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Fachliche Beratung und Mitarbeit bei der Weiterführung des Umweltmanagementsystems an der TU Dresden

Seit dem 8. Januar 2003 ist die TU Dresden in das EMAS-Verzeichnis bei der IHK Dresden eingetragen und somit die erste technische Universität mit einem validierten Umweltmanagementsystem nach EMAS (Registrierungsurkunde). Die Validierung ist insbesondere auf den erfolgreichen Abschluss des Projektes 'Multiplikatorwirkung und Implementierung des Öko-Audits nach EMAS II in Hochschuleinrichtungen am Beispiel der TU Dresden' zurückzuführen. Mit der Implementierung eines Umweltmanagementsystems ist zwar ein erster Schritt getan, jedoch besteht die Hauptarbeit für die TU Dresden nun, das geschaffene System zu erhalten und weiterzuentwickeln. Für diese Aufgabe wurde ein Umweltmanagementbeauftragter von der Universitätsleitung bestimmt. Dieser ist in der Gruppe Umweltschutz des Dezernates Technik angesiedelt und wird durch eine Umweltkoordinatorin, den Arbeitskreis Öko-Audit, die Arbeitsgruppe Öko-Audit und die Kommission Umwelt, deren Vorsitzende Frau Prof.Dr. Edeltraud Günther ist, tatkräftig unterstützt. Die Professur Betriebliche Umweltökonomie arbeitet in dem Arbeitskreis und der Arbeitsgruppe Öko-Audit mit und steht dem Umweltmanagementbeauftragten jederzeit für fachliche Beratung zum Umweltmanagement zur Verfügung. Ein wesentlicher Erfolg der TU Dresden auf dem Weg zu einer umweltbewussten Universität ist die Aufnahme in die Umweltallianz Sachsen, die am 08. Juli 2003 stattgefunden hat. Informationen zum Umweltmanagementsystem der TU Dresden sind unter 'http://www.tu-dresden.de/emas' zu finden.

European Investment Bank - Water Management

BACKGROUND: The Kingdom of Jordan belongs to the ten water scarcest countries in the world, and climate change is likely to increase the frequency of future droughts. Jordan is considered among the 10 most water impoverished countries in the world, with per capita water availability estimated at 170 m per annum, compared to an average of 1,000 m per annum in other countries. Jordan Government has taken the strategic decision to develop a conveyor system including a 325 km pipe to pump 100 million cubic meters per year of potable water from Disi-Mudawwara close to the Saudi Border in the south, to the Greater Amman area in the north. The construction of the water pipeline has started end of 2009 and shall be finished in 2013. Later on, the pipeline could serve as a major part of a national water carrier in order to convey desalinated water from the Red Sea to the economically most important central region of the country. The conveyor project will not only significantly increase water supplies to the capital, but also provide for the re-allocation of current supplies to other governorates, and for the conservation of aquifers. In the context of the Disi project that is co-funded by EIB two Environmental and Social Management Plans have been prepared: one for the private project partners and one for the Jordan Government. The latter includes the Governments obligation to re-balance water allocations to irrigation and to gradually restore the protected wetlands of Azraq (Ramsar site) east of Amman that has been depleted due to over-abstraction by re-directing discharge of highland aquifers after the Disi pipeline becomes operational. The Water Strategy recognizes that groundwater extraction for irrigation is beyond acceptable limits. Since the source is finite and priority should be given to human consumption it proposes to tackle the demand for irrigation through tariff adjustments, improved irrigation technology and disincentive to water intensive crops. The Disi aquifer is currently used for irrigation by farms producing all kinds of fruits and vegetables on a large scale and exporting most of their products to the Saudi and European markets and it is almost a third of Jordan's total consumption. The licenses for that commercial irrigation were finished by 2011/12. Whilst the licenses will be not renewed the difficulty will be the enforcement and satellite based information become an important supporting tool for monitoring. OUTLOOK: The ESA funded project Water management had the objective to support the South-North conveyor project and the activities of EIB together with the MWI in Jordan to ensure the supply of water for the increasing demand. EO Information provides a baseline for land cover and elevation and support the monitoring of further stages. usw.

Teilprojekt D, Teilprojekt C

PN-Reduktion - Reduktion der Partikelemission von direkteinspritzenden Ottomotoren, Teilvorhaben: Injektorentwicklung und Simulationsmethodik

Die gegenwärtige Problematik direkteinspritzender und turboaufgeladener Downsizing-Ottomotoren ist die Emission von Partikeln. Dies steht im Kontext mit der Einführung der neuen Abgasgesetzgebung EURO 6, die die Limitierung der Masse und Anzahl von Partikeln erstmalig bei Ottomotoren festlegt. Darüber hinaus ist eine Verschärfung der Emissionsgesetzgebung durch die Einführung der Erfassung der Fahrzeugemissionen im realen Fahrbetrieb vorgesehen. Dies erfordert weitere technologische Verbesserungen des Verbrennungsmotors. Die gleichzeitige Reduzierung von Emissionen und Kraftstoffverbrauch stellt einen Zielkonflikt dar. Eine Lösung des Zielkonfliktes infolge einer weiteren Optimierung der Abgasnachbehandlung ist nicht zielführend, da dadurch wiederum Verbrauchs- und Kostensteigerungen entstehen. Der Ansatz liegt im eigentlichen Verbrennungsprozess, in dessen Rahmen die Entstehung der Rohemissionen reduziert werden muss, um eine weitere Kostenerhöhung im Rahmen der Abgasreinigung zu vermeiden und das Emissionsniveau über die Fahrzeuglebensdauer weiterhin sicherzustellen sowie den Verbrauch zu reduzieren. In dem Zusammenhang stellt die Reduzierung der Partikelemission durch die Kombination eines effizienten BDE-Ottomotors und einer Einspritztechnologie, die eine Partikelminimierung bei hohen Motorlasten im realen Fahrbetrieb um 50% senkt, das Projektziel dar. Für die Entwicklung einer Einspritztechnologie, die eine Partikelreduzierung in diesem Umfang ermöglicht, ist eine physikalische Beschreibung des Übergangs von der Injektor-Innenströmung zum Kraftstoffspray erforderlich, da diese die anschließende Gemischbildung und Verbrennung maßgeblich beeinflusst und gegenwärtig eine Wissenslücke darstellt. Hierzu ist die Entwicklung eines messtechnischen Zugangs in Form einer mobilen Spraykammer vorgesehen, mittels dieser sowohl röntgentechnologische als auch optische Untersuchungen simultan und anwendungsnah durchgeführt werden können. Mittels entsprechender Messmethoden sollen die Tröpfchendichte und Austrittsgeschwindigkeit während des Einspritzvorganges analysiert werden. Anhand dieser Messergebnisse ist die Weiterentwicklung der Simulation zur Schließung der Lücke vorgesehen. Abschließend soll eine auf der Basis der Mess- und Simulationsergebnisse optimierte Auslegung der Düsen erfolgen und am Demonstrationsmotor bzw. -fahrzeug der Nachweis zur Reduktion unter realen Fahrbedingungen erbracht werden.

Aufnahme, Metabolismus und Bildung nicht-extrahierbarer Rückstande aus 4-Nitrophenol in Pflanzengeweben

Das Xenobiotikum 4-Nitrophenol kann als Industriechemikalie (Ausgangsverbindung für zahlreiche Substanzen) oder als Metabolit von Pflanzenschutzmitteln (z.B. des Insektizids Parathion) in die Umwelt gelangen. Auf Grund seiner physikochemischen Eigenschaften wird es von Pflanzen aufgenommen. Ziel des Vorhabens war es, das Schicksal der Verbindung in Pflanzengeweben zu studieren. Als Modellsysteme dienten dabei neben ganzen Pflanzen (aseptisch auf Hydrokultur gezogen) insbesondere Zellkulturen (Kallus oder Suspension), wobei die untersuchten Pflanzenspezies Sojabohne (Glycine max), Weizen (Triticum aestivum), Karotte (Daucus carota), Kornrade (Agrostemma githago), Windhafer (Avena fatua) und Stechapfel (Datura stramonium) waren. Neben Zuckerkonjugaten (Mono- und Disaccharide, Malonylglucoside) interessierten vor allem sogenannte nicht-extrahierbare Rückstände von 4-Nitrophenol. Bei letzteren stellt man sich kovalente und nicht-kovalente Bindungen zwischen Xenobiotika und unlöslichen pflanzlichen Makromolekülen, wie z.B. Lignin, Cellulose, Hemicellulose und Pektin, vor. Ein weiteres Ziel des Vorhabens war es zu untersuchen, ob Pflanzen als Senke zu Eliminierung von 4-Nitrophenol in der Umwelt fungieren können.

Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen, Teilvorhaben 3: experimentelle Unterstützung

Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Polzenith trägt vor allem durch die Umrüstung einer Feuerungsanlage und Unterstützung beim experimentellen Betrieb zum Projektfortschritt bei. In Arbeitspaket (AP) 2 werden zunächst Daten (Geometrien, Betriebsparameter) für den Projektpartner RUB-LEAT bereitgestellt. In AP 3 erfolgt die Umrüstung der Feuerungsanlage hinsichtlich Luftvorwärmung, Schürung und Luftverteilung. Zusätzlich werden weitere Messeinrichtungen installiert. In AP 4 wird Polzenith UMSICHT bei der Auswertung von Versuchsergebnissen unterstützen. In AP 5 erfolgen die Verbrennungsversuche und in AP 6 leiten alle Projektpartner gemeinsam Regelungskonzepte aus den erzielten Ergebnissen ab.

Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen, Teilvorhaben 2: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen - theoretische Unterstützung

Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Auf Basis der von Fraunhofer UMSICHT in AP 4 und AP 5 ermittelten Daten wird vom LEAT in AP 2 eine vorhandene DEM/CFD-Simulationsmethodik zur Simulation des Verbrennungsrosts der betrachteten Holzhackschnitzelfeuerung überprüft und angepasst. Dies erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden in AP 2.1 anhand eines DEM-Modells des betrachteten Rostsystems Parameter hinsichtlich der Wärmeleitung in der Schüttung, des Druckverlustes und der Trocknung evaluiert. Danach erfolgt in AP 2.2 eine umfassende Betrachtung der Anlage inkl. Feuerraum mit dem Fokus auf der Ermittlung der optimalen Parameter zur Sekundärluftzufuhr. Dabei werden verschiedene Varianten hinsichtlich Sekundärluftdüsenanordnung, Durchmesser und Lufttemperatur sowie dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft betrachtet. Aufgrund einer detaillierten Analyse der erzielten Ergebnisse wird begleitend in den Arbeitspaketen von Fraunhofer Umsicht eine anlagentechnische Optimierung vorgenommen.

KMU-innovativ - Klimaschutz: Entwicklung eines vielstofffähigen Treibstoffdirekteinspritzsystems für großvolumige stationäre Verbrennungsmotoren zur Stromerzeugung, Teilvorhaben 2: Direkteinspritzventilentwicklung

CHEOPS - Nasschemische Prozesse in hochfunktionalen Prozessanlagen, Teilvorhaben: Entwicklung einer autarken Dosiereinheit auf Basis eines Ultraschall-Volumendurchflussmessgerätes

Im Zuge des Verbundprojektes CHEOPS entstand die Forderung nach multifunktionaler Messtechnik. Das heißt, nach einem präzise messendem Durchflussmessgerät auf Ultraschallbasis, das die Funktionalität einer autarken Dosiereinheit bereitstellt; inklusive der pneumatischen Ansteuerung für die Ventile. Wünschenswert ist ein System, das den gesamten Nennweitenbereich, der in einer hochfunktionalen Produktionsanlage für nasschemische Prozesse, abdeckt. Damit sind kleine Nennweiten, die Durchflüsse wie sie beim Nachspiken der Prozessbecken auftauchen, als auch große Nennweiten wie sie in den Zirkulationsleitungen erforderlich sind, gemeint. Hinzu kommen weitere Forderungen wie Temperaturerfassung und Konzentrationsmessung der in den Prozessen verwendeten Medien. Moderne Kommunikationsanbindung für die bidirektionale Übertragung von Prozess- und Zustandsdaten ist notwendig. Das Konzept Industrie 4.0 mit intelligenten Selbstdiagnosefunktionen ist konsequent zu verfolgen. Das Gerät muss hinsichtlich des Preis- Leistungsverhältnisses preiswert sein, um seinen Beitrag zu einer sparsamen und wettbewerbsfähigen Produktionsanlage zu leisten.

Teilvorhaben 2: Direkteinspritzventilentwicklung, Teilvorhaben 1: Applikation Treibstoffdirekteinspritzsystem

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