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Steigerung der Kohlenstoffsequestrierung in Waldböden durch gezieltes Totholzmanagement, Teilvorhaben 2: Teilvorhaben Kohlenstoffstabilisierung und Bodenstruktur

Viele Forstbetriebe und forstliche Zertifizierungssysteme streben eine Erhöhung des Totholzanteils in Wäldern an, ganz vordergründig mit dem Ziel, rechtlich besonders geschützte Arten sowie die Biodiversität insgesamt zu erhalten und zu fördern. Eine weitere positive 'Nebenwirkung' der Belassung von Totholz könnte die Förderung der Kohlenstoffspeicherung in Waldböden sein. Bisher wurden derartige positive, klimawirksame Effekte durch Totholz jedoch wenig untersucht. Insbesondere gibt es unzureichende Kenntnisse zur Standortsabhängigkeit und zu den Einflüssen des forstlichen Managements auf die Speicherung von totholzbürtigem Kohlenstoff im Boden. Diese Lücke möchte das hier skizzierte Forschungsvorhaben schließen. Ziel des Projektes ist es nachzuweisen, dass mit einem angepassten Totholzmanagement die Anreicherung organischer Substanz im Boden, aber auch andere Bodenfunktionen wie die Wasserretention oder der Nährstoffhaushalt, gezielt beeinflusst werden können und damit die Biomasseproduktion erhöht, die Bioturbation angeregt und so der Boden-C-Vorrat stabilisiert und nachhaltig erhöht wird. Damit kann der positive Mehrwert bestehender, in der Regel mit Naturschutzzielen motivierter Konzepte zur Totholzanreicherung in Wäldern quantifiziert werden. Hierfür werden die Kohlenstoffvorräte in den Waldböden Baden-Württembergs auf der Basis von bereits existierenden und neu zu erhebenden Daten quantifiziert und mit Totholzinventuren verknüpft. Weiterhin sollen auf ausgewählten Flächen die Kohlenstoffausträge mit der Bodenwasser- und Gasphase gemessen werden. Über die Analyse von Bodenaggregaten soll bewertet werden, wie stabil der in den Boden eingetragene Kohlenstoff gespeichert wird und ob dieser Prozess zusätzlich die Speicherung von Wasser und Nährstoffen erhöht. Auf der Basis der Totholzinventuren und multivariater Zusammenhangsanalysen kann der Beitrag von Totholz auf die Boden-C--Vorräte auch für Regionen außerhalb von Baden- Württemberg abgeschätzt werden.

PGS: POLSTRACC / GWLCYCLE and SALSA: Teilnahme der universitären Partner an einer koordinierten Arktis Mission mit HALO

Ziel diesen Antrags ist die Teilnahme der universitären Partner an den Messungen der Kampagne PGS (POLSTRACC/ GWLCYCLE/ SALSA), die im Winter 2015/2016 durchgeführt werden sollen. An der geplanten HALO Kampagne sind die Universitäten Frankfurt, Mainz, Heidelberg und Wuppertal beteiligt. Die Universität Mainz ist kein voller Partner dieses Antrages, da es kein Projekt der Universität Mainz (AG Prof. Peter Hoor) in der letzten Phase des Schwerpunktprogramms gab. Der finanzielle Teil der geplanten Aktivitäten der Universität Mainz soll daher über die Universität Frankfurt abgewickelt werden. Der wissenschaftliche Beitrag der Universität Mainz ist allerdings in einer ähnlichen Weise dargestellt wie für die anderen universitären Partner. Das Ziel von PGS ist es, Beobachtungen einer großen Zahl verschieden langlebiger Tracer zur Verfügung zu stellen, um chemische und dynamische Fragestellungen in der UTLS zu untersuchen (POLSTRACC und SALSA) und die Bildung und Propagation von Schwerwellen in der Atmosphäre zu untersuchen. (GWLCYCLE). Die Universitäten Frankfurt und Wuppertal schlagen vor hierfür GC Messungen von verschieden langlebigen Spurengasen und von CO2 (Wuppertal) durchzuführen. Die Universität Mainz schlägt den Betrieb eines Laser Spektrometers für schnelle Messungen von N2O, CH4 und CO vor und die Universität Heidelberg plant Messungen reaktiver Chlor und Bromverbindungen mit Hilfe der DOAS Technik. Die wissenschaftlichen Studien, die mit den gewonnen Daten durchgeführt werden sollen, werden im Antrag umrissen. Es sind Studien zu Herkunft und Transport von Luftmassen in der UTLS, zu Transportzeitskalen und zum chemischen Partitionierung. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass diese wissenschaftlichen Arbeiten zwar hier umrissen werden, die Studien selbst aber aufgrund der begrenzten Personalförderung und der kurzen Laufzeit nicht Teil dieses Antrags sind. Ziel dieses Antrags ist es, die Vorbereitung und Integration der Messgeräte zu ermöglichen, die Messungen durchzuführen und die Daten für die Datenbank auszuwerten. Wir beantragen daher hier den universitären Anteil an den Missionskosten (incl. Zertifizierung der Gesamtnutzlast und der Flugkosten), die Personalmittel, Reisekosten und Verbrauchskosten für die Durchführung der Messungen.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Entwicklung und Erprobung des Moduls BNB Komplettmodernisierung Unterrichtsgebäude

Für das seit 2011 in der Anwendung befindliche Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen des Bundes wird das Modul 'Unterrichtsgebäude Komplettmodernisierung' auf der Basis der Module 'Unterrichtsgebäude Neubau' und 'Büro- und Verwaltungsgebäude Komplettmodernisierung' entwickelt, erprobt und finalisiert. Ausgangslage: Um den zukünftigen Anforderungen an ganzheitlich optimierte Gebäude gerecht zu werden, hat das Bundesbauministerium für Bundesgebäude verbindliche Qualitätsvorgaben erarbeitet, die im Leitfaden Nachhaltiges Bauen und im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) fortentwickelt werden. Das BNB betrachtet den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden und ermöglicht eine ausgewogene Bewertung verschiedener Gebäudequalitäten im Sinne der Nachhaltigkeit. 2013 wurde der Leitfaden Nachhaltiges Bauen unter anderem um das Kapitel 'Bauen im Bestand' ergänzt. Parallel dazu wurde zunächst für Büro- und Verwaltungsgebäude das Modul Komplettmodernisierung (BNB BK) eingeführt. Im Bereich der Unterrichtsgebäude werden Komplettmodernisierungen bestehender Gebäude in den nächsten Jahren eine wichtige Bauaufgabe für Bund, Länder und Kommunen darstellen. Derzeit sind rund 70% der Baumaßnahmen im Bereich der Unterrichtsgebäude Modernisierungsmaßnahmen. Mit dem zu entwickelnden BNB-Modul Komplettmodernisierung für Unterrichtsgebäude (BNB UK) wird das BNB um einen wichtigen Anwendungsbereich erweitert. Ziel: Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung und Erprobung des BNB-Moduls Komplettmodernisierung für Unterrichtsgebäude (BNB UK). Dafür werden die konsolidierten Module Neubau für Unterrichtsgebäude (BNB UN) und Komplettmodernisierung für Büro- und Verwaltungsgebäude (BNB BK) dahingehend überprüft, welche Kriterien übernommen bzw. angepasst werden können und welche neu zu entwickeln sind. Auf der Grundlage der gewonnen Erkenntnisse erfolgt die Entwicklung einer Entwurfsfassung des Moduls Komplettmodernisierung für Unterrichtsgebäude. Anschließend wird das entwickelte Modul anhand von drei Projekten auf Stimmigkeit und Praxistauglichkeit erprobt, ggf. nachjustiert sowie für die Anwendung finalisiert.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Konzeptionelle Entwicklung eines Netzwerks für nachhaltige Unterrichtsgebäude

Seit 2013 ist die Umsetzung des Leitfadens Nachhaltiges Bauen und die Anwendung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) für Unterrichtsgebäude auf Bundesebene verpflichtend. Doch der größere Teil der Bildungsbauten wird in den Bundesländern und Kommunen realisiert. Eine breitenwirksame Realisierung nachhaltiger Unterrichtsgebäude ist daher nur möglich, wenn viele Akteure auf allen Ebenen mit eingebunden werden. Für den Informations-und Erfahrungsaustausch dieser Akteure sollen in diesem Projekt die Grundlagen für den Aufbau und Betrieb eines digitalen Netzwerkes für nachhaltige Unterrichtsgebäude erarbeitet werden. Ausgangslage: Das Nachhaltige Bauen von Unterrichtsgebäuden ist mit der verpflichtenden Anwendung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) für diesen Gebäudetyp auf Bundesebene seit 2013 selbstverständlicher Teil der Planung und Ausführung geworden. Hiermit können sowohl allgemeinbildende Schulen und Schulen für Weiterbildungen als auch universitäre Einrichtungen und Hochschulen geplant und bewertet werden. Ebenso ist es möglich, es bei Sonderanwendungen als sinngemäße Anwendungen mit und ohne Zertifizierung abzubilden. Erklärtes Ziel des Bundes ist es, die Anwendung des BNB-Systems über die Bundes-Ebene hinaus voranzubringen. Um die Bereitschaft zur BNB-Anwendung auf Landesebene und auf Ebene der Kommunen für die wichtigen Aufgaben des Schul- und Hochschulbaus zu fördern, soll ein bundesweites Netzwerk für nachhaltige Unterrichtsgebäude eingerichtet werden. Aufgabe ist es nun, im ersten Schritt ein umsetzbares und bedarfsorientiertes Konzept zu entwickeln. Das Netzwerk soll dem Informations- und Erfahrungsaustausch in allen Fragen der Anwendung des BNB Systems für Unterrichtsgebäude zwischen Kommunen, Ländern und Bund dienen und dazu beitragen, die Nachhaltigkeitsprozesse und -strategien zu stärken. Dies betrifft die baufachlichen Fragestellungen im Zuge der Nachhaltigkeitsanforderungen, deren planerische Umsetzung, die Unterstützung gebäudebezogener, pädagogischer Anliegen und Organisationsfragen bezüglich der Nachhaltigkeitsbewertung. In die Weiterentwicklung der BNB-Anwendung sollen die Erfahrungen aus dem Netzwerk einfließen. Weitere Ziele des Netzwerkes sind: - Stärkung der Fachkompetenz der Akteure - Nutzung von Synergien im Bereich der BNB-Kompetenzen durch Schulungen und die themenbezogene Zusammenarbeit der Akteure - Aufbau einer Datenbank mit einer Projektdokumentation nachhaltiger Unterrichtsgebäude - Betreiben einer Internetplattform für die Kommunikation und die Bereitstellung von Fachinformationen und Veranstaltungshinweisen.

Fragmentation and lack of legitimacy of the international and European forest regime complex in legal perspective

The project will assess the fragmentation, which exists in the international forest regime complex and the resulting lack of legitimation. On this basis, it will explore options to advance coherence and legitimation for an international forest policy and means of its legitimation and legalization. As will be analysed in detail, it appears, that the international forest regime complex suffers from fragmentation in two ways. Firstly, forest issues did probably lag behind in the development of the contemporary international system of environmental law as they lacked the legitimation by a dedicated international agreement, which so many other issues such as biodiversity, climate change and desertification do enjoy. Secondly, due to this and other developments of the international legal system, particular aspects of forest policies are intensively dealt with separately and - arguably - without much coordination by diverse international regimes like, for instance, the FCCC, the CBD and the ITTA. To the more, relevant measures for such forest policy, like, for instance, certification, compulsory labelling schemes and related trade restrictions are nowadays subject to rules and standards of the WTO and thus need to be carefully designed in order to prevent any inconsistencies. In order to complement this global assessment, the legal frame of forest policy within the European Union will be analysed, which also suffers from a lack of legitimation, but apparently nonetheless developed a number of activities.

Komplexitätsreduktion für Wärmepumpen-Hybridsysteme der Zukunft, Teilvorhaben: Vereinfachte Bewertungsverfahren und automatisierte Fehlerdetektion

Das Projekt 'Future-Hybrid' soll die Hürden für den Einbau von Hybrid-Wärmepumpen in Bestandsgebäuden erheblich senken. Methodisch wird dies durch die Entwicklung eines komplexitäts-reduzierten Systemkonzepts in Kombination mit einem modularen Zertifizierungssystem erreicht. Dies beinhaltet die Teilintegration, Vorkonfektionierung der Systemkomponenten und eine vereinfachte Zertifizierungsmethodik, welche zu einer Reduktion von Initialkosten führen soll. Darauf aufbauend soll ein angepasstes Verfahren zur Anlagenauslegung und vereinfachten, qualitätssichernden Inbetriebnahme entwickelt werden. Um eine hohe Anlagenperformance während der Nutzungsdauer zu gewährleisten ist auch eine automatisierte Anlagenüberwachung Ziel der Entwicklungen. Dabei werden Expertenwissen und KI-basierte Ansätze gegeneinander bewertet. Randbedingung ist die Umsetzbarkeit auf dem Gerät selbst, um eine hohe Verfügbarkeit auch ohne Cloud-Anbindung zu gewährleisten. In Hinsicht auf perspektivisch verfügbare synthetische Energieträger wird ein Baumuster für ein greenfuel-nutzendes Hybridsystem entwickelt. Die entwickelten Komponenten und Werkzeuge werden im Labor sowie in einem Bestandsgebäude erprobt, demonstriert und bewertet.

Komplexitätsreduktion für Wärmepumpen-Hybridsysteme der Zukunft

Das Projekt 'Future-Hybrid' soll die Hürden für den Einbau von Hybrid-Wärmepumpen in Bestandsgebäuden erheblich senken. Methodisch wird dies durch die Entwicklung eines komplexitäts-reduzierten Systemkonzepts in Kombination mit einem modularen Zertifizierungssystem erreicht. Dies beinhaltet die Teilintegration, Vorkonfektionierung der Systemkomponenten und eine vereinfachte Zertifizierungsmethodik, welche zu einer Reduktion von Initialkosten führen soll. Darauf aufbauend soll ein angepasstes Verfahren zur Anlagenauslegung und vereinfachten, qualitätssichernden Inbetriebnahme entwickelt werden. Um eine hohe Anlagenperformance während der Nutzungsdauer zu gewährleisten ist auch eine automatisierte Anlagenüberwachung Ziel der Entwicklungen. Dabei werden Expertenwissen und KI-basierte Ansätze gegeneinander bewertet. Randbedingung ist die Umsetzbarkeit auf dem Gerät selbst, um eine hohe Verfügbarkeit auch ohne Cloud-Anbindung zu gewährleisten. In Hinsicht auf perspektivisch verfügbare synthetische Energieträger wird ein Baumuster für ein greenfuel-nutzendes Hybridsystem entwickelt. Die entwickelten Komponenten und Werkzeuge werden im Labor sowie in einem Bestandsgebäude erprobt, demonstriert und bewertet.

Entwicklung eines Zertifizierungssystems für nachhaltige Stadtquartiere, in Zusammenarbeit mit der DGNB (Deutsche Gesellschaft nachhaltiges Bauen e.V.)

Wie die Vielzahl der in den letzten Jahren entwickelten Audits, Evaluierungen und auch 'Labels' zeigt, gibt es einen deutlichen Trend, Qualitäten - möglichst durch Zahlen, Indikatoren und Vergleiche - mess- und damit öffentlich kommunizierbar zu machen. Dies gilt auch für den Bereich der Stadtentwicklung und veranlasste das Städtebau-Institut zur Forschung an dem Thema 'Zertifizierung in der Stadtentwicklung'. Der wachsende Handlungsbedarf auf Stadtebene - z.B. Klimawandel, Energiekosten, Städtewettbewerb, demografischer Wandel, zunehmende soziale Spaltung der Gesellschaft und wirtschaftliche Rahmenbedingungen -, erfordert es, kontinuierlich über Anforderungsniveaus in Stadtentwicklung, Städtebau und Stadtplanung nachzudenken. Vereinbarungen über Qualitätsbewertungen bzw. -standards sind unabdingbar, da Stadtentwicklungsprozesse - besonders auf lange Sicht - eine hohe Variabilität aufweisen. Begleitend zur Forschung beteiligt sich das Städtebau-Institut der Universität Stuttgart an der Entwicklung eines Zertifizierungssystems für nachhaltige Stadtquartiere, welches von der deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) entwickelt wird. In der Entwicklungsphase des Zertifizierungssystems sollen folgende Fragen geklärt werden: - Ist Zertifizierung grundsätzlich - und im Kontext der etablierten Instrumente Evaluation und Monitoring - ein Erfolg versprechendes Instrument, um Nachhaltigkeit in der Stadtentwicklung zu befördern? - Sind die bestehenden angloamerikanischen Ansätze auf die Verhältnisse in Deutschland übertragbar oder müssen Zertifizierungsansätze in Deutschland anders konzipiert werden? - Welche Ziele, Kriterien und Indikatoren müssen bei der Bewertung von nachhaltigen Stadtquartieren herangezogen werden? - Wie können die Indikatoren berechnet werden?

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Optimierung der BNB-Kriteriensteckbriefe Schallschutz und Akustischer Komfort

Im Rahmen des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen sollen die vorhandenen Kriteriensteckbriefe für Schallschutz und akustischen Komfort für Büro-, Unterrichts- und Laborgebäude auf Basis der normativen und arbeitsschutzrechtlichen Festlegungen und Empfehlungen inhaltlich aktualisiert werden. Bei der Festlegung der Bewertungsanforderungen erfolgt eine Abwägung zwischen Komfort- und Gesundheit, anerkannten Regeln der Technik und ökonomischer Umsetzbarkeit. Ausgangslage: Das BMUB hat für Bundesgebäude verbindliche Qualitätsvorgaben an ganzheitlich optimierte Gebäude im Leitfaden Nachhaltiges Bauen und im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) festgelegt. Seit Oktober 2013 ist das Bewertungssystem BNB verpflichtend für die Planung und Realisierung von Gebäuden des Bundes anzuwenden. Im Bewertungssystem wurden auch konkrete Ansätze zum Schallschutz und raumakustischen Komfort formuliert. Im Rahmen der kürzlich abgeschlossenen Evaluierung und Harmonisierung des Bewertungssystems (BNB Version 2015) wurden die Anforderungen an den Schallschutz und den raumakustischen Komfort an die zwischenzeitlich gewonnenen Erkenntnisse im Hinblick auf weiterentwickelte Normen und Richtlinien angepasst. Diese Anpassung ist jedoch noch nicht vollständig erfolgt, da beispielweise die Fortschreibung der DIN 4109 und der VDI 2569 noch nicht abgeschlossen war. Daher ist eine weitere inhaltliche Aktualisierung unter Einbeziehung der fortgeschriebenen DIN 4109 und VDI 2569 notwendig. Ziel: Ziel des Projektes ist die inhaltliche Aktualisierung der BNB Kriteriensteckbriefe für Schallschutz und akustischen Komfort bei Büro-, Unterrichts- und Laborgebäuden unter Einbeziehung der fortgeschriebenen DIN 4109 und VDI 2569. Es wird ein realistisches und praktikables Bewertungssystem erarbeitet, mit dem die Einhaltung von Mindestanforderungen nach aktuell gültigen gesetzlichen Regeln bzw. allgemein anerkannten Regeln der Technik geprüft werden kann. Weiterhin ist eine abgestufte Bewertung höherer Qualitätsanforderungen vorgesehen, bei der eine Abwägung zwischen Komfort und Gesundheit, Regeln der Technik sowie ökonomischer Umsetzbarkeit zu treffen ist. Darüber hinaus erfolgt ein Vergleich zwischen nationalen und internationalen Vorgaben bzw. Bewertungsansätzen für Bau- und Raumakustik.

Zirkuläres, digitalisiertes Kunstrasen-System mit integraler Bewirtschaftung des anthropogenen Materiallagers aus multimateriellem Kunstrasen, TP: Zertifizierung & Monitoring

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