstoffen mit belastbaren Aussagen zu Reserven und Ressourcen werden die Energiemärkte bezüglich der weltweiten Entwicklung von Produktion, Export, Import und Verbrauch betrachtet. Die Energiedaten dienen der rohstoffwirtschaftlichen Beratung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft sowie der Öffentlichkeit.
Mit den Energiedaten legt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Daten und Fakten zur weltweiten Verfügbarkeit, der Förderung sowie zum Import und Export von Energierohstoffen vor. Dies umfasst Daten zu fossilen Energierohstoffen und zu erneuerbaren Energieträgern. Die Datentabellen (Energiedaten) werden jährlich herausgegeben und hier wie gewohnt kostenfrei zum Download angeboten. Die veröffentlichten Datensätze zur Situation bei den erneuerbaren Energieträgern einschließlich Geothermie und Wasserstoff, sowie bei den Energierohstoffen Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffen und Kohle mit Stand Ende 2021 sind ein klassifiziertes und bewertetes Extrakt der Energierohstoff-Datenbank der BGR. Neben der Abschätzung des geologischen Inventars an Energierohstoffen mit belastbaren Aussagen zu Reserven und Ressourcen werden die Energiemärkte bezüglich der weltweiten Entwicklung von Produktion, Export, Import und Verbrauch betrachtet. Die Energiedaten dienen der rohstoffwirtschaftlichen Beratung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft sowie der Öffentlichkeit.
Beton ist ein unverzichtbarer Baustoff, ohne den es nicht gelingt, systemrelevante Bauwerke in tragfähiger und dauerhafter Art und Weise zu errichten. Bei der Herstellung von Zement als Bindemittel werden jedoch große Mengen thermischer Energie benötigt und prozessbedingt erhebliche Mengen Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Der bisher maßgebliche verfolgte Ansatz, Zement anteilig durch Betonzusatzstoffe (z.B.Flugasche) auszutauschen, stößt jedoch aufgrund ihrer in Zukunft eher sinkenden Verfügbarkeit an seine Grenzen. Das Ziel dieses Forschungsantrags umfasst daher die Entwicklung eines neuartigen reaktiven Betonzusatzstoffs, der durch eine thermomechanische Aufbereitung aus rezykliertem Betonbruch gewonnen werden soll. Hierfür wird die gesamte Prozesskette von der Rohstoffverfügbarkeit über die prozesstechnischen Randbedingungen der Betonzusatzstoffherstellung im Labor sowie kurz- und langzeitige Bindemittel- und Betoneigenschaften, die Produkt- und Bauteilherstellung im Technikumsmaßstab bis hin zur Ökobilanzierung untersucht. Der Verbundpartner Mineral- und Betonlabor GmbH (mbl) führt die Entwicklung von Betonrezepturen, in einem weiteren Schritt von spezifischen Transportbetonrezepturen unter Verwendung des reaktiven Betonzusatzstoff durch. Des Weiteren wird für die Verifizierung der Entwicklung ein Demonstratorbauteil hergestellt, an dem Festbetonuntersuchungen durchgeführt werden können. Für mbl steht die Entwicklung von Prüfmethoden für die Detektierung geeigneter Ausgangsmaterialien (Brechsande) und die Entwicklung praxisgerechter Betonzusammensetzungen mit dem reaktiven Betonzusatzstoff im Vordergrund. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse in der Charakterisierung und Untersuchung von Brechsanden kann mbl für die Weiterentwicklung von Betonen auch unter Verwendung anderer Ausgangsstoffe anwenden.
Die Energiewende ist rohstoffintensiv. Unser Hauptziel ist zu untersuchen wie sich die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe - und deren Versorgungsrisiko und Recycling-Potenzial - auf mögliche Umsetzungspfade für die deutsche Energiewende auswirkt. Zu diesem Zweck werden die Rohstoffverfügbarkeiten sowie die Rohstoffanforderungen von Energietechnologien in ein Energiesystemmodell integriert, um aus Rohstoffbedarfssicht nicht realisierbare Pfade verwerfen und robuste Pfade identifizieren zu können. Genauer gesagt, wird der prospektive Rohstoffbedarf in einem Modell für die Ausbauplanung explizit modelliert (endogenisiert). Es kann erwartet werden, dass die sich aus der Modellierung ergebenden Energiesysteme resilienter beispielsweise gegenüber gestörten Lieferketten sind, wenn die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe Modellentscheidungen beeinflusst. Dabei wird das Design des Energiesystems nicht nur auf die zu erwartenden Versorgungskosten, sondern im Zuge einer Mehrzieloptimierung auch bezüglich Versorgungsrisiko und die Rohstoffkritikalität ausgelegt. Dieser Aspekt ist von besonderer Relevanz, da Optimierungsmodelle demzufolge so weiterentwickelt werden, dass deren Zielfunktion erstmals das Zieldreieck der Energieversorgung aus Kosteneffizienz, Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit widerspiegelt. Um die Rechenlast einer solch komplexen Planungsaufgabe in einem angemessenen Rahmen zu halten, ist die Entwicklung einer intelligenten Methode zur Erforschung von Kompromisslösungen (Pareto-Fronten) zentraler Teil des Vorhabens. Weiterhin wird ein visuelles Analysewerkzeug entwickelt und angewendet, um Entscheidungsprozesse von Stake-holdern bei solch hochdimensionalen Problemen zu verbessern.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 404 |
| Europa | 7 |
| Global | 1 |
| Kommune | 2 |
| Land | 47 |
| Weitere | 6 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 147 |
| Zivilgesellschaft | 9 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 375 |
| Text | 26 |
| Umweltprüfung | 18 |
| unbekannt | 15 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 57 |
| Offen | 375 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 394 |
| Englisch | 87 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 3 |
| Bild | 4 |
| Datei | 4 |
| Dokument | 33 |
| Keine | 220 |
| Webseite | 189 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 394 |
| Lebewesen und Lebensräume | 378 |
| Luft | 210 |
| Mensch und Umwelt | 434 |
| Wasser | 165 |
| Weitere | 426 |