1.Geowissenschaften an der TU Braunschweig
2.Forschung am Institut für Geoökologie
3.Forschung am Institut für Umweltgeologie
4.Perspektiven umweltnaturwissenschaftlicher Forschung an der TU Braunschweig
Forschungsevaluation Geowissenschaften
Philosophie
• Geowissenschaftliche Forschung kommt aus– geographischen Wurzeln (IGÖ)– traditionell geologischen Wurzeln (IUG)
• Umorientierung seit 1989:– Mit Einrichtung des Diplom-Studiengangs
Geoökologie wurde die Forschung der Institute als reine Umweltforschung an der Geoökologie ausgerichtet.
Geoökologie
Geoökologie ist eine an Umweltproblemen orientierte, interdisziplinäre Naturwissenschaft. Sie zielt auf das Verständnis der Funktions- und Wirkungsweise der Umwelt, insbesondere um Probleme im Zusammenhang mit der menschlichen Nutzung zu erkennen und zu lösen.
Zukunftssicherung durch
• nachhaltige Bewirtschaftung von Ökosystemen• Aufzeigen von Umweltrisiken• Minimierung schädlicher Umwelteinflüsse
Ziel geoökologischer Forschung
Kennzeichen geoökologischer Forschung
• sehr eng mit Lehre verknüpft• „angewandte“ Forschung• Forschung am „dirty System“• Interdisziplinarität und Kooperation
Studien-inhalte Naturwiss.
Grundlagen
Mathematik
Statistik
Biologie
Physik
Chemie
Informatik
Geo-Grundlagen
GeologieGeomorphologie
Hydrologie
Bodenkunde
Methoden
Geochemie
Hydro
chem
ische
Analytik
Anorga nis cheSpu ren ana lyti k
Organ
ische
Spure
nana
lytik
Bodenphysikalische
Messtechnik
Geo
phys
ikal
isch
eM
esst
echn
i kMeteorologie
Klimatologie
KernfächerBodenkunde
Bodenphysik
Hydr
olog
ie
Agrarökologie
Umweltsystemanalyse
Landschaftsökologie
Geochemie
Geo
syst
eme
Ökol
og. C
hem
ie
Ökot
oxik
olog
ie
Hydro- und
Umweltgeologie
Geophysik
Bodenkundliche
Analytik
Ergänzende Fächer
Geol og ie
ÖkobilanzenNumerische Simulation
Abfallwirtschaft
Botanik,
Zoologie
Gru ndb au und
Bod enm
ec han ik
Inge
nieu
rhyd
rolo
gie
SiedlungswasserwirtschaftMikrobiologie
Soziologie
Stadt- und Regionalplanung
Umw
eltin
form
atik
Umw
eltre
cht
Volks
wirtsc
hafts
lehre
Wasserbau und
Gewässerschutz
Ansatz geoökologischer Forschung
Experiment (Messung)
Modellierung (Prozessidentifikation;
Parameterbestimung Szenariensimulation)
Feldstudien (Validierung)
Organisatorische Einbettung an der TU BS
Geoökologie, Umweltgeologie
Fachbereich 2
Naturwissenschaftliche Fakultät
TU Braunschweig
1.Geowissenschaften an der TU Braunschweig
2.2.Forschung am Institut für GeoökologieForschung am Institut für Geoökologie
3.Forschung am Institut für Umweltgeologie
4.Perspektiven umweltnaturwissenschaftlicher Forschung an der TU Braunschweig
Forschungsevaluation Geowissenschaften
INSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIEINSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIETechnische Universität BraunschweigTechnische Universität Braunschweig
IGÖIGÖIGÖIGÖ
INSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIEINSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIETechnische Universität BraunschweigTechnische Universität Braunschweig
Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
LCE Consulting GmbHLife Cycle Engineering
Hydrologie und Landschafts-
ökologieUmweltsystem-
analyse
Bodenkunde undBodenphysik
Bodenkunde und Bodenphysik
INSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIEINSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIETechnische Universität BraunschweigTechnische Universität Braunschweig
Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
Effektive Prozesseund effektive
Parameter auf der Landschaftsskala
C und N-Haushalt von Landschaften
Prozessforschung in der
ungesättigtenZone
Bodenkunde und Bodenphysik
INSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIEINSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIETechnische Universität BraunschweigTechnische Universität Braunschweig
Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
Prozessforschung in der
ungesättigtenZone
Inverse Methoden zur Charakterisierung von
Wasser- und Stofftransport-prozessen in ungesättigten
Böden
Sickerwasserprognose
Bodenkunde und Bodenphysik
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
Effektive Prozesseund effektive
Parameter auf der Landschaftsskala
Entwicklung effektiver und robuster Modellkonzepte zur Beschreibung von Wasser-,
Energie- und Kohlenstoffflüssen im
Kontinuum Boden-Pflanze-Atmosphäre
Unsicherheitsanlysen beider Modellierung
Bodenkunde und Bodenphysik
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
C und N-Haushalt von Landschaften
Untersuchungen zu N-Transformationen und N-Translokationen in mittel-
europäischen und chinesischen Agrar-Ökosystemen
C- und N-Abbau und -Sequestrierung in Acker- und
Waldböden
Weiterentwicklung des Critical Loads-Ansatzes für eutrophierenden Stickstoff
Hydrologie und Landschaftsökologie
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
Landschaftsökologiesensibler Räume (z.B. Hochgebirge,
Küsten)
Einzugsgebiets-hydrologie
Strömungs- undTransport-vorgänge
im Untergrund
Wissenstransfer(z.B. in Entwicklungs-
länder und diewasserwirtschaft-
liche Praxis)
Umweltsystemanalyse
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
LCE Consulting GmbHLife Cycle Engineering
ÖkobilanzenVerhalten
von Substanzenin der Umwelt
Systemökologie Umwelt-informatik
Umweltsystemanalyse
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
Ökobilanzen
Modellierung vonProzessen
Produktlebenszyklen
WirkungsabschätzungLife cycle impact
assessment
StoffstromanalyseLife cycle assessment
Umweltsystemanalyse
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
Modellentwicklungfür Ausbreitung
und Transformationin den Umweltmedien
NumerischeSimulation
Parameter-identifikation
Verhaltenvon Substanzen
in der Umwelt
Systemökologie
Umweltsystemanalyse
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
WechselwirkungenAnthroposphäre-
Biosphäre
Populations-dynamik und -genetik,
Biodiversität
Bio-geochemischeStoffkreisläufe
Umwelt-informatik
Umweltsystemanalyse
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
GeografischeInformationssysteme
(GIS)
Umweltinformations-systeme
Mathematische Modelle
IGÖ - Methodenspektrum
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Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
skalenabhängige Struktur- und Prozess-information, räumliche VariabilitätSysteme partieller DGLn
kccvcqcD
tc
max
tNnn
n
tN x
x
PPP
FF
x
x
1
1
1
1
1
1
Kxrx
dtdx 1
Struktur- und Prozessinformation von Ökosystemen
Matrix-Modelle,Systeme gewöhnlicher DGLn
Wirkungs-analyse
Figure 3
-20 0 20 40 60 80 1000.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Output- set
center of gravity
no effectlowmediumhighvery high
mem
bers
hip
degr
ee
acidification impact (difference of immission and buffer capacity)[mol H+/ha a]
domainspecies = symbol
clausesendangered(x,y) if
habitat(x,p) andmigration(x,p).
qualitative Flächeninformation Dosis-Wirkungs-BeziehungenExpertensysteme
Produktionsabläufe
Petri-NetzeStoff-bilanzen
Prozesse
skalenabhängige Struktur- und Prozess-information, räumliche VariabilitätSysteme partieller DGLn
kccvcqcD
tc
max
tNnn
n
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x
PPP
FF
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1
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1
Kxrx
dtdx 1
Struktur- und Prozessinformation von Ökosystemen
Matrix-Modelle,Systeme gewöhnlicher DGLn
Wirkungs-analyse
Figure 3
-20 0 20 40 60 80 1000.0
0.2
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1.0
Output- set
center of gravity
no effectlowmediumhighvery high
mem
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hip
degr
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acidification impact (difference of immission and buffer capacity)[mol H+/ha a]
domainspecies = symbol
clausesendangered(x,y) if
habitat(x,p) andmigration(x,p).
qualitative Flächeninformation Dosis-Wirkungs-BeziehungenExpertensysteme
Produktionsabläufe
Petri-NetzeStoff-bilanzen
Prozesse
IGÖ
• Forschungsgebiete liegen eng beieinander• Ähnliches Methodenspektrum• Synergismen durch Expertise
in angrenzenden Gebieten• Kooperation oft notwendig
INSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIEINSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIETechnische Universität BraunschweigTechnische Universität Braunschweig
Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
IGÖ
Kooperationen mit Forschungsanstalten und Industrie
• Ökobilanz nachwachsender Rohstoffe im Automobilbau (Audi)• Kinetik und Transport von Pestiziden in Böden (BASF, Aventis, BBA,
EU)• Stoffstromanalyse des Verbrauchs fossiler Brennstoffe und der Effekt
auf den globalen CO2 Haushalt (BGR)• Veränderung des Bodenwasser- und –temperaturhaushalts durch
erhöhte CO2-Gehalte (FAL)• Risikoabschätzung (risk assessment) bei Herbizidresistenz (Bayer)• Pollenausbreitung und Einkreuzung von transgenen Pflanzen (BBA)
INSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIEINSTITUT FÜR GEOÖKOLOGIETechnische Universität BraunschweigTechnische Universität Braunschweig
Forschungsevaluation10. Juli 200310. Juli 2003IGÖIGÖIGÖIGÖ
1.Geowissenschaften an der TU Braunschweig
2.Forschung am Institut für Geoökologie
3.Forschung am Institut für Umweltgeologie
4.Perspektiven umweltnaturwissenschaftlicher Forschung an der TU Braunschweig
Forschungsevaluation Geowissenschaften
1.Geowissenschaften an der TU Braunschweig
2.Forschung am Institut für Geoökologie
3.Forschung am Institut für Umweltgeologie
4.4.Perspektiven umweltnaturwissenschaftlicherPerspektiven umweltnaturwissenschaftlicher Forschung an der TU Braunschweig Forschung an der TU Braunschweig
Forschungsevaluation Geowissenschaften
Vernetzungen
IGÖIGÖIGÖIGÖ
Bauinformatik Biologie
Mess- und RegeltechnikLeichtweiß-Institut
Betriebswirtschaft
Chemie
FAL BBA
DLRGRS
Geowiss. Forschung in Braunschweig
• Umweltgeowissenschaften (Promotionsstudiengang)• Klein, aber schlagkräftig• relativ nahe beieinanderliegende Forschungsgebiete der
Institute und Abteilungen• Interdisziplinär ausgerichtet
– mit physikalischem und chemischem Institut assoziiert– mit TU-Kernbereichenvernetzt– mit BFAs in Braunschweiger Forschungsregion in
Kooperation
Probleme I
nicht spezifisch für den Standort Braunschweig!
• Interdisziplinarität führt zu „Reibungsverlusten“
• Geoökologie sitzt oft zwischen allen Stühlen– Bsp. DFG-Gutachter– Bsp. Evaluation des Studiengangs– Bsp. Einstellung von Absolventen
Probleme II
nicht spezifisch für den Standort Braunschweig!
• Mittelknappheit
• Administrative Überlast
• Verschwinden des Mittelbaus
Perspektiven
• Weiterführung und Intensivierung der Kooperationen mit den TU Kernbereichen
• Weiterer Ausbau der geowissenschaftlichen Umweltforschung an der TU Braunschweig
• Schaffung von Professuren für Physik und Chemie der Atmosphäre
• Schaffung eines gemeinsamen Daches(School of Earth System Sciences)
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