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Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen

Das Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten.

Entwicklung einer Methode zur ressourceneinsparenden und CO2-reduzierenden Weiterverwendung von Rotorblättern im Infrastrukturbereich, Teilvorhaben: Entwicklung innovativer Lärmschutzwände aus segmentierten Rotorblättern

REACH: Unterstützung von Akteuren beim Aufbau und Erhalt REACH Expertise

Migrationsbedarf der Fischfauna in Sachsen mit Lachs 2024

Fließgewässerfischarten sind im Laufe ihrer Individualentwicklung auf die obligatorische Nutzung unterschiedlicher Teillebensräume und Habitate angewiesen zwischen denen sie mehr oder weniger regelmäßige Wechsel durchführen. Das von Fischen insgesamt in Fließgewässern genutzte Habitatspektrum ist allerdings nur selten lokal konzentriert verfügbar. Daher müssen Fließgewässerfischarten häufig Ortswechsel über mittlere, größere oder sogar sehr große Distanzen durchführen. Werden diese durch Querbauwerke behindert oder unterbunden, kann ein Rückgang der betreffenden Arten oder sogar ihr völliges Verschwinden die Folge sein. Aus den geschilderten Zusammenhängen wird deutlich, dass die Distanzen, welche Fische im Rahmen ihrer natürlichen Wanderungen und Habitatwechsel zurücklegen, von Art zu Art sehr unterschiedlich sein können. Im Wesentlichen werden sie von der Biologie der jeweiligen Fischart bestimmt. Hierauf beruhend, wurden im Rahmen des Verbundprojekts zur Entwicklung des fischbasierten Bewertungsverfahrens fiBS (DUßLING, 2009; DUßLING et al., 2004a und 2004b) den in Fließgewässern vorkommenden Fischarten artspezifische Migrations-Gilden gemäß folgender Definitionen zugeordnet: kurze Distanzen: Die Habitatwechsel bleiben überwiegend auf dieselbe Fließgewässerregion beschränkt. mittlere Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig in benachbarte Fließgewässerregionen hinein statt. lange Distanzen: Die Habitatwechsel finden regelmäßig über mehrere Fließgewässerregionen hinweg statt.

Metastudie zu Nachhaltigkeitsbewertungen in der Denkmalpflege mit Fokussierung auf die Ökobilanzierung

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Bauwesen und die damit verbundenen Berufe stehen vor bedeutenden Herausforderungen, die durch die Verknappung fossiler Energieträger, Umweltkatastrophen und die begrenzte Verfügbarkeit mineralischer Baustoffe verursacht werden. Die zunehmende Komplexität im Bauwesen sowie Nachhaltigkeitskriterien auf dem Immobilienmarkt verschärfen diese Probleme. Prognosen zufolge wird der Anteil an Neubauten am gesamten Gebäudebestand bis 2035 weniger als 10 % betragen. Der bestehende Gebäudebestand, einschließlich erhaltenswerter Gebäude, spielt daher eine wesentliche Rolle, insbesondere im Hinblick auf die in den Materialien enthaltene graue Energie und das Konzept des ‚Urban Mining‘. Derzeit berücksichtigen gesetzliche Vorschriften und Förderungen weder die Ressourceneffizienz noch die Ressourcenschonung im Bestand oder bei Denkmälern. Es ist notwendig, die Gebäudebewertung anzupassen, da der aktuelle Energieausweis lediglich die Betriebseffizienz für Heizwärme und Warmwasser erfasst und für Denkmäler nicht verpflichtend ist. Um die Dekarbonisierung des Bauwesens voranzutreiben, muss eine Grundlage geschaffen werden, die es ermöglicht, diese Potenziale einzubeziehen. Die Metastudie untersucht, wie ökologische Aspekte in denkmalgeschützten Beständen berücksichtigt werden können und welche Potenziale durch Bewertungen einfließen sollten, einschließlich einer Analyse möglicher Bewertungsverfahren unter Berücksichtigung der Ökobilanzierung. Das Ziel der Studie besteht darin, einen umfassenden Überblick über die Einbindung der ökologischen Aspekte von Baustoffen in denkmalgeschützten Beständen zu geben. Referenzprojekte mit Ökobilanzierung werden identifiziert und analysiert, um darauf basierende Handlungsempfehlungen abzuleiten. Es soll eine Überarbeitung der Systematik für Baudenkmale mit einer Lebensdauer von mehr als 50 Jahren vorgeschlagen werden, wobei die Priorisierung von Bauteilen und die Bewertung der Betriebseffizienz im Vergleich zu Suffizienzstrategien berücksichtigt werden sollen. Es wird angestrebt, Hinweise für zukünftige Maßnahmen zur Bewältigung des Klimawandels, einschließlich des Einsatzes erneuerbarer Energien, zu geben. Die Studie bietet Empfehlungen zur Verbesserung der Beurteilungskriterien in Denkmälern und zeigt Potenziale zur Implementierung in Bewertungssystemen auf, einschließlich der Berücksichtigung von Ausnahmeregelungen für Kulturdenkmäler. Es soll erfasst und analysiert werden, wie Ökobilanzen in verschiedenen Bewertungsmethoden für historische Gebäude verwendet wurden. Eine Übersicht über Denkmalprojekte, die erneuerbare Energien nutzen, sowie deren Effizienz- und Ökobilanzbewertung wird erstellt. Die Unterschiede und Auswirkungen von Lebenszyklusanalysen werden untersucht, um Handlungsempfehlungen für zukünftige Systemmodifikationen und Nachhaltigkeitsbewertungen bereitzustellen.

Zukunftsszenarien zur Förderung einer nachhaltigen Nutzung mariner Räume, Vorhaben: Szenarien für Ökosystemleistungen

Ressortforschungsplan 2024, Potenziale und Bewertung solvolytischer und lösemittelbasierter Verfahren für das Recycling bestimmter Kunststoffabfallströme

Chemisches Recycling von Kunststoffabfällen wird seit Jahren intensiv diskutiert. In einem laufenden Refoplan-Vorhaben werden die thermochemischen Technologien des chemischen Recyclings (Pyrolyse, Verölung, Vergasung) evaluiert und mit dem werkstofflichen Recycling sowie der energetischen Verwertung verglichen. Neben diesen für gemischte Kunststoffabfälle eingesetzte Verfahren gibt es auch Verfahren die Lösemittel nutzen. Dabei bleiben entweder Polymere erhalten (lösemittelbasiertes Recycling) oder in Monomere zerlegt (Solvolyse). Solche Verfahren fokussieren im Regelfall auf bestimmte Kunststoffarten (z.B. PUR, PET). Mit diesem Vorhaben soll die Lücke geschlossen werden, die nach dem laufenden Refoplan-Vorhaben verbleibt, und auch diese Arten des Recyclings adressiert werden. Geeignete Technologien des solvolytischen und lösemittelbasierten Recyclings von Kunststoffabfällen sollen identifiziert und bewertet werden. Dafür sollen geeigneten Abfallströme identifiziert und die vorhandenen Mengen abgeschätzt werden. Hierbei muss eine eindeutige Abgrenzung zu den mittels herkömmlichen Methoden des werkstofflichen Recyclings ökologisch und ökonomisch sinnvoller zu behandelten Abfällen gezogen werden. Weiterhin sollen bereits existierende Anlagen/Techniken im Detail untersucht und deren Praxistauglichkeit evaluiert werden. Neben den Techniken für das Recycling sollen hierbei die notwendigen Vorbehandlungs- und Produktaufreinigungsschritte im Detail betrachtet werden. Anhand verfügbarer Daten sollen dann Energie- und Massenbilanzen für ausgewählte, als sinnvoll erachtete Prozesse erstellt werden. In einem weiteren Schritt solle Kriterien für die Feststellung der ökologischen Vorteilhaftigkeit der Verfahren anhand der detaillierten Energie- und Massenbilanzen abgeleitet werden. Auch die Behandlungs- und Investitionskosten für die im Detail betrachteten Verfahren sollen abgeschätzt werden.

Bewertungskarte der nahen Zukunft mit moderatem Klimaschutz (RCP 4.5) bei Nacht - Bremen

Die Bewertungskarten unterscheiden in den sogenannten Wirkraum (Siedlungsraum) und Ausgleichsraum (Grünflächen, landwirtschaftliche Flächen, Wald). Abhängig davon, ob die Situation am Tage oder in der Nacht betrachtet wird, sind für die Bewertung unterschiedliche Parameter relevant und unterschiedliche Vorgehensweisen wurden gewählt. In der Nacht ist für die Bewertung des Wirkraums die bodennahe Lufttemperatur maßgebend. Für die Bewertung des Ausgleichsraums in der Nacht wird der Kaltluftvolumenstrom herangezogen sowie die räumliche Lage der zu bewertenden Flächen. Die Bewertung hat hier für die nahe Zukunft mit moderatem Klimaschutz (RCP 4.5) stattgefunden. -------------------------------------------------------------------- Wirkraum (Siedlungsflächen, Plätze und Straßenraum): Bei den Rasterergebnissen der nächtlichen Lufttemperatur, die den wertgebenden Parameter darstellt, handelt es sich zunächst um absolute Werte. Daher ein methodischer Standard zur statistischen Normalisierung der modellierten Werte definiert. Bei dieser sog. z-Transformation wird die Abweichung eines Klimaparameters von den mittleren Verhältnissen im Untersuchungsraum als Bewertungsmaßstab herangezogen. Mathematisch bedeutet dies, dass von jedem Ausgangswert der Variablen das arithmetische Gebietsmittel abgezogen und durch die Standardabweichung aller Werte geteilt wird. Die resultierenden z-Werte (dimensionslos, ohne Einheit) werden gemäß definiertem Standard mithilfe von statistischen Lagemaßen in Bewertungskategorien eingestuft. Die Ableitung der Bewertungsklassen und die Einstufung einer Siedlungsfläche in eine „ungünstige“ bioklimatische Situation nicht automatisch bedeutet, dass hier unerträglich hohe Temperaturen zu erwarten sind, sondern dass diese Fläche im Vergleich zu anderen Flächen in der Stadt mit einer beispielsweise „günstigen“ oder „mittleren“ bioklimatischen Situation schlechter abschneidet. Die einzelnen Kategorien von einer „sehr günstigen“ bis „sehr ungünstigen“ bioklimatischen Situation beschreiben somit keine absoluten Einstufungen mehr, sondern bilden lediglich das Spektrum der in Bremen vorhandenen Bandbreiten an klimatischen Unterschieden ab. 1 - Sehr günstig 2 - Günstig 3 - Mittel 4 - Eher ungünstig 5 - Ungünstig -------------------------------------------------------------------- Ausgleichsraum (Grünflächen, Landwirtschaftliche Flächen und Wald): Während der Nacht steht im Ausgleichsraum vornehmlich die Bildung kühlerer und frischerer Luft im Fokus, die über Austauschbeziehungen humanbioklimatische Belastungen im Wirkraum vermindern kann. Ziel der Bewertungsmethodik ist es, den Grün-, Wald- und landwirtschaftlichen Flächen verschiedene Bedeutungsstufen zuzuordnen. So erhielten diejenigen Ausgleichsflächen eine „sehr hohe Bedeutung“ zugewiesen, wenn sie sich direkt mit einer Kaltluftleitbahn, einem flächenhaften Kaltluftabfluss oder einem Parkwind überlagern oder in deren Einzugsbereich liegen. Liegen sie im weiteren Einflussbereich der Kaltluftströmung oder sind sie angrenzend an thermisch belasteten Wohnraum, wurde ihnen eine „hohe Bedeutung“ zugewiesen. Grenzen sie an Wohnraum, der nicht thermisch belastet ist, sind sie einer „mittleren Bedeutung“ zuzuordnen, liegen sich nicht in Nähe von Wohngebieten, aber wurden als Kaltluftentstehungsgebiete mit überdurchschnittlich hoher Kaltluftproduktion ausgewiesen oder bestehen aus Waldflächen, besitzen sie eine „geringe Bedeutung“. 1 - Sehr geringe Bedeutung 2 - Geringe Bedeutung 3 - Mittlere Bedeutung 4 - Hohe Bedeutung 5 - Sehr hohe Bedeutung -------------------------------------------------------------------- Weitere Informationen in der Bewertungskarte aus den Klimaanalysekarten: - Kaltluftleitbahnen - Windfeld - Kaltlufteinwirkbereich - Kaltluftentstehungsgebiete -------------------------------------------------------------------- Generelle Modellierungsinformationen: Für die Modellierung wurde das Modell FITNAH-3D in einer Auflösung von 5 m genutzt. Als meteorologische Rahmenbedingung wird ein autochthoner Sommertag (wolkenloser Himmel, nur sehr schwach überlagernder Wind) angenommen. Bei dem Szenario der nahen Zukunft mit moderatem Klimaschutz (RCP 4.5) wird als Starttemperatur eine Lufttemperatur von 22,8 °C und eine Wassertemperatur von 21,5 °C angenommen unter Berücksichtigung der Stadtentwicklung mit Stadtentwicklungsflächen. Weiterführende Informationen und eine detaillierte Beschreibung der Methodik finden Sie in folgenden Berichten: 1. Stadtklimaanalyse Bremen - Teil A - Ergebnisse und Planungshinweise 2. Stadtklimaanalyse Bremen - Teil B - Fachliche Grundlagen und Analysemethodik

Entwicklung eines Guetekonzepts zur Beurteilung von Modellansaetzen in der Hydromechanik und Wasserwirtschaft

Nach wie vor koennen viele hydraulische Probleme nur ungenau geloest werden. Am Beispiel des Feststofftransports in Fliessgewaessern wird gezeigt, dass die zahlreichen an diesem Prozess beteiligten Einflussgroessen nur mehr oder weniger genau definiert werden koenen. Eigentlich muessten diese Werte durch Mehrfachmessungen statistisch erfasst und durch die entsprechende Verteilung wiedergegeben werden. Diese Einzeleinfluesse ungenauer Parameter koennen in einem Software-Tool, welches urspruenglich aus dem Bereich des konstruktiven Ingenieurbaus kommt, auf ihre gleichzeitigen Auswirkungen auf das gesuchte Endergebnis berechnet werden. Das Resultat wird als Erwartungswert mit seiner Standardabweichung erhalten. Damit koennen diejenigen Einflussgroessen, welche das Ergebnis signifikant beeinflussen und deshalb auch besonders sorgsam gemessen werden, identifiziert werden. Naechstes Ziel ist die sehr aufwendige Erweiterung dieses Konzeptes fuer instationaere Prozesse durch loesende entsprechende Differentialgleichung. Dies ist z.B. fuer Langzeitsimulationen von Erosionen oder Auflandung in Fliessgewaessern erforderlich.

Untersuchung der Laser-induzierten Plasmaausbildung im Wasser beim Doppelpuls-LIBS bei einem hydrostatischen Druck von 60 MPa (LIBS60)

Das Ziel des Forschungsvorhabens liegt in der grundlegenden Untersuchung der Kavitäts-/Plasmaausbildung und der Plasmastrahlung in einer Doppelpuls-LIBS-Anwendung an metallischen Proben unter Wasser bei einem Wasserdruck von bis zu 60 MPa. Zunächst ist hierfür die Laser-induzierte Kavität zu analysieren, um daraus Informationen über die Geometrie, Lebensdauer und die entstehende Schockwelle abzuleiten. Hierbei ist von besonderem Interesse, wie sich die wesentlichen Prozessparameter auf die Kavität auswirken und wie sich die Lebensdauer der Kavität steigern lässt. Des Weiteren sind Störquellen für die Kavitäts- bzw. Plasmaerzeugung von Interesse, wie das optische Durchbruchverhalten im Wasser in Abhängigkeit vom Wasserdruck. Weiterhin gilt es, die Voraussetzungen und die zeitlichen Perioden für die Emission von Linienstrahlung im Verhältnis zur Kontinuumstrahlung, herauszuarbeiten. Für die Elementanalyse durch LIBS ist die Untersuchung der Linienprofile von Interesse, hierbei insbesondere die Absorptions- und Verbreiterungsmechanismen eines Laser-induzierten Plasmas bei hohem Wasserdruck in Hinblick auf die Auswertbarkeit von Einzellinien. Mit diesem Wissen sollen Schlussfolgerungen auf die erforderliche Technik, geeignete Auswertemethoden und die erreichbare Genauigkeit für LIBS in der Tiefsee gezogen werden.

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