Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kunststofftechnik durchgeführt. Die Vorteile von Kunststoffen können sich zum Nachteil entwickeln, wenn diese unkontrolliert und massenhaft in die Umwelt gelangen. Besonders die große Langlebigkeit und Beständigkeit können zu einer unerwünschten Akkumulation in der Umwelt führen. Hier bilden sowohl Meere als auch Böden eine finale Senke. Ziel des Vorhabens ist es, Kunststoffe mit umweltoptimiertem Abbauverhalten zu entwickeln, die bei gleicher Stabilität schneller und umweltverträglich abgebaut werden können. Ferner sollen mit Blick auf die rezenten Quellen und Senken im terrestrischen Bereich innovative Methoden i) zur Quantifizierung und Charakterisierung der Umweltbelastung, ii) zum biologischen Abbau der relevanten Kunststoffe und iii) zur Analyse und Beeinflussung gesellschaftlicher Wahrnehmungs- und Verhaltensmuster entwickelt werden. Das Forschungsprojekt beginnt mit der Evaluierung und Bereitstellung geeigneter Referenzmaterialien sowie die Herstellung von Referenzprüfkörper (AP 1.1, AP2.1 und AP3.1). Die ausgewählten und ggf. modifizierten Kunststoffe werden zu verschiedenen Halbzeugen verarbeitet (unterschiedliche Geometrien) und an die Projektpartner übergeben, die diese für grundlegende Untersuchungen benötigen. Parallel dazu werden vom IKT umweltoptimierte Werkstoffe entwickelt, die ein optimiertes Abbauverhalten in der Natur aufzeigen und darüber hinaus fügbar sein sollen (Ultraschallschweißung). Das umweltoptimierte Abbauverhalten soll durch eine schnelle Hydrolyse und/oder Oxidation erreicht werden, was zu einem schnelleren und stärker ausgeprägten Primärabbau führt, mit dem Ziel letztendlich auch einen schnelleren Endabbau (biologischer Abbau) zu induzieren. Hierfür werden geeignete Additive / Modifikatoren in die Kunststoffmatrix eincompoundiert bzw. über einen reaktiven Extrusionsprozess kovalent an die Polymerketten gebunden. Die Verarbeitung und Charakterisierung sowie die Betrachtung und Optimierung des Fügeprozesses soll ebenfalls erfolgen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt durchgeführt. Kunststoffe sind langlebig, leicht und kostengünstig herzustellen. Diese Vorteile im Produktbereich können sich zum Nachteil entwickeln, wenn Kunststoffe oder Teile von Ihnen unkontrolliert oder massenhaft in die Umwelt gelangen. Besonders die große Langlebigkeit und Beständigkeit können zu einer unerwünschten Akkumulation in der Umwelt führen. Hier bilden sowohl Meere als auch Böden eine finale Senke. Ziel des Vorhabens ist es, Kunststoffe mit umweltoptimierten Abbauverhalten zu entwickeln, die bei gleicher Stabilität schneller und umweltverträglicher abgebaut werden können. Ferner sollen mit Blick auf die rezenten Quellen und Senken im terrestrischen Bereich innovative Methoden i) zur Quantifizierung und Charakterisierung der Umweltbelastung, ii) zum biologischen Abbau der relevanten Kunststoffe und iii) zur Analyse und Beeinflussung gesellschaftlicher Wahrnehmungs- und Verhaltensmuster entwickelt werden. Das Umweltbundesamt (UBA) beschäftigt sich in ENSURE insbesondere mit der Nachweisbarkeit von Kunststoffen in Modul 1 und der Abbaubarkeit und Umweltverträglichkeit von Kunststoffen in Modul 3. Im Rahmen der Nachweisbarkeitsuntersuchungen werden in AP 1.3 zunächst das Aufkommen und die Qualität von Kunststoffen in Gär-, Klär- und Kompostanlagen untersucht. Hierzu muss zunächst eine Probenentnahmestrategie entwickelt werden, mit der repräsentativ Proben gewonnen und die anlagenspezifischen Verhältnisse berücksichtigt werden können. Bezüglich der Abbaubarkeit und Umweltverträglichkeit können in AP 3 Freiland-Fließrinnen-Mesokosmen der Fließ- und Stillgewässer-Simulationsanlage des UBA im halbtechnischen Maßstab verschiedene Uferzonen (z.B. Stein, Kies, Sandufer) eingerichtet und ein naturähnlicher Wellenschlag simuliert werden. Außerdem wird in AP 3.2 auch außerhalb des semiterrestrischen Bereichs die Abbaubarkeit und Degradation von Kunststoffen unter definierten Laborbedingungen simuliert (im Festbettreaktor) und anschließend auf reale Bedingungen übertragen.
Das Projekt "Auswirkungen einer möglichen Klimaerwärmung auf den Bergmischwald der Bayerischen Alpen im Bereich seiner Trockengrenze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fachgebiet Geobotanik durchgeführt. Ziel des Projekts W3 ist die Abschätzung der Auswirkungen einer Klimaerwärmung auf die Dynamik trockener Bergmischwälder am Bayerischen Alpenrand. Das Untersuchungsgebiet des Projektes liegt am Südabfall der Ammergauer Berge (montate Stufe) im Werdenfelser Land bei Garmisch-Partenkirchen. Die Prognose der Entwicklung von Wäldern im Bereich der Trockengrenze des Bergmischwaldes unter dem Einfluß einer Klimaerwärmung (zeitliches Nacheinander) soll auf der Basis der Analyse von aktuellen Beständen diesseits und jenseits der Trockengrenze (räumliches Nebeneinander) erfolgen. Als zentrale Träger einer möglichen Entwicklung werden die Ausprägung der Bodenvegetation, die Verjüngungsfähigkeit verschiedener Gehölze und die Vitalität der Bäume (Jahrringzuwachs) im Wasserhaushaltsgradienten analysiert. Dazu wurden auf ausgewählten Versuchsflächen die standörtlich-floristische Situation, die Waldstruktur, die Gehölzverjüngung und der Jahrringbau von Fichte, Tanne, Buche und Kiefer im Übergangsbereich vom Schneeheide-Kiefernwald zum trockenen Flügel des Bergmischwaldes erfaßt und charakterisiert. Um den Jahresgang der Wasserverfügbarkeit in den verschiedenen Versuchsflächen vergleichen zu können, wurde an drei Standorten im Wasserhaushaltsgradienten Tensiometer installiert (Equi-Tensiometer), die die Erfassung von Matrixpotentialen von bis zu 10.000 hPa erlauben. Darüber hinaus wurde die Variabilität von Standort und Vegetation trockenheitsgeprägter Bergwälder im Untersuchungsgebiet anhand eines größeren Sets von Vegetationsaufnahmen untersucht. Im Zentrum der Untersuchungen steht die Analyse der Zusammenhänge zwischen Witterungsstreß (ökophysiologische Analyse von Klimadaten der letzten 60 Jahre) und dem Zuwachsverhalten der Bäume (dendroökologische Analyse von Jahrringbreitendaten) in standörtlich charakterisierten Teilen des Übergangsökotons von ausgeglichenem zu angespanntem Wasserhaushalt. Erkenntnisse über die Reaktion der untersuchten Baumarten auf außergewöhnliche Witterungsbedingungen in der Vergangenheit (vor allem bzgl. Frequenz und Dauer von Extremereignissen wie z.B. Trockenperioden) und ihre Verknüpfung mit regionalen Klimaszenarien (Arbeitsgruppe Klimamodellierung) sollen Aussagen über mögliche Auswirkungen einer Klimaveränderung erlauben. Die Ergebnisse der vegetations- und standortkundlichen Untersuchungen dienen dazu, diese Aussagen ins Gelände zu übertragen und potentiell gefährdete Bergmischwaldbestände zu identifizieren. Der Versuchsansatz soll die Prognostizierung der Verschiebung der Trockengrenze für einzelne Baumarten und Bestände im Bergmischwald ermöglichen und forstlichen Handlungsbedarf aufzeigen. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit den übrigen Projekten der Arbeitsgruppe Wald des Bayerischen Klimaforschungsprogramms (BayFORKLIM) und anderen BayFORKLIM-Arbeitsgruppen durchgeführt.
Das Projekt "Primordiales Helium und vertikale Vermischung am Mittelatlantischen Rücken zwischen 2 S - 11 S" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Das Schwerpunktprogramm 1144 der DFG hat es sich zum Ziel gesetzt, Energie- Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen vom Mantel zum Ozean zu untersuchen. Mit dem hier vorliegenden Antrag wollen wir einen Beitrag leisten, den Export von hydrothermalen Produkten in den Ozean anhand der Plume Dynamik zu quantifizieren. Die Hauptziele des vorliegenden Antrags umfassen die Untersuchung des Effekts gezeitengetriebener interner Wellen und vertikaler Vermischung auf die vertikale Ausbreitung/Verdünnung des Plumes und auf die Verteilung der hydrothermalen Fluide und Gase; die Untersuchung der Plume Dynamik durch Beobachtung von Turbulenzstärke, Geschwindigkeitsverteilung und Schichtung im Nahbereich der Quelle; die Quantifizierung des Helium- und Wärmeflusses der Hydrothermalquelle; die Quantifizierung der zeitlichen Variabilität der Volumen- Wärme- und Heliumtransporte aus dem Quellgebiet in den offenen Ozean; Wir werden Schiffs- und ROV-gestützte Messungen von Strömungsgeschwindigkeiten, Dichteschichtung, Trübung sowie Helium Probenahme durchführen um damit das Nahfeld und die grossräumige Ausbreitung des Plumes eines Hydrothermalfeldes zu untersuchen. Zur Bestimmung der zeitlichen Variabilität werden diese Daten mit verankerten Zeitreihen von Strömungsmessern mit Temperatur- und zusätzlichen Trübungssensoren kombiniert. Die so gewonnenen Daten liefern Informationen in Bezug auf die Kopplung zwischen physikalischen, geochemischen und biologischen Prozessen: das Strömungsfeld an Hydrothermalquellen hat direkten Einfluss auf die Besiedlungsmuster und -strategien von Vent Spezies; die Analyse des Heliumsignals in der Wassersäule liefert Informationen bezüglich der geochemischen Prozesse in Hydrothermalsystemen. Die Variabilität und Stärke der Helium- und Wärmeflüsse eines Hydrothermalfeldes erlaubt Aussagen über den Export eines solchen Feldes und seiner Variabilität in Relation zu ozeanographischen und geophysikalischen Randbedingungen. Der Schwerpunkt der Arbeiten wird bei 4 Grad 48S liegen.