Light pollution - extent, effects and approaches. TAB-Fokus

In addition to the intended effects, the increasing use of artificial outdoor lighting also entails a number of undesirable side effects referred to as light pollution. Artificial lighting can disturb the circadian rhythms of humans and animals, which are controlled by the change of day and night, and is suspected of being involved in the development of various diseases. Moreover, the increasing illumination of the night influences the natural behaviour of animals. Besides habitat changes, the consequences are ranging from changes in hunting or reproductive behaviour to the deadly attraction effect of light sources, e. g. for insects. However, the longterm consequences of these changes for entire populations, communities or landscapes are still poorly understood. Options for reducing light pollution exist both technologically and in terms of regulation and approval of lighting installations

Capturing ecosystem service opportunities: a practice-oriented framework for selecting economic instruments in order to enhance biodiversity and human livelihoods

Practitioners in the fields of sustainable development, land management, and biodiversity conservation are increasingly interested in using economic instruments that promise “win-win” solutions for conservation and human livelihoods. However, practitioners often lack guidance for selecting and implementing suitable economic approaches that take the specific local needs and the cultural, legal, and ecological context into account. This paper extracts from the academic debate a series of key aspects to be considered by practitioners who wish to accomplish change of behaviour via economic approaches. The paper then presents a practice-oriented framework for identifying the “ecosystem service opportunities” to conserve biodiversity and improve livelihoods in a specific local setting, and for preselecting suitable economic instruments. The framework is illustrated by describing its application in two pilot sites of the ECO-BEST project in Thailand, as part of which it was developed and road-tested

Carbon saturation of silicon target under the action of pulsed high-intensity ion beam

The action of the pulsed high-intensity ion (carbon) beam on the silicon target is investigated by means of the theoretical model. The forming of the carbon concentration profile in depth of the silicon sample is modelled. It is argued, that there are two ways of the profile forming: short-pulsed ion (carbon) implantation and diffusion of the carbon atoms adsorbed on the silicon surface. It is shown, that the carbon atoms adsorbed on the silicon surface and diffused into the silicon target play the main role in the concentration profile forming

Lichtverschmutzung - Ausmaß, Auswirkungen und Handlungsansätze. TAB-Fokus

Die zunehmende Verbreitung künstlicher Außenbeleuchtung bringt neben den beabsichtigten Wirkungen auch eine Reihe unerwünschter Nebenfolgen mit sich, die als Lichtverschmutzung bezeichnet werden. Künstliche Beleuchtung kann die durch Tag- und Nachtwechsel gesteuerte zirkadiane Rhythmik bei Menschen und Tieren stören und steht im Verdacht, an der Entstehung verschiedener Krankheiten beteiligt zu sein. Die zunehmende Erhellung der Nacht beeinflusst zudem das natürliche Verhalten von Tieren. Die Folgen reichen – neben Lebensraumveränderungen – von Änderungen im Jagd- oder Fortpflanzungsverhalten bis hin zum tödlichen Anziehungseffekt von Lichtquellen z.B. für Insekten. Die langfristigen Folgen dieser Veränderungen für ganze Populationen, Lebensgemeinschaften oder Landschaften sind noch wenig verstanden. Optionen für eine Reduzierung der Lichtverschmutzung bestehen sowohl technologisch als auch im Hinblick auf die Regulierung und Genehmigung von Beleuchtungsanlagen

Lichtverschmutzung – Ausmaß, gesellschaftliche und ökologische Auswirkungen sowie Handlungsansätze. Endbericht zum TA-Projekt

Die zunehmende Verbreitung künstlicher Außenbeleuchtung hat vielfältige Auswirkungen. Neben den beabsichtigten Wirkungen kann sie auch unerwünschte Nebenfolgen mit sich bringen. Durch künstliche Beleuchtung kann etwa der biologische Tag-Nacht-Rhythmus und damit das Gesamtgefüge des Naturhaushalts beeinflusst werden, denn Licht ist ein wichtiger Zeitgeber, an dessen natürlichen Rhythmus sich Menschen, Tiere und Pflanzen über lange Zeiträume angepasst haben. Vermutet wird auch, dass permanent oder periodisch veränderte Lichtverhältnisse durch künstliche Beleuchtung negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben können. Die langfristigen Folgen für Lebensgemeinschaften, ganze Populationen oder auch Landschaften sind jedoch noch wenig verstanden und erforscht. Vor diesem Hintergrund wurde das TAB mit einer Untersuchung zu den nichtintendierten Wirkungen künstlicher Außenbeleuchtung beauftragt. Der TAB-Abeitsbericht fasst den wissenschaftlichen Erkenntnisstand im Hinblick auf Umfang und Trends dieser Lichtverschmutzung sowie ihre wirtschaftlichen und soziokulturellen, humanmedizinischen und ökologischen Wirkungen zusammen. Auf Basis dieser Erkenntnisse und aktueller beleuchtungstechnologischer und lichtplanerischer Möglichkeiten werden Handlungsoptionen abgeleitet, die eine Verringerung der Lichtverschmutzung unterstützen können. Diese beinhalten etwa Vorschläge für Forschungs- und Förderprogramme, Mess- und Monitoringsysteme, Steuerungsinstrumente, Möglichkeiten der Entwicklung integrierter lokaler und regionaler Lichtkonzepte sowie Aspekte sinnvoller Orientierungshilfen für Bund, Länder und Kommunen zur Unterstützung planerischer und rechtlicher Angelegenheiten z.B. hinsichtlich der Bedeutung von Industrienormen für Straßen-, Gebäude- und andere Außenbeleuchtungen. Bezüglich möglicher Regulierungsansätze und Maßnahmen eines Lichtemissionsschutzes werden auch die Aktivitäten einiger europäischer Nachbarländer beschrieben, die etwa Gesetze gegen Lichtverschmutzung verabschiedet und Grenzwerte für Beleuchtungsintensitäten gesetzt haben. Inhalt Zusammenfassung 9 1 Einleitung 23 2 Umfang und Trends künstlicher Außenbeleuchtung in der Nacht 29 2.1 Methoden zur Erfassung und Messung künstlicher nächtlicher Beleuchtung 29 2.1.1 Wichtige fotometrische Messgrößen 29 2.1.2 Leuchtenkataster 32 2.1.3 Horizontale Luft- und Satellitenbildaufnahmen 32 2.1.4 Vertikale Fotografien 35 2.1.5 Messung und Simulation der Himmelshelligkeit 37 2.1.6 Einsatzmöglichkeiten der Methoden 39 2.2 Ausmaß und Variabilität künstlicher Beleuchtung in der Nacht 41 2.2.1 Ausmaß und räumliche Verteilung des nach oben emittierten Lichts 42 2.2.2 Ausmaß und räumliche Verteilung der Himmelshelligkeit 44 2.2.3 Zeitliche Veränderung der künstlichen Beleuchtung 47 2.3 Entwicklung von Lichtemissionen und Himmelshelligkeit 50 2.3.1 Veränderung der Lichtemissionen 50 2.3.2 Veränderung der Himmelshelligkeit 53 2.4 Veränderungen der Beleuchtungstechnologie und Trends in der Nutzung künstlicher Beleuchtung 54 2.4.1 Veränderungen der Beleuchtungstechnologie 55 2.4.2 Trends bei Ordnungslicht 57 2.4.3 Trends bei Gestaltung, Inszenierung und Marketing mit Licht 59 2.4.4 Zurückhaltender Umgang mit künstlicher Beleuchtung 61 3 Stand des Wissens zu den Wirkungen künstlicher Außenbeleuchtung in der Nacht 63 3.1 Wirtschaftliche und soziokulturelle Wirkungen 63 3.1.1 Wesentliche Innovationsschritte der Beleuchtungstechnik 63 3.1.2 Erwünschte Beleuchtungswirkungen 64 3.1.3 Unerwünschte Beleuchtungswirkungen 68 3.2 Humanmedizinische Wirkungen 73 3.2.1 Visuelle und nichtvisuelle Wirkungen von Licht 73 3.2.2 Biologische Grundlagen nichtvisueller Wirkungen von Licht 75 3.2.3 Humanmedizinische Wirkungen von Licht in der Nacht 77 3.2.4 Stand der wissenschaftlichen Erkenntnis zu den humanmedizinischen Wirkungen 80 3.2.5 Fazit aus humanmedizinischer Sicht 84 3.3 Ökologische Wirkungen 86 3.3.1 Wirkungen auf Pflanzen 87 3.3.2 Wirkungen auf Tiere 89 3.3.3 Wirkungen von Lichtverschmutzung im ökosystemaren Zusammenhang 106 3.3.4 Schwellenwerte zur Vermeidung negativer ökologischer Wirkungen von Lichtverschmutzung 111 3.3.5 Fazit aus ökologischer Sicht 113 4 Optionen zur Vermeidung von Lichtverschmutzung 115 4.1 Regulierung von Außenbeleuchtung 115 4.1.1 Rechtliche Regelungen in Deutschland 116 4.1.2 Weitere Instrumente zur Reduzierung von Lichtverschmutzung 121 4.1.3 Regelungen auf EU-Ebene 127 4.1.4 Regelungen in europäischen Ländern 130 4.2 Technologische Optimierung von Beleuchtungsanlagen 143 4.2.1 Notwendigkeit von Beleuchtung 143 4.2.2 Beleuchtungsintensität und Platzierung von Anlagen 144 4.2.3 Zeitliche Abschaltung öffentlicher Beleuchtung 146 4.2.4 Abschirmung und Abstrahlungsgeometrie 147 4.2.5 Spektrale Zusammensetzung 149 5 Handlungsoptionen 153 5.1 Effektivierung der Steuerungsmöglichkeiten für Außenbeleuchtung 153 5.2 Erhöhung des Bewusstseins für Lichtverschmutzung 157 5.3 Förderung von wissenschaftlicher Forschung zu den Wirkungen von Lichtverschmutzung 159 5.3.1 Forschungen zu Ausmaß und Gründen zunehmender Beleuchtung 159 5.3.2 Forschungen zu humanmedizinischen Wirkungen 161 5.3.3 Forschungen zu ökologischen Wirkungen 162 6 Literatur 165 6.1 In Auftrag gegebene Gutachten 165 6.2 Weitere Literatur 165 7 Anhang 195 7.1 Abbildungen 195 7.2 Tabellen 19

Das Potenzial algenbasierter Kraftstoffe für den Lkw-Verkehr. Sachstandsbericht zum Monitoring »Nachhaltige Potenziale der Bioökonomie – Biokraftstoffe der 3. Generation«

Der Verkehr trägt aktuell insgesamt zu etwa einem Fünftel der gesamten Treibhausgasemissionen Deutschlands bei, woran der Straßengüterverkehr durch Lkw einen Anteil von etwa 35 % hat. Da aus Algen Kraftstoffe erzeugt werden können, die als Dieselsubstitute in reiner Form oder mit Diesel gemischt ohne große Anpassung der Infrastruktur in Lkw einsetzbar wären, könnte dies interessante Möglichkeiten eröffnen, die bisherige Abhängigkeit des Lkw-Verkehrs von fossilen Kraftstoffen zu mindern. Hierzu wurde eruiert, ob bzw. welche Menge algenbasierten Biokraftstoffs umweltverträglich zur Verfügung gestellt werden könnte und wie sich der aktuelle Forschungsstand zur gesamten Energiebilanz der neuen Kraftstoffe inklusive der Herstellung darstellt. Der Bericht verdeutlicht, dass algenbasierte Biokraftstoffe unter den derzeit als plausibel angenommenen Produktionsoptionen auf kurz- und mittelfristige Sicht keinen Beitrag für einen klimaneutralen Verkehr leisten können. Ein spürbarer Beitrag zur Verbesserung der THG-Bilanz des Straßengüterverkehrs kann bis 2050 von algenbasierten Biokraftstoffen wohl nicht erwartet werden. Hierfür wären wissenschaftlich-technische Durchbrüche und Prozessinnovationen vonnöten, die derzeit nicht absehbar sind. Für eine großtechnische und aus Nachhaltigkeitsperspektive sinnvolle Erzeugung algenbasierter Kraftstoffe sind wesentliche Fortschritte insbesondere hinsichtlich ihrer Energiebilanz erforderlich. Analysiert und diskutiert wird zudem, welche forschungs- und wirtschaftspolitischen Strategien und Instrumente zur Verfügung stehen oder ggf. notwendig wären, um relevantes Potenzial zu heben. Inhalt Zusammenfassung 9 1 Einleitung 21 2 Biokraftstoffe zur Reduzierung der THG-Emissionen des Verkehrs 27 2.1 Bioökonomie, Klimawandel und internationale Verpflichtungen zum Klimaschutz 27 2.2 Klassifizierung von Biokraftstoffen 28 2.3 Regulatorischer Rahmen für Biokraftstoffe 30 2.3.1 Regelungen auf europäischer Ebene 31 2.3.2 Regelungen in Deutschland 32 2.4 Gegenwärtige Lage auf dem Biokraftstoffmarkt 34 3 Algen als Rohstoff für Biokraftstoffe 39 3.1 Definition und Diversität 41 3.2 Die Kultivierung von Algen 43 3.2.1 Stoff- und Energiewechsel: photo-, hetero- und mixotrophe Nährmedien 43 3.2.2 Produktion von Makroalgen offshore 45 3.2.3 Produktion von Mikroalgen in offenen Systemen 46 3.2.4 Produktion von Mikroalgen in geschlossenen Systemen 47 3.3 Ernte, Entwässerung und Extraktion von Inhaltsstoffen 48 3.4 Mögliche Produktionsmengen von Mikroalgen 51 3.4.1 Produktivität verschiedener Produktionssysteme 51 3.4.2 Hochrechnungen zu Produktionspotenzialen für Algenbiomasse 55 3.5 Mögliche Produktionskosten von Mikroalgen 55 4 Kraftstoffherstellung aus Algenbiomasse 61 4.1 Konversionspfade für algenbasierte Kraftstoffe 61 4.1.1 Biodiesel durch Umesterung 63 4.1.2 Kraftstofferzeugung durch Hydrierung 64 4.1.3 Kraftstoffe via hydrothermale Verflüssigung 65 4.1.4 Synthetische Kraftstoffe 66 4.1.5 Verflüssigtes Biogas 67 4.2 Produktionskosten algenbasierter Kraftstoffe 68 4.3 Erzeugbare Algenkraftstoffmengen 70 5 Nachhaltigkeitsaspekte algenbasierter Kraftstoffe 73 5.1 Flächenbedarf für die Biomasseerzeugung 74 5.2 Energieeinsatz und -verbrauch 76 5.3 THG-Emissionen und Klimarelevanz 79 5.4 Wasserverbrauch und Wasserverschmutzung 81 5.5 Fazit 84 6 Zur Rolle algenbasierter Biokraftstoffe für einen THG-neutralen Lkw-Fernverkehr 87 6.1 Verkehrsaufkommen und Infrastruktur im Lkw-Fernverkehr 88 6.2 Kraftstoffverbrauch von Lkw: technische Entwicklungen und Einsparmöglichkeiten 94 6.3 Antriebs- und Kraftstoffalternativen für Fern-Lkw 100 6.3.1 Dieselmotor 101 6.3.2 Gasbetriebener Ottomotor 102 6.3.3 Brennstoffzelle 103 6.3.4 Elektromotor 104 6.4 Modellierung verschiedener Antriebs- und Kraftstoffalternativen für einen THG-neutralen Lkw-Verkehr 106 6.4.1 Grundannahmen der Modellierung 107 6.4.2 Annahmen zu einzelnen erneuerbaren Kraftstoffalternativen 109 6.4.3 THG-Minderungsleistung durch Einsatz der Antriebsund Kraftstoffalternativen im Jahr 2050 118 6.5 Herausforderungen für die Umstellung des LkwFernverkehrs auf alternative Antriebe bzw. Kraftstoffe 121 6.6 Fazit 123 7 Resümee und Handlungsoptionen 125 7.1 Bedeutung algenbasierter Biokraftstoffe für einen klimaneutralen Lkw-Verkehr 125 7.2 Entwicklung von Bioraffineriekonzepten 126 7.3 Förderung von Forschung und Entwicklung 128 7.3.1 Kontinuierliche Förderung und Zugänglichkeit von Forschungsergebnissen 128 7.3.2 Algenselektion und genetische Modifikation 129 7.3.3 Optimierung der Algenkultivierung 129 7.3.4 Weiterentwicklung spezifischer Herstellungsverfahren für Algenkraftstoffe 130 8 Literatur 130 8.1 In Auftrag gegebene Gutachten 131 8.2 Weitere Literatur 131 9 Anhang 148 9.1 Abbildungen 148 9.2 Tabellen 149 9.3 Abkürzungen 15

Dschihadistische Rechtfertigungsnarrative und mögliche Gegennarrative

"Wie rechtfertigen Dschihadisten den bewaffneten Kampf, wie mobilisieren sie neue Anhänger und begründen ihre gesellschaftlichen Ordnungsvorstellungen? Der vorliegende Report erfasst zentrale moralische, politische, eschatologische und genderspezifische Rechtfertigungsnarrative dschihadistischer Salafisten. Diese dienen nicht nur der Legitimation von Gewalt, sondern auch der ideologischen Selbstvergewisserung und der Mobilisierung von Anhängern. Vor allem wegen dieser Mobilisierungsrolle ist es wichtig, die Rechtfertigungsnarrative zu identifizieren und ihnen verschiedene Gegennarrative gegenüberzustellen: von nicht-gewaltbereiten Salafisten, von Muslimen und Nicht-Muslimen. Der Report gibt daher sowohl einen Überblick über die vorhandenen Rechtfertigungsnarrative, als auch über die unterschiedlichen Gegennarrative. Er entwickelt daraus Empfehlungen an Politik und Wissenschaft." (Autorenreferat)"How do Jihadists justify armed fighting and their ideas of social order? How do they mobilize new followers? This report summarizes moral, political and gender-specific narratives of salafi-Jihadists. These narratives are used to legitimize violence and mobilize supporters, but also for ideological self-assurance. Due to their role for recruitment, it is crucial to identify these narratives and come up with counter-narratives. Therefore several counter-narratives from non-violent salafists, Muslims and non-Muslims are addressed. The report also provides recommendations for politics and science." (author's abstract

Tech Imaginations

Prof. Dr. Jens Schröter, Christoph Borbach, Max Kanderske und Prof. Dr. Benjamin Beil sind Herausgeber der Reihe. Die Herausgeber*innen der einzelnen Hefte sind renommierte Wissenschaftler*innen aus dem In- und Ausland.Technologies and especially media technologies are pervasive in modern societies. But even more omnipresent are the imaginaries of modern technologies – what technologies are thought to be capable of or what effects they are supposed to have. These imaginations reveal a lot of the political and ideological self-descriptions of societies, hence the (techno-)imaginary also functions as a kind of epistemic tool. Concepts of the imaginary therefore have experienced an increasing attention in cultural theory and the social sciences in recent years. In particular, work from political philosophy, but also approaches from science and technology studies (STS) or communication and media studies are worth mentioning here. The term "techno-imagination", coined by Vilém Flusser in the early 1990s, refers to the close interconnection of (digital) media and imaginations, whose coupling can not only be understood as a driver of future technology via fictional discourses (e.g. science fiction), but much more fundamentally also as a constitutive element of society and sociality itself, as Castoriadis has argued. In the first part of the issue several theoretical contributions add new aspects to the discussion of socio-technical imaginaries, while in the second part a workshop held in January 2022 at the CAIS in Bochum is documented, in which the case of the imaginaries of “Future Internets” was discussed

Medienwissenschaft und Kapitalismuskritik

Nachdem ›Kritik‹ während der vergangenen Jahrzehnte in vielen geistes- und kulturwissenschaftlichen Kreisen eher verschmäht wurde, erlebt sie gegenwärtig auch in der Medienwissenschaft wieder einen Aufschwung. Gerade das in Verruf geratene Projekt einer Gesellschaftskritik scheint seit der Finanzkrise von 2007 wieder an akademischer Attraktivität zu gewinnen. Dabei liegt die gedankliche Verbindung von Medienwissenschaft und Kapitalismuskritik nahe, schließt man damit doch an zwei dominante Selbstbeschreibungen der westlichen Gesellschaften an: die der Medien- oder Informationsgesellschaft einerseits und die einer kapitalistischen oder marktwirtschaftlichen Gesellschaft andererseits. Insofern scheint ein Dialog zwischen der Erforschung von Medien und der Erforschung des Kapitalismus geradezu zwingend. Das vorliegende Heft versammelt eine Reihe von Texten, die weniger konkrete Fallstudien zu einzelnen Medien und Medienpraktiken, sondern vornehmlich theoriebezogene Diskussionsbeiträge sind, welche das diskursive Feld der Medienwissenschaft und Medienforschung ausloten und auf die virulenten Fragen der Kapitalismuskritik hin befragen