Am Karlsruher Institut für Technologie forschen Wissenschaftler an zahlreichen Projekten mit dem Forschungsschwerpunkt Wasser auf dem afrikanischen Kontinent. Genannt werden auch Projekte, die bereits abgeschlossen sind.
ASAP - Agroforstwirtschaft im südlichen Afrika – neue Wege innovativer Landnutzungssysteme im Klimawandel
Das südliche Afrika muss innovative Lösungen für die Landnutzung finden, um sich an ein sich schnell veränderndes Klima anzupassen und die prognostizierten Auswirkungen auf die ländlichen Lebensgrundlagen abzumildern. ASAP zielt auf die Anwendung von Agroforstsystemen als mögliche Antwort ab. Eine Zunahme von Dürren und Überschwemmungen sowie Verschiebungen der Niederschlagsmuster könnten zum Verlust von produktiven Ackerflächen führen und sich damit negativ auf wirtschaftliche, ökologische und soziale Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung auswirken. Ziel des Projekts ist es, die Ökosystemleistungen und den ökologischen Nutzen von Agroforstsystemen (AFS) als innovative, vielseitige Landnutzungspraxis im südlichen Afrika zu untersuchen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Erforschung von Mensch-Umwelt-Interaktionen innerhalb von Agroforstsystemen und deren Nutzen für die Lebensgrundlagen der ländlichen Bevölkerung.
Ein multidisziplinäres Team zielt darauf ab, das Wissen über Agroforstsysteme im südlichen Afrika weiterzuentwickeln, indem es einfache und leicht replizierbare Methoden über mehrere Untersuchungsregionen hinweg anwendet, um einen Klimagradienten abzudecken. Das Projekt untersucht die Auswirkungen von Bäumen in landwirtschaftlich genutzten Landschaften aus der Perspektive von Bodenprozessen, hydrologischen Flüssen und Strömungen, Verschattung und Nährstoffexporten, Winderosionsrisiko und holziger Biomasseproduktion.
Neun Arbeitspakete, die in drei Themenbereiche unterteilt sind:
1. Wissenstransfer und Bildungsvermittlung,
2. Ökosystemleistungen und Umweltnutzen und
3. Mensch-Umwelt-Interaktionen.
Die drei Hauptziele des ASAP-Projekts sind:
• Die Untersuchung von Ökosystemleistungen und Umweltnutzen von Agroforstsystemen als innovative, vielseitige Landnutzungsmanagementpraxis im südlichen Afrika.
• Eine Untersuchung der Mensch-Umwelt-Interaktionen innerhalb von AFS und ihrer Vorteile für ländliche Lebensgrundlagen und lokale Interessengruppen.
• Entwicklung und Ausbau der deutsch-südafrikanischen Forschung, Bildungskooperation und Kapazitätsaufbau mit dem bidirektionalen Wissenstransfer und Bildungstransfer zwischen den Partnerorganisationen. Wir bieten vielfältige Möglichkeiten zum Austausch und zur Zusammenarbeit auf allen akademischen Ebenen.
Institut: IWU Institut für Wasser und Umwelt - Hydrologie
Ansprechpartnerinnen: Dr. Sibylle Haßler, Svenja Hoffmeister
Laufzeit: 2019 – 2023
OUTLAST - Entwicklung eines operationellen, multisektoralen, globalen Vorhersagesystems für Dürregefahren
Ziel des OUTLAST-Forschungsprojekts ist es, das erste globale, sektorübergreifende und operationelle Dürrevorhersagesystem zur Quantifizierung von Dürregefahren in
- der Wasserversorgung,
- Flussökosystemen,
- nicht-landwirtschaftlichen terrestrischen Ökosystemen,
- der Regenfeldbau- und
- der Bewässerungslandwirtschaft zu entwickeln und als Komponente des Global Hydrological Status and Outlook System (HydroSOS) der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) zu implementieren.
Institut: KIT Capus Alpin IMK-IFU
Ansprechpartner: Prof. Dr. Harald Kunstmann
Laufzeit: 2022 – 2025
Homepage: https://bmbf-grow.de/de/outlast
SPS Blue Nile – Entwicklung und Übertragung eines nahtlosen Vorhersagesystems zur Entscheidungshilfe bei der grenzüberschreitenden Wasserbewirtschaftung des Blauen Nils
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines meteorologisch-hydrologischen Vorhersagesystems für die grenzüberschreitende Wasserbewirtschaftung des Blauen Nils unter Verwendung eines "nahtlosen" Ansatzes mit sich überschneidenden Vorhersagehorizonten, die von Tagen bis zu mehreren Monaten reichen (Seamless Prediction). Dies integriert Vorhersagevariablen, die für die regionale Wasserbewirtschaftung von entscheidender Bedeutung sind, wie etwa Niederschlag, Zufluss in die Stauseen, Sedimenteintrag und -transport und sogar potenzielle landwirtschaftliche Erträge, um eine umfassende Bewertung und die Ableitung von Handlungsempfehlungen im Rahmen des Nexus Wasser-Nahrungsmittel-Energie für die Stauseen des Blauen Nils und insbesondere den Grand Ethiopian Renaissance Dam (GERD) zu ermöglichen.
Besonderer Fokus der ensemblebasierten und damit probabilistischen Vorhersage liegt auf der Warnung vor hydro-meteorologischen Extremereignissen wie Starkniederschlägen und Überschwemmungen (Vorhersagehorizont von einigen Tagen) bis hin zu Dürren und Hitzeperioden (Vorhersagehorizont von Wochen bis mehreren Monaten, d.h. Subseasonal to Seasonal - S2S).
Für den Transfer in die Praxis werden die entwickelten Ansätze in Cloud-fähige Module oder Microservices überführt, die eine an die lokalen Gegebenheiten angepasste Implementierung z.B. der reinen hydrometeorologischen Vorhersage oder des Visualisierungsmoduls ermöglichen. Die Entwicklung und Implementierung des Vorhersagesystems wird in enger Zusammenarbeit mit sudanesischen und äthiopischen Partnern aus Wissenschaft, Politik und Wasserwirtschaft erfolgen. Durch die Gestaltung der Doktorandenforschung und -ausbildung als Sandwich-Programm, die gemeinsame Organisation von Workshops und Trainingskursen sowie die konkrete Beteiligung an übergeordneten Initiativen und Netzwerken wird ein internationaler Fachdialog zwischen äthiopischen, sudanesischen, deutschen und anderen internationalen Wasserexperten ermöglicht.
Institut: IMK-IFU
Ansprechpartner: Prof. Dr. Harald Kunstmann
Laufzeit: 2022 – 2025
Homepage: https://bmbf-grow.de/de/sps-blue-nile
HOTMATS - Gezielte Beseitigung von Antibiotikaresistenzgenen in Abwasserbereichen, die als Hotspots für ein Auftreten von antimikrobiellen Resistenzen identifiziert sind
Ziel des Vorhabens ist es, die Entstehung von antimikrobiellen Resistenzen durch ein verbessertes Abwassermanagement zu verhindern. Dazu wird an Hotspots wie Krankenhäusern, Pflegeheimen und Schlachtbetrieben eine Abwasserbehandlung erprobt, die unterschiedliche oxidative, adsorptive und lichtbasierte Methoden kombiniert, um eine entsprechende antibakterielle Wirkung zu entfalten. Eine Kosten-Nutzen-Analyse wird durchgeführt, um die Vorteile der Herangehensweise zu demonstrieren, die in erster Linie der Gesundheitsvorsorge dienen soll. Die Technologie soll vor allem in Ländern mit mittlerem und niedrigem Einkommen eingesetzt werden.
Das Vorhaben ist Teil eines transnationalen Forschungsverbundes im Rahmen der Joint Programming Initiative zu antimikrobieller Resistenz (JPIAMR). In dem Verbund arbeiten Wissenschaftler aus Deutschland, Norwegen, Ghana und Kenia gemeinsam an der Lösung dieser Forschungsfrage. Mit der Fördermaßnahme wird das Ziel verfolgt, sich ergänzende Expertisen und Ressourcen von einschlägig qualifizierten Arbeitsgruppen aus den teilnehmenden Ländern zusammenzuführen. Durch kooperative Forschungsansätze sollen Fortschritte bei Prävention, Surveillance und Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen erzielt werden, die allein auf nationaler Ebene nicht zu erreichen sind.
Institut: IFG Institut für Funktionelle Grenzflächen
Ansprechpartner: Prof. Dr. Thomas Schwarz
Laufzeit: 2021 – 2023