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Climate resilient infrastructure systems

Im Laufe des Jahres 2021 hat das UBA eine Reihe von Workshops zum Thema klimaresiliente Infrastruktursysteme in Auftrag gegeben, um zu diskutieren, warum Forschungsergebnisse nicht konsequenter in die Praxis übertragen werden. Das vorliegende Papier stellt die Ergebnisse dieses Prozesses vor. Es stellt Hindernisse für einen erfolgreichen Transfer von Ergebnissen in die Praxis dar und gibt Empfehlungen zu deren Überwindung. Die wichtigsten Erkenntnisse zur Förderung der Klimaresilienz von Infrastruktursystemen sind: (i) In allen Phasen der Forschung ist ein besserer Ansatz für die Ko-Produktion von Wissen erforderlich, einschließlich der ausdrücklichen Einbeziehung einer Phase des Vertrauensaufbaus zwischen Forschern und Anwendenden; (ii) Rahmenbedingungen in Bezug auf Finanzierung, Normen und Vorschriften müssen systematisch bewertet werden, um festzustellen, ob und warum sie die Übernahme von Forschungsergebnissen erleichtern oder behindern könnten; (iii) Die vorhandenen Kapazitäten zur Erhöhung des Technology Readiness Levels müssen ausgebaut werden, z.B, durch die Bereitstellung von Finanzierungsprogrammen, die die langfristige Zusammenarbeit zwischen erfolgreichen Konsortien unterstützen; (iv) Es besteht Bedarf an europäischen und nationalen Diensten, die den langfristigen Zugang zu Forschungsergebnissen unterstützen; (v) Es müssen mehr Kapazitäten für die Aus- und Weiterbildung von Nutzenden bereitgestellt werden; (vi) Es besteht Bedarf an einer verbesserten sektorübergreifenden Anwendbarkeit durch die Harmonisierung von Methoden, Datenformaten und Terminologie; und (vii) Es ist ein Mechanismus erforderlich, um die Ausweitung bereits gut etablierter (aber potenziell sektorspezifischer) Forschungsergebnisse für kritische Infrastruktursysteme zu unterstützen. Die Zielgruppen für diese Empfehlungen sind Finanzierungseinrichtungen, politische Entscheidungsträger und Normungsgremien, die die Rahmenbedingungen für die Forschung zur Resilienz von Infrastrukturen beeinflussen können, Koordinatoren von Forschungsprojekten und andere akademische/wissenschaftliche Einrichtungen, die oft die Hauptverantwortung für die Gestaltung von Forschungsprojekten tragen, sowie Praktiker, die (kritische) Infrastruktursysteme gestalten und verwalten. Quelle: Forschungsbericht

Ueberpruefung und Fortentwicklung der Bodenwerte fuer den 'Boden-Pflanze-Pfad'

Das Projekt "Ueberpruefung und Fortentwicklung der Bodenwerte fuer den 'Boden-Pflanze-Pfad'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Büro für konzeptionellen Umweltschutz durchgeführt. Vom UBA sind erste Bodenwerte zur Gefahrenbeurteilung vorhandener Bodenbelastungen vorgelegt worden, deren fachliche Basis die Korrelation von Messdaten aus Boeden und Pflanzen ist. Weitere Datengrundlagen werden - zumindest fuer Metalle und Arsen - durch ein vom LABO-AK 4 initiierten Untersuchungsprogramm der Laender erwartet (Maerz 1996). Bereits jetzt ist absehbar, dass die Ableitung von weiteren Pruef- und Massnahmewerten fuer organische Stoffe (und ggfs. fuer Metall-Verbindungen) erforderlich ist. Hierzu soll mit dem beantragten F+E-Vorhaben eine geeignete Datengrundlage bereitgestellt werden. Diese soll aus Messdaten (Boden- und Pflanzengehalte) und Daten zur Bewertung von Transfer-Pfaden (Boden-Nahrungsmittel) bestehen und beide zu spezifischen Methoden-Bausteinen zusammenfuegen. Medienuebergreifende Wirkungen der Stoffe (Grundwasser) sollen mitberuecksichtigt werden.

Transfer von chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) in Pflanzen

Das Projekt "Transfer von chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) in Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, GmbH durchgeführt.

Bindung und Mobilitaet oekotoxischer Metalle und Metalloide im Bereich von ehemaligen Quecksilber-Bergwerken im Nordpfaelzer Bergland

Das Projekt "Bindung und Mobilitaet oekotoxischer Metalle und Metalloide im Bereich von ehemaligen Quecksilber-Bergwerken im Nordpfaelzer Bergland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Pflanzenökologie (Botanik II) durchgeführt. Die Gesundheitsgefaehrdung der Bevoelkerung durch Bodenbelastung und durch Verzehr quecksilber-, arsen- und antimonhaltiger Nahrungsmittel wird in wohnbaulich und landwirtschaftlich genutzten, ehemaligen Quecksilber-Abbaugebieten im Nordpfaelzer Bergland untersucht. Methodik: C-, N-, pH-, Sb-, As-, Hg (anorg. und org.)-Bestimmung im Boden; Sb-, As-, Hg (anorg.und org.)-Bestimmung in Pflanzen- und Tierproben.

Bindungsformen von Radionukliden in Sedimenten und Boeden

Das Projekt "Bindungsformen von Radionukliden in Sedimenten und Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 03, Arbeitsbereich Umweltschutztechnik durchgeführt. Der Transfer von Radionukliden in die Biosphaere wird haeufig nicht von ihrer Aktivitaetskonzentration allein, sondern von den Bindungsformen der Isotope in den verschiedenen Medien bestimmt. Die in der Literatur angegebenen Transferfaktoren basieren oft auf der Erfassung des Uebergangs stabiler Isotope, obwohl diese aufgrund ihrer kuerzeren Aufenthaltsdauer in der Umwelt bzw. eines geochemischen Umfeldes, das sich vom bei der Sediment- und Bodenpartikelentstehung drastisch unterscheidet, unterschiedliche Bindungsformen aufweisen. Ein Uebertrag von Ergebnissen, die anhand stabiler natuerlicher Isotope gewonnen wurden, auf das Verhalten kuenstlicher radioaktiver Isotope ist daher zumindest fragwuerdig. Mit Hilfe eines 5-stufigen Extraktionsverfahrens wurden Bindungsformen von Fall-Out- und dotierten Nukliden in Sedimenten und Boeden im Vergleich zu denen ihrer stabilen natuerlichen Analogen bestimmt. Es zeigte sich, dass die kuenstlichen Isotope aufgrund ihrer kuerzeren Aufenthaltsdauer in der Umwelt und ihrer Konzentration vorwiegend an der Oberflaechen der Sediment- und Bodenpartikel labiler gebunden sind. Diese Labilitaet erstreckt sich jedoch nicht auf Formen, die beim Transport ins marine Milieu geloest werden. Eine Korrelation der Bindungsformen mit dem Transfer in auf dem Probenmaterial gezogenen Pflanzen steht noch aus.

s:ne - Systeminnovation für Nachhaltige Entwicklung

Das Projekt "s:ne - Systeminnovation für Nachhaltige Entwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) GmbH durchgeführt. Die Beiträge der Hochschule Darmstadt (h-da) für eine zukunftsorientierte Stadt- und Regionalentwicklung stehen im Mittelpunkt des Transferprojekts 'Systeminnovation für Nachhaltige Entwicklung. Transfer als Lernprozess in der Region' (s:ne). Ziel ist es, die kreativen, gestalterischen und innovativen Potenziale der Region zu Gunsten einer nachhaltigen Entwicklung zu verknüpfen und ein lernendes System zu etablieren. Dazu arbeitet das Projekt eng mit regionalen und städtischen Institutionen und Akteuren aus Gesellschaft, Forschung, Politik und Wirtschaft im Raum Darmstadt zusammen. Projektansatz: Das Projekt zielt auf die Etablierung von Prozessen in Richtung nachhaltige Entwicklung, indem es regionale Akteure so vernetzt, dass gesellschaftliche Herausforderungen konkret bearbeitet werden können. Auf diese Weise wird die aktuelle Transferstrategie der h-da aufgegriffen. Es sollen die Transferaktivitäten der Hochschule in mehreren Phasen in ein 'lernendes System' überführt werden. Der Transfer beschränkt sich nicht darauf, dass 'die Wissenschaft' Lösungen entwickelt und diese dann der Praxis zur Verfügung stellt. Vielmehr sucht s:ne nach Wegen, Akteure mit unterschiedlichen Erfahrungen, Perspektiven und Interessen zusammenzubringen und mit ihnen auf der Basis eines gemeinsamen Problemverständnisses neue Forschungsfragen zu formulieren, um so 'kreatives Wissen' zu schaffen, das bisherige Systemgrenzen überschreitet. Unterschiedliche Wissensbestände sollen so verbunden werden, dass Veränderungsprozesse entstehen, die zu einer nachhaltigen Entwicklung der Region beitragen. Zentrales Element ist die Einrichtung einer Innovations- und Transformationsplattform (ITP), die Kooperationen mit politischen, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Akteuren sowie Forschungseinrichtungen in der Region ermöglichen will und diese thematisch an den Herausforderungen 'Nachhaltiger Entwicklung' ausrichtet. Erprobt wird diese Struktur mit drei Umsetzungsvorhaben: - Zukunftsorientierte Stadtentwicklung am Beispiel des Quartiers Mollerstadt - Digitalisierung zur Unterstützung von Prozessen Richtung nachhaltige Stadtentwicklung - Nachhaltige Konsum- und Produktionsweisen am Beispiel der Wertschöpfungsketten von Ledererzeugnissen. Aufgabe des ISOE ist es, gemeinsam mit dem Projektpartner Öko-Institut den Aufbau der ITP und den damit verbundenen Prozess zu begleiten sowie die Transferaktivitäten in mehreren Phasen in ein 'lernendes System' zu überführen. Im Mittelpunkt stehen Austausch und Reflexion zwischen den Beteiligten. Es sollen vor dem Hintergrund der Erfahrungen mit der Gestaltung transdisziplinärer Prozesse Impulse an die Beteiligten gegeben werden. Der Umgang mit vielschichtigen Erwartungen und die Entwicklung einer gemeinsamen Vision für Transferprozesse stehen zu Beginn im Vordergrund. Im weiteren Verlauf werden die Erfahrungen und Lernschritte beim Aufbau von Transferqualitäten reflektiert.

Langfristige Dynamik von Radionukliden in naturnahen Oekosystemen: Ableitung von Parametern und Modellierung

Das Projekt "Langfristige Dynamik von Radionukliden in naturnahen Oekosystemen: Ableitung von Parametern und Modellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Strahlenschutz durchgeführt. Im Rahmen dieses EU-Projektes werden dynamische radiooekologischde Modelle zum Verhalten von Radiocaesium in Waeldern und auf Dauergruenlandflaechen erstellt und geeignete Modellparameter ermittelt. Der Beitrag unserer Gruppe ist die Untersuchung dreier Waldoekosysteme in Bayern. Dabei wird das Verhalten von Radiocaesium im Waldboden, insbesondere seine Tiefenverlagerung, und der Transfer in Pilze und Gruenpflanzen untersucht. Fuer die Dynamik von Radiocaesium in Waldboden und Unterwuchs werden Teilmodelle erarbeitet.

Teilprojekt A 4: Horizontaler Gentransfer in Anlagen zur biologischen Abwasserreinigung: Eintrag und Stabilität von neuer genetischer Information durch Konjugation und Transformation in natürlichen Biofilmen

Das Projekt "Teilprojekt A 4: Horizontaler Gentransfer in Anlagen zur biologischen Abwasserreinigung: Eintrag und Stabilität von neuer genetischer Information durch Konjugation und Transformation in natürlichen Biofilmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Institut für Wasser und Umwelt, Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Projekts ist es, die bisher gewonnenen Erkenntnisse über Gentransfer in Modellbiofilmen auf natürliche abwasserbürtige Biofilme auszuweiten. Dabei wird ein Lasermikroskop-gestütztes Verfahren zur automatisierten Auswertung großer Bilddatenmengen eingesetzt, um die beeinflussenden Faktoren auf Einzelzellebene bzw. in Zell-Clustern zu erforschen. Zu diesem Zweck sollen Plasmide genetisch mit fluoreszierenden Proteinen markiert werden, um die mikroskopische Detektion von Gentransfer auf Einzelzellebene zu ermöglichen. Durch Verwendung eines zweifach markierten Donoron, der auch das Gen für ein fluoreszierendes Protein im Chromosom trägt, können Donor- und Rezipientenzellen in lebenden Biofilmen unterschieden werden. Es sollen zeit- und raumaufgelöste Studien durchgeführt werden, um den Einfluss von selektivem Druck in Form von Xenobioica auf die Häufigkeit des Transfers und die Stabilität der veränderten Zellen zu untersuchen. Besonders wichtig ist die Frage, welche Art von Plasmid in welchen Organismen exprimiert und weitervererbt wird. Die gewonnenen Erkenntnisse geben Aufschluss darüber, wie metabolische Fähigkeiten optimal in Reaktoren etabliert werden können, ohne auf die Lebensfähigkeit der eingebrachten Donoren angewiesen zu sein.

Nano-particle products from new mineral resources in Europe (ProMine)

Das Projekt "Nano-particle products from new mineral resources in Europe (ProMine)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geological Survey of Finland (GTK) durchgeführt. The objectives of the ProMine IP address the Commission s concerns over the annual 11 billion trade deficit in metal and mineral imports. Europe has to enhance the efficiency of its overall production chain putting higher quality and added value products on the market. ProMine focuses on two parts of this chain, targeting extractive and end-user industries. Upstream, the first ever Pan-EU GIS based mineral resource and advanced modeling system for the extractive industry will be created, showing known and predicted, metallic and non-metallic mineral occurrences across the EU. Detailed 4D computer models will be produced for four metalliferous regions. Upstream work will also include demonstrating the reliability of new (Bio) technologies for an eco-efficient production of strategic metals, driven by the creation of on-site added value and the identification of specific needs of potential end-users. Downstream, a new strategy will be developed for the European extractive industry which looks not only at increasing production but also at delivering high value, tailored nano-products which will form the new raw materials for the manufacturing industry. ProMine research will focus on five nano-products, (Conductive metal (Cu, Ag, Au) fibres, rhenium and rhenium alloy powders, nano-silica, iron oxyhydroxysulphate and new nano-particle based coatings for printing paper), which will have a major impact on the economic viability of the extractive industry. They will be tested at bench scale, and a number selected for development to pilot scale where larger samples can be provided for characterisation and testing by end-user industries. It will include production, testing and evaluation of these materials, with economic evaluation, life cycle cost analysis, and environmental sustainability. ProMine with 26 partners from 11 EU member states, has a strong industrial involvement while knowledge exploitation will transfer ProMine results to the industrial community.

Schweizer meereskundliches Forschungsprogramm zur Beseitigung radioaktiver Abfaelle (PROSPER)

Das Projekt "Schweizer meereskundliches Forschungsprogramm zur Beseitigung radioaktiver Abfaelle (PROSPER)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Neuchatel, Institut de Geologie durchgeführt. Evaluation des consequences de l'immersion des dechets faiblement radioactifs en mer. Il s'agit d'une etude des processus oceanographiques contribuant a la dispersion dans l'environnement marin. Ce projet est realise dans le cadre d'une collaboration internationale mise en place par l'Agence pour l'energie nucleaire de l'OCDE. Les etudes portent a la fois sur la modelisation mathematique des transferts et sur l'analyse radiologique d'echantillons preleves sur le site d'immersion. (FRA)

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