Das Projekt "Teilprojekt C 01: Methodik zur Bewertung der Recyclinggerechtheit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich 11 Maschinenbau und Produktionstechnik, Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb durchgeführt. Recyclinggerechtes Konstruieren ist darauf zu richten, Ressourcen in Produkt- und Materialkreislaeufen zurueckzugewinnen. Mit Hilfe der Bewertung der Recyclinggerechtheit kann ermittelt werden, welche Komponenten verwendet oder verwertet werden koennen oder beseitigt werden muessen . Jedes Produkt laesst sich auf verschiedene Art und Weise demontieren. Durch Eingabe von Vorrangbeziehungen lassen sich diese Alternativen aus dem CAD-Produktmodell ermitteln und in einem And/Or-Graphen abbilden. Ein entwickelter Algorithmus ordnet jedem entstehenden Demontagezustand moegliche Recyclingprozesse zu. Dem Konstrukteur stehen ueber eine einheitliche Prozessbeschreibung vergleichbare Informationen zur Verfuegung. Produktmodell und Prozessinformationen wurden in einer Datenbank miteinander verknuepft. Ein Bewertungsalgorithmus ermittelt aus der Aufwand- und Erloessituation aller Recyclingalternativen einen guenstigen Rueckgewinnungsplan. Das analysierte Zielsystem des Konstrukteurs enthaelt nicht nur monetaere Ziele. Mit Hilfe der Nutzentheorie kann die Zielhierachie des Konstrukteurs repraesentiert werden. Damit wird eine mehrdimensionale quantitative Bewertung moeglich, die Schwachstellen in der Konstruktion aufdecken kann. Bisher wird versucht, durch konstruktive Massnahmen den Aufwand fuer die Rueckgewinnung zu verringern. Darueber hinaus ist eine erneute Nutzung zu foerdern. Konstruktion und Produktion muessen gebrauchte Komponenten beruecksichtigen. Herausforderungen stellen dabei unterschiedliche Abnutzungen von Komponenten und zeitliche Aenderungen von Nutzeranforderungen dar. Ziel ist es, durch modulare und robuste Produktkonzepte zusaetzliche Nutzenpotentiale fuer gebrauchte Produkte und Komponenten zu erschliessen. Durch Variation von Produktparametern und Zielsystem werden Bewertungsreihen aufgestellt. Hierbei werden Komponenten identifiziert, die sich relativ robust gegenueber veraenderlichen Rahmenbedingungen verhalten. Parallel soll eine Vorgehensweise entwickelt werden, mit der potentielle Produktverbesserungen identifiziert und umgesetzt werden koennen. Hierfuer sollen Verknuepfungen zwischen den Komponenten von Produkten untersucht werden. Hierunter fallen nicht nur Verbindungen oder Anschlussmasse zwischen Komponenten, sondern auch funktionale Abhaengigkeiten, die nicht nur zwischen benachbarten Komponenten sondern sogar zu anderen im Gebrauchszusammenhang stehenden Produkten bestehen koennen.
Das Projekt "Teilvorhaben: FhG Dresden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik durchgeführt. Gesamtziel ist die Entwicklung und Umsetzung eines völlig neuartigen Batteriekonzeptes, der die Vorteile der bisherigen Natrium-Schwefel-Hochtemperaturbatterien (z.B. Kosten und Verfügbarkeit) mit der Performance moderner Lithium-Ionen-Batterien, jedoch auf Na-Ionenbasis, im Niedertemperaturbereich verknüpft. Dazu müssen neue Elektroden- bzw. Separatormaterialien entwickelt und bezüglich ihrer Interaktion und Degradationsstabilität in verschiedenen neuartigen Elektrolyten untersucht werden. Darüber hinaus werden geeignete Verfahren der Werkstoffherstellung und der Fertigung dieser Komponenten zu Niedertemperatur-Natrium-Schwefel-Batterien generiert. Die Ziele sollen durch die außerordentlich enge Vernetzung mehrerer Professuren der TU Dresden mit verschiedenen Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft, dem Leibniz-IFW Dresden und der TU Bergakademie Freiberg erreicht werden. Der Arbeitsplan sieht eine 'bottom up'-Strategie von der Materialentwicklung und Charakterisierung über die Werkstoffprozessierung hin zur Systementwicklung und -charakterisierung vor. Die universitären Einrichtungen arbeiten dabei vorwiegend grundlagenorientiert auf dem Gebiet der Materialentwicklung für einen völlig neuen Batterietyp. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse werden unmittelbar in die anwendungsorientierte Forschung überführt. Entscheiden ist die interaktive Zusammenarbeit zu allen Zeitpunkten und auf allen Ebenen des Gesamtvorhabens.
Das Projekt "Appearance of decay in forest no longer mantained as assessed by visitors of a national park" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. A major concern for landscape conservation strategies is the public attitude towards nature in general and towards efforts to let nature return to the cultvated landscape. In this context we investigate the attitudes of national park visitors towards declining forest patches that shift from a pioneer stage to a more mature stage. It was shown that the phenomenon of decaying forests is perceived positively if the visitors are well-informed with on-site information of the underlaying natural processes.
Das Projekt "Mobilisierung von Reserven und Kompensationsmechanismen gestresster Reben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Agroscope FAW Wädenswil, Eidgenössische Forschungsanstalt für Obst-, Wein- und Gartenbau durchgeführt. Im Zusammenhang mit der Integrierten Produktion (u.a. Reduktion von Pflanzenschutzmitteln) ist es wichtig zu wissen, bis zu welchem Grad Krankheiten, Schaedlinge und allgemein ein Blattverlust von der Rebe kompensiert werden kann. Die bisherigen Resultate zeigen, dass fehlende Blaetter durch vermehrte Geiztriebbildung, verstaerkte Photosynthese und verzoegerte Seneszenz wettgemacht werden. Die Untersuchungen werden fortgesetzt und wie folgt ergaenzt: Abklaeren, ob gestresste Reben die fehlende Assimilationsversorgung durch Mobilisierung der eigenen Reserven ersetzen koennen und wie lange die Erholungsphase dauert.
Das Projekt "WP 5: Environmental Aspects of SOFC Operation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Technische Thermodynamik, Abteilung Systemanalyse und Technikbewertung durchgeführt. Project objectives: The aim of the Integrated Project is to solve the persisting generic problems of ageing with planar Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) in a concerted action of the European fuel cell industry and research institutions. This includes gaining full understanding of degradation processes, finding solutions to reduce ageing and producing improved materials that will then be tested in stacks. In this process further consideration will be given to the design of cost effective materials, low cost components and optimised manufacturing processes. WP 5: Environmental Aspects of SOFC Operation Fuel cells have an important role to play to reduce emissions and improve energy conversion efficiencies. For this reason, it is important to be able to quantify the potential impact SOFCs can have relative to present conventional technologies. The LCA of the SOFC technologies developed by the partners in the project will be important to make sure avenues which have no future in terms of environmental impact arte not pursued further. Materials which cannot be recycled, which cannot be disposed of or which will be banned in future must be avoided. Manufacturing processes which are too energy consuming or which have a negative environmental impact must be avoided. The LCA analyses carried out will be a safeguard to prevent using project resources to develop what could be an interesting product from a technological point of view, but which could never be commercialised because of the environmental impact of the total emissions, and waste produced during its manufacture, use and disposal. (Project Co-ordinator: Electricité de France (EDF).
Das Projekt "Sub project: Mass transfer, aging and reactions at NAPL interfaces in porous media" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften - Umweltmineralogie und Umweltchemie durchgeführt. Release of non-aqueous phase liquids (NAPLs) into natural porous media is a widespread environmental problem. Transfer of pollutants across the NAPL-water phase boundary determines both the extent of groundwater contamination as well as the persistence of residual NAPL phases in porous media. Previous research has shown that NAPL-water interfaces are subject to 'aging' phenomena in aqueous environments, e.g., development of skin-like viscous films. However, surprisingly litte is known about the factors and mechanisms that control such film formation of NAPLs in aqueous porous media and about the effects of such films on mass transfer of organic contaminants from the NAPL to the aqueus phase. In the proposed project we will address these knowledge gaps in order to (i) achieve a process based understanding of reactions and environmental conditions leading to the formation of viscous phase boundaries of NAPLs in porous media (aging) and to (ii) develop and vali-date a physical model of such boundary layers to quantify time-dependent interfacial phenomena in multi-component NAPL-water systems (mass transfer). To this end we will carry out batch and flow-through experiments with model and real NAPLs in water and aqueous porous media and make intense use of chemical probe techniques. We will utilize chemical and rheological analysis, microscopic process modeling and, in cooperation with partners within the research group, we will apply new designs of spectroscopic and electrochemical tools for spatially highly resolved investigations of the interface as well as contribute to reactive transport modeling at NAPL-contaminated porous media.
Das Projekt "Stadt 2030, Leipzig - Teilvorhaben A: Stadtumbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Leipzig, Dezernat Stadtentwicklung und Bau - Stadtplanungsamt durchgeführt. Leipzig wird bis zum Jahr 2030 drastische demographische Veränderungen verarbeiten müssen (Alterung, Schrumpfung der Einwohner- und Haushaltszahlen). Das Projekt soll die Dimensionen und die Konsequenzen aus den Veränderungen deutlich machen. Gleichzeitig soll der kommunalpolitisch relevante Teil der Ergebnisse in Leipzig und der fachlich relevante Teil der Ergebnisse in die Fachwelt hinein kommuniziert werden. Das Projekt setzt zwei Schwerpunkte. Im Bereich 'Stadtumbau' wird eine Arbeitsweise entwickelt, wie die Schrumpfung kleinräumig sinnvoll gesteuert werden kann. Dabei sind quantitativ-analytische Prognosemodelle aufzubauen, planerische Konzept für Beispielräume zu erarbeiten, politische Steuerungsinstrumente (ökonomische Anreize, Rechtsinstrumente, Managementverfahren) zu entwerfen und schließlich auch auf ihre Machbarkeit hin zu prüfen. Im Bereich 'Demographische Implosion und öffentlicher Sektor' wird an ausgewählten Bereichen des öffentlichen Handels deutlich gemacht, in welchen Umfang und wo Kapzitätsumschichtungen erforderlich werden. Die Ergebnisse werden im Rahmen des Projektes in Leipzig präsentiert und später in geeigneter Form publiziert.
Das Projekt "FC-RAT - Fuel Cell Realistic Aging Trend Modelling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AVL Deutschland GmbH durchgeführt. Im BMWi-geförderten Projekt SoHMuSDaSS ist es dem Fraunhofer ISE gelungen, die potenzialinduzierte Alterung von NT-PEM-Brennstoffzellen zu beschreiben. Dies wurde unterstützt durch umfangreiche Experimente zur Komponentenalterung mit Hilfe einer Labor-Testzelle. Darüber konnte die Veränderung der Modellparameter im Lauf ihrer Alterung extrahiert werden. Insgesamt hat SoHMuSDaSS eine wissenschaftlich fundierte Analyse der Alterungseffekte geleistet, welche bereits in die angewandte Forschung und Entwicklung einfließen konnten. Im hier beantragten Projekt FC-RAT steht der Übertrag dieser wissenschaftlichen Erkenntnisse auf die realen Zellabmessungen und hinsichtlich weiterer anwendungstypischer Betriebsbedingungen wie Start- und Abschaltvorgänge im Vordergrund. Im BMBF-geförderten Projekt FC-CAT werden state-of-the-art Modelle zur Beschreibung der Brennstoffzellen-Leistung entwickelt. In FC-RAT sollen die Leistungsmodellierung aus FC-CAT mit der zu entwickelnden Alterungsmodellierung zusammengeführt werden. Beide Konsortien und das jeweilige Projektende sind identisch. Der Industriepartner AVL wird die Projektergebnisse nutzen, um die Strömungs- und Fahrzeugsimulation von AVL um eine validierte Degradationsmodellierung zu erweitern. Da dieses Modell kommerziell verfügbar sein wird, profitiert somit die gesamte Brenn-stoffzellen-Branche vom Projektergebnis.
Das Projekt "Teilprojekt 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie durchgeführt. Im Teilprojekt B3 des MiWa-Verbundvorhabens werden die Aufnahme sowie die biologischen Effekte von Mikroplastik (MP) in Schlüsselvertretern der aquatischen Invertebraten charakterisiert. In Anbetracht der enormen Wissenslücken in Bezug auf die Toxizität von MP in Süßwasserarten, sollen im TP folgende Hypothesen untersucht werden: (A) Sehr kleines Mikroplastik (kleiner als 10 Mikro m) passiert Epithelien und kann in das Gewebe aquatischer Invertebraten übergehen. (B) Eine Exposition mit Mikroplastik induziert Inflammation und Stressreaktionen in aquatischen Invertebraten. (C) Durch oxidative Verfahren (Ozon, Chlor, UV) bei der Wasseraufbereitung gealtertes MP hat eine veränderte Toxizität. (D) Die chronische Toxizität von schadstoffbelastetem Mikroplastik ist höher als die von reinem Mikroplastik. Eine detaillierte Beschreibung des Teilprojektes, inklusive des fachlichen Hintergrunds, des experimentellen Designs, der Zeitplanung und der zu erwartenden Projektergebnisse, liefert die angehängte Projektbeschreibung. In Arbeitspakt AP B3.1 wird die Aufnahme von selbst hergestellten, 'realistischen' MP untersucht und mit vorliegenden Daten zur Aufnahme von sphärischen Microbeads (Vorarbeiten) verglichen. In AP B3.2 wird ebenfalls irreguläres MP für chronische Toxizitätsstudien verwendet, um Langzeiteffekte auf Life-Cycle-Parameter zu untersuchen. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf den innovativen Aspekten Inflammation und zelluläre Stressantwort. AP B3.3 basiert auf demselben experimentellen Design wie AP B3.2. Hier wird MP durch oxidative Verfahren behandelt, die häufig zur Abwasserreinigung verwendet werden (z.B. Ozonung, UV-Behandlung). Die Toxizität der so 'gealterten' Partikel wird in Analogie zu AP B3.1/2 untersucht. Auch in AP B3.4 wird realistisches MP verwendet. Hier wird allerdings ein zusätzlicher Stressor hinzugefügt: Irreguläres MP wird mit einer Mischung von Mikroschadstoffen beladen, um zu überprüfen, ob dies die Toxizität moduliert.
Das Projekt "Semi-Empirical Sea Level (SESL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Advanced regional and decadal predictions of coastal inundation for the U.S. Atlantic and Gulf Coasts. Sea-level rise has significant impacts not only on ecosystems but also on society. It involves a variety of processes from thermal expansion over melting of glaciers and ice sheets to land-water storage. Thus, predicting sea-level rise is one of the major challenges of climate science. As one part of a bigger consortium we explore the capabilities and limitations of semi-empirical sea-level modeling. Semi-empirical models arose as a complementary approach to process based models which are not yet mature, given the great complexity of relevant processes. Exploiting the connection between global mean sea-level and temperature, semi-empirical models depend on long sea-level and temperature time-series for calibration. Within this project long (greater than 2000 yrs) proxy sea-level time-series are collected from drilling cores from the U.S. Atlantic and Gulf coasts. These time series give good calibration targets for our models and help improve predictions of future global sea-level rise. These predictions again will help estimating coastal inundation under changing climate conditions. Responsible for developing new semi-empirical sea-level models.
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