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CTM-Elbe: Schadstofftransportmodellierung im Elbeästuar

Die Prognose der Schadstoffverdriftung infolge von Baggergutverbringung wird für die Genehmigung zukünftiger Umlagerungsmaßnahmen immer wichtiger, auch unter Berücksichtigung der Umsetzung der WRRL- und MSRL-Ziele. Deswegen muss die BAW die vorhandenen Prognosewerkzeuge (HN-Modellsysteme) für die neuen Anforderungen zukünftiger Begutachtungen erweitern. Aufgabenstellung und Ziel Nach dem erfolgten Ausbau der Fahrrinne der Unter- und Außenelbe (2019- 2022) wird seitens der Revierverantwortlichen (HPA und WSV) die bisherige Umlagerungspraxis im Rahmen des Sedimentmanagements angepasst. In der Tideelbe wird der Großteil des anfallenden Baggerguts aus dem Hamburger Bereich lokal im Westen Hamburgs umgelagert. Dieses Umlagerungskonzept führt zur Kreislaufbaggerei, Trübungserhöhung und zu erhöhten Unterhaltungskosten der Fahrrinne (Weilbeer et al. 2021) und wird seitens der Einvernehmensbehörden und Erlaubnisbeteiligten sowie der Öffentlichkeit zunehmend kritisch hinterfragt. Aufgrund der teilweisen Belastung der fluvialen Feinsedimente mit Schadstoffen stellen alternative Verbringstellen stromab derzeit schwer einschätzbare Auswirkungen auf Flora und Fauna dar (siehe u. a. Heise et al. 2007). Um ökologische Risiken für die angrenzenden Schutzgebiete im Ästuar und im Nationalpark Wattenmeer auszuschließen, wird auch die WSV in zunehmendem Maße gefordert, im Sinne einer Auswirkungsprognose für alternative Verbringstellen stromab Richtung Nordsee den Verbleib der Schadstoffe in einem höheren Detaillierungsgrad nachzuweisen. Zuverlässige Prognosewerkzeuge (u. a. numerische Modelle) sind für das langfristig nachhaltige Management von Ästuaren und Küstengewässern sowie für die Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels, z. B. durch eine mögliche verstärkte Resuspension belasteter Sedimente als Folge der Änderungen der Oberwasserzuflüsse, unerlässlich (Fitzsimons et al. 2011). Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, das Transportverhalten von partikulär gebundenen Schadstoffen durch Modellierungsansätze und Charakterisierung wesentlicher Prozesse zweckmäßig zu reproduzieren. Hinsichtlich der Schwebstoff- und Schadstoffdynamik werden elberelevante Schadstoffe (z. B. PCB, DDx, HCB, Hg, Cd, Cu, Zn) anhand von Messdaten und Laborexperimenten untersucht. Schlüsselprozesse, die die Adsorption und Desorption dieser Schadstoffe an Schwebstoffen im Ästuar steuern, sollen charakterisiert und in ein hydrodynamisches 3D-Modell integriert werden. Mithilfe dieser validierten Modellentwicklungen sollen Konzepte erarbeitet werden, um die Schadstoffproblematik im Sediment zu entschärfen. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Für die Auswirkungsprognose und Genehmigungsplanung zukünftiger Sedimentmanagementmaßnahmen werden Grundlagen hinsichtlich der Schadstoffausbreitung entsprechend dem Stand der Wissenschaft bereitgestellt. Angesichts der WRRL- und MSRL-Ziele (z. B. im Hinblick auf das Verschlechterungsverbot) können hierdurch quantitative Abschätzungen über die Verdriftung und Akkumulation von elberelevanten organischen und anorganischen Schadstoffen ermittelt werden. Auf Grundlage der Modellergebnisse können Konzepte zum Ästuarmanagement entwickelt werden, die die Unterhaltungsstrategien in der Tideelbe optimieren. Die Entwicklungen erfolgen im Austausch mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW), welche Laborversuche und messungsbasierte Untersuchungen oder Simulationen zu elberelevanten Schadstoffen durchführen.

Energietransport durch transparente und nichttransparente Aussenwandkonstruktionen unterschiedlichen Aufbaus

Dieses Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Fa Josef Gartner in 8883 Gundelfingen unter der Projektverantwortlichkeit von Dr Schulz und Dr Wieland durchgefuehrt. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, den Wissensstand und die Erfahrungen ueber die Gestaltung einer 'energieoptimalen' Fassade zu vervollstaendigen. In diesem Zusammenhang wurde unter Freilandbedingungen die energetische Qualitaet von insgesamt 11 verschiedenen ausgefuehrten Fassaden in Landzeittests untersucht. Waehrend der Versuchszeit wurden in zwei Messzyklen, die sich jeweils ueber ein gesamtes Kalenderjahr (1985 und 1988) erstreckten, je fuenf Fassadentypen mit dem energetischen Verhalten einer sogenannten Standard- oder Referenzfassadenausfuehrung verglichen. Aus den in Versuchen und durch Simulationsrechnungen gewonnenen Erkenntnissen, die als ein Mass fuer die Betriebskosten eines Gebaeudes angesehen werden koennen, laesst sich fuer den jeweils spezifischen Einzelfall eine Beurteilung der Fassade aus energetischer und wirtschaftlicher Sicht durchfuehren.

Numerische Abbildung von Deckwerken mittel CFD-DEM

Ziel des Forschungsprojekts ist die Ermittlung optimierter Deckwerksausbildungen für charakteristische Randbedingungen an Seeschifffahrtsstraßen. Ein gekoppeltes CFD-DEM Model wird entwickelt zur Simulation der Interaktion der Deckwerkssteine mit schiffsinduzierten Wellen und Strömungen. Aufgabenstellung und Ziel Deckwerke aus losen Wasserbausteinen werden regelmäßig zum Schutz von Uferböschungen an Schifffahrtsstraßen vor Erosion durch hydraulische Belastungen aus schiffs- und windinduzierten Wellen und Strömungen verbaut. Die derzeitigen Berechnungsgrundlagen zur Deckwerksbemessung basieren hauptsächlich auf physikalischen Versuchen und Erfahrungen aus dem Betrieb von Binnenwasserstraßen oder Küstenschutzbauwerken. Für die komplexen und vielfältigen Randbedingungen an Seeschifffahrtsstraßen und im Tidegebiet sind die derzeitigen Berechnungsgrundlagen unzulänglich und die Bemessung daher mit wenig quantifizierbaren Unsicherheiten verbunden. Regelwerke, wie sie für Binnenwasserstraßen entwickelt wurden (GBB, BAW 2010; MAR, BAW 2008), existieren nicht. Für eine sichere und nachhaltige Bemessung der Deckwerke an Seeschifffahrtsstraßen werden numerische Simulationen zur Untersuchung der Stabilität von Deckwerken unter typischen hydraulischen Belastungen im Tidegebiet eingesetzt. Insbesondere ein gekoppeltes Computational Fluid Dynamics - Discrete Element Method (CFD-DEM) Modell wird weiterentwickelt, um die Interaktion zwischen Deckwerksteinen und schiffsinduzierten Wellen und Strömungen zu untersuchen. Ziel des Forschungsprojekts ist die Ermittlung optimierter Deckwerksausbildungen für charakteristische Randbedingungen an Seeschifffahrtsstraßen. Aufbauend auf diesem FuE-Projekt können Regelbauweisen hergeleitet werden und in ein Merkblatt münden. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Erweiterte Kenntnisse über die Interaktion zwischen Deckwerksteinen und hydraulischen Belastungen im Tidegebiet werden zu einer optimierten Deckwerksausbildung für charakteristische Randbedingungen an Seeschifffahrtsstraßen führen. Geringere Bau- und Unterhaltungskosten sind bei einem ausreichendem Sicherheitsniveau und höherer Nachhaltigkeit zu erwarten. Untersuchungsmethoden Im Rahmen des Vorgängerprojekts (B3952.06.04.70270) wurde bereits ein CFD-DEM-Modell zur Untersuchung der Stabilität von losen Deckwerken gegenüber Wellen- und Strömungsangriff entwickelt (Petzold 2018; Sorgatz 2023). Physikalische Modellversuche sowie Messungen in der Natur wurden durchgeführt und mit dem Modell numerisch simuliert. Das Modell hat jedoch einige Einschränkungen, die nunmehr behoben werden sollen. Insbesondere soll ein neues Modell erstellt werden, bei dem die Fluidzellen kleiner als die Steine sind, um Strömungseffekte und Turbulenzen zwischen Deckwerksteinen zu berücksichtigen. Außerdem sollen nicht-sphärische Geometrien zur Darstellung der Steine verwendet werden, um diese exakter zu simulieren. Zur Entwicklung dieses neuen Modells soll die Software CFDEM® (Goniva 2012) verwendet werden, die zudem den Vorteil besitzt, multi-core zu rechnen. Messungen von Schiffsbelastungen in der Natur sowie von Strömungsbelastungen in der hydraulischen Rinne dienen als Eingangswerte zur Erzeugung der numerischen Wellen und Strömungen. Weitere repräsentative Messungen der resultierenden Zustandsgrößen im Feld und/oder in physikalischen Modellversuchen bilden die Grundlage für die numerische Simulationen und für die Modellkalibrierung und Modellvalidierung. Die bereits vorhandenen Messdaten werden verwendet, aber auch neue Messkampagnen sind geplant. Vorhandenes sowie neues Messequipment soll dabei zum Einsatz kommen (instrumentierte Wasserbausteine, autarke Wasserdruck- und Strömungssonden, ggf. eine Porenwasserdrucksonde). Mit dem neuen numerischen Modell werden zunächst die bereits erfolgten physikalischen Versuche nachgerechnet und verglichen. (Text gekürzt)

Videofilm und Medienpaket zum Thema 'Umweltschutz im Krankenhaus'

In einem Videofilm mit ergaenzenden Begleittexten werden praxisbezogen erfolgreiche Konzepte, Massnahmen, Analysen und Reflexionen ueber Umweltbewaeltigungen; persoenliche Erfolge in Arbeitsbereichen, die Identitaet schaffen; Fachliteratur und Personen vorgestellt. In Form einer Bestandsaufnahme wird ein in Krankenhaeusern stattfindender Umweltschutz vorgestellt, der verbreitungswuerdig ist. Was die Dramaturgie und Gestaltung des Medienprojektes betrifft, wird den Sehgewohnheiten des Fernsehens Rechnung getragen. Obwohl von den Krankenhausgesellschaften in den Laendern initiierte Umweltarbeitskreise erfolgreich operieren, fehlt im Krankenhauswesen ein zentraler Ansprechpartner, mit dem man sich auf ein derartiges Projekt haette verstaendigen koennte. Das erschwert den Zugang zu praxisnahen Informationen ungemein, macht eine Projektrecherche zu einer zeitraubenden Angelegenheit. Deshalb sind Partnerschaften mit Interessengruppen sinnvoll, die eine Kooperation zwischen Medien- und Fachkompetenz ermoeglichen. Und was nicht unterschaetzt werden darf, dies macht den oekologischen Wandel zur eigenen Sache. Damit wird die Plattform fuer einen notwendigen Informationstransfer geschaffen, der auf die Praxis abgestimmt, Orientierung und Vergleichsmoeglichkeiten anbietet. Das Ergebnis der Projektrecherche insgesamt gesehen ist: in Kliniken hat sich, trotz Deckelung durch das Krankenhausstrukturgesetz, bereits auf hohem Niveau teilweise ein oekologischer Wandel vollzogen, der verbreitungswuerdig ist. Zum Beispiel ist dies beim Energieverbrauch der Fall. Auch wenn dieser nur etwa 4,5 bis 6 Prozent der Gesamtbetriebskosten ausmacht, so koennten in Deutschen Krankenhaeusern immerhin noch etwa zwei Milliarden D-Mark eingespart werden. Greifbare Zahlen, die fuer das Pilotprojektes Die Energiesparer sprechen. Dafuer wurde mit der Fachvereinigung Krankenhaustechnik eine Kooperation vereinbart, deren Mitglieder bereits eine Energiekultur praktizieren, die geforderte umweltpolitische Ziele laengst einloesen oder diese teilweise weit uebertreffen. Das Projekt in Progress befindet sich noch in der Herstellungsphase. Weitere Mediendienstleistungen sind vorgesehen.

2030 Szenario für Deutschland bei verzögertem Netzausbau

Ecofys hat im Auftrag der Smart Energy for Europe Platform (SEFEP) untersucht, wie sich ein verzögerter Ausbau der Stromübertragungsnetze bei unterschiedlicher geografischer Verteilung Erneuerbarer Energien-Anlagen auswirkt. Wird das Netz nicht optimal ausgebaut, müssen regional mehr Speicher und flexible Kraftwerke eingesetzt, und Erneuerbare Energie Anlagen häufiger abgeregelt werden. Die dadurch verursachten Kosten sinken, wenn die Anlagen zur Nutzung erneuerbaren Energiequellen gleichmäßiger verteilt sind.

NLWKN vereinheitlicht Nutzung der landeseigenen Wassersstraßen

Norden/Aurich/Meppen/Stade . Einheitlicher, schlanker, nutzerfreundlicher: der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) ordnet die anfallenden Gebühren und Abläufe an den Landeswasserstraßen zu Beginn der Wassersportsaison 2026 grundlegend neu. Zugleich reagiert der Landesbetrieb mit den ab 1. April in Kraft tretenden Anpassungen auf steigende Kosten bei der Unterhaltung und dem Betrieb der Anlagen wie Schleusen und Brücken. Im Ergebnis stehe eine praxistaugliche und faire Regelung für alle drei landeseigenen Wassersportreviere zwischen der Elbe und den Niederlanden, heißt es in einer Mitteilung. Einheitlicher, schlanker, nutzerfreundlicher: der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) ordnet die anfallenden Gebühren und Abläufe an den Landeswasserstraßen zu Beginn der Wassersportsaison 2026 grundlegend neu. Zugleich reagiert der Landesbetrieb mit den ab 1. April in Kraft tretenden Anpassungen auf steigende Kosten bei der Unterhaltung und dem Betrieb der Anlagen wie Schleusen und Brücken. Im Ergebnis stehe eine praxistaugliche und faire Regelung für alle drei landeseigenen Wassersportreviere zwischen der Elbe und den Niederlanden, heißt es in einer Mitteilung. Die Neuregelung umfasst das ostfriesische Kanalnetz rund um den Ems-Jade-Kanal, den Schifffahrtsweg Elbe-Weser zwischen Bremerhaven und Otterndorf und den Haren-Rütenbrock-Kanal, der die Ems mit dem niederländischen Wasserwegenetz verbindet. Hier galten in der Vergangenheit historisch bedingt teils stark abweichende Gebührenordnungen und unterschiedliche organisatorische Regelungen – von der Abrechnung pro Schleusengang bis hin zur Berechnung pro Kanal oder Tag. „Mit diesem wenig nutzerfreundlichen Nebeneinander unterschiedlicher Vorgaben machen wir – ganz im Sinne der allgemeinen Vereinfachungsinitiative des Landes Niedersachsen – nun Schluss“, betont ein NLWKN-Sprecher. So ist ab 2. April an allen landeseigenen Wasserstraßen nur noch das Benutzen der Schleusen und beweglichen Brücken gebührenpflichtig, nicht das reine Befahren der Kanäle. „An den technischen Anlagen entstehen nachweislich die größten Kosten. Wer nur zwischen zwei beweglichen Bauwerken fährt oder z.B. als Ruderer und Paddler weder einer Brückenöffnung, noch einer Schleusung bedarf und damit auch geringere Kosten verursacht, braucht künftig keine Gebühr mehr zu bezahlen“, heißt es beim NLWKN. Ebenfalls abgeschafft wird mit der Neuregelung die teils übliche Abrechnung pro Schleusengang: Stattdessen werden zur neuen Wassersportsaison ausschließlich Jahresvignetten und Tageskarten herausgegeben. Letztere zum neuen einheitlichen Preis von 10,- Euro pro Tag (20,- Euro für die gewerbliche Schifffahrt) richten sich vor allem an Gelegenheitsfahrer. Wer dagegen regelmäßig im jeweiligen Revier unterwegs ist, kann alternativ auf eine für eine ganze Saison gültige Jahresvignette zurückgreifen. Diese kostet am Haren-Rütenbrock-Kanal, für den erstmals eine Jahresvignette angeboten wird, und am Schifffahrtsweg Elbe-Weser, wo dieses Modell bereits bewährt ist, jeweils 25,- Euro. Für das deutlich größere Revier in Ostfriesland, in dem zahlreiche Schleusen und Brücken betrieben werden müssen, fallen künftig einmalig 60,- Euro für den jeweils eine Saison lang gültigen „Bootspass Ostfriesland“ an. Steigende Unterhaltungskosten an Schleusen und Brücken Steigende Unterhaltungskosten an Schleusen und Brücken Neben dem Abbau von Bürokratie und der Vereinheitlichung von Abläufen führt der NLWKN für die vorgenommenen Änderungen auch allgemeine Kostensteigerungen und erforderliche organisatorische Anpassungen ins Feld: „Die Kosten für Strom, Treibstoffe, Wartungsarbeiten, Ersatzteile und Personal sind in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Die Nutzungsgebühren decken dies auch weiterhin nur zu einem sehr geringen Teil ab – dennoch müssen wir diesen Faktor bei Neuberechnungen im Sinne des Verursacherprinzips natürlich immer berücksichtigen“, erklärt der Sprecher des Landesbetriebs. Ob durch die neuen Regelungen höhere Kosten auf Wassersportlerinnen und Wassersportler zukommen oder aber sogar Geld gespart werden kann, hänge dabei stark vom individuellen Nutzungsprofil ab: „Fakt ist: den einen Typus Wassersportler gibt es nicht. Auf unseren Kanälen treffen beispielsweise Ruderer und Anrainer mit Boot, die relativ kleinräumig, aber regelmäßig unterwegs sind, auf fernreisende Sportbootfahrer, die das Gewässer nur einmal passieren sowie gewerbliche Charterboote. Wir haben uns bemüht, dem damit verbundenen sehr unterschiedlichen Nutzungsverhalten möglichst breit Rechnung zu tragen. Ziel ist es, für möglichst viele Nutzerinnen und Nutzer am Ende eine Aufwertung ihres Wassersporterlebnisses durch schlanke Abläufe und klare, einheitliche Tarifstrukturen zu schaffen“, so der NLWKN. Eine Übersicht über die neue Gebührenstruktur und die Bezugspunkte für Jahresvignetten bietet der NLWKN im Internet unter www.nlwkn.niedersachsen.de/Wassersport .

H2Giga: HTEL-Stacks Ready for Gigawatt, Teilvorhaben: Elektrodenentwicklung und Kontaminantenuntersuchungen für die Hochtemperaturelektrolyse (EIKoHEL)

H2Giga: HTEL-Module - Ready for Gigawatt, Teilvorhaben: Qualitätssicherung in ausgelagerter verteilter Volumenproduktion von Hochtemperatur-Elektrolyseuren

H2Giga: HTEL-Module - Ready for Gigawatt, Teilvorhaben: Konzeptentwicklung einer vollautomatisierten 200MW Fabrik inklusive notwendiger Infrastruktur und CAPEX/OPEX Analysen sowie Optimierung

Wirtschaftliche Auswirkung von Umweltschutzmassnahmen auf Molkereibetriebskosten

a) Kalkulation der Auswirkung von Umweltschutzmassnahmen auf Molkereibetriebskosten. b) Modellkalkulationen zu jeweils bedeutsamen Umweltschutzmassnahmen. c) Die Kalkulation erfolgt fallweise nach Bedarf, z.Z. im Kontakt mit Arbeitsgruppen der Wirtschaft.

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