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Pilotprojekt des Landes Sachsen-Anhalt zum Grundwassermanagement in Vernässungsgebieten

Innovative Düsensauginfiltration (DSI) zur energieeffizienten sowie umwelt- und ressourcenschonenden Grundwasserabsenkung in Baugruben (Phase 1)

Die DSI-Technik ist eine Technologie zur Infiltration in Grundwasserleiter und zur Grundwasserabsenkung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken verbleibt das Wasser im Untergrund und wird nicht zutage gefördert. Aus der Sicht des Umweltschutzes ergeben sich dadurch in verschiedenen Anwendungsgebieten erhebliche Vorteile. Arbeiten am Grundwasserspiegel sind immer dort erforderlich, wo Baukörper in den Grundwasserbereich eingebaut werden. Ein weiteres bedeutendes Anwendungsfeld ist der Tagebau, bei dem zur Trockenlegung und -haltung mit konventioneller Technologie in der Regel erhebliche Wassermengen gefördert werden müssen. In allen diesen Anwendungsbereichen ist der den Wasserhaushalt schonende Einsatz der DSI-Technik im Dienst des Umweltschutzes sinnvoll. Was bis heute nicht bekannt ist und beherrscht wird, ist die Prognose der exakten Bedingungen, wann und wo DSI-Senken auftreten und wie die Zustände in unmittelbarer Nähe der Senken im Bohrloch einzuschätzen sind. Dazu fehlt das Werkzeug (spezielles Bohrgerät) und das detaillierte mathematische Modell. Die Bedingungen an der DSI-Stelle sollten daher im Projekt exakt untersucht und das Simulationsmodell verifiziert werden. Am Versuchsstandort in Plötzin wurden Feldversuche mit varienden Bedingungen (Einhängtiefe, Pumprate) durchgeführt. Die erzielte Absenkung des Grundwasserspiegels bzw. der Piezometerhöhe wurde an zahlreichen Beobachtungspunkten in unterschiedlichen Teufen aufgezeichnet. Mit dem FE-Modellansatz für einen Vertikalschnitt durch den Grundwasserleiter mit freier Oberfläche konnten die beobachteten Vorgänge im Feld gut nachgebildet werden.

Grundwassermanagement Schönebeck

Forschungsprämie: Validierung der Prozesse bei der Sicherung von Grundwasserhaltungen durch Injektion von CO2-haltigem Wasser

Ankerländer in der regionalen und globalen Politik - Implikation für die deutsche und europäische Entwicklungspolitik - Ankerländer und Global Water Governance - Am Beispiel der UN Water Convention und den Empfehlungen der World Commission on Dams

*Hintergrund: In der Diskussion über globale Governance-Strukturen steht die Rolle zivilgesellschaftlicher und privatwirtschaftlicher Akteure in der inter- und transnationalen Umweltpolitik im Mittelpunkt. Die Schlagwörter von 'Governance beyond the state'und 'Privatisierung der Weltpolitik' kennzeichnen diesen Trend. Während diese Entwicklung von Kritikern als Kommerzialisierung des Globalisierungsprozesses perzipiert wird, sehen andere darin eine Chance, die Regelungsschwächen des internationalen Systems- mit den Nationalstaaten als den zentralen Akteuren - durch globale politische Ordnungsstrukturen zu beheben. Sie versprechen sich eine Steigerung der Effektivität und Effizienz, aber auch der demokratischen Legitimation des Regierens jenseits des Nationalstaates. Das Forschungsvorhaben wählt diesen Diskurs als Ausgangspunkt und vergleicht den Beitrag von Ankerländern in zwei Normbildungsprozessen und die Umsetzung der Normen und Regeln auf der nationalen Ebene. Es handelt sich um: 1. den Prozess der Normbildung um Kooperationen zur Nutzung grenzüberschreitender Wasservorkommen (inkl. infrastruktureller Maßnahmen), der ausschließlich zwischen Vertretern von Nationalstaaten innerhalb des UN Systems stattgefunden hat. Sein Resultat ist die völkerrechtlich nicht bindende UN Convention an the Law of Non-navigational Uses of International Watersources (UN Water Convention, 1997) 2. den Prozess der Normbildung der World Commission an Dams (WCD, 2000), der als trisektorales Netzwerk zu kennzeichnen ist, in dem staatliche, zivilgesellschaftliche und privatwirtschaftliche Akteure gemeinsam Lösungen für ein transnationales Problem suchen. Sein Resultat sind die unverbindlichen Empfehlungen der WCD. Fragestellung: Dieses Vorhaben untersucht den Beitrag von Ankerländernzur Produktion globaler Güter und wie sich diese Güter in ihrem eigenen Herrschaftsbereich materialisieren. Gefragt wird, ob die Unterschiede in der Prozessstruktur Unterschiede in der nationalen Wirksamkeit begründen. Hierbei wird die Hypothese überprüft,dass die Einbeziehung privater Akteure die Problemlösungsfähigkeit und die Legitimität von Global Governance-Strukturen erhöht, und es wird analysiert, welchen sozialen Mechanismen und Akteuren dies zugeschrieben werden kann. Die Untersuchung konzentriertsich auf den Beitrag, die Strategien und Politiken von Ankerländern, da ihnen ein erheblicher regionaler bzw. internationaler Einfluss zugeschrieben wird, der sich auf verschiedene Aspekte beziehen kann: die Erschließung von Energievorkommen und den Aufbau von regionalen integrierten Energieverbünden, ihre Dominanz (Wasserhegemon) bei der Nutzung von grenzüberschreitenden Wasservorkommen, ihre allgemeine Stellung in regionalen Wirtschaftsbündnissen oder in sich regional entwickelnden Umweltschutzbündnissenetc.

Auswertung von bestehenden Leitnivellements und ihre Analyse über gefluteten alten Grubenfeldern bezüglich eingetretener Höhenänderungen

Umstrukturierungen und Schließungen im europäischen Bergbau werden dazu führen, dass heutige Wasserhaltungsmaßnahmen zur Senkung des Grubenwasserpegels in großen Kohlenvorkommen in den kommenden Jahren verändert werden müssen. In einigen Teilen der Kohlenlagerstätten wird die Grubenwasserhaltung ganz eingestellt werden. Die Literatur zu diesem Thema beschrieb schon in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts besondere Phänomene (Bodenhebungen und senkungen über Tage), die im Zusammenhang mit der Flutung früherer Abbaubereiche aufgetreten waren. Unter Berücksichtigung bisheriger Bergwerksschließungen wird untersucht, wie sich der steigende Grundwasserspiegel auf das Deckgebirge über Tage insgesamt auswirkt. Ein Ziel ist die Vermeidung oder Minimierung von teuren und dauerhaften Schäden an der Tagesoberfläche, die durch unvorhersehbare und in Folge von Bergwerksflutungen verursachte Erdverschiebungen unter Tage entstehen. Zu diesem Zweck erfolgt in diesem Arbeitspaket die Auswertung bestehender Leitnivellements. Sie werden zur Ermittlung von Höhenänderungen (insbesondere Hebungen) über alten und gefluteten Grubenfeldern analysiert. Leitnivellements werden im Ruhrgebiet seit über 100 Jahren im regelmäßigen Abstand von meist zwei Jahren durchgeführt. Mit den politischen Veränderungen der letzten 20 Jahre bestand die Notwendigkeit ein einheitliches gesamtdeutsches und ein einheitliches europäisches Höhensystem zu etablieren. Dadurch liegen die Höhendaten des Untersuchungszeitraums in unterschiedlichen Höhensystemen vor. Um Höhenänderungen über die letzten 20 Jahre betrachten zu können, müssen die Nivellementspunkthöhen des Landesvermessungsamts NRW in ein einheitliches System umgerechnet werden. Daneben ist es notwendig zu ermitteln, welche Bergwerke im selben Zeitraum stillgelegt und bei welchen die Wasserhaltungen eingestellt wurden. Von diesen Bergwerken sind für die Untersuchung georeferenzierte Risswerke mit Abbauteufen und gebaute Mächtigkeiten sowie Informationen über die geologische Situation nötig. Zusätzlich sind alle Informationen über den zeitlichen und räumlichen Wasserhaltungsmaßnahmen und der Grubenwasserstände zu beschaffen und in eine für die weitere Analyse notwendige digitale Form zu bringen. Alle Daten werden für die Auswertung und Analyse in einem Geoinformationssystem (ArcGIS) aufbereitet und eingestellt. Im nächsten Arbeitsschritt werden für jedes stillgelegte und von der Wasserhaltung beeinflusste Grubenfeld die Höhenänderungen in Relation zum veränderten Flutungsstand ermittelt. Die Höhenänderungen werden punktbezogen, in der Fläche und zu verschiedenen Zeitschnitten ermittelt. Es soll eine Beziehung zwischen den Wasserhaltungszuständen und den Höhenänderungen hergestellt werden. In einer zusammenfassenden Analyse über Unterschiede und Gemeinsamkeiten aller untersuchten Bereiche soll der Versuch unternommen werden, Aussagen über den Zusammenhang von Flutungszuständen und Hebungen zu treffen. Weiterhin wird untersucht

Auswirkungen extremer Trockenheit auf die Wachstums- und Überlebensstrategie von Waldföhre und Flaumeiche im Wallis

Im Walliser Rhonetal verändern sich die Waldföhrenwälder der unteren Höhenlagen. Während Waldföhren (Pinus sylvestris L.) eine hohe Mortalitätsrate zeigen, breiten sich Laubbäume besonders die Flaumeiche (Quercus pubescens Willd.) zunehmend aus. Wir denken dass Landnutzungsänderungen sowie der direkte und indirekte Einfluss der Klimaerwärmung Schlüsselfaktoren für diese Landschaftsveränderung sind. In dieser Studie untersuchen wir den Einfluss von Trockenstress auf das Wachstum von Föhren und Eichen um ihr Potential abzuschätzen in einem zu erwartenden trockenen und heisseren Klima überleben zu können. Ziele: In dieser Studie wollen wir herausfinden wie Trockenstress das Wachstum und das Überlebenspotential von Föhren und Eichen beeinflusst. Dafür vergleichen wir Föhren und Eichen die an Bewässerungskanälen oder in einem künstlichen Bewässerungsexperiment wachsen, mit Bäumen von Trockenstandorten. Der Vergleich von bewässerten und unbewässerten Bäumen erlaubt a) den Einfluss von Trockenstress auf das Wachstum von Föhren und Eichen zu analysieren und b) Rückschlüsse zu ziehen auf Unterschiede in der Wachstumsstrategie und damit auf das Potential der beiden Arten unter trockeneren Bedingungen zu überleben. Methoden: Das Baumwachstum wird auf dendrochronologischer und holzanatomischer Ebene untersucht. Da für das Überleben auf Trockenstandorten die Aufrechterhaltung eines effektiven Wasserleitungssystems entscheidend ist, konzentrieren wir uns in dieser Studie vor allem auf die holzanatomische Analyse der wasserleitenden Zellen, wie Tracheiden oder Gefässe. In einem ersten Versuchsteil analysieren wir die Grösse der wasserleitenden Zellen auf jährlicher Ebene. Als Resultat erhalten wir die mittlere Grösse der wasserleitenden Zellen pro Jahr getrennt nach Früh- und Spätholz. Diese Mittelwerte werden korreliert mit monatlichen oder wöchentlichen Klimadaten. In einem zweiten Versuchsteil untersuchen wir das intra-anuelle Wachstum von Föhren und Eichen mit Hilfe der Pinning Methode. Pinning ist die Markierung des Kambiums durch eine Verletzung. Das bedeutet wir stechen eine kleine Nadel durch die Rinde in die Zellteilungszone, das Kambium. Als Reaktion auf die Verletzung bildet das Kambialgewebe ein typisches Wundgewebe aus. Das Wundgewebe zeigt uns die Position des Kambiums zum Zeitpunkt der Verletzung an, und wir können somit retrospektiv das Zellwachstum datieren. Dadurch können wir die Klima-Wachstumsbeziehung des Zellwachstums zeitlich hoch aufgelöst analysieren. Zusätzlich werden die Resultate des Pinningexperiments verwendet um die intra-annuelle Zusammensetzung stabiler Isotope (d18O, d13C) zu untersuchen, um mehr über den Einfluss von Trockenstress auf baumphysiologische Prozesse zu erfahren.

Tagung: Grundwasser - Lebensraum, Schutzgut, Ressourcen

Temperaturanomalien im Grundwasser der Stadt Duisburg

Durch Einleitung erwaermter Kuehlwasser in den Untergrund der Stadt Duisburg erfolgt eine lokale Aufheizung des Grundwassers auf Temperaturen bis zu 20 Grad C. Untersucht wird die raum-zeitliche Ausbreitung der Anomalien, der Einfluss der Temperatur auf den Grundwasserchemismus und auf Massnahmen des U-Bahnbaus. Insgesamt sind 8 Messkampagnen in den Jahren 1980/1981, verteilt auf 12 Monate, durchgefuehrt worden. Die Messungen erfolgten in bis zu 70 Pegeln in 1-m-Stufen von der Grundwasseroberflaeche bis zur Endstufe der Pegel.

Station Hohes Holz: Bestimmung der Bodenfeuchte mit kosmischen Neutronen

Die Station Hohes Holz ist eine Cosmic-Ray Station zur Messung der Bodenfeuchte. Die Messdaten können können auf der Detailseite aufgerufen werden

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