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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-10-01 - 2025-09-30

Kontext: Der Niederschlags-Abfluss-Prozess ist wegen seines direkten Einflusses auf Frischwasserressourcen von besonderer Bedeutung in der Einzugsgebiet-Hydrologie. Komplexe Interaktionen zwischen den hydrometeorologischen Variablen, die diesen Prozess beeinflussen, erschweren jedoch die Erforschung desselben. Neue Konzepte sind nötig, um diese Herausforderung zu meistern. Ziele: Die bessere Charakterisierung des Einflusses hydrometeorologischer Variablen auf den Abfluss und Wasserfließzeiten mithilfe wiederkehrender Muster hydrologischer Variablen. Methoden: Hydrologisch ähnliche Niederschläge und Einzugsgebiets-Feuchtezustände (Bodenwasser und Grundwasser) werden anhand realer Daten und Modellierung definiert. Beide sind hydrologisch ähnlich, wenn ihre Abfluss-Reaktion ähnlich sind. Außerdem werden Wasserfließzeiten (transit time distribution (TTD), fraction of young water (Fyw)) als ähnlich definiert, wenn a) die TTD zu ähnlichen Isotopen-Tracer-Signalen im Abfluss oder b) die Fyw zu ähnlichen angepassten Sinuswellen an die Isotopen-Daten führt. Danach werden die hydrologisch ähnlichen Muster in realen Daten dreier Einzugsgebiete gesucht (Wald, Grasland, Landwirtschaft), und der dabei aufgetretene Abfluss wird analysiert. Sollten die Abflüsse ähnlich sein, lässt sich der Niederschlag-Abfluss unter gleichen Bedingungen wiederholen, während unterschiedliche Abflussreaktionen ähnlicher Niederschläge mithilfe hydrometeorologischer Variablen erklärt werden. Zusätzliche hydrologische Modellierung wird zur Analyse der internen Prozesse im Einzugsgebiet genutzt werden. Innovation: Eine Wiederholung von Einzugsgebiets-Experimenten ist aufgrund finanzieller, administrativer, und technischer Hürden derzeit unmöglich. Wir umgehen dieses Problem durch die Nutzung natürlich auftretender, wiederkehrender Muster. Resultate dieses Projekts sind ein besseres Verständnis des Einflusses hydrometeorologischer Variablen auf den Niederschlags-Abfluss-Prozess. Die Methoden dieses Projekts können auf andere Einzugsgebiete übertragen werden, und haben das Potential, Wasserfließzeiten ohne lange Tracer-Zeitreihen zu bestimmen. Involvierte Personen: Dr. Michael Stockinger, Univ.-Prof. Dr. Christine Stumpp
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-07-01 - 2025-06-30

TUdi erarbeitet einen anwendungsorientierten Ansatz um Technologie zu identifizieren, die die Bodengesundheit, den Düngeeinsatz und die Lebensmittelqualität der wichtigsten Getreide und Bearbeitungsformen in der EU, China und Neuseeland verbessern. • Auswertung von Langzeitversuchen und Darstellung von Bewirtschaftungsformen, die langfristig zum Bodenerhalt und zur Bodengesundheit beitragen • Einbindung von Stakeholdern, um gemeinsame Lösungen zu entwickeln und zu validieren • Kosten-Nutzen Abschätzungen zu Lösungen der Verbesserung der Bodengesundheit • Erarbeitung von Entscheidungshilfesystemen inklusiver digitalen Anwendungen für unterschiedlichen Bewritschaftungsformen • Überprüfen von Indikator zur Beschreibung der Bodengesundheit in Übereinstimmung mit den Anforderungen der EU-Mission "Bodengesundheit und Lebensmittel"
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-03-01 - 2024-02-29

Der Untergrund von Städten und Siedlungen wird zunehmend als Quelle geothermischer Energie zum Heizen und Kühlen von Gebäuden genutzt. Durch vermehrt auftretende Hitzewellen und einem voranschreitenden Klimawandel wird in den warmen und heißen Monaten mehr Wärme in den Untergrund abgeführt als in den kalten Monaten wieder entnommen wird. Als Konsequenz erwärmt sich der Untergrund und das oberflächennahe Grundwasser zunehmend und sogenannte unterirdische urbane Wärmeinseln (subsurface Urban Heat Islands) bilden sich aus. Dies führt zu Einschränkungen in der weiteren Nutzung oberflächennaher Geothermie, vor allem aber auch zur Beeinträchtigung der Grundwasserqualität und unterirdischer Lebensräume. Ergebnisse aus Laborexperimenten und einige wenige Feldstudien weisen darauf hin, dass ein Anstieg in der Grundwassertemperatur Auslöser ist für eine Kaskade von Effekten, wie beispielsweise (a) den Anstieg der mikrobiellen Aktivitäten, (b) die Zehrung von Sauerstoff, (c) ein Rückgang der Biodiversität im Grundwasser, (d) das Auftreten von anaeroben Prozessen, und damit im Zusammenhang (e) unerwünschte Stoffwechselendprodukte im Wasser und der Bodenluft. Untersuchungen die sich sowohl einer nachhaltigen Energiegewinnung durch oberflächennahe Geothermie widmen als auch der Wasserqualität und Ökologie im urbanen Raum gibt es bis dato nicht. Das Projekt vereint Expertise aus Ökologie, Hydrologie, Geochemie, Geothermie und Stadtplanung, mit dem Ziel, für die Stadt Wien in enger Zusammenarbeit mit den Behörden ein integratives Konzepte für ein unterirdisches Wärme- und Ressourcenmanagement zu entwickeln.

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