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Studien zur freien Lueftung des Plenarsaals im Deutschen Bundestag zu Berlin

Im Rahmen der Mitarbeit in der Planungsgemeinschaft Technik wurden folgende Arbeiten durchgefuehrt: 1) Untersuchung von Effekten der freien Lueftung an Waenden und Fenstern 2) Probleme der natuerlichen Lueftung des Plenarsaals bei unterschiedlichen Fortluftfuehrungen und Wetterbedingungen 3) Numerische Berechnungen zu verschiedenen Lueftungsproblemen

Alternative Beikrautregulierung im Obst- und Weinbau auf Basis Autonomer Technologien (ABOW-AT)

Zielsetzung: Aufgrund der immer strenger werdenden gesetzlichen Regelungen beim Einsatz von Pestiziden, vor allem von Glyphosat, und dem Druck aus der Gesellschaft gewinnen alternative Methoden zur Beikrautregulierung in Dauerkulturen wie Obst- und Weingärten an Bedeutung. Hier spielt vor allem die Bodenbearbeitung eine wichtige Rolle. Ziel dieser Pflegemaßnahmen ist die Schaffung und Erhaltung der natürlichen Bodenfruchtbarkeit, die als Grundlage für einen langfristigen und qualitativ hochwertigen Ertrag dient. Des Weiteren soll durch eine schonende Bearbeitung des Bodens der Austrag von Nährstoffen eingegrenzt und die Belastung des Grundwassers auf ein Minimum reduziert werden. Die mechanische Bodenbearbeitung bewirkt eine physikalische Lockerung und Belüftung des Bodens. Diese Arbeiten sind größtenteils voll mechanisiert. In Reihenkulturen wird vermehrt auf ein sogenanntes Begrünungsmanagement zurückgegriffen. Hierbei liegt der Fokus auf dem Anbau geeigneter Begrünungskulturen, die eine biologische Auflockerung der verdichteten Zonen bewirken und gleichzeitig für eine ausreichend hohe Bodenbedeckung sorgen. Dies bringt eine Reduktion der Erosion mit sich, führt zur Verbesserung bzw. Sicherung der Wasserqualität und fördert den Humusaufbau sowie das Bodenleben. Die Begrünung nimmt daher eine Schlüsselfunktion zum Erhalt bzw. zur Steigerung der Bodenfruchtbarkeit ein. Auf diese Weise soll ein funktionierendes Ökosystem mit den Reihenkulturen geschaffen werden. Die Pflege dieser Begrünungen ist jedoch mit hohem Arbeitseinsatz, Zeitaufwand und dem Einsatz schwerer Maschinen verbunden. Um die pflanzliche Konkurrenzsituation der Begrünungspflanzen mit den Dauerkulturen um Wasser und Nährstoffe steuern zu können, müssen jene regelmäßig durch mechanische Bearbeitung, z.B. durch Mähen bzw. Mulchen, auf eine bestimmte Wuchshöhe getrimmt werden. Der Bereich zwischen den Reihen ist üblicherweise traktorbefahrbar und mit handelsüblichen Geräten bearbeitbar. Schwieriger ist dies zwischen den Pflanzen (in Weingärten meist nur ca. 90 cm Abstand). Die Arbeitselemente von konventionellen Anbaugeräten sind seitlich ausschwenkbar und verfügen über mechanische Fühlerleisten. Sobald der Fühler z.B. eine Rebe detektiert, schwenkt das Gerät ein. Allerdings kann durch den Fühler die Rinde verletzt werden, was die Pflanze anfällig für Pilzbefall macht. Da es sich bei diesen Arbeiten um immer wiederkehrende und monotone Aufgaben handelt, soll die Regulierung des Bewuchses in der Reihe und vor allem im Zwischen-Stock-Bereich möglichst trivial und automatisiert erfolgen.

Untersuchungen zum Austausch von CO2 zwischen fluessiger und Gasphase (Wasser und Luft)

In Zusammenhang mit Strip-Verfahren, die zur Elimination von leichtfluechtigen CKW aus dem Wasser dienen ist das Problem der Ausgasung von CO2 neuerlich aktuell geworden. Es soll daher ein Benennungsverfahren fuer Strip-Kolonnen praktisch kontrolliert werden. In der Folge ist eine automatische Steuerung von CO2-Ausgasungskolonnen in Abhaengigkeit von Reinwasser hier vorstellbar.

Tiefschachtbelueftung fuer Seesanierungen u. Abwasser- resp. Schlammbehandlung

Entwicklung von wirtschaftlichen Sauerstoffeintrag-Systemen nach eigenem Tiefschachtprinzip, basierend auf Versuchsanlagen. Bau von verschiedenen Anlagen und langfristige Beobachtungen der Auswirkung der Belueftung auf die Wasserqualitaet von Seen.

Bestimmung der diffusen Methanemissionen von Deponien im laufenden Prozess bei aeroben In-situ-Stabilisierungsprojekten

Die Studie diente der Erprobung der Methode der indirekten Emissionsmessung diffuser Methanemissionen aus Siedlungsabfalldeponien. Die Messungen erfolgten während auf den Deponien aerobe In-situ-Stabilisierungsmaßnahmen liefen.Zunächst wurden Konzentrationsmessungen am Rand der Deponie mit einem mobilen FTIR-Spektrometer und zusätzlich mittels TDLAS-Linienmessungen durchgeführt. Anschließend konnte der von der Deponie diffus emittierte Methan-Massenstrom aus den Messergebnissen abgeleitet werden. Dies erfolgte mit der inversen Dispersions-Modellierungsmethode (IDMM) und zum Vergleich zusätzlich mit der Tracer-Methode.

Three-dimensional hydrochemical data of Lake Runstedt (Germany) for three campaigns in 2023

Lake Runstedt, around 30 km west of Leipzig, is a post-mining lake created by the flooding of the former Großkayna open-cast mine. After the end of the lignite mining, the pit was partially filled with industrial waste and fly ash for several decades. With high concentrations of ammonium in the sediment, oxygen consumption due to nitrification of ammonium released into the lake is a major challenge to the lake’s water quality. To ensure the oxygen supply in the hypolimnion (i.e. the bottom lake layer that is not affected by wind mixing) in summer, three aerators are operated in the lake by the Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft (LMBV). In 2023, the Freiberg University of Mining and Technology was commissioned by the BGR to carry out three measurement campaigns (end of July/beginning of August, mid-September, mid-October) on the lake using an autonomous surface vehicle (here: a catamaran-shaped robotic device) to assess the spatial effects of the aeration on lake water quality. The data set provided contains the collected three-dimensional data of water temperature, oxygen content, pH, electrical conductivity, turbidity and chlorophyll. In addition, laboratory analyses of water samples obtained with a Ruttner sampler are included. The data reflect the conditions before and after operation of the aerators. Detailed explanations can be found in the publication “Spatial heterogeneity of dissolved oxygen and sediment fluxes revealed by autonomous robotic lakewater profiling” (2025) by Röder et al. in the journal Limnology and Oceanography (http://doi.org/10.1002/lno.70174).

Verfahren zum biologischen Teilabbau von Abwasserinhaltsstoffen bei extrem niedrigen Redox-Potentialen

Biologischer Abbau mit dispersen Bakterien, verminderte Belueftung, Redox-Potential als Fuehrungsgroesse fuer O2-Eintrag; geringe Neubildung von Biomasse, hoher O2-Ertrag. Ausdehnung des Verfahrens auf hochkonzentrierte Abwaesser (bis 100 000 mg CSB/l). Dabei Steigerung der Abbauwirkung in einem zweistufigen Verfahren bis ueber 95 v.H.. Extrem hohe Raumabbauleistungen.

Verringerung der Umweltbelastung durch Guelle

Pruefung der Auswirkung mechanischer Lufteinbringung und chemischer Zusaetze auf Umweltbelastung und Naehrstoffwirkung von Rinderguelle.

Einrichtung einer stationaeren Sauerstoffanreicherungsanlage fuer die Saar

Zweck und Ziel: Aufgrund der Modellrechnungen zum Sauerstoffhaushalt der Saar ist bei der Planung vorsorglich eine stationaere Sauerstoffanreicherungsanlage vorgesehen. Die soll als zusaetzliche Massnahme zum Eintrag von Sauerstoffgas bei besonders kritischen Verhaeltnissen eingesetzt werden. Im Hauptbelastungsbereich unterhalb von Voelklingen ist das Oberwasser der Staustufe Lisdorf besonders gefaehrdet. Dort bietet sich eine stationaere Sauerstoffanreicherungsanlage nach dem Blasenverfahren an, da parallel zur Saar eine Sauerstoffleitung liegt. Ausfuehrung: 1. Erprobung von Filtermaterial; 2. Dimensionierung der anlage aufgrund der Sauerstoff- und Abflussverhaeltnisse; 3. Ueberwachung der Baudurchfuehrung; 4. Erprobung und Optimierung der Anlage sowie Erstellung einer Betriebsanleitung. Ergebnisse: Fuer die Sauerstoffanreicherungsanlage nach dem Blasenverfahren wurden mehrere Filtermaterialien auf ihre Eignung untersucht. Die Dimensionierung der Anlage wurde aufgrund der Sauerstoff- und Abflussverhaeltnisse in den gewaesserkritischen Zeiten ausgelegt. Im Abstand von 10 m sind insgesamt 20 Filterschlaeuche quer zur Fliessrichtung auf der Flusssohle verlegt. Jeder Zugang eines Filterschlauches ist mit einem Absperrschieber versehen und an einer Sammelleitung angeschlossen. Gespeist wird diese von der Sauerstoffentnahmestation, die am Ufer der Saar hochwasserfrei von der Betreiberfirma der Gasleitung gebaut wurde. Nach ersten Erprobungen wurde die stationaere Sauerstoffanreicherunganlage im Jahre 1988 bereits an 47 Tagen eingesetzt.

Einrichtung und Betrieb einer Sauerstoffanreicherungsanlage in einem Wasserkraftwerk

Zweck und Ziel: Bei der Einfuehrung der Abflussregelung des Mains hat die WSV dafuer zu sorgen, dass der Mindestsauerstoffgehalt an der Stauhaltung der WSV-Wasserkraftwerke mindestens 5 g/m3 betraegt. Nach den kontinuierlich gemessenen Sauerstoffwerten der letzten 5 Jahre ist dies nicht immer gewaehrleistet und daher eine kuenstliche Sauerstoffanreicherung erforderlich. Nach den Erfahrungen und Untersuchungen der BfG soll ein Sauerstoffanreicherungssystem geschaffen werden, welches nachtraeglich in Wasserkraftwerke eingebaut werden kann. Dabei wird ein optimaler und moeglichst kostenguenstiger Betrieb der Anlage angestrebt. Ausfuehrung: 1. Datenerhebung von Sauerstoffmesswerten; 2. Ermittlung von Grundlagen (Modellversuche) fuer die Sauerstoffanreicherungsanlage; 3. Dimensionierung der Anlage aufgrund der Datenerhebung; 4. Aufstellen eines genehmigungsfaehigen Entwurfes und Beratung bei der Ausschreibung; 5. Durchfuehrung eines Messprogrammes zur Erprobung und Optimierung der Anlage, sowie Erstellung einer Betriebsanleitung. Ergebnisse: Fuer die Dimensionierung der Sauerstoffanreicherungsanlagen in den WSV-Wasserkraftwerken Eddersheim und Griesheim wurden die kontinuierlichen Sauerstoffmessungen der LfU von der BfG aufbereitet. Der nachtraegliche Einbau dieser Anlagen machte es erforderlich, ein voellig neues Eintragssystem zu entwickeln, was mit geringem Wartungsaufwand und guenstigen Betriebskosten betrieben werden kann. Hierfuer wurden von der BfG ausfuehrliche Grundsatzuntersuchungen im Modellmassstab durchgefuehrt. Nach den Untersuchungsergebnissen und Berechnungen ist die Anlage konzipiert worden und kann vollautomatisch betrieben werden. Dem

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