ALBERT

Description: We present a workflow to estimate geostatistical aquifer parameters from pumping test data using the Python package welltestpy. The procedure of pumping test analysis is exemplified for two data sets from the Horkheimer Insel site and from the Lauswiesen site, Germany. The analysis is based on a semi‐analytical drawdown solution from the upscaling approach Radial Coarse Graining, which enables to infer log‐transmissivity variance and horizontal correlation length, beside mean transmissivity, and storativity, from pumping test data. We estimate these parameters of aquifer heterogeneity from type‐curve analysis and determine their sensitivity. This procedure, implemented in welltestpy, is a template for analyzing any pumping test. It goes beyond the possibilities of standard methods, for example, based on Theis' equation, which are limited to mean transmissivity and storativity. A sensitivity study showed the impact of observation well positions on the parameter estimation quality. The insights of this study help to optimize future test setups for geostatistical aquifer analysis and provides guidance for investigating pumping tests with regard to aquifer statistics using the open‐source software package welltestpy.

Description: Article impact statement: We present a workflow to infer parameters of subsurface heterogeneity from pumping test data exemplified at two sites using welltestpy.

Description: German Federal Environmental Foundation (DBU) http://dx.doi.org/10.13039/100007636

Description: In designed experiments, different sources of variability and an adequate scale of measurement need to be considered, but not all approaches in common usage are equally valid. In order to elucidate the importance of sources of variability and choice of scale, we conducted an experiment where the effects of biochar and slurry applications on soil properties related to soil fertility were studied for different designs: (a) for a field‐scale sampling design with either a model soil (without natural variability) as an internal control or with composited soils, (b) for a design with a focus on amendment variabilities, and (c) for three individual field‐scale designs with true field replication and a combined analysis representative of the population of loess‐derived soils. Three silty loam sites in Germany were sampled and the soil macroaggregates were crushed. For each design, six treatments (0, 0.15 and 0.30 g slurry‐N kg−1 with and without 30 g biochar kg−1) were applied before incubating the units under constant soil moisture conditions for 78 days. CO2 fluxes were monitored and soils were analysed for macroaggregate yields and associated organic carbon (C). Mixed‐effects models were used to describe the effects. For all soil properties, results for the loess sites differed with respect to significant contributions of fixed effects for at least one site, suggesting the need for a general inclusion of different sites. Analysis using a multilevel model allowed generalizations for loess soils to be made and showed that site:slurry:biochar and site:slurry interactions were not negligible for macroaggregate yields. The use of a model soil as an internal control enabled observation of variabilities other than those related to soils or amendments. Experiments incorporating natural variability in soils or amendments resulted in partially different outcomes, indicating the need to include all important sources of variability. Highlights Effects of biochar and slurry applications were studied for different designs and mixed‐effects models were used to describe the effects. Including an internal control allowed observation of, e.g., methodological and analytical variabilities. The results suggested the need for a general inclusion of different sites. Analysis using a multilevel model allowed generalizations for loess soils. The results indicated the need to include all important sources of variability.

Description: Temperate forest soils are often considered as an important sink for atmospheric carbon (C), thereby buffering anthropogenic CO2 emissions. However, the effect of tree species composition on the magnitude of this sink is unclear. We resampled a tree species common garden experiment (six sites) a decade after initial sampling to evaluate whether forest floor (FF) and topsoil organic carbon (Corg) and total nitrogen (Nt) stocks changed in dependence of tree species (Norway spruce—Picea abies L., European beech—Fagus sylvatica L., pedunculate oak—Quercus robur L., sycamore maple—Acer pseudoplatanus L., European ash—Fraxinus excelsior L. and small‐leaved lime—Tilia cordata L.). Two groups of species were identified in terms of Corg and Nt distribution: (1) Spruce with high Corg and Nt stocks in the FF developed as a mor humus layer which tended to have smaller Corg and Nt stocks and a wider Corg:Nt ratio in the mineral topsoil, and (2) the broadleaved species, of which ash and maple distinguished most clearly from spruce by very low Corg and Nt stocks in the FF developed as mull humus layer, had greater Corg and Nt stocks, and narrow Corg:Nt ratios in the mineral topsoil. Over 11 years, FF Corg and Nt stocks increased most under spruce, while small decreases in bulk mineral soil (esp. in 0–15 cm and 0–30 cm depth) Corg and Nt stocks dominated irrespective of species. Observed decadal changes were associated with site‐related and tree species‐mediated soil properties in a way that hinted towards short‐term accumulation and mineralisation dynamics of easily available organic substances. We found no indication for Corg stabilisation. However, results indicated increasing Nt stabilisation with increasing biomass of burrowing earthworms, which were highest under ash, lime and maple and lowest under spruce. Highlights We studied if tree species differences in topsoil Corg and Nt stocks substantiate after a decade. The study is unique in its repeated soil sampling in a multisite common garden experiment. Forest floors increased under spruce, but topsoil stocks decreased irrespective of species. Changes were of short‐term nature. Nitrogen was most stable under arbuscular mycorrhizal species.

Description: Deutsche Forschungsgemeinschaff (DFG)

Description: Deutschlands Klimaschutzstrategie baut auf den Einsatz von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien. Doch wo soll der Wasserstoff herkommen, aus heimischer Produktion oder importiert aus dem Ausland? Eine Studie des Wuppertal Instituts und DIW Econ schafft einen Überblick über die aktuelle Datenlage und ermittelt Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte beider Strategien. Das Resümee: Es trifft nicht zu, dass importierter Wasserstoff allgemein günstiger ist, entscheidend sind je nach Herkunftsland die tatsächlich realisierbaren Strom- und Transportkosten. Wird der grüne Wasserstoff stattdessen im eigenen Land produziert, wird dies zudem eine positive Beschäftigungswirkung und Wertschöpfung entfalten. Mit der Erreichung der Klimaziele 2050 betrüge die zusätzliche Wertschöpfung bei einer stark auf die heimische Erzeugung ausgerichtete Strategie bis zu 30 Milliarden Euro im Jahr 2050 und es könnten bis zu 800.000 Arbeitsplätze geschaffen werden.

Description: Der Begriff "Pfand" umfasst in seinen konkreten Anwendungen ganz unterschiedliche Konzepte, die sich mit unterschiedlichen Zielsetzungen auf verschiedene Produktgruppen beziehen und dabei sehr unterschiedliche Effekte auslösen. Zentrales Ziel dieser Kurzstudie ist es, zu einer etwas differenzierteren Betrachtung von Pfandsystemen beizutragen und auf die Stärken und Schwächen in den verschiedenen Anwendungskontexten hinzuweisen. Mit diesem Ziel werden in Kapitel 2 verschiedene Best-Practice-Beispiele dargestellt, bei denen die Einführung von Pfandsystemen in verschiedenen Formen zur Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft beigetragen haben. Kapitel 3 beschreibt die verschiedenen Kriterien, auf deren Basis sich unterschiedliche Pfandsysteme für konkrete Produktgruppen begründen lassen könnten; ein spezifischer Fokus wird hierbei auf Verpackungssysteme gelegt. Im abschließenden Kapitel 4 werden davon ausgehend Handlungsempfehlungen entwickelt, wie das Instrument Pfand in Deutschland in möglichst effizienter Form genutzt werden könnte.

Description: Die GLS Bank finanziert gezielt nachhaltige Projekte und Unternehmen in den Bereichen erneuerbare Energien, nachhaltige Wirtschaft, Ernährung, Wohnen, Bildung & Kultur, Soziales & Gesundheit. Eine zentrale Herausforderung ist es, die Nachhaltigkeitswirkung der Finanz- und Anlagestrategie robust zu quantifizieren und transparent darzustellen. Die GLS Bank hat sich zum Ziel gesetzt, die hierfür notwendigen Methoden und Daten zur Bewertung der Nachhaltigkeitswirkungen ihres Finanz- und Anlagenportfolios schrittweise weiterzuentwickeln, um eine richtungssichere Portfoliosteuerung und Kundenbetreuung zu unterstützen. Ziel des Projektes ist zunächst, das Emissionsgeschehen der finanzierten Wertschöpfungskette abzubilden (Scope 3), aber auch die eingesparten Emissionen als einen Beitrag zum Klimaschutz zu bewerten (Scope 4). Es werden die Scope 3 Emissionen der GLS Bank in den folgenden Finanz- und Anlagebereichen für das Berichtsjahr 2019 bilanziert: 1. Aktien- und Klimafonds; 2. Kredite; 3. Unternehmensbeteiligung. Scope 4 Emissionen werden in Form vermiedener Emissionen (Carbon Handprint) dabei ausschließlich für Bereiche bilanziert, in denen THG-Reduktionspotentiale richtungssicher abgeschätzt werden können. Im vorliegenden Bericht wird der Untersuchungsrahmen, die vom Wuppertal Institut entwickelte Methodik sowie Lösungsstrategien für die Überbrückung geringer Datenqualität/-verfügbarkeit beschrieben. Die Robustheit der Ergebnisse wird durch Prüfungsmethoden reflektiert und dem Leser somit eine Interpretationsunterstützung gegeben. In einem Ausblick werden Weiterentwicklungsbedarfe und -möglichkeiten skizziert, um schrittweise eine zunehmend robuste und wissenschaftliche fundierte Methodik und Datengrundlage zur Bewertung der Klimawirkung sowie weiterer Nachhaltigkeitswirkungen des Finanz- und Anlageportfolios der GLS Bank in Zusammenarbeit mit relevanten Stakeholdern zu etablieren.

Description: Die vorangegangenen Analysen im RESTORE2050 Projekt, die im Rahmen dieses Berichts weitergeführt werden, haben gezeigt, dass der Einsatz von Wasserstoffspeichern zur Residuallastglättung nur bedingt geeignet ist. Zwar bietet die Technologie ein hohes technisches Potenzial hinsichtlich der Speicherkapazitäten und der installierbaren elektrischen Leistungen. Jedoch führt ein systemdienlicher Einsatz, bei dem positive Residuallastspitzen u. a. durch Anheben geringer Residuallasten gesenkt werden, wie er in den Modellrechnungen des RESTORE2050 Projektes implementiert ist, zu einer Absenkung der Deckungsraten von erneuerbaren Energien (EE) im europäischen Stromsystem. Dies ist dadurch begründet, dass die Umwandlung und Speicherung von EE-Strom als Wasserstoff (H2) im Vergleich zu anderen Speichertechnologien hohe Wandlungsverluste sowohl bei der H2-Erzeugung als auch bei der Rückverstromung aufweisen. Daher wird im Rahmen dieses Aufstockungsprojektes (RESTORE2050_plus) untersucht, welchen Beitrag alternative Einsatzstrategien der H2-Speicher zur Minimierung der negativen Residuallast, also potenzielle erneuerbaren Stromüberschüssen, und gleichzeitig zur Erhöhung der EE- Versorgungsanteile leisten kann.

Description: Das übergeordnete Ziel des Forschungs-Projektes RESTORE 2050 (Regenerative Stromversorgung & Speicherbedarf in 2050; Förderkennzeichen 03SF0439) war es, wissenschaftlich belastbare Handlungsempfehlungen für die Transformation des deutschen Stromsystems im europäischen Kontext zu geben. Dafür wurden auf Basis der zukünftig prognostizierten Entwicklung von Stromangebot und -nachfrage innerhalb des ENTSO-E Netzverbundes für den Zeithorizont des Jahres 2050 sowie mittels örtlich und zeitlich hoch aufgelöster meteorologischer Zeitreihen die Themenkomplexe (1) Nationale Ausbaustrategien für erneuerbare Energien, (2) Übertragungsnetzausbau und (3) Alternativmaßnahmen wie Lastmanagement, (4) Bedeutung des EE-Stromaustauschs mit Drittstaaten und (5) die Rolle von Stromspeichern auf Übertragungsnetzebene analysiert. Die aus den Untersuchungsergebnissen abgeleitenden Handlungsempfehlungen stellen wichtige Beiträge für die weitere Integration von erneuerbaren Energien dar und geben Hinweise für den Aufbau einer leistungsfähigen europäischen Infrastruktur.

Description: Das Konzept der "Wirtschaftsförderung 4.0" (Wf4.0) zielt darauf ab, die lokalen und regionalen Wirtschaftsstrukturen zu stärken. Wf4.0 initiert neue Wertschöpfung vor Ort, eröffnet lokale Investitionsmöglichkeiten, bindet regionale Kaufkraft, entfalten neue Wirtschaftsideen und stärkt lokale Vielfalt. Sie stärkt die Tauschwirtschaft für Ressourcen, Produkte oder Räume und fördert den Gemeinsinn. Mithin erhöht Wf4.0 die Widerstandsfähigkeit gegenüber globalen Wirtschaftskrisen. Wirtschaftsförderung 4.0 wirkt sich damit positiv aus auf den Stadtwohlstand und erhöht die Attraktivität für eine Stadt der kurzen Wege, der Diversität und des guten Lebens. Zugleich erhöht eine Stabilisierung der regionalen und lokalen Wirtschaft die Widerstandsfähigkeit der lokalen Ebene gegen weltweite Krisen. Die "Wirtschaftsförderung 4.0" ergänzt die klassischen Strategien der etablierten Wirtschaftsförderung. Nach und nach hat sich das Handlungsspektrum um die Bereiche Bestandspflege, Clustermanagement und Kreativwirtschaft erweitert. Zahlreiche Maßnahmen der Wf4.0 sind hier bereits verankert. So etwa die Förderung von Nachhaltigen Unternehmen. In dem Projekt wurde untersucht, inwiefern sich der gegenwärtige Leistungskatalog der Wirtschaftsförderung sinnvoll erweitern lässt.

Description: Diese Kurzstudie beschäftigt sich mit der Frage, ob durch den Einsatz von Augmented Reality Anwendungen die Wiederaufbereitung (genauer das Refurbishment) von Produkten gesteigert werden kann. Gleichzeitig betrachtet sie, ob damit auch die Inklusion- und Re-Integration von Schwerbehinderten und langzeitarbeitslosen Menschen in den ersten Arbeitsmarkt unterstützt wird.