Koordinator:

Prof. Dr. Harald Kunstmann, Lehrstuhl für Regionales Klima und Hydrologie (Fakult?t für Angewandte Informatik, Institut für Geographie)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Wolfgang Buermann, Lehrstuhl für Physische Geographie mit Schwerpunkt Klimaforschung (Fakult?t für Angewandte Informatik, Institut für Geographie)

Dr. Christof Lorenz, Dr. Tanja Schober, Rebecca Wiegels, wissenschaftliche Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen am KIT Campus Alpin in Garmisch-Partenkirchen im Bereich S2S

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Kurzbeschreibung:

Die aufeinanderfolgenden Trockenjahre 2018, 2019, 2020 und erneut 2022 und 2023 haben gezeigt, dass Wasserknappheit auch in Deutschland mit seinem kühl-gem??igten Klima, das bis dahin vor allem mit Starkniederschlags- und Hochwasserextremen zu k?mpfen hatte, zunehmend zu einer Herausforderung wird. Erhebliche Wasserdefizite in Verbindung mit anomal hohen Temperaturen haben ?kosysteme unter Stress gesetzt (Gampe et al., 2021) und sie stellen tempor?r und regional sogar die Wasserversorgung der Kommunen vor Herausforderungen. Ziel dieser Doktorarbeit ist die Entwicklung von Metriken und quantitativen Indikatoren für die Widerstandsf?higkeit von Wasserhaushaltsgr??en, insbesondere für die Wiederherstellung der Bodenfeuchte und der Grundwasserneubildung nach St?rungen wie lang anhaltenden Dürre- und Hitzeperioden. Der vorgeschlagene Ansatz ist motiviert von Ans?tzen, die in den ?kosystemwissenschaften entwickelt und angewandt wurden (Ingrisch und Bahn, 2018) und zielt mit einem bivariaten Ansatz darauf ab, St?rungsauswirkungen und Erholungsrate (normalisiert auf einen ungest?rten Systemzustand) gemeinsam zu berücksichtigen und erstmals auf die Hydrologie zu übertragen. Die abgeleiteten Indikatoren werden anhand von hochaufgel?sten Simulationsfeldern für Bodenfeuchte, Abflussh?he und Grundwasserneubildung analysiert, die aus gekoppelten WRF-Hydro Modellsimulationen für Süddeutschland und die Ostalpen in einer r?umlichen Aufl?sung von 2x2km2 gewonnen wurden. Hierfür stehen sowohl Reanalyse-L?ufe ab 1990 als auch regionale Klimal?ufe auf der Basis des RCP8.5-Szenarios bis 2050 zur Verfügung. Um eine frühzeitige Warnung vor potenziell problematischen Resilienzzust?nden zu erm?glichen, wird der Ansatz schlie?lich durch eine subsaisonale bis saisonale Vorhersage (S2S) erweitert. Dieser auf einem Ensemble basierenden Wahrscheinlichkeitsansatz kann eine Frühwarnung vor Dürren und Hitzewellen und deren Auswirkungen auf die Resilienz bis zu sieben Monate im Voraus erm?glichen.

Koordinatorin:

Prof. Dr. Katharina Waha, Lehrstuhl für Klimaresilienz von Kultur?kosystemen (Fakult?t für Angewandte Informatik, Institut für Geographie)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Wolfgang Buermann, Lehrstuhl für Physische Geographie mit Schwerpunkt Klimaforschung (Fakult?t für Angewandte Informatik, Institut für Geographie)

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Kurzbeschreibung:

Um die Widerstandsf?higkeit gegen den Klimawandel zu st?rken, müssen lokale Gemeinschaften und nationale Regierungen zur Stabilisierung ihrer ?kosysteme beitragen, sowohl natürliche als auch durch den Menschen genutzte ?kosysteme. Das Fehlen einer systematischen Bewertung vergangener Extremereignisse und ihrer Auswirkungen sowie die verbleibenden Herausforderungen bei der Darstellung der wichtigsten Managementstrategien in globalen Wirkungsmodellen verringern unsere F?higkeit, deren Nützlichkeit für die Planung eines resilienten ?kosystemmanagements zu bewerten. Wir werden Satellitendaten, ?kosystemmodellierung für die gesamte Biosph?re und neuartige Methoden zur Erkennung von Klimaextremen kombinieren, um ein verbessertes Verst?ndnis der Widerstandsf?higkeit verschiedener ?kosysteme und Methoden zur ?berwachung der Widerstandsf?higkeit über gr??ere r?umliche Skalen zu entwickeln. Dieses Projekt kann in andere BRaVE-Projekte integriert werden, die sich auf Klima-, Wirtschafts- oder Versorgungsrisiken oder andere Risiken in vom Menschen verwalteten ?kosystemen konzentrieren, als ersten Schritt zum Verst?ndnis von Risiken und ihren Auswirkungen. Der Doktorand/die Doktorandin wird in der Analyse von Zeitreihen von Satellitendaten und der Computermodellierung geschult und profitiert von der Expertise der beiden Hauptbetreuer und der Einbindung in deren nationale und internationale Netzwerke sowie von der Zusammenarbeit mit Doktoranden anderer Disziplinen zur gemeinsamen Entwicklung von Methoden zur Erkennung von Klimarisiken auf unterschiedlichen Skalen.

Koordinator:

Prof. Dr. Markus Keck, Lehrstuhl für Urbane Klimaresilienz (Fakult?t für Angewandte Infotrmatik, Institut für Geographie)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Peter Fiener, Professur für Wasser- und Bodenressourcenforschung (Fakult?t für Angewandte Informatik, Institut für Geographie)

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Kurzübersicht:

High birth rates, political instability, and climate change are putting growing pressure on land use in Africa. In this context, smallholder farmers in the East African rift system are increasingly forced to cultivate very steep slopes that must be considered as "critical zones" as they are at risk to collapse in the near future. In this project, we take the eastern slopes of the Rwenzori Mountains in the Albertine Rift in Uganda as a showcase to investigate whether and to what extent it is possible to increase the resilience of this critical zone in order to pre- vent the collapse of the agricultural systems on steep slopes in this area. By combining perspectives from social and natural science, this interdisciplinary project provides empirical findings on the resilience of steep-slope agriculture in East Africa and serves as a starting point for international research cooperation dealing with the resilience of critical zones worldwide.

Koordinatorin:

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Tandem-Partner:

PD Dr. Simon Meissner, Wissenschaftszentrum Umwelt (WZU)
Prof. Dr. Christoph Helbig, Lehrstuhl für ?kologische Ressourcentechnologie (Fakult?t für Ingenieurwissenschaften, Universit?t Bayreuth)

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Kurzübersicht:

Die moderne Gesellschaft gründet ihren Wohlstand auf einem gro?en Bedarf an biotischen und abiotischen Rohstoffen. Das Promotionsprojekt wird die Auswirkungen des Klimawandels auf die Verfügbarkeit von Rohstoffen und deren Lieferketten untersuchen. Diese betreffen Unterbrechungen der Supply Chains, die Nachfrage nach Technologien zur Dekarbonisierung und Ma?nahmen zur Anpassung an den Klimawandel. Insbesondere die sich ?ndernden Materialflüsse aufgrund von Anpassungsma?nahmen wurden bisher kaum wissenschaftlich untersucht. Im Promotionsprojekt wird eine indikator-basierte, quantitative Methode zur Bewertung zukünftiger Rohstoffbedarfe durch Anpassungsma?nahmen entwickelt. Dies erm?glicht die frühzeitige Identifizierung m?glicher Vulnerabilit?ten, wie beispielsweise Rohstoffengp?sse oder Widersprüche in Bezug auf Mitigationsziele. Abschlie?end wird das Projekt die Methode auf eine Fallstudie anwenden, um den Ansatz zu überprüfen und Strategien zur Bew?ltigung m?glicher Auswirkungen und Vulnerabilit?ten abzuleiten. Das Projekt wird damit zur Erreichung mehrerer SDGs beitragen, insbesondere SDGs 2, 3, 6, 7, 9, 11, 13 and 15.

Koordinatorin:

Prof. Dr. Maria Backhouse, Lehrstuhl für Umweltsoziologie mit Schwerpunkt auf Sozial-?kologische Transformation, Resilienzdesign und Klima (Philosophisch-Sozialwissenschaftliche Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Jens Soentgen, Wissenschaftszentrum Umwelt (WZU)

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Die Projekte im Amazonasbecken zur Generierung von Zertifikaten für den freiwilligen CO2-Kompensationsmarkt leisten bisher nur einen geringen Wald- und Klimaschutz. Gleichzeitig sind mit ihnen sozial-?kologische Risiken verbunden wie Biodiversit?tsverlust durch monokulturelle Baumplantagen oder eine wachsende Vulnerabilit?t traditioneller Gemeinschaften durch die Einschr?nkung ihrer Landnutzungspraktiken. Trotzdem halten viele Akteure aus Staat, Zivilgesellschaft und Privatwirtschaft weiterhin an diesem Klimaschutzmechanismus fest und hoffen auf einen neuen Boom im Kontext der Klimaverhandlungen (COP30) in Brasilien. Vor diesem Hintergrund untersucht das qualitative Forschungsprojekt die internationalen Aushandlungen zu dem Umgang mit den bereits bekannten sozial-?kologischen Risiken des entstehenden CO2-Kompensationsmarktes in einem ungleichen globalen Zusammenhang. Diskursanalytisch soll zudem gekl?rt werden, welche Auswirkungen dieser Kompensationsansatz auf den Diskurs der grünen Transformation im Kontext globaler Ungleichheiten hat. Dafür werden Publikationen, Experteninterviews und teilnehmende Beobachtungen im Kontext der COP30 und des Gegengipfels analysiert.

Koordinatorin:

Prof. Dr. Angela Oels, Lehrstuhl für Politikwissenschaft mit Scherpunkt Klimapolitik (Philosophisch-Sozialwissenschaftliche Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Simone Müller, DFG-Heisenberg Professorin für Globale Umweltgeschichte und Environmental Humanities (Philologisch-Historische Fakult?t)

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Kurzbeschreibung:

Ziel des Projekts ist es, interdisziplin?re Methoden zu entwickeln, um die bestehenden Praktiken zur Ermittlung von ?Vulnerabilit?t“ in ehemaligen Kolonialgebieten zu untersuchen und zu überdenken, insbesondere in der Karibik. Dabei soll die (koloniale und andere) Herstellung von Ungleichheit sichtbar gemacht werden, die Verwundbarkeit hervorbringt. WP1 des Projekts bringt die Disziplinen Geschichte und Politikwissenschaft zusammen, um Diskurse und Praktiken der ?Verwundbarkeit“ in der Karibik sowohl aus der Perspektive einer dekolonialen Politischen ?kologie als auch aus einer Diskursperspektive zu untersuchen.
WP2 beinhaltet Feldforschung auf dem Inselstaat Dominica. Welche Konstruktionen von ?Verwundbarkeit“ der Politik der Frühwarnung und der Politik der geplanten Umsiedlung angesichts des Klimawandels zugrunde liegen, wird durch Interviews mit staatlichen und zivilgesellschaftlichen Akteuren untersucht. WP3 leistet disziplinübergreifend einen Beitrag zur Dekolonialisierung von Indikatoren für Verwundbarkeit.

Koordinator:

Prof. Florian Diekert, Professur für Umwelt?konomik (Wirtschaftswissenschaftliche Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Harald Kunstmann, Lehrstuhl für Regionales Klima und Hydrologie (Fakult?t für Angewandte Informatik, Institut für Geographie)

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Kurzbeschreibung:

Frühwarnsysteme k?nnen einen betr?chtlichen Mehrwert liefern, da sie Entscheidungstr?ger erlauben k?nnen, sich auf Extremereignisse vorzubereiten, oder sie bestenfalls g?nzlich zu vermeiden. Das vorgeschlagene Projekt OpEWS untersucht konzeptionelle Fragen, die für ein tats?chliche Anwendung von Frühwarnsystemen beantwortet werden müssen: K?nnten Frühwarnsysteme Anreize bieten, sich auf sie zu verlassen und so zu viel Risiko eingehen? Welche Zahlungsbereitschaft h?tten Entscheidungstr?ger in strategischen Situationen? Und vor allem, wie k?nnen Frühwarnsysteme konkret in dynamischen Entscheidungssituationen angewendet werden?

Koordinator:

Prof. Dr. Manuel Ostermeier, Professur für Resilient Operations (Wirtschaftswissenschaftliche Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Sebastian Schiffels,?Professur für Digital Health & Medical Decision Making (Wirtschaftswissenschaftliche Fakult?t)

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Kurzbeschreibung:

Die Unsicherheiten entlang der Wertsch?pfungsketten haben in den letzten Jahren stetig an Relevanz gewonnen. Der Klimawandel und weltweite Katastrophen st?ren etablierte Lieferketten und beeinflussen unser t?gliches Leben. Besonders in den Fokus rücken dabei Lieferketten für die Bereiche Gesundheit und Nahrung, welche elementar für unsere Versorgung mit lebenswichtigen Produkten sind. Das vorliegende Forschungsvorhaben besch?ftigt sich daher insbesondere mit der Vulnerabilit?t dieser Lieferketten gegenüber klimainduzierten Ver?nderungen und der Frage, wie mehrstufige Planungsprobleme zur Resilienz dieser Systeme beitragen k?nnen.

Koordinator:

Prof. Dr. Sebastian Utz, Lehrstuhl für Finanzwirtschaft mit dem Schwerpunkt auf Climate Finance (Wirtschaftswissenschaftliche Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Marco Wilkens, Lehrstuhl für Finanz- und Bankwirtschaft (Wirtschaftswissenschaftliche Fakult?t)

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Kurzbeschreibung:

Dieses Forschungsprojekt untersucht wie nützlich Kennzahlen, die von Finanzmarktteilnehmern zur Messung des Einflusses von Unternehmensaktivit?ten auf die Biodiversit?t (z. B. SDGs 14 & 15) genutzt werden, in der frühzeitigen Erkennung von finanziellen und ?konomischen Risiken sind und wie deren Berücksichtigung die Resilienz von Finanzakteuren erh?hen kann. Dafür werden die Kennzahlen verschiedener Anbieter, sogenannte Biodiversit?ts-Fu?abdrücke, auf ?bereinstimmung untersucht und anschlie?end m?gliche Gründe für Abweichungen aufgezeigt. Insbesondere gilt es zu verstehen, für welche Gruppen von Unternehmen diese Biodiversit?ts-Fu?abdrücke hohe Abweichungen haben, damit bei Finanzierungs- und Investitionsentscheidungen das zus?tzliche Risiko durch ungenaue Kennzahlen berücksichtigt werden kann. In diesem Zusammenhang wird der Einfluss dieser Abweichungen auf die effiziente Preisbildung von Risiken untersucht.

Koordinatorin:

Prof. Dr. Sina Fontana, Lehrstuhl für ?ffentliches Recht und Krisenresilienz (Juristische Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Matthias Rossi, Lehrstuhl für Staats- und Verwaltungsrecht, Europarecht sowie Gesetzgebungslehre (Juristische Fakult?t)

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Im aktuellen Koalitionsvertrag wurde die Einführung eines ?Klimachecks“ für Gesetze vereinbart. In der Wissenschaft wird dieses Instrument ebenfalls diskutiert. Danach sollen alle Gesetzentwürfe auf ihre Klimawirkung und die Vereinbarkeit mit Klimaschutzzielen hin überprüft und mit einer entsprechenden Begründung versehen werden. Bisher fehlt es allerdings generell an einer standardisierten Methodik für die Darstellung des Nutzens oder der Folgewirkungen von Gesetzen. Im Falle des ?Klimacheck“ bestehen besondere Herausforderungen, da dieser weitreichendste ?kologische, gesamtvolkswirtschaftliche und soziale Gesetzesfolgen auf lange Sicht abbilden muss und dafür auf verl?ssliche Indikatoren, sowie auf Erkenntnisse der Wissenschaft angewiesen ist. Hiervon ausgehend sollen im Rahmen des Projekts Methoden für einen ?Klimacheck“ im Sinn einer klimabezogenen Gesetzesfolgenabsch?tzung entwickelt werden.

Koordinatorin:

Prof. Dr. Claudia Traidl-Hoffmann, Lehrstuhl für Umweltmedizin (Medizinische Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Prof. Dr. Sarah Friedrich, Lehrstuhl für Mathematical Statistics and Artificial Intelligence in Medicine (Institut für Mathematik, Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakult?t)

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Kurzbeschreibung:

Pollenallergien sind weit verbreitete Umwelterkrankungen, deren H?ufigkeit und Intensit?t durch den Klimawandel zunehmen. L?ngere Blühphasen, h?here Pollenkonzentrationen, potentere Pollen und invasiver Arten wie Ambrosia sowie steigende Temperaturen tragen dazu bei. Vielversprechende Ans?tze zur Verbesserung der Klimaresilienz bei Pollenallergien umfassen Pollenmonitoring und Frühwarnsysteme, die Warnungen in Echtzeit erm?glichen.
Wir haben ein Pollenflugvorhersagemodell für Augsburg entwickelt und in unsere Allergie-App integriert. In einer klinischen Studie zeigte sich, dass unsere Pollenvorhersage die Symptome der Probanden signifikant verringerte und somit zur Resilienz beitr?gt.
Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden wir:

• Die Luftschadstoffvorhersage in der App verbessern und validieren.
• Die Pollenflugvorhersage um weitere Pollentaxa erweitern und deren Alltagstauglichkeit validieren.
• Die Pollenprognose mit den Symptomen von Pollenallergikern in einer Panelstudie (2024-2026) korrelieren.
• Neueste Erkenntnisse zu ferntransportierten Pollen und Temperaturdaten in die Vorhersage integrieren, in Zusammenarbeit mit der Umweltforschungsstation ?Schneefernerhaus“.

Koordinatorin:

Prof. Dr. Elke Hertig, Lehrstuhl für Regionalen Klimawandel und Gesundheit (Medizinische Fakult?t)

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Tandem-Partner:

Dr. Christian Merkenschlager, Lehrstuhl für Regionalen Klimawandel und Gesundheit (Medizinische Fakult?t)

Prof. Dr. Harald Kunstmann, Lehrstuhl für Regionales Klima und Hydrologie (Fakult?t für Angewandte Informatik, Institut für Geographie)

Dr. Mandy Sch?fer, Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Greifswald

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Kurzbeschreibung:

Aufgrund des Klimawandels kommt es in Deutschland vermehrt zur Ausbreitung invasiver, und zu Habitatsver?nderungen einheimischer Stechmücken, wodurch das Risiko von durch Stechmücken übertragenen Krankheiten (MBD) ansteigt. Allen Stechmücken ist gemeinsam, dass ihre Entwicklung und die Verbreitung an bestimmte Temperatur- und Niederschlagsschwellen gebunden sind. Aufgrund der relativ kurzen Lebenszyklen k?nnen Wetterver?nderungen erhebliche Auswirkungen auf die Reproduktionsrate, das Vorkommen und ?berleben von Stechmücken haben. Da das Wettergeschehen in Mitteleuropa stark von gro?skaligen Telekonnektionmustern wie der Nordatlantischen Oszillation (NAO) beeinflusst wird, soll in diesem Projekt ein Zusammenhang zwischen den Auspr?gungen dieser Telekonnektionen und der saisonalen H?ufigkeit und Verbreitung einheimischer und invasiver Arten in Deutschland hergestellt werden. Darüber hinaus sollen im Rahmen des Projekts Wetterlagen und ihre Auswirkungen auf die verschiedenen Lebenszyklusstadien von Stechmücken untersucht werden. Wenn sich Zusammenh?nge zwischen Wetterlagen und den Lebenszyklusstadien best?tigen lassen, wird das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Bek?mpfung von MBDs leisten.