Die Ziele des Zentralprojekts 2 (C2) umfassen das projektübergreifende Datenmanagement und den Datenaustausch. Eine zentrale Datenbank stellt eine nachhaltige Nutzung der gesammelten Informationen, auch über die Projektlaufzeit hinaus, sicher. Zudem wird die datengetriebene Synthese innerhalb und zwischen den Projekten durch die Bereitstellung von aggregierten Datensätzen und die Entwicklung und Implementierung von spezifischen Analyse-Programmen gefördert. Dabei werden die zur Verfügung stehenden Ressourcen durch die Kombination von existierenden und neuen, offline und online Lösungen, effizient genutzt. Somit soll auch ein nachhaltiger Beitrag zu den aktuellen, DFG geförderten, Datenserviceprojekten geliefert werden. Im Rahmen von C2 wird zusätzlich die Bohrkernkampagne in enger Zusammenarbeit mit den betreffenden Projekten koordiniert.
Das Vorhaben unterstützt die Erarbeitung des BVT-Merkblattes 'Common Waste Gas Treatment in the Chemical Sector (WGC BREF)', welche unter der Industrieemissions-Richtlinie (IED) erfolgt. Die IED bildet EU-weit die Grundlage für die Genehmigung besonders umweltrelevanter Industrieanlagen. Gemäß Art. 13 der IED findet ein EU-weiter Informationsaustausch (Sevilla-Prozess) über die 'Besten verfügbaren Techniken' (BVT) statt. Die daraus resultierenden BVT-Schlussfolgerungen enthalten verbindliche Anforderungen für die Genehmigung von umweltrelevanten Industrieanlagen. Im Jahr 2016 startete die Erarbeitung des WGC BREFs, welches den Stand der Technik für die Minderung von Luft-Emissionen für die gesamte chemische Industrie abdeckt. Deutschland ist die größte Chemie-Nation in Europa, so dass eine intensive Mitarbeit am Informationsaustausch unabdingbar ist. Das vorliegende Vorhaben dient der fachlichen und personellen Unterstützung des Umweltbundesamtes im Informationsaustausch. Dazu sind unter anderem aus dem Vorläufer-Forschungsvorhaben die Daten aus Emissionsmessberichten für die Datensammlung aufzubereiten (sowohl graphisch als auch für den Fragenbogen). Des Weiteren sollen die im Rahmen des Informationsaustausches gesammelten Daten für eine nationale Bewertung aufbereitet werden. Für die neuen Kapitel zum Abgas-Management und zur Beschreibung der Minderungstechniken sind Beiträge für den Informationsaustausch zu erstellen sowie das Umweltbundesamt zu unterstützen bei der Bewertung und Erstellung von Stellungnahmen zu Vorschlägen des europäischen Umweltbüros. Der Auftragnehmer organisiert die Sitzungen der nationalen und erweiterten Expertengruppe, bereitet diese vor und dokumentiert die Diskussionen sowie deren Ergebnisse. Er organisiert Anlagenbesuche und bereitet die erhaltenen Informationen so auf, dass diese in den Informationsaustausch eingespeist werden können.
Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung neuer technologischer Möglichkeiten für den biologischen Methanisierungsprozess mit Archaeen. Dabei wird zum einen ein Rieselbett-Bioreaktor optimiert, simuliert und für die Hochskalierung vorbereitet. Zum anderen werden optimal geeignete Mikroorganismen selektiert und deren Verhalten und Eignung im Reaktor untersucht. In Versuchsreihen wird dann das entwickelten Systems im Labor und im Feldtest an einer bestehenden Power-to-Gas-Anlage getestet. Dabei ist es die Aufgabe des Lehrstuhls für Mikrobiologie der Universität Regensburg, das Zusammenspiel von methanogenen Archaeen und Füllkörpermaterialien zu analysieren. Ziel ist es, die für den Reaktor optimale Organismen-Materialien-Kombination zu identifizieren. Diese zeichnet sich durch möglichst maximale Methanproduktionsraten und maximalen Methananteil im Produktgas aus, um das von den Mikroorganismen produzierte Methan direkt in das deutsche Gasnetz einspeisen zu können. Dazu wird ein umfangreiches Stammscreening durchgeführt und auch das Material, die Geometrie und die Oberflächenbeschaffenheit der Füllkörper berücksichtigt. Ein besonderes Augenmerk gilt dem Aufwuchsverhalten der Mikroorganismen auf den Füllkörpern sowie der Struktur und Langzeitstabilität des gebildeten Biofilms. Die Versuche werden im kleinen Maßstab in den Laboren des Lehrstuhls stattfinden, bevor in der Folge mit ausgewählten Archaeen der Testbetrieb im Reaktor durchgeführt wird. Alle gesammelten Daten werden standardisiert zusammengefasst, mit Werten etablierter Reaktorkonzepte verglichen und für die Verbesserung und Anpassung des Versuchsaufbaus und des Reaktordesigns genutzt. Anschließend wird ein Feldversuch an einer bestehenden Anlage mit Elektrolyseur und Einspeisung durchgeführt und nach Abschluss eine Analyse der Auswirkung des Reaktorbetriebs auf die ursprüngliche Anlage durchgeführt. Durch die Kombination von Labortests mit Versuchs- / Dauerbetrieb des Reaktors wird die Mikrobiologie der biologischen Methanisierung unter vielfältigen Bedingungen analysiert und diskutiert und trägt somit zu signifikanten Weiterentwicklung der Power-to-Gas-Technologie bei.
Im Verbundprojekt KISEL sollen heterogene Softwarewerkzeuge zur Modellierung von elektrischen Antriebssträngen im Rahmen einer Modellbibliothek zusammengeführt werden. In dem am Institut für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen (IMAB) durchzuführenden Teilvorhaben werden sowohl Energiewandler in Nebenaggregaten (Klimatisierung, Wärmemanagement im Antriebsstrang) als auch im Traktionsantriebssystem (Hochvoltbatterie, Bordnetz, Leistungselektronik und Elektromotor) betrachtet mit dem Ziel einer vereinheitlichten Modellgestaltung und strukturierten Gestaltung der Modellschnittstellen. Wesentliche Zielsetzung des Teilvorhabens ist die Realisierung von skalierbaren Modellen, um breite Leistungsbereiche verschiedener Fahrzeugkonzepte in der Anwendung abdecken zu können.
Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist die ganzheitliche Steigerung der Energie- und Rohstoffeffizienz von Rechenzentren in Deutschland unter Berücksichtigung vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsstufen. Zur Operationalisierung können zwei Hauptziele formuliert werden: 1 Schaffung einer Bewertungsgrundlage für die ganzheitliche Energie- und Rohstoffeffizienz von Rechenzentren. 2 Erforschung und Entwicklung neuer Effizienztechnologien in Rechenzentren, die zu erheblichen Energieeinsparungen führt. Durch TEMPRO werden wissenschaftliche Grundlagen geschaffen, um eine ganzheitliche Bewertung der Energieeffizienz von Rechenzentren zu ermöglichen. Die Ergebnisse werden den Rechenzentrumsbetreibern u.a. als Softwaretool zur Verfügung gestellt. Das Vorhaben teilt sich in 5 Arbeitspakete (AP) auf, die zum Teil parallel bearbeitet werden. Im AP1 wird die Zusammensetzung der Rechenzentrumskomponenten (RZK) sowie deren Demontage und Laboranalyse auf kritische und wirtschaftsstrategische Rohstoffe untersucht, die Lebenszyklusbetrachtung der RZK steht im Fokus von AP2. In AP3 wird u.a. ein Softwaretool prototypisch entwickelt, mit dem eine Erstbewertung von Rechenzentren hinsichtlich ihrer Energieeffizienz möglich sein wird. Mit dem Tool werden dazu bspw. folgende Inputparameter erhoben: Art/Funktion des Rechenzentrums, IKT-Ausstattung, Baujahr und Art der Kühlung. Bei der Bewertung der Energieeffizienz wird sowohl der Energiebedarf in der Nutzungsphase als auch die graue Energie berücksichtigt. Im AP4 werden die aktuellen technologischen Entwicklungen, die einen besonderen Einfluss auf die Energieeffizienz von Rechenzentren haben, analysiert und bewertet. In AP5 werden Effizienztechnologien, die besonders hohe Energieeinsparungen ermöglichen, konzipiert und prototypisch von Rechenzentrumsbetreibern getestet. Die drei geplanten Prototypen teilen sich auf in: Energieeffiziente Kühlung, Energieeffiziente Cloudlösungen und Störfallkonzepte für energieeffiziente Infrastrukturen.
Im Teilprojekt 'Projektkoordination, Datenmanagement und stabile Isotopen' umfasst die integrative Zusammenführung von Ergebnissen der Q-TiP-Vorhaben sowie übergreifend von CAME II incl. deren Darstellung und Transfer. Durch diese projektübergreifende Koordination, Moderation und Integration soll der Syntheseprozess im Gesamtvorhaben vorangebracht werden. Darüber hinaus leistet das Teilprojekt Datenmanagement und Aufbereitung der Projektdaten aus Q-TiP zur Nutzung des PANGAEA Datenbanksystems. In Zusammenarbeit mit dem Projekt Q-TiP-HD (Jörg Pross) werden zudem auf Isotopen-Geochemie basierende Klimadaten für Zentralasien generiert (Archive aus dem Qaidam- und Gaxun Nur-Becken). Der Arbeitsplan umfasst die Generierung einer Synthese zu Mechanismen und Auswirkungen von Kipp-Punkten von Seesystemen in der ariden Zone Zentralasiens. Der Arbeitsplan beinhaltet Datenmanagement und Formatierung der in den einzelnen Teilprojekten generierten Daten zur Dateneingabe in Pangaea, sowie Organisation jährlicher CAME II Workshops und halbjährlicher Q-TiP Workshops. Die Koordinationsaufgaben sind fortlaufend und bedarfs- und Service-orientiert. Außerdem beinhaltet der Arbeitsplan Probennahme und Präparation von ca. 200 Proben zur Isotopenmessung (1. Und 2. Jahr, Synthese der Daten im 3. Jahr).
Innerhalb dieses Projekts soll eine Grundlagentechnologie für ein regelbares, vakuuminsoliertes Wandelement entwickelt und erforscht werden. Hierbei soll ein Verbundfassadenelement entstehen, welches mit einem angepassten Hochleistungsbeton an der Außenwand, einer an das System angepassten Betonschicht, einer regelbaren Vakuumdämmung an beiden Betonkernflächen sowie einer optimierten Bewehrung ausgestattet sein soll und sich durch eine spezifische Automatisierungslösung einfach an unterschiedliche Klimagegebenheiten anpassen lässt. Das prädiktive Energiemanagement und die Wohnraumtemperierung auf ein Wohlfühlklima wird als Quartierlösung ausgeführt und mit dem Energieversorger dahingehend vernetzt, sodass u.a. die Anforderungen einer umfassenden Nutzung von regenerativen Energien in deren Leistungsspitzen möglich ist und eine Energielast der Gebäude minimiert wird, wenn nicht genügend regenerativen Energien im Netz zur Verfügung stehen. Erst dadurch ist es möglich, die Anforderungen an ein Smart-Home und Smart-Grid zu erfüllen und diese gleichzeitig kostengünstig realisieren zu können. Die Vernetzung der Gebäude wird über einen zentralen Cloud-Server realisiert, dem die entsprechenden Daten zum überlagerten Energiemanagement zur Verfügung stehen und der z.B. auch Wetterprognosen mit in die Regelungsstrategie einbezieht. Durch die Kopplung der einzelnen Hausautomatisierungen an einen zentralen Cloud-Server kann die lokal nötige Komplexität auf ein Minimum reduziert werden. Die Intelligenz der Algorithmen für Smart-Grid, Smart-Home und MuFuBisS sitzt in der Cloud und kann permanent im Lebenszyklus optimiert werden und auf Grund der multiplen vorhandenen Daten sich auch ständig selbst weiter optimieren.
Durch vielfältige und langjährige industrielle Nutzungen von PFAS (u.a. Feuerlöschschäumen, Oberflächenveredlungen) sowie durch deren umweltrelevante Stoffeigenschaften gibt es in zunehmendem Maße PFC-Befunde in allen Umweltmedien, so auch in Böden, die als Senke für PFAS anzusehen sind. Aufgrund der globalen Verbreitung, der Persistenz (zumindest vieler Verbindungen) und der hohen Mobilität der kurzkettigen Verbindungen dieser Stoffgruppe stehen PFAS als Stoffgruppe derzeit im Focus der Aufmerksamkeit der Chemikaliensicherheit sowie des Boden- und Grundwasserschutzes. Hinsichtlich des Bodenschutzes haben PFAS vor allem für die Pfade Boden-Grundwasser und Pfad Boden-Pflanze Relevanz. Die unterschiedlichen stofflichen Eigenschaften der PFAS, die u.a. mit der Kettenlänge zusammenhängen beeinflussen auch ihr Transport- und Mobilisierungsverhalten im Boden und Grundwasser und können die Erfassung und Bewertung von Kontaminationen durch PFAS von Boden und Grundwasser erheblich erschweren. Die Relevanz von PFAS für den Bodenschutz ist unstrittig, jedoch liegen für PFAS-Verbindungen in Boden und Grundwasser bislang keine bundeseinheitlichen Bewertungsmaßstäbe für Prüf- und Maßnahmenwerte im Pfad Boden-Pflanze gemäß BBodSchG und Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung vor. Ziel des Forschungsvorhabens ist es 1., die derzeitigen Kenntnisse und fachlichen Grundlagen für eine Bewertung (Abfrage, Literat. + experim.) zusammenzustellen und zu prüfen, ob diese eine Ableitung von Bewertungsmaßstäben im Pfad Boden-Pflanze (Prüf- und Maßnahmenwerte) zulassen. Im 2. Schritt sollen vorläufige Bewertungsmaßstäbe abgeleitet werden. 3. Als weiteres Arbeitspaket ist die bodenschutzrelevante Dimension weiterer Schadstoffe und Schadstoffgruppen (u.a. PCB-Ersatzstoffe, wie PBDE) durch Zusammenstellung und Bewertung der nationalen und internationalen Fachliteratur zu klären. Auf der Basis der Ergebnisse des Vorhabens sollen Prüf- und Maßnahmenwerte für die BBodSchV abgeleitet werden.
a) Zielstellung, fachliche Begründung: b) Output zu a) Um relevante Daten und Informationen für die Politikberatung bereit stellen zu können, werden im UBA umfassende Datensammlungen mit Erhebungen von verschiedenen Akteuren zusammengetragen, fortgeschrieben und ausgewertet. Für die Bereitstellung konsistenter Zeitreihen werden Vergleiche, Berechnungen und Schätzungen angestellt. Die Datenqualität zu validieren und Ergebnisse zu vergleichen ist dabei eine wichtige Aufgabe. Viele Eingangsdaten unterliegen der Geheimhaltung und viele Ergebnisse werden über eigene innovative Berechnungsmethoden ermittelt, die für das BMWi von Interesse sind. Es ist ein technischer Prototyp KWK Datenhub als Demonstrationsprojekt zu entwickeln und zu implementieren. Dieser soll Datenbankinhalte bzw. extern gespeicherte Daten von Dritten zusammen mit Texten und Metainformationen dem BMWi und ausgesuchten externen Nutzern über eine entsprechend intuitive Oberfläche bereitstellen. Der Forschungsnehmer hat bei der Implementierung der die bestehende IT-Infrastruktur des UBA zu berücksichtigen. zu b) Die Berichtsdatenbank wird bei Auftragserstellung im Umweltbundesamt liegen. Arbeitsergebnisse sind neben dem eigentlichen Prototypen (technische Implementierung) auch eine Dokumentation und Anleitung (als Tabellen und Dokumente) in editierbarer Form zu liefern. Falls Programmcode erstellt wird, ist dieser möglichst auch als Quellcode - in kommentierter Form - zu liefern.
Ausgangslage: Umweltindikatoren sind ein wichtiges Instrument in der Politikberatung. Sie sollen Hinweise geben, wie sich die Umweltbelastungen und der Umweltzustand entwickeln, in welchen Umweltbereichen großer Handlungsbedarf besteht, oder auch Erfolge erzielt wurden. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen aktuelle Informationen vorliegen. Anders als bei wirtschaftsbezogenen Daten datieren umweltbezogene Daten häufig zwei oder mehr Jahre zurück. Ziele: Die Aktualität von zentraler Umweltdaten und Umweltindikatoren soll verbessert werden. Dazu sollen für ausgewählte Daten und Indikatoren geeignete Methoden entwickelt werden. Diese sollen vom UBA dauerhaft in der Umweltberichterstattung eingesetzt werden, so dass sich die Qualität der Umweltberichterstattung und die Nutzbarkeit für die Politikberatung verbessern. Das Vorhaben soll auch institutionelle Erfordernisse für eine verbesserte Datenaktualität beleuchten (z.B. notwendige Kapazitäten im Stat. Bundesamt oder anderen datenaufbereitenden Institutionen). Methodik: Ausgangspunkt der Arbeiten soll das vom UBA entwickelte Umweltkernindikatorensystem sein, weitere Indikatoren z.B. der deutschen Nachhaltigkeitsstrategie, dem SDG Prozess, EEA, OECD können einbezogen werden. Anhand verschiedener Kriterien sollen die Daten und Indikatoren charakterisiert werden (z.B. Ausmaß und Ursache der Verzögerung, Einfluss auf Prozesse der Politikberatung, mediales Interesse, Vorhandensein von Schätzmethoden für die Nahzeitprognose etc.). In Abwägung politischer, methodischer und statistischer Kriterien sollen prioritäre Indikatoren identifiziert und für diese Indikatoren Lösungen entwickelt werden, wie man die Aktualität verbessern kann. Die Methoden sind mit statistischen Validitätskriterien zu bewerten und so konzipiert werden, dass sie vom UBA in eine regelmäßige Berichterstattung aufgenommen werden können. Für weitere Indikatoren soll eine Einschätzung über mögliche Verbesserungen der Datenaktualität erarbeitet werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 186 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 186 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 186 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 179 |
| Englisch | 20 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 53 |
| Webseite | 133 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 131 |
| Lebewesen und Lebensräume | 142 |
| Luft | 110 |
| Mensch und Umwelt | 186 |
| Wasser | 93 |
| Weitere | 186 |