Im Fachinformationssystem Waldökologie, Waldverjüngung und Waldpflege werden alle am SBS erfassten Daten und Informationen aus waldbaulichen Versuchsflächensystemen zusammengefasst. Dies betrifft mehrere Teilbereiche des waldbaulichen Versuchswesens, hierfür wurden jeweils spezielle Teilprojekte eines komplexen Datenbanksystems [DATAPOOL] entwickelt. Folgende DATAPOOL - Projekte sind bisher spezifiziert und werden verwendet: - Mikroklima / Waldklima - Waldertrag und Bestandesstruktur - Ökophysiologie Darüber hinaus werden Vegetationsdaten in einem gesonderten Access Datenbankprojekt [VEGETATI] gehalten und bereitgestellt. Insbesondere das komplexe DATAPOOL Projekt ermöglicht die Bereitstellung umfassender Informationen für weitere erforderliche Auswertungsschritte: So sind beispielsweise umfangreiche ertrags- und waldwachstumskundliche Auswertungen der erfassten Versuchsflächen [spez. ertragskundliches Auswerteprogramm] in Abhängigkeit von waldbaulichen Behandlungsvarianten, standörtlichen Unterschieden oder anderen Einflussfaktoren möglich. Darüber hinaus können über die räumliche Darstellung und Auswertung der Bodenvegetations- und Bestandesstrukturen in 2d- und 3d Varianten auf Basis eines CAD-Systems und eines speziellen 'Waldbau-Visualisierungstools auch quantifizierte Strukturanalysen erstellt, Wachstums- bzw. Vitalitätsabhängigkeiten hinsichtlich der Bodenvegetation (Kleinstandort) oder der Bestandesstruktur (Konkurrenz) hergestellt werden. Mit der Verfügbarkeit der digitalen Standortsinformationen wird auch eine Verschneidung mit allen räumlichen/ flächenhaften FGIS - Informationen für spezielle Auswertungszwecke möglich (Schnittstelle zum FGIS). Kombinationen aus ökophysiologischen und mikroklimatischen Daten werden i.d.R. benötigt, um für typische Standortsbedingungen artspezifische/ herkunftsspezifische Umweltabhängigkeiten der Assimilation und Transpiration zu ermitteln - gefundene funktionale Abhängigkeiten gehen in Simulationsmodelle zur umweltabhängigen Berechnung der ökophysiologischen Aktivität der relevanten Arten der Bodenvegetation sowie der Baumarten des Waldumbaus ein. Über die mikroklimatischen Daten der Waldklimastationen stehen i.d.R. auch standortsrepräsentative hochauflösende Jahresdynamiken der Umweltbedingungen (Meteorologie, Bodenfeuchte, Strahlung) aus differenzierten Varianten waldbaulicher Versuche und aus Freiflächenmessungen zur Verfügung. Diese werden eingesetzt, um abgelaufene Umweltbedingungen hinsichtlich relevanter Prozesse im Wald (Wachstum, Vitalität, Schaderreger, Vegetationsentwicklung etc.) beurteilen zu können. Sie sind essentielle Voraussetzung zum 'treiben' von Modellen der Waldentwicklung bzw. des Waldwachstums, des Wasserhaushaltes im Wald oder auch für Modelle hinsichtlich der Schaderregerentwicklung etc.
DISCOVER: Projekt untersucht Einfluss von Strahlung auf die Bildung von Hirntumoren D issecting rad I ation effect S into the C erebellum micr O en V ironm E nt driving tumour p R omotion ( DISCOVER ) DISCOVER ist ein multidisziplinäres Forschungsprojekt zur Untersuchung des Einflusses von ionisierender, also energiereicher Strahlung auf die Entstehung von Hirntumoren nach Niedrigdosisstrahlung. Die Integration hochinnovativer Ansätze soll besonders das Verständnis des Zusammenspiels von Tumorzellen und Zellen der Mikroumgebung bei der Entwicklung von Krebs, der durch Strahlung hervorgerufen wird, verbessern. Mit dem Wissen sollen Modelle zur Risikoabschätzung verbessert werden, die insbesondere im beruflichen und medizinischen Strahlenschutz angewandt werden können. Hintergrund DISCOVER ist ein multidisziplinäres Forschungsprojekt zur Untersuchung des Einflusses von ionisierender – also sehr energiereicher - Strahlung auf die Entstehung von Hirntumoren nach Niedrigdosisstrahlung. Traditionell wird die durch Strahlung hervorgerufene Karzinogenese durch nicht- oder falsch reparierte DNS-Schäden erklärt. Mittlerweile gibt es jedoch Hinweise auf eine essenzielle Beteiligung der Mikroumgebung im Hirn und epigenetischer Änderungen an der Tumorentstehung. Um wirksamere Strahlenschutzstrategien zu entwickeln, besteht ein dringender Bedarf, diese Prozesse und das Zusammenspiel der Mechanismen strahlungsinduzierter Krebserkrankungen besser zu verstehen. Die neuen Erkenntnisse sind für den Strahlenschutz in beruflichen und medizinischen Situationen, in denen Menschen Strahlung ausgesetzt sind, von besonderem Wert. Zielsetzung DISCOVER soll umfassende Einsichten zum Einfluss von Strahlung auf die Bildung von Hirntumoren am Beispiel des Medulloblastoms liefern, indem sowohl die direkten Effekte auf Zielzellen als auch der Einfluss der Mikroumgebung betrachtet werden. Dazu werden folgende Teilziele angestrebt: Identifizierung von molekularen Veränderungen auf DNA , RNA und Proteinebene in Hirngewebe nach In-vivo-Bestrahlung im Mausmodell Aufklärung von Zellkommunikationsprozessen zwischen Tumorinitiationszellen und Mikroumgebung durch Untersuchungen in Ex-vivo-Gewebeschnitten und anderen In-vitro-Modellen Identifizierung von strahlungsinduzierten Signalwegen durch integrative bioinformatische Analysen in exponierten Geweben Mit diesem Wissen sollen Modelle zur Risikoabschätzung verbessert werden, welche insbesondere im beruflichen und medizinischen Strahlenschutz angewandt werden können. Durchführung Das Projekt untersucht von Strahlung hervorgerufene Effekte in Zielzellen und Zellen der Mikroumgebung. Als Beispiel dient die Entstehung von Medulloblastomen in einem Ptch+/- Modellsystem. Dieses System stellt ein etabliertes Modell dar, welches nach Strahlung eine erhöhte Anzahl von Medulloblastomen zeigt. Zudem tritt die Erkrankung nach kürzerer Latenzzeit auf. Untersucht werden direkte Strahleneffekte in Zielzellen, wie z.B. epigenetische und Proteomveränderungen. Ebenso werden systemische Effekte betrachtet. Dazu gehören Zytokinfreisetzung, Änderung in der extrazellulären Matrix und lokale Immuneffekte. Das etablierte Modellsystem wird mit modernsten Multi-Omics-Analysemethoden und daran gekoppelten Bioinformatik-Pipelines untersucht. Ziel ist es, Veränderungen in der Mikroumgebung des Gehirns und die Rolle extrazellulärer Vesikel bei der Entwicklung strahlungsinduzierter Karzinogenese systemisch zu untersuchen – auch unter dem Aspekt der Dosisabhängigkeit. Die Integration hochinnovativer Ansätze und Vergleiche mit klinischen Daten zielen darauf ab, unser Verständnis von strahlungsinduziertem Krebs und seiner potenziellen Auswirkungen erheblich zu verbessern und dieses für die Risikobewertung und die personalisierte Medizin einzusetzen. Die sieben Arbeitspakete Das DISCOVER Projekt setzt sich aus sieben Arbeitspaketen (work packages, WPs) zusammen: WP1: Untersuchung von Veränderungen in der Mikroumgebung des Kleinhirns nach Strahlenexposition WP2: Untersuchung der Strahlungseffekte in Zielzellen und der Mikroumgebung im Kleinhirn WP3: Untersuchung der Auswirkungen von ionisierender Strahlung auf Vorläuferzellen der Granula und deren Mikroumgebung WP4: Identifizierung von bestimmenden Faktoren in strahleninduzierten Signalwegen WP5: Wirkungsweise von extrazellulären Vesikeln und anderen Einflussfaktoren WP6: Koordination und wissenschaftliches Projektmanagement WP7: Ergebnisverbreitung und -verwertung Projektdaten Koordination: Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development (ENEA) Rolle des BfS : PD Dr. Simone Moertl, WR1, Projekt Partner und Leitung eines Arbeitspakets Projektbeginn: 1.3.2024 Projektende: 29.2.2027 Beteiligung: ENEA, National Public Health Center (Hungary), Brookes University Oxford ( UK ), BfS Finanzierung: 1,3 Mio. Euro (davon 63 % aus dem EU Euratom-Programm/PIANOFORTE) Stand: 29.01.2025
Das Projekt "Auswirkungen von variabler solarer Aktivität auf die neutrale exosphärische Wasserstoffdichte der Erde auf Zeitskalen von halben Stunden bis zum solaren Zyklus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Basierend auf 10 Jahren globaler Lyman-a Beobachtungen von TWINS wird vorgeschlagen, in 3D die Variation der neutralen Exosphäre der Erde verursacht von Variabilität der solaren Aktivität (nur Sonnenwind oder UV und beide gemeinsam) auf Zeitskalen von Jahren (solarer Zyklus) über Tage (27 Tage solare Rotation) bis zu Stunden (geomagnetische Stürme) zu untersuchen.Die Exosphäre ist die äußerste Region der Atmosphäre und besteht vor allem aus neutralem Wasserstoff (H). Als Übergang in den interplanetaren Raum spielt sie eine wichtige Rolle für die gesamte Entwicklung der Erdatmosphäre von der urzeitlichen Vergangenheit bis in die Zukunft, z.B. durch Verlust von H aus Oberflächenwasser in den Weltraum. Da unmittelbar der UV-Strahlung und solaren Aktivität ausgesetzt können Space Weather-Ereignisse (wie geomagnetische Stürme) signifikante Effekte auf die neutrale Exosphäre haben. Über die quantitativen Einflüsse und die relevanten physikalischen Prozesse ist bislang nur wenig bekannt.Exosphärische H-Atome streuen resonant solare Lyman-a Strahlung zurück. Die gestreute Intensität ist proportional zur lokalen H-Dichte im optisch dünnen Bereich oberhalb von 3 Re (Erdradien). Die TWINS Daten enthalten einzigartige kontinuierliche exosphärische Lyman-a Messungen in 3D aus 10 Jahren und sind erst teilweise analysiert.Es wird vorgeschlagen, mittels tomographischer und kinetischer Modelle in 3D die dynamische H-Dichtevariationen verursacht durch variierendes Space Weather auf verschiedenen Zeitskalen bei 3-8 Re zu untersuchen.Erstens soll die Entwicklung der H-Dichteverteilung über den solaren Zyklus 2008-2018 in 3D charakterisiert werden, insbesondere wie totale H-Dichte, radiale Profile und regionale Asymmetrien rund um die Erde (polar/äquatorial, Tag/Nacht usw.) an den solaren Zyklus gekoppelt sind.Zweitens soll die hoch dynamische Reaktion auf geomagnetische Stürme erstmals in 3D mit Zeitauflösung von Stunden bis ~30 min auf Basis der einzigartig großen Menge an Stürmen in den TWINS-Daten analysiert werden. Durch Monte Carlo Simulationen sollen beitragende physikalische Mechanismen bestimmt und quantifiziert werden.Drittens wird vorgeschlagen, den alleinigen Einfluss von solaren UV-Variationen bei relativ konstantem Sonnenwind zu untersuchen anhand der solaren 27 Tage UV-Variation sowie eruptiver solare UV-Ausbrüche. Im Fokus stehen hier die Effekte durch periodische und eruptive Variationen des Strahlungsdrucks bzw. der Photoionisation, insbesondere auf orbitierende H-Atome in größeren Distanzen.Die Verfügbarkeit eines 3D H-Dichtemodells mit Berücksichtigung dynamischer Variationen durch veränderliches Space Weather wäre ein großer Fortschritt im Verständnis der neutralen Exosphäre. Es besitzt auch eine große Bedeutung für kommende Missionen zur Erforschung der Magnetosphäre (wie SMILE, LEXI oder STORM) auf Basis von ENA- bzw. Soft Röntgen-Messungen, die zur Invertierung korrekte lokale exosphärische H-Dichten zu einer beliebigen Zeit benötigen.
Das Projekt "Aerosole aus dem asiatischen Monsun in der oberen Troposphäre: Quellen, Alterung, Auswirkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung durchgeführt. Die Asian Tropopause Aerosol Layer (ATAL), eine Schicht mit erhöhtem Aerosolgehalt, tritt jedes Jahr von Juni bis September in 14-18 km Höhe in einem Gebiet auf, das sich vom Mittelmeer bis zum westlichen Pazifik erstreckt. Hinsichtlich der Zusammensetzung der Partikel, sowie ihrer Bedeutung für die Strahlungsbilanz in dieser klimasensitiven Höhenregion bestehen große Unsicherheiten. Die bisher einzigen Flugzeugmessungen aus dem Zentrum der ATAL wurden 2017 im Rahmen der StratoClim Kampagne von Kathmandu aus gewonnen. Dabei entdeckten wir mit Hilfe des Infrarotspektrometers GLORIA auf dem Forschungsflugzeug Geophysica, dass feste Ammoniumnitrat (AN) â€Ì Partikel einen beträchtlichen Teil der Aerosolmasse ausmachen. Diese zählen zu den effizientesten Eiskeimen in der Atmosphäre. Zudem zeigte die gleichzeitige Messung von Ammoniakgas (NH3) durch GLORIA, dass dieses Vorläufergas durch starke Konvektion in die obere Troposphäre verfrachtet wird. Im Rahmen der PHILEAS-Kampagne schlagen wir eine gemeinsamen Betrachtung von atmosphärischen Modellsimulationen und Messungen vor, um die Zusammensetzung, Ursprung, Auswirkungen und Verbleib der ATAL-Partikel zu untersuchen â€Ì insbesondere im Hinblick auf ihre Prozessierung sowie ihren Einfluss auf die obere Troposphäre und die untere Stratosphäre der nördlichen Hemisphäre. Messungen von monsunbeeinflussten Luftmassen über dem östlichen Mittelmeer sowie über dem nördlichen Pazifik werden es uns erlauben, Luft mit gealtertem Aerosol- und Spurengasgehalt zu analysieren und damit die StratoClim-Beobachtungen aus dem Inneren des Monsuns zu komplementieren. Um dabei die wahrscheinlich geringeren Konzentrationen an Aerosol und Spurengasen zu quantifizieren, schlagen wir vor, die GLORIA-Datenerfassung von NH3 und AN u.a. durch die Verwendung neuartiger spektroskopischer Daten zu verbessern. Ferner werden wir die Analyse der GLORIA-Spektren auf Sulfataerosole sowie deren Vorläufergas SO2 auszudehnen. Auf der Modellseite werden wir das globale Wetter- und Klimamodellsystem ICON-ART weiterentwickeln, um die ATAL unter Einbeziehung verschiedener Aerosoltypen (Nitrat, Ammonium, Sulfat, organische Partikel, Staub) zu simulieren â€Ì unter Berücksichtigung der hohen Eiskeimfähigkeit von festem AN. Modellläufe werden durchgeführt, um einerseits einen globalen Überblick über die Entwicklung der ATAL 2023 zu gewinnen und zudem detaillierte, auf die relevanten Kampagnenperioden zugeschnittene, wolkenauflösende Informationen über die Aerosol-Wolken-Strahlungs-Wechselwirkungen zu erhalten. Über die direkte Analyse der PHILEAS-Kampagne hinausgehend wird diese Arbeit die Grundlage für eine verbesserte Analyse von Aerosolparametern aus GLORIA-Beobachtungen früherer und zukünftiger HALO-Kampagnen sowie aus Satellitenbeobachtungen legen. Darüber hinaus wird sie ICON-ART, einem der zentralen Klimamodellsysteme in Deutschland die Simulation von Aerosolprozessen sowie Aerosol/Wolken-Wechselwirkungen im Zusammenhang mit der ATAL ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt: Skalenproblematik bei der Assimilation von passiven L-Band Mikrowellenbeobachtungen von Satelliten in hochaufgelöste gekoppelte Modelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Dieses Projekt analysiert den Nutzen und Wert von passiven L-Band Satellitenbeobachtungen für die Ensemble-basierte Datenassimilation mit vollgekoppelten Erdsystemmodellen für mesoskalige Einzugsgebiete. Modellauflösungen sind dabei typischerweise in der Größenordnung von 100 m für die Landkomponenten und 1 km für die Atmosphärenkomponente des gekoppelten Modells; diese ist viel höher als die der Satellitenbeobachtungen, die typischerweise mehrere 10 Kilometer beträgt. Ensemble-basierte Datenassimilation erfordert die Erzeugung von synthetischen Beobachtungen aus dem Erdsystemmodell heraus mit Hilfe eines Beobachtungsoperators, der dann mit Beobachtungen verglichen wird um das Analyseensemble zu generieren. Da der Modellzustand nicht notwendigerweise alle Informationen enthält, die der Beobachtungsoperator benötigt (dieser ist im Wesentlichen ein Strahlungstransportmodell) muss die fehlende Information aus externen Datenquellen extrahiert werden. Die zentralen Projektziele sind die Weiterentwicklung einen geeigneten Beobachtungsoperators, der es erlaubt Satellitenbeobachtungen im L-Band zu erzeugen, sowie dessen Nutzung für die Datenassimilation mit Hilfe der Terrestrial Systems Modeling Platform (TerrSysMP, Shrestha et al. 2014) gekoppelt mit dem Parallelized Data Assimilation Framework (PDAF, Nerger et al. 2013). Während wir in Phase I hauptsächlich einen flexiblen Beobachtungsoperator erstellt und validiert haben, konzentrieren wir uns in Phase II, neben weiteren Verbesserungen des Operators bezüglich Vegetation und seiner Operationalisierung, auf die eigentliche Datenassimilation. Diese umfasst (a) die Bestimmung des Biases zwischen virtuellen Beobachtungen des Datenassimilationsmodells und solchen des virtuellen wie des realen Einzugsgebietes, (b) Datenassimilationsexperimente zur Quantifizierung des Wertes solcher Beobachtungen auch im Vergleich zu anderen Beobachtungen, sowie (c) Vorverarbeitungs- und Filterungsmethoden um die niedrig aufgelösten Messungen optimal für die Systemzustandsschätzung auszunutzen.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Meteorologie und Klimatologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die solaren Einstrahlungsbedingungen in der Antarktis in Abhängigkeit der Wellenlänge zu untersuchen. Das Projekt soll ein verbessertes Verständnis der besonderen Strahlungsverhältnisse in polaren Regionen der Erde ermöglichen, um die Auswirkungen des zunehmenden Treibhauseffekts und des weiter voranschreitenden Ozonabbaus in Zukunft besser abschätzen zu können. Zur Charakterisierung der Einstrahlung soll ein Messsystem zur Erfassung der spektralen Strahlstärke wie auch der spektralen Bestrahlungsstärke zwischen 290-2500 nm bei verschiedenen Atmosphärenbedingungen konfiguriert werden. Ferner werden Strahldichten in Abhängigkeit des Einfallswinkels modelliert, wobei die bidirektionale Reflektionsfunktion des Untergrunds berücksichtigt werden soll. Die Modellrechnungen dienen der Vorbereitung weiterer Messkampagnen. Aufgrund der Vorerfahrungen in anderen Gebieten der Erde (u.a. in den Hochlagen der Alpen) ist damit zu rechnen, dass insbesondere Wolken und die hohe Schneealbedo in der Antarktis das Strahlungsfeld wesentlich modifizieren.
Das Projekt "Fernerkundung der bodennahen Atmosphaere und der Erdoberflaeche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul Scherrer Institut durchgeführt. Mit Methoden der Fernerkundung sollen physikalische Parameter erfasst werden, die in umweltrelevante Untersuchungen der bodennahen Atmosphaere und der Erdoberflaeche Eingang finden. Fuer flaechendeckende Untersuchungen sind Analysen von Satellitenszenen (z.B. von METEOSAT und NOAA) vorgesehen, wobei die Bestimmung von Oberflaechentemperaturen im Vordergrund steht. Mit Hilfe der dazu notwendigen Strahlungstransportmodelle soll ebenfalls versucht werden, Stoffkonzentrationen in der Atmosphaere zu erfassen. Bei den erdgebundenen Methoden liefert das DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) Stoffkonzentrationen in der Atmosphaere, die ueber eine Weglaenge von einigen Kilometern integriert sind. Fuer die Bestimmung der fuer den Schadstofftransport wichtigen Windgeschwindigkeiten werden sowohl akustische (Sound Detection and Ranging, SODAR) als auch optische Methoden (Szintillationsanemometrie) eingesetzt.
Das Projekt "Verlässliche Prognose von anthropogenem, impulsartigem Unterwasserschall über weite Entfernungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Curtin University Perth, Centre for Marine Science and Technology durchgeführt. Aufbauend auf Vorarbeiten des Autors und der Gastinstitution sollen Modelle zur Vorhersage von Offshore Rammschall beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen und anderen impulshaltigen Unterwasserschallsignalen in beliebigen Umgebungen ermöglicht werden. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines Ausbreitungsmodells für komplexe Umgebungen, welches die gleichzeitige Berücksichtigung von starken Bathymetrieänderungen (sowohl in zwei wie auch in drei Dimensionen) und Böden mit hohen Scheer Geschwindigkeiten ermöglicht. Hauptanwendungsgebiet soll zunächst die Akustik von Offshore Pfahlrammungen sein, bei der vor allem die Entwicklung von geeigneten Modellen zur Verwendung von Schallschutzsystemen im Vordergrund steht. Aufgrund der in weiten Teilen nur sehr ungefähr bekannten Eingangsparameter für die entsprechenden Modelle, vor allem in Bezug auf die Bodenparameter, soll außerdem die Abschätzung der Vorhersagegenauigkeit unter Berücksichtigung weiterer Parameter vertieft werden. Für alle Teilpakete existieren bereits Messdaten, die für eine entsprechende Validierung genutzt werden sollen.
Das Projekt "Einflüsse von Schnee auf Antarktisches Meereis - Fernerkundung (SCASI-RS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Erdsystemwissenschaften, Institut für Meereskunde durchgeführt. Antarktisches Meereis ist üblicherweise mit Schnee bedeckt, folglich bestimmen die Eigenschaften von Schnee die Oberflächeneigenschaften vom Eis und beeinflussen die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean. Die Bildung von Schnee-Eis ist ein weitverbreitetes Phänomen in der Antarktis und trägt maßgeblich zur Eismassenbilanz bei, weit häufiger als in der Arktis. Wissen über die Schneedicke und -dichte wird auch für die Eisdickenbestimmung aus Altimetermessungen benötigt. Bisher stützt sich unser Wissen über Schnee auf antarktischem Meereis hauptsächlich auf einzelne Feldmessungen und Schiffsbeobachtungen. Schneedicke kann aber auch mithilfe von passiven Mikrowellensatelliten (bei Frequenzen von 19 und 37GHz) bestimmt werden, wobei die Validierung und Fehlerquellenbestimmung noch Gegenstand aktueller Forschung sind.In dem Projekt zum Einfluss von Schnee auf antarktisches Meereis (SCASI) versuchen wir den Schnee und seine Verteilung zu quantifizieren sowie die Eigenschaften und die zeitliche Entwicklung darzustellen. Das übergeordnete Ziel ist die Erstellung eines neuen und konsistenten Schneedatensatzes, der unterschiedliche räumliche und zeitliche Skalen umfasst. Um dies zu erreichen und die verschiedenen Skalen von Punkt- bis hin zu Satellitenmessungen zu überbrücken, verbinden wir Feldmessungen und Satellitenfernerkundung mit numerischen Modellen. Ein weitverbreitetes und bewährtes Schneemodel zur Modellierung von alpinem Schnee ist das eindimensionale SNOWPACK Model. Das SCASI Projekt bringt Partner aus der Schweiz und aus Deutschland zusammen um eine Meereis-Version von SNOWPACK weiterzuentwickeln und mit Feld- und Bojenmessungen sowie mit Satellitenbeobachtungen von passiven Mikrowellen zu kombinieren. Das hier vorgestellte Vorhaben (SCASI-RS) bezieht sich auf den Fernerkundungsteil des SCASI Projekts. Durch den Vergleich von SNOWPACK Simulationen mit Feldmessungen können wir für die Satellitenvalidation gut geeignete Fälle identifizieren. Indem wir SNOWPACK mit Emissionsmodellen zusammenbringen, können wir zudem Mikrowellenstrahlung modellieren und den Einfluss von Schnee-Eigenschaften auf die Schneedickenbestimmung untersuchen. Im SCASI-RS Projekt werden wir dies nicht nur für die 19 und 37GHz Frequenzen tun, die bisher zur Schneedickenbestimmung verwendet wurden, sondern auch für eine niedrigere Frequenz (1.4GHz). Globale Messungen bei 1.4GHz gibt es seit 2009 und diese sind zur Schneedickenbestimmung in der Arktis vorgeschlagen worden. Auf Grund der unterschiedlichen Bedingungen können die Ergebnisse aber evtl. nicht einfach auf Antarktische Gebiete übertragen werden.Das resultierende Produkt wird nicht nur für Meereis- und Strahlungsmodelle nützlich sein, sondern auch für die altimeter-basierte Eisdickenbestimmung und andere Forschungsgebiete, die Informationen über Schnee auf Meereis benötigen, zum Beispiel hinsichtlich der biologischen Produktion oder geo-chemischer Prozesse.
Das Projekt "Teilvorhaben: IWES, ISE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik durchgeführt. Bis 2050 soll im Rahmen der Energiewende der Anteil der erneuerbaren Energieträger in Deutschland auf 80% des Bruttostromverbrauchs ansteigen. Dies erfordert eine effektivere Anpassung des Netzmanagements an die erhöhte Wetterabhängigkeit der Stromeinspeisung ins Netz. Insbesondere die dezentrale Einspeisung von Strom aus Photovoltaikanlagen stellt die Verteilnetzbetreiber vor neue Herausforderungen hinsichtlich des Netzausbaus, des Netzbetriebs und der Marktintegration. Eine detaillierte, ortsgenaue Berechnung der Einstrahlung ermöglicht durch eine verbesserte Prognose das Ausnutzen von Optimierungspotentialen bei der Spannungshaltung und in der Blindleistungskompensation. Das Fraunhofer ISE übernimmt in diesem Kontext die Aufgabe die horizontale Sonneneinstrahlung mithilfe von Messdaten aus Siliziumzellen zu bestimmen, womit lokale Wetter- und PV-Leistungsprognosen verbessert werden können. Das Fraunhofer IWES wird anhand ausgewählter Anwendungsbeispiele die Nutzung der verbesserten PV-Prognosen anhand von Netzbetriebsführung im Verteilnetz zeigen und untersuchen. Das Vorhaben soll durch einen Verbund von 5 Arbeitspaketen (AP) mit einer starken gegenseitigen Verknüpfung der einzelnen APs erreicht werden. Das Fraunhofer ISE übernimmt innerhalb von AP 4 das Teilpaket 4.2. 'Ableitung horizontaler Strahlung aus Messdaten von Siliziumreferenzzellen in Modulebene'. Hierbei wird ein Modell zur Umrechnung der Globalstrahlung in Modulebene in die horizontalen Strahlungskomponenten aufgebaut. Dieses Modell wird durch eine Entwicklung ergänzt, mit der die auf Basis von Siliziumreferenzzellen gemessenen Strahlung in breitbandige Solarstrahlung konvertiert werden kann. Das Fraunhofer IWES wird zusammen mit den Projektpartnern anwendungsrelevante Beispiele in der Verteinetzebene bestimmen (AP5) und dann mithilfe detaillierter Netzberechnung den Einfluss präziser Prognosen auf die Netzbetriebsführung untersuchen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 97 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 96 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 1 |
| offen | 96 |
| unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 83 |
| Englisch | 34 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 76 |
| Webseite | 22 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 66 |
| Lebewesen & Lebensräume | 72 |
| Luft | 81 |
| Mensch & Umwelt | 98 |
| Wasser | 63 |
| Weitere | 98 |