Mit dem vorliegenden Forschungsvorhaben sollen die Schadensgrenzen mineralischer Dichtungen in einer als Simulator arbeitenden Grossversuchsanlage im Massstab 1:1 im Hinblick auf die Rissesicherheit bei ungleichmaessigen und raeumlichen Verzerrungen sowie auf die Selbstheilung von mineralischen Dichtungen untersucht werden. Dabei werden verschiedenartige Erdstoffe und mit kuenstlichen Baustoffen verbesserte Erdstoffe untersucht. Mit dem Ergebnis der Untersuchungen wird es moeglich sein, Basis- und Oberflaechenabdichtungen praxisgerecht zu dimensionieren.
Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, theoretische Ansätze, Prinzipien und Verfahren zur Prognose und Beurteilung der Korrosionsgefährdung von Bewehrung in Rissbereichen und Verbundebenen von Wasserbauwerken sowie zur vorsorgenden bzw. nachträglichen Sicherstellung des Korrosionsschutzes der Bewehrung zu erarbeiten. Aufgabenstellung und Ziel In den letzten Jahren wurden Korrosionsprozesse an gerissenen Stahlbetonbauteilen im Unterwasserbereich mit Süßwasserbeaufschlagung detektiert, die hier aufgrund der gegebenen Randbedingungen (Sauerstoffmangel) bisher für eher nicht möglich gehalten worden sind. Als Ursache gilt eine Depassivierung der Bewehrung aufgrund des Auslaugens des Betons (Calciumhydroxid) durch die intensive Durchströmung der Risse mit Wasser und die anschließende Ausbildung des kathodischen Teilprozesses an entfernten, gut belüfteten Bauwerksstellen (Oberwasserbereich). Bei Bauwerken im Küstenbereich stellt sich die Frage, ob angesichts ihrer Bauweise mit fein verteilten Rissen grundsätzlich eine zusätzliche Schutzmaßnahme hinsichtlich der chloridinduzierten Bewehrungskorrosion notwendig ist. Die deutsche Normung (DIN EN 1992-1-1/NA (2015)) sieht vor, bei befahrenen Verkehrsflächen (wie z. B. Parkdecks) mit Chloridbeaufschlagung (Expositionsklasse XD3) besondere Vorkehrungen zu treffen, wie beispielsweise das Anbringen einer rissüberbrückenden Beschichtung, Abdichtung oder eine rissvermeidende Bauweise. Das heißt, dass eine ausreichende Dauerhaftigkeit durch die Betonzusammensetzung und Betondeckung in diesem Fall nicht gegeben ist. Die beschriebene Korrosionsproblematik ist in vergleichbarer Form auch für verkehrswasserbautypische Instandsetzungsmaßnahmen an Schleusen und Wehranlagen von Relevanz (Korrosionsschutz der Verankerungselemente zwischen Betonvorsatzschale und Altbeton). Vor diesem Hintergrund sind die grundsätzlichen Möglichkeiten und Grenzen der Stahlbetonbauweise bei Verkehrswasserbauwerken in Bezug auf Rissbildung und Bewehrungskorrosion kritisch zu hinterfragen. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, theoretische Ansätze, Prinzipien und Verfahren zur Prognose und Beurteilung der Korrosionsgefährdung von Bewehrungen in Rissen und Verbundebenen von Wasserbauwerken sowie zur vorsorgenden bzw. nachträglichen Sicherstellung des Korrosionsschutzes der Bewehrungen zu erarbeiten. Die Umsetzung der erzielten Ergebnisse erfolgt mit der Erstellung eines Leitfadens für die Phasen: - Planung von Neubau- und Instandsetzungsmaßnahmen, - Beurteilung bestehender Bauwerke (Zustandsprognose), - Wiederherstellung des Korrosionsschutzes der Bewehrungen. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Hinsichtlich neuer und bestehender Wasserbauwerke ist die Frage zu beantworten, inwieweit in bislang als vermeintlich unkritisch angesehenen Bauwerksbereichen standsicherheitsrelevante Korrosionsprozesse auftreten können bzw. gegebenenfalls bereits aufgetreten sind. Im Hinblick auf neu zu errichtende bzw. instand zu setzende Verkehrswasserbauwerke sind bislang als bewährt erachtete Bauweisen kritisch zu hinterfragen. Untersuchungsmethoden Es werden theoretische Grundlagen für die Korrosionsgefährdung von Bewehrungen in Rissen bzw. Verbundebenen in Abhängigkeit unterschiedlicher wasserbauspezifischer Bauwerkssituationen unter besonderer Berücksichtigung der Phasen „Depassivierung“ und „Verlauf des Korrosionsprozesses nach erfolgter Depassivierung“ erarbeitet, welche durch Laborversuche und Bauwerksuntersuchungen verifiziert werden. Die Entwicklung konzeptioneller bzw. planerischer Ansätze zur Vermeidung korrosionskritischer Situationen bei künftigen Neubau- und Instandsetzungsmaßnahmen wird angestrebt.
In den ZTV E-StB werden die RC-Baustoffe und industriellen Nebenprodukte nur insoweit behandelt, als sie mit natürlichen mineralischen Baustoffen vergleichbar sind. Sofern sie nicht vergleichbar sind, werden gesonderte Untersuchungen erforderlich, die jedoch nicht weiter beschrieben sind. Die Übertragbarkeit der Einbau- und Verdichtungsanforderungen für Boden und Fels ist nicht in jedem Fall gegeben. Da die Palette der vorgenannten Stoffe sehr groß ist, soll im Sinne einer Datensammlung geklärt werden, in welchem Umfang die verschiedenen Stoffe bisher überhaupt bei Erdbauten zur Anwendung gekommen sind, wobei nach den verschiedenen Bauwerkstypen wie Verkehrsdämmen, Hinterfüllungen, Sickeranlagen, Abdichtungen, Bodenverbesserungen, Lärmschutzwällen u. a. zu unterscheiden sein wird (Region Süd). Weiterhin soll geklärt werden, welche Anforderungen in der Praxis an die diversen RC-Baustoffe und industriellen Nebenprodukte bei verschiedenen Bauprojekten gestellt wurden, wie Art und Umfang der Eignungsprüfungen der Baustoffe festgelegt wurden und welche Prüfverfahren bei der Qualitätssicherung in-situ zum Einsatz kamen. Die diesbezüglichen Erfahrungen sind zusammenzutragen und auszuwerten.
In diesem Arbeitspaket soll ein spezifisches Bohrlochmesssystem entwickelt werden, mit welchem der Erfolg des DEEP MTD Verfahrens in der Tiefbohrung Mauerstetten gemessen werden soll, welches aber auch in anderen geothermischen Explorationsbohrungen eingesetzt werden kann. Die Solexperts GmbH wird zusammen mit der Solexperts AG im Unterauftrag dieses Bohrlochmesssystem für hydraulische In-Situ Versuche entwickeln, herstellen und testen. Die Messergebnisse in der Bohrung dienen als Grundlage der weiteren Verbesserung des MTD Verfahrens und liefern einen wertvollen Beitrag für das hydrogeologische Modell. Die Entwicklung umfasst eine elektrische downhole Steuerung (EHVU), downhole Ventile (SIT), eine Datenübertragung und Telemetrie, sowie ein System für die abschnittsweise Abdichtung von Bohrlochabschnitten (Doppelpackereinheit). Das System muss die Randbedingungen der etwa 4000 m tiefen Bohrung in Mauerstetten erfüllen (ca. 125 Grad C). Die unterbeauftragte Solexperts AG besitzt schon eine Systemdesignstudie (Bearbeitungszeit von ca. 1.5 Jahre) welches sie im Falle einer Förderung kostenneutral in das Projekt einbringen wird. Diese Studie umfasst das Gesamtsystem (kleinere Anpassungen sind pendent) und ein Grobdesign für die EHVU. Die zur Versuchsdurchführung nötige Mess- und Steuereinheit (EHVU) und der dazugehörende Downhole-Ventilblock (SIT) bilden das innovative Herzstück des Messsystems und befinden sich über der Doppelpackereinheit. Die EHVU und das SIT müssen noch entwickelt werden (Aufgabe Solexperts GmbH). Die Solexperts AG entwickelt das Gesamtsystem und baut den Protottyp. Die einzelnen Komponenten, sowie den Prototyp des Gesamtsystems wird die Solexperts GmbH im Autoklav in Bochum unter realistischen in-Situ Randbedingungen testen. Die Feldarbeit in Mauerstetten wird von beiden Firmen gemeinsam durchgeführt werden.
Das Forschungsvorhaben untersucht auf der einen Seite die Auswirkungen der Wassereinspritzung auf das Betriebsverhalten eines Radialverdichters. Die Wassereinspritzung in Axialverdichtern von Gasturbinen ist eine gängige Praxis, um die Leistungsfähigkeit der Turbine zu verbessern. Um dieses Potenzial auch in Radialverdichtern zu nutzen, sind weitere Forschungsarbeiten im Bereich der Flüssigkeitseinspritzung notwendig. Die Radialverdichter werden hauptsächlich in der Prozessindustrie eingesetzt. Ziel dieses Projektes ist es die Berechnung und Einflüsse der Wassereinspritzung auf das Betriebskennfeld eines Radialverdichters zu untersuchen. Im Projekt (FKZ: 03EE5035B) wurde ein Radialverdichter mit Wassereinspritzung aufgebaut und Kennfelder mit und ohne Wassereinspritzung vermessen. Unklar ist das Potenzial der Wassereinspritzung, welches durch den Ort der Verdunstung bestimmt wird, welches hier adressiert werden soll. Im zweiten Thema wird die Abdichtung der Wellenenden, die verhindert, dass das Prozessfluid aus der Maschine in die Atmosphäre entweicht. Die Forschung an berührungslosen Gleitringdichtungen mit Trockengasschmierung DGS (Dry Gas Seals), wird aufgrund des geringen und kontrollierbaren Leckagestroms, des berührungslosen Betriebs und der Eignung für die Hochdruckumgebung, als Dichtungslösung eingesetzt. Im Projekt (FKZ: 03EE5041H) wurden die Prognosemodelle zur Berechnung des Dichtspaltes entwickelt und in ein digitales Zwillingsmodell implementiert. Die gesamte Architektur des digitalen Zwillings basierend auf einer Open Source IoT-Plattform. Im neuen Projekt wird das Gesamtkonzept auf eine reale Maschine übertragen. Die messbaren und nicht messbaren Prozessgrößen der realen Anlage und ihre logischen Zusammenhänge werden mit Hilfe von maschinellem Lernen und physikbasierten Modellen analysiert. Die Ergebnisse werden zur Leistungsoptimierung von Radialverdichtern in der Prozessindustrie genutzt.
Die Kapillarsperre ist eine alternative Dichtung zur Abschirmung von Altlasten und Abfalldeponien. Niederschlagseintrag wird minimiert zum einen durch stark evapotranspirierenden Bewuchs, wie z.B. Nadelwald, zum anderen durch die Wasserableitung in einer geneigten Feinsandschicht ueber einem Grobsand. Es wurden Versuche an einer neigbaren Kipprinne durchgefuehrt.
Die Resilienz natürlicher Populationen gegen Umweltveränderungen wird von der Menge schädlicher Mutationen in der Population, d.h. ihrer Mutationslast bestimmt. Deren Fitnesseffekt hängt vom Selektionsdruck und der Populationsgröße ab, welche beide in Raum und Zeit veränderlich sind. Auswirkungen dieser Dynamik auf die Mutationslast sind wenig erforscht, was unser Verständnis der Gefährdung von Arten durch Umweltveränderungen behindert. Drastische Reduzierungen der Populationsgröße führen zu Inzucht, was die Mutationslast stärker exponiert und selektiv wirksam macht. Dies verursacht eine Fitness-Reduktion betroffener Individuen, ermöglicht aber auch eine Entfernung schädlicher Mutationen durch Purging, was die Mutationslast langfristig verringern kann. Folglich hat Übernutzung in der Vergangenheit die Mutationslast vieler Arten beeinflusst, vor allem in der Antarktis, wo Robben- und Walfang große ökologische Auswirkungen hatten. In meinem Projekt plane ich durch Genomsequenzierung räumliche und zeitliche Dynamiken der Mutationslast in Antarktischen Pelzrobben zu erforschen. Dabei verfolge ich drei komplementäre Ziele. Erstens werde ich räumliche Dynamiken der Mutationslast durch den Vergleich von sechs Populationen mit unterschiedlicher effektiver Populationsgröße und Geschichte untersuchen. Erkenntnisse zur Mutationslast dieser Populationen liefern Aufschluss über deren Gefährdung durch Umweltveränderungen. Zweitens werde ich Langzeit-Dynamiken der Mutationslast durch eine Quantifizierung von Purging zu verschiedenen Zeitpunkten der Populationsgeschichte analysieren. Ein Vergleich von Regionen innerhalb des Genoms welche vor, während und nach dem durch Robbenjagd verursachten Flaschenhals von Inzucht betroffen waren, wird über das genetische Erbe dieses Eingriffes aufklären. Schließlich werde ich kurzfristige Dynamiken der Mutationslast untersuchen, indem ich den Umwelteinfluss auf die Mutationslast einer rückläufigen Population in Südgeorgien analysieren werde. Dort hat sich der Selektionsdruck auf die Robben durch den von Erwärmung getriebenen Rückgang des Antarktischen Krills erhöht. Eine einzigartige, vier Jahrzehnte umfassende Langzeitstudie erlaubt hier die Erforschung des Zusammenhangs der Mutationslast und dem Fitnessmerkmal „Rekrutierungs-Erfolg“. Dies kann zeigen, ob aktuelle Umweltveränderungen die Mutationslast durch Purging verringern, was für die Beständigkeit der Populationen relevant ist. Mein Projekt kombiniert hochauflösende genomische Verfahren mit einem herausragenden Untersuchungssystem und verspricht neue Erkenntnisse zur Beständigkeit eines antarktischen Prädatoren. Diese sind essentiell für das Verständnis der Resilienz des Ökosystems des Südpolarmeeres. Durch die Einführung moderner genomischer Methoden in ein polares Modellsystem werde ich zum SPP beitragen können, zudem werde ich mich durch Kollaborationen und das Ausrichten eines Workshops zu reproduzierbarem coding in die breitere SPP-Gemeinschaft integrieren.
Im Rahmen des Hochwasserschutzkonzeptes Nr. 5 (Verbesserung des Hochwasserschutzniveaus im Müglitztal) beabsichtigt der Betrieb Oberes Elbtal der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen die Errichtung eines ökologisch durchgängigen Hochwasserrückhaltebeckens (HRB). Im Osterzgebirge, ungefähr 5,0 km südlich der Ortslage Glashütte, wird dazu ein begrünter Steinschüttdamm mit Asphaltkerndichtung geplant, welcher die Biela im Hochwasserfall noch oberhalb der Mündung in die Müglitz stauen soll. Im Modellversuch sollen zwei Anlagenteile auf ihre hydraulische Leistungs- und Funktionsfähigkeit getestet werden, der Gewässerdurchlass sowie die Hochwasserentlastungsanlage (HWE). Zur Durchleitung der Biela dient ein (b x h) 4,0 x 4,5 m, mit natürlichem Sohlsubstrat versehener Durchlass, der im Hochwasserfall verschlossen werden kann. Während eines Hochwasserereignisses wird stattdessen das Wasser über eine Bypassleitung mit integrierter Gegenstromtoskammer in Dammmitte abgeführt und über ein Wehr wieder in den Gewässerdurchlass eingeleitet. Der Abfluss der Bypassleitung wird über zwei parallel angeordnete Betriebsschützen geregelt. Im Modellversuch (Teilmodell 1) wird die im Damminneren angeordnete Gegenstromtoskammer im Maßstab 1:12 nachgebildet, untersucht und optimiert. Das Teilmodell 2 ist eine im Maßstab 1:20 verkleinerte Nachbildung der geplanten HWE, einer einseitig angeströmten Hangseitenentlastung, bestehend aus dem Einlaufbauwerk, der Sammel-, Übergangs- und Schussrinne, dem räumlichen Tosbecken sowie dem Unterwasserbereich.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 976 |
| Land | 72 |
| Wissenschaft | 7 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 873 |
| Gesetzestext | 1 |
| Hochwertiger Datensatz | 3 |
| Text | 135 |
| Umweltprüfung | 17 |
| unbekannt | 25 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 155 |
| offen | 892 |
| unbekannt | 7 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 979 |
| Englisch | 111 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 3 |
| Bild | 5 |
| Dokument | 88 |
| Keine | 656 |
| Multimedia | 1 |
| Webdienst | 4 |
| Webseite | 321 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 779 |
| Lebewesen und Lebensräume | 735 |
| Luft | 522 |
| Mensch und Umwelt | 1054 |
| Wasser | 587 |
| Weitere | 990 |