Klima / Klimawandel

Profilbild Ulrichs
Lebenswissenschaftliche Fakultät
Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften

Urbane Ökophysiologie

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Expertise

Prof. Ulrichs ist Experte für pflanzliche Ökophysiologie mit dem Fokus auf Pflanzen im urbanen Raum. Untersucht werden Prozesse, die das pflanzliche Wachstum bestimmen, wie beispielsweise Stressbelastungen im urbanen Umfeld. Die Schwerpunkte seiner Forschung liegen in der Analyse des Sekundärmetabolit-Haushaltes (einschl. dessen ernährungsphysiologischer Funktion), der Stoffallokation, den Konkurrenzmechanismen und der Insekt-Pflanze-Interaktionen. Prof. Ulrichs befasst sich ebenfalls mit der Qualitätssicherung in der Nahrungsmittelversorgungskette von gartenbaulichen Produkten, unter besonderer Berücksichtigung leicht verderblicher Obst- und Gemüseerzeugnisse der gemäßigten Breiten sowie tropisch/subtropischer Herkunft. Auch forscht Prof. Ulrichs im Bereich der Vermehrungstechnologie für Baumschulen. Die Erarbeitung pharmazeutischer und ernährungsspezifischer Nutzungsmöglichkeiten heimischer Gehölzarten gehört ebenfalls zu Prof. Ulrichs Expertise.

Wissenschaftliche Dienstleistungen
  • molekulare Methoden: Verschiedene, stressphysiologische Untersuchungen an Gehölzen im urbanen Bereich, selektive Merkmalsprüfungen, In-vitro-Vermehrungsverfahren, Herstellung von künstlichem Saat-/Pflanzengut
  • analytische Messmethoden: HPLC, GC/MS und PAS
  • Spurengasanalytik
Referenzen
  • Deutscher Spezialchemie-Konzern: Entwicklung nanostrukturierter Pflanzenschutzmittel
  • H. Lorberg Baumschulerzeugnisse GmbH & Co. KG: Selektion klimatoleranter Alleebäume
  • Bein GmbH: Entwicklung von elektrostatischen Applikationsverfahren für nano-strukturierte Elemente
  • Bayer Crop Science: Biosensoren für den Nachweis von Pflanzenviren
  • XEROFLOR: Entwicklung von Vegetationsträgern gegen Bodenerosion in den Alpen
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Profilbild Krutzik
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Physik

Experimentelle Physik / Optische Metrologie

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Expertise

Im Rahmen ihrer langjährigen wissenschaftlichen Tätigkeit haben sich Dr. Markus Krutzik und das Team von the.quantum.chapter in mehreren Forschungs- und Entwicklungsprojekten umfangreiche Kompetenzen in der Realisierung maßgeschneiderter Quantensensoren sowie entsprechender Subsysteme und Schlüsseltechnologien erarbeitet. Quantenoptische Sensoren inklusive optischer Uhren finden Anwendung in der hochgenauen inertialen Navigation, in der Gravi- und Gradiometrie oder für die präzise Synchronisation von Netzwerken. Sie sind daher zentral für die Navigation in einer Umgebung ohne Zugang zu GPS-Systemen, für die Geophysik, die Exploration von Bodenschätzen, die Überwachung des Klimawandels, sowie für Experimente zu fundamentalphysikalischen Fragestellungen. Im Fokus ihrer Arbeit stehen insbesondere kompakte Aufbauten für optische Spektroskopie, absolute Frequenzreferenzen, Untersuchungen ultra-kalter Atome und quantenbasierte Inertialsensoren. Hierfür wurden unter anderem Laser und optische Systeme zur Erzeugung und Manipulation von Licht sowie Software für Ansteuerung und Datenverwaltung realisiert. Die Apparaturen werden nicht nur im Labor eingesetzt, sondern anwendungsbezogen auch mobil im Feld und sogar im Weltraum; Teammitglieder haben bei den verschiedenen Einsatzszenarien mitgewirkt und den Betrieb langjährig betreut. Parallel zu Entwicklung und Betrieb von Quantensystemen aus Licht und Materie haben Dr. Krutzik und das Team in allen Phasen von Missions- und Systemdesign Expertise aufgebaut: von Missionsarchitektur und Anforderungsidentifikation über Integration und Qualifikation bis hin zu Ansteuerungskonzepten und Datenanalyse. Zusätzlich zur Humboldt-Universität zu Berlin ist Dr. Krutzik noch am Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik beschäftigt.

Wissenschaftliche Dienstleistungen
  • Methoden für Design, Entwicklung und Test von maßgeschneiderten Quantensensoren sowie entsprechender Subsysteme und Schlüsseltechnologien
  • Identifikation von kritischen Technologien und Aufbau von Prototypen
  • Workshops und Seminare
Auszeichnungen/Preise (transferrelvant)

Top 40 unter 40 des Wirtschaftsmagazin Capital

NASA Group Achievement Award

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Profilbild Hostert
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Geographisches Institut

Geomatik

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Expertise

Prof. Hostert forscht an modernen Verfahren der digitalen Satellitenbildauswertung. Im Fokus stehen dabei Fragen des globalen Wandels, insbesondere der Landbedeckung und Landnutzung. Um Veränderungen auf der Erdoberfläche zu analysieren bedient er sich Methoden des maschinellen Lernens, Big Data, Zeitreihenanalysen, hyperspektralen und multisensorischen Konzepten sowie Multiskalaranalysen. Ein besonderer methodischer Fokus ist die hyperspektrale Bildverarbeitung und abbildende Spektroskopie, die vor allem in der Arbeit für das Environmental Mapping and Analysis Program (EnMAP) zum Einsatz kommt. Anwendung findet Prof. Hosterts Forschung bei Auswertungen zu REDD+, Kartierung und Monitoring von Agrarflächen und Forstland, sowie zu Fragen der Landnutzungsintensivierung oder des Stadtwachstums. Regionale Expertise besteht in Südamerika (insbes. Brasilien: Amazonien / Cerrado), Südostasien (Indonesien, Laos, Vietnam), China und Europa (einschl. Osteuropa und der europäische Teil Russlands, sowie im mediterranen Raum).

Wissenschaftliche Dienstleistungen
  • Zwei ASD Labore und Feld Spektrometer (350-2500nm)
  • Zwei LAI-Meter (Leaf Area Index Analyse)
  • SPAD Chlorophyll-Meter
Referenzen
  • Für das BMWi-geförderte EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program): Vorbereitung von Satellitenmission durch ein Analysetool basierend auf IDL, R und Python
  • Vorsitzender des Aufsichtsrates der alta4 Geoinformatik AG, Trier (2007-2011)
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Profilbild Schwalbe
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Chemie

Metallorganische Chemie und Photokatalyse

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Expertise

Dr. Schwalbe untersucht mit seiner Arbeitsgruppe die Aktivierung kleiner Moleküle an Metallkomplexen. Dabei stehen zum einen elektrokatalytische und zum anderen photokatalytische Untersuchungen im Vordergrund. Mit Hilfe erneuerbarer Energien, bevorzugt die direkte Nutzung von Sonnenlicht, sollen formal unreaktive Moleküle wie CO2, O2 oder H2O energieeffizient in Wertprodukte umgewandelt werden. Die Synthese der Metallkomplexe steht zwar im Vordergrund, aber nach der umfassenden chemischen, strukturellen und physikalischen Charakterisierung der Verbindungen werden insbesondere deren katalytische Eigenschaften untersucht. Ein Schwerpunkt seiner Arbeit liegt in der lichtgetriebenen Reduktion von CO2 zu CO oder HCO2H, wobei er den Einfluss verschiedener Parameter (wie z. B. den Wassergehalt des Lösungsmittels, der verwendete Photosensibilisator oder der Anregungswellenlänge) auf die Produktselektivität untersucht. Weiterhin wird die Entwicklung von Katalysatoren für die homogene sowie heterogene Wasseroxidation bzw. Sauerstoffreduktion verfolgt. Hierzu betrachtet Dr. Schwalbe einerseits die Fixierung von molekularen Systemen an Elektrodenoberflächen, andererseits die direkte Einbindung von monomeren Baueinheiten in polymere Netzwerke. Mit seiner Forschung trägt er zur Herstellung vielversprechender Katalysatorsysteme (und Farbstoffe) bei, welche dann z.B. in Brennstoffzellen oder Photoreaktoren eingesetzt werden können.

Wissenschaftliche Dienstleistungen
  • Geräte zur Charakterisierung von organischen und metallorganischen Verbindungen (u.a. NMR-Spektrometer, Maldi- und ESI-Massenspektrometer, UV/Vis- und Fluoreszenz-­Spektroskopie, Gaschromatographie und Röntgenkristallstrukturanalyse)
  • Techniken und Ausstattung für Arbeiten unter inerten Bedingungen (z.B. „Glovebox“-Technik)
  • Grundausstattung zur Bestimmung elektrochemischer Eigenschaften von molekularen Systemen
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Profilbild Schneider
© Falk Weiß
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Geographisches Institut

Klimageographie

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Expertise

Das Team von Christoph Schneider beschäftigt sich mit den Auswirkungen von Klima und Klimawandel im Bereich der Stadtklimatologie und im Bereich der Kryosphäre (alles was mit Schnee und Eis verbunden ist). Seine Expertise umfasst das Downscaling von meteorologischen bzw. klimatischen Daten für Anwendungen in hoher räumlicher Auflösung, z.B. in der Stadt- und Bauplanung, und auch für die Analyse potentieller Auswirkungen von Klimawandel auf der Ebene von Stadtteilen oder Städten. Ebenso finden solche numerischen und empirisch-statistischen Verfahren Anwendung in der Projektion zukünftiger Wasserressourcen in vergletscherten Wassereinzugsgebieten in Hochgebirgen weltweit. Daraus ergeben sich auch Anwendungen bezüglich der zukünftigen Ausprägung der Schneeverhältnisse in Gebirgen, was besonders für Fragestellungen zu den Aussichten für den Wintersporttourismus von Bedeutung ist. In beiden Arbeitsfeldern, der Stadtklimatologie und der Kryosphärenforschung, werden neben theoretischen Ansätzen der Modellierung und des Downscalings, so wie oben ausgeführt, auch Messverfahren und Datenerfassung für relevante atmosphärische Größen für die Erarbeitung von Expertisen durchgeführt.

Wissenschaftliche Dienstleistungen
  • Automatische Wetterstationen
  • Turbulenzmessstationen
  • Erfassung von Feinstaub und Ultrafeinstaub
  • mobile Sensortechnik für meteorologische Parameter
Referenzen
  • Potential- und Machbarkeitsstudie für großskalige Solarenergieerzeugung im Auftrag einer großen deutschen Solarfirma für die Iberische Halbinsel und Nordafrika
  • Studie zur Projektion der Auswirkungen des Klimawandels auf den Wintersport in deutschen Mittelgebirgen als Studie für den Deutschen Skiverband und als BMBF-Projekt
  • Stadtklimaanalysen für Bauvorhaben im Auftrag der Stadt Aachen
  • Klimawandelanpassungkonzepte für Städte in Nordrheinwestfalen
  • Kommunikationskonzept für das Umweltbundesamt (UBA) „Messung von Luftschadstoffen mit einfachen Sensoren: Bestimmung und Kommunikation von Möglichkeiten und Grenzen“
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Profilbild Schmidt
Lebenswissenschaftliche Fakultät
Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften

Biosystemtechnik

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Expertise

Die Biosystemtechnik arbeitet an der Schnittstelle zwischen Ingenieurwissenschaften und biologischen Produktionsprozessen. Prof. Schmidt und seine Arbeitsgruppe entwickeln ingenieurtechnische Lösungen für eine nachhaltige Produktion von pflanzlichen Agrarprodukten und Technologien für eine sichere und saubere Umwelt. Es entstehen Innovationen im Pflanzenbau in Gewächshäusern, Freiland und anderen intensiven Pflanzenproduktionssystemen. Im Fokus liegen alternative Energieversorgungskonzepte (Niedrigenergiegewächshäuser) und geschlossene Stoffkreisläufe für den intensiven Pflanzenbau (Wasserhygiene, Sensorik und Algorithmen für die vollautomatische Nährlösungsversorgung von Pflanzen in geschlossenen Kreisläufen). Zentrale Arbeitsschwerpunkte sind die Sensorentwicklung bei der Gasanalytik und Klimamesstechnik sowie die Entwicklung von Software für die Entscheidungsunterstützung in Automationssystemen. Es werden energetische Bewertungen von Produktionsanlagen oder Teilsystemen vorgenommen und Prozessanalysen erstellt.

Wissenschaftliche Dienstleistungen
  • Versuchsgewächshäuser mit Energie- und Stoffstromanalytik, CO2-Anreicherung, Kunstlicht und Fogsystemen
  • Pflanzenmonitore für die Dauermessung von Fotosynthese, Transpiration, Gewebetemperaturen, Stomataleitwerten, Klimamesstechnik, Gasanalytik (CO2, Ethylen), Bodenfeuchtesensoren
  • Frei programmierbares Automatisierungssystem für die Klima- und Prozesssteuerung in Gewächshäusern
Referenzen
  • G.F. Schreinzer Positronik, Steinbeis GmbH & Co. KG: Entwicklung eines Automatisierungssystems für Gewächshäuser auf der Basis von Messinformationen von Pflanzen (Phytocontrol)
  • Steinbeis GmbH & Co. KG: Nationales Verbundprojekt „Zukunftsinitiative Niederigenergiegewächshaus“ (ZINEG)
  • Pronova Analysentechnik GmbH & Co. KG: Entwicklung ionenselektiver Sensoren zur kontinuierlichen Erfassung von Ionenanteilen in zirkulierenden Nährlösungsversorgungssystemen; Entwicklung eines Messgerätes zur Analyse phytometrischer Reaktionen an Pflanzen
  • newtec Umwelt­technik GmbH: Entwicklung eines rezirkulierenden Bewässerungssystems mit vermindertem phytosanitärem Risiko in Gewächshäusern
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Profilbild Härdle
Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät

Ladislaus von Bortkiewicz Professor für Statistik

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Expertise

Prof. Härdles Forschungsfokus liegt auf quantitativer Finanzwissenschaft, insb. auf multivariaten Verfahren im Finanzwesen, sowie auf Verfahren zur Dimensionsreduzierung und computerbasierter Statistik. Prof. Härdle ist Mitgründer des Blockchain Research Center (BRC). Das BRC dient als Plattform für Akademiker und Industriepraktiker für wissenschaftliche Diskussionen und Kooperationen. Als Leiter des Sonderforschungsbereichs für Ökonomisches Risiko (SFB 649) und dem interdisziplinären Center for Applied Statistics and Economics (C.A.S.E.) beschäftigt er sich vor allem mit der Untersuchung von ebensolchen Risiken in einem globalen Kontext. Durch Prof. Härdles Forschung soll die Bewertung solcher Risiken erleichtert und Unsicherheiten bei Entscheidungsfindungen von volkswirtschaftlichen Akteuren vermindert werden. Er ist Gastprofessor am Wang Yanan Institute for Studies in Economics (WISE) der Xiamen Universität, China, und Leiter der International Research Training Group „High Dimensional Non Stationary Time Series“ (ITRG 1792). Ausgezeichnet wurde er u.a. 2012 mit dem „Multa Scripsit Award“ der Fachzeitschrift „Econometric Theory“.

Google Scholar

Wissenschaftliche Dienstleistungen
  • Crypto Currency Valuation
  • Quantlets
  • Multivariate statistische Analyse (Faktoranalyse, Clusteranalyse etc.)
  • Portfolio Optimierung
  • Risikomanagement (Financial Risk Meter)
  • Hedgegeschäft
  • Preisfestsetzung von Derivaten
  • funktionelle Datenanalyse
  • nicht- und semiparametrische Verfahren
  • Informationsvisualisierung (VizTech)
Referenzen
  • Fortlaufende Kooperationen mit führenden, internationalen Finanzinstituten und Vortragstätigkeit für selbige
  • Liquiditätsvorhersagen für Bitcoin (Bitwala)
  • Sentimentanalysen für den Cryptomarkt (Augmento)
  • Financial Risk Meter (Firamis)
  • Center for Applied Statistics and Economics (C.A.S.E.): Interdisziplinäres Zentrum, um die immer komplexer werdenden Probleme im Feld der Ökonomie und den angrenzenden Bereichen mit Fachwissen, quantitativen Methoden und unter Verwendung moderner Computertechniken zu untersuchen und Lösungswege zu entwickeln. Zu den erforschten Themen gehören z.B. Wetterrisiken, alternde Gesellschaften, Kriminalität oder Immobilienmärkte.
  • Sonderforschungsbereich für Ökonomisches Risiko (SFB 649): Transdisziplinäres Forschungszentrum in dem sich Experten aus den Bereichen Ökonomie, Mathematik und Statistik zusammenfinden, um ökonomische Risiken und die dazugehörigen Faktoren zu untersuchen. Forschende haben so eine Plattform ihre Ergebnisse auch international zu diskutieren und neue Kooperationen anzustreben.
Weiterbildung
  • Machine Learning in FinTech (Risk Management Institute, Singapore)
  • Smart Data Analytics (Bundesbank)
  • Ultra High Dimensional Time Series (Bundesbank)
  • SupTech und RegTech Workshops
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