Das Projekt "Establishment of Teak plantations for high-value timber production in Ghana" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Arbeitsbereich für Weltforstwirtschaft und Institut für Weltforstwirtschaft des Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit durchgeführt. Background and Objectives: The project area is located in the Ashanti Region of Ghana / West Africa in the transition zone of the moist semideciduous forest and tropical savannah zone. Main land use in this region is subsistence agriculture with large fallow areas. As an alternative land-use, forest plantations are under development by the Ghanaian wood processing company DuPaul Wood Treatment Ltd. Labourers from the surrounding villages are employed as permanent or casual plantation workers. Within three forest plantation projects of approximately 6,000 ha, DuPaul offers an area of 164 ha (referred to as Papasi Plantation) - which is mainly planted with Teak (Tectona grandis) - for research purposes. In return, the company expects consultations to improve the management for sustainable timber and pole production with exotic and native tree species. Results: In a first research approach, the Papasi Plantation was assessed in terms of vegetation classification, timber resources (in qualitative and quantitative terms) and soil and site conditions. A permanent sampling plot system was established to enable long-term monitoring of stand dynamics including observation of stand response to silvicultural treatments. Site conditions are ideally suited for Teak and some stands show exceptionally good growth performances. However, poor weed management and a lack of fire control and silvicultural management led to high mortality and poor growth performance of some stands, resulting in relative low overall growth averages. In a second step, a social baseline study was carried out in the surrounding villages and identified landowner conflicts between some villagers and DuPaul, which could be one reason for the fire damages. However, the study also revealed a general interest for collaboration in agroforestry on DuPaul land on both sides. Thirdly, a silvicultural management concept was elaborated and an improved integration of the rural population into DuPaul's forest plantation projects is already initiated. If landowner conflicts can be solved, the development of forest plantations can contribute significantly to the economic income of rural households while environmental benefits provide long-term opportunities for sustainable development of the region. Funding: GTZ supported PPP-Measure, Foundation
Das Projekt "Kooperation, Konkurrenz und Kohlenstoff: Ein eigenschaftsbasierter Modellansatz zum mikrobiellen Einfluss auf die natürliche Speicherung von gelöstem organischen Kohlenstoff im Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Das Reservoir an gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen im Meer (engl. dissolved organic carbon, DOC) ist eines der größten aktiven Kohlenstoffreservoire an der Erdoberfläche, und beinhaltet eine ähnliche Menge an Kohlenstoff wie die gesamte Atmosphäre. DOC wird mikrobiell abgebaut und ist durch Gasaustausch an der Ozeanoberfläche direkt mit dem atmosphärischen CO2 verbunden. Diese enge Verbindung birgt hohes Potential für biologische Rückkopplungen in einem sich ändernden Klima. Biogeochemische Modellierung hilft, Zukunftsszenarien zu berechnen und auszuwerten, benötigt dazu aber ein mechanistisches Verständnis der biogeochemischen Stoffkreisläufe. Wissenschaftler haben in einem Appell gerade davor gewarnt, die Rolle der Mikroorganismen zu vernachlässigen, da dies die Fähigkeit der Modelle beeinträchtigt, verwertbare Aussagen zu Zukunftsszenarien zu treffen. Aktuelle Kohlenstoffkreislaufmodelle berücksichtigen normalerweise die komplexen mikrobiellen Interaktionen mit DOC nicht, was problematisch ist, da das ozeanische DOC Reservoir groß, aktiv und in direktem Zusammenhang mit dem globalen Klimasystem ist. Momentan wird DOC hauptsächlich durch vorher definierte Reaktivitätsklassen innerhalb des Kohlenstoffpools modelliert. Obwohl dieser Ansatz heutige DOC-Konzentrationen im Ozean simulieren kann, fehlt die Flexibilität, ändernde Umweltbedingungen angemessen zu berücksichtigen. Das hier beantragte Projekt hat deshalb zum Ziel, diejenigen mikrobiellen Eigenschaften zu identifizieren, die notwendig sind, um das räumliche und zeitliche Muster von DOC Konzentrationen mit einem biogeochemischen Modell zu reproduzieren. Dazu wird ein Ansatz gewählt, indem sich mikrobielle Diversität im Modell an variierende Umweltbedingungen selbst anpasst, ein sogenannter â€Ìself-assembling approachâ€Ì. Dieser soll hier zum ersten Mal auf heterotrophe (=DOC abbauende) mikrobielle Diversität angewendet werden. Konkrete Ziele beinhalten 1) theoretische Zusammenhänge von DOC und den Wechselwirkungen von Phytoplankton und heterotrophen Mikroorganismen in einer Fallstudie abzuleiten, 2) zu testen, ob bestimmte mikrobielle Eigenschaften und trade-offs die globalen DOC Konzentrationen in der Mischungsschicht im Ozean abbilden und 3) die Identifikation und Quantifizierung von DOC Quellen im Tiefenozean zusätzlich zu Partikeldissoziierung, die empirische Studien nahelegen. Um diese Ziele zu realisieren, beantrage ich hier ein Stipendium für 12 Monate Aufenthalt in Prof. Mick Follows Arbeitsgruppe am Massachusetts Institute of Technology, um mein zuvor entwickeltes DOC Modell an das dortige Darwin Modell zu koppeln, um den dort entwickelten Ansatz des â€Ìself-assemblingsâ€Ì auf die DOC abbauende Gemeinschaft anzuwenden. Der Mehrwert liegt dabei in der Generierung eines verbesserten Verständnisses der natürlichen Speicherung von marinem DOC auf globaler Ebene, sowie in der verbesserten Darstellung des marinen DOC Reservoirs in einem marinen Kohlenstoffmodell.
Das Projekt "Rekonstruktion der Variabilität von radiogenen Isotopensignaturen des Labradorwassers und dessen Stärke im Holozän" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik durchgeführt. Tiefenwassermassen, die in der Labradorsee gebildet werden (LSW), sind eine wichtige Komponente der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC), die signifikant zur Bildung von Nordatlantischem Tiefenwasser (NADW) beiträgt. Ausgeprägte Einbrüche der NADW-Bildungsraten der Vergangenheit ereigneten sich beispielsweise während des Übergangs von der letzten Kaltzeit zur jetzigen Warmzeit. Solche Zirkulationsänderungen spielten eine kritische Rolle bei der Steuerung des Klimas der Nordhemisphäre auf verschiedenen Zeitskalen des Spätquartärs und werden auch für die nahe Zukunft prognostiziert. Die Änderungen waren eng an das LSW gekoppelt, aber seine genaue Rolle und Variabilität der Vergangenheit sind unklar. Um diese Wissenslücke zu füllen, sollen die radiogenen Neodym(Nd)-Isotopensignaturen der Tiefenwassermassen im Untersuchungsgebiet aus marinen Sedimenten extrahiert werden und so die der Wassermassenmischung und Ozeanzirkulation der Vergangenheit im westlichen Nordatlantik und in der Labradorsee rekonstruiert werden. Dies wird durch die spezifischen Signaturen ermöglicht, die die Wassermassen in ihren Quellgebieten durch Verwitterungseinträge annehmen. Eine schwächere und flachere Umwälzzirkulation wurde für das letzte Glazial rekonstruiert und kam während der sogenannten Heinrich-Events fast völlig zum Erliegen, was in beiden Fällen die durch die Advektion von Tiefenwasser aus dem Südozean kompensiert wurde. Im Gegensatz dazu war das frühe Holozän von sehr stark unradiogenen Nd-Isotopensignaturen gekennzeichnet, was auf eine sogar stärkere Umwälzzirkulation als heute hindeutet, wahrscheinlich gesteuert von erhöhter Konvektion des LSW. Eine grundlegende Voraussetzung für diese Interpretationen ist, dass die Wassermassen-Mischungsendglieder inklusive des LSW über die Zeit genau bestimmt werden können, was genau das Ziel des beantragten Projekts ist. Wenn signifikante Änderungen der Verwitterungseinträge die LSW-Signatur in der Vergangenheit veränderten, hätte das fundamentale Auswirkungen auf die Interpretation der bisher im Nordatlantik gewonnenen Nd-Isotopenzeitserien. Hier wird eine detaillierte Untersuchung der Variabilität der Wassermassenendglieder für den westlichen Nordatlantik seit dem frühen Holozän beantragt, die Schlüsselgebiete des Kanadisch-Arktischen Archipel, den Lancaster Sound, die Nares Strait und die Hudson Strait umfasst. Diese Untersuchungen sollen durch die Bestimmung der radiogenen Meerwasser-Hafnium(Hf)-Isotopie der Vergangenheit an den gleichen Proben ergänzt werden, die sich als hochsensitiver Wassermassentracer in der heutigen Labradorsee erwiesen haben. Das Projekt soll an außergewöhnlich gut charakterisierten Sedimentkernen durchgeführt werden, die gut erhaltene karbonatische Mikrofossilien enthalten und so hochaufgelöst datiert werden können.
Das Projekt "Umweltbedingte Steuerung eisenreduzierender Mikroorganismen in antarktischen marinen Sedimenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 02 - Biologie und Chemie, Arbeitsgruppe Mikrobielle Ökophysiologie durchgeführt. Die klimabedingte Erwärmung hat die westliche Antarktische Halbinsel (WAP) in den letzten 50 Jahren stark beeinflusst, was zu massiven Verlusten des westantarktischen Schelfeises führte. Als Folge der schmelzenden Gletscher hat sich die Akkumulation von Schelfsedimenten, einschließlich großer Mengen an reduzierbaren Eisen (III) -oxiden, in diesem Gebiet verstärkt. Die mikrobielle Eisen (III) -Reduktion scheint für die Freisetzung von gelöstem Eisen aus Schelfsediment relevant zu sein. Sie trägt somit zum Export von Eisenverbindungen in den Südlichen Ozean bei, die als limitierend für die Primärproduktivität bekannt sind. Die Mikroorganismen, die an der Eisenreduktion in antarktischen Schelfsedimenten beteiligt sind, wurden bisher nicht untersucht.Das Ziel unseres Projekts ist die Aufklärung der Ökologie der eisenreduzierenden mikrobiellen Populationen und ihrer umweltbedingten Steuerung in antarktischen marinen Sedimenten. Wir werden uns darauf konzentrieren, (1) mikrobielle Populationen zu identifizieren, die an der Eisenreduktion beteiligt sind, sowie (2) deren Verteilung, (3) Häufigkeit und (4) Aktivität in anoxischen Küstensedimentschichten im Vergleich zu ihren anaerob-atmenden Konkurrenten, den sulfatreduzierenden Mikroorganismen, zu bestimmen. In unserem Projekt werden wir uns auf die Hot Spots der Umweltveränderungen konzentrieren, also Standorte, die aufgrund von zurückweichenden Gletschern neu exponiert wurden, mit hohen Gehalten an Eisenoxiden und gelöstem Eisen im Vergleich zu typischen sulfidogenen Standorten der Sulfatreduktion als Referenz. Dies wird es ermöglichen, geochemische Variationen und Hotspots der Eisenreduktion mit Unterschieden in der mikrobiellen Gemeinschaft zu verknüpfen; letztere sollen mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung von 16S rRNA-Genen und der 16S rRNA physiologisch aktiver Mikroorganismen (600 Proben) bestimmt werden. Diese Analysen werden ergänzt durch die Quantifizierung der mikrobiellen Gemeinschaft in Sedimentschichten durch qPCR sowie des Most-Probable-Number-Verfahrens für eisen- und sulfatreduzierende Mikroorganismen. Funktionelle Potentiale von eisen- und sulfatreduzierenden Mikroorganismen werden mittels Inkubationen bestimmt. Das cutting-edge Verfahren, zeitlich-aufgelöstes 13C-Stable Isotope Probing von RNA, soll eingesetzt werden, um spezifische Funktionen einzelner eisenreduzierender Mikroorganismen in Mikrokosmos-Inkubationen zu bestimmen. Letztlich soll die Steuerung von antarktischen eisenreduzierenden Mikroorganismen durch Umweltfaktoren in Mikrokosmen untersucht werden, indem die Verfügbarkeit und Qualität des Elektronendonors und -akzeptors sowie die Temperatur variiert werden. Dies wird es ermöglichen, zukünftige Szenarien von Umweltveränderungen bei der Eisenfreisetzung aus antarktischen Schelfsedimenten zu bewerten.
Das Projekt "Teilprojekt: Erstellen einer Simulationssoftware zur Vorhersage der mechanischen Degradation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Math2Market GmbH durchgeführt. SOLVED! wird ein Verfahren zur quantitativen Vorhersage des Alterungsverhaltens von Lithium-Ionen Batterien mit Hilfe von Computersimulationen entwickeln. Teilprojektziel ist das Erstellen eines Prototyps einer kommerziellen Software 'DegraDict', welche die Alterung der Lithium-Ionen-Batterie simuliert und die Lebensdauer der Batterie auf der Grundlage digitalisierter Mikrostrukturen des Batteriematerials prognostiziert. Dazu wird die beim Be- und Entladen auftretende Ausdehnung und Schrumpfung des Elektrodenmaterials berechnet und mit Simulationen des Ladezyklus gekoppelt. Die Simulationen sollten quantitativ sein, um das Potenzial zu haben, ein Standardtest im industriellen F&E-Prozess in der Batterieherstellung zu werden. Unser Ziel ist es, mit der DegraDict-Software die Entwicklung von Schnellladebatterien mit hoher Energiedichte für die Elektromobilität zu ermöglichen.
Das Projekt "Kurzgutachten Kommunale Wärmeplanung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Institut für Urbanistik gGmbH durchgeführt. Auf dem Weg zur treibhausgasneutralen Wärmeversorgung des Gebäudebestands bestehen vielfältige Planungsbedarfe auf kommunaler Ebene. Strategien zur Reduzierung des Endenergiebedarfs der Gebäude und zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung durch Einbindung erneuerbarer Energien und unvermeidbarer Abwärme sind in Einklang zu bringen. Dafür ist eine räumliche Abstimmung für die Erschließung von erneuerbaren Wärmequellen, der damit verbundenen Infrastrukturen und Wärmesenken erforderlich. Darüber hinaus muss in diesen Prozess die strategische Entwicklung von dezentralen und netzgebundenen Versorgungssystemen sowie von Strom-, Wärme- und Gasnetzen eingeschlossen werden. Wie in einigen Nachbarländern schon teils seit Jahrzehnten praktiziert, rückt die kommunale Wärmeplanung daher nun auch in Deutschland in den Mittelpunkt der wissenschaftlichen und praktischen Debatte. In einigen Bundesländern ist die Wärmeplanung für Kommunen bereits verpflichtend und wird somit zum Teil der kommunalen Daseinsvorsorge. Sie dient der Erschließung bestehender Potenziale in einer Kommune und der Koordination von Investitionsentscheidungen mit Blick auf die treibhausgasneutrale Wärmeversorgung des Gebäudebestands. Ziel dieser Studie ist es, den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Debatte zur kommunalen Wärmeplanung aufzubereiten sowie einen Beitrag zu einem gemeinsamen Begriffsverständnis zu leisten. Davon ausgehend werden eine Einordnung der Möglichkeiten und Grenzen des Instruments vorgenommen sowie Weiterentwicklungs- und Forschungsbedarfe abgeleitet. Um dahin zu gelangen, werden potenzielle Aufgaben der kommunalen Wärmeplanung und ein Referenzmodell der kommunalen Wärmeplanung in vier Schritten vorgestellt. Zudem werden Einsatzbedingungen, Umsetzungshemmnisse und Lösungsansätze auf kommunaler Ebene reflektiert. Das Gutachten basiert auf der Auswertung von zehn Forschungs- bzw. pilothaften Praxisvorhaben und einem Expert*innenworkshop.
Das Projekt "Analyse der Ökologie und Virulenz von Legionella spp. Populationen von Süßwassersystemen in Deutschland, Palästina und Israel - Phase 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Molecular composition of Southern Ocean dissolved organic matter and its relation to structure and activity of prevailing microbial communities" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres durchgeführt.
Das Projekt "Glass Recovering Revolution: High performance Optical Sorter for glass collection from Waste (SEEGLASS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Picvisa Machine Vision Systems SL durchgeführt. The amount of Municipal Solid Waste (MSW) in the EU28 reached 245 million tons in 2012. Nowadays, Europe directives for waste management are more restrictive each year (e.g Landfill Directive 1999/31/EC), but unfortunately, landfill disposal still represents 34% of total MSW generated. On the other hand, citizen awareness as well as the high fees operators pay for landfill disposal, have helped to greatly increase the percentage for recycling from 18% in 1995, to 42% in 2012. However, 40% of all the glass waste ends up in mixed MSW plants (which typically contain 7% of glass). Instead of being disposed of in selective-waste collection, it ends up in landfills or is composted/incinerated with the remnant waste. We have developed SEEGLASS, a high performance optical sorter based on computer vision and a pneumatic rejection system. Our aim is to solve this non-environmentally friendly problem, while also offering our end-users additional revenues with this recovered material, which is not being exploited now (49€/tn glass). In addition, extracting this glass, will allow the treatment plants to significantly reduce costs from waste disposal fees (50€/Tonne EU average and rising). Payback for customers is estimated in only 19 months. With this project we will (i) construct pre-conditioning process line, (ii) optimise our current SEEGLASS computer vision system as well as its mechanical and pneumatic design, to reach 80% glass recovery, with 99% purity, (iii) integrate both, the process line and the glass sorter solution into a demonstrator system, and (iv) validate its feasibility in-house with real MSW coming from different countries, as well as carry-out an 24/7 end-user validation. We, PICVISA, will be the first company to recover the glass fraction in refined MSW worldwide (the niche market exists worldwide) selling Turn-key installations or only SEEGLASS units, contributing to a disruptive change in the sector.
Das Projekt "Parameterisation of meso-scale mixing in the ocean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Ocean models which do not resolve the energetic meso-scale eddy field have to parameterise its effects on the large-scale circulation. This effect is for instance important in western boundary currents, where meso-scale eddies balances the planetary vorticity change, and in the Southern Ocean where they control both the zonal ow and the meridional overturning circulation. Further, meso-scale eddies are important for the ventilation of the interior ocean with dissolved gases. In current ocean climate models, a constant lateral diffusivity K appropriate to the Gent and McWilliams (1990) parameterisation is used. However, a constant diffusivity K is inadequate for climate change simulations and decadal climate predictions, since K does vary both in time and in space. We propose to advance the current meso-scale eddy parameterisation in ocean climate models by applying and improving a mixing length approach for K, based on an eddy kinetic energy (EKE) budget, an eddy length scale and a vertical structure function. The parameters in the EKE budget and the structure function will be estimated using a global ocean model and its adjoint constraining the model and the closure to observational estimates.
| Origin | Count |
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| Bund | 37 |
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| Förderprogramm | 37 |
| License | Count |
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| offen | 37 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 14 |
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| Keine | 24 |
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| Boden | 31 |
| Lebewesen & Lebensräume | 35 |
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| Weitere | 37 |