Das Projekt "Sub project: The electrical conductivity structure between the transitional (near SAFOD) and locked (SE of Cholame) segments of the San Andreas Fault, including the source region of the non-volcanic tremors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. The DeepRoot magnetotelluric (MT) experiment near the San Andreas Fault (SAF) Observatory at Depth (SAFOD) revealed a steeply dipping upper crustal high electrical conductivity zone flanking the seismically defined SAF to the NE, widening into the lower crust where it appears to be connected to a broad anomaly in the upper mantle. Becken et al. (2007a) suggested that the high conductivity represents a deep-rooted channel for crustal and/or mantle fluid ascent. Deep (ca. 20-40 km), non-volcanic seismic tremors (NVT) have only been observed in an area ca. 40 km SE of the SAFOD where they are thought to originate from oscillation of fluids. The presence or absence of NVT appears to coincide with the transition of the SAF from being locked (Cholame) to intermediate creep (SAFOD) and could reflect significant structural changes affecting the deep hydraulic system along this portion of the SAF which in turn could be detectable with MT. Here, we propose an experiment to image an entire segment of an active plate boundary with a network of MT stations, from the Pacific into the Great Valley, crossing the NVT region beneath the SAF near Cholame. These results are important for the site characterization of the SAFOD as along-strike variations of the conductivity structure may reflect deep structural changes controlling the still debated mechanical state of the SAF.
Das Projekt "Sub project: Dynamic Nankai Trough (Japan) & Middle America Trench (Costa Rica) Sediment Triaxial Experiments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. A large body of work has been carried out on the sedimentary dynamics and tectonic evolution of the earthquake-prone subduction zones off Japan and Costa Rica. This work suggests that excess pore pressures are closely linked to dehydration and fluid flow processes in the accreted and underthrust sediments. However, the study of the effects of transient pore pressure changes and mineralogical controls on sediment failure have so far been restricted to static deformation. As a consequence, dynamic effects such as cyclic loading or earthquake shaking could not be considered. On the other hand, increasing evidence suggests that especially cyclic loading of otherwise stable systems may trigger (hydraulic) failure. In this low-cost proposal, we propose to carry out laboratory tests using a1state-of-the-art laboratory technology to simulate earthquake tremor on pristine whole round (WR) samples recovered during OOP legs 170 and 190. The experimental strategy is two-fold: (i) We submit an aliquot of each sample similar confining stresses and cyclic loads to study differences in pore pressure evolution and failure, (ii) We then take seismic records from recent earthquakes in each area and submit the other aliquot of the same sample to these stresses under their pre-consolidation stresses (i.e. inferred in situ conditions). This will not only allow us to learn about the mechanical response, but some risk assessment concerning catastrophic failure. The study is carried out using a custom-built, one-of-a-kind dynamic (up to 50 Hz), computer-controlled triaxial shear apparatus recently developed at the Marine Geotechnics laboratory at RCOM Bremen.
Das Projekt "Forschungsprämie: Validierung der Prozesse bei der Sicherung von Grundwasserhaltungen durch Injektion von CO2-haltigem Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie durchgeführt. Das Vorhaben ist in den Bereich 'Validierung von FuE-Ergebnissen' einzuordnen. Bei der Sanierung von Grundwasserschadensfällen ist die Funktionstüchtigkeit der Grundwasserbrunnen entscheidend für die effiziente Erreichung der Sanierungsziele. Die Alterung der Sanierungsbrunnen, d.h. der Rückgang der Brunnenleistung, kann bei heterogenen Kontaminationen dramatische Ausmaße annehmen. Am Institut für Wasserchemie wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem die Standzeit von Grundwassersanierungsbrunnen durch die Injektion von CO2-haltigem Wasser in den Grundwasserstrom im Umfeld des Brunnens deutlich verbessert werden kann. Dieses Verfahren wurde im Raum Bitterfeld in einer Pilotstudie angewandt. Die während der Pilotstudie erhobenen hydraulischen und hydrochemischen Daten sollen im Rahmen des beantragten Vorhabens validiert werden. Dazu werden hydraulische Modellrechnungen mit einem nummerischen Modell und hydrochemische Modellrechnungen mit PHREEQC durchgeführt. Ziel ist die Simulation des Pilotversuchs. Zudem soll die Beeinflussung des Fällungsverhaltens quantifiziert werden. Durch das beantragte Vorhaben kann die Übertragung der Ergebnisse auf andere Standorte verbessert werden, so dass ein schnellerer Wissenstransfer bei anders gelagerten Grundwasserverunreinigungen möglich ist.
Das Projekt "Sub project: Dynamic capillary fringes - Central experiment and scientific communication" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Ingenieurbiologie und Biotechnologie des Abwassers durchgeführt. The central experimental facility was designed as a three-dimensional integration platform for all subprojects. In the first funding period, the container was constructed, measuring devices were inserted and test runs with varying water levels were performed. Specific experiments within the subprojects were performed with their 'own' experimental set-ups with different porous media. In the second funding period, all members will use the same two-dimensional flow-through cell to answer project-specific questions in detail. The container experiment is not so versatile and thus the focus of the experimental work with the container will be directed towards long-term observations of naturally evolving populations in the CF with a basic substrate supply containing a xenobiotic contaminant such as e.g. benzoic acid. When steady state conditions will be reached, a step-wise increase of the contaminant concentration will be initiated and changes of the biofilm and subsequent changes in the hydraulic behaviour (bio-clogging) of the system will be compared with 2-D experimental results and documented. The influence of an increase in the height of the groundwater table which will shift the CF into higher zones causing oxygen limitation below, on the stability of the biofilm as well as the influence of nitrate as the only or an additional electron acceptor will be experimental variations. The response of the established bacterial community on these changes in terms of composition and degradation efficiency after reaching steady state will be investigated. In addition, the central project aims at disseminating and discussing the results of the research unit with other scientists and joint meetings are planned with related research units and research programs at other universities of Germany. For this purpose, national and international workshops will be organized and a visitor program will be maintained.
Das Projekt "Teilprojekt A: Technische Absicherung und Öffentlichkeitsarbeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Enex Geothermieprojekt Geretsried Nord GmbH & Co. KG durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Erfolgsaussichten bei der Exploration und Erschließung geothermischer Reservoire zur Wärme- und Stromerzeugung vor allem im südlichen und südwestlichen bayerischen Molassebecken. Das Teilvorhaben der ENEX verfolgt das Ziel, während der Ablenkbohrung in Geretsried eine Datenbasis zu generieren, um die Arbeitspakete der Verbundpartner mit verlässlichen und validen Daten zu unterstützen. Ebenso sollen während der Durchführung der Stimulation und der hydrologischen Tests innovative Verfahren auf ihre Bewährung in der praktischen Umsetzung getestet werden. Darüber hinaus hat ENEX die Aufgabe, die Arbeiten der Verbundpartner und aller weiteren involvierten Parteien zu koordinieren und auf die Umsetzung der Förderinhalte zu achten. Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit obliegt es ENEX, sowohl die Tiefe Geothermie im Allgemeinen als auch das Projekt Geretsried sowohl Laien als auch Fachkräften offenzulegen und die Ergebnisse des Förderprojekts entsprechend zu publizieren.
Das Projekt "Teilprojekt C: Geschwindigkeitsmodell und Simulation der Strömungs- und Wärmetransportprozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Erfolgsaussichten bei der Exploration und Erschließung geothermischer Reservoire zur Wärme- und Stromerzeugung vor allem im südlichen und südwestlichen bayerischen Molassebecken. Dies soll am Sidetrack der Bohrung Geretsried GEN-1 demonstriert werden. Die Schwerpunkte der Arbeit von G.E.O.S. liegen dabei in der Verbesserung des Geschwindigkeitsmodells um die Targets auf den identifizierten Strukturen (Störungen) mit hoher Präzision zu treffen. Dies ist ganz besonders für das störungsbasierte Erschließungskonzept für den Sidetrack wichtig und soll über die Auswertung des geplanten Checkshot erfolgen. Auf dieser Grundlage und mit den Informationen aus der Bohrphase wird das geologische Modell fortlaufend angepasst. Zudem werden geothermische Simulationen mit ECLIPSE vergleichend zu FEFLOW- Simulationen des Partners GTN durchgeführt. Hauptziele sind einerseits die Verifizierung der Modelle und andererseits die Identifikation von Grenzen für die Permeabilität von Störung und Matrix für eine für die Fündigkeit ausreichende Schüttung. Dabei soll die so ermittelte Permeabilität mit den Untersuchungen der TUM abgeglichen werden. Nach Abschluss der Testarbeiten werden diese systematisch unter Nutzung des Tools G.E.O.S.I.M. ausgewertet, welches dazu verifiziert und erweitert werden soll. Um die wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Ziele des Gesamtvorhabens zu erreichen, sollen in diesem Teilprojekt folgende Arbeiten von der G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt werden: ' Auswertung Checkshot und Erstellung eines Geschwindigkeitsmodells ' Präzisierung des geologischen Modells vor, während und nach der Bohrphase ' Durchführung von geothermischen Reservoirsimulationen mit ECLIPSE und Vergleich der Ergebnisse mit FEFLOW ' Auswertung der Fördertests und Validierung und Erweiterung des von G.E.O.S. entwickelten Simulationstools G.E.O.S.I.M.
Das Projekt "Teilprojekt: Risikominimierung in der Exploration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Geothermisches Ressourcenmanagement im Institut für Innovation Transfer und Beratung gGmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung der Enhanced Geothermal System (EGS) Technologie für die Erschliessung der geothermischen Ressourcen im variskischen, kristallinen Grundgebirge von Deutschland. Aufgrund einer hohen Wärmeflussanomalie und der guten hydraulischen Voraussetzungen wurde das Projekt im Gebiet des Südschwarzwaldes durchgeführt. Die Erschliessung von EGS Ressourcen zur Wärme- und Stromproduktion ist nach heutigem Stand der Technik mit technischen und finanziellen Risiken verbunden. Das Projekt zeigt einen Ansatz zur Identifikation von besonders geeigneten Standorten für EGS Projekte auf, wobei verschiedene geowissenschaftliche Methoden für das Kristallin getestet wurden und somit auch eine Übertragbarkeit auf andere Gebiete in Deutschland gewährleistet wird.
Das Projekt "KaWaTech Vietnam - Teilprojekt 6: Entwicklung bautechnischer Lösungen zur nachhaltigen Nutzung von Karstwasserressourcen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB), Abteilung Baustoffe und Betonbau durchgeführt. Die Aufgabe des Instituts für Massivbau und Baustofftechnologie, Abteilung Baustoffe und Betonbau (IMB) liegt in der Entwicklung und Bereitstellung ingenieurtechnischer für eine angepasste Wasserförderung zur Bewältigung der außerordentlich schwierigen Wasserversorgungssituation in der Provinz Ha Giang im Norden von Vietnam. Das Vorhaben umfasst dabei die bauliche Erweiterung einer bestehenden Wasserkraftanlage sowie die Entwicklung einer innovativen Kapselung aus Beton zur Einhausung einer hydraulischen Anlage zur Wasserförderung. Hierdurch sollen funktionsfähige, dauerhafte und gegenüber den äußeren Beanspruchungen ausreichend widerstandsfähige wasserbauliche Konstruktionen sichergestellt werden. Das vorliegende Teilprojekt leistet somit einen wesentlichen Beitrag innerhalb des Gesamtprojekts zur Entwicklung nachhaltiger Technologien für die Karstwasserwirtschaft in Vietnam. Im Detail stellen sich die Arbeitsschwerpunkte wie folgt dar: KONZEPT I: PAT-gestütztes Fördermodul zur Adaption an bestehende Wasserkraft-anlagen: - Bestandsaufnahme durch Untersuchungen vor Ort (mit TP 1, TP5) - Schadensanalyse der betroffenen Konstruktionen - Entwicklung von Maßnahmen zur Erweiterung des Wasserkraftwerks Seo Ho - Baustofftechnologische Beratung und konstruktive Hinweise (Pre-Design) - Begleitung der baulichen Umsetzung (mit TP 1, TP5) - Begleitung von Installation und Test der Pilotanlage - Begleitung von Betrieb und Wartung - Analyse des Multiplikationspotentials KONZEPT II: Gekapseltes Fördermodul - Konzept- und Prototypentwicklung: - Ermittlung der maßgebenden Randbedingungen und Anforderungen (mit TP 1, TP5) - Erarbeitung eines Anforderungskatalogs, konzeptionelle Studie - Vorentwurf der Konstruktion - Untersuchungen zur Eignung örtlich vorhandener Ausgangsmaterialien - Entwicklung eines angepassten hydroabrasiv-beständigen Betons - Entwicklung der Betonkapsel (Status Prototyp) - Entwicklung einer angepassten Ausführungstechnologie - Planung konstruktiver Details (mit TP 1, TP 5) - Test des Prototyps unter Laborbedingungen - Analyse des Multiplikationspotentials
Das Projekt "Erarbeitung von Kriterien und Untersuchungsmethoden fuer die Dichtigkeit von Boeden zur Standortbeurteilung fuer Sondermuelldeponien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie durchgeführt. Im Rahmen der Abfallbeseitigungsplanung des Landes NW werden bindige Boeden untersucht, die hinreichende Dichtigkeitseigenschaften erwarten lassen, insbesondere: Erarbeitung von Kennlinien zum Durchlaessigkeitsbeiwert als Funktion von Bodenparametern und Eigenschaften des durchstroemenden Mediums, Beurteilung der Bedeutung von Geologie, Hydrogeologie und hydraulischem System hinsichtlich der Lagerung von Sondermuell, Erarbeitung von Untersuchungsmethoden und die Beurteilung ihrer Anwendbarkeit.
Das Projekt "MediAN - Mechanismen der Ökosystemdienstleistungen von Hartholz-Auwäldern: Wissenschaftliche Analyse sowie Optimierung durch Naturschutzmanagment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Naturschutzforschung durchgeführt. Hartholz-Auwälder (HA) sind artenreiche und stark gefährdete Lebensräume, die bedeutsame Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) übernehmen: Sie leisten u.a. einen Beitrag für die Hochwasserretention und fungieren als Kohlenstoff- (C-) Senken. Bislang fehlen Studien, in denen die Bedeutung unterschiedlich alter HA für diese ÖSD prozessbasiert quantifiziert wurde. Auch Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Funktionalität von HA unterschiedlicher Standorte wurden bislang kaum untersucht. Im Bereich der Unteren Mittelelbe sollen für Vegetation und Boden Untersuchungen zur Biodiversität und zum C-Haushalt in unterschiedlich alten HA der rezenten Aue, der qualmwasserbeeinflussten Altaue sowie in der Aue der Nebenflüsse durchgeführt und der prägende Standortfaktor Wasserhaushalt analysiert werden. Zur Quantifizierung der Beeinflussung der Hochwasserretention durch unterschiedlich alte HA wird deren Vegetationsstruktur analysiert, um Rauigkeitswerte abzuleiten und für hydraulische Modellierungen aufzubereiten Schließlich erfolgt eine Hochskalierung sowie ökonomische Bewertung der ÖSD der HA. In der Umsetzung werden Verfahren zur Etablierung von lebensraumtypischen Arten der Krautschicht in bereits vorhandenen HA und Pflanz- und Entwicklungsverfahren für HA unter Berücksichtigung positiver biotischer Interaktionen zur Minderung von Mortalitätsfaktoren entwickelt und erprobt. Integraler Bestandteil des Projektes ist das Regionale Forum Auwälder Untere Mittelelbe (ReForM), in dem ein kontinuierlicher Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und regionalen Akteuren zu den Themen Biodiversität und ÖSD von Auwäldern organisiert wird. Teilprojekt 3: Biodiversitätsanalyse, Ableitung von Indikatorarten und räumliche Hochskalierung der ÖSD.
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