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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.

LifeWatch - e-science and technology infrastructure for biodiversity data and observatories

Sharing Experience On Risk Management (Health, Safety And Environment) To Design

SHAPE-RISK aims at optimising the efficiency of integrated risk management in the context of the sustainable development of the European process industry. The proposal addresses sustainable waste management and hazard reduction in production, storage and manufacturing. The main deliverable of the SHAPE-RISK process will be recommendations to design future cleaner and safer industrial systems. These recommendations will be discussed and endorsed by the Industry. And finally an agenda of actions, approved by Industry, will be done. The goal is to support life-cycle safety and minimisation of accident, pollution and emissions, from the producer of raw materials to the end-product delivered by the industrial installation. In operational terms, SHAPE-RISK aims at structuring a network with the organisations providing technical support to the Authorities in charge of the SEVESO II, IPPC and ATEX directives. This network organised in a Co-ordination Action will interact with the other stakeholders: Industry, the Public, representatives of Communities, International Organisation and NGOs. In 3 years, the result of SHAPE-RISK will be an integrated approach of the different components of risk management and the optimisation of the resources devoted to risk control (environment protection and accident prevention). It will be achieved by enhancing synergy between European, national and regional programmes, and also by taking into account the needs of the pre-accession countries. SHAPE-RISK will result in the dissemination of knowledge and in the specification of research activities to address innovative breakthrough that will serve the construction of safer and cleaner industrial systems. SHAPE-RISK then contributes to the integration and reinforcement of the European Research Area in risk prevention.

Early age behaviour of 'green' UHPFRC with high GGBFS content

Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concretes (UHPFRC) are characterised by a very low water/binder ratio, high binder content and an optimized fibrous reinforcement. These new building materials provide the structural engineer with an unique combination of extremely low permeability, high strength and tensile strain hardening behaviour in the range of ductile metals (up to 0.2 Prozent at localization) and excellent rheological properties in fresh state. Recent research works with UHPFRC have demonstrated that these materials were perfectly well suited and best adapted for applications in composite UHPFRC-concrete structures. All this however was established for UHPFRC made with pure Portland cements. The rapidly growing interest for the use of these materials for new constructions or improvement of existing structures has triggered major industrial efforts to provide optimized UHPFRC recipes (binders and fibrous mix) from locally available components. More specifically, the optimization of the binders (type and content) and fibrous mix in such recipes would dramatically facilitate the penetration of these products on the market. On another hand, it is well known that the use of blended cements with mineral additions presents significant advantages for usual concretes and more recent ones such as self-compacting concretes,. Among those industrial by-products, Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS) appears to be a promising solution for use in UHPFRC, for its widely spread availability and excellent properties in fresh state and at long term as hydraulic binder. The objective of this research is to study UHPFRC mixes with binders containing high dosages of GGBFS, and to determine an appropriate amount of cement replacement by slag which does not compromise the excellent properties of UHPFRC achieved actually with pure Portland cement (high early age strength, low drying shrinkage, moderate autogenous shrinkage, significant viscoelasticity, tensile hardening behaviour and self-healing capacity). The project will involve (1) experimental studies performed on materials at early age and long term (2) theoretical modelling and numerical simulations, for various kinds of UHPFRC recipes with or without blended cements. The results will be directly beneficial to end users in the form of recommendations for the industrial development of 'green' UHPFRC recipes with high amounts of cement replacement by GGBFS. As such, benefits can be expected at three levels: economical, with cheaper UHPFRC materials, ecological with significant reduction of the gas emissions associated with cementitious materials with a high cement dosage, and societal with the emergence of a new family of green Advanced Cementitious Materials, adapted for the improvement of existing structures, in order to reduce dramatically the burden of multiple interventions during their service life, in a sustainable way.

Development and validation of technical and economic feasibility of a multi MW Wave Dragon offshore wave energy converter (WAVE DRAGON MW)

Objective: The Wave Dragon is a slack-moored wave energy converter of the overtopping type. It is by far the most powerful wave energy converter and at the same time one of the most energy efficient and economic devices under development today. Since March 2003 a 20kW scale 1:4.5 prototype of a 7MW Wave Dragon has been tested as the world's first floating grid connected wave energy converter. The project will develop the Wave Dragon technology further from the tested all steel-built 20kW prototype to a full size composite built 7MW unit and by testing validate the technical and economic feasibility. The RTD-part of the project will: - Develop Wave Dragon's energy absorbing structure, the low head turbine power take-off system and the control systems. An additional reservoir placed above the existing reservoir level will also be developed. The result of these changes to the overall design will be a significant increase in power production and a reduction in O&M cost. The development of the 7MW unit will be based on the knowledge base established through the tests with the 20kW prototype and the design process will comprise several innovative elements utilizing the O&M experience from the 20kW prototype tests. - Develop cost effective construction methods and establish the optimal combination of in situ cast concrete, post- stressed reinforcement and pre-stressed concrete elements - Develop new supplementary environmental friendly water hydraulic power take-off systems - Demonstrate reliable and cost effective installation procedures and O&M schemes - Establish the necessary basis for design codes and recommendations for floating multi MW wave energy converters. The test program will demonstrate the availability, power production predictability, power production capability and medium to long term electricity generation costs at 0.052EUR/kWh in a wave climate of 24kW/m, which could be found relatively close to the cost at the major part of the Atlantic coast.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1530: Flowering time control: from natural variation to crop improvement, Directing floral timing through genetic variation in the plant circadian clock

Flowering time is strongly regulated by the circadian clock, which drives photoperiodic flowering. We recently explored natural allelic diversity of the clock in the dicot Arabidopsis and found a 'memory' of the proceeding environment. Furthermore, we showed that clock variation has a large role in directing flowering time under field conditions. Cloning of one circadian quantitative trait locus revealed variation at the flowering-time gene EARLY FLOWERING 3 (ELF3). Here we will further explore allelic variation in clock genes to define key loci that direct photoperiodic flowering. Firstly, we will complete the construction of new Arabidopsis recombinant inbred populations derived from accessions originating from extremely differing latitudes, and map the genomes of these lines at kilobase resolution. These populations will be scored for variation in the clock and flowering time; dynamic correlations will be constructed. Together, components underling clock-gene variation that directs seasonal flowering will be identified. Secondly, we will examine the molecular genetics of circadian control of flowering in the monocot barley using existing and newly generated variation at barley ELF3. This gene is the likely direct regulator of the seasonality locus Ppd-H1. This second program should reveal dicot/monocot clock conservations and identify allelic variation at the circadian-clock gene ELF3 that could be directly used in barley breeding programs.

Konstruktion einer cDNA-Bibliothek von Zellsuspensionskulturen von Kornrade (Agrostemma githago L.) zum Screening auf unbekannte P450-Sequenzen

Pflanzliche Cytochrom-P450-Monooxygenasen (P450s oder CYPs) sind wichtige Enzyme des Sekundärmetabolismus. Sie spielen weiterhin eine große Rolle im Metabolismus von Xenobiotika - wie z.B. Pestiziden, insbesondere Herbiziden. Spezies-Unterschiede in der Aktivität bestimmter P450s zum Metabolismus von Herbiziden werden als der Mechanismus angesehen, der es toleranten Pflanzenspezies ermöglicht, gegenüber Herbiziden weniger empfindlich zu sein als andere. P450s, die im Pestizid-Metabolism involviert sind, üben vermutlich auch eine Funktion im Sekundär-Metabolismus aus. CYP73A1 z.B. ist die trans-Zimtsäure-Hydroxylase aus Jerusalem-Artichoke, die auch die Ring-Methyl-Hydroxylierung von Chlortoluron katalysiert, wie durch Expression ihrer cDNA in Hefe gezeigt wurde. Ein Wissenszuwachs über P450s, die in empfindlichen und toleranten Pflanzen vorkommen, und über molekulare Mechanismen, die den P450-katalysierten Metabolismus von Herbiziden in toleranten Pflanzen verantwortlich sind, kann zu einem Verständis der Herbizid-Resistenz und ihrer Entwicklung beitragen. Auf Grund seiner Toxizität war Kornrade (Agrostemma githago L.) in der Vergangenheit ein problematisches Unkraut in europäischen Getreidefeldern. Heutzutage ist die Pflanze fast ausgestorben - als Folge des Einsatzes von Herbiziden und einer verbesserten industriellen Saatgutreinigung. In Weizenfeldern, sind eine Reihe Herbizide effektiv gegenüber Kornrade (z.B. Triasulfuron, Diuron, Metribuzin, Dicamba + 2,4-D und Bromoxynil). Obwohl bislang über Resistenz bei Kornrade nicht berichtet wurde, sind Zellsuspensionskulturen der Kornrade in der Lage, die Herbizide Metamitron und Atrazin sowie das Xenoestrogen Nonylphenol zu metabolisieren. Die Metaboliten, die identifziert wurden, entstehen durch Dealkylierung und Hydroxylierung der aromatischen und aliphatischen Teilstrukturen der Ausgangsverbindungen. Da diese Reaktionen als typisch für P450-Enzyme im Metabolismus von Xenobiotika angesehen werden, kann man vermuten, dass P450s an der beobachteten Metabolisierung beteiligt sind. In Verlauf des Projektes wurde eine Plasmid-abhängige cDNA-Bibliothek von Kornrade-Zellsuspensionskulturen konstruiert, um unbekannte P450-Sequenzen zu isolieren. Um eine erhöhte Expression von P450s zu erreichen, wurden die Zellen mit dem Herbizid-Safener Benoxacor behandelt, von dem bekannt ist, dass er den P450-Gehalt von Mais-Keimlingen deutlich erhöht. Um sicherzustellen, dass die Kornradezellen der Suspensionskultur die gewünschten Enzyme noch exprimieren, wurde ihre Fähigkeit, 4-n-Nonylphenol (4-n-NP) durch Oxidation zu metabolisieren, in einer Metabolismus-Studie mit dem radioaktiv-markierten (ring-U-14C)4-n-Nonylphenol überprüft. Nach Anwendung verschiedener molekularbiologischer Techniken konnten letztlich mittels einer PCR-Strategie unter Verwendung P450-spezifischer degenerierter Primer zwei PCR-Produkte kloniert werden. U.s.w.

Verfahren zur Reduktion von Klärschlamm in der kommunalen Abwasserreinigung (SRS)

Aufgrund der Zunahme der erfassten Abwassermengen bzw. durch die Intensivierung des Reinigungsprozesses ist es in den letzten Jahren ein starker Anstieg des Klärschlammvolumens zu verzeichnen. Die zunehmende Schwierigkeit, die auf Kläranlagen anfallenden Schlämme zu entsorgen, lässt nach neuen Abwasserreinigungsverfahren mit verringertem Klärschlammanfall bzw. neuen Verwertungsmöglichkeiten suchen. Dieses Problem stellt sich nicht nur in Europa sondern in verstärktem Ausmaß auch in den Entwicklungsländern. In China wurde in den letzten Jahren mit Unterstützung der Weltbank ein massives Investitionsprogramm zum Ausbau der Abwasserreinigung initiiert. In diesem Zusammenhang wird innovativen Verfahren zur Klärschlammreduktion eine hohe Bedeutung beigemessen. Im Rahmen einer Studie wurden unterschiedliche innovative Verfahrensweisen untersucht und bewertet. Als vielversprechende Möglichkeit wurde die Intensivierung der Klärschlammfaulung durch Schlammdesintegration identifiziert. Mittels Aufschlussverfahren, wie z.B. Ozonierung, wird der biologische Abbauprozess unterstützt und dadurch ein erhöhter Anteil der organischen Inhaltsstoffe des Klärschlamms in Biogas umgewandelt. Das entstehende Biogas wird zur Strom- und Wärmerzeugung genutzt. Diese neuartige Technologie wird derzeit in einer Versuchsanlage an der Kläranlage Tulln intensiv untersucht. In einem weiteren Schritt werden parallel Pilotversuche in China (Shanghai) aufgenommen um das Verfahren weiter zu optimieren.

FP5-EESD, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in nachgerüsteten und neuen Museumsgebäuden (MUSEUMS): Sanierungskonzept für das Herzog-Anton-Ulrich Museum in Braunschweig

Ziel des Forschungs- und Entwicklungsprojekts ist die Planung und Umsetzung eines integralen Energie- und Sanierungskonzepts für das 1887 in Braunschweig eröffnete Herzog-Anton-Ulrich-Museum. Unter Mitwirkung aller Projektbeteiligten werden die für die Sanierung relevanten Themengebiete Bauphysik, Raumklima, Heizung und Lüftung, Tages- und Kunstlicht untersucht. Der Einhaltung der für die Exponate maßgeblichen geringen Toleranzen in Bezug auf Feuchte und Temperatur kommt in diesem Zusammenhang besondere Bedeutung zu. Durch das Sanierungskonzept soll eine erhebliche Reduktion des Heizenergie- und elektrischen Stromverbrauchs erreicht werden (Heizenergie: - 35 Prozent, Strom für Beleuchtung, Belüftung und Befeuchtung: - 50 Prozent ). Weiterhin sollen die thermische und visuelle Behaglichkeit und die konservatorischen Randbedingungen für die Exponate verbessert werden. Dabei stehen eine Verbesserung der Gebäudehülle (Herstellung der Luftdichtheit, Einsatz optimierter Verglasungen etc.) und die Vermeidung sommerlicher Überhitzung im Vordergrund. Zur Umsetzung einer weitestgehend natürlichen Klimatisierung wird auch die Reaktivierung des vorhandenen Hypokausten-Systems geprüft. Die Konzepte werden seit Oktober 2000 durch Messungen und Computersimulationen geprüft und validiert. Nach der Sanierung folgt eine einjährige Monitoring- und Evaluierungsphase. Das Sanierungsprojekt für das Herzog-Anton-Ulrich Museum zeigt die vielfältigen Möglichkeiten, wie im behutsamen Umgang mit historischer Bausubstanz die klimatischen und visuellen Anforderungen an Museen optimiert und gleichzeitig erhebliche Energieeinsparungen realisiert werden können.

Bau von zwei Windkraftanlagen AEROMAN 11/11 für Indonesien

Das Vorhaben wurde im Rahmen der deutsch-indonesischen Kooperation auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Forschung und technologischen Entwicklung durchgeführt. Hierbei sollte der indonesische Partner kurzfristig in den Bau moderner Windkraftanlagen eingearbeitet werden. Bei der Lieferung der beiden Anlagen stand die Nutzung der erzeugten Energie mit im Vordergrund. Es wurde ein Konzept für den Betrieb von Eiserzeugungsanlagen ohne Zwischenspeicherung der elektrischen Energie erstellt. Die Ergebnisse aus dem Testbetrieb zeigten, dass die realisierte Betriebskonzeption voll funktionstüchtig ist. Nach entsprechender Ausbildung war der indonesische Partner in der Lage, die Windkraftanlagen selbständig zu installieren.

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