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Seit nunmehr 18 Jahren werden in Deutschland gesetzlich garantierte Einspeisetarife zur Förderung von Windstrom genutzt. In der Folge ist ein stetiger Anstieg der Stromproduktion auf Basis von Windenergie zu verzeichnen. Inzwischen sind im Tagesverlauf vereinzelt Perioden zu beobachten, in denen der Strompreis die gesetzlichen Einspeisemindestvergütungen einiger Windkraftanlagen übersteigt. Die vorliegende Studie geht der Frage nach, ob dies als erstes Anzeichen einer aufkeimenden Marktfähigkeit für Windstrom zu werten ist und, wenn dem so ist, welche Folgen sich für die Förderung erneuerbarer Energien in Deutschland ergeben. Dazu erfolgt zunächst eine Marktpotenzialabschätzung. Es werden u. a. durchschnittliche Spotmarktpreise, die durchschnittliche Einspeisecharakteristik von Windstrom sowie der aktuelle Bestand von Windkraftanlagen in Abhängigkeit der jeweiligen Einspeisetarife zugrunde gelegt. Auf dieser Grundlage werden Anforderungen an ein konkretes Direktvermarktungsablaufschema untersucht sowie mögliche Weiterentwicklungen der deutschen Windstromförderung aufgezeigt. Langfristig ist mit einem deutlichen Anstieg direktvermarktbaren Windstroms zu rechnen. Insbesondere zur frühzeitigen Förderung des Entwicklungspotentials kosteneffizienter Ausregelungsmöglichkeiten von Produktionsschwankungen könnten dazu einzelne Perioden gewinnbringender Direktvermarktung durch Premium- Zahlungen gezielt ausgeweitet werden. Since 18 years, wind power plants in Germany are being promoted by guaranteed feed-in tariffs. As a consequence, the supply of electricity from wind power plants is steadily increasing. Meanwhile, the market price for electricity starts exceeding feedin tariffs within certain periods in the course of the day. This report examines whether this can be interpreted as a first signal of commencing marketability of wind power. If so, the study further investigates implications for the promotion of renewable energies in Germany. In a first step, the market potential of wind power in Germany is being assessed. In order to derive a representative estimation, average electricity prices on the spot market, average amounts of produced wind power as well as the actual wind power portfolio in Germany is being considered. Based on this estimation, the study further derives a flowchart in order to account for the various requirements, both on the side of wind producers as well as on the side of grid operators. Finally, further developments in the promotion of wind power in Germany are being elaborated. In the long run, a significant increase in the direct sale of wind power can be expected. In order to promote new strategies and schemes to efficiently feed this electricity into the grid, an early promotion of direct sales may be reasonable. For this purpose, a combination of guaranteed feed-in tariffs and premiums on top of the market price may be suitable.

Die CO2-Konzentration ist seit 1750 von 280 ppm auf heute 375 ppm angestiegen und wird sich bis 2100 weiter auf 540-970 ppm erhöhen. Dieser Anstieg wirkt sich indirekt über die Erwärmung der Atmosphäre als auch direkt auf die Pflanzen aus. Ziel dieser Arbeit war daher die Auswirkung der Klimaerwärmung in den letzten 50 Jahren und der prognostizierten Klimaerwärmung auf die Pflanzenentwicklung sowie die Wirkung von moderat erhöhten CO2-Konzentrationen (+20 %) auf die Phänologie, die Anatomie und den Stomatawiderstand von Pflanzen zu untersuchen. Anhand der Auswertung phänologischer Daten landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, Obstgehölzen und wildwachsenden Pflanzen der Jahre 1951 bis 2003 von 170 Stationen in Hessen konnte gezeigt werden, dass es in diesem Zeitraum zu Verschiebungen in der Pflanzenentwicklung gekommen ist. Der Eintritt phänologischer Phasen verfrühte sich im Mittel zwischen 0,4 bis 5,5 Tage/Dekade. Die Frühjahrsphasen zeigten dabei den stärksten Trend. Im Jahresverlauf nahm die Verfrühung der phänologischen Phasen ab. Regionale Unterschiede und gegensätzliche Trends in benachbarten Naturräumen zeigten sich in der Reaktion der Pflanzen (z.B. Blattseneszenz der Stiel-Eiche), aber auch in der Dauer der Vegetationsperiode. Während sich die Vegetationszeit in manchen Regionen verlängert hat, ist sie in anderen unverändert geblieben. Im Gießen-Koblenzer-Lahntal hat sie sich sogar verkürzt. Mit Hilfe von Modellen, basierend auf den Temperaturdaten eines Regionalisierungsmodells für die meteorologische Station Gießen, konnte beispielhaft für den Naturraum 348 (Marburg-Gießener-Lahntal) gezeigt werden, dass es aufgrund der prognostizierten Klimaerwärmung in der Dekade von 2041 bis 2050 zu weiteren Verfrühungen in der Pflanzenentwicklung und zur Verlängerung der Vegetationsperiode kommen wird. Die Verfrühung der Frühjahrsphasen hat zur Folge, dass die Gefahr von Spätfrost auch in der Zukunft vorhanden ist und für einige Obstarten wahrscheinlich noch ansteigt. Neben erhöhten Lufttemperaturen beeinflussen ...

The yeast Pichia stipitis is of biotechnological importance because of her ability to ferment the sugar xylose to ethanol. This is not very widespread among yeast. Xylose can be obtained out if the wood composite hemicellulose, what makes wastes of paper and wood industry a possible source for bioethanol and biofuel. To pave the way to efficient biofuel production the physiological and genetically particularities of P. stipitis need to be better understood Within this work we first tested the ability of Pichia stipitis to use amino acids as carbon and nitrogen source. For this reason we performed growth experiments on several distinct amino acids. The gained results showed that P. stipitis is able to use glutamate, aspartate and proline as sole source of carbon and nitrogen. This is a trait, not very common and not very well examinated in yeasts. Only a few yeasts are known to possess this ability. To see how distributed this ability is, a choice of 34 yeasts strains, belonging to 24 species, was tested. Their growth on glutamate, aspartete and proline was determined. 20 of the tested yeasts were able to use amino acids as carbon source. This ability does not depend on the belonging to a defined cladus. After this observation we took a more detailed look at the behaviour of P. stipitis during growth on glutamate as carbon and as nitrogen source. An interesting result was that the ethanol yield and formation rate was higher when glutamate was used as nitrogen source compared to ammonium. In both cases glucose was used as carbon source. Another result of the experiment was that glutamate was used as carbon source simultaneously with glucose. In this constellation seems to be no carbon catabolite repression caused by glucose. When cultivated with glutamate as carbon source, P. stipitis secretes a great amount of ammonium into the medium which has so far not been described for yeasts. An ammonium secretion seems to point at an efficient ammonium export system. The growth experiments with glutamate as carbon source showed that P. stipitis grows after adaption with a rate similar to that on medium with glucose and glutamate or glucose and ammonium. The biomass yield is also very similar to that in cultivation with glucose, drawn to the yield per mol C-source. To get an insight into the physiological background of the utilization of glutamate as carbon source the activity of the glutamate dehydrogenases GDH1 and GDH2 was examinated. The activity of the catabolic GDH2 was measured whenever glutamate or aspartate were present in the medium. The highest activity was measured with glutamate or aspartate as carbon source. It was observed that the GDH2 activity is increased when ammonium is present in cultures with glutamate or aspartate as carbon source. No activity of the GDH2 was found during cultivation on glucose and ammonium. The activity of the anabolic GHD1 was only found in presence of glucose and ammonium, even if glutamate was also present. The correlation between glutamate utilization and GDH2 activity leads to the idea of disrupting the PsGDH2 gene. For this reason a strain disrupted in the PsKU80 gene was constructed. This was done to circumvent the high rate of non-homologous integration of DNA, transformed into P. stipitis. The disruption of the KU80 gene was successful and the gained mutant showed nearly 100 percent of homologous integration of DNA after transformation. This strain provides a useful tool for further genetic approaches on P. stipitis. Further information about these strain is given in the article send with these synopsis. Using the KU80 strain we performed the disruption of the GDH2 gene in P. stipitis. The gained transformant was unable to use glutamate as carbon or nitrogen source. It was also unable to use aspartate or proline as carbon source. But to a limited amount it was able to use these two amino acids as nitrogen source. A retransformation with an amplificate of the GDH2 ORF restored the ability to utilize glutamate. After these experiments a random mutagenesis was performed to obtain mutants that are unable to utilize glutamate as carbon source. It might have been possible to indentify other factors involved into the regulation of glutamate utilization by these experiments. The random mutagenesis delivered two mutants which were unable to use glutamate as carbon source. But they were still able to use it as nitrogen source. In a plasmid-rescue these mutants were identified as ubiquitin ligase and cytochrome-C-oxidase subunit V (COX5). The COX5 mutant was chosen for further characterization. This was done by determination of the substrate spectrum, measuring of the ethanol formation under different aeration conditions, and by testing the sensitivity to inhibitors of the respiratory chain. The COX5 mutant was unable to utilize any kind of non-fermentable carbon source. No activity of cytochrome-C-oxidase was detectable in crude cell extracts of the mutant. According to these observations it seems likely that the respiratory chain is no longer able supply energy for the cells. The COX 5 mutant forms significantly more ethanol under fully aerated conditions, compared to wild type and transformation strain. The ethanol formation is also higher on glucose compared to xylose. Under less aerated conditions the ethanol yield of the COX5 mutant was lower but still higher than in the wild type. These findings lead to the estimation that in the COX5 mutant the fermentative pathways are more active than in the wild type under highly aerated conditions. Growth experiments with SHAM, the inhibitor of the alternative oxidase, showed that the COX5 mutant is completely sensitive to SHAM. The gas exchange was affected by SHAM in the same way. The wild type shows only minor reactions to high SHAM concentrations. This sensitivity of the mutant to SHAM shows the importance of the alternative oxidase after the lost of cytochrome-C-oxidase activity. The role seems to lie in maintaining the redox-balance of the cell, not in energy supply. If the alternative oxidase would deliver energy the mutant should be able to grow on non-fermentable substrates. Cultivations with KCN reduced the drymass yield of the wild type, but increased the one of the mutant. These observations were also supported by measuring the gas exchange. The gas exchange of the mutant was also increased in presence of KCN. Concerning these findings a stimulation effect of the KCN on the alternative oxidase could be possible. Die Hefe Pichia stipitis ist von wirtschaftlichem Interesse, weil sie in der Lage ist, Xylose zu Ethanol zu vergären, wozu nur wenige Hefen in der Lage sind. Xylose kann aus Lignocellulose, welche einen Großteil der pflanzlichen Biomasse darstellt, gewonnen werden. Dadurch lassen sich pflanzliche Abfälle und Abfälle der Papierindustrie als Grundstoff für die Bioethanolherstellung nutzen. Ethanol kann als Treibstoff oder als Treibstoffzusatz dienen. Eine genauere Untersuchung des Stickstoffstoffwechsels von P. stipitis war von Interesse, da dieser bei anderen Hefen einen sehr großen Einfluss auf das fermentative Verhalten hat und bei P.stipitis weitestgehend unerforscht ist. Zunächst wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht, ob P. stipitis in der Lage ist, Aminosäuren als C- oder N-Quelle zu nutzen. Die Ergebnisse zeigten, dass Glutamat, Aspartat und Prolin durch P. stipitis und andere Hefen nicht nur als N-Quelle, sondern auch als C-Quelle genutzt werden können. Das war bisher nur für wenige Hefen dokumentiert, jedoch nicht für P. stipitis. Um die Fähigkeit zur C-katabolischen Glutamatnutzung näher zu untersuchen, wurden Wachstumsversuche mit einem P. stipitis Wildtypstamm durchgeführt. Hierbei diente Glutamat sowohl als N- als auch als C- und N-Quelle. Es zeigte sich, dass Glutamat allein eine sehr effiziente C-Quelle für P. stipitis darstellte und auch parallel zu Glucose als C-Quelle genutzt werden konnte. Bei parallelen Verwendung von Glucsoe und Glutamat als C-Quelle wurde zudem die Ethanolbildung erhöht. Im Rahmen der Suche nach Schlüsselfaktoren der C-katabolischen Glutamatnutzung wurde die Aktivität der Glutamatdehydrogenasen, welche sowohl die Glutamatbildung als auch den Glutamatabbau katalysieren, bestimmt. Es zeigte sich, dass in Gegenwart von Glutamat als C-Quelle die anabolische Glutamatdehydrogenase GDH2 immer eine sehr hohe Aktivität aufwiese. Dies galt ebenso für die Kultivierung von P. stipitis mit Aspartat. Um die Rolle der GHD2 bei der C-katabolsichen Nutzung von Aminosäuren zu klären, wurde eine GDH2-Disruptante hergestellt. Hierzu wurde zunächst ein Stamm konstruiert, der im KU80 Gen disruptiert war. Dies geschah mit der Absicht, dass hohe Maß an unspezifischer nicht homologer Integration, welche in P. stipitis nach einer Transformation auftritt, zu reduzieren. Der nach Disruption des KU80 Genes erhaltene Stamm zeigte die erwarteten Eigenschaften. Bei ihm trat zu fast 100% homologe Integration auf, wenn DNA in die Zellen transformiert wurde. Mit diesem neuen Transformationsstamm gelang es eine GHD2-Disruptante zu erhalten. In dieser war die Fähigkeit, Glutamat als C- oder N-Quelle zu nutzen, vollkommen unterbunden. Auch Aspartat oder Prolin konnten nicht mehr als C-Quelle und nur eingeschränkt als N-Quelle genutzt werden. Durch diese Befunde wurde eine essenzielle Rolle der GDH2 im Glutamat-C-Katabolismus bestätigt. Da es von Interesse war, welche weiteren Faktoren an der Nutzung von Glutamat beteiligt sind, wurde eine zufällige Integrationsmutagenes durchgeführt. Unter den erhaltenen Transformanten wurde nach denen gesucht, die Glutamat nicht mehr als C- jedoch weiterhin als N-Quelle nutzen konnten. Es wurde eine Glu-Mutante isoliert, die im COX5 Gen defekt ist. Hierbei handelt es sich um die Untereinheit V der Cytochrom-c-Oxidase, welche zur mitochondrialen Atmungskette gehört. Dieser Stamm war unfähig auf nicht-fermentierbaren C-Quellen, einschließlich Aminosäuren, zu wachsen. Eine Untersuchung des fermentativen Verhaltens dieses Stammes zeigte, dass die Ethanolbildung unter aeroben, jedoch nicht unter semiaeroben, Bedingungen drastisch erhöht war. In der cox5 Mutante war keine Cytochrom-c-Oxidase Aktivität mehr messbar, jedoch wurde weiterhin Sauerstoff verbraucht. Dies legte die Vermutung nahe, dass hierfür die Aktivität einer alternativen Endoxidase verantwortlich war. Dass P. stipitis über eine solche verfügt ist bereits dokumentiert worden. Versuche mit dem Inhibitor Salicylhydroxamsäure (SHAM), der spezifisch die alternative Oxidase hemmt, bestätigten diese Vermutung. SHAM hemmte das Wachstum und den Sauerstoffverbrauch der cox5 Mutante vollkommen. Diese Resultate zeigen die essentielle Rolle der alternativen Oxidase in der Mutante, aber vermutlich auch im Wildtypstamm. Vermutlich wird sie benötigt, um den Stoffflux im Tricarbonsäurecyclus aufrecht zu erhalten.

Diese Studie zeigt Wege auf, wie Afrika sein Potenzial zur Sicherung der Versorgung mit Nahrungsmitteln für eine erschwingliche und gesunde Ernährung durch die nachhaltige Nutzung seiner eigenen Ressourcen ausschöpfen kann. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Investitionen, Zusammenarbeit und politischen Maßnahmen. Die hier vorgeschlagene Agenda ist langfristig angelegt, sollte aber bereits kurzfristig mit konkreten Maßnahmen eingeleitet werden.

During a survey in September 2010 in Tjärnö, Sweden, we examined differences in the occurrence of the barnacle Semibalanus balanoides at rocky shores. We sought to proof whether there were differences in the density of S. balanoides in habitats depending either on wave energy or on orientation of the rocks facing north and south respectively. Data analysis showed no differences in occurrence of the barnacles depending on wave energy in the habitat. In contrast there is a significant difference between examined rock faces with opposite orientation. Habitats with northerly orientation harboured greatly more individuals of S. balanoides than southerly orientated habitats. These results indicate that several factors influence the occurrence of barnacles in habitats connected to orientation. We suggest that there is a correlation between solar exposure, which influences thermal stress and the risk of desiccation and the frequency of occurrence of S. balanoides. Bei einer Untersuchung im September 2010 in Tjärnö, Schweden, untersuchten wir Unterschiede im Vorkommen der Seepocken Semibalanus balanoides an felsigen Ufern. Wir versuchten zu beweisen, ob es Unterschiede in der Dichte von S. balanoides in Habitaten gibt, die entweder von der Wellenenergie oder von der Ausrichtung der Gesteine nach Norden bzw. Süden abhängen. Die Datenanalyse zeigte keine Unterschiede im Vorkommen der Seepocken in Abhängigkeit von der Wellenenergie im Habitat. Im Gegensatz dazu gibt es einen signifikanten Unterschied zwischen untersuchten Felswänden mit entgegengesetzter Orientierung. Lebensräume mit nördlicher Ausrichtung beherbergten deutlich mehr Individuen von S. balanoides als südlich orientierte Lebensräume. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass mehrere Faktoren das Vorkommen von Seepocken in orientierungsgebundenen Habitaten beeinflussen. Wir vermuten, dass es einen Zusammenhang zwischen der Sonneneinstrahlung, die den thermischen Stress und das Austrocknungsrisiko beeinflusst, und der Häufigkeit des Auftretens von S. balanoides gibt. Peer Reviewed

Das Leitbild einer 'Nachhaltigen Entwicklung' (sustainable development) hat in den letzten Jahren eine erstaunliche Karriere gemacht. Auch in die energiepolitische und energiewirtschaftliche Diskussion hat das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung mittlerweile verstärkt Eingang gefunden. So z.B. betont auch die neue Bundesregierung, daß ihre Energiepolitik sich am Leitbild der Nachhaltigkeit orientiert. Sie bezeichnet den Ausstieg aus der Kernenergie als Einstieg in eine 'nachhaltige, das heißt wirtschaftlich leistungsfähige, sozial gerechte und ökologisch verträgliche Entwicklung'. Obwohl festzustellen ist, daß das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung auch über die verschiedenen gesellschaftlichen Gruppen hinweg eine breite prinzipielle Zustimmung findet, so spannen doch die Vorstellungen und Interpretationen des Leitbildes, sowohl hinsichtlich ihrer normativen bzw. theoretisch-naturwissenschaftlichen Fundierung als auch hinsichtlich ihrer abgeleiteten Handlungsziele bzw. Handlungsanweisungen - dies gilt gerade für den Energiebereich - eine große Bandbreite auf. Aus diesem Grund erscheint es, auch wegen der essentiellen Bedeutung, die der Energieversorgung für eine nachhaltige Entwicklung zukommt, notwendig, sich über die Konkretisierung des Leitbildes zu verständigen, um die Energieversorgungsoptionen, aber auch die energiepolitischen Vorstellungen diesbezüglich einordnen zu können.

[No abstract available]

Since 1750, the atmospheric CO2 concentration has increased from 280 ppm to about 350 ppm today and is expected to reach 540-970 ppm by 2100. The CO2 concentration is known to affect plants directly and indirectly through the influence of global warming. In this dissertation the impact of 50 years of global warming on plant phenology was assessed. The assessment was used to predict future phenological alterations due to global warming. Direct effects of future CO2 levels (20% above ambient) on phenology, anatomy and stomatal resistance to water vapour were also investigated on plants from the Giessen Free Air Carbondioxid Enrichment (Gi-FACE) study. Phenological data of crops, fruit plants and wild plants collected by the German Weather Service (Deutscher Wetterdienst = DWD) on 170 stations in Hessen between 1951 and 2003 have been analysed. The analysis revealed that the development of plants has shifted during the last decades in Hessen. The beginning of the phenological phases advanced by 0,4 to 5,5 days per decade. The spring phases showed the largest trend. However, the advancement of the phenological phases tended to decline during the annual cycle. Responses to global warming such as the length of vegetation period and the leaf senescence (of oak) did show considerable regional variation and sometimes opposite trends in neighbouring areas. While in some areas the vegetation period was longer, in others it was not changed. However, in the area called Gießen-Koblenzer-Lahntal it became even shorter. A regionalized phenological model for the area 348 (Marburg-Gießener-Lahntal) during the decade 2041-2050 has been developed, using temperature predictions based on the data from meteorological station Gießen. The simulation proved that global warming will advance the phenological phases of the plants and will lengthen the vegetation period. As a consequence of the advancement of the phenological phases, the risk of late frost damage is likely to be present in the future and presumably will rise for some particular fruit species. Phenology is affected not only by global warming but also by rising atmospheric CO2 levels. Most of the investigated plants of the GiFACE graslandsite showed a shift in flowering in spite of the moderate CO2 enrichment used. In this case advancement and delay occurred. The flowering of Glechoma hederacea and Saxifraga granulata advanced significantly under enhanced CO2 concentration. This indicates that evergreen species benefit from the CO2 enrichment, when it is applied throughout the year, and that they are able to react with advanced development under these conditions. Large differences in the date of flowering from year to year suggest that the CO2 effect is modified by the climatic conditions. The impact of enhanced CO2 concentration on anatomical parameters and the stomatal resistance to water vapour were investigated for six species. Despite the moderate enhancement of CO2 concentration, these attributes did already exhibit a response. However, the reactions were different among the species investigated. The species Arrhenatherum elatius und Saxifraga granulata raised the stomatal resistance mainly through the reduction of the stomata density, while Glechoma hederacea did this through a reduction of the stomatal aperture. Glechoma hederacea showed in general a positive reaction to enhanced CO2 concentration concerning leaf thickness, leaf tissue density and leaf mass per area. In contrast, the responses of the other investigated species did not demonstrate such a consistent pattern. Glechoma hederacea is unique in showing a significant advancement of flowering and a significant enhancement of the stomatal resistance to water vapour under elevated CO2. Because the resulting reduction in transpiration may lead to increased leaf temperatures as well as on the entire canopy level, elevated CO2 might be responsible for phenological changes. Thus, the detected global warming effect is inseparable from the effect that rising CO2 levels have on these species. Die CO2-Konzentration ist seit 1750 von 280 ppm auf heute 375 ppm angestiegen und wird sich bis 2100 weiter auf 540-970 ppm erhöhen. Dieser Anstieg wirkt sich indirekt über die Erwärmung der Atmosphäre als auch direkt auf die Pflanzen aus. Ziel dieser Arbeit war daher die Auswirkung der Klimaerwärmung in den letzten 50 Jahren und der prognostizierten Klimaerwärmung auf die Pflanzenentwicklung sowie die Wirkung von moderat erhöhten CO2-Konzentrationen (+20 %) auf die Phänologie, die Anatomie und den Stomatawiderstand von Pflanzen zu untersuchen. Anhand der Auswertung phänologischer Daten landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, Obstgehölzen und wildwachsenden Pflanzen der Jahre 1951 bis 2003 von 170 Stationen in Hessen konnte gezeigt werden, dass es in diesem Zeitraum zu Verschiebungen in der Pflanzenentwicklung gekommen ist. Der Eintritt phänologischer Phasen verfrühte sich im Mittel zwischen 0,4 bis 5,5 Tage/Dekade. Die Frühjahrsphasen zeigten dabei den stärksten Trend. Im Jahresverlauf nahm die Verfrühung der phänologischen Phasen ab. Regionale Unterschiede und gegensätzliche Trends in benachbarten Naturräumen zeigten sich in der Reaktion der Pflanzen (z.B. Blattseneszenz der Stiel-Eiche), aber auch in der Dauer der Vegetationsperiode. Während sich die Vegetationszeit in manchen Regionen verlängert hat, ist sie in anderen unverändert geblieben. Im Gießen-Koblenzer-Lahntal hat sie sich sogar verkürzt. Mit Hilfe von Modellen, basierend auf den Temperaturdaten eines Regionalisierungsmodells für die meteorologische Station Gießen, konnte beispielhaft für den Naturraum 348 (Marburg-Gießener-Lahntal) gezeigt werden, dass es aufgrund der prognostizierten Klimaerwärmung in der Dekade von 2041 bis 2050 zu weiteren Verfrühungen in der Pflanzenentwicklung und zur Verlängerung der Vegetationsperiode kommen wird. Die Verfrühung der Frühjahrsphasen hat zur Folge, dass die Gefahr von Spätfrost auch in der Zukunft vorhanden ist und für einige Obstarten wahrscheinlich noch ansteigt. Neben erhöhten Lufttemperaturen beeinflussen jedoch auch erhöhte CO2-Konzentrationen die Phänologie. So zeigte die überwiegende Anzahl der untersuchten Pflanzenarten eines Grünlandbestandes - trotz nur moderat erhöhten CO2-Konzentration - Verschiebungen im mittleren Blühbeginn, wobei sowohl Verfrühungen als auch Verspätungen auftraten. Eine signifikante Verfrühung unter erhöhten CO2-Konzentrationen konnte bei Glechoma hederacea und bei Saxifraga granulata beobachtet werden. Dies deutet darauf hin, dass immergrüne Arten von der ganzjährigen CO2-Anreicherung profitieren und mit einer schnelleren Entwicklung im Frühling reagieren. Große Unterschiede im Zeitpunkt des Blühbeginns lassen vermuten, dass der CO2-Effekt durch die Witterung modifiziert wird. Die Auswirkungen von erhöhten CO2-Konzentrationen auf anatomische Parameter und den Stomatawiderstand für Wasserdampf wurde beispielhaft an sechs Arten untersucht. Dabei reagierten die Pflanzen auf moderat erhöhte CO2-Konzentrationen unterschiedlich: Arrhenatherum elatius und Saxifraga granulata erhöhten den Stomatawiderstand für Wasserdampf hauptsächlich durch die Verringerung der Stomatadichte, Glechoma hederacea hingegen überwiegend durch eine Reduzierung der Öffnungsweite der Stomata. Im Bezug auf die Blattdicke, die Blattdichte und den LMA (leaf mass per area) zeigte Glechoma hederacea generell positive Reaktionen auf erhöhte CO2-Konzentrationen. Im Gegensatz dazu reagierten die anderen untersuchten Arten unterschiedlich. Als einzige Art zeigte Glechoma hederacea eine signifikante Verfrühung im Blühbeginn einhergehend mit einer signifikanten Erhöhung des Stomatawiderstandes für Wasserdampf. Verringerungen der Transpiration könnten zu erhöhten Blatt- und Bestandestemperaturen führen und damit Auswirkungen auf die Phänologie haben, so dass Klimaerwärmung und CO2-Effekt nicht trennbar sind.

In Deutschland müssen Biokraftstoffe nach der Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung ab 2011 eine CO2eq-Einsparung gegenüber dem fossilen Vergleichskraftstoff (83,8 g CO2eq/MJKS /Richtlinie 98/70/EG/) von mindestens 35 % und in Anlagen, die nach dem 31.12.2016 in Betrieb gehen von 50 % im Jahr 2017 bzw. 60 % im Jahr 2018 aufweisen /Biokraft-NachV/. Die in dieser Arbeit betrachteten Anlagen zur Produktion von Biokraftstoffen (Rapsmethyles-ter, Bioethanol und Biomethan) halten die geforderte Einsparung für Neuanlagen nicht ein. Um die Emissionen gezielt zu senken, müssten somit neue Verfahren zum Einsatz kommen. Alternativ könnten thermochemisch erzeugte Kraftstoffe produziert und genutzt werden. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, anhand einer technischen, ökologischen und ökonomischen Analyse (Well-to-Wheel) zu bewerten, ob und unter welchen Bedingungen die thermochemische Produktion von Fischer-Tropsch-Diesel bzw. Benzin, Wasserstoff (H2) und Substitute Natural Gas (SNG) die genannten Ziele einhält. Es werden dabei vier verschiedene Verfahren (Schnellpyrolyse bzw. Torrefizierung mit Flugstromvergaser, CHOREN Carbo-V®-Vergaser, Absorption Enhanced Reforming (AER-) Vergaser) betrachtet, in denen neben Reststoffen wie Winterweizenstroh und Waldrestholz noch Weiden aus Kurzumtriebs-plantagen eingesetzt werden. Die technische Analyse hat gezeigt, dass auf gegenwärtigem Stand der Technik (2010) zwei und im Jahr 2050 sechs Anlagen stromautark betrieben werden können. Der energetische Nutzungsgrad der Verfahren beläuft sich dabei auf 41,5 (Fischer-Tropsch-Diesel bzw. Benzin) bis 59,4 % (H2). Weiterhin wurde festgestellt, dass heute (2010) fast alle thermochemisch erzeugten Kraftstoffe die gesetzlich geforderte CO2eq-Einsparung von 60 % bereits einhalten. Ausge-nommen hiervon ist die H2-Produktion aus Weiden aus Kurzumtriebsplantagen in dezentralen bzw. zentralen Schnellpyrolysen sowie in einer dezentralen Torrefizierung mit Flugstromver-gaser. Im Jahr 2050 wird die geforderte CO2eq-Einsparung von allen ...

Möglichkeiten, in Krankenhäusern Energie zu sparen, gibt es viele. Der Abschlussbericht »Energieeffiziente Krankenhäuser« des Fraunhofer-Instituts UMSICHT zeigt die größten Einsparpotenziale und wie sie lohnenswert erschlossen werden können. Der Bericht ist kostenfrei online zugänglich. Wo stecken die größten Einsparpotenziale von Krankenhäusern und welche können lohnenswert erschlossen werden? Diesen Fragen ist Fraunhofer UMSICHT in einem Forschungsprojekt nachgegangen und hat die Energienutzung in 20 Krankenhäusern im Detail untersucht. Dazu wurden in den Bereichen Heizung, Trinkwarmwassererzeugung, Lüftung, Kälteversorgung und Aufzüge umfangreiche Lastgangmessungen durchgeführt. Auf der Basis der Messergebnisse wurden Einsparmöglichkeiten aufgezeigt und Best Practice Lösungen entwickelt. Weiterhin wurden die Energieverbrauchswerte mit den charakteristischen Eigenschaften der Krankenhäuser in Verbindung gebracht und in einem Krankenhausvergleich gegenübergestellt. Die Ergebnisse des Projektes liegen in einem umfangreichen Abschlussbericht vor. Damit stehen technischen Abteilungen von Krankenhäusern und planenden Ingenieuren eine Vielzahl an Einsparmaßnahmen und Kennzahlen sowie methodische Ansätze für die tägliche Arbeit zur Verfügung. Der Bericht steht zum kostenfreien Download bereit unter: Link [www.tiny.cc/DzGlY] --------------------------------- Abstract aus dem PDF: In dem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Projekt (Az-23472) wurde der Energieverbrauch in 20 Krankenhäusern mit einer Größe von 300 bis 600 Betten untersucht. Es wurden in energierelevanten Verbrauchssektoren detaillierte Energiemengenmessungen durchgeführt und die Betriebsweise der Energieversorungsanlagen analysiert sowie Maßnahmen zur Energieoptimierung aufgezeigt. Anschließend wurden der jährliche Energieverbrauch der untersuchten Verbrauchssektoren ermittelt und die Energieverbrauchskosten berechnet. Es wurde ein Krankenhausvergleich durchgeführt, mit dem der Energieverbrauch der Krankenhäuser in Abhängigkeit von Einflussgrößen verglichen werden kann. Jedes Krankenhaus kann sich so mit der Gesamtheit der Krankenhäuser sowie mit dem besten Krankenhaus der Untersuchung vergleichen. Weiterhin wurden für die Verbrauchssektoren Einsparmaßnahmen erarbeitet und Best-practice-Lösungen entwickelt, die besonders effektiv Einsparungen ermöglichen und in den meisten Krankenhäusern durchgeführt werden können. Die zu erwartenden Kosten und die erzielbaren Einsparungen wurden abgeschätzt. Weiterhin wurden Kennzahlen und einfache Werkzeuge zur überschlägigen Berechnung von Kosten und Einsparungen entwickelt. Aus dem Krankenhausvergleich ergeben sich anhand von statistischen Größen Kennzahlen für Energieverbrauch und Energiekosten der untersuchten Bereiche, die als Vergleichsgrößen genutzt werden können. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass in vielen Bereichen der Austausch alter, ineffizienter Anlagen zu einer deutlichen Einsparung führt und wirtschaftlich sinnvoll ist. Doch auch neue Anlagen garantieren keinen optimalen Energieverbrauch, da eine ineffiziente Betriebsweise ebenfalls zu erhöhten Energieverbräuchen führt. Einsparungen durch optimierte Betriebsparameter können jedoch nur erschlossen werden, wenn die entsprechenden Kenngrößen im zeitlichen Verlauf bekannt sind und mit den Anlagenkenndaten in Beziehung gesetzt werden. Mit Hilfe von Lastgangmessungen können ineffiziente Betriebsweisen aufgezeigt werden, so dass mit geringem Aufwand beispielsweise durch Einstellung der Regelung Einsparungen erzielt werden können. Weiterhin konnten mit Hilfe der Messergebnisse Versorgungsengpässe aufgezeigt sowie nicht einwandfrei funktionierende Versorgungsanlagen und Installationen identifiziert werden. Außerdem hat das Projekt gezeigt, dass die Datenlage in den Krankenhäusern für eine Einschätzung und für den Vergleich mit anderen Krankenhäusern nicht ausreichend ist. Nur wenn zum einen die Kenndaten der Energieversorgungsanlagen und zum anderen die Bezugsgrößen der versorgten Bereiche bekannt sind, kann ein Vergleich durchgeführt werden. Da der Energieverbrauch sehr stark von der Raumnutzung abhängig ist, könnten anhand der nach Nutzungsart unterteilten Flächen Referenzverbrauchswerte ermittelt werden, die es ermöglichten eine Energieverbrauchsstruktur zu ermitteln. Aufgrund der fehlenden Daten ist den meisten Krankenhäusern eine solche Flächenzuordnung nicht möglich. Ein weiterer Grund sind die fehlenden personellen Ressourcen, so dass, wenn Daten vorhanden sind, keine Zuordnung durchgeführt werden kann. Weiterhin müssen grundlegende Daten der zu versorgenden Gebäude wie Gebäudealter, Wand-, Fenster-, Dach- und Fundamentflächen ermittelt werden, um eine Abschätzung des Wärme- und Kältebedarfes durchführen zu können. Bisher fast vollständig unbekannt sind die Verbrauchswerte der elektrisch angetriebenen Geräte und Anlagen, die sich u.a. auf den Wärme- und den Kältebedarf auswirken. Derzeit kann allenfalls eine grobe Abschätzung anhand von Literaturwerten durchgeführt werden. Hierzu liegen erste Kenndaten aus der Literatur vor, jedoch besteht noch Bedarf der Validierung und der Bewertung der Übertragbarkeit. Weiterführende Untersuchungen sollten zum Ziel haben, die Datensituation in den Krankenhäusern zu verbessern und eine energetische Auswertung von Raumflächen und Raumnutzung zur Abbildung der Energieverbrauchsstruktur zu automatisieren. Die Untersuchungen müssen auf bisher nicht betrachtete Verbrauchssektoren (Dampf, Licht, medizinische Geräte und Anwendungen) ausgeweitet werden, um den gesamten Energieverbrauch von Krankenhäusern abbilden zu können.