Das Projekt "BioMult - Development of a Bio Multi Parameter Tool for in situ Measurements in Water Bodies and aquatic Test Systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Gewässerschutz - MESOCOSM GmbH durchgeführt. The project aims to develop a suitable measurement technology in combination with an assessment strategy that allows a real-time detection of anthropogenic changes of water bodies and to distinguish these from natural fluctuations. The technique will allow to detect changes of the current status of a water body or test system, for example in response to the discharge of chemicals. To this end, a device will be developed that automatically takes water samples at various points in the water and analyses the water on the density, composition and photosynthetic activity of the algal community.
Das Projekt "Determination of physical properties on the core material of the borehole soultz sous foret (Soultz Project)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät für Geowissenschaften, Institut für Geophysik durchgeführt. Objective: Aim: to determine the physical properties of the granitic basement in the soultz hdr borehole. General information: description: the core samples obtained from the granite section of the soultz gpk-1 borehole will be analysed to determine the properties of the granite such as strength and fracture toughness, thermal parameters, heat production (radiogenic content), and acoustic, electrical and magnetic properties. Achievements: The results of studies carried out on cores and cutting materials of three boreholes to a depth of 3.6 km are summarised. The physical property programme included measurements of density, ultrasonic velocities, seismic anisotropy, elasticity, fracture behaviour, electric and magnetic parameters, thermal properties including radioactive heat production, and radioactive age dating. Heat production in the Soultz granite is 2 to 3 times greater than that in other granites at the surface, although all surface granites in the vicinity show the same intrusion age. The physical property measurement programme has demonstrated that continuous measurements on cores and cuttings are essential for both operational drilling procedures and down hole condition assessment in crystalline rock formations. The European Geothermal Project involved teams from France and Germany who collaborated to test a site in the Upper Rhine Valley for its suitability for terrestrial heat mining (hot dry rock (HDR) energy production). Some British scientists participated in specific tasks. The site was chosen near Soulz-sous-Forets in Alsace at the location of the old oil field of Pechelbronn which was the first oil field exploited in Europe since the 18th century. It is situated on 1 of the summits of a very large thermic anomaly (200 km long and 20 km wide) where the mean geothermal gradient between the surface and 1500 m is known to be higher than 6.5 C/100 m. The programme began in July 1987 with a 2000 m deep borehole. Below at 1375 m thick sediment cover, the granitic basement was penetrated to a depth of 2000 m. The temperature at the bottom of the hole was 140 C. The geothermal gradient within the sediments was unusually high (10 C per 100 m) and diminished to a normal after a series of fractures inside the Buntsandstein producing some water at 116 C with a total salinity 98 g/l. At the depth of 1820 m, hydraulically active natural fissure was reached. The artesian outflow from this zone was 0.15 l/s, with well head pressure of 1.6 bars. The thermal water produced from the well had a high chloride contents and clearly had an identical origin with the fluid collected from the Buntsandstein just above the granite. During the water injection tests, a second active natural fissure was detected normally closed out but which seemed to aquire a noticeable permeability at a well head pressure of about 40 bars.
Das Projekt "Am Puls der Bäume: Hochaufgelöste Messung und Analyse des Dickenwachstums und Wasserhaushalts von Buchen, Fichten, Tannen und Kiefern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Professur für Waldwachstum durchgeführt. Die Baumarten Rotbuche (Fagus sylvatica,) Rot-Fichte (Picea abies), Weiß-Tanne (Abies alba) und Wald-Kiefer (Pinus sylvestris) besitzen für die Wälder Europas und die europäische Forst- und Holzwirtschaft große Bedeutung. Daher ist es von großem Interesse, wie sich Umweltveränderungen und insbesondere klimatische Extremereignisse (z.B. Hitze und Trockenheit) auf deren Wachstum und Produktivität auswirken. Mit Hilfe hochpräziser Messfühler, sogenannter Punkt-Dendrometer, können Dickenänderungen von Baumstämmen registriert und aufgezeichnet werden. Diese werden sowohl durch den Prozess der Jahrringbildung als auch durch den täglichen Wechsel zwischen Quellen und Schwinden der nicht-verholzten Gewebe innerhalb des Stammes verursacht. Mit den Messungen können damit nicht nur Informationen über die jahreszeitliche Dynamik des Dickenwachstums, sondern auch über den Zustand der internen Wasserspeicher der Bäume gewonnen werden. Das Institut für Waldwachstum betreibt bereits seit 1990 Freiland-Messstationen, die mit Punkt-Dendrometern und Sensoren u.a. zur Messung von meteorologischen und bodenkundlichen Parametern ausgestattet sind. Vier Messstationen in der Umgebung von Freiburg sind entlang eines Höhengradienten von der Rheinebene zu den Schwarzwaldhochlagen angeordnet. Die Analyse dieser einzigartig langen Zeitreihen trägt dazu bei, die komplexen Interaktionen verschiedener Standortsfaktoren mit der kurz-, mittel- und langfristigen Wachstumsdynamik der untersuchten Baumarten im Freiland aufzuklären. Die Analyse der Dendrometerdaten wird durch die Untersuchung weiterer Wachstumsparameter wie Jahrringbreite, Zellparameter und hochaufgelöste Dichteprofile von Stammquerschnitten ergänzt. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Analyse der Reaktion der Baumarten auf die trocken-warmen Sommer der Jahre 2003 und 2006 gelegt. Die Ergebnisse erlauben eine bessere Abschätzung der möglichen Auswirkungen des prognostizierten Klimawandels auf den saisonalen Ablauf des Baumwachstums und geben Aufschluss über die Erholungsfähigkeit der Bäume nach Belastungssituationen.
Das Projekt "Einflüsse von Schnee auf Antarktisches Meereis - Fernerkundung (SCASI-RS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Meereskunde durchgeführt. Antarktisches Meereis ist üblicherweise mit Schnee bedeckt, folglich bestimmen die Eigenschaften von Schnee die Oberflächeneigenschaften vom Eis und beeinflussen die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean. Die Bildung von Schnee-Eis ist ein weitverbreitetes Phänomen in der Antarktis und trägt maßgeblich zur Eismassenbilanz bei, weit häufiger als in der Arktis. Wissen über die Schneedicke und -dichte wird auch für die Eisdickenbestimmung aus Altimetermessungen benötigt. Bisher stützt sich unser Wissen über Schnee auf antarktischem Meereis hauptsächlich auf einzelne Feldmessungen und Schiffsbeobachtungen. Schneedicke kann aber auch mithilfe von passiven Mikrowellensatelliten (bei Frequenzen von 19 und 37GHz) bestimmt werden, wobei die Validierung und Fehlerquellenbestimmung noch Gegenstand aktueller Forschung sind.In dem Projekt zum Einfluss von Schnee auf antarktisches Meereis (SCASI) versuchen wir den Schnee und seine Verteilung zu quantifizieren sowie die Eigenschaften und die zeitliche Entwicklung darzustellen. Das übergeordnete Ziel ist die Erstellung eines neuen und konsistenten Schneedatensatzes, der unterschiedliche räumliche und zeitliche Skalen umfasst. Um dies zu erreichen und die verschiedenen Skalen von Punkt- bis hin zu Satellitenmessungen zu überbrücken, verbinden wir Feldmessungen und Satellitenfernerkundung mit numerischen Modellen. Ein weitverbreitetes und bewährtes Schneemodel zur Modellierung von alpinem Schnee ist das eindimensionale SNOWPACK Model. Das SCASI Projekt bringt Partner aus der Schweiz und aus Deutschland zusammen um eine Meereis-Version von SNOWPACK weiterzuentwickeln und mit Feld- und Bojenmessungen sowie mit Satellitenbeobachtungen von passiven Mikrowellen zu kombinieren. Das hier vorgestellte Vorhaben (SCASI-RS) bezieht sich auf den Fernerkundungsteil des SCASI Projekts. Durch den Vergleich von SNOWPACK Simulationen mit Feldmessungen können wir für die Satellitenvalidation gut geeignete Fälle identifizieren. Indem wir SNOWPACK mit Emissionsmodellen zusammenbringen, können wir zudem Mikrowellenstrahlung modellieren und den Einfluss von Schnee-Eigenschaften auf die Schneedickenbestimmung untersuchen. Im SCASI-RS Projekt werden wir dies nicht nur für die 19 und 37GHz Frequenzen tun, die bisher zur Schneedickenbestimmung verwendet wurden, sondern auch für eine niedrigere Frequenz (1.4GHz). Globale Messungen bei 1.4GHz gibt es seit 2009 und diese sind zur Schneedickenbestimmung in der Arktis vorgeschlagen worden. Auf Grund der unterschiedlichen Bedingungen können die Ergebnisse aber evtl. nicht einfach auf Antarktische Gebiete übertragen werden.Das resultierende Produkt wird nicht nur für Meereis- und Strahlungsmodelle nützlich sein, sondern auch für die altimeter-basierte Eisdickenbestimmung und andere Forschungsgebiete, die Informationen über Schnee auf Meereis benötigen, zum Beispiel hinsichtlich der biologischen Produktion oder geo-chemischer Prozesse.
Das Projekt "Untersuchungen ueber die Festigkeit und sonstige Eigenschaften des Holzes absterbender Fichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Holzforschung München durchgeführt. Verglichen wird das Holz gesunder und absterbender Baeume vom gleichen Standort. Die Auswahl der noch zu untersuchenden Wuchsgebiete und Bestaende erfolgt auf Anregung der Forstverwaltung. Untersucht wird im Vergleich zwischen gesunden und kranken Baeumen der Fichte, Kiefer und Buche sowie bei Bedarf anderer Holzarten: 1. Feuchtigkeitsgehalt des Splintes und des Reifholzes; 2. Chemische Zusammensetzung von aus dem Splint ausgepresstem Wasser (pH-Wert, Zucker-Zusammensetzung, Lignin-Abbau); 3. Chemische Zusammensetzung des Holzes in Jahrringen vor und nach der Erkrankung (Alkali-Extrakt, Zucker-Zusammensetzung, Lignin-Abbau); 4. Biegefestigkeit von fehlerfreien Kleinproben aus mehreren Baumhoehen; 5. Druckfestigkeit von fehlerfreien Kleinproben aus mehreren Baumhoehen; 6. Ermittlung der Rohdichte an allen Festigkeitsproben. 7. Ausserdem soll im Rahmen dieses Forschungsprogrammes aktuellen Besorgnissen der Praxis nachgegangen werden, z.B. Beobachtungen ueber abnormes Bruchverhalten von Holzkoerpern usw.
Das Projekt "Development and performance assessment of measurement systems for nuclear materials; destructive analysis, 1988-1991" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von European Commission, Joint Research Centre (JRC). Institute for Transuranium Elements (ITU) durchgeführt. Objective: To develop methods for the destructive analysis of the samples taken from the open fuel cycle and, in particular, from reprocessing plants. General Information: Progress to end 1990. A device was developed to prepare targets for alpha-spectroscopy by a robot. Several techniques to dissolve fresh fuel samples for subsequent analyses by titration and K-edge densitometry using the robot were compared. The existing quality control scheme of the laboratory is being studied in order to serve as a basis for an expert system and to improve the overall accuracy of the analyses with the target set at 0.1 per cent . Detailed description of work foreseen in 1991 (expected results). A prototype of an alpha-spectrometer to be operated by a robot will be developed. A dissolution apparatus for fresh fuel based on microwave will be developed. An expert system will be developed for the programming of the robotized sample dissolution and titration. - The error sources of the existing method will be determined in greater detail with the aim to reduce the overall error to 0.1 per cent . An appropriate quality assurance will be set up. - The programming of an expert system for quality assurance and error detection will begin. Short description of evolution of work in 1992. It is foreseen that activities of this type will be continued in the new multi-annual specific JRC programme in order to maintain our competence in this field at a level which is necessary to back up ongoing service activities for DG I and Dg XVII in the safeguards field. Achievements: The analytical tools for safeguards analysis were further refined and progress was made in achieving the set goal of an overall error of less than 0.1 per cent . A set up to accelerate plutonium dissolution by applying a high frequency field (microwave) was successfully tested. The titration program was modified and extended. The data transfer between the mass spectrometer and the PDP computer was improved. Progress was made in the development of an expert system for quality assurance and error detection. An expert system for the programming of robotized sample dissolution was developed.
Das Projekt "Solar Radiation Measurements on HALO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung, Troposphäre (IEK-8) durchgeführt. New instruments for spectral measurements of solar radiation on HALO will be developed and applied in two demonstration missions (OMO, ML-CIRRUS). The target quantities are (i) spectral irradiance which determines the solar radiation budget of the atmosphere, and (ii) spectral actinic flux density which controls atmospheric photochemistry through photo-dissociation processes. Solar spectral radiance from the nadir direction will be measured simultaneously for remote sensing purposes. For the irradiance measurements it is of great importance to accurately distinguish between up-welling and down-welling flux density incident on cosine receivers on top and underneath the airplane. It is therefore planned to apply stabilizing platforms which track the movements of the airplane and correct the position of the receivers with sufficient time response. For the actinic flux density the main challenge is to establish measurements with both high time resolution and high accuracy in the UV-B range by using suitable combinations of spectral monochromators and detectors. This is crucial to quantify ozone photolysis besides other processes. Setup, tests and operations of the instruments will be made by two PhD students requested within this proposal. The measurements will provide (i) spectral cloud radiative forcings and (ii) photolysis frequencies which are essential objectives of the two demonstration missions ML-CIRRUS and OMO and possibly further missions within the application period.
Das Projekt "Teilthema: Entwicklung einer wirtschaftlichen Verfahrenstechnik zum mechanischen Einbringen von Holzspaenen und Holzfasern als Daemmstoffe in Wand- und Deckenelemente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Weinmann und Partner - Holzbausystemtechnik durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist es, in der Zukunft die Absatzmengen von Daemmstoffen aus Holz und deren Anteil an dem wachsenden Daemmstoffmarkt zu erhoehen. In diesem Teilvorhaben ist eine Verfahrenstechnik zu entwickeln, mit der Spaene und Holzfasern mechanisch und automatisch kostenguenstig in Wand- und Deckenelemente eingebracht werden koennen. Es ist eine Versuchsanlage zu entwickeln, die den geforderten Anspruechen an die Spaene- und Fasereinbringung hinsichtlich Dichte, Gleichmaessigkeit der Verteilung und Oberflaeche erfuellt, um sowohl die weitere Verarbeitung der Elemente wie auch deren Setzungssicherheit zu gewaehrleisten. Diese Versuchsanlage soll in einem zweiten Schritt aufbauend auf die Erkenntnisse aus der Erprobungsphase optimiert werden. Holzhaeuser haben einen steigenden Marktanteil und werden zum ueberwiegenden Teil in den Fertighaus- aber auch den Zimmereibetrieben vorgefertigt. Dort ist eine kostenguenstige Einbringtechnik Voraussetzung fuer den Erfolg eines Daemmstoffes. Es wird angenommen, dass Betriebe, die mehr als 50 Haeuser im Jahr mit Holzdaemmstoffen fertigen moechten, eine mechanische Daemmstoffeinbringtechnologie bevorzugen werden.
Das Projekt "Sub project: Identification and analysis of vertical convection in ICDP boreholes using temperature and mudresistivity logs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fakultät VI Bauingenieurwesen und Angewandte Geowissenschaften, Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Angewandte Geophysik durchgeführt. The general objective is the supply of a geophysical tool to identify and differentiate various types of density-driven mass and heat transport processes in the fluid column of deep boreholes. Knowing about the existence of such convective flows is important for hydrological investigations, fluid sampling, borehole geophysics, and geothermics. In the first phase of the project, the interpretation algorithm was successfully adapted and applied on logs from ICDP boreholes. Within the planned project extension, further insight into the strength of the density-driven flow and the intensity of the resulting transport processes is seeked. The difficulties of an in-situ transport determination for such low and density sensitive flows will be conquered by collecting a complex and multifaceted set of measuring and sampling data. The aim is to develop an add-on module for the Synthetic Convection Log (interpretation algorithm) that allows inferring the magnitude of the density-driven transport and that can be applied in the boreholes of the ICDP. In preparation for other ICDP locations, the method will be established and tested on the example of the KTB main hole.
Das Projekt "Untersuchung der Dichtheit von Hutgesteinsformationen von Gas- und Fluidspeichern für die Einlagerung von CO2 (Cap Rock Integrity) - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN - Vorhaben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften, Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens COSMOS ist die Entwicklung und Verbesserung von Sicherheitstechnologien zur Minimierung möglicher Risiken, die mit einer Untergrundspeicherung von Kohlendioxid verbunden sind. Das größte Potential zur unterirdischen Kohlendioxid-Speicherung weisen tiefe (größer als 600 m) salinare Aquifere auf. Da diese Formationen nahezu überall auftreten und eine hohe Speicherkapazität besitzen, sind sie auch aus ökonomischen Gründen von besonderem Interesse. Das Prinzip der Kohlendioxid-Speicherung in salinaren Aquiferen beruht auf der Verdrängung der salzhaltigen Porenwässer in den Gesteinen durch das eingepresste Gas. In Ketzin (Brandenburg) wurde dieses Verfahren bereits bei der Speicherung von Erdgas eingesetzt. Im Rahmen des EU-Projektes CO2SINK soll in Ketzin die erste Pilotanlage zur Kohlendioxid-Untergrundspeicherung in Deutschland eingerichtet werden. Das Verbundvorhaben COSMOS ist eng mit dem EU-Projekt CO2SINK assoziiert. Folgende Schwerpunkte sollen im Rahmen des Verbundvorhabens bearbeitet werden. Überwachung der Kohlendioxid-Migration während und nach der Injektion: Zur Überwachung der Kohlendioxid-Migration während und nach der Injektion in den Aquifer ist der Einsatz geoelektrischer Methoden geplant. Hierzu sollen tief reichende Sensorenketten in das Injektionsbohrloch und in zwei zusätzlich angelegte Beobachtungsbohrlöcher integriert werden. Aufgrund der Leitfähigkeitsunterschiede zwischen den salinaren Porenwässern im Speichergestein und dem Kohlendioxid, kann die Migration des Kohlendioxids durch die Verdrängung der Porenwässer mit Hilfe der Sensoren verfolgt werden. Analyse und Verbesserung der Sicherheit der geplanten Bohrlochanlage: Mittels Laborversuchen, Materialprüfungen und Risikoanalysen sollen die Auswirkungen des Kohlendioxids auf die Bohrlochanlage in Ketzin untersucht werden. Hierbei stehen insbesondere Korrosionsschäden der Verrohrung oder des Bohrlochkopfes bzw. Schrumpfungsprozesse und chemische Verwitterung des Bohrlochzements im Mittelpunkt der Untersuchungen. Es ist geplant, die stabilste Zementzusammensetzung zu bestimmen und das am besten geeignete Bohrloch-Equipment zu ermitteln. Die Vorhabensergebnisse sollen in ein Expertensystem umgesetzt werden, das für die Entscheidungsfindung und das Management von Sequestrierungs-Projekten genutzt werden kann. Untersuchung des Speicherdeckgebirges: Mit Hilfe geomechanischer Methoden wie Triaxial-Scherversuchen soll ermittelt werden, wie sich das Deckgestein (Tonsteinen und Tonschiefern) unter der zu erwartenden Belastung (Dehnung, Hebung) verformt und unter welchen Bedingungen eine Reaktivierung latenter Bruchsysteme und Scherbänder erfolgt. Weiterhin sind geochemische und mineralogische Untersuchungen geplant, die Aussagen über die Transporteigenschaften des Porenraumes und damit über die Durchlässigkeit des Gesteins ermöglichen sollen. (Text gekürzt)
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| Förderprogramm | 72 |
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