DLR - Earth Observation Center - Projekte: Landoberfläche

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Anwendungen und Projekte: Landoberfläche

Die Oberfläche unseres Planeten ist ständigen Veränderungen unterworfen. Von den exogenen und endogenen geologischen Prozessen über globale Klimaschwankungen bis hin zu regionalen und lokalen Eingriffen des Menschen laufen ständig Prozesse an der Erdoberfläche ab, die signifikante Änderungen in der Beschaffenheit und Nutzbarkeit von Flächeneinheiten herbeiführen. Beispiele sind Erosion, Buschfeuer, Wüstenbildung, großflächige Rodungen und Urban Sprawl. Diese Veränderungen können mit Hilfe "fernerkundlicher" Methoden erfasst und beurteilt werden. Die Ergebnisse der Analysen werden zur Entwicklung von Informationsprodukten, automatisierter Verarbeitungsketten und Ressourcen-Managementsystemen genutzt.

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SULU

2017-2019
.Innerhalb von SULU werden Methoden entwickelt und verbessert, um eine „klimaintelligente“ (climate-smart) Landnutzungsplanung zu erreichen, die nicht nur Biodiversität und Kohlenstoffgehalt von Flächen berücksichtigt, sondern auch hydrologische Dynamiken und Treibhausgas-Einsparungspotentiale.

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PARLU

2012-2016
PARLU zielt darauf ab, ein Gleichgewicht zwischen menschlichen Aktivitäten und der Nutzung des Waldes durch die Implementierung des REDD+ Programms zu schaffen.

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CATCH-MEKONG

01.03.2017 – 31.10.2018
Das Projekt CATCH-MEKONG ist ein geowissenschaftliches Verbundprojekt, welches das Ziel hat, offene Fragen und Unsicherheiten zu den wichtigsten Umweltproblemen im vietnamesischen Mekong Delta - Salzwasserintrusion, Landnutzungswandel, Ufer-/Küstenstabilität, Meeresspiegelanstieg - vor dem Hintergrund veränderter Rahmenbedingungen im Oberlauf zu beantworten.

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CODE-DE

07/2016-06/2019
Mit der Copernicus Data and Exploitation Platform – Deutschland (CODE-DE) baut das EOC den nationalen Copernicus Zugang für die Daten aller Sentinel-Satelliten auf.

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MOVE

07/2016 – 06/2019
Das anhaltende Bevölkerungswachstum führt zu einer kontinuierlich fortschreitenden Expansion und Verdichtung von Siedlungsräumen. Diese Entwicklung kann eine Bedrohung für die Fauna darstellen, da wichtige Habitate innerhalb der Siedlungsräume verloren gehen und angrenzende Naturräume eine zunehmende anthropogene Überformung erfahren.

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ECoLaSS

01/2017 – 12/2019
Das Projekt „Evolution of Copernicus Land Services based on Sentinel data” (ECoLaSS) hat die Verbesserung existierender sowie die Entwicklung neuer Copernicus Land Monitoring Dienste zum Ziel. Die überarbeiteten bzw. neuen Produkte - etwa für die Landwirtschaft - sollen der EU und relevanten Entscheidungsträgern in Form von Prototypen zur operationellen Integration ab 2020 vorgeschlagen werden. Eine Kernkomponente bei ECoLaSS ist die Auswertung von Sentinel-Massendaten und die Überbrückung der damit verbundenen Herausforderungen bezüglich Rechner-Infrastruktur und effektiver Algorithmen und Verarbeitungsprozeduren zur Datenauswertung und Produkterstellung.

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OPUS-GMES

11/2012 - 10/2017
Ziel des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens OPUS-GMES ist die Unterstützung von Aktivitäten zur Vorbereitung und Etablierung eines Copernicus Zentrums in Deutschland. Dieses Zentrum soll einen nationalen Zugang zu Satellitendaten des europäischen Sentinel-Programms gewährleisten, Prozessierungs- und Archivierungsfunktionen bereitstellen sowie nationale und europäische Funktionen zur Versorgung von Nutzern mit Daten, Produkten und Services übernehmen.

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WASCAL - West African Science Service Center on Climate Change and Adapted Land Use

2012 - 2016
Der Klimawandel stellt insbesondere in Afrika eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar. Die ländlichen Gebiete Westafrikas stehen vor der Herausforderung, sich schnellstmöglich an den Klimawandel anzupassen und wirksame Schutzmaßnahmen gegen klimabedingte Risiken zu entwickeln.
WASCAL (West African Science Service Center on Climate Change and Adapted Land Use) ist eine internationale und interdisziplinäre, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte Forschungsinitiative, die dazu beiträgt, Mensch und Umwelt besser gegen die negativen Folgen des Klimawandels zu wappnen. Dazu werden die mit dem Klimawandel befassten Wissenschaftszweige vor Ort gestärkt, indem die vorhandene Kompetenz aus zehn westafrikanischen Ländern und Deutschland gebündelt und Wissenschaftler untereinander vernetzt werden. Darüber hinaus werden in relevanten Bereichen gezielt zusätzliche Forschungskapazitäten aufgebaut.

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COASTMAP

03/2016 – 03/2019
CoastMap beschäftigt sich mit der Entwicklung von fernerkundungsbasierten Methoden zur Unterstützung von Anlandeoperationen. Dazu sollen vor allem Hyperspektraldaten und LiDAR-Daten eingesetzt werden. Zielparameter sind die Ermittlung der Tiefe von Küstengewässern, die Gewinnung einer im Übergang Land- See nahtlosen Topographie sowie die Bestimmung und Bewertung der Bodenbedeckung (Vegetation, Böden, Gesteine) im Hinblick auf ihre Befahrbarkeit.

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MOSAIK

06/2016 – 05/2019
Das Ziel von Mosaik (Modellbasierte Stadtplanung und Anwendung im Klimawandel) ist die Entwicklung eines innovativen Stadt-klimamodells (PACE), welches in der Lage sein soll, das Stadtmikro-klima in Großstädten mit einer räumlichen Auflösung von weniger als 10m zu simulieren. Das Modell wird als benutzerfreundliches Werkzeug entwickelt, welches von Anwendern in der Stadtplanung eingesetzt werden kann.

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AGRO-DE

07/2016-06/2019
Die Landwirtschaft ist in Deutschland mit Abstand der größte Flächennutzer mit ca. 52 % der Gesamtfläche des Landes. Mit AGRO-DE wird ein offener Zugang zu landwirtschafts-bezogenen Informationsprodukten geschaffen, die Forschungseinrichtungen, Bundes- und Landesbehörden sowie Nichtregierungsorganisationen (NGO) bei ihrer Arbeit unterstützen sollen, da methodisch einheitlich hergestellte Datensätze für Deutschland breitstehen werden. Darüber hinaus sollen diese Technologien auch den Einsatz von Precision Farming Technologien stimulieren und somit u.a. klein-strukturierte Betriebe und Betriebe mit ökologischem Landbau ansprechen.

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TIMELINE

2013 -
Im Projekt TIMELINE sollen 30 Jahre NOAA-AVHRR Daten zu höherwertigen geowissenschaftlichen Produkten prozessiert werden. Dazu wird ein operationelles Prozessierungs-System aufgebaut, welches 1km - AVHRR Rohdaten von Europa und Nordafrika zu L1b-, L2- und L3-Produkten weiterprozessiert. Beispiele für solche Produkte sind der NDVI, die Oberflächentemperatur, der Schnee- oder der Wolkenbedeckungsgrad. Auf Basis dieser Datengrundlage wird es anschließend möglich sein, höherwertige Informationsprodukte zu generieren, welche im Anbetracht des globalen Wandels für geowissenschaftliche und atmosphärische Forschung eingesetzt werden können. Die generierten Produkte werden im Rahmen des Projektes der interessierten Gemeinde aus Forschung, Industrie, aber auch genereller Öffentlichkeit, zur Nutzung kostenfrei zur Verfügung gestellt.

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Global Urban Footprint GUF

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„Weltweit leben mehr als die Hälfte der Menschen in Städten mit weiterhin steigender Tendenz. Neben diesem Trend der Verstädterung schreitet zugleich die Zersiedelung der Landschaft auch im ländlichen Raum stetig voran. Um effektive Nachhaltigkeitsstrategien zu entwicklen und umzusetzen ist eine globale Erfassung und Beobachtung der Siedlungsflächen von besonderer Bedeutung. Ziel des Projektes „Global Urban Footprint (GUF)“ ist deshalb die Erstellung einer weltweiten Datenbasis, die besiedelte Flächen in einem bislang einzigartigen räumlichen Detail ausweist. Als Ergebnis der Auswertung wird die Erdoberfläche in den drei Bedeckungstypen „Siedlung“ (schwarz), „Landoberfläche“ (weiß) und „Wasser“ (grau) unterteilt und dargestellt. Diese Reduzierung macht Siedlungsmuster eindeutig sichtbar und erleichtert somit deren weitere Charakterisierung. Der GUF Datensatz soll zugleich als Ausgangspunkt für ein zukünftiges Monitoring der weltweiten Siedlungsentwicklung dienen, was unter anderem vergleichende Analysen der Siedlungsdynamik innerhalb verschiedenster Regionen der Erde ermöglicht.

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CAWa - Regional Research Network “Water in Central Asia”

2008 - 2017
Das interdisziplinäre, vom Auswärtigen Amt geförderte Projekt CAWa (Central Asian Water) befasst sich mit der Region Zentralasien, welche die Länder Kasachstan, Kirgistan, Usbekistan, Tajikistan und Turkmenistan umfasst. CAWa steht dabei für „Wasser in Zentralasien“. Ziel des Projektes ist es grenzüberschreitende Informationen zur Wasserverfügbarkeit und zur Wassernutzung bereitzustellen. Das Projekt nutzt hierzu Satellitenfernerkundung, hydrologische und klimatische Modelle, Kommunikationstechnik und integriert alle Daten und Ergebnisse des Projekts standardisiert in einem Informationssystem. Diese neuartigen Informationen sollen die zentralasiatischen Wissenschaftler und Entscheidungsträger unterstützen um Zukunftsszenarien und Strategien für ein nachhaltiges Wassermanagement abzuleiten.

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Corine Land Cover

2001 - 2016
CORINE Land Cover (CLC) beschreibt die bekannteste Datenbasis zur Landbedeckung und Landnutzung sowie deren zeitlicher Entwicklung in Europa, CLC wird häufig aber auch auf nationaler und regionaler Ebene eingesetzt. Der Datensatz wurde das erste Mal innerhalb der EU für das Referenzjahr 1990 produziert, gefolgt von Aktualisierungen für die Jahre 2000, 2006 und 2012.

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DELIGHT

2012-2016
Mit Hilfe des DELIGHT Umweltinformationssystem können quantitative Parameter des Deltas des Gelben Flusses in China visualisiert und analysiert werden, um die Entscheidungsfindung in Landnutzungsplanungen im Delta zu erleichtern. Es schafft Zugang zu Daten bzgl. der Küstenerosion und Landgewinnung, der Ausdehnung von Aquakulturen, der Veränderungen landwirtschaftlicher Nutzflächen, Urbanisierungsprozessen, der Lokation von Punkt- und Flächenquellen der Wasserverschmutzung, als auch Kennzahlen zu küstennahen Strömungsverhältnissen und Sediment- und Algengehalt des Meerwassers. Das System wurde von dem deutsch-chinesischen DELIGHT Konsortium, welches am DFD koordiniert und geleitet wurde, basierend auf Vor-Ort-Bedarfsanalysen entwickelt und an den Regierungsbezirk Dongying übergeben.

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GIONET

01/2011 - 12/2014
Ziel von GIONET (GMES Initial Operations - Network for Earth Observation Research Training) ist es ein Europäisches Kompetenzzentrum für die Ausbildung von jungen Forschern in Themen der Erdbeobachtung zu errichten, um geschultes Personal für die aufkommenden GMES Services während der GMES Initialphase (2011-2013) und darüber hinaus bereitzustellen.

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WISDOM

2007 - 2013
Das am DFD entwickelte, planungsrelevante WISDOM Informationssystem erlaubt es, Daten jeglicher Art (Fernerkundungsdaten, GIS-Daten, Sensordaten, digitale Karten, Feldkartierungen, Reports und Dokumente, Statistiken etc.) einzuspeisen und problemspezifisch abzufragen. Es schafft Zugang zu allen Projektdaten des deutsch-vietnamesischen WISDOM Projektes und leistet einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung und Etablierung eines integrierten Wasser- und Land-Informationssystems für das Mekong Delta in Vietnam.

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EnerGEO

11/2009 - 11/2013
Im Rahmen des FP7-Projekts EnerGEO soll eine Strategie erarbeitet werden, um den Einfluss die Erschließung und Nutzung von Energiequellen auf die Umwelt und die verschiedenen Ökosysteme zu abzuschätzen. Die Bewertung wird sich auf die Modellierung zusammen mit der Nutzung von Fernerkundungsdaten stützen. Die Strategie soll für eine Vielzahl von Energiequellen wie z.B. fossile Brennstoffe, Biomasse, Solarenergie und Windenergie und speziell im Rahmen von Pilotprojekten demonstriert werden.

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EO-Miners

02/2010 - 10/2013
„Earth Observation for Monitoring and Observing Environmental and Societal Impacts of Mineral Resources Exploration and Exploitation” (EO-MINERS) ist ein Forschungsprojekt geförderd durch das 7. EU Rahmenprogramm. EO-MINERS zielt auf die Entwicklung neuer und die Zusammenführung vorhandener Erdbeobachtungsmethoden, um bewährte Verfahren im Bergbau zu verbessern und den damit verbundenen ökologischen und gesellschaftlichen Fußabdruck zu verringern. Es soll die Interaktion zwischen der Rohstoffindustrie und der Gesellschaft verbessern, insbesondere im Hinblick ihrer nachhaltigen Entwicklung bei gleichzeitiger Verbesserung der gesellschaftlichen Akzeptanz.

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Geoland 2

01/2009 - 02/2013
Das FP7 Projekt Geoland2 ist eine gemeinsame Initiative der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation ESA, welches den operationellen Einsatz der GMES Land Monitoring Core Services auf lokaler, kontinentaler sowie globaler Ebene durch die Entwicklung von Core Mapping Services (CMS) und Core Information Services (CIS) vorbereitet. Im Rahmen des Land Monitoring Schwerpunkts erstellen die Core Mapping Services Basis-Geoinformationen zur Landnutzung und Landbedeckung sowie ihrer saisonalen und jährlichen Veränderungen.

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DeCOVER 2

2009 - 2011
Mit DeCOVER entstehen Geoinformationsdienste für die Aktualisierung und Erstellung raumbezogener Fach- und Planungsdaten zur Landbedeckung. In dem Verbundvorhaben werden dazu innovative und kosteneffiziente Verfahren der Fernerkundung sowie Methoden zur Überführung von Landbedeckungsinformation unterschiedlicher Datenquellen entwickelt. Ziel der DeCOVER-Dienste ist es, den Informationsbedarf der gesetzlich beauftragten Fachbehörden zu unterstützen. Das Konsortium umfasst 11 Partner in Deutschland und wird von der EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH geleitet. Das DFD ist assoziierter Partner des Projektes und unterstützt die Entwicklungen in dem Bereich Naturschutz und der Geocodierung von SAR Daten.
Projektlaufzeit:
Phase I: Januar 2006 - Juni 2008
Phase II: 2009 - 2011

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Chico

2008
Das interdisziplinäre Deutsch-Chinesische Kohlefeuer Projekt "Sino German Coal Fire Research Initiative" wird vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie (MOST) in China und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in Deutschland seit 2003 gefördert. Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung innovativer Methoden zur Detektion, Analyse und Beobachtung unterirdischer Kohleflözbrände in verschiedenen Provinzen der Volksrepublik China.

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GSE Forest Monitoring

10/2005-10/2008
GSE Forest Monitoring (GSE FM) ist ein internationales Konsortium unter der Leitung der Gesellschaft für Angewandte Fernerkundung (GAF AG), bei dem das Monitoring von Waldflächen im Mittelpunkt steht. Das DFD bietet in diesem Rahmen einen Service für das Landesamt für Natur und Umwelt in Schleswig-Holstein an. Basierend auf Satellitendaten des indischen IRS-P6 und des französischen Spot-5 wird eine Waldklassifizierung für ganz Schleswig-Holstein durchgeführt. Zudem wird die Änderung in der Waldfläche zwischen 1990 und 2005 erfasst. Für einen ausgewählten Landkreis wurden außerdem Waldtypen und natürliche Altersklassen mit Hilfe des räumlich höchstauflösenden IKONOS-Satelliten kartiert. Das Projekt ist in 2009 um drei Jahre verlängert worden.

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GSE-Land

10/2005-09/2008
GSE Land Information Service ist ein europäisches Konsortium unter der Leitung von Infoterra GmbH Deutschland. GSE-Land vereinigt die drei ESA GSE Projekte SAGE, GMES Urban Services (GUS) und CoastWatch (Landbereich) der ersten GSE Phase und bietet ein gemeinsame Produktportfolio an, welches sich in Kartierungs- und Geoinformationsdienste gliedert. GSE Land unterstützt die GMES Prioritäten "Land Cover Change in Europe" und "Environmental Stress in Europe".
Das DFD hat gemeinsam mit weiteren europäischen Partnern das Extension-Proposal GSE-Nature (Nature Protection Services) eingereicht. Vorgesehen sind satellitengestützte Dienste zur Unterstützung der FFH-Richtlinie und des Naturschutzes für das Landesamt für Natur und Umwelt in Schleswig-Holstein und das Landesumweltamt Brandenburg.
Laufzeit: Oktober 2005 – September 2007
Gefördert durch die European Space Agency

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Geoland

01/2004 - 04/2007
Geoland war ein „integrated project”, das als innerhalb des sechsten Forschungsrahmenprogrammes der EU finanziert wurde und von 2004 bis 2006 lief. Das Ziel des Geoland Konsortiums (56 Partner aus Industrie, Forschung und Nutzerorganisationen) war die Entwicklung und Demonstration einer Reihe von zuverlässigen und kosteneffizienten europäischen Geo-Informationendiensten, welche die Implementierung europäischer, nationaler und internationaler Direktiven und Vereinbarungen im Umweltbereich unterstützen sollen. Im Focus von Geoland standen umweltrelevante Fragestellungen wie Monitoring von Landnutzung und Vegetation, Wasserqualität, Naturschutz, der Kyoto-Prozess oder auch Nahrungssicherheit. Geoland umfasste 9 Teilprojekte, drei regionale und drei globale Observatorien, welche jeweils durch einen Basis Geo-Informationsdienst und ein gemeinsames Operational Szenario unterstützt wurden. Das DFD war Partner im „Observatory for Nature Protection”, welches Anwender aus dem regionalen und lokalen Sektor bei der Erfüllung der Monitoring und Berichtspflichten z.B. für die FFH-Richtlinie mit geeigneten Geo-Informationprodukten unterstützte.

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Polyzentralität deutscher Stadtregionen – Entwicklung und Erprobung eines fernerkundungsgestützten Verfahrens zur Messung der morphologischen Polyzentralität

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Die Herausbildung polyzentrischer Stadtregionen stellt eine der prägnantesten Strukturveränderungen in den vergangenen 30 Jahren dar. Die heutige Zentrenstruktur der Stadtregionen in westlichen Industriestaaten wird als komplexes, funktional arbeitsteilig organisiertes Netzwerk von Zentren und Subzentren beschrieben. Wie weit indes dieser Transformationsprozess von monozentrischen zu polyzentrischen Siedlungsstrukturen in deutschen Stadtregionen fortgeschritten ist, ist aber noch kaum systematisch erforscht.

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Riceman

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Ziel des Projektes ist das Monitoring der Reisanbaugebiete des Mekong Delta. Im Wesentlichen geht es um die Erfassung und Detektion der Anbaugebiete und –systeme (2 – 3 Anbauzyklen jährlich) als auch der Biomasseabschätzung. Basierend darauf sollen Modelle entwickelt und validiert werden, die eine Abschätzung der Erntemenge erlauben. Die dafür notwendigen Felddaten werden kontinuierlich parallel zu den Satellitenüberflügen erhoben. Die Auswertungen stützen sich im Wesentlichen auf dual-polarisierte Daten der Radarsensoren TerraSAR-X Stripmap und ASAR Alternating Polarisation Precision (APP) C-band. Weitere Informationen finden sie in der Projektbeschreibung (PDF-Datei im Downloadbereich).

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KAZUZ

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Bei KAZUZ (Fernerkundungsbasierte Technologien und Modelle für nachhaltige Wasser- und Landnutzungskonzepte in Kasachstan und Usbekistan) handelt es sich um ein Anbahnungsprojekt, das vom Internationalen Büro des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert wird. Ziel des Projektes ist es, ein interdisziplinäres und internationales Team aus kasachischen, usbekischen und deutschen Wissenschaftlern aufzubauen und in einer Testregion eine neue Projektidee für eine mögliche größere Forschungsinitiative zu entwickeln. Es stehen dabei Machbarkeitsstudien zu fernerkundlich basierten Anwendungen und Modellierungen bezüglich der Entwicklung von Ökosystemen in der Region des Balchaschsees in Vordergrund.

Abteilung: Dynamik der Landoberfläche

Projekt WISDOM (0,18 MB)

Projekt CAWa (0,11 MB)

Projekt EnerGEO (0,06 MB)

Projekt EO Miners (0,24 MB)