Das Projekt "Untersuchung aerober und anaerober Stoffwechselprozesse bei der Lagerung und Kompostierung von Festmist im Hinblick auf die Freisetzung klimarelevanter Schadgase (N2O, CO2, CH4, NH3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik durchgeführt. Die Lagerung tierischer Exkremente aus der Landwirtschaft in Form von Festmist stellt eine nicht unbedeutende aber in Ihrem Ausmaß bisher noch schwer abzuschätzende Quelle für die umwelt- und klimarelevanten Spurengase Ammoniak, Kohlendioxid, Methan und Lachgas dar, was insbesondere auf unzureichendes Wissen über die Ursachen und Gründe für das Auftreten der Emissionen zurückzuführen ist. Ziele der Arbeiten dieses Projektes sind daher, durch die Untersuchung der wichtigsten Einflußfaktoren auf die Spurengasemissionen aus Festmist und der Zusammenhänge zwischen physikalisch-chemischen Substratparametern innerhalb eines Festmiststapels und der Spurengasbildung in einzelnen Zonen von Festmist, Beiträge zum Verständnis für das Auftreten von NH3-, CH4- und N2O-Emissionen zu liefern. Die so ermittelten Daten bilden die Grundlage für ein Modell, das zunächst die Vorgänge innerhalb eines Festmiststapels beschreiben und schließlich erweitert werden soll, um die Wirkung von Maßnahmen zur Emissionsminderung auf die Spurengasemissionen vorherzusagen sowie zur Quantifizierung der aus Festmist freigesetzten Spurengasmengen eingesetzt werden zu können.
Das Projekt "Modellierung der Dynamik von Landnutzung und Ökosystemleistungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrar- und Sozialökonomie in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Ziel des beantragten Projektes ist der Transfer des räumlich expliziten, prozessbasierten und dynamischen Landnutzungsmodells zu potentiellen Endnutzern, wie z. B. Universitäten, Landnutzungsplanern, und Landentwicklungsinstitutionen in Thailand and Vietnam. Hiermit soll deren Möglichkeiten, Folgen und Auswirkungen veränderter Landnutzung, alternativer Anbaumethoden und Klimawandel auf Pflanzenproduktion, Entwicklung der Bodenfruchtbarkeit und Ökosystemleistungen auf Landschaftsebene zu betrachten, verbessert werden.
Das Projekt "Optimierung der Waschwasseraufbereitung in der Abluftreinigung landwirtschaftlicher Nutztierställe durch den Einsatz des Anammox-Prozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Außenstelle Vechta, Abteilung Verfahrenstechnik in der Veredelungswirtschaft, Arbeitsgruppe Tierhaltung und Ökotoxikologie durchgeführt. Die Zahl der in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung eingesetzten Abluftreinigungsanlagen (Abluftwäscher) steigt durch die Anwendung emissionsrechtlicher Auflagen beständig. Die Auflagen beziehen sich auf die Reduzierung von Ammoniak, Staub und Geruch und fordern für Ammoniak einen Wirkungsgrad von über 70 Prozent. Für den Ammoniakabscheidungsgrad haben die chemischen Eigenschaften des Waschwassers eine wesentliche Bedeutung. Mit der biologischen Waschwasserbehandlung (Nitrifikation und Denitrifikation) und der Ansäuerung des Waschwassers (Schwefelsaure Wäsche) stehen derzeit zwei Waschwasseraufbereitungsverfahren zur Verfügung mit denen eine hohe Aufnahmekapazität für Ammoniak erreicht werden kann. Es besteht bei beiden Verfahren jedoch die Gefahr, dass der Emissionsort verschoben wird und erhebliche Mengen an sekundären Schadgasen (insbesondere N2O) gebildet werden, so dass die Nachhaltigkeit der Abluftreinigung in Frage gestellt ist. Ein viel versprechender Lösungsansatz für die Aufbereitung der Waschflüssigkeit ist der Anammox-Prozess, bei dem durch chemolithoautotrophe Bakterienstämme eine vollständige Stickstoffelimination durchgeführt wird. Der Anammox-Prozess benötigt im Vergleich zur Denitrifikation keine externen Kohlenstoffquellen und setzt keine klimarelevanten Schadgasen (N2O) frei. In dem beantragten Forschungsvorhaben soll der Anammox-Prozess in einem Labor- und Technikumsversuch für die Aufbereitung von Waschwasser aus der Abluftreinigung nutzbar gemacht werden und die Nachhaltigkeit der gesamten Abluftreinigung deutlich verbessert werde.
Das Projekt "Aspekte der Wasserwechselwirkungen in dispersen Obst- und Gemüse-Modellsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie, Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik durchgeführt. Wechselwirkungen zwischen Wasser und Zellwandpartikeln sowie die rheologischen Eigenschaften von Zellwandpartikel-WasserSuspensionen (disperse Modellsysteme) bestimmen wesentlich die Materialeigenschaften disperser Obst- und Gemüseprodukte. Die bei der Verarbeitung auftretenden Eigenschaftsänderungen sind insbesondere über weiter zu optimierende kinetische Methoden zur Wasseraufnahme und Wasserabgabe (unter externer Belastung) sowie zum Strukturaufbau in den Suspensionen zu erfassen. Es ist zu untersuchen, wie bei der Verarbeitung eintretende Strukturänderungen (stufenweiser Abbau der Zellwandbestandteile in den Zellwandpartikeln) und Zustandsänderungen (Einstellung spezifischer Milieubedingungen bei der Vortrocknung und anschließende schonende Trocknung) sich auf die Eigenschaften der dispersen Modellsysteme auswirken und welche wesentlichen Zusammenhänge zwischen Struktur-/Zustandsänderungen und Eigenschaftsänderungen sowie zwischen Wasserbindungseigenschaften der Zellwandpartikel und den rheologischen Eigenschaften ihrer Suspensionen bestehen.
Das Projekt "Climate Engineering im Kontext von Emissionsminderungsstrategien: Illusion, Komplement, oder Substitut? (CEMICS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Dieser Antrag zielt darauf ab, Climate Engineering im Kontext bereits etablierter Vermeidungsoptionen zu bewerten. Ausgangshypothese ist, dass die meisten Gesellschaften über einen möglichen Einsatz von Climate Engineering nicht auf Grundlage einer isolierten Betrachtung seiner Eigenschaften befinden werden, sondern unter dem Eindruck einer Gesamtschau von Vermeidungs-, Anpassungs- und Climate Engineering-Strategien. Dieses erfordert neue Forschungsanstrengungen, weil sich die Kosten, Risikoprofile und Vorteile der diskutierten Optionen qualitativ unterscheiden. In der gegenwärtigen wissenschaftlichen Debatte fehlen jedoch entsprechende integrierte Betrachtungen. Bislang hat sie Climate Engineering im Wesentlichen isoliert betrachtet, ohne auf Vermeidungsoptionen Bezug zu nehmen. Dieses Projekt zielt nun darauf ab, auf dem Weg hin zu einer integrierten Betrachtung aller klimapolitisch relevanten Optionen einen qualitativen Fortschritt zu erzielen, indem ausgewählte Climate Engineering- Optionen systematisch zu Optionen, die auf eine Verringerung von Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre abzielen, in Bezug gesetzt werden. Hierbei werden auch die Analyseinstrumente von Ethik und Entscheidungstheorie in Anschlag gebracht. Das Projekt geht moralphilosophisch unterstützt der Frage nach, unter welchen Rücksichten Climate Engineering Vermeidungsoptionen ergänzen oder sogar ersetzen sollte oder sich die Vorstellung von ihm als klimapolitisch relevanter Option als Illusion erweisen könnte. Das Projekt behandelt den Entzug von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre, insbesondere Aufforstung, beschleunigte Verwitterung und den direkten chemischen Entzug. Es wird jedoch in Gestalt von stratosphärischer Aerosolinjektion auch auf eine entscheidende Option eingehen, den Strahlungshaushalt des Klimasystems zu beeinflussen. Zu allen Technologien werden die entsprechenden technoökonomischen Parameter erhoben und in einen entscheidungstheoretischen Rahmen eingebettet. Ferner werden die bekannten und möglichen Haupt- und Nebenwirkungen dieser Technologien zusammengestellt, um entsprechende Risikoprofile anzulegen. Ausgehend von verschiedenen philosophischen Schulen werden Szenarien normativer Assessments entwickelt. Diese Szenarien werden in diverse Auswirkungs- Aggregations-Regeln und entsprechende kritische Schwellwerte fortgeschrieben. Diese sollen genutzt werden, um eine integrierte Betrachtung von Climate Engineering und Emissionsvermeidung für verschiedene Temperaturziele zwischen 1,5 C und 3,0 C auszuführen. Hauptergebnis dieser Betrachtung wäre es, daraus in einem erweiterten wohlfahrtstheoretischen Sinne bevorzugte klimapolitische Strategien unter Unsicherheit abzuleiten inklusive des implizierten Mischungsverhältnisses technologischer Optionen. Dadurch werden konsistent Synergien und Konflikte zwischen wirtschaftlicher Entwicklung, Nahrungsmittel- und Energieversorgung, Klimawandel und Klimapolitik in verschiedenen Weltregionen ermittelt. usw.