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KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt Stand: 7.7.2008 Paten: Dr. Fritz,

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1 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt Stand: Paten: Dr. Fritz, Prof. Löhe

2 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Nano-MikroNano-Mikro Klima und Umwelt Elementar- und Astroteilchenphysik Elementar- Optik und Photonik Vernetzte adaptive Systeme MobilitätMobilität Neue und angewandte Materialien Neue und angewandte Materialien -Schwerpunkte Seit Gründung 2008 EnergieEnergie -Zentren KIT-Forschungsportfolio strukturiert u. a. in … Mensch & Technik Vorläufig: ca. 570 Personal 46 Mio Ressourcen

3 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Mitglieder Kernteam Prof. Dr. Kottmeier IMK Prof. Dr. NestmannIWG Prof. Dr. VogtIFR Prof. Dr. WenzelGPI D.Met. Vogt TeamassistentIMK Dr. Breh KIT Büro Mitglieder Projektteam Prof. Dr. Fischer IMK-ASF Prof. Dr. Heuveline SCC Dr. Hiete WiWi Dr. Karl EIFER Prof. Dr. Leisner IMK Prof. Dr. MaasITT Dr. PaurITC Prof. Dr. Ruck IfH Prof. Dr. Schmid IMK Dr. Schuhmann SMG, IWG Prof. Dr. Seifert ITC Prof. Dr. Winter IBA Prof. Dr. Wolf Geol. Inst. Dr. Zwiener CIW Dr. BremerPL FZK als Gast 7 Themengruppen Etwa 50 Leitende Wissenschaftler/innen aus etwa 30 Instituten der Universität und des FZK.

4 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Bisherige Aktivitäten des Kernteams 5 Sitzungen seit Mai 2008 Terminplanungen Benennung Projektteam Mitglieder Erfassung beteiligter Institute Zwei Fragebogenaktion zu Ressourcen und Beteiligten Topics - Benennung und Inhalte Weiterentwicklung des Zentrums Bisherige Aktivitäten des Projektteams 2 Sitzungen ( und ) Diskussion über Topic Struktur und Inhalte Weiterentwicklung des Zentrums Weitere Treffen Klausurtreffen Lauterbad 40 Teiln. Feb. 08 Bericht WTR Mai 08 Sieben Treffen aller Themenbereiche Juni 08 Vorstellung KIT-Vorstand Großes Treffen 100 Teiln. Campus Nord (FZK) Kern-Team, Redaktionsteam IUGG Tagung mit Bekanntgabe Gründung des Schwerpunktes

5 Risiken und Risikomanagement Atmosphäre Atmosphärische Prozesse Klima- wandel Technisch bedingte Stoffströme Prozesse in Bio und Geosphäre Urbane Systeme Litho- und Pedosphäre Anthroposphäre Biosphäre Hydrosphäre -Gewässermodellierung -Hydrologische und hydrogeologische und hydrogeologische Prozesse und Systemanalyse - Wassertechnologie - Gewässerentwicklung und –bewirtschaftung -Energiewasserwirtschaft - Dynamische und chemische Prozesse - Luftreinhaltung - Atmosphärische Stofftransporte - Wechselwirkung Atmo- Bio-Hydro-Anthroposphäre - Aerosole und Wolken - Natürliche Risiken - Technische Risiken - Risiko- und Folgenabschätzung -Urbane Vulnerabilität -Planung, Prävention, Schadensminderung -Risikowandel -Klimamonitoring -Satellitengestützte Fernerkundug -Prozessmodellierung -Regionalisierung -Folgenanalyse -Risikomanagement und Entwicklung von Anpassungsstrategien - Mitigation -Rohstofferschließung und –nutzung -Stoffumwandlung, Prozess-und Umweltanalytik -Umweltüberwachung, Stoffstromanalysen und -Bewertung -Technikfolgenanalyse, betriebliches Umweltmanagement und Umweltpolitik -Boden- und Biochemische Prozesse Schadstoffdynamik -Geophysikalische Systemanalyse -Bodensanierung -Boden- und Felsstabilität -Qualitative und quantitative Analyse urbaner Systeme (z.B. Produktion, Bauen, Verkehrssysteme) -Entwicklung ökonomisch, technisch und sozial angepasster Systeme -Prognosen und Folgenabschätzung -Ver- und Entsorgung Wasserressourcen Wassermanagement

6 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Dynamical processes in the atmosphere European, Mediterranean, and tropical cyclones; pollution transport, Wind dynamics in woodlands and cities, Exchange Processes in the UTLS, Initiation and Evolution of Convective Systems Chemical processes Radiative balance, Air pollution control, O3, CO2 and CH4 cycles, Chemistry in the strato- and mesosphere Aerosol and cloud processes radiative balance, Precipitation, Transport, optical and chemical properties of aerosols, Formation of clouds, Ice formation and precipitation Atmosphere- Hydrosphere- Biosphere- Antroposphere Interaction Cross compartment models Numerical methods and model development Atmospheric monitoring Operational satellites, Research satellites and aircraft, Ground based measuring stations Relation to KIT centre Energy Topic 1:Atmosphärische Prozesse Subtopics Ziel: Gewinnung von Grundlagenwissen über dynamische, chemische, hydro- meteorologische und biologische Prozesse der Atmosphäre mit Relevanz für Wettervorgänge, Klimawandel, Naturgefahren und die Luftqualität

7 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Topic 2:Wasserressourcen und Wassermanagement Seen Grundwasser Niederschlag Flüsse Meere Ästuare Anwenderzentrum für Gewässermodellierung Ziele: Ganzheitliche Erforschung von Wasser- und Stoffkreisläufen; Innova- tive Wassertechnologien; Integrierte Wasserbewirtschaftung Graduiertenkolleg zur zukunftsorientierten Wassernutzung Charakterisierung der Wasserressourcen hydrologische und hydrogeologische Systemanalyse, chemische und biologische Wasserqualität, Nutzungsdruck, Vulnerabilität, Gewässer- und Grundwasserschutz Simulationswerkzeuge Niederschlags- und Abfluss- vorhersage, hydraulische Prozessanalyse, Extrem- ereignisse, (Früh-)Warnsysteme, operationelle Modelle, Stofftransport- und Mischprozesse Wassertechnologien chemische und physikalische Hybridprozesse, Biofilme, nano- und mikropartikuläre Systeme, physikalisch-chemische Desinfektionsverfahren, Phosphatrecycling Wasserwirtschaftliche Anlagen Wasseraufbereitung, Re-use-Anlagen, Speicher- systeme, Verteilungssysteme, künstliche Grundwasseranreicherung, Wasserkraftanlagen, Bewässerungssysteme, Hochwasserschutz Integriertes Wasserressourcen-Management Gewässerentwicklung, (Rück- )Kopplungen mit Klima, Wirtschaft und Gesellschaft, Monitoring- und Bewertungs-konzepte, Entscheidungshilfesysteme, Energieeffizienz

8 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Trans- formation Retention Transport Schadstoff- dynamik Sanierungs- technologien Monitoring Speicherung/ Ressourcen Wirkungspfade Klima/Umwelt-Untergrund Topic 3: ( Topic 3: Prozesse im Untergrund (Biologische, chemische, physikalische Prozesse) Schadstoffdynamik Reaktionsmechanismen und Stoffflüsse, Skalen-übergreifendes Prozessverständnis und Modellierung Sanierungstechnologien Angepasste Technologien zur Sanierung kontaminierter Bereiche (Schadstoffbarrieren, Natural Attenuation) Speicherung und Ressourcen Konzepte zur sicheren dauerhaften Speicherung (z.B. CO 2, Radionuklide), Nutzung von Ressourcen (Wasser-Wärme-Raum) Monitoring Detektion von Georessourcen, Stoffausbreitung (Senke/Quelle) Wirkungspfade Klima/Umwelt-Untergrund Morphodynamik, ökosystemare Stoffflüsse

9 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Ausgewählte Projekte und Kooperationen: BMBF-Projekte zur Rohstoffnutzung (Sandwich, Prophos, Erestre) Bioliq Kraftwerkspilot-Brennkammer mit Hg-Analytik Netzwerk Lebenszyklusdaten Ziele: Effizienzsteigerung bei der Nutzung von Rohstoffen, Schadstoffminderung bei Energieumwandlung und Produktion, Verständnis und Bewertung komplexer Stoffsysteme, Ableitung von Handlungsempfehlungen und Umsetzungsstrategien MercOx BRENDA SANDWICH Topic 4: Topic 4: Technisch bedingte Stoffströme

10 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) BMBF- Projekt: Integriertes Wasser- ressourcen- Management in urbanen Bereichen Indonesiens (u. a. IWG, ITAS, ITC-WGT) Ziele: Konzepte für Städte zum Umgang mit den Folgen des Klima- und Umweltwandels, mit Naturkatastrophen und anthropogenen Umweltbelastungen Klimamessbus (IfGG) Laboratorium für Gebäude- und Umweltaerodynamik (IfH) Theodor-Rehbock-Laboratorium (IWG) Mexico City (IMK-IFU) Beijing (IMG) Luftqualitätsforschung in urbanen Agglomerationen, u. a. in (EU-Projekt zum strategischen urbanen Landnutzungs-mangement. ISL/IfR) Risk Habitat Megacity Initiative der Helmholtz-Gemeinschaft (ITAS, IMK-IFU) Umweltkompetenzzentrum für eine nachhaltige Entwicklung urbaner Agglomerationen (ISUD) (Koope- ration Universität Chile – FZK) Integriertes Hochwasserschutzkonzept Stadt Hornbach/Pfalz Topic 5: Topic 5: Urbane Systeme Inhalte: Verfahren zur Schonung der Wasser- und Energieressourcen und Reduktion von Stoffflüssen hinsichtlich knapper werdender Ressourcen Einbindung von systemanalytischen Methoden in die Stadtplanung unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Stadtentwicklung und Ökosystemen und mit dem Ziel der Entwicklung von Stadtentwicklungsprognosemodellen Forschung zur Vereinbarkeit vielfältiger ökonomischer, kultureller und gesellschaftlicher Werte in dem Wandel und der Globalisierung ausgesetzten Städten

11 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Topic 6: Risiken und Risikomanagement Herausforderung: Risikowandel durch Klimaveränderung und Urbanisierung Ziele: Entwicklung von Echtzeitinformationssystemen Szenarien veränderten Wetterverhaltens und von Extremereignissen im Kontext von Klimawandel Risikomanagement- Systeme, Anpassungsstrategien an Klimawandel Komplexe Vulnerabilitätsmodelle (Versorgungsnetze, Supply Chains, Indirekte Schäden) Werkzeuge zur Entscheidungsunterstützung in komplexen Krisen Strategie: Synergie von Natur-, Ingenieurwissenschaften und Sozioökonomie Analyse von Natur- und technologisch induzierten Risiken Projekte: RODOS, EURANOS(FP6), RIMAX (BMBF), EU-PREVIEW, BMBF- Geotechnologien, CEDIM, IKONE (BaWü), Risk Habitat Megacities (Helmholtz)

12 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Topic 7: Klimawandel Ziele: Belastbare detaillierte Szenarien des regionalen Klimawandels, Atmosphä- renbeobachtung zum Monitoring und zur Modellverbesserung, Anpassungsoptionen Projekte: MIPAS/ENVISAT, CARIBIC Verkehrsflugzeuge, Stationen (Kiruna, Zugspitze/Garmisch-Partenkirchen, Izana, Cape Point, Südafrika), Herausforderung Klimawandel, GLOWA, AMMA; EU HYMN, GEOMON Modellentwicklung: Downscaling-Verfahren auf die regionale und lokale Skala; Einflüsse der Orographie z.B. auf Konvektion, Windsysteme; Rückkopplungen Boden/Vegetation und Niederschlag; Klima-Chemie-Modellierung; Rolle der UTLS; mathematisch-numerische Entwicklungen; optimale Datennutzung; Aerosole Szenarien: Ensemble-Simulationen; Verifikationen; nutzergerechte Informationen Impakt- und Anpassungsuntersuchungen: Gekoppelte Klima-Abflussmodellierung; klimasensitive Regionen Alpen, naher Osten, Sahel, Mittelmeer, B.-W.; Querschnittsthema Energie-Klima

13 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) MISSION STATEMENT - Entwurf Erarbeitung von Grundlagenwissen über natürliche Systeme, deren anthropogene Beeinflussung und Wechselwirkungen mit technischen Systemen. Entwicklung von Anwendungswissen und nachhaltigen technischen Lösungen mit Handlungsoptionen für Wirtschaft und Politik (= Gesellschaft) mit naturwissenschaftlichen und ingenieurswissenschaftlichen Methoden KIT-Zentrum Klima und Umwelt

14 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Das KIT-Zentrum KLIMA und UMWELT: Struktur und Gremien (Entwurf) KIT - Vorstand Lenkungsgremium (15 Pers.) - 1 Vorstand (Leitung) - 1 Wiss. Sprecher - Topicsprecher - Weitere (SFB Sprecher, 2 gewählte Mitglieder) Internationaler Beirat Geschäftsstelle ForschungszentrumUniversität xx Institutexx Institute xxx Mitarbeiterxxx Mitarbeiter ca. 550 Mitarbeiter Wiss. Sprecher

15 KIT - Die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Topic4: Dr. R. Schuhmann, Sprecher (CMM, ITC-WGT); Dr. U. Karl, stellv. Sprecherin (EIFER); Dr. S. Fuchs (IWG); Dr. M. Hiete (DFIU-IIP); Dr. H.-R. Paur (ITC-TAB); Prof. G. Schaub (EBI); Prof. L. Schebek (ITAS-ZTS); Prof. H.Seifert (ITC-TAB); Dr. K. Emmerich (CMM, ITC-WGT); Dipl.-Geoök. A. Ehbrecht (CMM) Mitglieder der Vorbereitungsgruppe Urbane Systeme: Koordination: PD Dr. Stefan Norra (IMG) Dipl.-Phys. Klaus-Rainer Bräutigam (ITAS), Dipl.-Ing. Daniela Busse (ÖÖW), Dr. Dirk Engelke (ISL), Prof. Dr. Caroline Kramer (IfGG), Dr. Stephan Fuchs (IWG), Prof. Dr. Bodo Ruck (IfH), Dr. Peter Suppan (IMK-IFU), Prof. Dr. Joachim Vogt (IfR), Prof. Dr. Josef Winter (IBA), Dr. Leif Wolf (AGK) Topic Team Risiken: A.Bieberstein(IBF), M. Hiete(IIP), Ch. Kottmeier(IMK), P.Oberle(IMK), W.Raskob(IKET), V.Stelzer(ITAS), F.Wenzel(GIK), U.Werner(IFBV)


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