ALBERT

Description: Diese Fallstudie untersuchte den durch die geringe Wettbewerbsfähigkeit des Steinkohlebergbaus ausgelösten Strukturwandel im Ruhrgebiet vom Ende der 1950er Jahre bis 2015. Mit Hilfe verschiedener qualitativer und quantitativer Methoden der empirischen Sozial- und Wirtschaftsforschung analysierte sie den Strukturwandelprozess und die in Reaktion auf diesen Prozess umgesetzte Strukturpolitik mit dem Ziel, dieses Wissen für zukünftige Strukturwandelprozesse in anderen (Kohle-)Regionen zur Verfügung zu stellen. Eine Diskursanalyse half zu erkennen, wer warum welche strukturpolitischen Ansätze unterstützte - und gibt damit Hinweise auf die mögliche Relevanz von Erfahrungen für andere Regionen.

Description: This case study examined the structural change in the Ruhr area caused by the low international competitiveness of German hard coal mining over the period from the late 1950s to 2015. It analysed the structural change process and the structural policies implemented as a reaction to this process with the objective to make this knowledge available for future structural change processes in other (coal) regions by deploying various qualitative and quantitative methods of empirical social and economic research. A discourse analysis helped to recognise who supported which structural policy approaches and why - and thus gives indications of the possible relevance of experiences for other regions.

Description: Diese Fallstudie untersuchte den durch den Systemwechsel von der Plan- zur Marktwirtschaft ausgelösten Strukturwandel in der Lausitz im Zeitraum 1990-2015. Mit Hilfe verschiedener qualitativer und quantitativer Methoden der empirischen Sozial- und Wirtschaftsforschung analysierte sie den Strukturwandelprozess und die in Reaktion auf diesen Prozess umgesetzte Strukturpolitik mit dem Ziel, dieses Wissen für zukünftige Strukturwandelprozesse in anderen (Kohle-)Regionen zur Verfügung zu stellen. Eine Diskursanalyse half zu erkennen, wer warum welche strukturpolitischen Ansätze unterstützte - und gibt damit Hinweise auf die mögliche Relevanz von Erfahrungen für andere Regionen.

Description: Dominant agricultural and food systems lead to continuous resource depletion and unacceptable environmental and social impacts. While current calls for changing agrifood systems are increasingly framed in the context of sustainability transitions, they rarely make an explicit link to transition studies to address these systemic challenges, nor do transition scholars sufficiently address agri-food systems, despite their global pertinence. From this viewpoint, we illustrate several gaps in the agri-food systems debate that sustainability transition studies could engage in. We propose four avenues for research in the next decade of transition research on agri-food systems: 1) Crossscale dynamics between coupled systems; 2) Social justice, equity and inclusion; 3) Sustainability transitions in low- and middle-income countries; 4) Cross-sectoral governance and system integration. We call for a decade of new transition research that moves beyond single-scale and sector perspectives toward more inclusive and integrated analyses of food system dynamics.

Description: Technological breakthroughs and policy measures targeting energy efficiency and clean energy alone will not suffice to deliver Paris Agreement-compliant greenhouse gas emissions trajectories in the next decades. Strong cases have recently been made for acknowledging the decarbonisation potential lying in transforming linear economic models into closed-loop industrial ecosystems and in shifting lifestyle patterns towards this direction. This perspective highlights the research capacity needed to inform on the role and potential of the circular economy for climate change mitigation and to enhance the scientific capabilities to quantitatively explore their synergies and trade-offs. This begins with establishing conceptual and methodological bridges amongst the relevant and currently fragmented research communities, thereby allowing an interdisciplinary integration and assessment of circularity, decarbonisation, and sustainable development. Following similar calls for science in support of climate action, a transdisciplinary scientific agenda is needed to co-create the goals and scientific processes underpinning the transition pathways towards a circular, net-zero economy with representatives from policy, industry, and civil society. Here, it is argued that such integration of disciplines, methods, and communities can then lead to new and/or structurally enhanced quantitative systems models that better represent critical industrial value chains, consumption patterns, and mitigation technologies. This will be a crucial advancement towards assessing the material implications of, and the contribution of enhanced circularity performance to, mitigation pathways that are compatible with the temperature goals of the Paris Agreement and the transition to a circular economy.

Description: This study presents in detail: the use of plastic products and the opportunities for recyclate use in the construction sector, quantities of plastic used, take-back systems, recycling techniques, current recyclate use and plastic construction product packaging.Potentials for increasing high-quality recyclate use were identified. Existing hurdles and options for action for industry and politics are presented. Current recyclate use as well as its potential use are strongly dependent on the application area of plastics. The biggest hurdles for the use of recycled materials are product life time, dismantling and technical requirements.

Description: CICERONE aims to bring national, regional and local governments together to jointly tackle the circular economy transition needed to reach net-zero carbon emissions and meet the targets set in the Paris Agreement and EU Green Deal. This document represents one of the key outcomes of the project: a Strategic Research & Innovation Agenda (SRIA) for Europe, to support owners and funders of circular economy programmes in aligning priorities and approaching the circular economy transition in a systemic way.

Description: The idea for the Green Recovery Tracker was born in spring 2020 when governments started making announcements on economic Corona recovery measures. From a climate and resilience perspective it is key that those recovery packages, investments and subsidies are in line with long-term climate and sustainability targets. Thus, recovery packages should not only boost the economy in the short-term, but also strike the path to a just transition towards climate neutrality. Against this background, Wuppertal Institute and E3G have launched the Green Recovery Tracker project in late summer 2020 to shed light on the following questions: What can be considered an effective green recovery? What are good examples, which can be used as an inspiration for recovery programs aiming to support sustainable development? Where do the individual Member States stand with respect to aligning their recovery activities with the climate policy agenda? In this report, you will find our Methodology as well our Policy Briefing highlighting our key takeaways of our country and sectoral analyses. It further includes a section on "What can we learn from our experience with the Green Recovery Tracker?". The briefing concludes with a "Guidance for future funding programs and achieving climate targets overall".

Description: Das Forschungsvorhaben FlexGeber hat die Darstellung des Flexibilitätspotentials von gewerblich und industriell genutzten Gebäuden in Deutschland sowie die Verknüpfung mit den sich wandelnden Anforderungen des Energiesystems zum Ziel. Im Rahmen des Projekts wurde durch die Projektpartner eine gemeinsame Vision für einen treibhausgasneutralen Nichtwohngebäudebestand erarbeitet. Die Vision stellt ein von den Projektpartner geteiltes Zielszenario dar, in welchem ein treibhausgasneutraler Nichtwohngebäudebestand Realität ist. Im vorliegenden Bericht betrachten das IKEM und das Wuppertal Institut die für ein solches Szenario erforderlichen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen, ökologischen und politischen Rahmenbedingungen.

Description: By applying a phase model for the renewables-based energy transition in the MENA countries to Israel, the study provides a guiding vision to support the strategy development and steering of the energy transition process. The transition towards a renewable-based energy system can reduce import dependencies and increase the energy security in Israel. Key issues that need to be tackled in order to advance the energy transition in Israel are the expansion of flexibility options, discussion on the long-term role of natural gas, increasing participation and awareness, and exploring the future role of power-to-X in the energy system.

Description: A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy transition in MENA countries has been developed and applied to the country case of Iraq. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers. The transition towards renewable energies is still at a very early stage in Iraq. Despite the drop in renewable technology costs over the last decade and the increasing deployment of renewables in the MENA region, the pathway towards renewable energies seems to be challenging for Iraq. This is attributable to the country's political instability and the dominant economic role played by the fossil fuel sector. The most pressing concern for Iraq's electricity sector is the need to secure a constant electricity supply. At operational level, Iraq's electricity infrastructure requires significant investment to rebuilt, retro-fit and expand its overall capacity and to improve efficiencies. Yet, the need to rebuild the energy system after the war and the subsequent violent conflicts could offer an opportunity for a transition towards renewables that would benefit Iraq in the short term and also provide a long-term economic development perspective. To take advantage of this opportunity, Iraq needs to improve the framework conditions for renewable energies and raise awareness about the benefits it offers. Renewable energy regulations need to be introduced, market development supported, a realistic timeframe for the transition process established and an appropriate and reliable legal framework developed. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewables are intended to stimulate and support the discussion about Iraq's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policy strategies.

Description: A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy transition in MENA countries has been developed and applied to the country case of Egypt. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers. Egypt, with its abundant solar and wind energy potential, has excellent preconditions to embark on the pathway towards a 100% renewable energy system. The country has successfully taken its first steps in this direction by attracting international finance and implementing several large-scale solar and wind projects. Yet, while Egypt has made significant progress, increased efforts are still required if the country aims to proceed towards a fully renewables-based system. The stronger system integration of renewable energies requires, for example, an alignment of regulations for the electricity, mobility and heat sectors. In this context, Egypt would be well advised to develop and implement an overall strategy for the energy transition that includes not only electricity generation but all sectors. By placing a stronger focus on renewable energy, also to decarbonise the industrial sector, Egypt, as Africa's second most industrialised country, could seize the opportunity for economic development within a decarbonising global economy. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewable energy are intended to stimulate and support the discussion on Egypt's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

Description: With the move to a hydrogen-based primary steel production envisioned for the near future in Europe, existing regional industrial clusters loose major assets. Such a restructuring of industries may result in a new geographical distribution of the steel industry and also to another quality of vertical integration at sites. Both implications could turn out as drivers or barriers to invest in new technologies and are thus important in respect to vertical integration of sites and to regional policy. This paper describes an approach to model production stock invest for the steel industries in North-Western Europe. Current spatial structures are reproduced with capacity, technical and energy efficiency data on the level of single facilities like blast furnaces. With the model developed both investments in specific technologies and at specific production sites can be modelled. The model is used to simulate different possible future scenarios. The case with a clear move to hydrogen-based production is compared to a reference scenario without technological shift. The scenarios show that existing trends like movement of production to the coast may be accelerated by the new technology but that sites in the hinterland can also adapt to a hydrogen economy. Possible effects of business cycles or a circular economy on regional value chains are explored with a Monte-Carlo analysis.

Description: Yemaya No. 63, dated May 2021, features articles from US, The Netherlands, Myanmar, Senegal, and an article on women in fisheries and human rights. The article from the US by Linda Behnken argues that a growing coalition of small-scale, community-based fishers is calling for the recognition and protection of Alaska’s invaluable coastal fisheries during COVID-19. The article from the Netherlands by Cornelie Quist looks at the challenges facing women engaged in small-scale fishing and supplying fish through retailers and how they found new ways to directly reach consumers. The conversation between Miranda Bout and Cornelie Quist focuses on how they combined new product development with the use of social media to contact their customer base during the pandemic-induced disruption of traditional marketing chains. The article by Elena Finkbeiner, Juno Fitzpatrick and Whitney Yadao-Evans looks at recent media revelations and scientific research that have brought increased attention to human-rights violations and the myriad social issues facing fisheries, but with a disproportionate focus on labour-rights violations at sea and in industrial fishing operations. The systemic inequalities combined with the effects of COVID-19 exacerbated vulnerabilities of women to health risks, food and livelihood security. The article from Senegal by Aby Dia from Lumière Synergie pour le Développement (LSD), in collaboration with WoMin African Alliance, South Africa, narrates the story of traditional women fish processors from the Bargny who have been, for more than a decade, struggling against development projects that jeopardise their environment, health and livelihoods. In order to preserve their livelihoods, women processors in Senegal have come together to oppose the Tosyali steel project. The European Network of Women in Fisheries and Aquaculture in Europe (AKTEA) urges the Office of the Commissioner for the Environment, Oceans and Fisheries to integrate gender into all aspects of European fishing policy. The Profile column looks at how Linda Behnken became a fisher in Alaska and how fishing has shaped her individuality and work. Natalie Sattler says that fishing for halibut, sablefish and salmon from the sparkling waters of the Pacific along with her children and at the same time passion for working with the Alaska Longline Fishermen’s Association and the Alaska Sustainable Fisheries Trust is an immense challenge.

Description: Published

Description: Refereed

Description: Direct Air Capture (DAC) is increasingly being discussed as a possibility to limit climate change. In this study, a possible rollout of the DAC technology at German coastal areas is analysed based on an existing climate neutrality scenario. For the year 2045 the resulting costs as well as land, water and energy consumption are examined. It is concluded that a realization of the DAC technology in Germany might be possible from a technical point of view. However, there is a high demand for land and energy. Since a rollout is needed to start in 20 years at the latest, the required discussion and evaluation should be initiated as quickly as possible.

Description: Industrieregionen stehen vor besonderen Herausforderungen für eine nachhaltige und klimagerechte Entwicklung, sie müssen zu "grünen Industrieregionen" werden. Doch was macht eine "grüne Industrieregion" überhaupt aus? Die vorliegende Studie des Wuppertal Instituts verdeutlicht, worauf es besonders ankommt, wie Fortschritte gemessen werden können und welche Maßnahmen die erforderliche Transformation beschleunigen können. Das Autorenteam schätzt die Vorreiterpotenziale der Metropole Ruhr für sieben Indikatoren ein, die besonders deutlich bei der Umweltwirtschaft und der Entwicklung der Grün- und Erholungsflächen herausstechen.

Description: Model-based scenario analyses of future energy systems often come to deviating results and conclusions when different models are used. This may be caused by heterogeneous input data and by inherent differences in model formulations. The representation of technologies for the conversion, storage, use, and transport of energy is usually stylized in comprehensive system models in order to limit the size of the mathematical problem, and may substantially differ between models. This paper presents a systematic comparison of nine power sector models with sector coupling. We analyze the impact of differences in the representation of technologies, optimization approaches, and further model features on model outcomes. The comparison uses fully harmonized input data and highly simplified system configurations to isolate and quantify model-specific effects. We identify structural differences in terms of the optimization approach between the models. Furthermore, we find substantial differences in technology modeling primarily for battery electric vehicles, reservoir hydro power, power transmission, and demand response. These depend largely on the specific focus of the models. In model analyses where these technologies are a relevant factor, it is therefore important to be aware of potential effects of the chosen modeling approach. For the detailed analysis of the effect of individual differences in technology modeling and model features, the chosen approach of highly simplified test cases is suitable, as it allows to isolate the effects of model-specific differences on results. However, it strongly limits the model's degrees of freedom, which reduces its suitability for the evaluation of fundamentally different modeling approaches.

Description: The construction sector is the second largest area for the application for plastics. Due to the long life times of construction products, the implementation of the circular economy faces its own challenges. To investigate this challenge, the study covers a market study for Germany, voluntary take-back and recycling schemes of construction products, as well as the use of plastic recyclates in construction products. In addition, plastic packaging of construction products is covered. Opportunities and barriers to the use of recycled plastics in construction products are derived from the intersection of available technologies, recyclate supply, and technical requirements for construction products. The report concludes with recommendations to various stakeholders on how to promote the use of recyclates in construction products and their packaging. Important points here are the introduction of a recyclate quota for films as construction product packaging and the description of recycling possibilities and recyclate content in the technical documentation of construction products.

Description: Efficient compositional models are required to simulate underground gas storage in porous formations where, for example, gas quality (such as purity) and loss of gas due to dissolution are of interest. We first extend the concept of vertical equilibrium (VE) to compositional flow, and derive a compositional VE model by vertical integration. Second, we present a hybrid model that couples the efficient compositional VE model to a compositional full‐dimensional model. Subdomains, where the compositional VE model is valid, are identified during simulation based on a VE criterion that compares the vertical profiles of relative permeability at equilibrium to the ones simulated by the full‐dimensional model. We demonstrate the applicability of the hybrid model by simulating hydrogen storage in a radially symmetric, heterogeneous porous aquifer. The hybrid model shows excellent adaptivity over space and time for different permeability values in the heterogeneous region, and compares well to the full‐dimensional model while being computationally efficient, resulting in a runtime of roughly one‐third of the full‐dimensional model. Based on the results, we assume that for larger simulation scales, the efficiency of this new model will increase even more.

Description: Key Points: A compositional vertical equilibrium model is coupled to its full‐dimensional counterpart. A criterion is developed to adaptively identify and assign regions where the vertical equilibrium model is applicable during simulation. A test case of hydrogen storage in a heterogeneous porous aquifer demonstrates efficiency and accuracy of the hybrid model.

Description: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) http://dx.doi.org/10.13039/501100001659

Description: https://git.iws.uni-stuttgart.de/dumux-pub/Becker2021b.git

Description: Basal melting of marine‐terminating glaciers, through its impact on the forces that control the flow of the glaciers, is one of the major factors determining sea level rise in a world of global warming. Detailed quantitative understanding of dynamic and thermodynamic processes in melt‐water plumes underneath the ice‐ocean interface is essential for calculating the subglacial melt rate. The aim of this study is therefore to develop a numerical model of high spatial and process resolution to consistently reproduce the transports of heat and salt from the ambient water across the plume into the glacial ice. Based on boundary layer relations for momentum and tracers, stationary analytical solutions for the vertical structure of subglacial non‐rotational plumes are derived, including entrainment at the plume base. These solutions are used to develop and test convergent numerical formulations for the momentum and tracer fluxes across the ice‐ocean interface. After implementation of these formulations into a water‐column model coupled to a second‐moment turbulence closure model, simulations of a transient rotational subglacial plume are performed. The simulated entrainment rate of ambient water entering the plume at its base is compared to existing entrainment parameterizations based on bulk properties of the plume. A sensitivity study with variations of interfacial slope, interfacial roughness and ambient water temperature reveals substantial performance differences between these bulk formulations. An existing entrainment parameterization based on the Froude number and the Ekman number proves to have the highest predictive skill. Recalibration to subglacial plumes using a variable drag coefficient further improves its performance.

Description: Plain Language Summary: In a world of global warming, the melting of glaciers terminating as floating ice tongues into the oceans of Arctic and Antarctic regions allows those glaciers to flow faster and hence to make a considerable contribution to global mean sea‐level rise. Underneath the ice‐ocean interface, turbulent currents of the order of 10 m thickness (so‐called plumes) develop that transport the melt water from the grounding line where the glacier enters the ocean toward the calving front that marks the seaward end of the glacier. At its base, ambient relatively warm and salty ocean water is mixed into the plumes and is vertically transported toward the ice‐ocean interface, where the melting is increased due to the additional heat supply. Understanding these processes is essential for their incorporation into computer models for the prediction of such melt processes. In this study, an accurate simulation model for the water column is constructed that is able to consistently reproduce these processes. The algorithms developed here are proven to provide reliable results also for models with only a few grid points across the plume and can therefore be implemented into climate models with surface‐following coordinates to more accurately simulate future scenarios of sea level rise.

Description: Key Points: A vertically resolving model with second‐moment turbulence closure has been constructed for subglacial plumes. Convergent numerical formulations for the ocean‐to‐ice fluxes of momentum, freshwater and heat have been derived from an analytical model. Model results are consistent with bulk parameterizations for the entrainment of ambient water.

Description: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) http://dx.doi.org/10.13039/501100002347

Description: https://doi.org/10.5281/zenodo.6203838

Description: Las pesquerías basadas en las agregaciones reproductivas pueden amenazar a especies como los pargos que tienen conductas gregarias durante el período reproductivo. Esta nota ofrece elementos que sugieren la existencia de sitios de agregación no registrados previamente y no protegidos en el Parque Nacional Cayos de San Felipe (PNCSF), región suroccidental de Cuba. La información tradicional obtenida de pescadores locales y trabajadores del parque se corroboró con muestreos cualitativos y cuantitativos de peces de arrecifes y datos de pesquerías locales del 2014. En la época de reproducción de pargos (mayo a julio) se observaron grupos de entre 40-100 ejemplares de Lutjanus cyanopterus, Lutjanus synagris y Lutjanus jocu en los arrecifes de la zona occidental del PNCSF (camellones entre 15-30 m de profundidad cerca del borde de la plataforma). Dentro de esa área, se señalan dos sitios que parecen ser utilizados para agregaciones de predesove, por lo que requieren protección y ser estudiados. Los censos cuantitativos confirmaron que en mayo y junio la zona occidental tiene densidad alta de pargos adultos. También, el pico de captura de estas especies ocurrió en la época reproductiva. Se comprobó que las pesquerías se realizaron durante las migraciones de peces hacia el borde de la plataforma en áreas de la zona occidental del PNCSF, y que más del 60% de los individuos tuvieron gónadas maduras (antes de desovar). Esta información debe incentivar el estudio de las agregaciones de desove en esta región de Cuba, la protección de especies amenazadas y áreas de alta significación ecológica y la implementación de pesquerías sostenibles.

Description: Fisheries based on reproductive aggregations can threaten species such as snappers that have gregarious behavior during the reproductive period. This note provides evidence to support the existence of aggregation sites, not previously registered and unprotected, in the National Park San Felipe Keys (NPSFK), southwestern region of Cuba. Traditionalinformation obtained from local fishermen and from the park staff was complemented with qualitative and quantitative fish reef censuses and local fisheries data in 2014. In the reproductive season of snappers (May to July) groups of between 40-100 specimens of Lutjanus cyanopterus, Lutja- nus synagris and Lutjanus jocu were observed in the western area of the NPSFK on the reefs (spoor and grove between 20-30 m deep close to the platform edge). Within that area two sites are indicated that can be used for prespawning aggregation, so they require protection and study. Quanti- tative censuses confirmed that in May and June the western zone has high density of adult snappers. Also, the peak of capture of these snapper species occurred in the reproduc- tive season. It was found that fisheries carried out during fish migrations to the edge of the shelf in areas of the western area of the NPSFK and more than 60% of the individuals had mature gonads (before spawning). This information should promote the study of spawning aggregations in this region of Cuba, the protection of threatened species and areas of high ecological significance and the implementation of sustainable fisheries.

Description: Published

Description: Refereed

Description: The ICES Workshop on ICES reference points (WKREF2) was tasked review the WKREF1 report and based on the outcome develop updated guidelines for the ICES reference points system and recommendations for ACOM consideration. The WKREF1 report has suggested 5 key recom- mendations to simplify and harmonise the ICES reference points framework representing a ma- jor change to the current guidelines. At WKREF2, we detailed discussions and four key concerns were raised about the proposed approach. The first related to the simplification of rules to define Blim. Around two thirds of category 1 stocks would end up as WKREF1 “Blim Type 2” where Blim would be set as a fraction of B0. The Allee effect or “depensation” maybe more important than previously thought and should be furthered explored for ICES stocks since it has important consequences for Blim. A number of challenges and issues around defining Blim using the current guidelines were documented. Some suggestions on improvement criteria were discussed including using classifiers to define spas- modic stocks and using change point algorithms to address non-stationary productivity regimes. However, further work is need to make these approaches operational and there was no consen- sus that the WKREF1 Blim types should replace the current guidelines. WKREF1 recommended that the FMSY proxy should be based on a biological proxies and should be less than the deterministic FMSY. It was pointed out that the stochastic FMSY estimated in EqSim for example, is lower than the deterministic FMSY and that the current guidelines ensure that the FMSY should not pose a more than 5% risk to Blim. A large amount of work described in WD 1 was carried out to develop an MSE framework to consistency and robustness test a candidate refer- ence point system for North East Atlantic stocks. However, WKREF2 recommended that further work needs to be carried out to condition and test the simulation framework before the conclu- sions could be adopted by ICES and incorporated into the guidelines. A number of considerations for defining MSY related reference points were discussed including using model validation and prediction skill to ensure that ICES provide robust and credible ad- vice. There is evidence that density dependence (DD) is important in the majority of ICES stocks (68% in recruitment and 54% in growth). The correct prediction of the shape and strength of density-dependence in productivity is key to predicting future stock development and providing the best possible long-term fisheries management advice. A suggested approach to use surplus production models (SPMs) to account for DD in FMSY was suggested and discussed but there was no consensus on whether that approach was appropriate. There was consensus that the FECO approach as a means of adapting target fishing mortality to medium-term changes in productiv- ity should be included in the guidelines subject to a benchmark and ACOM approval. While WKREF1 and 2 focused mainly on Category 1 stocks ToR c) called for a “simplified and harmonised set of guidelines for estimating MSY and precautionary reference points applicable in the advice framework across various ICES stock categories.” Ideally the ICES assessment cat- egories should provide equivalent risk across all stocks. This issue was discussed but no recom- mendations emerged. There was no consensus a revised reference point framework was proposed at WKREF2. How- ever, it was agreed that it should be presented here for further discussion at ACOM and other fora. The key feature of the suggested approach is that the stock status evaluation is treated in- dependent of the Advice Rule (AR). The main feature of the system is that the biomass trigger is not linked to a stock status evaluation, it is linked to the expected biomass when fishing at the target fishing mortality, in contrast to the current ICES approach. It also entailed that FMSY would also become an upper limit of fishing mortality and that the advised fishing mortality would be set at or lower than that level. WKREF2 did not discuss what to do in situations where SSB〈 Blim or alternative forms of HCR for the advice rule. Building community understanding and con- sensus around simplified and harmonised guidelines has yet to be achieved. A further workshop WKREF3 will be required to achieve that aim. The report includes 6 recommendations for ACOM consideration.

Description: ICES

Description: The main objective of the workshop was to review the recommendations of WKREF1 and con- sider how these might feed into a new reference points framework and guidelines for ICES. There were a number of presentations on the wider issues of best practice for reference points, the Allee effect, density dependence and the WKIRISH approach. The starting point was to try and develop a set of simplified and harmonised guidelines based on the WKREF1 report rather than evolving the current guidelines to include the WKREF1 conclusions. A key aspect of the meeting was to allow for discussions in order to build a shared understanding of the strengths and weakness of the current framework and of the new framework emerging from WKREF1.

Description: Published

Description: Non Refereed

Description: Die Ausgabe der Geowissenschaftlichen Mitteilungen vom September 2022 enthält die Themenblöcke: GEOfokus: Rohstoffe für die deutsche Energiewende, GEOaktiv (Wirtschaft, Beruf, Forschung und Lehre), GEOlobby (Gesellschaften, Verbände, Institutionen), GEOreport (Geowissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit, Tagungsberichte, Ausstellungen, Exkursionen, Publikationen), GEOszene (Würdigungen, Nachrufe).

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: journal

Description: A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy (RE) transition in the Middle East and North Africa (MENA) countries has been developed and applied to ten countries: Algeria, Egypt, Iraq, Israel, Jordan, Lebanon, Morocco, Palestine, Tunisia, and Yemen. This report synthesises the results of these ten studies. The analysis shows that the state of the energy sector in the MENA region varies from country to country, but some underlying trends are present in all countries. In the majority of countries, energy prices are subsidised, and energy markets are mostly not liberalised. The energy demand in all analysed countries is growing and most grid systems are poorly interconnected across borders. Still, the expansion of RE in the MENA region can benefit from significant global progress and cost reductions in RE technologies. Reducing greenhouse gas (GHG) emissions is not the only key driver for energy transition. In fact, the main motives for transition are that RE can help to meet growing demand, reduce dependence on imports, increase energy security, and provide opportunities for economic development. All countries studied have RE targets. While some countries are on track to meet these targets, others need to increase their efforts to expand renewable electricity generation in order to meet their goals. Strong progress has been made in countries with limited fossil energy resources, while in some countries that produce and export large amounts of fossil energy resources, the energy transition is progressing rather slowly.

Description: A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy (RE) transition in MENA countries has been developed and applied to the country case of Yemen. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers. The transition towards REs is still at a quite early stage in Yemen. The military conflict has prevented the implementation of most of the planned large-scale renewable projects. The political instability, the high dependence on fossil fuels, and poor administrative performance are the most pressing concerns for Yemen's electricity sector. At an operational level, Yemen requires a total retrofit of the electricity infrastructure and needs to expand its overall capacity while improving its efficiencies. Despite these challenges, rebuilding the energy system after the political turmoil and the subsequent violent conflicts could offer Yemen the capability to transition towards renewables. This will provide short-term and long-term opportunities and avoid stranded investments in fossil-fuel capacities. The priority is to improve the framework conditions for RE in Yemen, starting with the development of a long-term strategy up to 2030 and beyond. Also, an appropriate and transparent legislation must be created. Furthermore, based on the legislation, clear regulations for REs must be introduced, and a realistic timeframe for expansion must be established in order to promote acceptance and market development on a large scale. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% RE are intended to stimulate and support the discussion on Yemen's future energy system by providing an over-arching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

Description: A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy (RE) transition in the Middle East and North Africa (MENA) countries has been developed and applied to the country case of Lebanon. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers. Lebanon's energy transition towards REs stands at a very early stage of the first transformation phase. Although abundant solar and wind energy potential does exist, the pathway towards a 100% renewables energy seems very challenging for Lebanon, as a consequence of highly unstable political conditions. The most pressing concern for Lebanon's electricity sector is combating the country's fiscal imbalance, while providing secure and reliable electricity supply. At the operational level, Lebanon's grid network requires significant investments to rebuild, retrofit, and expand the overall capacity and energy efficiency improvements. The need to strengthen the energy system after the political turmoil of the civil war is likely to offer several long-term opportunities, such as developing the economy, reducing environmental pollution, and increasing the energy security. In order to move forward into the first phase, Lebanon needs to improve the framework conditions for REs and implement its visions. It needs to support the market development in a realistic timeframe, where structural reforms represent the highest priority. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewables energy are intended to stimulate and support the discussion on Lebanon's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

Description: Die Forschung der FVEE-Institute zum Einsatz von klimaneutral erzeugtem Wasserstoff in der Industrie deckt sowohl technische Aspekte für einzelne Prozesse ab als auch systemanalytische Betrachtungen, die die Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff am einzelnen Standort oder für bestimmte Branchen in Deutschland bzw. Europa untersuchen. Die Motivation zum Einsatz von Wasserstoff ergibt sich aus drei Gründen: 1. In der stofflichen Verwendung wird Wasserstoff als Molekül benötigt und kann deshalb auch nicht durch andere Energieträger substituiert werden. So wird Wasserstoff bereits heute in großen Mengen in der Ammoniaksynthese (Haber-Bosch-Verfahren) sowie in den Raffinerien benötigt. 2. Eine weitere Verwendungsart für Wasserstoff ergibt sich aus seiner Fähigkeit, Sauerstoff aus Eisenerz chemisch zu binden. Beim Einsatz in Direktreduktionsanlagen kann Wasserstoff als Reduktionsmittel eingesetzt werden, um Eisenerz zu Roheisen zu reduzieren. 3. Als dritte Option gerät die energetische Verwendung von Wasserstoff in der Industrie zunehmend in den Fokus der energiepolitischen Debatten. Hier steht Wasserstoff in einem klimaneutralen System direkt in Konkurrenz zu anderen Energieträgern wie Strom und Biomasse.

Description: Das Energiesystem der Zukunft wird stark durch Elektrifizierung geprägt sein. Für die Langzeitspeicherung von Energie sowie für Bereiche, die sich nicht sinnvoll durch Strom defossilieren lassen, werden aber auch in Zukunft chemische Energieträger benötigt. Das Ziel der Klimaneutralität bedingt, dass diese Energieträger vollständig emissionsfrei aus erneuerbaren Energien (EE) hergestellt werden. Diese grünen Energieträger sind transportier- und handelbar, sodass sich ein internationaler Markt für grünen Wasserstoff und seine Folgeprodukte entwickeln wird. Derzeit gibt es diesen Markt noch nicht. Grüner Wasserstoff ist preislich noch nicht konkurrenzfähig gegenüber fossilen Brennstoffen. Den größten Anteil am Wasserstoffpreis haben die Kosten für die Elektrolyseanlage sowie die Kosten für die Strombereitstellung. Die besten Bedingungen für die Wasserstoffproduktion bieten daher EE-Standorte und Technologien mit hohen Volllaststundenzahlen, an denen auch der Elektrolyseur bei wenig EE-Abregelung auf viele Betriebsstunden kommt.

Description: © The Author(s), 2022. This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License. The definitive version was published in Dowd, S., Chapman, M., Koehn, L., & Hoagland, P. The economic tradeoffs and ecological impacts associated with a potential mesopelagic fishery in the California Current. Ecological Applications, 32(4), (2022): e2578, https://doi.org/10.1002/eap.2578.

Description: The ocean's mesopelagic zone (200–1000 m) remains one of the most understudied parts of the ocean despite knowledge that mesopelagic fishes are highly abundant. Apex predators from the surface waters are known to consume these fishes, constituting an important ecological interaction. Some countries have begun exploring the potential harvest of mesopelagic fishes to supply fishmeal and fish oil markets due to the high fish abundance in the mesopelagic zone compared with overfished surface waters. This study explored the economic and ecological implications of a moratorium on the harvest of mesopelagic fishes such as lanternfish off the US West Coast, one of the few areas where such resources are managed. We adapted a bioeconomic decision model to examine the tradeoffs between the values gained from a hypothetical mesopelagic fishery with the potential values lost from declines in predators of mesopelagic fishes facing a reduced prey resource. The economic rationale for a moratorium on harvesting mesopelagics was sensitive both to ecological relationships and the scale of the nonmarket values attributed to noncommercial predators. Using a California Current-based ecological simulation model, we found that most modeled predators of mesopelagic fishes increased in biomass even under high mesopelagic harvest rates, but the changes (either increases or decreases) were small, with relatively few predators responding with more than a 10% change in their biomass. While the ecological simulations implied that a commercial mesopelagic fishery might not have large biomass impacts for many species in the California Current system, there is still a need to further explore the various roles of the mesopelagic zone in the ocean.

Description: Sally Dowd acknowledges sponsorship from the WHOI Summer Student Fellowship and the Rausser College of Natural Resources Honors Program at UC Berkeley. This project would not have been possible without the guidance provided by Kama Thieler and Carl Boettiger. Porter Hoagland acknowledges funding from the Audacious Project, a collaborative endeavor, housed at TED and the J. Seward Johnson Fund in support of the Marine Policy Center at WHOI.

Description: Hydrogen is a promising alternative to carbon based energy carriers and may be stored in large quantities in subsurface storage deposits. This work assesses the impact of static (density and phase equilibria) and dynamic (viscosity and diffusion coefficients) properties on the pressure field during the injection and extraction of hydrogen in the porous subsurface. In a first step, we derive transport properties for water, hydrogen and their mixture using the Perturbed‐Chain Statistical Associating Fluid Theory equation of state in combination with an entropy scaling approach and compare model predictions to alternative models from the literature. Our model compares excellently to experimental transport coefficients and models from literature with a higher number of adjustable parameters, such as GERG2008, and shows a clear improvement over empirical correlations for transport coefficients of hydrogen. In a second step, we determine the effect of further model reduction by comparing our against a much simpler model applying empirical transport coefficients from the literature. For this purpose, hydrogen is periodically injected into and extracted out of a dome‐shaped porous aquifer under a caprock. Our results show that density and viscosity of hydrogen have the highest impact on the pressure field, and that a thermodynamic model like the new model presented here is essential for modeling the storage aquifer, while keeping the number of coefficients at a minimum. In diffusion‐dominated settings such as the diffusion of hydrogen through the caprock, our developed diffusion coefficients show a much improved dependence on temperature and pressure, leading to a more accurate approximation of the diffusive fluxes.

Description: Key Points: We model the phase behavior of pure hydrogen and the binary hydrogen‐water mixture using the Perturbed‐Chain Statistical Associating Fluid Theory equation of state. New entropy scaling relations for the transport properties of hydrogen and water and diffusion coefficients of their mixture are derived. The impact of the newly derived fluid properties is analyzed for a scenario of hydrogen storage in a porous aquifer.

Description: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) http://dx.doi.org/10.13039/501100001659

Description: https://git.iws.uni-stuttgart.de/dumux-pub/sauerborn2020a

Description: Der Diskurs um die Transformation des Energiesystems ist in den vergangenen Jahren vermehrt über wissenschaftlich fundierte Szenarien geführt worden, die aus verschiedenen gesellschaftlichen Perspektiven in Auftrag gegeben wurden. Der Vergleich von vier im Jahr 2021 erschienenen Studien zeigt auf, wo weitgehende Einigkeit über die erforderlichen Strategien zur Erreichung der Klimaneutralität bis 2045 besteht, und wo die größten Differenzen liegen.

Description: Deutschland soll bis 2045 klimaneutral werden. So steht es im verschärften Klimaschutzgesetz, das im Juni 2021 vom Bundestag verabschiedet wurde. Die deutsche Industrie verursacht derzeit knapp ein Viertel der Treibhausgasemissionen, etwa ein Drittel davon entfällt auf die Eisen- und Stahlproduktion. Um das Klimaziel zu erreichen, müssen somit große CO2-Einsparungen in der Stahlindustrie realisiert werden.

Description: Das Ziel der Klimaneutralität bis zum Jahr 2045 stellt nicht zuletzt den Industriesektor vor erhebliche Herausforderungen. Für diesen Sektor werden teilweise sehr unterschiedliche Entwicklungspfade in Richtung Klimaneutralität beschrieben, wie ein Blick in verschiedene aktuelle Szenariostudien zeigt. Dennoch gibt es auch im Industriesektor bestimmte Emissionsminderungsstrategien, die in allen vorliegenden Szenarien als unverzichtbar angesehen werden.

Description: Um den Klimawandel begrenzen zu können, wird zunehmend der Einsatz von Direct Air Capture (DAC) zur Erzeugung von Negativemissionen diskutiert. Anhand von Kosten sowie dem Flächen-, Wasser- und Energieverbrauch werden in diesem Artikel mögliche Implementierungspfade der DAC-Technologie, aufbauend auf einem bestehenden Klimaneutralitätsszenario für Deutschland, analysiert. Während die technische Realisierung machbar sein sollte, stellt der hohe Flächen- und Energiebedarf eine kritische Größe dar.

Description: Die vorliegende Darstellung vergleicht fünf ausgewählte aktuelle Klimaschutzszenarien für Deutschland in Hinblick auf zentrale Entwicklungen im Energiesystem bis Mitte des Jahrhunderts. Die fünf Szenarien sind zwischen April und Oktober 2021 erschienen und beschreiben unterschiedliche Pfade, wie Klimaneutralität in Deutschland bis zum Jahr 2045 bzw. 2050 erreicht werden könnte. Die Szenarien wurden von verschiedenen Organisationen in Auftrag gegeben und von unterschiedlichen wissenschaftlichen Instituten bzw. Beratungsunternehmen erarbeitet. Im vorliegenden Vergleich werden verschiedene Kenngrößen des Energiesystems auf Energieangebots- sowie Energienachfrageseite betrachtet. Die Gegenüberstellung der jeweiligen Entwicklungen in den Szenarien soll aufzeigen, in welchen Bereichen die Studien auf dem Weg zur Klimaneutralität ähnliche Entwicklungen vorsehen und in welchen Bereichen es derzeit noch deutlich abweichende Vorstellungen über die genaue Ausgestaltung der Energiesystemtransformation gibt.

Description: On the basis of a literature research, this subtask develops a conceptional framework for a common understanding of CE within the project team and for the following work packages and tasks. After a brief introduction into the objectives and the context of a circular economy, a more elaborated look into the necessity of an explicit understanding of CE, the objectives, the spatial perspective of CE and the specific challenges within the CICERONE context will be done, in order to develop a basis for a common understanding within the project context. Circular economy can and has to be understood as an (eco-)innovation agenda. Therefore, the paper investigates the role policy has to play to support innovation for a CE transition, for creating the framework conditions and why CE has also to be build from the ground up. Finally, the paper looks from two perspectives at emerging trends and business models in a CE to sketch next steps towards the transition in a selection of central sectors. Conclusions are drawn on the basis of the insights gained by the preceding chapters.

Description: The key objective of this deliverable is to gain insights on and assess how CE is being implemented and R&I is being funded at regional level, e.g., via the RIS3 strategy and Structural Funds. As such it sets the scope for the project and provides the background against which programmes and measures can be understood, assessed, developed and recommended in succinct tasks and work packages. The objective of this report is to provide a concise overview of the current R&I priorities, as expressed in running and newly introduced funding and legislative measures with respect to Circular Economy in European countries and regions.

Description: The EU aims to become the first climate neutral continent. To achieve this goal, the industry sector needs to reduce its GHG emissions to net zero or at least close to net zero. This is a particularly challenging task due to the high energy demand especially of primary materials production and the little potential to reduce this energy intensity when switching to other production processes based on electricity or hydrogen. In order to identify robust strategies for achieving a net-zero-compatible industry sector, the paper at hand analyses the transformation of the industry sector as described by a number of recent climate neutrality scenarios for Germany. Apart from overall industry, a focus is set on the sectors of steel, chemicals and cement. The analysed scenarios show very deep GHG emission reductions in industry and they appear to be techno-economically feasible by the mid of the century, without relying on offsets or on shifts from domestic production to imports. The scenarios agree on a suite of core strategies to achieve this, such as direct and indirect electrification, energy efficiency and recycling as well as new technological routes in steel making and cement. The scenarios differ, however, regarding the future mix of electricity, hydrogen and biomass and regarding the future relevance of domestic production of basic chemicals.

Description: Im Auftrag der Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN im Bayerischen Landtag haben Forschende des Wuppertal Instituts wissenschaftlich überprüft, wie viele Treibhausgas-Emissionen im Jahr 2030 bestimmte landespolitische Klimaschutz-Maßnahmen potenziell einsparen können. Die vorliegende Studie schätzt dabei sowohl die Effekte der Maßnahmen auf die insgesamt verursachten Treibhausgas-Emissionen (Verursacherprinzip) als auch auf die in Bayern selbst statistisch erfassten Emissionen (Quellenprinzip) ab. Die Maßnahmen adressieren die folgenden fünf Bereiche: 1) Gebäude und Verkehrsmittel im Besitz der öffentlichen Hand. 2) Ausbau der Windenergie und Photovoltaik. 3) Energieeffizienz im Gebäudesektor. 4) Energieeffizienz und Verkehrsverlagerung im Transportsektor. 5) Landwirtschaft und Landnutzung. Zwei Beispiele der untersuchten Maßnahmen sind Verbesserungen der Rahmenbedingungen für den Bau neuer Windenergieanlagen und eine stärkere Nutzung des industriellen Abwärmepotenzials.

Description: More and more cities are setting themselves ambitious climate protection targets, including CO2 neutrality. Schools are important institutions of cities and therefore they have to play a central role in achieving this goal. With the investment backlog building up and pressure from the Friday for Future movement increasing, the Wuppertal Institute and Büro Ö-quadrat have initiated the project Schools4Future, aiming to support secondary schools to become climate-neutral. In cooperation with secondary school students and teachers, the project team evaluated the existing situation of the participating schools and developed GHG-balances and feasible climate protection concepts. For this purpose, an Excel-based carbon footprint (CF) assessment tool for schools has been developed which is freely available. The tool covers all important emission areas, including heating energy, electricity use, travel to and from schools, school trips, the school canteen and paper consumption. The students were found capable to conduct the CF assessment with the guidance of the teacher, information materials and support of the researchers. So far, six pilot schools have completed their CF assessment with emissions ranging between 335 and 944 kg CO2 per person. In this paper we present the tool and compare the CF assessment of some schools. We further elaborate on how the tool and project has increased the climate awareness and self-efficacy of students and even stimulated measures by the school board.

Description: Auch die thermische Abfallbehandlung in Deutschland kann zu einem Baustein des klimaneutralen Wirtschaftens werden. Allerdings sind dafür noch verschiedene Voraussetzungen zu schaffen. Technisch sind neben den bereits bekannten weitere innovative Verfahren in der Entwicklung; nicht zu vernachlässigen ist zudem die anspruchsvolle Aufgabe des CO2-Handlings. Hier ist zum einen der Aufbau der benötigten Infrastruktur zu nennen. In Bezug auf die Nutzung des abgetrennten CO2 ist auch die Industrie gefragt, um sektorübergreifende, klimafreundliche Use-Cases und Geschäftsmodelle rund um CCU und die weitmöglichste Schließung von Kohlenstoffkreisläufen zu entwickeln. Entsprechende Regularien und Marktanreize sind politisch zu setzen.

Description: Die Bauindustrie und die Immobilienwirtschaft gehören zu den ressourcenintensivsten Sektoren der heutigen Zeit. Jährlich werden Millionen Tonnen mineralischer Rohstoffe, Metalle, Holz, Kunststoff, Glas und anderen Materialien für die Erstellung und Sanierung von Wohngebäuden genutzt. Auch die Herstellung von Zement ist als ein Hauptbestandteil von Beton mit enormen Treibhausgas-Emissionen verbunden. Der Neubau, die Sanierung und der Abriss von Gebäuden sorgt zudem für große Mengen Bau- und Abbruchabfälle. Für die Immobilienwirtschaft stellt sich daher die Frage, wie sie ihren Gebäudebestand ökologisch optimieren kann. Doch was wiegt ökologisch stärker: der Mehrbedarf an Rohstoffen und die anfallenden Abfallmengen bei Abriss und Neubau oder die ressourcenintensivere Nutzungsphase von sanierten Bestandsgebäuden, wenn deren energetische Qualität niedriger ist als bei Neubauten? Vor diesem Hintergrund hat das Wohnungsunternehmen LEG das Wuppertal Institut beauftragt, anhand von drei exemplarischen LEG-Gebäuden die energetische Gebäudesanierungen im Vergleich zur Alternative eines Abrisses und Neubaus ökologisch zu bewerten. Im Fokus der Untersuchung standen dabei der Primärenergieverbrauch, die damit verbundenen Treibhausgas-Emissionen der Nutzungsphase sowie die gespeicherte Graue Energie der Gebäude und den hiermit verbundenen Treibhausgas-Emissionen. Nun liegen die Studienergebnisse vor: Wird der gesamte Lebenszyklus berücksichtigt, verursacht die energetische Sanierung nur die Hälfte der CO2-Fußabdrücke eines Neubaus. Um das Ziel zu erreichen, müsse der Weg zur Elektrifizierung von Heizsystemen noch beschleunigt und damit die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern verringert werden. Zwar gleicht der Neubau das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage aus und hat damit einen sozialen Wert, eine Alternative zur Sanierung in Beständen ist er aus ökologischer Sicht allerdings nicht.

Description: This paper analyses the potential of digital information technology to enable the reliable provision of product information along the plastics supply chain. The authors investigate the possible contribution of a product passport equipped with decentralised identifiers and verifiable credentials to overcome information deficits and information asymmetry in the circular plastics economy. Through this, high-quality plastics recycling could be enabled on a larger scale than currently possible.

Description: Die direkte Abscheidung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft, das sogenannte Direct Air Capture (DAC), wird vermehrt als eine der Möglichkeiten zur Reduzierung von Treibhausgasen und damit der Begrenzung der Klimaerwärmung diskutiert. Vorteilhaft gegenüber anderen technischen Ansätzen zur Entnahme von atmosphärischen CO2 (Negativemissionstechnologien) ist die genaue Planbarkeit, die geringen Auswirkungen auf die Umwelt und die Ausgabe von CO2 in Reinform. Das CO2 kann anschließend dauerhaft gespeichert (Direct Air Capture and Sequestration) oder zur Erzeugung von bspw. synthetischen Brennstoffen (Direct Air Carbon Capture and Utilization) in Power-to-X-Routen (PtX) genutzt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, im Kontext der deutschen Klimaneutralitätsziele bis 2045 beispielhaft eine Auslegung von DAC-Anlagen in Deutschland zu untersuchen. Dabei werden die unterschiedlichen Ressourcenverbräuche (Energie, Wasser, Fläche) sowie Kosten und mögliche Einsparungen durch eine Abwärmenutzung dargestellt und verglichen. Dabei soll diese Arbeit zur Beantwortung der folgenden Forschungsfragen beitragen: Welche technologischen DAC-Ansätze sind für Deutschland realisierbar? Welche Mengen an CO2 müssen in Deutschland umgesetzt werden, um den Bedarf an Negativemission zu decken? Welcher Ressourcenverbrauch entsteht in Deutschland, wenn die betrachteten Fallstudien umgesetzt werden? Welchen Infrastrukturaufwand hat dies zur Folge? Ist eine Implementierung in den notwendigen Größenordnungen realisierbar, und welche Faktoren wirken hierbei beschränkend? Für eine systematische Analyse wurden die DAC-, die PtX- und die elektrischen und Wärmeenergieerzeugungsanlagen modular für die Jahre 2020, 2030, 2040 und 2045 aufbereitet. Die Bezugsgrößen wurden so gewählt, dass sie dem DAC-Modul entsprechen. In vier Fallstudien wurden mögliche Kombinationsmöglichkeiten und Implementierungspfade bis 2045 zusammengestellt, analysiert und diskutiert. Es zeigt sich, dass ein großskaliger Einsatz von DAC in Deutschland realisierbar ist. Zentrale Herausforderungen ergeben sich allerdings aus dem hohen Flächen- und Energiebedarf. Der Flächenbedarf resultiert dabei vor allem aus den flächenintensiven erneuerbaren Energieerzeugern. Mit Fokus auf ertragreiche Standorte sind Nord- und Süddeutschland, mit Blick auf ihr Wind- bzw. Sonnenpotenzial, als vielversprechend bei der Implementierung der DAC- Technologie einzustufen. Eine Implementierung der DAC-Technologie mit dem Ziel der dauerhaften CO2-Speicherung ist an norddeutschen Küstengebieten im Vergleich zu Süddeutschland vorteilhafter. Die Installation der DAC-Technologie in Kombination mit der PtX-Route wird aufgrund des hohen elektrischen Energiebedarfs in Deutschland als nicht realisierbar eingeschätzt.

Description: Buesseler, K., Jin, D., Kourantidou, M., Levin, D., Ramakrishna, K., Renaud, P., Ausubel, J., Baltes, K., Gjerde, K., Holland, M., Kostel, K., LaCapra, V., Martin, A., Sosik, H., Thorrold, S., Tierney, T., Joyce, K., Renier, N., Taylor, E. (2022). The Ocean Twilight Zone’s Role in Climate Change. Woods Hole Oceanographic Institution, 32 pp.

Description: The ocean twilight zone (more formally known as the mesopelagic zone) plays a fundamental role in global climate. It is the mid-ocean region roughly 100 to 1000 meters below the surface, encompassing a half-mile deep belt of water that spans more than two-thirds of our planet. The top of the ocean twilight zone only receives 1% of incident sunlight and the bottom level is void of sunlight. Life in the ocean twilight zone helps to transport billions of metric tons (gigatonnes) of carbon annually from the upper ocean into the deep sea, due in part to processes known as the biological carbon pump. Once carbon moves below roughly 1000 meters depth in the ocean, it can remain out of the atmosphere for centuries to millennia. Without the benefits of the biological carbon pump, the atmospheric CO 2 concentration would increase by approximately 200 ppm 1 which would significantly amplify the negative effects of climate change that the world is currently trying to curtail and reverse. Unfortunately, existing scientific knowledge about this vast zone of the ocean, such as how chemical elements flow through its living systems and the physical environment, is extremely limited, jeopardizing the efforts to improve climate predictions and to inform fisheries management and ocean policy development.

Description: Funding is: The Audacious Project housed at TED

Description: Vlasov solvers that operate on a phase‐space grid are highly accurate but also numerically demanding. Coarse velocity space resolutions, which are largely unproblematic in particle‐in‐cell (PIC) simulations, can lead to numerical heating or oscillations in continuum Vlasov methods. To address this issue, we present a new dual Vlasov solver which is based on an established positivity preserving advection scheme for the update of the distribution function and an energy conserving partial differential equation solver for the kinetic update of mean velocity and temperature. The solvers work together via moment fitting during which the maximum entropy part of the distribution function is replaced by the solution from the partial differential equation solver. This numerical scheme makes continuum Vlasov methods competitive with PIC methods concerning computational cost and enables us to model large scale reconnection in Earth's magnetosphere with a fully kinetic continuum method. The simulation results agree well with measurements by the MMS spacecraft.

Description: Key Points: A moment fitting continuum Vlasov solver is presented that preserves positivity of the distribution function and conserves total energy. The method behaves well at low velocity space resolutions, making it competitive with PIC methods concerning computational cost. There is good agreement of the simulations with measurements of magnetic reconnection by the MMS spacecraft.

Description: Helmholtz Association (亥姆霍兹联合会致力) http://dx.doi.org/10.13039/501100009318

Description: https://vlasov.tp1.ruhr-uni-bochum.de/data/paper-JGR-2021

Description: In recent years, Spatial Markov Models have gained popularity in simulating solute transport in heterogeneous formations. They describe the transition times of particles between equidistant observation planes by statistical distributions, assuming correlation of the transit times of individual particles between subsequent steps. By this, the approach naturally captures preasymptotic solute dispersion. In this study, we analyze Spatial Markov Models assuming bivariate log‐normal distributions of the particle slowness (i.e., the inverse velocity) in subsequent transitions. The model is fully parameterized by the mean Eulerian velocity, the variance of the log‐slowness, and the correlation coefficient of log‐slowness in subsequent steps. We derive closed‐form expressions for distance‐dependent ensemble dispersion, which is defined in terms of the second‐central moments of the solute breakthrough curves. We relate the coefficients to the properties of the underlying log‐hydraulic conductivity field assuming second‐order stationarity. The results are consistent with linear stochastic theory in the limit of small log‐conductivity variances, while the approach naturally extends to high‐variance cases. We demonstrate the validity of the approach by comparison to three‐dimensional particle‐tracking simulations of advective transport in heterogeneous media with isotropic, exponential correlation structure for log‐conductivity variances up to five. This study contributes to relating solute dispersion to metrics of the porous‐medium structure in cases of strong heterogeneity.

Description: Key Points: We derive closed‐form expressions of ensemble dispersion in the spatial‐Markov framework of solute transport. The expressions are consistent with linear theory in the limit of small log‐conductivity variances, but extend to high‐variance cases. Comparison to particle‐tracking simulations of advective transport in 3‐D heterogeneous domains show excellent agreement.

Description: Deutsche Forschungsgemeinschaft http://dx.doi.org/10.13039/501100001659

Description: https://doi.org/10.5281/zenodo.6554308

Description: https://www.hsl.rl.ac.uk/catalogue/hsl_mi20.html

Description: Die Ausgabe der Geowissenschaftlichen Mitteilungen vom März 2022 enthält die Themenblöcke: GEOfokus: (Archäometrie in Deutschland), GEOaktiv (Wirtschaft, Beruf, Forschung und Lehre), GEOlobby (Gesellschaften, Verbände, Institutionen), GEOreport (Geowissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit, Tagungsberichte, Ausstellungen, Exkursionen, Publikationen), GEOszene (Würdigungen, Nachrufe).

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: journal

Description: Die Ausgabe der Geowissenschaftlichen Mitteilungen vom März 2022 enthält die Themenblöcke: GEOfokus: Die marine Seismik der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), GEOaktiv (Wirtschaft, Beruf, Forschung und Lehre), GEOlobby (Gesellschaften, Verbände, Institutionen), GEOreport (Geowissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit, Tagungsberichte, Ausstellungen, Exkursionen, Publikationen), GEOszene (Würdigungen, Nachrufe).

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: journal

Description: Variations in quantity, quality and time availability of input materials pose a major risk to circular supply chains (CSC) and require new models for creating and evaluating adaptive and resilient CSC in the circular economy (CE). This can be achieved through consistent modelling of the overarching relationship between resource input- and output streams, without neglecting the associated risks. The model proposed below consists of five components based on five resilience requirements for supply-chains (SCs). It provides a data-based recommended course of action for managers with a low entry-barrier. It consists of a CSC visualization, safety stock calculation, risk monitoring for each SC node, reporting logic, and a measurement catalogue. The inspiration for this model came from an innovative case study ("Zirkelmesser") in the metal processing industry, where secondary products and materials are used to produce new products. Here, the problem of maintaining the resource supply arose and led to resilience issues. The mentioned case study serves as an application example for the model application and contributes to making emerging circular supply chains predictable and more controllable, thus increasing their resilience.

Description: Dengan semakin berkurangnya "anggaran karbon" atau carbon budget di seluruh dunia, berbagai negara sedang mencari solusi untuk mengurangi emisi gas rumah kaca. Karena produksi dan penggunaan batu bara dapat dikatakan sebagai salah satu penghasil emisi karbon yang sangat besar dan memicu perubahan iklim, oleh karena itu dapat diperkirakan bahwa wilayah penghasil batu bara akan sangat terdampak akibat transformasi energi dari sistem energi yang berbasis bahan bakar fosil menjadi energi terbarukan. Tantangan yang muncul tidak hanya di bidang produksi energi, perlindungan lingkungan, tetapi juga dalam aspek ekonomi dan sosial di kawasan kawasan batu bara yang tengah menghadapi transformasi - sering disebut dengan istilah "Transisi Berkeadilan". Para pengambil keputusan di wilayah penghasil batu bara, sangat membutuhkan alat pendukung untuk memulai langkah-langkah untuk mendiversifikasi ekonomi lokal yang disaat bersamaan juga mendukung pekerja dan masyarakat lokal. Transisi Berkeadilan ini membutuhkan perencanaan yang komprehensif, kebijakan baru dan penyesuaian serta keterlibatan semua pemangku kepentingan. Oleh karena itu, Wuppertal Institute merancang "Just Transition Toolbox" untuk memberikan dukungan bagi para praktisi di kawasan penghasil batu bara di seluruh dunia yang menggambarkan tantangan dan peluang dalam transisi berkelanjutan untuk audiens global. Toolbox Transisi Berkeadilan ini terdiri dari informasi tentang pengembangan strategi, rekomendasi untuk struktur tata kelola, mendorong lapangan kerja berkelanjutan, menunjukan pilihan teknologi dan menyoroti rehabilitasi lingkungan dan penggunaan kembali situs dan infrastruktur terkait batubara. Toolbox ini dikembangkan berdasarkan seperangkat alat yang dirancang oleh Wuppertal Institute melalui kerja sama dengan berbagai pemangku kepentingan atas inisiatif Uni Eropa untuk daerah-daerah kawasan Batubara yang berada dalam masa transisi. Toolbox ini juga menampilkan pelajaran yang diambil dari kawasan batu bara mitra SPIPA seperti India, Indonesia, Afrika Selatan, Jepang, Korea Selatan, Kanada, dan Amerika Serikat. Akronim SPIPA adalah kependekan dari "Kemitraan Strategis untuk Implementasi Perjanjian Persetujuan Paris" pada program UE-BMU yang dibiayai bersama oleh GIZ.

Description: A medida que el presupuesto mundial de carbono disminuye rápidamente, los países de todo el mundo buscan soluciones para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero. Dado que la producción y el uso del carbón son algunos de los procesos más intensivos en emisiones carbono, es previsible que las regiones que producen carbón se vean especialmente afectadas por las consecuencias de una transformación hacia la neutralidad climática. Estas regiones se enfrentan a retos en el ámbito de la producción de energía y la protección del medio ambiente, pero también a retos económicos y sociales, que se engloban en la necesidad de una "transición justa". Los responsables de la toma de decisiones en las regiones dependientes de la producción de carbón necesitan urgentemente herramientas de apoyo que ayuden a poner en marcha medidas para diversificar las economías locales y, al mismo tiempo, apoyar a los trabajadores y las comunidades locales. Wuppertal Institute busca apoyar a las regiones carboníferas de todo el mundo desarrollando una caja de herramientas para la transición justa, que ilustra los retos y las oportunidades de una transición sostenible para un público global. La caja de herramientas incluye recomendaciones para el desarrollo de estrategias y estructuras de gobernanza, líneas guía para la creación de empleo sostenible, el desarrollo de alternativas tecnológicas, la rehabilitación medioambiental y la reutilización de infraestructuras relacionados con el carbón. La caja de herramientas se basa parte del trabajo de Wuppertal Institute dentro de la Iniciativa de la UE para las Regiones Carboníferas en Transición y tiene en cuenta las circunstancias específicas de los países socios de la SPIPA: India, Indonesia, Sudáfrica, Japón, Corea del Sur, Canadá y Estados Unidos. El acrónimo SPIPA es la abreviatura de "Asociaciones Estratégicas para la Aplicación del Acuerdo de París", un programa UE-BMU cofinanciado por la GIZ.

Description: Food production is responsible for approximately 17% of Germany's greenhouse gas (GHG) emissions. After retail, out-of-home catering is the second largest food sales channel in Germany. A variety of means on both the supply and demand side are necessary to stimulate, facilitate and encourage a more sustainable development and minimise GHG emissions in this sector. Nudges are one of these. This paper's focus lies on the demand side. Set in real-world laboratories, we use a standardised empirical approach to compare different nudging interventions belonging to the area of physical environment and consumers’ choice making process. We compare the effects of the same intervention across different settings and the effect of different, sequential nudging interventions in the same setting. Data was collected in eight workplace and school cafeterias in Germany over two project iterations (2016/2017; 2019/2020). A similar intervention design was applied. Comparability was assured by a harmonised menu. The first project iteration revealed that only one nudge (top menu position, +22.5%) led to significant increases in sustainable food choices, while results from the second iteration showed that all nudge interventions (best counter position, +11.6%; top menu position, +6,9%; label plus information, +15.9%) positively influenced consumer choice. Possible explanations such as the stricter compliance to the experimental design in the cafeterias but also societal developments such as the appearance of the Fridays for Future movement are discussed. As results vary between specific locations and settings, our findings suggest that nudges need to be adjusted to situational conditions for achieving highest efficacy.

Description: Atmospheric delay corrections for satellite altimetry measurements are essential for deriving highly accurate sea surface heights and reliable global mean sea level (GMSL) trend estimates. A commonly used method to correct for ionospheric path delays are the usage of GNSS‐based Global Ionospheric Maps (GIM). The different orbit heights of GNSS and altimeter satellites require an adaption of GIM corrections to account for free electrons in the Earth plasmasphere. This study shows that the widely used scaling approach based on the International Reference Ionosphere (IRI) is not able to accurately scale the GIM models. The impact of neglecting the plasmaspheric part of the atmosphere strongly correlates with the solar activity of about 11 years. This manifests itself as trend errors in global GMSL. For the Jason period (2002–2021) a trend error of 0.17 mm/year can be shown, which is even larger for smaller periods (e.g., 1.0 mm/year for Jason‐1 lifetime). The application of an additional constant scaling factor of 0.886 can reduce the trend differences to below 0.05 mm/year.

Description: Plain Language Summary: Global mean sea level (GMSL) rise is an important indicator for climate change. To precisely measure this quantity that is only in the order of about 3 mm/year, satellite altimeters are used. Their observations have to be corrected for influences in the Earth atmosphere. This study shows deficiencies in one commonly used correction data set. These corrections, based on observations from the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are not accounting for the higher part of the atmosphere, the plasmasphere. Neglecting this influence derives systematic errors with a 11 years cycle that impacts the estimation of GMSL by up to 1 mm/year, depending on the period under investigation. It is recommended to apply an additional scaling of the available corrections in order to reduce the trend error to below 0.05 mm/year.

Description: Key Points: Global Ionospheric Map corrections in altimetry Sensor Geophysical Data Records are not fully scaled to account for plasmaspheric electron content. Neglecting the plasmaspheric effect leads to trends of up to 1 mm/year in Global mean sea level estimates. The additional application of a scale factor improves the consistency in trend with respect to dual‐frequency satellite altimetry data.

Description: https://podaac.jpl.nasa.gov/

Description: https://www.aviso.altimetry.fr/

Description: https://openadb.dgfi.tum.de/en/products/vertical-total-electron-content/

Description: Im Steinbruch der Firma Balz (Pappenheim) wurde ein Intervall von 18 m Mächtigkeit im Bereich der Unteren Mergelplatte und der Oberen Mergelplatte (Grenzbereich Malm Delta 1-3) der Treuchtlingen Formation untersucht. Die Schichtfolge (16 Bänke; Schichten) kann über mehrere 10-er Kilometer in der Südlichen Frankenalb korreliert werden. Die Bänke sind durch deutliche »Hauptfugen« voneinander getrennt und zeigen oft auch schwach ausgebildete Bank-interne »Nebenfugen«. Die mikrofazielle Analyse wurde anhand von 22 Proben mittels petrographischer Dünnschliffe und röntgenographischer-Analysen zur Ermittlung der tonmineralogischen Zusammensetzung der Nichtkarbonate durchgeführt. Die Bänke bauen sich aus Horizonten verschiedener Partikelkalke (Mikrofazies-Typen) mit charakteristischen Karbonatgehalten auf. Matrix-reiche Wackestones (92-96% Karbonatgehalt), Partikel-reiche Packstones und mikrobielle Bindstones (94-98%) wechseln sich in vertikaler Folge ab. Eingeschaltete Mergel sind entsprechend ihres Anteils an Nichtkarbonaten unterschiedlich ausgebildet. Die Partikelkalke zeigen wechselnde Matrix-Gehalte und Mächtigkeiten von Zentimetern bis Dezimetern innerhalb der Bänke. Sie spiegeln einen stetigen Wechsel der Wasserenergie von gering bis mäßig im Ablagerungsraum wider. Dünne Schalen planktonischer Bivalven (Filamente) wurden zu Zeiten erhöhter Wasserenergie aus entfernten, südlichen Meeresbereichen eingeschwemmt. Mikrobielle Lagen deuten auf eine Fixierung von vorher abgelagerten Sedimenten. Mikrobielle Aktivität führte zu dünnen, mikrobiellen Sedimentlagen, zu rundlichen Onkoiden mit mikritischen Kernen und zur Bildung von länglichen Filament-Onkoiden mit dünnen, langen Filamenten als Kern. Kleine domförmige mikrobielle »Stromatolithe«, Zusammenwachen von Tubiphyten und Serpuliden in kleinen Clustern stellen kleine riffogene Strukturen dar, die lokal am Meeresbodens wachsen konnten, der nur ein geringes Relief von Zentimeter bis Dezimeter Höhe aufgewiesen hat. Röntgenographisch, tonmineralogische Untersuchen zeigen vier Zonen unterschiedlicher Zusammensetzung der Tonmineral-Vergesellschaftung. Eine basale Mica-Chlorit-Zone wird von einer Kaolinit-Mica-Montmorillonit-Zone überlagert, die an der Unteren Mergelplatte endet. Der Bereich zwischen der Unteren und der Oberen Mergelplatte (Bank 19 bis Bank 25) weist in der liegenden Hälfte eine Mica-Mixed-Layer-Montmorillonit-Zone mit Spuren von Chlorit und eine Mica-Montmorillonit-Zone im oberen Teil auf. Zusammenhänge zwischen dem Vorkommen von Onkoiden und Filament-Onkoiden sowie den Tonmineral-Assoziationen deuten auf spezifische klimatologische Bedingungen hin. Die Entwicklung eines tropisch humiden zu einem tropischen, semi-ariden Klima mit entsprechendem Verwitterungspotential kristalliner Gesteine des nahen Böhmischen Massivs und Bildungsbedingungen der Tonmineral-Assoziationen im Untersuchungsbereich ist wahrscheinlich

Description: research

Description: Die verschiedenen architektonischen Baustile in einer Stadt geben der Nachwelt jeweils Zeugnis von der kulturellen und politischen Entwicklung. Dabei spielen die Baumaterialien vom historischen Naturstein bis hin zu den heute modernen technologischen Materialien (Kunststein, Glasbausteine, Beton, Metall etc.) eine wesentliche Rolle. Viele Jahrhunderte lang stand nur eine sehr begrenzte Palette an Naturwerksteinen zur Verfügung und es wurden zunächst sogenannte „Weichgesteine“ (Sandsteine, Kalkstein) genutzt, die leicht abzubauen und zu verarbeiten waren und die aus nahe gelegenen Abbaugebieten (»Steinbruch vor der Haustür«) stammten, oder auf Flüssen antransportiert werden konnten. Deshalb sind ältere Ortschaften und Städte durch eine lokalspezifische Gesteinsmonotonie gekennzeichnet, was sich in Erlangen in der Verwendung des in der Stadt und in der nahen Umgebung anstehenden Burgsandsteins widerspiegelt. Mitte des 19. Jahrhunderts traten für den technischen Aufschwung in der Steinindustrie entscheidende Veränderungen ein. Aufgrund der verbesserten maschinellen Bearbeitung kamen auch hier nun vermehrt Hartgesteine (Granit,Gabbro, Basalt) zur Verwendung. Durch neue Transportmöglichkeiten (Kanäle, Straße, Schiene) wurde auch die Einfuhr »exotischer Fremdgesteine« aus weitentfernten Abbaugebieten möglich. Seit der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts kamen Kunststeine hinzu, mit denen natürliche Gesteine häufig perfekt imitiert werden können. Besondere politische Ereignisse, wie z. B. der deutsch französische Krieg (1870-1871) und damit zusammenhängend die Lieferungen von Fremdgesteinen nach Deutschland als Reparationsleistungen (Savonnières Kalkstein, Napoléon Kalkstein) dokumentieren noch heute markante Einschnitte in der Palette der verwendeten Naturwerksteine. In einem relativ engen Zeitfenster von der Hochzeit der Industrialisierung und auch der Deutschen Steinindustrie bis zu Beginn des ersten Weltkrieges (1900-1914) können diese vielschichtigen Einflüsse anhand von vier, in diesem Zeittraum errichteten Bauwerken in Erlangen exemplarisch aufgezeigt werden. Dabei geben auch die jeweiligen Zeitspannen von der Planung bis zur Fertigstellung und Einweihung der Gebäude Hinweise auf die politische und bautechnische Situation. Das Christian-Ernst-Gymnasium wurde aus der Prinz-Ludwig-Schule vom ersten Spatenstich im November 1901 bis zur Einweihung im November 1902 in nur einem Jahr fertig gestellt. Das Marie-Therese-Gymnasium, welches als neues Schulhaus in der Schillerstraße aus der »Städtischen höheren Töchterschule« hervorgegangen ist, wurde 1909 eingeweiht und erst 1965 offiziell als städtisches Marie-Therese-Gymnasium benannt. Die Universitätsbibliothek wurde 1910 geplant und nach der Grundsteinlegung 1911 bereits nach 2 Jahren Bauzeit im November 1913 eröffnet. Dabei hat der Termin des 170. Geburtstages der Friedrich-Alexander-Universität am 4. November 1913 sicher für entsprechenden Zeitdruck gesorgt und die Bauarbeiten beschleunigt. Der Bau des Instituts für Angewandten Chemie, der wahrscheinlich auch zur Unterstützung der Forschung an kriegswichtigen Materialen schnell errichtet werden musste, wurde nach kurzer Planung 1914 begonnen. Doch führten dann kriegsbedingte Schwierigkeiten, wozu wahrscheinlich auch der Mangel an Arbeitskräften aufgrund der Mobilmachung gehörte, zu großen Verzögerungen, weshalb der Rohbau erst 1916 fertiggestellt wurde und das Institut erst zum Wintersemester 1920 nach dem ersten Weltkrieg (1914-1918) bezogen werden konnte. Die Gestaltung der Front des Christian-Ernst-Gymnasiums, der Eingangsbereiche mit Portalen und Knaben- und Mädchenkopf aus schönem Roten Mainsandstein sowie einer darüber befindlichen Sandsteinbalustrade mit kunstvoll behauenen Vasen zeugen von einem ausgewogenen, repräsentativen Baustil. Die bronzene Büste des Prinzregenten auf einem Sockel aus ausgesuchtem hellem Untersberger Marmor (Kalkstein) sowie die ganze Gestaltung des Eingangsbereichs dokumentieren die positive Einstellung der Erlanger Bürger zu diesem Bauwerk. Die Gestaltung des Innenbereichs mit Wasserbecken aus poliertem Treuchtlinger Kalkstein sowie den beiden großzügig gestalteten Treppenhäusern mit Stufen aus Nammering Granit und schönen Holzbalustern bezeugen ebenso die gelungene architektonische Gesamtplanung wie auch die leider nicht mehr vollständig erhaltenen, geschwungenen Oberlichter über den Eichentüren zu den einzelnen Räumen. Auch die Gestaltung der Fußböden in den Gängen mit geschmackvollem Schwarz-Weiß-Muster der Bodenfliesen, die damals eine moderne technische Entwicklung (Trockenpressen) darstellten, lässt die Wertschätzung des Schulbaus bei den Bürgern und Architekten erkennen. Der Schulbau spiegelt auch heute noch die Freude am schönen Gestalten wider, die man damals hatte und in kurzer Zeit umsetzte und wirkt auch im Inneren heute noch fast fröhlich durch die von den beiden Treppenhäusern ausgehenden, lichtdurchflossenen Flure. Der heute als Marie-Therese-Gymnasium bekannt Bau in der Schillerstraße wurde etwa sieben Jahre später ebenfalls in sehr kurzer Bauzeit von der Planung 1908 bis zum Bezug 1909 des Neubau errichtet, der zunächst zur Unterbringung der »Städtischen höheren weiblichen Bildungsanstalt« diente. Der aufwändige neubarocke Stil ist trotz nachfolgender Veränderungen gut erhalten geblieben und zeigt auch noch das Chörlein an der Ostfassade vor dem 1956 erfolgten Erweiterungsbau. Muschelkalk und Coburger Bausandstein wurden für die Fassade ebenso wie am Christian-Ernst-Gymnasium verwendet und dokumentieren den Stil eines Schulbaus zu dieser Zeit. Doch wurden die Schmuckelemente des Eingangsportals mit großen Figuren und des großen Bayernwappens am Marie-Therese- Gymnasium aus grobporigem Muschelkalk geschlagen und kein feinkörniger Sandstein zur Modellierung verwendet. Eine Eingangshalle und ein trotz der Rundbögen geradliniges, kantig erscheinendes zentrales Treppenhaus weisen mehr auf einen pragmatischen Baustil im Inneren hin. Dieser Eindruck wird sowohl durch die intensive Verwendung von grobem Betonkunststein in Pfeilern und Balustern als auch durch einfarbige dunkelgrüne Wandfliesen und die teilweise verwendeten roten Bodenfliesen unterstützt. Die großen Keramikausgussbecken und besonders der Fußboden aus Linoleum, das sich in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts als moderner elastischer Bodenbelag durchgesetzt hat, zeigen im Innenbereich eine andere als im Christian-Ernst-Gymnasium, aber ebenfalls eine dem Stand der Technik zeitgemäße, moderne Gestaltung. Die ehemals verglasten, bunten Oberlichter, die dem Bau ein lichtdurchflossenes fröhliches Bild gaben, sind leider nicht mehr erhalten, weshalb der Eindruck im Inneren eher etwas klamm und gedämpft ist. Der geplante Besuch der Königsfamilie Ende Juli 1914 kam aufgrund des sich abzeichnenden Weltkrieges nicht zu Stande. Zu Ehren der Königin aber gab man dem Bau den Namen »Marie-Therese-Schule«, der 1965 von der Stadt in »Marie-Therese-Gymnasium« umgewandelt wurde. Der Neubau der Universitätsbibliothek, der 1910 geplant wurde, spiegelt in seinen beiden Teilen, dem Magazin- und dem Verwaltungstrakt eine komplexe Planungs- und Baugeschichte wider. Die Besuche der Planer von damals modernen Universitätsbibliotheken in anderen Universitätsstädten haben zu einem innovativen, dem neuesten Stand der Technik entsprechenden Magazintrakt mit selbst tragender Stahlkonstruktion geführt. Für den Außenbereich war die architektonische Eingliederung in die benachbarten Universitätsbauten im Markgrafenstil wie dem Kollegienhaus die Vorgabe. Dies wurde durch den Abriss der Reifbrauerei und die dadurch zur Verfügung stehenden Burgsandsteinquader begünstigt. Auch dass deren Menge nicht ausreichte, stellte kein Hindernis dar, konnten in dieser Zeit der Blüte von Steinbruchunternehmen doch problemlos zwei neue Brüche am Burgberg eröffnet werden. Die Gestaltung des Innenbereichs zeichnet sich durch architektonische, künstlerische Elemente aus, die sowohl durch Holzvertäfelung und Einbauten im Direktorenbereich und Sitzungssaal als auch durch die Auswahl der Naturwerksteine im Treppenhaus und in den Fluren einen repräsentativen Gesamteindruck vermitteln. Doch scheint hier gegen Ende der durch das 170-jährige Universitätsjubiläum (4. November 1913) vorgegebenen Bauzeit Zeitdruck entstanden zu sein, so dass manche Natursteinarbeiten nicht mehr mit der vorgesehenen Sorgfalt ausgeführt wurden. Dieser Umstand spiegelt sich besonders in den beidseitigen kastenartigen Konstruktionen aus nur 2 cm starken, schlecht verfugten Platten des Kalksteins Napoléon wider, die beidseitig des Treppenaufgangs angefertigt und mit zierlichen, zu klein erscheinenden Handläufen versehen wurden. Es kann angenommen werden, dass die Kalksteinplatten aus Reparationsleistungen des Deutsch-Französischen Krieges zu den Marmorwerken Funk in Nürnberg gelangt sind und hier verbaut wurden. In anderen repräsentativen Gebäuden dieser Zeit sind oft massive Geländer aus poliertem, edlem Naturstein zu finden. Auch die Platten aus Napoléon-Kalkstein in den Fluren erscheinen etwas rasch angebracht worden zu sein. Die grobkörnigen, bräunlichen Betonkunststeine aus denen die kurzen Mäuerchen mit Durchbruch und Holzbalustern und die Pfeiler hergestellt wurden, wirken leicht störend im gesamten repräsentativen Erscheinungsbild des Treppenhauses. Die schönen Rundbögen mit Kartuschen an den Eingängen zu den Fluren und vor allem die großen lichtgebenden Fenster aus Antikglas mit ziselierter Ornamentik verleihen dem Treppenhaus dagegen seinen großzügigen Eindruck. Das Gebäude der Universitätsbibliothek spiegelt den Wunsch nach einem hochmodernen (Magazintrakt) und gleichzeitig repräsentativen Gebäude (Verwaltungstrakt) wider. Die vollständige Umsetzung dieses Plans scheint unter dem Zeitdruck gelitten zu haben. Man griff daher wohl auch auf gerade verfügbares Material zurück, das wahrscheinlich günstig zu haben war und verwendete größere massive Kalksteine (Napoléon und Treuchtlinger Kalke) nur bei den beiden Wasserbecken in den Fluren. Auch die großen Säulen aus Muschelkalk zeigen, dass sie rasch und ohne weitere Qualitätsauswahl aus unterschiedlichen Muschelkalkschichten entnommen wurden, weshalb sie sowohl im als auch gegen das Lager übereinandergesetzt wurden, was bei derartigen Säulen steintechnisch nicht üblich ist. Der 1914 begonnene Bau des Instituts für Angewandte Chemie spiegelt seine besondere Bestimmung zur Förderung der Forschung im Zusammenhang mit dem ersten Weltkrieg eindrucksvoll wider. Der bis auf »heroische Figuren« über dem Eingangsbereich schnörkellose Bau zeigt die Vorherrschaft von Betonkunststein in der Fassade und in den großen Pfeilern im Treppenhaus. Die Elemente des vom Denkmalschutz besonders hervorgehobenen Holzzauns spannen sich zwischen mit grobem Beton überdeckte Backstein-Pfeilern, die heute besonders starke Schäden durch Abplatzen und Abschalen aufweisen. Der schmucklose Eingangsbereich leitet über zu einem ebenso schmucklosen Inneren mit überwiegend unterschiedlichen, einfarbigen Bodenfliesen und verschiedenen Kunststeinen. Nur die Eingangshalle ist mit dem für Bodenplatten besonders beliebten Solnhofener Kalkstein versehen. Ebenso sind nur der Gedenkstein an Prof. Max Busch, der damalige Rektor der Universität, und die Gedenktafel zur Würdigung der großzügigen Spender zur Errichtung des Baus in Treuchtlinger Kalkstein gefertigt wurden. Die Übergänge zwischen den verschiedenen Typen der Bodenfliesen sind abrupt und grenzen verschiedene Bereiche im Gebäude ab. Dazwischen wurde auch hier das damals hochmoderne Linoleum in großem Maße in unterschiedlichen Farben verwendet. Die großen Fenster aus Antikglas sind von besonderem Interesse. Hier wurde der Zweck des Baus in den verschiedenen Ornamenten in der Mitte der sechs Fenstereinheiten dokumentiert. Von der Erforschung der chemischen Elemente bis hin zu Düngemitteln und schließlich zum Sprengstoff wird der Einfluss der kriegswichtigen, praktischen Forschung deutlich. Die künstlerische Interpretation der hier schwerfälligen Rocaille-Ornamentik lässt keinen interpretatorischen Spielraum und ist wohl dem Wunsch des Auftraggebers angepasst, auf den sich der Künstler eingelassen hat. Glücklicherweise haben kriegsbedingte Schwierigkeiten dazu geführt, dass der Bau erst 1920 also etwa 2 Jahre nach dem Ende des ersten Weltkrieges bezogen werden konnte, und dadurch die kriegswichtigen Forschungsthemen anderen Schwerpunkten weichen mussten. Die Grundstücksgrenze zum heutigen Kitzmann-Areal stellt eine wertvolle, historisch verbürgte Grundstücksgrenze mit einem Teil der historischen Erlanger Stadtmauer dar, der auch bei heute eventuell anstehenden Baumaßnahmen nicht verändert werden darf. Das Direktionszimmer, das sich zentral in der zweiten Etage befindet, fällt aus dem Rahmen des nüchternen Zweckbaus. Hier wurde, wie im Direktionszimmer der Universitätsbibliothek, ein repräsentativer Raum mit einer Verkleidung und Wandschränken aus Eichenholz geschaffen. Dieser Raum wurde in den letzten Jahren als Bibliothek genutzt. Wie in der Universitätsbibliothek sollte das Ensemble des historischen Raumes unter Denkmalschutz gestellt werden

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: research

Description: Während der Corona-Pandemie schrieb der Schüler Pascal Schmitt mit Unterstützung des Vereins Wiechert'sche Erdbebenwarte Göttingen e.V.  im "Homeschooling" eine Facharbeit über die Auswertung seismischer Daten. Darin werden einige Daten eines Nah- und eines Fernbebens analysiert, die in Göttingen an der modernen Station GTTG (STS-2-Seismometer) und der historischen Station GTT (Wiechert-Seismographen) registriert wurden - nah und fern, neu und alt werden miteinander verglichen.

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: research

Description: Aus Anlass des 100. Jahrestages der Gründung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft im Jahre 1922 in Leipzig erschien 2019 im Verlag Edition am Gutenbergplatz Leipzig das Taschenbuch „Wiechert, Mintrop & Co. – Die 24 Gründungsväter der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft“ von Franz Jacobs und Michael Börngen (s. gleichlautenden Archivbeitrag in DGG-Mitteilungen, 1/2019: 36–37 sowie das anbei dargestellte Titelblatt des Buches). Die damalige Präsidentin und heutige Vize-Präsidentin der DGG, Heidrun Kopp, hat mit einem Geleitwort beigetragen. Das Buch kann über den Buchhandel unter ISBN 978-3-95922-107-8 bestellt werden. Der folgende Artikel erinnert an die Meteorologin Luise Lammert, Schriftführerin der Versammlung, auf der der Gründungsbeschluss gefasst wurde.

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: research

Description: Leben und Werk des deutschen Geophysikers und Meteorologen Friedrich Bidlingmaier. In den Jahren 1901-03 nahm er als Physiker an der deutschen Südpolexpedition unter E. von Drygalski teil, dessen Ergebnisse zur Erforschung des Erdmagnetismus beitrugen. Er erfand den Doppelkompass zur Messung der horizontalen geomagnetischen Intensität. Cape Bidlingmaier an der Nordküste von Heard Island im südlichen Indischen Ozean trägt seinen Namen.

Description: research

Description: Household food waste is determined by a complex set of routinized behaviors, and disruption of these routines may allow for a decrease in this vast amount of food waste. The current study examines such a disruption of household routines: the meal box. The potential of meal boxes to diminish different types of household food waste is investigated for the first time, across different countries. After providing a framework comparing the effects of different types of meals on food waste, we subsequently examine the effects of subscription-based food supply (i.e., meal boxes) on total meal waste as well as on the different types of food waste: preparation, cooking, and plate waste. Our dataset contains 8747 meal observations from 955 households in six countries. Results from a Bayesian multilevel hurdle-lognormal model with random intercept show that, overall, meal boxes reduce total meal waste in comparison to traditionally cooked dinners (38% reduction). Meal boxes especially lower the occurrence and amount of pan-and-pot food that is wasted (i.e., cooking waste), and also lower the amount of meal preparation waste, yet lead to a higher occurrence of both preparation and plate waste compared to traditional meals. This shows how differences between meals affect household food waste, something that has received little prior research attention. Furthermore, whereas most prior research has focused on overall household food waste, our study illustrates that distinguishing between different types of household food waste can provide important new insights.

Description: Anlässlich des Arbeitstreffens der GeoUm im Rahmen des Bibliothekskongresses 2022 wurde eine kurze Bilanz für den FID GEO bis heute und ein Ausblick auf geplante Entwicklungen für die aktuell beantragte 3. Förderphase vorgetragen

Description: DFG, SUB Göttingen, GFZ Potsdam

Description: poster

Description: Die DFG-geförderten Fachinformationsdienste FID GEO, FID Karten und FID Montan unterstützen ihre jeweils eigene Fachcommunity und agieren zudem als gemeinsames Cluster für das System Erde. Im Zentrum stehen elektronisches Publizieren, Erwerbung und Digitalisierung von Spezialliteratur und Karten sowie die Unterstützung bei der Beschaffung von Geodaten und der Publikation von Forschungsdaten. Spezielle Rechercheinstrumente und in den Suchraum eingebundene fachspezifische Literaturnachweisdatenbanken bieten qualifizierten Zugang zu Informationen. Die hier vorgestellten Fachinformationsdienste kooperieren eng miteinander und ergänzen sich in ihren Angeboten für eine verbesserte Forschungsumgebung in der Erdsystemforschung im Sinne offener Wissenschaft. Das gemeinsame Ziel ist, aus dem FID-Cluster ein echtes Netzwerk zu knüpfen, welches interdisziplinär agiert und gleichermaßen fachspezifisch die Bedarfe der Wissenschaft bedient. Die drei Fachinformationsdienste werden einige ihrer Services kurz vorstellen, Beispiele einer kooperativen Zusammenarbeit und gemeinsame Herausforderungen präsentieren.

Description: DFG, SUB Göttingen,TU Bergakademie Freiberg, TU Berlin, GFZ Potsdam

Description: presentation

Description: In diesem Poster sollen die Möglichkeiten des offenen Publizierens in den Geowissenschaften, von der Probe über die Daten bis zum fertigen Manuskript und wie der FID GEO diesen Prozess begleitet, gezeigt werden. Hierbei liegt der Fokus auf den Services und Informationssystemen, die dauerhaft verfügbare und verlässlich zitierbare elektronische Publikationen von Schriften und Daten gewährleisten. Es soll das Potenzial und die Nutzbarkeit der beiden Repositorien vorgestellt werden. Der Service der Publikation von Schriften wird im Fachinformationsdienst-eigenem Fachrepositorium GEO-LEOe-docs bereitgestellt. Das fachspezifische Forschungsdaten Repositorium GFZ Data Services steht für die Veröffentlichung von Forschungsdaten und wissenschaftlicher Software aus den Erd- und Umweltwissenschaften zur Verfügung.

Description: DFG, SUB Göttingen, GFZ Potsdam

Description: poster

Description: Knowledge sharing in academia has been considered indispensable and is becoming a priority in most European funding schemes. Although we are already quite familiar with the different possibilities to publish our results in open-access journals, open science means way more than that. Open science aims at opening up research processes and granting access to research outputs to researchers, professionals and amateur scientists. There are different ways to ensure the storage and reusability of our data, making it available to other scientists. Furthermore, most of the scientific disciplines migrate their analyses to open-source environments (e.g., R, Phyton). However, tons of code produced remain stored in our personal computers either because we do not know the appropriate tools to share them with our colleagues or because we believe that it is not well structured. In this short course, you would learn how to establish links between publications, data, software and methods. Hence, we will discuss with our experts: i) the options to share our data and code with other peers, ii) obtain some tips to better organize our scripts, and iii) uncover potential barriers to sharing research and discuss possible solutions.

Description: DFG, SUB Göttingen, GFZ Potsdam

Description: presentation

Description: The rise of Open Science practices is impacting the entire scientific publishing culture. The transition to Open Access for text publications goes hand in hand with the growing demand to make scientific data and software available to the general public. The FAIR data principles play a key role in this, designed to make research and the underlying data easily findable, accessible, interoperable, and reusable for humans and machines. Geosciences data are as diverse as their content. They range from large real-time data streams of international observing networks to small data sets produced by individual researchers at their laboratories. Consequently, there need to be different strategies for data management and publication in which research data repositories can be important partners for the researchers. The Specialised Information Service for Geoscience (FID GEO) is a DFG-funded project that is promoting a holistic approach of Open Science that includes scholarly literature, data, samples, and scientific software equally and pushes for their interlinkage. FID GEO has become an important player for connecting researchers, data repositories, information infrastructures, German geoscientific societies, and publishers. FID GEO actively provides data and text publishing services through its affiliated repositories GFZ Data Services and GEO-LEOe-docs, as well as on-demand digitization of printed geoscience literature and maps. In addition, FID GEO aims to inform the German-based geoscience community about all aspects of Open Science and FAIR data by bringing the discussions to the individual disciplines through various communication channels.

Description: DFG, SUB Göttingen, GFZ Potsdam

Description: http://doi.org/10.5194/egusphere-egu22-13354

Description: presentation

Description: The rise of Open Science practices is impacting the entire scientific publishing culture. The transition to Open Access for text publications goes hand in hand with the growing demand to make scientific data and software available to the general public. The FAIR data principles play a key role in this, designed to make research and the underlying data easily findable, accessible, interoperable, and reusable for humans and machines. Geosciences data are as diverse as their content. They range from large real-time data streams of international observing networks to small data sets produced by individual researchers at their laboratories. Consequently, there need to be different strategies for data management and publication in which research data repositories can be important partners for the researchers. The Specialised Information Service for Geoscience (FID GEO) is a DFG-funded project that is promoting a holistic approach of Open Science that includes scholarly literature, data, samples, and scientific software equally and pushes for their interlinkage. FID GEO has become an important player for connecting researchers, data repositories, information infrastructures, German geoscientific societies, and publishers. FID GEO actively provides data and text publishing services through its affiliated repositories GFZ Data Services and GEO-LEOe-docs, as well as on-demand digitization of printed geoscience literature and maps. In addition, FID GEO aims to inform the German-based geoscience community about all aspects of Open Science and FAIR data by bringing the discussions to the individual disciplines through various communication channels.

Description: DFG, SUB Göttingen, GFZ Potsdam

Description: presentation

Description: FZ Data Services is a domain repository for geosciences data comprising the Earth, Space and Environmental Sciences. It assigns digital object identifier (DOI) to data and scientific software since 2004. Hosted at the GFZ German Research Centre for Geosciences (GFZ), the repository has a focus on the curation of long-tail data by domain scientists on one hand, but also provides DOI minting services for several global monitoring networks/observatories in geodesy and geophysics and collaborative projects. Furthermore, as Allocating Agent for the International Generic Sample Number (IGSN), the globally unique persistent identifier for physical samples, GFZ is providing IGSN minting services for physical samples. GFZ Data Services increases the interoperability of long-tail data through (1) the provision of comprehensive domain-specific data description via standardised and machine-readable metadata with controlled domain vocabularies. Metadata is (2) complemeted with comprehensive and standardised technical data descriptions or reports; and (3) by embedding the research data in wider context by providing cross-references through Persistent Identifiers (DOI, IGSN, ORCID, Fundref) to related research products (text, data, software) and people or institutions involved. In addition to the task as a research data publisher, GFZ Data Services is the central node for research data management at the GFZ with information on metadata, data formats, the data publication workflow, FAQ, links to different versions of our metadata editor and downloadable data description templates. Specific data publication guidance is complemented by more general information on data management, like a data management roadmap for PhD students.

Description: GFZ Potsdam

Description: presentation

Description: Die Fachinformationsdienste FID GEO, FID KARTEN und FID MONTAN veranstalteten eine gemeinsame Online-Session für die geowissenschaftlichen Fachreferate. Dabei wurden die einzelnen Fachinformationsdienste und ihre Services präsentiert und es wurde Gelegenheit geben, über zusätzliche Anforderungen an die Dienste aus Sicht der Fachreferate zu sprechen.

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: presentation

Description: The shift towards Open Science practices is increasingly demanded by science policy. The transition to Open Access for text publications goes hand in hand with a growing demand to make data, scientific software and samples, freely and FAIRly available to the general public. A persistent problem here is the clear and permanent accessibility and re-usability of scientific publications. This development affects both the scientific publication culture as well as the information infrastructures and poses major challenges to the German- based geosciences community. The specialized information service for geosciences (FID GEO) is a service funded by the German Research Foundation (DFG) and supports the cultural change towards Open Access publications. Hereby, FID GEO pursues a holistic approach to Open Science, including scientific literature, data, samples, and scientific software, and aims to promote their interconnection. FID GEO actively provides data and text publishing services through the affiliated repositories GFZ Data Services and GEO-LEOe-docs, as well as an on-demand digitization service of printed geoscientific literature and maps. The focus here is on the services and information systems that ensure permanently available and reliably citable publications of writings and data. Specifically, the service for text publications is provided in the FID GEOs own subject repository GEO-LEOe- docs. The affiliated research data repository GFZ Data Services is available for the publication of research data and scientific software from the earth and environmental sciences. In addition, FID GEO aims to comprehensively inform the German-based geoscientific community about Open Science and FAIR data by bringing the discussions to the individual disciplines through various communication channels. To strengthen the open information culture in the geosciences, FID GEO collaborates with strategic (inter)national initiatives such as NFDI4Earth, COPDESS and OneGeochemistry.

Description: DFG, SUB Göttingen, GFZ Potsdam

Description: poster

Description: The Berlin Declaration from 2003 was the starting point for Open Access to scholarly publications. Today, however, we speak about Open Science that reaches far beyond Open Access and represents collaborative, transparent and accessible research that includes all kinds of research results: scholarly literature, research data, software, samples, instruments, etc. In addition, efforts such as the FAIR Principles and the Enabling FAIR Data Commitment Statement, combined with increasing demands for machine accessibility to data, have raised user expectations towards the capabilities of research data repositories and datacentres. These repositories are often key partners supporting researchers in fulfilling the new requirements. This presentation will draw the line from major statements and requirements of Open Science, delineate the role of research data repositories as well as major research infrastructures, like the fNFDI4Earth or EPOS (European Plate Observing System) are additional players in making research data accessible in harmonised form.

Description: DFG, SUB Göttingen, GFZ Potsdam

Description: presentation

Description: Als DFG-geförderter Service der Niedersächsischen Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen (SUB) und des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ unterstützt der Fachinformationsdienst Geowissenschaften (FID GEO) den Wandel in der Forschungs- und Publikationskultur hin zu Open Science. Die freie Zugänglichkeit, aber auch Praktiken wie die korrekte Dokumentation und Verknüpfung verschiedener Forschungsbestandteile und Veröffentlichungsformate (Probenregistrierung, Datenpublikation, Texte, Karten, Software), stehen hier im Fokus. Der FID GEO bietet mit dem von der SUB Göttingen betriebenen Fachrepositorium GEO-LEOe-docs eine sachgerechte Open-Access-Publikation geowissenschaftlicher Werke an. Liegen diese nur gedruckt vor, übernimmt der FID GEO auch die unentgeltliche und professionelle Digitalisierung im Vorfeld der Online-Veröffentlichung. Seit 2021 ist die Telma auf der Startseite von GEO-LEOe-docs als fortlaufende Netzpublikation prominent hervorgehoben. Bereits seit 2018 erscheint sie parallel zum Druck als frei zugängliche Online-Publikation auf GEO-LEOe-docs. Ein großer Teil älterer TELMA-Artikel konnte digitalisiert und ebenfalls online gestellt werden. Die neueren Entwicklungen im FID GEO, darunter die Einbindung von ORCID und fortlaufenden Netzpublikationen im Repositorium, werden vorgestellt. Auch hat sich das jährliche DownloadVolumen von GEO-LEOe-docs in den letzten vier Jahren (2021 gegenüber 2017) verzehnfacht. Dass die Wissenschaft insgesamt besser vorankommt, wenn vorhergehende Forschungsergebnisse den Forschenden umfassender zugänglich sind, versteht sich. Doch auch für Autor*innen ist die frei zugängliche Publikation ihrer Ergebnisse im Open Access von Vorteil, da sie zu einer erhöhten Verbreitung der Veröffentlichungen führt, die folglich auch häufiger zitiert werden. Ebenso profitieren die Journale davon, da sich ihre Reichweite und damit die Beliebtheit der Zeitschrift erhöht. www.fidgeo.de https://e-docs.geo-leo.de/

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: presentation

Description: How open is our research? A discussion on the state of Open Science in the field of mineralogy and petrology. Vortrag bei der Arbeitsgruppe Mineralogie+Petrologie der Uni Potsdam, 29.04.2022 A brief look at current trends toward an open science with a focused look at the state of the art in mineralogy and petrology. Followed by a discussion on how research in mineralogy and petrology can become more open.

Description: DFG, GFZ Potsdam

Description: presentation

Description: Das Ziel des COSC-2 (Collisonal Orogeny in the Scandinavian Caledonides) Projektes ist es, die Entstehungsprozesse der Skanden zu untersuchen. Hierfür sind Kenntnisse über die Deformationen / Faltungsprozesse von großer Wichtigkeit, die sich aus der Richtung der remanenten Magnetisierung ableiten lassen. Die teufenabhängigen Magnetisierungsvektoren lassen sich aus dreikomponetigen Bohrlochmagnetikdaten berechnen. Als Datengrundlage dienen Messungen, die mit einem Dipmeter in der COSC2-Bohrung in Järpen (Schweden) durchgeführt wurden. Es wurden 5 Messungen mit 1cm Messpunktabstand in verschiedenen Teufenbereichen zwischen 100m und 2250m Teufe aufgezeichnet. Anhand der in der Sonde verbauten Accelerometer und dem bekannten Verlauf der Bohrung konnten die Magnetfelddaten in das geographische Referenzsystem reorientiert werden. Die erreichte Genauigkeit beträgt 1,5° in der Deklination und 0,16° in der Inklination. Um die Magnetisierung der durchbohrten Gesteinseinheiten zu bestimmen wird an die reorientierten Magnetfelddaten ein Schichtmodell nach Bosum et al (1988) angepasst. Dieses Modell nähert die Schichten durch zentral durchbohrte Zylinder. Das Modell von Bosum geht von einem Zylinder aus, der senkrecht zu den Deckflächen zentral durchbohrt wird. In der COSC-2 Bohrung ist aber zum einen das Bohrloch geneigt, zum anderen weisen auch die durchbohrten Schichten eine Neigung auf. Aus diesem Grund erweitern wir das Bosum-Modell nach Ehmann (2016) für beliebige Schichtinklinationen. Die Schichtmächtigkeiten werden durch die Lithologie der Bohrung bestimmt, die aus den Bohrkernen abgeleitet wurde. Eine erste Analyse zeigt, dass in den oberen 1200m der Bohrung nur schwach magnetisierte Gesteine vorherrschen. Darunter folgen stärker magnetisierte-Schichten, die im Mittel eine Magnetisierung von 1A/m aufweisen. Im Bereich von 1590m bis 1850m befindet sich eine stark magnetisierte Sektion, die sich in vier Bereiche aufteilen lässt. Die Magnetisierung in dieser Sektion beträgt bis zu 5 A/m. In der stark magnetisierten Sektion können zwei Bereiche identifiziert werden, in denen die Inklination der Magnetisierungen von 40° auf bis zu 80° ansteigt. Die beiden Bereiche mit hoher Inklination weichen in ihrer Deklination von der mittleren Deklination der Sektion um +90° und -90° ab. Diese Variationen deuten auf Deformationen der Gesteinsschichten hin. Unterhalb dieser Sektion schließt sich eine Sektion mit Magnetisierungen von etwa 1 A/m und Inklinationen von etwa 15° an.

Description: DFG, Fördernummer VI 836/5-1

Description: poster

Description: Der Hessische Erdbebenkatalog ist eine Zusammenstellung historischer und aktueller Informationen zu Erdbeben in Hessen und direkter Umgebung von Hessen. Er wird vom Hessischen Erdbebendienst geführt und regelmäßig aktualisiert. Eine 50 km-Umhüllende wurde um Hessen herum gelegt, um auch Erdbeben und die dazugehörenden Bereiche zu betrachten, die Auswirkungen auf Hessen haben können. Eine Vollständigkeit wird jedoch nur für das Gebiet des Landes Hessen angestrebt. Für den seismischen Katalog Hessen (SKHe2022) wurden verschiedene, verfügbare Erdbebenkataloge und Ausarbeitungen zu Grunde gelegt. Des Weiteren beinhaltet der Katalog Ereignisse aus mehreren wissenschaftlichen Publikationen. Das Stichdatum für den Katalog ist der 31.12.2021. Der Erdbebenkatalog Hessen wird auch in Zukunft fortgeschrieben und ist damit als Zwischenstand zu sehen. In Zukunft wird er halbjährig aktualisiert und der Öffentlichkeit über den Geologie-Viewer des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie unter geologie.hessen.de zur Verfügung gestellt. Im seismischen Katalog Hessen werden fünf Zeiträume beschrieben. Dabei handelt es sich für den Zeitraum 800 bis 1700 um Daten, die aus Chroniken ermittelt wurden. Für den Zeitraum 1701 bis 1950 beruhen viele der älteren Ereignisse auf makroseismischen Daten. Durch den aufkommenden Zeitungsdruck wurden wesentlich mehr Daten erhoben als in dem Zeitraum davor. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts wurden dann auch Erdbeben instrumentell aufgezeichnet. Das analog-instrumentelle Zeitalter wird für den Zeitraum 1951 bis 1975 angegeben. Das digital-instrumentelle Zeitalter gilt ab 1976. Es wurde eine Priorisierung der einzelnen Erdbebenereignisse, wenn mehrere Ereignisse von unterschiedlichen Quellen aufgezeichnet wurden, durchgeführt. In der aktuellen Version sind sämtliche bekannte induzierte Ereignisse identifiziert worden. In der veröffentlichten Version sind diese induzierten Ereignisse nicht mehr enthalten, so dass der Erdbebenkatalog des Landes Hessen als rein tektonischer, auf natürlichen Erdbeben basierender, Erdbebenkatalog angesehen werden kann. Die stärksten historischen Erdbeben traten in den Jahren 858, 1733 und 1858 in Mainz, 1619 im südlichen Taunus, 1767 in Rothenburg/Fulda, sowie als Erdbebenschwarm in Groß-Gerau (1869-1871), 1871 in Lorsch und im Odenwald auf. Das stärkste Erdbeben in den letzten Jahren fand im Jahr 2014 bei Ober-Ramstadt im Odenwald mit einer Magnitude von 4,2 statt.

Description: poster

Description: Aeromagnetic surveys help us to learn about geology. To achieve good coverage, surveys need to be merged. However, conventional methods introduce long-wavelength bias and cannot handle the individual survey quality. We develop a new approach to process large aeromagnetic surveys with an equivalent layer approach and combine them with satellite data. To facilitate the usage of large data sets, we divide the study area into blocks and treat each block individually. We adjust the block size according to the resolution of the equivalent source model. Within each block we solve for equivalent sources using an iterative linear inversion with Tikhonov regularization. We apply a multi-resolution strategy by iteratively decreasing the dipole spacing, dipole depth and block size. In each step, the resolution is applied to the residual of the previous steps. This ensures both a good representation of the large and small-scale structures as well as reasonable computational costs. Advantages of the blockwise inversion are the handling with large data sets due to splitting up the study area and neglecting influences of sources above a certain distance. This reduces computational costs and still fits the data well in comparison with an unblocked inversion. Some structures cannot be resolved well with just one dipole layer, so the multi-resolution strategy enables to have a better fit by separating regional and local sources. For the final compilation, we replace the long wavelengths part of the aeromagnetic data with satellite data to spherical harmonic degree 110. We demonstrate our new approach with a newly compiled large data base for Greenland.

Description: poster

Description: In Folge des Klimawandels kommt es in Mitteleuropa vermehrt zu Dürreperioden und Austrocknung von Böden. Indem tief- und flachwurzelnde Nutzpflanzen sinnvoll kombiniert werden, kann die Verfügbarkeit von Wasser teils auch ohne künstliche Bewässerungsmaßnahmen verbessert werden. Die Tiefwurzler erschließen tiefer gelegenes Wasser und können es so umverteilen (‚hydraulische Umverteilung‘), dass auch benachbarte Flachwurzler mit Wasser versorgt werden. Mit dem Ziel eine solche Umverteilung von Wasser durch Pflanzen mithilfe geoelektrischer Methoden zu untersuchen, wurde in dieser Studie ein Versuchsaufbau entwickelt und getestet. Auf 23 Feldern wurden verschiedene Kombinationen der Pflanzen beobachtet. Dafür wurden sowohl Oberflächenmessungen mittels Gleichstromgeoelektrik, als auch Bohrlochmessungen mittels Spektraler Induzierter Polarisation (SIP) durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit konventionellen Bodenfeuchtemessgeräten (time domain reflectometry, TDR) verglichen, welche die Bodenfeuchte nur punktuell erfassen können. Für die Bohrlochmessungen wurde ein experimenteller Aufbau zur Beobachtung der räumlichen Verteilung des Wassers im Untergrund umgesetzt. Um eine hohe Auflösung im Bereich der flachen Wurzeln zu erreichen, wurde ein bohrlochartiges System genutzt. Dieses besteht aus metallischen Ringelektroden, die an einem Holzstab befestigt sind, der senkrecht in den Boden eingebracht wird. Die Elektroden haben dabei nahe der Oberfläche die kleinsten Abstände (5cm), da in diesem Bereich die Wurzeln der Tief- und Flachwurzler gemeinsam vorkommen. Hier soll die Auflösung möglichst hoch sein, damit die Wasserumverteilung gut beobachtet werden kann. Mit zunehmender Tiefe nehmen die Elektrodenabstände zu. Hier ist eine geringere Auflösung ausreichend, da nur die Tiefwurzler Wasser aufnehmen. Da die Stäbe bereits vor dem Sähen der Pflanzen in den Boden gebracht wurden, war ein Monitoring über mehrere Monate möglich: Zur Aussaat der Pflanzen Ende März, während des Wachstums und im September während eines finalen Bewässerungsexperimentes. Die bisherigen Auswertungen der Ergebnisse zeigen, dass sich die zeitliche Entwicklung der Bodenfeuchte anhand der geoelektrischen Daten gut nachvollziehen lässt und im Gegensatz zu den TDR-Daten auch die räumliche Verteilung hoch aufgelöst (〈5cm) erfasst werden kann. Die Oberflächenmessungen zeigen, dass die Schichtung des Bodens über die Plots variiert, was sich auf die Vergleichbarkeit der Ergebnisse auswirken kann.

Description: poster

Description: Recent years have shown an increased interest in Polar research and in particular in understanding tectonics and seismic hazard in the Arctic. To understand the seismic activity in the European Arctic, the seismic bulletins should be as complete as possible. We present a new seismic event bulletin for the European Arctic (70° – 90° N, -15° – 75° E), for the 24-year long period 1990 – 2013. The poster will show in detail the merging of the different sources taken in account for the compilation, the homogenization of the data and the relocation of the seismic events. With respect to the ISC bulletin for this region, the new bulletin contains 5,932 new seismic events and 54,630 new seismic onset readings from stations mostly located at regional distances. The gains are distributed over the entire study region, with the most significant contributions across the Svalbard Archipelago, along the Knipovich and northern Mohns Ridges, as well as northern Fennoscandia.

Description: Norwegian Research Council Grant 233973/H30

Description: Russian Foundation for Basic Research Grant 14-05-93080

Description: Russian Foundation for Basic Research Grant 18-05-70018

Description: https://doi.org/10.31905/TYLLQY8T

Description: poster

Description: During the last few years, the use of Ground-Penetrating-Radar (GPR) multi-channel antenna arrays in the Archaeological Prospection increased dramatically. The main advantage of this type of survey is a much faster data acquisition combined with a dense profile spacing. However, most of the common multi-channel arrays consist of antennae with a spacing of not smaller than 8 cm. The aim of our test survey was to evaluate how an even denser spacing of 4 cm that is provided by the IDS Stream-C GPR device at a centre frequency of 600 MHz can improve the detection of small archaeological features. As a test site, we chose the Great Bath in Kempten-Cambodunum. This first capital of the Roman province Rhaetia never has been overbuilt in the following centuries and even today it is used as a grassland declared as an Archaeological Park. Already in 1911, the Great Bath was excavated and beside the walls of different building phases, also small features like a multitude of hypocaust pillars were unearthed. Hence, this building structure depicts an ideal test site and a 40x40m grid covering the main part of the construction was chosen for the application of the antenna array. As a comparison, the same grid was contemporaneously surveyed with a single antenna IDS Duo device (600 and 200 MHz) and a 50 cm profile spacing. Regarding the walls of the Roman bath, the two surveys show comparable results: both datasets represent the stone constructions of 50 – 90 cm width quite well. Furthermore, the depth slices of both devices provide a differentiation of the single building phases. Nevertheless, the resolution for the multi-channel antenna array is of course much higher due to the denser profile spacing. Huger differences occur for the hypocaust pillars of 25 cm lateral length. These features can be mapped in detail with the 4 cm profile spacing of the IDS Stream-C system. Whereas the IDS Duo can only resolve some of the hypocausts, a multitude of them gets visible between 70 and 110 cm depth in the Stream-C data. As a conclusion, it can be stated that standard archaeological remains like stone walls, for sure, can be surveyed with single antenna GPR devices in a common profile spacing of 50 cm. However, in case of the existence of faint archaeological features the application of ultra-dense antenna arrays like the IDS Stream-C is advisable to get a comprehensive overview of a site without the necessity to excavate them.

Description: poster

Description: Mit dem zerstörungsfreien Verfahren der nuklear magnetischen Resonanz (NMR) mit Fokus auf 1H-Protonen lässt sich der Feuchtegehalt in porösen Materialien bestimmen und bei einem vollgesättigten Medium eine Porengrößenverteilung ableiten. Für die Ermittlung der Porengrößenverteilung muss die gemessene T2-Relaxationszeitenverteilung mit dem Parameter Oberflächenrelaxivität (OR) umgerechnet werden. Ist dieser Parameter für das zu untersuchende Medium unbekannt, kann dieser mithilfe von Vergleichsverfahren abgeschätzt werden. Dabei kommen z. B. Gassorption, Quecksilberporosimetrie (MIP), Dünnschliff-Mikroskopie oder µ-Computer-Tomographie (µ-CT) zum Einsatz. Da die verschiedenen Verfahren allerdings unterschiedliche Auflösungsgrenzen aufweisen und auf verschiedenen physikalischen Prinzipien beruhen, können die ermittelten ORs für ein Medium stark variieren. Um ein besseres Verständnis für die OR und die Einflüsse der Vergleichsverfahren zu bekommen, wurden 19 verschiedene Sandsteintypen untersucht. Die OR wurde zum einen basierend auf der spezifischen inneren Oberfläche aus der dynamischen Dampfsorption (DVS) und der Gassorption abgeleitet. Zum anderen wurden die Relaxationszeitenverteilungen durch manuelles Anpassen der OR derart in Porengrößenverteilungen umgerechnet, sodass es eine Übereinstimmung mit den Porengrößenverteilungen aus MIP und/oder µ-CT gibt. Die Umrechnung von Relaxationszeitverteilungen in eine Porengrößenverteilung berücksichtigt dabei sowohl fast- als auch slow-diffusion. Insgesamt ergab sich für die Sandsteine ein breites Spektrum an ORs, bei dem die über die innere spezifische Oberfläche ermittelten ORs andere Größenordnungen aufwiesen (〈 10 µm/s), als bei dem Vergleich mit MIP oder µ-CT (bis 600 µm/s). Die mit MIP und µ-CT ermittelten Werten lagen dabei um einen Faktor von 1 bis 30 auseinander. Dieser umfangreiche Datensatz, der vier verschiedene Vergleichsverfahren einbezieht, soll neue Erkenntnisse in der Charakterisierung von porösen Materialien (z. B. bezüglich der Oberflächenrauigkeit) und in der Ursache für die starke Variation der OR ermöglichen. Durch das Berücksichtigen von fast- als auch slow-diffusion, können dabei sogar Daten in eine Porengrößenverteilung umgerechnet werden, bei denen das fast-diffusion-Kriterium nach Brownstein und Tarr nicht erfüllt ist. Außerdem ergibt sich aus der Berücksichtigung des slow-diffusion-Regimes ein neues Verständnis für die obere Auflösungsgrenze von NMR.

Description: poster

Description: Das Poster präsentiert die Ergebnisse des kombinierten Einsatzes von NMR und LIBS zur Verfolgung von Feuchtigkeit und Schadionen in Baustoffen. Es wurden dazu mit zwei Sandsteine und zwei zementäre Baustoffe kapillare Saugversuche durchgeführt. Die Materialien wurden 5 mm tief in Natriumchloridlösungen einer Konzentration von 1 mol/l und 4 mol/l getaucht. Mit NMR wurde der Feuchteanstieg, mit LIBS der Chloridionenanstieg ermittelt. Ergebnisse sind unter anderem, dass die Feuchte den Ionen immer vorauseilt. Außerdem ist die Anstiegsgeschwindigkeit direkt abhängig vom Porensystem und von der Lösungskonzentration.

Description: poster

Description: The Floodrisk project takes a muti- and interdisciplinary look on the effects of the rise in mine water level in abandoned coal mine regions in Germany. Such effects are heterogeneous ground uplift, stress changes due to the pore pressure changes and the reactivation potential of faults. One of the most directly measurable effects is the induced seismicity. It is known from previous studies that the flooding of old mines can lead to a renewed increase in induced microseismicity in these regions. We focused on the observation of the eastern Ruhr area and investigate in detail the relationship between mine water rise and induced seismicity in the Haus Aden dewatering area. For this purpose, we operate a network of up to 30 short period seismic stations in the region of the former "Bergwerk Ost" colliery, which had the highest seismicity rate in the Ruhr area during active mining. Continuous monitoring of seismicity and mine water levels is available for this region from the active mining phase, through the post-mining phase to flooding. Since the beginning of the flooding, more than 20000 onsets were picked and over 1700 induced events were localised in a magnitude range from -0.7 up to 2.6 MLv. For some larger events, focal mechanisms could be determined. The spatial distribution of hypocentres is divided into two areas, with few events in the central study area and over 95% of earthquakes in its eastern part. Many of these events are spatially clustered and some show quite high waveform similarity. This allows relative localisation to increase the accuracy of the location. Comparing the old galleries,which today serve as the main underground waterways, with the localisations from the relative localisation, strong correlations can be seen. The measured temporal trend of the mine water level, after pumps were shut down in mid-2019, shows a strong correlation with the temporal evolution of the observed micro seismicity. In the first months after the pumps are switched off, the water levels at the observation points rise only slowly and isolated microseismic events occur again. In November 2019, the rise in water levels doubled and at the same time, the strongest induced event in the measurement period was recorded with a magnitude of 2.6 MLv. In the years 2020, 2021 66 and 58 events 〉= MLv 1 were observed, respectively. In contrast to this number only 2- 9 events 〉= MLv 1 per year were observed in the post-minig phase before flooding.

Description: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Description: poster

Description: In the last few years, several Unmanned Aerial Vehicle (UAV) based magnetometer systems have been tested for archaeological prospection. Due to their higher sensitivity, scalar magnetometers have been preferred as test sensors. However, total field magnetometer are vulnerable to disturbances, especially those generated by the UAV itself. Therefore, most UAV scalar magnetometer systems use the method of increasing the distance between magnetic sensors and the UAV to reduce interference. But freely suspended sensors tend to swing on ropes under the UAV and can produce data that are strongly influenced by heading errors. For our test, we therefore chose the UAV-fixed, compact setup of the SENSYS MagDrone R4, which is equipped with five three-axis FGM3D/75 fluxgate sensors at 50 cm spacing and is covering a swath width of 2.5 m. The 200Hz sampling rate of the R4 allows easy filtering of interference generated by the UAV and external disturbances like power lines or infrastructure. Magnetograms with a spatial resolution of up to 0.20 m per pixel were produced from the data. At Ganacker, we chose the former infrastructure core of the World War II German Air Force airfield as a test site. A wide range of archaeological structures and features with high magnetic contrast were expected on this area. The test site is currently an open agricultural area with a quite flat terrain. Hence, the R4 could be operated at a fixed flight height of just one metre above the surface of the terrain that is controlled actively by a radar sensor. An area of around 110 hectares were prospected within only four days. The MagDrone R4 system thus offers an outstanding survey area progress that cannot even reached by common vehicle-moved multi-sensor arrays. Here, we present the first results of this test survey by comparing the magnetograms, historical and current geodata. Most of the expected archaeological features and several unknown ones were detected by the R4 system. Our results show that the R4 system is well suited for mapping large archaeological structures with high magnetisations. In the future, we want to compare the R4 data with data from a ground-based fluxgate magnetometer. We also want to test whether the system is suitable for detecting archaeological features that have lower magnetic susceptibility and remanence contrasts with the surrounding soil.

Description: poster

Description: Geological maps are complex to produce through intensive and expensive field studies. Comparisons of geophysical data with geological conditions are difficult and often only qualitatively possible. The following work therefore examines an automated procedure to better reconcile this information. For this purpose, the terracing method, and a cluster analysis of potential field (gravity and magnetic field) and petrophysical data from the Karasjok and Ligurian Sea regions are used to interpret this geophysical measurements in a geological way. Two different tectonic regions were selected: (1) The Karasjok region is located in Northern Norway, where the Karasjok Greenstone Belt (KGB) dominates geological settings, consisting of abundant ultramafic intrusions, komatiites, gabbroic intrusions, amphibolites and migmatites. (2) The Ligurian-Provençal basin, part of the Western Mediterranean Sea, which is located between the French-Italian coastline and the island of Corsica. Geologically the area is characterised by the spreading zone in the Western Mediterranean. The high-resolution Airborne Gravity Gradient Survey and aeromagnetic datasets of the Karasjok region cover an area of 20 km x 30 km with a data resolution of 50 m. The dataset of the Ligurian basin cover a much larger area with the resolution of 5 km. Data constraints come from former LOBSTER and LISA campaigns and a study in the research group at CAU Kiel, new compilation of the AlpArray Gravity Research Group (AAGRG), besides data of the ICGEM Potsdam (disturbance) and the GOCE mission. By aid of the terracing algorithm, the boundaries of the anomalies are to be sharpened and regions with constant field amplitude were generated. For this purpose, a shape index-based algorithm was applied, which uses the shape index calculated at each field point to grade the function. Through an iterative process and the variation of parameters, the terracing result is refined. The resulting data sets are then further processed using a cluster analysis method. Here, the k-mean algorithm for domain classification is used to divide the geophysical measurement data into groups (cluster) of similar properties. The number of clusters k is specified and the data points are assigned to the respective clusters through an iterative process. Using the data of the datasets mentioned above the results of this applications are successfully compared with the corresponding geological maps of the two areas.

Description: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), SPP "MB-4D"

Description: https://doi.org/10.5880/fidgeo.2020.045 (Zahorec et al., 2021) via GFZ Data Services

Description: poster

Description: Seit nunmehr 50 Jahren erscheinen die Mainzer Geowissenschaftlichen Mitteilungen (MGM) des Landesamtes für Geologie und Bergbau, vormals Geologisches Landesamt. Grund genug, Rückschau zu halten und dieses kleine Jubiläum mit einem eigenen Beitrag in den MGM zu würdigen. In den vergangenen 50 Jahren hat nicht nur das Layout Veränderungen erfahren, auch weitere Themen sind entsprechend neuen Aufgaben des Geologischen Dienstes hinzugekommen und haben das Spektrum des Inhaltes erweitert.

Description: Abstract: With the current issue the journal "Mainzer Geowissenschaftliche Mitteilungen" (MGM) celebrates its 50th birthday - a good reason for a retrospective view on the history of the journal. During the past 50 years not only the layout has changed several times but also new topics were introduced eventually according to changing and expanding tasks of the Federal Geological Survey.

Description: editorial

Description: The subduction of serpentinized slabs is the dominant process to transport “water” into Earth's mantle, and plays a pivotal role for subduction dynamics. Antigorite, the most abundant serpentine mineral in subduction settings, may imprint a seismic signature on serpentinized slabs, making them seismically distinguishable from the dry, non‐serpentinized ones. However, the complete single‐crystal elasticity of antigorite has not been experimentally constrained at high pressures, hindering the use of seismological approaches to detect serpentinization in subducting slabs. Here, we report the full elastic stiffness tensor of antigorite by single‐crystal Brillouin spectroscopy and X‐ray diffraction up to 7.71(5) GPa. We use our results to model seismic properties of antigorite‐bearing rocks and show that their seismological detectability depends on the geometrical relation between seismic wave paths and foliation of serpentinized rocks. In particular, we demonstrate that seismic shear anisotropy shows low sensitivity to serpentinization for a range of relevant geometries.

Description: Plain Language Summary: The subduction of serpentinized slabs plays a key role in the deep recycling of water into the Earth's interior. Antigorite is the main serpentine mineral in subducting slabs, and the most important carrier of water. Antigorite‐bearing rocks are predicted to have a distinct seismic signature, potentially allowing them to be detected with seismological approaches. However, our current knowledge on seismic properties of antigorite‐bearing rocks is limited, mostly hampered by a lack of experimental constraints on single‐crystal elasticity of antigorite at relevant pressures. In this study, state‐of‐the‐art techniques were employed to produce the first experimental description of the complete high‐pressure elasticity of antigorite single crystals. Our experimental data set was implemented in the modeling of seismic properties of antigorite‐bearing rocks at pressures relevant for subduction. Our results were used to discuss the relation between seismic wave path and shear wave anisotropy in serpentinized slabs, and challenge the use of shear wave splitting as a proxy for serpentinization in slabs.

Description: Key Points: Single‐crystal elasticity of antigorite at high pressures is determined by Brillouin spectroscopy and X‐ray diffraction experiments. Seismic signature of serpentinized slabs is constrained in a relevant composition‐pressure space. Serpentinization in slabs may be undetectable through shear wave anisotropy.

Description: Deutsche Forschungsgemeinschaft http://dx.doi.org/10.13039/501100001659

Description: EC Horizon 2020 Framework Programme http://dx.doi.org/10.13039/100010661

Description: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.20348748

Description: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.20348781

Description: In the coming years, we must set a course that will allow as to protect our climate, reduce resource consumption, and preserve biodiversity. A profound ecological system change is on the horizon in all central areas of action of the economy and society, or transformation arenas. Digitalisation is a prerequisite for the success in this change and will impact these arenas at multiple levels: Digital technologies and applications will make it possible to improve current procedures, processes, and structures (Improve) and help us take the first steps towards new business models and frameworks (Convert). Despite this, digitalisation itself must be effective enough to facilitate a complete ecological restructuring of our society and lives to achieve more far-reaching economic transformation and value creation (Transform). The ability to obtain, link, and use data is a basic prerequisite for tapping into the potential of digitisation for sustainability transformation. However, data is not a homogeneous raw material. Data only gains value when we know the context in which it was collected and when we can use it for a specific purpose. The discussion on what structures and prerequisites are necessary for the system-changing use of data has only just begun. This study was conducted to serve as a starting point for this discussion as it describes the opportunities and prerequisites for a data-based sustainability transformation. This study focuses on environmental data, data from plants, machines, infrastructure, and IoT products. Our task will be to increase the use this data for systemic solutions (system innovation) within transformation arenas where different stakeholders are working together to initiate infrastructure, value chain, and business model transformation.

Description: In den nächsten Jahren müssen die Weichen für Klimaschutz, zur Reduktion des Ressourcenverbrauchs sowie der Erhaltung der Artenvielfalt gestellt werden. In allen zentralen Handlungsbereichen von Wirtschaft und Gesellschaft - den sogenannten Transformationsarenen - steht ein tiefgreifender ökologischer Systemwandel an. Digitalisierung ist eine Erfolgsvoraussetzung für diesen Wandel und wirkt auf verschiedenen Ebenen: digitale Technologien und Anwendungen ermöglichen, gegenwärtige Verfahren, Prozesse und Strukturen zu verbessern (Improve) oder erste Schritte in eine neue Ausrichtung von Geschäftsmodellen oder Rahmenbedingungen zu gehen (Convert). Gleichzeitig muss die Digitalisierung aber auch für einen weitergehenden Umbau von Wirtschaft und Wertschöpfung sowie für die ökologische Neuorientierung von Gesellschaft und Lebensstilen wirksam werden (Transform). Die Fähigkeit zur Gewinnung, Verknüpfung und Nutzung von Daten ist eine Grundvoraussetzung, um die Potenziale der Digitalisierung für die Nachhaltigkeitstransformation zu erschließen. Daten sind dabei jedoch kein homogener Rohstoff - Daten erlangen erst einen Wert, wenn der Kontext, in welchem sie erhoben wurden, bekannt ist und sie für den angestrebten Zweck nutzbar gemacht werden können. Die Diskussion darüber, welche Strukturen und Voraussetzungen für die systemverändernde Nutzung von Daten erforderlich sind, hat erst begonnen. Die vorliegende Studie leistet hierzu einen ersten Beitrag und beschreibt die Möglichkeiten und Voraussetzungen für eine datenbasierte Nachhaltigkeitstransformation. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Umweltdaten, Daten von Anlagen, Maschinen, Infrastrukturen oder von Produkten im Internet der Dinge (Internet of Things). Die Aufgabe ist, diese Daten stärker als bisher für systemische Lösungsansätze (Systeminnovationen) in den jeweiligen Transformationsarenen einzusetzen, bei denen unterschiedliche Stakeholder zusammenarbeiten und gemeinsam den Umbau von Infrastrukturen, Wertschöpfungsketten und Geschäftsmodellen einleiten.

Description: In material development processes, the question if a new alloy is more sustainable than the existing one becomes increasingly significant. Existing studies on metals and alloys show that their composition can make a difference regarding the environmental impact. In this case study, a recently developed air hardening forging steel is used to produce a U-bolt as an example component in automotive engineering. The production process is analyzed regarding the environmental performance and compared with the standard quench and tempering steels 42CrMo4 and 33MnCrB5-2. The analysis is based on results from applying the method of Life Cycle Assessment. First, the production process and the alterations on material, product, and process level are defined. The resulting process flows were quantified and attributed with the environmental impacts covering Carbon Footprint, Cumulative Energy Demand, and Material Footprint as they represent best the resource-, energy- and thus carbon-intensive steel industry. The results show that the development of the air hardening forging steel leads to a higher environmental impact compared to the reference alloys when the material level is considered. Otherwise, the new steel allows changes in manufacturing process, which is why an additional assessment on process level was conducted. It is seen that the air hardening forging steel has environmental savings as it enables skipping a heat treatment process. Superior material characteristics enable the application of lightweight design principles, which further increases the potential environmental savings. The present work shows that the question of the environmental impact does not end with analyzing the raw material only. Rather, the entire manufacturing process of a product must be considered. The case study also shows methodological questions regarding the specification of steel for alloying elements, processes in the metalworking industry and the data availability and quality in Life Cycle Assessment.

Description: A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy transition in MENA countries has been developed and applied to the case of Palestine. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision-makers. The transition towards renewable energies is still at a very early stage in Palestine. The long-standing political conflict between Palestine and Israel has prevented the large-scale deployment of renewable energy due to land restrictions. Palestine's political instability, its geographically fragmented territories, and its high dependence on Israel's imports are the most pressing concerns for Palestine’s electricity sector. At the operational level, particularly the transmission and distribution infrastructure need to be better interconnected, renewed and expanded to accommodate larger volumes of renewable electricity and at the same time improve efficiency. The modelled demand development shows that Palestine will most likely have to continue importing electricity even if the potential of renewable energy is fully exploited. This underlines the importance of sustainable energy partnerships for Palestine. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewable energy are intended to stimulate and support the discussion on Palestine's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

Description: Observations in polar regions show that sea ice deformations are often narrow linear features. These long bands of deformations are referred to as Linear Kinematic Features (LKFs). Viscous‐plastic sea ice models have the capability to simulate LKFs and more generally sea ice deformations. Moreover, viscous‐plastic models simulate a larger number and more refined LKFs as the spatial resolution is increased. Besides grid spacing, other aspects of a numerical implementation, such as the placement of velocities and the associated degrees of freedom, may impact the formation of simulated LKFs. To explore these effects this study compares numerical solutions of sea ice models with different velocity staggering in a benchmark problem. Discretizations based on A‐,B‐, and C‐grid systems on quadrilateral meshes have similar resolution properties as an approximation with an A‐grid staggering on triangular grids (with the same total number of vertices). CD‐grid approximations with a given grid spacing have properties, specifically the number and length of simulated LKFs, that are qualitatively similar to approximations on conventional Arakawa A‐grid, B‐grid, and C‐grid approaches with half the grid spacing or less, making the CD‐discretization more efficient with respect to grid resolution. One reason for this behavior is the fact that the CD‐grid approach has a higher number of degrees of freedom to discretize the velocity field. The higher effective resolution of the CD‐discretization makes it an attractive alternative to conventional discretizations.

Description: Plain Language Summary: Sea ice in the Arctic and Antarctic Oceans plays an important role in the exchange of heat and freshwater between the atmosphere and the ocean and hence in the climate in general. Satellite observations of polar regions show that the ice drift sometimes produces long features that are either cracks (leads) and zones of thicker sea ice (pressure ridges). This phenomenon is called deformation. It is mathematically described by the non‐uniform way in which the ice moves. For numerical models of sea ice motion it is difficult to represent this deformation accurately. Details of the numerics may affect the way these models simulate leads and ridges, their number and length. Specifically, we find by comparing different numerical models, that the way the model variables are ordered on a computational grid to solve the mathematical equations of sea ice motion has an effect of how many deformation features can be represented on a grid with a given spacing between grid points. A new discretization (ordering of model variables) turns out to resolve more details of the approximated field than traditional methods.

Description: Key Points: The placement of the sea ice velocity has a mayor influence on the number of simulated linear kinematic features (LKFs). The CD‐grid resolves twice as many LKFs compared to A, B, C‐grids. A, B, C‐grids on quadrilateral meshes resolve a similar number of LKFs as A‐grids on triangular meshes (with the same total number of nodes).