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The global population is growing and the demand for food and energy is steadily increasing. Coastal space all over the world becomes increasingly limited and near-shore resources are often already heavily exploited. The use of offshore regions may provide new opportunities, but also involves major challenges such as the development of designs and technologies suitable for offshore condition. The floating TROPOS ‘Green & Blue’ modular multi-use platform concept introduced in this chapter is especially designed for offshore conditions and provides solutions for the problems and obstacles involved in “moving offshore”. The Green & Blue platform concept integrates fish and algae aquaculture with a wind farm. The floating multi-use approach allows for platform operation in deep waters and the promotion of synergies such as joint logistics, shared infrastructure and services, thereby making the use of offshore resources viable and profitable.

Extremereignisse zeigen am augenfälligsten, wie verletzlich Deutschland gegenüber dem Klima und seinen Veränderungen ist. Betrachtet man Extremereignisse genauer, verursachten in den vergangenen 20 Jahren Hochwasser die größten Schäden (Ernst Rauch, Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft, persönliche Mitteilung). In der Wissenschaft herrscht Einigkeit darüber, dass sich der zukünftige globale Wasserkreislauf durch steigende atmosphärische Treibhausgaskonzentrationen verändern wird (Kirtman et al. 2013). Doch selbst bei der vergleichsweise guten Datenlage für Deutschland ist es unsicher, ob sich die Auftrittsrate – die Anzahl an Ereignissen pro Jahr – von Hochwasser verändert (Trend), wie stark eventuell vorliegende Trends sind und wie stark der Klimawandel ursächlich einwirkt. Diese Zuschreibung der Ursachen wird als Attribution bezeichnet. Gleichzeitig bilden diese Informationen eine wichtige Grundlage für Entscheidungsträger, die über Mitigations- und Anpassungsstrategien befinden. Die damit verbundenen Unsicherheiten müssen daher möglichst transparent kommuniziert werden, um einen Umgang damit zu ermöglichen. Ihre Quellen und Ausmaße werden im Folgenden am Beispiel der Elbehochwasser ausführlich illustriert. Für die Elbe ist der Wissensstand aufgrund der guten Datenqualität und umfangreicher wissenschaftlicher Untersuchungen relativ hoch. Für andere Flüsse (▶ Kap. 10) und andere Ereignistypen sind die Unsicherheiten zum Teil wesentlich größer.

Microplastics in aquatic ecosystems and especially in the marine environment represent a pollution of increasing scientific and societal concern, thus, meanwhile a substantial number of studies on microplastics exist. Although first steps towards a standardisation of methodologies used for the detection and identification of microplastics in environmental samples are made, the comparability of data on microplastics is currently hampered by a huge variety of different methodologies which result in the generation of data of extremely different quality and resolution. This chapter reviews the methodology presently used for assessing the concentration of microplastics in the marine environment with focus on the most convenient techniques and approaches. After an overview of non-selective sampling approaches, sample processing and treatment in the laboratory, the reader is introduced to the currently applied techniques for the identification and quantification of microplastics. The subsequent case study on microplastics in sediment samples from the North Sea measured with focal plane array (FPA)-based micro-Fourier transform infrared (micro-FTIR) spectroscopy shows that only 1.4 % of the particles visually resembling microplastics were of synthetic polymer origin. This finding emphasizes the importance of verifying the synthetic polymer origin of potential microplastics. Thus, a burning issue concerning current microplastic research is the generation of standards that allow for the assessment of reliable data on concentrations of microscopic plastic particles and the involved polymers with analytical laboratory techniques such as micro-FTIR or micro-Raman spectroscopy.