Das Projekt "Der Einfluss der Thermoosmose auf Gaswechsel und physiologische Leistungen der Wurzeln von Baeumen feuchter Standorte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Biozentrum, Botanisches Institut durchgeführt. Der thermoosmotische Gastransport in Pflanzen ist ein von Sonnenenergie getriebener physikalischer Prozess, der zu einer Ventilation des Pflanzenkoerpers fuehrt und die Sauerstoffversorgung der im anaeroben Boden der Feuchtgebiete wachsenden Pflanzenorgane verbessert. Nach den im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojekts gewonnen Befunden kann als gesichert angesehen werden, dass der thermoosmotische Gastransport ein wichtiger Anpassungsmechanismus der Baeumen und krautigen Pflanzen an das Wachstum in wassergesaettigten, unzureichend beluefteten Boeden darstellt und die Vitalitaet der unterirdischen Organe positiv beeinflusst. An Baeumen der Feuchtgebiete und Wasserpflanzen des Schwimmblattguertels konnte jetzt gezeigt werden, dass die verbesserte O2-Versorgung die Abwehrkraft der Wurzeln gegenueber Radikalen verstaerkt, die Energieversorgung der Gewebe und die Naehrsalzaufnahme durch die Wurzeln steigert sowie die Adventivwurzelbildung foerdert. Nachteilig wirkt sich dagegen fuer die Pflanzen aus, dass auch schaedliche Schwermetallionen aus belasteten Gewaessern und SO2 bei Immisionsbelastung vermehrt aufgenommen wird und messbare Schaeden hervorruft. Die Naehrsalz- und Energieversogung ist eine wichtige Vorraussetzung fuer das Wachstum von Pflanzen und wird durch den thermoosmotischen Gastransport deutlich gesteigert. Dem physikalischen Prozess der Thermoosmose kommt deshalb neben der Photosynthese eine bisher deutlich unterschaetzte Bedeutung in der Ausnutzung von Sonnenenergie durch Pflanzen fuer die Produktion von Biomasse zu.
Das Projekt "Gewässergütesimulation und gutachterliche Stellungnahme zur Prognose der Wasserqualität im und unterhalb des geplanten HRB Straßberg im Einstaufall" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Institut für Grundbau-, Abfall- und Wasserwesen, Abteilung Bauingenieurwesen, Lehr- und Forschungsgebiet Wasserwirtschaft und Wasserbau durchgeführt. Für die Verbesserung des Hochwasserschutzes im Einzugsgebiet der Selke soll ein Hochwasserrückhaltebecken ohne Dauerstau ( Grünes HRB ) errichtet werden. Aus den wasserwirtschaftlichen Berechnungen geht hervor, dass im Einstaufall und in Abhängigkeit von der Jährlichkeit eine Stauhöhe von bis zu 16 Metern, eine überstaute Fläche von bis zu 40 ha und ein Volumen von bis zu 3 Mio. m erreicht werden kann. Damit erreicht das HRB auch aus der Sicht der Gewässergüte vorübergehend Talsperrencharakter. Die maximale Einstaudauer kann dabei bis zu 16 Tage andauern. Die Dynamik bzw. der zeitliche Ablauf des Einstaus hängt von der Zuflussganglinie und der Steuerung ab. Während dieser Einstauzeiten laufen biologische und biochemische Reaktionen im Wasserkörper und am Gewässergrund ab, die für ein Fließgewässer untypisch sind. Dies liegt daran, dass der Wasserkörper nach einigen Tagen eine stabile Schichtung erreicht und dass so der Sauerstoffzehrung im Tiefenwasser keine ausreichende Belüftung über die Wasseroberfläche gegenübersteht. Bei lang anhaltendem Überstau kann gegebenenfalls der Sauerstoff im Wasserkörper des Hochwasserrückhaltebeckens auf unzulässig niedrige Werte aufgezehrt werden. Beim Ein- und Abstau des HRB besteht daher prinzipiell die Möglichkeit der nachteiligen Beeinflussung des ökologischen Zustandes des Unterwassers. In diesem Forschungsprojekt sollte das Ausmaß dieser möglichen Belastung abgeschätzt werden. Wegen der Zeitdauer des Einstaus, die zwar deutlich länger ist als der Hochwasserzeitraum selbst, aber noch nicht zu Verhältnissen eines stationären Dauerstaus führt, wurde eine dynamische Betrachtung mit Zeitschritten auf Tages- und Stundenbasis durchgeführt. Dabei sollten sowohl die Reaktionsgeschwindigkeiten der biochemischen Abläufe in Abhängigkeit vom Bewuchs, die mögliche hydrodynamisch bedingte Vermischung als auch Szenarien unterschiedlicher meteorologischer Randbedingungen, insbesondere bestehend aus Strahlung, Wärme und Wind, betrachtet werden.