Das Projekt "Großskalige numerische Simulationen der Prozesse während der Speicherung von CO2 in geologischen Formationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines effizienten, parallelisierten Simulationsprogramms, das in der Lage ist das gesamte Spektrum an hydrologischen und geochemischen Prozessen, die für die Beschreibung der CO2 Injektion wichtig sind zu erfassen. Einerseits sollen großräumige Effekte (z.B. Druckerhöhungen) auf Gebieten von z.B. 30 km x 30 km x 300m abgebildet werden, andererseits müssen die Simulationszeiten ausreichend groß sein, um Effekte wie beispielsweise 'mineral trapping' zu simulieren. Die bereits vorhandenen Simulatoren können nur eine eingeschränkte Zahl an Prozessen abbilden. Das Ziel ist es, z.B. das CO2-Speicherpotential eines Reservoirs genauer vorhersagen zu können oder Informationen für ein effizientes Management der Speicherstätte zu liefern (z.B. über den Bau von Brunnen zur aktiven Druckregulierung). Darüber hinaus kann der entwickelte Simulator für Risikoabschätzungen bestimmter Speicherstätten verwendet werden. Als Basis für die Entwicklung wird die mathematisch-numerische Plattform DUNE und der Simulator DuMux verwendet.
Das Projekt "The European aeroemissions network (AERONET)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik durchgeführt. One of the major problems that civil aeronautics will have to face over the next twenty or thirty years is to accommodate the predicted growth in demand of air transport without creating unacceptable adverse environmental effects. It is to be expected that new scientific results, increasing public concerns over the environment and future restrictive regulations with respect to aircraft emissions will force airline companies to take ecological considerations much more into account than it does at present. Consequently, for European aircraft manufacturers it is of high importance to react early and to guide their research and development resources into the most important and efficient direction. The aim of the AERONET project is to support coordination ' a postiori' of existing European and national projects or programmes dealing with the contribution of air traffic emissions to anthropogenic climate and atmospheric changes. For this purpose AERONET seeks to : - bring together experts from engine technology, atmospheric research and operations as well as programme responsible to exchange knowledge and opinions and to discuss necessary future actions on the basis of jointly defined goals and time scales, - produce competitive advantage for Europe through enhanced information echoing in the field of atmospheric effects of air traffic emissions, - strengthen a common European position in global technical and political discussions - support the Commission in identifying topics for the 5th Framework Programme, - identify gaps and help prepare a coordinated submission of proposals. European Dimension and Partnership: Europe is, beside the US, one of the two biggest aircraft manufacturers. One supposition for the economic success of European aircraft industry is not only to fulfill the existing regulations but, due to the long development times of 5-10 years and the long lifetimes of aircraft of more than 20 years, also to take the trend of future regulations development into account at a very early stage. This needs continuous and fast information exchange and discussions between atmospheric scientists, aircraft engineers and regulatory organisations. To be successful with an effort of this dimension, optimal coordination of national and European programmes in all three fields is required. Thus the network brings together representatives of all programmes and institutions concerned, helps to integrate activities through better information exchange, tries to identify the most urgent themes for R&D activities and intends to give recommendations for the Fifth Framework Programme. Potential Applications: Understanding the atmospheric impacts, the technical consequences and development perspectives, and the operational impacts as a whole is absolutely necessary to strengthen the European position in global regulatory committees on the on side and to gain competitive advantages for the European aircraft and airline industries on the other side. usw
Das Projekt "Steady-State Dilution and Mixing-Controlled Reactions in Three-Dimensional Heterogeneous Porous" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eberhard Karls Universität Tübingen, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften (ZAG), Arbeitsgruppe Hydrogeology durchgeführt. Understanding transport of contaminants is fundamental for the management of groundwater re-sources and the implementation of remedial strategies. In particular, mixing processes in saturated porous media play a pivotal role in determining the fate and transport of chemicals released in the subsurface. In fact, many abiotic and biological reactions in contaminated aquifers are limited by the availability of reaction partners. Under steady-state flow and transport conditions, dissolved reactants come into contact only through transverse mixing. In homogeneous porous media, transverse mixing is determined by diffusion and pore-scale dispersion, while in heterogeneous formations these local mixing processes are enhanced. Recent studies investigated the enhancement of transverse mixing due to the presence of heterogeneities in two-dimensional systems. Here, mixing enhancement can solely be attributed to flow focusing within high-permeability inclusions. In the proposed work, we will investigate mixing processes in three dimensions using high-resolution laboratory bench-scale experiments and advanced modeling techniques. The objective of the proposed research is to quantitatively assess how 3-D heterogeneity and anisotropy of hydraulic conductivity affect mixing processes via (i) flow focusing and de-focusing, (ii) increase of the plume surface, (iii) twisting and intertwining of streamlines and (iv) compound-specific diffusive/dispersive properties of the solute species undergoing transport. The results of the experimental and modeling investigation will allow us to identify effective large-scale parameters useful for a correct description of conservative and reactive mixing at field scales allowing to explain discrepancies between field observations, bench-scale experiments and current stochastic theory.
Das Projekt "European Union Basin-scale Analysis, Synthesis and Integration (EURO-BASIN)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Danmarks Tekniske Universitet durchgeführt. Objective: EURO-BASIN is designed to advance our understanding on the variability, potential impacts, and feedbacks of global change and anthropogenic forcing on the structure, function and dynamics of the North Atlantic and associated shelf sea ecosystems as well as the key species influencing carbon sequestering and ecosystem functioning. The ultimate goal of the program is to further our capacity to manage these systems in a sustainable manner following the ecosystem approach. Given the scope and the international significance, EURO-BASIN is part of a multidisciplinary international effort linked with similar activities in the US and Canada. EURO-BASIN focuses on a number of key groups characterizing food web types, e.g. diatoms versus microbial loop players; key species copepods of the genus Calanus; pelagic fish, herring (Clupea harengus), mackerel (Scomber scombrus), blue whiting (Micromesistius poutassou) which represent some of the largest fish stocks on the planet; piscivorous pelagic bluefin tuna (Thunnus thynnus) and albacore (Thunnus alalunga) all of which serve to structure the ecosystem and thereby influence the flux of carbon from the euphotic zone via the biological carbon pump. In order to establish relationships between these key players, the project identifies and accesses relevant international databases and develops methods to integrate long term observations. These data will be used to perform retrospective analyses on ecosystem and key species/group dynamics, which are augmented by new data from laboratory experiments, mesocosm studies and field programs. These activities serve to advance modelling and predictive capacities based on an ensemble approach where modelling approaches such as size spectrum; mass balance; coupled NPZD; fisheries; and ?end to end? models and as well as ecosystem indicators are combined to develop understanding of the past, present and future dynamics of North Atlantic and shelf sea ecosystems and their living marine resources.
Das Projekt "Untersuchungen zur Tuchfiltration in der weitergehenden Abwasserreinigung und Bau einer Versuchsanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, verbesserte Technologien und allgemeingueltige Kriterien fuer Anwendung, Bemessung und einen prozessstabilen sowie wirtschaftlichen Betrieb der Tuchfiltration zu erarbeiten. Durch die Zusammenarbeit eines Herstellers von Tuchfiltrationssystemen (Konstruktion), Fachleuten aus dem Bereich der Textilforschung (Filtermedium) und dem ISAH (Abwasertechnik) sollen die Systeme so modifiziert werden, dass sie verschaerften Anforderungen genuegen. Durch Verwendung eines modifizierten fluidisierbaren textilen Filtermediums konnte das grundlegende Problem der Tuchfiltration, die in vielen Faellen mangelhafte Rueckreinigung des Filtermediums, behoben werden. Dadurch kann die Technologie der Tuchfiltration deutlich vereinfacht werden, bei wesentlich hoeherer Belastbarkeit und Betriebssicherheit.
Das Projekt "HTW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Fachbereich 01, Studiengang Umwelttechnik , Regenerative Energien durchgeführt. Bisher sind am EUREF Campus einige Erzeugungsanlagen (darunter kleine WKA, Solaranlagen, Stirling BHKW) installiert. Das Ziel des Vorhabens ist es, die installierte Leistung erneuerbarer Erzeuger so zu steigern, dass Sie bedarfsgerecht und effizient zur Eigenbedarfsdeckung beiträgt. Dazu gehört nicht nur der Strombedarf der Gebäude auf dem Campus, sondern auch die Einbindung der elektrischen Fahrzeugflotte in das Last- bzw. Energiemanagement. Die zukünftige Lösung sieht eine intelligente Regelung vor, welche die Erzeuger mit ihrem z.T. fluktuierenden Einspeiseverhalten mit den Verbrauchern so kombiniert, dass die Energieüberschüsse minimiert werden und eine Unterdeckung des Strombedarfs weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Die intelligente Anwendung von Energiespeichern, sowohl fest installiert als auch durch bidirektionale Anbindung von Elektrofahrzeugen (Vehicle to Grid), spielt bei der Realisierung eine zentrale Rolle. Im ersten Schritt wird eine messdatengestützte Simulation der Last- bzw. Erzeugungsflüsse durchgeführt, die die Grundlage für die Dimensionierung der zukünftigen Erzeuger und Energiespeicher darstellt. Auf Basis der Ergebnisse kann die Realisierung der Anlagen vorgenommen werden. Um die Funktionalität nachzuweisen und die Regelungsstrategien zu optimieren, muss anschließend ein umfassendes Energiemonitoring vorgenommen werden. Dadurch kann die Erreichung der festgelegten Ziele überprüft, sowie die getroffenen Simulationsannahmen validiert werden.
Das Projekt "BAMP: Bauen mit Papier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Der vom LOEWE-Programm des Landes Hessen geförderte Schwerpunkt soll langfristig dazu beitragen, die Vorteile des Werkstoffes Papier für das Bauwesen systematisch zu erschließen und Voraussetzungen für ein neues Wirtschaftsfeld mit einem international sichtbaren Schwerpunkt in Hessen zu etablieren und an den beteiligten Universitäten und Hochschulen langfristig zu verankern. Papier als Baumaterial: Natürliche Materialien wie Holz oder Papier werden seit Jahrtausenden im Bauwesen eingesetzt und spielen auch im modernen Hochbau und Innenausbau eine wesentliche Rolle. Beispiele reichen hier von Schichtholzplatten über Gipsfaserplatten bis hin zu Laminaten. Die verfügbaren Produkte basieren im Wesentlichen auf Erfahrungen der Hersteller. Dabei bietet gerade Papier ein hervorragendes Potential für biobasierte Anwendungen im Baubereich. Es ist kostengünstig herstellbar, besteht überwiegend aus nachwachsendem Rohstoff, bietet bezogen auf das Eigengewicht sehr gute Festigkeitseigenschaften, kann als flächiges Material aber auch mit hoher Porosität bzw. sogar als Schaum produziert werden und ist verhältnismäßig einfach chemisch zu funktionalisieren. Zielsetzung: Ziel des beantragten Schwerpunktes ist es, wissenschaftliche und technische Grundlagen für die Nutzung von Papier in Bauanwendungen zu schaffen und neue Lösungsansätze zu entwickeln. Dazu sind die Materialeigenschaften von Papier auf die neuen Anforderungen hin anzupassen und weiter zu entwickeln (z. B. hohe Festigkeit, Wasserbeständigkeit), die Möglichkeiten zu einer individualisierbaren Formgebung mit Papiermaterialien sind zu erforschen (z. B. die Verarbeitung in Tiefziehprozessen) und Gestaltungsansätze für die Bauteil- und Bauwerksgestaltung sowie die Dimensionierung und Auslegung sind zu erarbeiten. Modellhaft sollen die Fertigung von Stab- und Flächenelementen auf Papierbasis entwickelt werden, was mit Hilfe von wissenschaftlich abgesicherten Methoden die Gestaltung neuer Bauwerke aus Papier werkstoff-, herstellungs- und nutzungsgerecht ermöglichen soll. Temporäre Bauwerke: Der Fokus des Schwerpunktes liegt dabei auf Bauwerken für temporäre Nutzung (so genannte 'fliegende Bauten'), die entsprechend der baurechtlichen Forderungen gegebenenfalls mit geringeren technischen Anforderungen versehen sind. Technologien und Systeme zur Herstellung solcher Bauwerke für Nutzungen, wie z. B. Übergangsbauten für gewerbliche Zwecke oder Schulen, Notunterkünfte oder einmalige Großveranstaltungen sowie für so genannte 'Microhomes' oder im Messebau, wurden bisher in Deutschland nur wenig entwickelt. Sie stellen aber ein größeres Potential dar, sowohl für Material, Konstruktion als auch den optimierten Einsatz von Ressourcen und Finanzmitteln, da gerade bei temporär genutzten Bauwerken die Verwendung nachhaltiger Materialien und effizienter Prozesse eine große Rolle spielt.
Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Aalen, Fakultät Elektronik und Informatik - Elektronik , Erneuerbare Energien durchgeführt. Aufgrund der zunehmenden Integration an erneuerbaren Energien kommt es immer häufiger zu Leitungsüberlastungen im Verteilnetz und insbesondere im 110 kV-Netz. Im Projekt NEOS wird - neben der wirtschaftlichen, regulatorischen und kommunikationswissenschaftlichen Begleitforschung - die technische Machbarkeit von Speichertechnologien zur Netzentlastung unter Berücksichtigung des (n-1)- Sicherheitskriteriums als Alternative zum konventionellen Netzausbau am Beispiel Netzverstärkung Ostalbkreis untersucht. Dafür wird das Modell einer Großspeicheranlage entwickelt und in einer Simulationsumgebung für das reale 110 kV-Netz im Ostalbkreis implementiert. Anschließend werden Optimierungsalgorithmen zur Dimensionierung, Positionierung sowie dem Betrieb der Speicher entwickelt. Anhand von zeitreihenbasierten Lastflussberechnungen kann somit der Beitrag von Speichertechnologien zur Netzentlastung zunächst technisch ausgewertet werden. In einem nächsten Schritt wird der Einsatz von Speichertechnologien im untergelagerten Mittelspannungsnetz untersucht und mögliche Synergieeffekte zwischen Hochspannungs- und Mittelspannungsnetz daraus abgeleitet. Darüber hinaus wird die Wirtschaftlichkeit der untersuchten Einsätze von Speichertechnologien in einem weiteren Schritt überprüft. Abschließend wird eine Planungsgrundlage für den Speichereinsatz zur Netzentlastung entwickelt sowie die Anforderungen für einen wirtschaftlichen Betrieb mittels Sensitivitätsanalyse untersucht. Das Projekt wird während der gesamten Laufzeit kommunikationswissenschaftlich begleitet. Maßgebliches Instrument in diesem Zusammenhang sind zwei heterogene Kommunikationsgruppen, die zu den technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen (Zwischen-) Ergebnissen Feedback geben und Multiplikatorenfunktion übernehmen.
Das Projekt "IFO: Grundlagen des Schallschutzes (E-1995/12)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Diese 32-seitige Informationsschrift aus der Reihe Informationsdienst Holz soll dem Planer (Architekt), Konstrukteur (Ingenieur) und Ausführenden (Holzbauer oder vergleichbarer Betrieb) bei der Lösung von Fragen Hilfestellung leisten, die im Zusammenhang mit den schallschutztechnischen Anforderungen, bei der entsprechenden Bemessung und ihrer Ausführung auftreten. Die Aussagen beziehen sich auf Gebäude und Nutzungsarten, die für die Anwendung der Holzbauart typisch sind, d.h. vor allem auf Wohngebäude, dabei durchaus auch auf mehrgeschossige Mehrfamilienhäuser, aber auch auf Bürobauten und öffentliche Gebäude, wie Schulen und Kindergärten. 1. Vorbemerkungen zur Schrift, 2. Begriffe, 3. Anforderungen und Empfehlungen nach DIN 4109, 4. Konstruktive Einflüsse auf die Schalldämmung von Holzbauteilen, 5. Außenbauteile, 6. Trennwände (Innenwände), 7. Decken in Holzhäusern, 8. Sonstiges, Literaturverzeichnis.
Das Projekt "Biogas-fired Combined Hybrid Heat and Power Plant (Bio-HyPP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) durchgeführt. To reach the goals of improving the efficiency of CHP systems while simultaneously widening the biomass feedstock base as well as increasing operational flexibility, the project aims to develop a full scale technology demonstrator of a hybrid power plant using biogas as main fuel in lab environment. A combined hybrid heat and power plant combines a micro gas turbine (MGT) and a solid oxide fuel cell (SOFC). The focus of the technology demonstration plant is to prove the functional capability of the plant concept, followed by detailed characterization and optimization of the integration of both subsystems. The main objective is to move the technology beyond the state of the art to TRL 4. Electrical efficiencies of more than 60% and total thermal efficiencies of more than 90% are intended to reach at base load conditions. An operational flexibility ranging from 25% to 100% electric power should be achieved. The emission levels should not exceed 10 ppm NOx and 20 ppm CO (at 15% vol. residual oxygen). The system should allow the use of biogas with methane contents varying from 40-75%, thus covering the biogas qualities from the fermentation of the entire biomass feedstock range. To achieve the objectives the subsystems MGT and SOFC including their subcomponents have to be adjusted and optimized by a multidisciplinary design approach using numerical and experimental measures to ensure a proper balance of plant. In addition an integrated control system has to be developed and implemented to achieve a reliable operation of the coupled subsystems. A detailed analysis of different European markets, economic and technical constraints in terms of biogas production potentials will clarify the regional suitable sizes and attractive performance conditions of the power plant system. To identify cost reduction potentials a thermo-economic analysis will be performed. Here, an internal rate of return (IRR) of the system of higher than 15% should be achieved over a 20 years.
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