Projects

The Danube River Basin (DRB) host 79 million inhabitants. As the Danube River Management Plan indicates the majority (52%) of all rivers do not meet the criteria of good chemical status, moreover all monitored indicators deteriorated. The Danube River is an artery of the ecosystems of the whole DRB and the region with significant environmental impact. The river also has an important economic utilization supporting SMEs, and creating jobs for locals as well as having a cultural importance. To properly manage this complex and fragile ecosystem we must think of a river basin and harmonize our actions from the Black Forest to the Black Sea.
The project DALIA (Danube Region Water Lighthouse Action) is comprised of 22 expert organizations – including universities, authorities, SMEs and NGOs – from 8 different Danube EU and Associated countries accumulating an outstanding set of knowledge, covering not only the basin geographically but all different fields of expertise necessary to deal with the multidisciplinary issues from source to sea.
The project brings to DRB integrated DALIA tool, which will be integrated into DAnube Mission Hub for better decision making to improve DRB restoration of fresh and transitional water ecosystems. The project also provides options for strategies and policies that concern freshwater ecosystem protection and ecosystem connectivity in the DRB and improved protection of local communities and ecosystems from extreme events and pollution threats.
The DALIA project will contribute directly to the establishment of EU and UN initiatives, related to the further execution on the Water Framework Directive by the execution of innovative actions across a variety of geographies, their scaling and the multiplication of outcomes with a wider network of ecosystems and related EU Missions and project actions throughout framework.

More - Morfettenuntersuchungen

Investighations of water and CO2 including their isotope ratios in boreholes, springs and mofettes in the Eger Graben Czech republic

Predicting oxygen dynamics in large reservoirs in four dimensions.


Investigation of dissolved oxygen and its isotope ratios in drinking water reservoirs

Das Verbundprojekt wird im Zeitraum 2018-2023 durch das Bayerische Klimaforschungsnetzwerk (bayklif) gefördert.

Der Mittelmeerraum wird in den nächsten Jahren verstärkt unter Wasserknappheit leiden, da Klimaprognosen von geringeren Winterniederschlägen und damit von einer geringeren Grundwasserneubildung ausgehen. Die Insel Korsika wird von diesen Veränderungen sehr stark betroffen sein, da die Region als sogenannter „climate change hotspot“ gilt. Zusammenhängen im Wasserkreislauf können sehr gut mit stabilen Isotopen als natürlicher Tracer untersucht werden. Die 2012 neugegründete französische Arbeitsgruppe Hydrogeologie an der Université de Corse hat daher mit ersten isotopenhydrologischen Untersuchungen des Niederschlages der Insel begonnen. Neben dem Niederschlag ist es notwendig Isotopenmessungen an Grundwasser und Oberflächengewässern wie Flüssen durchzuführen. Die Flüsse transportieren das Wasser vom Gebirge in die tiefer gelegenen Städte und die touristisch und landwirtschaftlich genutzten Regionen der Inseln und sind daher im Rahmen einer nachhaltigen Wasserbewirtschaftung von zentraler Bedeutung. Erste Untersuchungen zur Verteilung der stabilen Isotope in Flüssen auf Korsika wurden von der deutschen Arbeitsgruppe der Universität Erlangen durchgeführt und kürzlich international publiziert. Beide Arbeitsgruppen stehen seit 2014 in engem Kontakt. In diesem Projekt sollen stabile Isotope des Wassers und des Kohlenstoffs entlang des Tavignano Flusses auf Korsika untersucht werden. Das Untersuchungsprogramm umfasst die Analyse der wichtigsten Wasserparameter, der Wasserchemie und der stabilen Isotope. Die instrumentelle Ausstattung und die wissenschaftliche Expertise beider Partner ergänzen sich dabei hervorragend. Im Projekt ist die Einbindung von Studenten (PhD, MSc) auf beiden Seiten vorgesehen. Ziel ist ein besseres Verständnis der Wechselwirkung der verschiedenen Wasserkompartimente. Dies wird bei der Einführung einer nachhaltigen Wasserbewirtschaftung auf der Insel von entscheidender Bedeutung sein. Grundsätzlich ist eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf anderen Regionen mit ähnlichen Herausforderungen zu erwarten.

Wichtige Klimaproxies wie z.B. Baumringe nutzen stabile Isotopenverhältnisse zur Rekonstruktion paläoklimatischer Verhältnisse. Dies wiederum erlaubt Abschätzungen über die zukünftigen Auswirkungen des derzeit stattfinden Klimawandels. Die Insel Korsika im westlichen Mittelmeer liegt in einer besonders stark von Klimaveränderungen betroffen Region. Die Insel war daher in den letzten Jahren das Ziel von Klimarekonstruktionen mittels Dendrochronologien und stabilen Isotopenmessungen. Allerdings ließen sich vorhandene Untersuchungsergebnisse von Sauerstoffisotopenmessungen an korsischen Schwarzkiefern bislang nicht zufriedenstellend interpretieren.Sauerstoffisotopenuntersuchungen von Baumringen hängen entscheidend vom Sauerstoffisotopenwert (delta18O) des lokalen Niederschlages und des daraus resultierenden Bodenwassers ab. Der delta18O-Wert des Niederschlages variiert vor allem in Abhängigkeit von Temperatur, Geländehöhe und dem Ursprungsgebiet der Luftmassen. Diese Parameter lassen sich heute meist gut bestimmen lassen, müssen für die Vergangenheit aber oft abgeschätzt werden. Ein wichtiger Effekt ist der Höheneffekt, welcher die Abhängigkeit des delta18O-Werts von der Geländehöhe beschreibt. Für solche Isotopeneffekte gibt es über die globalen Datenbasis der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) gute regionale Abschätzungen. Sehr viel schwieriger gestalteten sich hingegen lokale Abschätzungen in Regionen mit einem sehr steilen, hohen Gebirgsrelief. Neueste Arbeiten lassen vermuten, dass für solche Regionen die Isotopenwerte in bestimmten Jahreszeiten keinen höhenabhängigen Gradienten mehr zeigen. Ursache hierfür können jahreszeitliche Schwankungen der Höhenlage der atmosphärischen Grenzschicht sein.Der vorliegende isotopenhydrologische Antrag ist Teil des Bündelantrages CorsicArchive, welcher weitere Anträge zum Klima, der Dendroisotopie und der Dendrökologie umfasst. An insgesamt neun Stationen entlang eines Ost-West verlaufenden Höhenprofils sollen Regensammler installiert und beprobt werden. Im Teilprojekt Isotopenhydrologie sollen Fragen zur Wechselwirkung zwischen dem Höheneffekt und der atmosphärischen Grenzschicht untersucht werden. Weitere Fragestellungen sind die Herkunft der Luftmassen sowie der Anteil der lokalen Verdunstung am hydrologischen Kreislauf der Insel. Darüber hinaus sollen Oberflächengewässer- und Bodenwasseruntersuchungen durchgeführt werden, um Veränderungen des delta18O-Wertes auf seinem Weg zum Baumring zu entschlüsseln und zu quantifizieren. Die Untersuchungen sollen zu einem besseren Verständnis isotopenhydrologischer Prozesse in Gebieten mit steilen Höhengradienten beitragen. Dies soll schließlich dazu führen, dass auf stabilen Isotopen basierende Klimarekonstruktionen solcher Regionen zuverlässig interpretiert werden können. Im Hinblick auf den derzeitigen Klimawandel ist es entscheidend solche Prozesse in der Vergangenheit zu verstehen, um verlässliche Prognosen über zukünftige Veränderungen abzugeben.

Die Bedrohung durch Starkniederschlag und Hochwasser ist regelmäßig an deren Präsenz in den Medien zu erkennen. Bilder verheerender Verwüstungsszenarien, verursacht durch Überschwemmungsereignisse, verdeutlichen die Notwendigkeit eines effektiven Hochwasserschutzprogramms. Der Hochwasserschutz ist eine dauerhafte Verantwortung, auch wenn es sich um zeitlich begrenzte Ereignisse mit eventuell langen Ruheintervallen handelt. Des Weiteren ist in Hinblick auf den Klimawandel von einer zukünftig zunehmenden Frequenz der Starkregenereignisse auszugehen. Katastrophenvorsorge und Katastrophenmanagement werden daher an Relevanz gewinnen und in ihrer alltäglichen Präsenz zunehmen. Die Analyse der bei Hochwasserereignissen wirkenden Faktoren und die Entwicklung von Ansätzen zur Prävention bzw. Eindämmung sind eine zentrale Verantwortung der Forschung, insbesondere in den Geo- und Ingenieurswissenschaften.

Das Projekt „Starkregen-Überflutungs-Schutz in Kommunen (SÜS-Kom)“ beschäftigt sich mit der Lokalisierung und Prognose der durch Starkregen ausgelösten, oberflächigen Abflussströme in kleinen kommunalen Einzugsgebieten. Dabei sollen bereits vorliegende Datensätze zur Topologie und Hydrodynamik in Kombination mit neuen Datensätzen zu Bewuchs, Bodenbeschaffenheit und Versickerungsverhalten sowie Liegenschaftsdaten und aktuellen Wetterdaten für die Prognose zum Einsatz kommen. Im Anschluss soll eine Gefahrenreduzierung durch kostengünstige, nachhaltige und dezentrale Maßnahmen stattfinden.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Systemsoftware zur Identifizierung der von Starkregen gefährdeten Liegenschaften, für ein computergestütztes Anwendungs- und Kommunikationssystem auf kommunaler Ebene. Die Software soll an ein individuelles Warnsystem gekoppelt werden, welches betroffene Grundeigentümer und Gewerbebetriebe per Onlinedienst (SMS, Email, Mobile App) über mögliche Risiken informiert.

Investigations of the carbon cycle in river systems are important to outline interactions between the terrestrial biosphere and the atmosphere. They also allow quantification of carbon fluxes to larger river systems and ultimately the ocean. This helps to constrain terrestrial carbon cycles that in turn have strong influences on the atmospheric CO2 through providing sources and sinks. Flux rates of carbon by rivers can also help to provide boundary parameters for climate models. In this context, rivers act as important integral information sources because they are key links between terrestrial systems and oceans. On the other hand, most rivers actively release considerable amounts of carbon to the atmosphere in the form of CO2. Nonetheless, its sources from soils, groundwater or river internal turnover are poorly defined. These aspects are planned to be investigated in small river systems of less than 12 m3 s-1 discharge in the Franconian Alb. Such small stream investigations holds promise to better quantify processes and mechanisms including geological, agricultural and urban influences on riverine carbon cycles. This work opens the opportunity to start biogeochemical investigations on the Main River System that is one of the major tributairies of the Rhine, one of the major waterways in Europe. It is placed in international context by allowing comparison to work on other river systems in various countries.

Im Rahmen des Paketantrages sollen alle Prozesse der Reliefveränderung in Gletschervorfeldern von den unterschiedlichen Teildisziplinen untersucht werden. Gletschervorfelder weisen seit dem Ende der „Kleinen Eiszeit“ und dem damit verbundenen starken Abschmelzen der Gletscher eine besondere Dynamik auf. Hauptziel dieses Forschungsantrages wird es sein, belastbare quantitative Angaben zu den momentan ablaufenden geotechnischen Prozessen an Massenbewegungen in Locker- und Festgesteinen im aktuellen Rückzugsbereich der Gletscher am Fallbeispiel Gepatsch im Alpenraum zu erarbeiten, um so Grundlagen für zukünftige Szenarien zu schaffen. Grundvoraussetzung einer Bilanzierung ist eine geotechnische Bestandsaufnahme. Ausgehend davon werden quantitative Aussagen zur Bilanz der Verlagerung durch Massenbewegungen in den Lockerund Festgesteinen erarbeitet. Untersucht werden soll sowohl das Langzeitverhalten, als auch das durch intensive meteorologische Ereignisse gesteuerte Kurzzeitverhalten. Im Rahmen des ersten Projektabschnitts wird ein Hauptaugenmerk auf spontane Massenbewegungen im Fels (Steinschlag und Felssturz), Lockergesteinsrutschungen und Kriechbewegungen in Talzuschüben zu legen sein. Eine flächendeckende Bilanzierung mit Hilfe des Airborne Laserscanning (ALS), ergänzt durch Terrestrisches Laserscanning (TLS) wird von den Projektpartnern beigetragen. Diese flächendeckenden Untersuchungen werden durch wiederholte stichprobenartige Bilanzierungen an repräsentativen Hangbewegungen geprüft und gegebenenfalls verifiziert.