Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBU - tec advanced materials AG durchgeführt. Ziel des Projekts 'Solardetox' ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalytischen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MKW abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid. Für die Entwicklung sind drei Schwerpunkte definiert. A) es muss eine verfahrenstechnische Lösung zur Beschichtung des Grundmaterials gefunden werden, welche mechanisch stabile Titandioxid Coatings mit einer hohen spezifischen Oberfläche erzeugt. Für diese Technologieentwicklung kommen beispielsweise thermische Beschichtungsverfahren im Drehrohrofen oder Pulsationsreaktor in Frage. B) Entwicklung von mechanischen Lösungen, welche das Abtreiben des beschichteten Materials auf der Wasseroberfläche verhindern. C) Entwicklung der Analytik für die Prüfung der Materialfunktion und zur Quantifizierung der transzendenten Abbauleistung im Labormaßstab sowie im Feldtest. Letztlich sollen ein Produkt bzw. ein technisches System für den passiven Abbau von MKW entstehen, welches durch vollständigen Abbau ohne Reststoffe einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann.
Das Projekt "Einspritzung von H2O2 in das Abgasrohr und in den Brennraum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Aufbauend auf den Ergebnissen zur Regeneration dieselrussbeladener Partikelfilter mit H202 wurden die Arbeiten auf Untersuchungen zur radikalgestuetzen Oxidation von Russpartikeln, die im Abgasstrom oder im Brennraum gasgetragen existieren, ausgedehnt. Versuche zur direkten Einduesung des Oxidationsmittels in das Abgasrohr direkt hinter dem Auslassventil zeigten erhebliche Auswirkungen auf die fluessige Partikelphase und die Gasphase, aber nur marginalen Einfluss auf die festen Bestandteile. Mittlerweile ist eine Anlage in Betrieb genommen worden, bei der kurbelwinkelselektiv kleinste Mengen H2O2 ueber eine zweite Einspritzduese unmittelbar in den Brennraum eingespritzt werden koennen. Es ist zu erwarten, dass durch die Bereitstellung reaktiver OH-Radikale eine vollstaendigere Russoxidation bereits waehrend der Verbrennung bzw. unmittelbar im Anschluss daran noch im Brennraum erreicht werden kann. Die Entwicklung der zweiten Einspritzanlage erwies sich als aufwendig. Sie arbeitet nach einem dem Acommon Rail(at)Prinzip nachempfundenen Verfahren und kann elektronisch gesteuert kleinste Menge Fluessigkeit binnen weniger hundert Nanosekunden unter hohen Druecken in den Brennraum einspritzen. Die Experimente sind derzeit im Gange.
Das Projekt "Die globale Verteilung von 14 CO als Indikator fuer OH-Radikale" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Institut für Chemie durchgeführt. Natuerliches 14 CO wird in der Atmosphaere hauptsaechlich durch kosmische Strahlung gebildet. Es wird dann fast ausschliesslich durch Reaktion mit OH-Radikalen zu 14 CO2 oxidiert. Die Produktionsrate ist sehr gut bekannt; Messungen der 14 CO-Verteilung lassen daher direkte Schluesse auf die entsprechende OH Verteilung zu. Zur Messung wird zunaechst das Kohlenmonoxid aus ca. 100 Kubikmeter Luft chemisch abgetrennt. Anschliessend wird der 14 C Gehalt in einer speziellen 'low level'-Zaehlapparatur mit geringem Volumen bestimmt. Bisher wurden Messungen in der Nordhemisphaere am Boden durchgefuehrt (Vols et al., 1979, 1980, 1981). Ergaenzende Messungen in der hoeheren Atmosphaere sowie der Suedhemisphaere zur besseren Absicherung der ermittelten OH-Verteilung sind in Vorbereitung.
Das Projekt "Ozonvorlaeufer und deren Wirkung in der Troposphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Objective/Problems to be solved: Tropospheric ozone has a dual role with respect to climatic changes. Ozone is itself a greenhouse gas and it also plays a key role in the production of the hydroxyl radical (OH), which controls the lifetime of many climatically important tropospheric gases. Tropospheric ozone and OH are produced as a result of photochemical processes, through reactions involving ozone precursors. The proposed project is defined in order to answer three main questions: first, can the surface emissions of ozone precursors, and their variability be accurately quantified? Second, how should the current observations of chemical species be optimally coupled with chemistry-transport models (CTMs) to quantify the global budgets of ozone precursors and ozone ? Third, how do future changes in surface emissions and proposed future scenarios influence the lifetime of greenhouse gases and ozone distribution ? The project will provide a quantitative basis for emissions, distributions and evolution of chemical tropospheric species for discussions related to policies aimed at improving the quality of air or at reduction of greenhouse species anthropogenic emissions. Scientific objectives and approach: The overall objective of the project is to quantify accurately the budget of ozone precursors using a combination of observations and state of the art CTM. The retrieval methods to derive accurately the tropospheric burdens of CO, CH4, NO2 and ozone from observations provided by the IMG/ADEOS and GOME instruments will be improved. High resolution inventories of emissions for ozone precursors will be developed. The ability of several European CTMs to reproduce current distributions will be assessed, through detailed comparisons between model results and observations. The impact of changes in ozone precursors on the tropospheric oxidising capacity and on the distribution of ozone will be quantified. The relative importance of anthropogenic versus natural emissions in the ozone production will be quantified. The inverse modelling approach for quantifying surface emissions will be further developed. These developments will yield an assessment of the accuracy of current inventories. The impact of emission mitigation policies on the distributions of methane and ozone will be quantified.. Expected impacts: The proposed project addresses issues that are central to our understanding of the causes of large-scale air pollution and climate change, and will provide a quantitative basis for reducing the environmental and climatic impact of human activities. The new tools and data bases we will develop will aid the understanding of changes in the composition of the atmosphere and their consequences. The emissions distributions we will optimise could be used as a starting point for discussions on emissions reduction policies... Prime Contractor: Centre National de la Recherche Scientifique, FU 0005 - Institut Pierre-Simon Laplace; Guyancout/France.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft zur Förderung der naturwissenschaftlich-technischen Forschung Berlin-Adlershof e.V. durchgeführt. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Vorbereitung der Markteinführung eines Produktpakets für einen stofflich und energetisch autarken, ressourcenschonenden und kosteneffizienten Aufbereitungsprozess zur Reduktion von organischen Spurenstoffen im Trinkwasser. Hierzu soll die von AUTARCON eingesetzte Inlineelektrolyse mit einer UV-Bestrahlung zur Chlor-Photolyse in einer online-überwachten Anlage zusammengefügt werden. Diese einzigartige Kombination von elektrolytischer Chlorung und Photolyse erlaubt nicht nur den Abbau von pathogenen Mikroorganismen und Biofilmen sondern auch eine Reduktion von Kontaminationen durch Pharmaka, Pestizide und Biozide. AUTARCON plant mit der hier zu entwickelnden Lösung eine energetisch effizientere und kostengünstigere Alternative zur Membrantechnologie für die Entfernung dieser Stoffe anbieten zu können. Das Produktpaket soll in den Regionen der Entwicklungs- und Schwellenländer, wo die Kontamination von Grund- und Oberflächenwasser die Trinkwasserversorgung von Millionen Menschen gefährdet, insbesondere in Asien und Mittelamerika und Afrika, auf den Markt gebracht werden und hier je Anlage täglich ca. 1.000 Menschen mit sicherem Trinkwasser versorgen. Siehe Vorhabensbeschreibung in der Anlage.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUTARCON GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Vorbereitung der Markteinführung eines Produktpakets für einen stofflich und energetisch autarken, ressourcenschonenden und kosteneffizienten Aufbereitungsprozess zur Reduktion von organischen Spurenstoffen im Trinkwasser. Hierzu soll die von AUTARCON eingesetzte Inlineelektrolyse mit einer UV-Bestrahlung zur Chlor-Photolyse in einer online-überwachten Anlage zusammengefügt werden. Diese einzigartige Kombination von elektrolytischer Chlorung und Photolyse erlaubt nicht nur den Abbau von pathogenen Mikroorganismen und Biofilmen sondern auch eine Reduktion von Kontaminationen durch Pharmaka, Pestizide und Biozide. AUTARCON plant mit der hier zu entwickelnden Lösung eine energetisch effizientere und kostengünstigere Alternative zur Membrantechnologie für die Entfernung dieser Stoffe anbieten zu können. Das Produktpaket soll in den Regionen der Entwicklungs- und Schwellenländer, wo die Kontamination von Grund- und Oberflächenwasser die Trinkwasserversorgung von Millionen Menschen gefährdet, insbesondere in Asien und Mittelamerika und Afrika, auf den Markt gebracht werden und hier je Anlage täglich ca. 1.000 Menschen mit sicherem Trinkwasser versorgen. Im angestrebten Projekt wird AUTARCON die Entwicklung der Regelungseinheiten, die technische Dimensionierung der Elektrolyse- und UV-Einheit sowie die Systemintegration durchführen. Darüber hinaus wird AUTARCON die Feldtests und die Produktentwicklung koordinieren, die Markteinführung vorbereiten und erste Einsatzgebiete identifizieren. Das Projekt ist in sechs Arbeitspakete unterteilt. Eine ausführliche Beschreibung der Arbeitspakete befindet sich im Abschnitt 3.2. des Anhangs.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hydro-Technik Lübeck GmbH durchgeführt. Ziel des Projekts 'Solardetox' ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalytischen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MKW abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid. Für die Entwicklung sind drei Schwerpunkte definiert. A) es muss eine verfahrenstechnische Lösung zur Beschichtung des Grundmaterials gefunden werden, welche mechanisch stabile Titandioxid Coatings mit einer hohen spezifischen Oberfläche erzeugt. Für diese Technologieentwicklung kommen beispielsweise thermische Beschichtungsverfahren im Drehrohrofen oder Pulsationsreaktor in Frage. B) Entwicklung von mechanischen Lösungen, welche das Abtreiben des beschichteten Materials auf der Wasseroberfläche verhindern. C) Entwicklung der Analytik für die Prüfung der Materialfunktion und zur Quantifizierung der transzendenten Abbauleistung im Labormaßstab sowie im Feldtest. Letztlich sollen ein Produkt bzw. ein technisches System für den passiven Abbau von MKW entstehen, welches durch vollständigen Abbau ohne Reststoffe einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann.
Das Projekt "Vorhaben 2.3.4.A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik durchgeführt. Die TU Darmstadt entwickelt ein Laser-Hygrometer auf Basis der Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (direkt-TDLAS) zur Zwei-Linien-Thermometrie an Hochdruck-Brennkammern. In einem zweiten Schritt wird planare laserinduzierte Fluoreszenz am OH-Radikal zur zeitlich hochaufgelösten Diagnostik in der Hauptreaktionszone einer Gasturbinenbrennkammer angewendet. Zunächst wird eine Selektion geeigneter Absorptionslinien und die Neubestimmung deren spektroskopischer Liniendaten durchgeführt. An die Charakterisierung der Laser schließt sich die Konzeption des Spektrometers und die Erprobung an einem Modellbrenner der RSM-Hochdruckkammer an. Schließlich wird das Spektrometer zur Gastemperaturmessung an der Versuchsbrennkammer HBK2(DLR Köln) eingesetzt. Des Weiteren wird die Eignung der Nutzung des an den Brennkammerwänden entstehenden Streulichts untersucht. Im Bereich der Highspeed - OH- PLIF wird die Einkopplung der UV-Laserstrahlung in die Brennkammer realisiert. Darauffolgend erfolgt die PLIF Messung am SCARLET Rig (HBK3) an der DLR Köln.
Das Projekt "Heterogeneous Chemistry of Atmospheric Radicals Nitrate Radical and Sea Salts (HECAR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 8 Chemie, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie durchgeführt. General Information: Nitrate radical plays a central role in chemistry of the troposphere. It is a major oxidant at night time. It increases night hydroxyl abundance by initiating hydrocarbon oxidation processes. NO3 is also an important species in initiating radical reactions in cloud droplets and aerosols. Quite recently it was obtained a series of evidences for the fact that the halogens Cl and Br could released from sea-salt aerosols NaCl, NaBr. Two possible sources of active halogen are now discussed in literature (N2O5 and NO3 reactions with sea-salts). In the night, marine boundary layer reactions: NO3 + NaX = NaNO3 + X (1a) NO3 + NaX = NaNO3 +1/2X2 (1b) X = Cl, Br could be even more effective than corresponding reactions with N2O5. In case if reactions (1a,1b) are intensive enough they could sufficiently increase the oxidation potential of the troposphere, since Cl has higher reactivity than NO3. 9The aim of this project is to understand the kinetic mechanism and to get numerical data on the parameters which determine the NO3-to-active-halogen transformation. Different aerosol strates (diluted salt solutions, dry and humidified solid salts of various kinds: powder, grain, single crystals and coherent films) will be studied in order to provide information for successive modelling of wide range of atmospheric situations and scenarios. For solutions the salt concentrations will vary from 0 to 1M. Uptake coefficients study will be accomplished by other studies of NO3 aqueous phase chemistry represented by Essen group. In frame of this project uptake coefficients and yield of X, X2 from aqueous phase in reactions (1a,1b) will be studied. For more deep understanding of the mechanism of NO3 interaction with solid salts FTI apparatus will be adjusted in Lille to follow the products formed on the surface in course of heterogeneous reactions. Other groups will study the detailed mechanism of reaction (1) for dry/humidified salts. Original methods and modern techniques will be used to follow NO3 consumption and gas products formation. Since the role of water vapor is expected to be significant, a series of experiments with additives of water vapor from 10 (-7) to 10 (-2)Torr. will be carried out. An important part of kinetic mechanism of NO3-X atoms heterogeneous transformation is supposed to be the secondary reactions of halogen atoms with surface. Special attention will be paid to investigating the influence of secondary processes on the primary atoms release. Above stated combination of experimental studies, no doubts, will provide a wide, motivated understanding of the possible role of reaction (1) in the troposphere. Prime Contractor: Universite des Sciences et Technologies de Lille, UFER de Chimie, Laboratoire de Cinetique et Chimie de la Combustion URA-CNRS 876; Villeneuve d'Ascq; France.
Das Projekt "Salpetrige Saeure und ihr Einfluss auf die Oxidationsfaehigkeit der Atmosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Wuppertal, Fachbereich 9 Naturwissenschaften II, Physikalische Chemie durchgeführt. Objective/Problems to be solved: It is presently accepted that nitrous acid (HONO) plays an important role for the oxidation capacity of the atmosphere. In addition, HONO is an important indoor pollutant, which can react with amines leading to carcinogenic nitrosamines. However, many questions concerning the formation and degradation of this trace gas in the atmosphere are still poorly understood. Problems to be solved: by the consortium address the following questions: 1. What are the weights of the various HONO formation pathways in urban, rural and polar regions of the troposphere? 2. In particular, is the aerosol surface (soot, secondary organic, aqueous aerosol, cloud droplets) an important HONO source or is HONO formed only on the ground? 3. What is the quantitative relevance of HONO photolysis to the OH budget and consequently to the oxidation capacity of the atmosphere? Scientific objectives and approach: Significant progress towards answering these questions can only result from an integrated research project which combines field, laboratory and modelling studies. The field studies primarily focus on the formation of HONO in urban areas and take into account transport phenomena. HONO daytime formation rates are determined to clarify the importance of HONO photolysis to the oxidation capacity of the atmosphere not only at sunrise but also at noon. In addition, the vertical gradient of HONO is measured to differentiate between HONO formation on aerosols and on the ground. Finally, HONO is also measured in polar regions to provide a database which can be used to validate the assumption that the oxidation capacity in the polar region is controlled by HONO photolysis. In the laboratory studies kinetic and mechanistic investigations of the relevant heterogeneous reactions leading to conversion of nitrogen compounds, such as NOx, into HONO are performed. The study focus on HONO formation and loss processes on soot, secondary organic aerosol and aqueous surfaces. It is assumed that oxidisable surface groups can lead to rapid HONO formation. Organic aerosol particles, which constitute a major fraction of the atmospheric aerosol are believed to contain such oxidisable surface groups and hence may be a significant source of HONO in the atmosphere. Consequently, a key objective is to provide laboratory data needed to evaluate the significance of the organic aerosol as a source of atmospheric HONO. In the model studies tropospheric HONO formation is simulated by box and 3D calculations and compared to the field measurements. The model includes the present state of knowledge of HONO formation on different surfaces and is closely linked to the laboratory studies. A sensitivity analysis is performed to quantify the effect of uncertainties in the rates of the various HONO formation processes upon the concentrations of HONO, ozone and other important pollutants...
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| Bund | 157 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 157 |
| License | Count |
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| offen | 157 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 157 |
| Englisch | 32 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 130 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 123 |
| Lebewesen & Lebensräume | 125 |
| Luft | 131 |
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