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Vergleich der Auslegung von Sicherheitssystemen im Kernkraftwerk Stade mit den Anforderungen nach Stand von Wissenschaft und Technik

Entwicklung eines modularen Konzeptes zum Aufbau von Biogasreaktoren

Es sind eine Reihe von anaeroben Prozessen bekannt, die alle mehr oder weniger stark den Aspekt der Behandlung bzw. Entsorgung fester, pastoeser oder fluessiger Abfaelle in den Vordergrund stellen. Das Spektrum der Anlagengroesse reicht von Kleinanlagen fuer die Guelleverwertung bis zu grosstechnischen Anlagen. Allen Aufbauprinzipien gemeinsam ist die Tatsache, dass die Anlagengroesse nur schwierig an Rahmenbedingungen wie Groesse der zu entsorgenden Gebietskoerperschaft oder Ergiebigkeit der Substratquelle angepasst werden kann; up-scaling (oder auch down-scaling) erfordert immer Entwicklungstaetigkeit. Dadurch sind Anlagen entweder nicht voll ausnutzbar oder andere Anlagen muessen vorgehalten werden, um Ent- oder Versorgungssicherheit zu gewaehrleisten. Unter Umstaenden muessen lange Transportwege akzeptiert werden. Diese Probleme wirken sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes der Verfahren aus. Daher wird oft auf die Gewinnung von Biogas verzichtet, obwohl die Rahmenbedingungen gut waeren. Dies bedeutet, dass eine wichtige Quelle regenerativer Energie praktisch nicht genutzt wird. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines modularen Konzeptes fuer Anaerobreaktoren, das eine Anpassung der Anlagengroesse ohne besondere Entwicklungstaetigkeit erlaubt. Dazu bedarf es der Entwicklung kleiner Reaktoren, die einfach aufzubauen und preiswert herzustellen sind, die dennoch stabil arbeiten und keine aufwendige Regelungstechnik brauchen. Beabsichtigtes Einsatzfeld fuer die Reaktoren ist dabei nicht nur die Behandlung und Entsorgung von Abfaellen, die gleichwohl mit den entwickelten Komponenten moeglich sein sollte, sondern vor allem die Bereitstellung nachhaltiger Energiequellen. Fernziel der Arbeiten des Labors fuer Umwelttechnik der MFH in dieser Richtung ist die Kombination von Anaerobprozessen mit der Biomassegewinnung durch Algen, d.h. direkte Biogasgewinnung aus Solarenergie und CO2-Recycling.

Solarthermiedemonstrationsanlage Evangelische Kirchengemeinde Gangelt

Gebäudecharakteristik und Konzeption der Anlagentechnik: Pfarrhaus der Ev. Kirchengemeinde Gangelt, errichtet 1978, bestehend aus Pfarrwohnung (150 m2), Einliegerwohnung (55 m2), Pfarrbüro mit Gemeinderaum (75 m2). Art der Heizungsanlage: Ölheizung; Warmwasserbereitung zentral durch Ölheizung; Konzeption der Anlage ist auf 8 Personen ausgelegt (z.Zt. 5 Pers. + Gemeindebüro); Installation von 6 Kollektoren (delta-tec, Typ: heliotrop), Bruttofläche 12 m2, auf der südlichen Dachfläche-Bindl-Warmwasserspeicher (400 l)Temperaturdifferenzregler mit Bypass-Funktion und Kühlfunktion; Plattenwärmemengentauscher zur Rücklauf-Beheizung der Zentralheizung; Energetische Bewertung der Solaranlage: 70 Prozent der Warmwasserbereitung; 30 Prozent des Gesamtwärmeverbrauchs. Geplante Maßnahmen zur Verbreitung: 1. Rückgriff auf das Angebot der DBU zur zentralen Beschaffung geeigneter Visualisierungseinrichtungen; 2. Im Verbund mit Kirchengemeinden der Region Veröffentlichung in kirchlicher und kommunaler Presse; 3. In Zusammenarbeit mit dem Erwachsenenbildungsreferats unseres Kirchenkreises Einbindung in Modelle der Öffentlichkeitsarbeit (z.B. Seminare); die Unterstützung des Landespfarrers für Ökologie, Herrn Wennmacher/Moers, wird angefragt; 4. Thematisierung und Demonstration der Anlage in Gruppen der Gemeinde als Beispiel einer umweltschonenden Alternative (vor dem Hintergrund der Braunkohleproblematik im Osten unseres Kirchenkreises); 5. Angebote an ortsansässige Schulen, sich mit Fragen von Energieverbrauch etc. zu befassen. Dazu wird die Einspeisung der Verbrauchsdaten/Wärmemengenzähler in den Computer vorgesehen; 6. Im hiesigen ländlichen Raum, der zur Zeit einen enormen Bauboom erfährt, wird die Anlage als Muster zur Besichtigung für interessierte Bauherrn zur Verfügung stehen. Die Vermittlung durch die lokale Entwicklungsgesellschaft wird dabei angefragt. Die Durchführung von Seminaren ist durch die ausführende Firma zugesagt. Fazit: Für eine Berechnung der Wirtschaftlichkeit ist es noch zu früh. Dennoch sind wir über die Entscheidung zur Errichtung unserer Solaranlage froh. Die Fördermöglichkeiten haben diese erleichtert. Andererseits war der Verwaltungsaufwand z.T. zu hoch. Wir sind nun gespannt, wie sich die Anlage über einen längeren Zeitraum bewährt und verfolgen darüber hinaus die Möglichkeit, auch über Stromerzeugung aus Solarenergie nachzudenken.

Wissenschaftliche Begleitung eines naturnahen Verfahrens zur Behandlung der Regenabflüsse stark verschmutzter Verkehrsflächen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Sinnvolle Konzepte zur Regenwasserbewirtschaftung trennen die Regenabflüsse von gering und stark verschmutzten Flächen. Abflüsse von stärker verschmutzten Flächen bedürfen einer Behandlung, die den örtlichen Anforderungen an den Gewässerschutz entspricht. Die bestmögliche Reinigung und Zwischenspeicherung stärker verschmutzter Niederschlagsabflüsse ist die wesentliche Aufgabe eines Retentionsbodenfilters. Im Forschungsvorhaben sollte ein semizentraler Bodenfilter entwickelt werden, der mit geringem Flächenbedarf eine bestmögliche Reinigung stark verschmutzter Regenabflüsse von Verkehrsflächen leistet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Nach dem bisherigen Forschungsstand kommt bei der Adsorption von Inhaltsstoffen dem Bodensubstrat in den Bodenfilteranlagen eine entscheidende Rolle zu. Die Auswahl und Entwicklung eines geeigneten Substrates erfolgte in einem dreistufigen Vorgehen. Über einer Literaturrecherche wurden Anforderungen an Bodensubstrate zur Regenwasserreinigung formuliert. Daraufhin wurden in Schüttelversuchen verschiedene Substrate ausgewählt und ihre Adsorptionseigenschaften gegenüber Schwermetallen, PAKs und Mineralölen ermittelt. Ausgehend von diesen Vorversuchen wurden verschiedene Bodenfilteraufbauten entwickelt und in halbtechnischen Lysimetern untersucht. Dazu wurden die Lysimeter in einem einjährigen Messprogramm mit stark verunreinigten Straßenabflüssen belastet. Die Gesamtfrachten an Inhaltsstoffen im Zulauf zu den Lysimetern wurden ermittelt. An Einzelereignissen wurde die Reinigungsleistung der verschiedenen Bodenfilteraufbauten ermittelt. Die Lysimeter wurden mit einer hohen hydraulischen und somit auch stofflichen Belastung beaufschlagt, die über den bisher bei der Bemessung von Bodenfilteranlagen üblichen Belastungen lagen. Aus den Messergebnissen wurden Rückschlüsse für den Einsatz von Bodenfiltern mit hoher hydraulischer Belastung bei beengten Platzverhältnissen gezogen und Empfehlungen für die Bemessung gegeben. Über die Messung der aufgebrachten Feststoffbelastung und der Durchlässigkeit der Lysimeter wurde eine eventuell eintretende Kolmation der Bodensubstrate erfasst. Fazit: Die untersuchten halbtechnischen Bodenfilter (Lysimeter) führten im Untersuchungszeitraum zu einer deutlichen Reduzierung der straßenspezifischen Schmutzstoffe geführt. Aussagen über den Langzeitbetrieb können auch mit einem Stofftransportmodell nicht gemacht werden. Insgesamt führen adsorptionsstarke Substrate zu einem höheren Rückhalt gelöster Inhaltsstoffe (Schwermetalle). Die Empfehlung des ATV-DVWK-Merkblatt 153 zum Einsatz der Bodenfilter zur Straßenentwässerung kann nach den bisherigen Untersuchungen bestätigt werden. Weiterer Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Belastbarkeit der eingebauten Substrate gegenüber der Chloridbelastung, die bei der Straßenentwässerung als Regelfall anzusehen ist. ...

Verfahren zur kostenguenstigen Vermeidung und Verminderung von Aerosolen in Prozessen zur energetischen Nutzung von Biomassen und Abfaellen

Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung von Verfahrenskonzepten zur kostenguenstigen Vermeidung und Verminderung von Feinstpartikeln und Schadgasen in Prozessen zur energetischen Nutzung von Biomasse und Abfaellen. Das Vorhaben umfasst sowohl die Vermeidung der Aerosolbildung beim Verbrennungsprozess als auch die Verminderung von Schadstoffemissionen bei der Abgasreinigung. Im ersten Teil werden die Bildungs- und Umwandlungsmechanismen von Feinstpartikeln in Laborversuchen zur Verbrennung und Gasreinigung untersucht. Auf der Basis der experimentellen Daten werden bereits vorhandene Rechenmodelle weiterentwickelt. Diese Ergebnisse dienen zur Definition des optimalen Verfahrenskonzeptes, dessen wesentliche Schritte (Verbrennungsprozess und Aerosolabscheidung) im zweiten Teil des Vorhabens im Pilotmassstab an einer Holzfeuerungsanlage und einer Abfallverbrennungsanlage getestet werden. Unter Beruecksichtigung der Ergebnisse der anwendungsnahen Verfahrenstests werden die Rechenmodelle optimiert und die experimentellen Ergebnisse nachgerechnet. Die validierten Rechenmodelle dienen nach Abschluss des Vorhabens Anlagenbaufirmen zur Auslegung und zur Konstruktion der optimalen Verfahren zur Vermeidung und Verminderung von Aerosolen bei der energetischen Nutzung von Biomasse und Abfall.

Entwurfsmethodik und -werkzeuge für Offshore-Tragstrukturen über 25 m Wassertiefe

Kombination von Berechnungsverfahren und -programmen aus der Meerestechnik und der Windenergietechnik mit dem Entwicklungsziel einer Entwurfsmethodik für die Optimierung von Fachwerk- oder Dreibein-Tragstrukturen im Wassertiefenbereich über 25 m, wie sie für die Erschließung des deutschen Offshore-Windenergiepotenzials entscheidend sind.

Entwicklung mathematischer Modelle fuer die Beurteilung und Bemessung von Kanalisationsanlagen in quantitativer und qualitativer Hinsicht fuer den Einsatz von ADV-Anlagen

Ermittlung der Belastungsdaten, - Simulation des Oberflaechenabflusses und Kanalabflusses, - Beurteilung der Kanalnetze, - Vorfluterbelastung, - Bemessung von Sonderbauwerken, - wirtschaftliche Auslegung kuenftiger Kanalnetze, - Vergleiche mit Naturmessungen.

Dynamischer Separator zur Trennung von stroemenden Mehrphasengemischen

Die Separation (Phasentrennung) eines in einer horizontalen Rohrleitung (Pipeline) stroemenden zwei- oder mehrphasigen Gemisches erfolgt abhaengig von den entstehenden Stroemungsformen durch eine geeignete apparative Anordnung, Dimensionierung und Formung von Rohrabzweigungen. Die bisherige Praxis der mechanischen Trennung von Mehrphasengemischen benutzt ueberwiegend schwere voluminoese Behaelter mit umfangreichen Einbauten, die insbesondere bei hohen Druecken sehr kosten- und wartungsintensiv sind. Bei der neuen Entwicklung erfolgt die Phasentrennung waehrend der Foerderung des Gemisches in Rohren. Mehrphasige stroemende Gemische koennen nach der Trennung durch Anhebung des Druckes der separierten Komponenten weiter gefoerdert werden. Der befuerchtete Wasserschlag in einem stroemenden Gas-Fluessigkeitsgemisch kann durch zeitweiligen Entzug der leichteren Phase verhindert werden.

Anpassung der Klaeranlage Bregenz an der Stand der Technik

Anpassung der bestehenden Klaeranlage Bregenz an der Stand der Technik (weitgehende N- und P-Elimination).

Stofftransport bei der Rektifikation von Zwei- und Dreistoffgemischen

Sehr haeufig werden fuer die Rektifikation Fuellkoerperkolonnen eingesetzt. Fuer die Dimensionierung dieser Kolonnen muss der Stoffdurchgangskoeffizient bekannt sein, der sich aus den Stoffuebergaengen auf der Dampf- und Fluessigkeitsseite berechnen laesst. Mit den hierfuer bekannten Gleichungen erhaelt man Werte, die erheblich von den gemessenen Werten abweichen. Im Labor fuer thermische Verfahrenstechnik der Technischen Fachhochschule Berlin wird an einer Versuchskolonne der Stoffdurchgang fuer Zwei- und Dreikomponentensysteme ermittelt.

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