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ERBA: Erzeugung eines Produktgases aus Biomassereformierung mit selektiver CO2-Abtrennung zur Einspeisung in das Koks- oder Hüttengasnetz eines integrierten Hüttenwerkes

Das Projekt "ERBA: Erzeugung eines Produktgases aus Biomassereformierung mit selektiver CO2-Abtrennung zur Einspeisung in das Koks- oder Hüttengasnetz eines integrierten Hüttenwerkes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften (E166) durchgeführt. Die effiziente Nutzung von Biomasse als Energieträger verringert den Ausstoß von klimawirksamen Gasen, trägt zu einer Verkürzung der Transportwege für Energie bei und verringert die Abhängigkeit von Energieimporten. Die wesentliche Herausforderung dabei ist, Nutzungsbereiche für Biomasse abseits der reinen Wärmenutzung zu erschließen. Hier hat die an der TU Wien entwickelte und in Güssing und Oberwart großtechnisch, im Leistungsbereich von 8 bzw. 10 MWth, erfolgreich demonstrierte Wirbelschicht Dampfvergasungstechnologie für holzartige Biomasse neue Maßstäbe gesetzt. Durch Umwandlung des Festbrennstoffes in ein hochwertiges Synthesegas steht neben Produktion von Strom und Wärme sowie synthetischen Biotreibstoffen eine Reihe von interessanten Verwertungsmöglichkeiten für ein integriertes Hüttenwerk zur Verfügung: - Einsatz als Erdgassubstitut für die Gasverbraucher eines integrierten Hüttenwerkes - Einsatz als Ersatzreduktionsmittel mit Hochofenprozess - Verbesserung der CO2-Bilanz von einzelnen Prozessen sowie des integrierten Hüttenwerks - Neue Erkenntnisse in der Gaserzeugungstechnologie aus holzartiger Biomasse lassen Anwendbarkeit im für den Hochofen-Prozess relevanten Maßstab erwarten (G-volution-System, Kalksteinprozess) Hauptziel ist der Machbarkeitsnachweis der Technologie mit den am Standort verfügbaren Betriebsmitteln und dem innovativen Wirbelschichtsystem, welches einen Betrieb mit weniger abriebresistenten Bettmaterialien und ein Design großer Anlagen erlaubt. Die Methodik erfolgt nach der üblichen Vorgehensweise bei der Entwicklung von Wirbelschichtsystemen: - Die Adaptierungen der bestehenden Technologie werden an einem Kaltmodell entwickelt. Entwicklung einer Bettmaterial schonenden, zweistufigen Abscheidung. - Der Machbarkeitsnachweis wird an einer 100-200 kW Technikumsanlage geführt. Die Versuchsergebnisse gehen auch in eine techno-ökonomische Bewertung ein. - Die Technikumsanlage wird auf die Versuche mit Kalkstein hin adaptiert. - Vollständige Massen- und Energiebilanzierung der stabilen Versuchspunkte erlaubt reproduzierbare Aussagen über die Performance des Prozesses - Validierte Prozessmodelle dienen als Grundlage für die Dimensionierung einer möglichen Großanlage Ziel des eingereichten Projektes ist es einen Prozess zu entwickeln, der sich in ein Hüttenwerk integrieren lässt. Hierzu wird der bestehende Zweibett Wirbelschicht Dampfvergasungsprozess auf Kalkstein als Bettmaterial umgestellt und die Prozessbedingungen derart angepasst, dass ein Reingas mit hohem Reduktionspotenzial und einem Heizwert von 15 MJ/Nm3 bereitgestellt werden kann. Ein stabiler Betrieb mit Kalksteinen des Hüttenwerkes ist angestrebt. Diese Materialien werden hinsichtlich mechanischer Eignung in der Wirbelschicht und selektiver CO2-Transporteigenschaften charakterisiert. Als Projektendergebnis steht ein wirtschaftliches Großanlagenkonzeptes für eine Anlage mit 100 MWth zur Verfügung.

Die hydraulische Aktivierung von Stomata (HAS) - Entstehung; Einfluss auf Nährstoff- und Wasserhaushalt; Anwendung

Das Projekt "Die hydraulische Aktivierung von Stomata (HAS) - Entstehung; Einfluss auf Nährstoff- und Wasserhaushalt; Anwendung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Bereich Pflanzenernährung durchgeführt. The 'hydraulic activation of stomata' (HAS) describes the establishment of continuous liquid water connections along stomatal walls, which affects individual stomata. It enables the efficient bidirectional transport of water, solutes, and hydraulic signals between the leaf interior and leaf surface and makes stomatal transpiration partly independent of stomatal aperture. While in our earlier work we postulated the existence of these connections and contributed substantially to their final approval, this research proposal focusses on the fundamental significance of HAS for the water and nutrient relations of plants, for atmosphere/plant interaction, and for the modelling of gas exchange. The planned experimental investigations aim to describe HAS formation by hygroscopic salts, to examine new concepts of the plant humidity sensor, nocturnal transpiration, stomatal water uptake, and the 'extended apoplast', as well as the significance of epicuticle waxes for atmospheric particle capture. Together, this should lead both to the further development of new theoretical concepts describing plant adaptations to aerosol regimes, and to practical applications in foliar fertilization, plant protection, and improvement of salt stress tolerance.

Wissenschaftliche Begleitung und Beratung bei der Weiterentwicklung des europäischen Handels mit Treibhausgasemissionen im Rahmen der Überarbeitung der Emissionshandelsrichtlinie 2003/87/EG

Das Projekt "Wissenschaftliche Begleitung und Beratung bei der Weiterentwicklung des europäischen Handels mit Treibhausgasemissionen im Rahmen der Überarbeitung der Emissionshandelsrichtlinie 2003/87/EG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. A) Problemstellung: Mit der Richtlinie 2003/87/EG hat die EU ein EU-weites Handelssystem für Treibhausgasemissionen ab dem Jahr 2005 eingeführt. Für das Jahr 2007 ist die Überarbeitung der EH-RL geplant und soll während der deutschen Ratspräsidentschaft im ersten Halbjahr 2007 intensiv voran gebracht werden. Zur Unterstützung der deutschen Verhandlungsposition sollen wissenschaftlich fundierte Analysen und Regelungsvorschläge erarbeitet werden. Die deutsche Position soll dabei auf die bis dahin gewonnenen Vollzugserfahrungen der ersten Handelsperiode aufbauen und den Bericht der EU-KOM nach Art. 30 Abs. 2 der Richtlinie über die weitere Entwicklung des Emissionshandels und die Notifizierungsberichte zu den NAP II der Mitgliedsstaaten berücksichtigen. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Das BMU ist innerhalb der Bundesregierung federführend für die Weiterentwicklung des Emissionshandels. Zur wissenschaftlichen Unterstützung des BMU ist externe wissenschaftliche Expertise zu einzelnen Fragestellungen erforderlich. C) Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung umsetzungsfähiger Vorschläge für die Überarbeitung der EH-RL, die die Einbettung in eine umfassende klimaschutzpolitische Zielplanung für die Post-Kyoto-Periode sicherstellt und insbesondere auch den in der Diskussion befindlichen Einbezug anderer Sektoren und Gase berücksichtigt (z.B. Flugverkehr, Harmonisierung des Anlagenbegriffs). Wichtige Kernelemente des Vorhabens sind: - die Auswertung der bis dahin konkret gemachten Vollzugserfahrungen im nationalen Emissionshandel; - die Auswertung der NAPs der anderen Mitgliedstaaten insbesondere hinsichtlich des Harmonisierungserfordernisses und des Harmonisierungspotentials - konkrete Beratung der Entscheidungsträger während der Verhandlungen; - Auswertung der Zuteilungsregeln nach Innovationsanreizen und Überprüfung ihrer Wirksamkeit.

Umfang einer immissionsschutzrechtlich genehmigungsbeduerftigen Anlage

Das Projekt "Umfang einer immissionsschutzrechtlich genehmigungsbeduerftigen Anlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Umwelt- und Planungsrecht durchgeführt. Im Rahmen der Anwendung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes stellt sich nicht selten die Frage, welche Teile einer Betriebsstaette von immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren erfasst werden und fuer welche Teile darauf verzichtet werden kann. Die Untersuchung erarbeitet den Umfang des immissionsschutzrechtlichen Anlagenbegriffs.

Aufnahme, Metabolismus und Bildung nicht-extrahierbarer Rückstande aus 4-Nitrophenol in Pflanzengeweben

Das Projekt "Aufnahme, Metabolismus und Bildung nicht-extrahierbarer Rückstande aus 4-Nitrophenol in Pflanzengeweben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. Das Xenobiotikum 4-Nitrophenol kann als Industriechemikalie (Ausgangsverbindung für zahlreiche Substanzen) oder als Metabolit von Pflanzenschutzmitteln (z.B. des Insektizids Parathion) in die Umwelt gelangen. Auf Grund seiner physikochemischen Eigenschaften wird es von Pflanzen aufgenommen. Ziel des Vorhabens war es, das Schicksal der Verbindung in Pflanzengeweben zu studieren. Als Modellsysteme dienten dabei neben ganzen Pflanzen (aseptisch auf Hydrokultur gezogen) insbesondere Zellkulturen (Kallus oder Suspension), wobei die untersuchten Pflanzenspezies Sojabohne (Glycine max), Weizen (Triticum aestivum), Karotte (Daucus carota), Kornrade (Agrostemma githago), Windhafer (Avena fatua) und Stechapfel (Datura stramonium) waren. Neben Zuckerkonjugaten (Mono- und Disaccharide, Malonylglucoside) interessierten vor allem sogenannte nicht-extrahierbare Rückstände von 4-Nitrophenol. Bei letzteren stellt man sich kovalente und nicht-kovalente Bindungen zwischen Xenobiotika und unlöslichen pflanzlichen Makromolekülen, wie z.B. Lignin, Cellulose, Hemicellulose und Pektin, vor. Ein weiteres Ziel des Vorhabens war es zu untersuchen, ob Pflanzen als Senke zu Eliminierung von 4-Nitrophenol in der Umwelt fungieren können.

Physiologische Reaktionen von Bäumen auf den Klimawandel - Wallis

Das Projekt "Physiologische Reaktionen von Bäumen auf den Klimawandel - Wallis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. Pflanzen im Allgemeinen und Bäume im Speziellen reagieren sehr sensibel auf klimatische Veränderungen. Der Kohlenstoff- und Wasserhaushalt wird unter Feldbedingungen gemessen und gibt so Aufschluss über physiologische Regelmechanismen (z.B. zwischen Wasserhaushalt und dem Öffnungsgrad der Stomata) oder das Baumwachstum. Mit Hilfe von systemischen Modellen interpretieren wir die ökophysiologischen Messungen und folgern daraus, wie weit sich einzelne Baumarten an veränderte klimatische Bedingungen anpassen können und ab wann artspezifische physiologische Grenzen erreicht werden. Im Wallis wachsen Waldföhren und Flaumeichen zumindest zeitweise am Rande ihrer physiologischen Möglichkeiten. Erste Resultate zeigen, warum die Flaumeiche (Quercus pubescens) unter den herrschenden klimatischen Bedingungen physiologische Vorteile gegenüber der Waldföhre (Pinus sylvestris) hat.

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