Es soll die Verdünnung des Abgases von Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr und besonders die dabei erfolgende Transformation der Aerosolpartikel unter atmosphärischen Bedingungen untersucht werden. Um dieses Ziel zu realisieren, wird ein Kofferanhänger mit den notwendigen Messgeräten ausgestattet und von den zu untersuchenden Fahrzeugen gezogen. Der Aerosoleinlass an diesem Anhänger wird variabel angebracht sein, um Messungen in verschiedenen Abständen vom Auspuffrohr zu ermöglichen. Ziel ist es, gemessene Unterschiede zwischen Immissions- und Emissionsmessungen zu quantifizieren und damit beobachtete Differenzen zwischen Messungen am Motorprüfstand und solchen an einem Standort an der Straße soweit wie möglich zu erklären. Weiterhin soll der Einfluss der äußeren Bedingungen, wie meteorologische Parameter (Temperatur, relative Feuchte, etc.) und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges quantifiziert werden. Ein wichtiger Bestandteil ist dabei auch die Charakterisierung der Mischungs- und Verdünnungsprozesse zwischen Auspuff und Probennahme. Diese soll mit zeitlich hochaufgelösten Messungen von Temperatur, Geschwindigkeit und Feuchte der Luft realisiert werden. Zusätzlich zu diesen experimentellen Arbeiten soll, wenn sinnvoll, im weiteren Verlauf des Projektes die Transformation der Partikel mit einem Modell simuliert werden.
Der von den Ventilatoren abgestrahlte Schall setzt sich im allgemeinen aus diskreten und breitbandigen Anteilen zusammen. Gegenwaertig erfolgt meist eine Abschaetzung des Breitbandschalls auf der Grundlage empirischer oder halbempirischer Beziehungen aus typischen Kenngroessen des Ventilators (u.a. geometrischen, kinematischen, aerodynamischen) und einer maschinenspezifischen Konstante. Die maschinenspezifische Konstante muss experimentell ermittelt werden. Eine durchgaengige Berechnung des Laerms von Ventilatoren, d.h. eine Berechnung der tatsaechlichen Quellen aus den Stromfeldgroessen, ist bislang nicht moeglich. Sie waere deshalb von Vorteil, weil die Kenntnis empirischer Maschinenkonstanten entfiele und eine Optimierung der zu erwartenden Schallabstrahlung bereits in der aerodynamischen Entwurfsphase eines Ventilators moeglich wuerde. Ziel des Projekts ist, die akustischen Quellen mit elementaren Groessen der Stroemung im Laufrad eines Ventilators zu korrelieren. Hierzu werden experimentelle und numerische Methoden wie instationaere Druck- und Geschwindigkeitsmessungen, numerische Stroemungssimulation, Korrelationstechnik usw. eingesetzt.
Die im Zeitraum 1979 bis 1985 in Juelich, Ahrensburg, Deuselbach und Le Conquet durchgefuehrten Messungen des Nitrat-Gehaltes in Niederschlaegen ergaben charakteristische jahreszeitliche Veraenderungen im 15N/14N-Verhaeltnis des Nitrats (hoehere 15N/14N-Werte im Herbst und Winter als im Fruehling und Sommer mit einer jahreszeitlichen Amplitude von 4-5 Promille). Eine aehnliche jahreszeitliche Variation des 15N/14N-Verhaeltnisses ergab sich auch in partikulaerem Nitrat, das im Zeitraum 1978 bis 1985 in Juelich durch Abscheidung mit normalen Filtrationsgeraeten und mit High-Volume-Impaktoren gesammelt wurde. Dagegen zeigte gasfoermige Salpetersaeure ein nahezu konstantes 15N/14N-Verhaeltnis. Folgende Deutungen der jahreszeitlichen Variation des 15N/14N-Verhaeltnisses im Nitrat sind moeglich: (a) unterschiedliche Beteiligung natuerlicher und anthropogener Quellen von NOx an der Nitrat-Bildung waehrend der Jahreszeiten; (b) temperaturabhaengige Isotopenaustauschgleichgewichte; (c) unterschiedliche reaktionskinetische Isotopieeffekte bei der Bildung von gasfoermigem und partikulaerem Nitrat sowie unterschiedliche Anteile beider Species im gemessenen Nitrat waehrend der Jahreszeiten. Zur weiteren Interpretation des Effektes muessen 15N/14N-Messungen an NOx aus unterschiedlichen Quellen und deren jahreszeitliche Variation sowie Messungen der Isotopieeffekte bei verschiedenen Umwandlungsmechanismen im NOx/HNO3-Zyklus durchgefuehrt werden.
Die europäische Raumfahrtagentur ESA plant den Start der Earth Explorer Mission Aeolus im Mai 2018. Mit dieser Mission soll eine signifikante Verbesserung der Wettervorhersage durch die Messung von höhenaufgelösten Windprofilen in der Troposphäre und unteren Stratosphäre demonstriert werden. Mit dem Instrument ALADIN (Atmospheric Laser Doppler Instrument) kommt dabei erstmalig ein Lidar (Light Detection and Ranging) Instrument auf einem europäischen Satelliten zum Einsatz, das weltweit auch erstmalig die Messung von Vertikalprofilen der Windgeschwindigkeit ermöglicht. Ziel dieses Verbundvorhabens ist die Validierung der Wind- und Aerosolprodukte von Aeolus und die Untersuchung ihres Einfluss auf die Wettervorhersage durch Assimilationsexperimente zu demonstrieren. In diesem Teilprojekt (EVAA-LMU) sollen die Arbeitspakete (AP) 1-3 eines Verbundprojektes durchgeführt werden (Details siehe PDF-Dokument im Anhang).
Die europäische Raumfahrtagentur ESA startete im August 2018 die Earth Explorer Mission Aeolus. Mit dieser Mission soll eine signifikante Verbesserung der Wettervorhersage durch die Messung von höhenaufgelösten Windprofilen in der Troposphäre und unteren Stratosphäre demonstriert werden. Mit dem Instrument ALADIN (Atmospheric Laser Doppler Instrument) kommt dabei erstmalig ein Lidar (Light Detection and Ranging) Instrument auf einem europäischen Satelliten zum Einsatz, das weltweit auch erstmalig die Messung von Vertikalprofilen der Windgeschwindigkeit ermöglicht. Ziel dieses Vorhabens ist die Validierung der Wind- und Aerosolprodukte von Aeolus und die Untersuchung ihres Einfluss auf die Wettervorhersage durch Assimilationsexperimente zu demonstrieren. TROPOS stellt für die Validierung von Aeolus sowohl die fest am Standort Leipzig betriebenen Instrumente (Doppler-Lidar WiLi, EARLINET-Lidar MARTHA, automatisches Lidar Polly, AERONET Photometer) als auch die mobile Mess-Station LACROS (Doppler-Radar, Doppler-Lidar, PollyXT-Lidar, Mikrowellenradiometer, AERONET Photometer) zur Verfügung. Mit LACROS werden ab Ende 2018 Validierungsexperimente in Punta Arenas, Südchile, für mindestens ein Jahr durchgeführt.
Das IMK-IFU des KIT bearbeitet die numerische Modellierung der mesoskaligen Wind- und Turbulenzverhältnisse und führt die Windlidar-Messungen durch. Die Modellierung wird mit dem mesoskaligen Modell WRF und dem feiner auflösenden Modell WRF-LES erfolgen. Die beiden Modelle sind im Verbundvorhaben als Teil einer Modellkette vorgesehen, die skalenmäßig bis hinunter zur Rotorblattumströmung reichen soll. Die Windmessung soll kampagnenartig mit drei Windlidaren, die zu einem 'virtuellen Masten' synchronisiert werden, erfolgen. Das IBF des KIT wird im Blick auf die Wechselwirkung von Baugrund und Gründung die beiden FWEA mit einer Instrumentierung versehen, die weiterführende Messungen und detailliertere Modellierungen erlauben. Das GPI des KIT untersucht in einem geophysikalischen Langzeitexperiment (mehrere Jahre) die emittierten Bodenerschütterungen, deren Ausbreitung und ihre Welleneigenschaften um das Testfeld an der FWKA. Es sollen hierfür erstmals drei Sensoren in flachen Bohrungen an einer WEA dauerhaft installiert werden, welche kontinuierlich in den drei Raumrichtungen die Bodenbewegung aufzeichnen.
Dieses Projekt hat folgende drei Ziele: Die Entwicklung von Lidar-Messverfahren für topographisch komplexe Standorte; Entwicklung und Validierung von Windfeldmodellen im komplexen Gelände und ein vertieftes Verständnis des Verhalten von Windenergieanlagen (WEA) im komplexen Gelände. Dazu werden Messungen im flachen und komplexen Gelände durchgeführt, um den Einfluss der Topographie sowie den Einfluss von tages- und jahreszeitlichen Schwankungen im komplexen Gelände zu bestimmen. Des Weiteren werden verschiedene Messmethoden (Windmessmast, meteorologische Messungen mit UAV und Lidar-Systemen) miteinander verglichen. Da Lidar-Systeme eine große Ungenauigkeit im komplexen Gelände aufweisen, sollen Algorithmen entwickelt werden, um die Messgenauigkeit zu erhöhen. In Lidar complex werden am Standort Schnittlingen und Grevesmühlen Lidar-Messungen (gondel- und bodenbasiert, short- und long-range-Systeme) durchgeführt, sowie mit autonom fliegenden Messplattformen (Flugzeug, Helikopter) und Windmessmasten (instrumentiert mit Temperaturs., Cup- und Ultraschall-Anemometer) das Windgeschwindigkeitsfeld gemessen. Das topographisch komplexe Gelände wird modelliert und im Windkanal vermessen. Des Weiteren werden CFD-Berechnungen mit diesem Gelände durchgeführt, die mit den Windkanaldaten sowie den Messdaten verglichen werden. Der Einfluss der komplexen Strömungsstruktur auf das Betriebsverhalten der WEA soll hinsichtlich Leistung und Last durch Simulationen mit generischen WEA bestimmt werden.
Die den Kohlenstoff-Zyklus bestimmenden Prozesse sowie die Variabilität in den indonesischen Küstengewässern und deren Beitrag zum globalen Kohlenstoffumsatz sollen mit Hilfe von Modellstudien und unterstützenden Schiffskampagnen untersucht werden. Die Modellstudien wenden das hydrodynamische Zirkulationsmodell HAMSOM sowie das Kohlenstoffkreislauf-Modell ECOHAM auf die Untersuchungsregion der westlichen indonesischen Gewässer an. Drei Schiffreisen werden in den Straßen von Malakka und Makassar zu unterschiedlichen Jahreszeiten durchgeführt, um Perioden mit minimalem und maximalem Frischwassereintrag abzudecken. Dabei werden vier deutsche und mehrere indonesische Teilprojekte diverse biogeochemische und physikalische Parametermessen. Um die wichtigsten Prozesse im Kohlenstoffumsatz angemessen beschreiben zu können, wird die Kohlenstoff-Modellierung in enger Abstimmung mit den Teilprojekten erfolgen, die für die entsprechenden biogeochemischen Messungen auf den Schiffskampagnen verantwortlich sind. Die Arbeiten teilen sich in drei unterschiedliche Felder: Anwendung des hydrodynamischen Modells HAMSOM zur Gewinnung von dreidimensionalen Verteilungen der physikalischen Parameter wie Geschwindigkeiten oder Temperaturen im Untersuchungsgebiet. Diese Daten werden für die zweite Aufgabe benötigt: die Anwendung des Modells zur Simulation des Kohlenstoffumsatzes in den Gewässern. Die dritte Aufgabe besteht in der Organisation der Schiffskampagnen für alle interessierten Teilprojekte.
Ausgangslage / Zielstellung / Methodik des Vorhabens: Das Handbuch Emissionsfaktoren (HBEFA) enthält bereits die Emissionsfaktoren einer Vielzahl von mobilen Quellen in weitgehender Differenzierung. Es liefert die Eingangsdaten für das deutsche TREMOD (Transport Emission Estimation Model), das u.a. Daten für die Emissionsberichterstattung, für Projektionen künftiger Emissionen und für die Schätzung der Wirksamkeit von Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung liefert. Das Handbuch wird so flexibel angelegt, dass regelmäßige, häufige Updates und ggf. Erweiterungen möglich sind. Für dieses Forschungsprojekt stehen nach Herausgabe des HBEFA, Version 3.1 im Februar 2010, folgende, mit dieser Version abgestimmten Erweiterungen und Aktualisierungen an: Arbeitspaket 1: 1a- Aktualisierung des repräsentativen Fahrverhaltens 1b- Überprüfung des Emissionsverhaltens konventioneller Fahrzuege 1c- NO2-Emissionsfaktoren 1d- Emissionsfaktoren bestimmter Verkehrssituationen (Emissionsfaktoren für Fahrten mit z. B. höheren Geschwindigkeiten) 1e- Alternative Fahrzeugkonzepte/ unkonventionelle Kraftstoffe (Aufnahme von Emissionsfaktoren für alternative Kraftstoffe) 1f- Berechnung von Emissionsfaktoren Arbeitspaket 2: 2a- Bestandsaufnahme und Aktualisierung von Dieselfahrzeugen mit Minderungstechniken 2b- Einfluss von Nebenverbrauchern Alle zu bearbeitenden Teilbereiche werden nach vorgegebenen Schadstoffen, Antriebskonzepten, Emissionsklassen, Größenklassen und Geschwindigkeiten differenziert. Des Weiteren können aus der Erarbeitung der zu aktualisierenden Version des Handbuchs ggf. weitere Messungen zur Ermittlung von Emissionsfaktoren resultieren.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 98 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 98 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 98 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 93 |
| Englisch | 9 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 64 |
| Webseite | 34 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 48 |
| Lebewesen und Lebensräume | 55 |
| Luft | 63 |
| Mensch und Umwelt | 98 |
| Wasser | 46 |
| Weitere | 98 |