Extreme kurzfristige Meeresspiegeländerungen können schwerwiegendere Auswirkungen auf die Gesellschaft und Ökosysteme haben, als ein langsam ansteigender mittlerer Meeresspiegel. Wenn sich die Anzahl von Extremereignissen unter dem Einfluss anthropogener Klimaänderungen verändert, kann das grundlegende Konsequenzen auf die Abschätzung klimawandelbedingter Auswirkungen haben, und in der Folge auf geplante Anpassungsmaßnahmen. Südostasien ist eine der bevölkerungsreichsten Regionen der Welt, welche den Auswirkungen von Taifunen und extratropischen Zyklonen unterliegt. Gegenwärtig ist noch unklar, inwiefern externe Klimaantriebe die Häufigkeit und Intensität von extremen Ereignissen wie Sturmfluten und starken und/oder langanhaltenden Niederschlagsereignissen beeinflussen, und welche Rolle dabei die interne Variabilität der Klimaantriebe spielt. Im Projekt Asia-Floods werden atmosphärische Wettermuster identifiziert werden, welche zu küstennahen Überflutungen durch Sturmfluten und/oder durch extreme kontinentale Niederschläge in der Region Südostasien führen können. Dazu wird eine Reihe von vorhandenen globalen und regionalen Klimasimulationen unterschiedlicher räumlicher Auflösung untersucht werden, welche sowohl die letzten Dekaden als auch Simulationen über das letzte Jahrtausend und Zukunftsszenarien abdecken. Auf Basis dieser Simulationen wird ein statistischer Downscaling Ansatz angewendet werden, in welchem die großskaligen atmosphärischen Klimafaktoren in einen statistischen Zusammenhang zu (beobachteten) lokalen Klimafaktoren gebracht werden. Dazu werden Beobachtungsdatensätze von extremen Wasserständen und Niederschlagsereignissen verwendet werden. Nach der Kalibrierung dieser statistischen Modelle anhand gegitterter Beobachtungsdaten und meteorologischer Reanalysen, können diese auf vergangene und zukünftige globale und regionale Klimasimulationen angewendet werden, um Änderungen in der Anzahl von Extremereignissen abschätzen zu können. Die erzielten Ergebnisse auf Basis der Klimasimulationen der vergangenen Jahrhunderte werden u.a. mit anderen Projekten innerhalb dieses SPPs abgeglichen, um die Häufigkeit von Überflutungen in Proxydaten zu untersuchen. Im Falle der Szenario-Simulationen werden die Ergebnisse u.a. verwendet, um den Anstieg der durch küstennahe Überflutungen verursachten ökonomischen Kosten abzuschätzen.
<p>Eine neue Studie im Auftrag des UBA zeigt: Für die Klimaziele im Verkehr muss der ÖPNV massiv ausgebaut werden. Bis 2045 sind in Summe zusätzlich 91,6 Milliarden Euro nötig. Fast alle Menschen sollen im nahen Umkreis stündlich Bus- oder Bahnanschluss haben.</p><p>Der beste Anreiz, damit mehr Menschen das eigene Auto stehen lassen, ist ein flächendeckend gut ausgebauter und verlässlicher Nahverkehr. <br>Das bedeutet, dass auch auf dem Land 95 Prozent der Menschen in Deutschland in einem Umkreis von 500 Metern mindestens einmal pro Stunde Anbindung an Bus oder Bahn haben sollten. <br>Aber auch in Städten sollte das Angebot weiter verbessert werden. Wo der herkömmliche ÖPNV – wie in manchen ländlichen Regionen – an seine Grenzen stößt, können flexible Modelle wie Rufbusse das Angebot ergänzen. <br>Denn auch dort muss Mobilität ohne eigenes Auto möglich sein – für Kinder, Seniorinnen und Senioren oder Menschen mit geringem Einkommen, die kein Auto besitzen.</p><p>Die Studie zeigt, dass der Busverkehr verdoppelt werden und der Schienenverkehr um die Hälfte wachsen müsste, um die Klimaziele im Verkehrssektor bis 2045 zu erreichen. Allerdings braucht es dafür mehr als neue Busse und Bahnen: Benötigt werden eine verlässliche und langfristige Finanzierung des Betriebs des öffentlichen Verkehrs, um verlässliche Takte und bedarfsgerechte Verbindungen sicherzustellen, insbesondere zwischen Städten und ihrem Umland. Damit dieser Ausbau gelingt, empfiehlt das Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>), im geplanten Modernisierungspakt Nahverkehr flächendeckende Bedien- und Erreichbarkeitsstandards zwischen Bund, Ländern und Kommunen festzulegen.</p><p>Zusätzlich zu den zu erwartenden Mitteln der öffentlichen Hand, die im Jahr 2030 voraussichtlich bei rund 22 Milliarden Euro, 2035 bei 24,3 Milliarden Euro und 2045 bei 29,3 Milliarden Euro liegen, werden für den Ausbau des ÖPNV-Angebots einschließlich Lohn- und Kostensteigerungen sowie einer Modernisierung des Fuhrparks im Jahr 2030 rund 6,7 Milliarden Euro, 2035 14,4 Milliarden Euro und im Jahr 2045 36,9 Milliarden Euro zusätzlich erforderlich sein.</p><p>Die Höhe der Finanzierungslücke, also der Gesamtaufwand für den ÖPNV abzüglich der voraussichtlich zur Verfügung stehenden Mittel des Bundes für konsumtive Bedarfe und der prognostizierten Einnahmen, liegt aufaddiert für die Jahre 2024 bis 2045 bei 91,6 Mrd. Euro. Die Gesamtaufwendungen für den ÖPNV-Betrieb betrügen laut Zielszenario jeweils im Jahr 2030 45,7 und im Jahr 2035 58,3 Milliarden Euro. Im Jahr 2045 würde der Betrieb des ÖPNV mit den skizzierten Angebotsausweitungen insgesamt 93,2 Milliarden Euro kosten.“</p><p>Ein Großteil der für den ÖPNV verfügbaren Mittel besteht gegenwärtig aus Geldern, die der Bund den Ländern jährlich zur Finanzierung des Schienenpersonennahverkehrs zur Verfügung stellt. Aktuell sind diese Regionalisierungsmittel nur bis 2031 gesetzlich fixiert. Um mehr Planungssicherheit zu schaffen, sollten sie möglichst zeitnah für die nächsten 20 Jahre festgelegt werden. Gleichzeitig braucht es verbindliche Regelungen für Bund, Länder und Kommunen zur Umsetzung der ÖPNV-Betriebsleistungen. Ein Infrastrukturfonds könnte zusätzlich helfen, die für den Ausbau erforderlichen Investitionen in die Nahverkehrsinfrastruktur zu finanzieren.</p><p>Das Deutschlandticket hat sich als einfaches und attraktives Tarifmodell etabliert. Für viele Pendlerinnen und Pendler bietet es Planbarkeit und finanzielle Entlastung. Es sollte daher verstetigt werden. Allerdings bringt es in seiner bisherigen Form erhebliche Einnahmeausfälle für die öffentliche Hand mit sich. Durch einen gezielten Ausbau des Angebots, insbesondere in ländlichen Regionen und im Umland von Städten, könnten neue Nutzergruppen gewonnen und damit auch zusätzliche Einnahmen erzielt werden. Dennoch bleibt eine Finanzierungslücke, die dauerhaft durch öffentliche Mittel ausgeglichen werden muss.</p><p>Nicht nur Staat und Fahrgäste profitieren von einem leistungsfähigen Nahverkehr. Auch andere Gruppen ziehen Vorteile aus einem verlässlichen Verkehrsangebot. Die Studie im Auftrag des UBA schlägt deshalb vor, die Finanzierung des Nahverkehrs durch Beiträge von jenen zu erweitern, die besonders von einem guten ÖPNV profitieren. Ein Beispiel ist ein verpflichtender Arbeitgeberbeitrag – wie er in Frankreich bereits erfolgreich erhoben wird. Je nach Ausgestaltung könnten so zwei bis drei Milliarden Euro pro Jahr zusätzlich bereitgestellt werden. Voraussetzung dafür ist jedoch ein bundesweit einheitlicher, rechtssicherer Rahmen, der solche Beiträge an ein konkretes ÖPNV-Angebot bindet.</p>
<p>Stromkunden in Regionen, die besonders stark zum Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland beitragen, sollen nicht gleichzeitig durch hohe Kosten für den Verteilnetzausbau belastet werden. Mit einer Festlegung der Bundesnetzagentur wird bereits ein teilweiser Ausgleich erreicht; eine Kurzstudie im Auftrag des UBA schlägt darüber hinaus bundeseinheitliche Netzentgelte vor.</p><p>Der Norden und Nordosten Deutschlands tragen durch die hohen Ausbaumengen insbesondere der Windenergie besonders dazu bei, dass Deutschland seinem Ziel näherkommt, die Stromerzeugung komplett auf erneuerbare Energien umzustellen. Deren Ausbau führt zu einem hohen Ausbaubedarf des Stromnetzes in diesen Regionen. Stromkund*innen in diesen Regionen müssen somit besonders hohe Netzentgelte zahlen. Mit einer Festlegung der Bundesnetzagentur vom August 2024 wird ab dem Jahr 2025 ein teilweiser Ausgleich erreicht.</p><p>Welche Entlastung bringt die Festlegung der Bundesnetzagentur vom August 2024?</p><p>Der Haushaltsstrompreis besteht zu etwa <a href="https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Beschlusskammern/BK08/BK8_06_Netzentgelte/BK8_NetzE.html">einem Drittel aus Netzentgelten</a>. Diese untergliedern sich weiter in Übertragungsnetzentgelte (vier Übertragungsnetzbetreiber, Kostenanteil ca. 30 %) und Verteilnetzentgelte (866 Verteilnetzbetreiber, Kostenanteil ca. 70 %). Während der Anteil der Übertragungsnetzentgelte seit 2023 bereits bundesweit einheitlich ist, führt die hohe Spannweite bei den Verteilnetzentgelten dort bislang tendenziell zu hohen Strombezugskosten, wo die Verteilnetzkosten, mitverursacht durch den Ausbau erneuerbarer Energien, hoch sind.</p><p>Die <a href="https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Beschlusskammern/BK08/BK8_06_Netzentgelte/69_Para29_Kostenw_EE/BK8_29Abs.1_EnWG.html">Festlegung der Bundesnetzagentur</a> ermöglicht einen teilweisen Ausgleich überdurchschnittlich hoher Netzkosten in einigen Verteilnetzgebieten. Diese Kosten werden in Form einer Umlage auf alle Stromkunden gewälzt. Für das erste Anwendungsjahr 2025 <a href="https://www.netztransparenz.de/xspproxy/api/staticfiles/ntp-relaunch/dokumente/erneuerbare%20energien%20und%20umlagen/sonstige-umlagen/-19-stromnev-umlage/datenbasis%20zum%20aufschlag%20f%C3%BCr%20besondere%20netznutzung%202025.pdf.pdf">prognostizieren die Netzbetreiber</a> einen Wälzungsbetrag von 2,4 Milliarden Euro. Für Haushaltskund*innen (<a href="https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/Aktuelles/VerteilungNetzkosten/start.html">außerhalb der entlasteten Verteilnetzgebiete</a>) resultiert daraus eine Kostensteigerung um ca. 1,2 Cent pro Kilowattstunde (kWh), was bei einem Durchschnittsverbrauch von 3.500 kWh rund 42 Euro/Jahr entspricht. Umgekehrt beträgt die Entlastung bei gleichem Jahresverbrauch in den entlasteten Verteilnetzgebieten circa 200 Euro/Jahr.</p><p>Welche zusätzlichen Reformoptionen empfiehlt die Kurzstudie im Auftrag des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>?</p><p>Die Festlegung der Bundesnetzagentur trägt zu einer sachgerechten Verteilung der Stromnetzkosten bei; eine umfassendere Netzentgeltreform sollte sich jedoch anschließen. Für eine solche Reform haben das Öko-Institut und die Stiftung Umweltenergierecht im Auftrag des UBA verschiedene Optionen zur Weiterentwicklung der Netzentgeltstruktur hinsichtlich ihrer Eignung und rechtlichen Umsetzbarkeit bewertet.</p><p>Im Ergebnis der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/verteilung-der-netzkosten-der-energiewende">Kurzstudie</a> steht die Empfehlung des Öko-Instituts, bundeseinheitliche Netzentgelte anzustreben. Diese beheben regionale Netzentgeltunterschiede und können dadurch die politische Diskussion um die ungerechte Lastenverteilung der Netzkosten entschärfen. Bestehende Gegenargumente werden analysiert und größtenteils entkräftet. Die Stiftung Umweltenergierecht erörtert darauf aufbauen, dass bundeseinheitliche Netzentgelte auch rechtlich umsetzbar sind. Angesichts der bereits einheitlichen Übertragungsnetzentgelte wäre die Übertragung auf die Verteilnetze ein nächster logischer Schritt. Besonders Verbraucher*innen in ländlichen Regionen mit hohen Netzentgelten, die einen großen Beitrag zur Energiewende leisten, würden dadurch entlastet.</p><p>Darüber hinaus skizziert die Kurzstudie einen eigenen Reformvorschlag transformationsgekoppelter Netzentgelte. Dabei würden die Verteilnetzentgelte an den Beitrag von Regionen beziehungsweise von Verteilnetzgebieten zur Energiewende gekoppelt. Verteilnetzentgelte würden dort geringer ausfallen, wo mehr erneuerbare Energien ausgebaut werden. Regionen mit einem geringen Ausbau würden hingegen die netzbezogenen Kosten der Energiewende durch höhere Netzentgelte finanzieren.</p><p>Dieser Ansatz ginge sowohl über die abfedernde Wirkung (aktuelle Festlegung der Bundesnetzagentur) als auch über eine bundeseinheitliche Angleichung der Netzentgelte hinaus. Angesichts des Ziels einer treibhausgasneutralen Stromversorgung könnte er als gerechtere Lastenteilung empfunden werden: In Regionen, die durch hohen Ausbau der erneuerbaren Energien (EE) einen besonders hohen Beitrag leisten, sind die Netzentgelte und Strompreise für Verbraucher*innen besonders niedrig. Regionen mit wenig EE-Ausbau profitieren dennoch von dessen strompreissenkenden Effekten, tragen aber anteilig höhere Kosten für den Netzausbau.</p><p>Die Forschenden stellen allerdings fest, dass die Umsetzung dieses Modells komplex und rechtlich schwer umsetzbar ist. Hintergrund ist vor allem die adäquate Ableitung beziehungsweise die Grundlage für den Transformationsbeitrag eines Netzgebietes. Die kostensenkende Wirkung einer zusätzlichen EE-Anlage bliebe für die Stromkund*innen unklar; zudem gibt es für eine finanzielle Beteiligung von Bürger*innen auch Instrumente außerhalb der Netzentgelte. Der Ansatz transformationsgekoppelter Netzentgelte trägt gleichwohl dazu bei, die Diskussion zu konkretisieren und einer nachhaltigen und gerechten Lösung näherzukommen.</p>
Die Tragfähigkeit von geotechnischen Bauteilen kann durch den Angriff betonaggressiver Wasserinhaltsstoffe markant verringert werden. Daher sollen geeignete Untersuchungsmethoden zur Erfassung der dauerhaften in situ Aktivität betonaggressiver Wasserinhaltsstoffe sowie physikochemische Schutzmechanismen für die Herstellung der Bauteile konzipiert werden. Aufgabenstellung und Ziel Aktuell gibt es bei den laufenden Projekten der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) immer wieder Schwierigkeiten, die Auswirkungen eines chemischen Angriffs auf den Mörtel bzw. Beton bei geotechnischen Elementen wie Verpressankern, Kleinverpresspfählen und Betonpfählen bezüglich deren dauerhafter Tragfähigkeit realistisch zu bewerten und angemessene Anforderungen an Baustoffe und Bauweisen festzulegen. Exemplarisch seien hier nur die Einwirkungen infolge von Ammonium bei der 5. Schleuse Brunsbüttel, infolge von kalklösender Kohlensäure an der Dortmund-Ems-Kanal (DEK)-Nordstrecke und an der Stadtstrecke Oldenburg sowie infolge von Sulfat an den Staustufen Besigheim und Hessigheim aufgeführt. Die in der Literatur und teilweise auch im Regelwerk und in Zulassungen beschriebenen Lösungsansätze sind zumeist entweder nicht praxistauglich oder aufgrund der gewählten Randbedingungen bei den dokumentierten Modellversuchen nicht ausreichend realitätsnah. Im Rahmen eines in drei Teile gegliederten Gesamtvorhabens wird folgenden Fragestellungen nachgegangen: 1. Einwirkungen: Entwicklung geeigneter Untersuchungsmethoden zur Erfassung der dauerhaften In-situ-Aktivität betonaggressiver Wasserinhaltsstoffe aus Böden und Wässern auf geotechnische Elemente, Konzeption physikochemischer Schutzmechanismen bei der Herstellung. (Bearbeitung: K5, G3) 2. Widerstand: Wie verhalten sich Mörtel bzw. Beton der geotechnischen Elemente bei unterschiedlichen Einwirkungen? Wie kann der Widerstand zielsicher und dauerhaft beeinflusst werden? (Bearbeitung: B3, B2) 3. Tragverhalten: Welche Auswirkungen auf das Tragverhalten haben Veränderungen am Mörtel bzw. Beton geotechnischer Elemente als Folge eines chemischen Angriffs? (Bearbeitung: G2) Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Bei Bauvorhaben an Bundeswasserstraßen werden geotechnische Elemente wie Verpressanker, Kleinverpresspfähle und Betonpfähle aufgrund ihrer kostengünstigen und technisch ausgereiften Herstellung häufig eingesetzt. Typische Einsatzgebiete bilden dabei die Auftriebssicherung von Schleusen- und Wehrsohlen und die Rückverankerung von Ufereinfassungen sowie die temporäre Sicherung von Baugruben. Liegen erhöhte Gehalte betonaggressiver Substanzen in Grundwasser und Boden vor, können die vorgenannten geotechnische Elemente hingegen häufig nicht als dauerhafte Bauteile eingesetzt werden. In diesen Fällen ist man gezwungen, auf meist kosten- und platzintensivere Lösungen wie beispielsweise Stahlrammpfähle oder Ankertafeln und -wände zurückzugreifen. Infolgedessen ergeben sich für die zu erstellenden Bauwerke teils deutliche Kostensteigerungen, höhere Lärmbelästigungen, größere Erschütterungen und längere Bauzeiten. Untersuchungsmethoden Um im Vorfeld eine grobe Ersteinschätzung der zu erwartenden Betonaggressivität zu treffen und Laboranalysen auf ihre Plausibilität zu prüfen, wurden Karten zur potenziellen Betonaggressivität erstellt. Grundlage dafür sind die Hydrochemischen Hintergrundwerte, die von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe als „Web Map Service“ der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurden (Wagner et al. 2011). Für insgesamt 186 hydro-geochemische Einheiten, die sich aus geologisch-genetischen, lithologischen und hydrochemischen Gesichtspunkten in Deutschland ergeben, wurden die räumliche Verteilung der jeweiligen Expositionsklassen nach der DIN 4030, die sich aus den Hintergrundwerten für die Wasserinhaltsstoffe Ammonium, Magnesium und Sulfat ableiten lässt, dargestellt. (Text gekürzt)
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, typische Streubreiten norddeutscher bindiger Bodenarten und die Bedeutung einzelner Unsicherheitsquellen zu ermitteln. Eine detaillierte multivariate Analyse bestehender Daten soll die Grundlagen für eine erweiterte datengestützte Empfehlung von standortspezifischen Kennwerten liefern. Aufgabenstellung und Ziel Das Verformungsverhalten und das Scherfestigkeitsverhalten des Baugrunds werden anhand von Feld- und Laborversuchen beschrieben. Anschließend werden mit diesen Informationen von der Ingenieurin oder dem Ingenieur repräsentative Kennwerte für Standsicherheits- und Gebrauchstauglichkeitsbetrachtungen festgelegt. Allerdings weist Boden als natürliches Baumaterial eine inhärente räumliche Variabilität auf. Baugrundaufschlüsse liefern hingegen Informationen beschränkt auf den jeweiligen Beprobungsort. Zudem genügt die für einzelne Baumaßnahmen verfügbare Anzahl an Versuchen selten für eine detaillierte statistische Datenauswertung. Die übliche Zuordnung von homogenen Bodeneigenschaften in einer horizontalen Bodenschicht ist daher eine Vereinfachung einer oftmals viel komplexeren, räumlich heterogenen Bodenrealität (Phoon et al. 2022). Dementsprechend bestehen Unsicherheiten bei der Herleitung der repräsentativen Kennwerte, denen in der Praxis mit Erfahrungswissen, technischem Urteilsvermögen und lokalen Datenbeständen begegnet wird. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Variabilität typischer „deutscher“ Böden zu ermitteln. Eine detaillierte multivariate Analyse vorhandener Daten aus Feld- und Laborversuchen soll die Grundlage für eine erweiterte datenbasierte Empfehlung von standortspezifischen Bodeneigenschaften und deren Variabilität liefern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden folgende Forschungsfragen definiert: - Wie groß ist die Variabilität der Kompressibilitäts- und Scherfestigkeitseigenschaften innerhalb einer pseudohomogenen Bodenschicht? - Welche Aussagen hinsichtlich Datenqualität und Datenquantität lassen sich aus den Analysen ableiten? - Wie wirkt sich die Variabilität von Scherfestigkeit und Kompressibilität auf für WSV-Projekte typische Bemessungssituationen aus? Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Im Forschungsvorhaben wird die These verfolgt, dass eine zunehmend datengestützte Festlegung repräsentativer Bodeneigenschaften für die Planung und Instandhaltung geotechnischer Bauwerke zu einer nachhaltigeren Bemessung führen kann. Die im Forschungsvorhaben erzielten Ergebnisse sollen die WSV bei einem optimalen Einsatz ihrer Ressourcen unterstützen. Die Grenzen der Sicherheit oder eine Veränderung der Gefährdungslage stehen dabei nicht zur Disposition. Je besser die Kenntnis des Baugrundes und je größer das Wissen hinsichtlich der prägenden Baugrundeigenschaften, desto zutreffender sind Planung und Bemessung durchführbar. Die Konstruktion kann wirtschaftlich und nachhaltig ausgebildet werden. Durch die transparente Herleitung der Bodenkennwerte können Rechtstreitigkeiten reduziert werden. Wird der Baugrund hingegen unzutreffend beurteilt, steigt das Risiko für Kostensteigerungen und Verzögerungen durch die Wahl unvorteilhafter Bauverfahren oder Bauteile. Die Ergebnisse werden in zukünftige Baugrundgutachten und geotechnische Planungen sowie die Weiterentwicklung bestehender Normen, z. B. EAU oder DIN EN 1997-1, Nationaler Anhang, einfließen. Darüber hinaus können die Erkenntnisse auf weitere Boden- (und Fels-)arten übertragen werden.
Zement angreifende chemische Stoffe im Grundwasser wie z. B. Kohlensäure, Ammonium und Sulfat können die Grenztragfähigkeit von geotechnischen Bauteilen wie Verpressanker und Pfählen reduzieren. Dies soll anhand von Versuchen und numerischen Simulationen untersucht werden. Aufgabenstellung und Ziel Bei den laufenden Projekten und Baumaßnahmen der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) ergeben sich immer wieder Schwierigkeiten, die Auswirkungen eines chemischen Angriffs auf den Mörtel bzw. Beton bei geotechnischen Elementen wie Verpressankern, Kleinverpresspfählen und Betonpfählen bezüglich der dauerhaften Tragfähigkeit realistisch zu bewerten und angemessene Anforderungen an Baustoffe und Bauweisen festzulegen. Die in der Literatur und teilweise auch im Regelwerk sowie in Zulassungen beschriebenen Lösungsansätze sind zumeist entweder nicht praxistauglich oder aufgrund der gewählten Randbedingungen bei den dokumentierten Modellversuchen nicht ausreichend realitätsnah. Im Rahmen eines in drei Teile gegliederten Gesamtvorhabens (1. Einwirkungen von chemischen Substanzen aus dem Grundwasser, 2. Widerstand des Mörtels bzw. Betons gegenüber dem chemischen Angriff, 3. Veränderung des Tragverhaltens aufgrund der Veränderung des Mörtels bzw. Betons) wird in diesem Teilprojekt 3 die Grenztragfähigkeit der geotechnischen Elemente unter der Einwirkung eines chemischen Angriffs untersucht. Ein Hauptaspekt des FuE-Vorhabens ist die Untersuchung des kalklösenden Kohlensäureangriffs auf Verpressanker. Zur Tragfähigkeit von Ankern und Verpresspfählen unter Einwirkung von kalklösender Kohlensäure sind bisher nur wenige Versuchsreihen (Manns und Lange 1993, Hof 2004, Triantafyllidis und Schreiner 2007) durchgeführt worden, welche aufgrund der differierenden Versuchsrandbedingungen nur schwer direkt vergleichbar sind. Unterschiede liegen zum Beispiel in der Größe der Ankerkörper und deren Herstellung. In allen Versuchsreihen zeigte sich in den ersten Monaten eine deutlich erkennbare Abnahme der Tragfähigkeit, die sich mit fortschreitender Dauer des chemischen Angriffs verlangsamte. Dabei variierte der Tragfähigkeitsverlust zwischen 20 und 70 Prozent. Diese divergierenden Ergebnisse für die Grenztragfähigkeit der Verpressanker sollen verifiziert und entsprechend der neuen Erkenntnisse angepasst werden. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Verpressanker und Kleinverpresspfähle werden im Rahmen von Baumaßnahmen der WSV - beispielweise bei Auftriebssicherungen von Schleusen- und Wehrsohlen, bei Rückverankerungen von Ufereinfassungen, aber auch bei der temporären Sicherung von Baugruben - verwendet. In den Fällen mit einem erhöhten chemischen Angriff aus dem Grundwasser oder dem Boden auf den Mörtel bzw. Beton dieser geotechnischen Elemente müssen diese aufgrund nicht ausreichender praxistauglicher Erkenntnisse und Lösungsansätze über die Tragfähigkeitsverluste durch kostenintensivere Konstruktionen wie z. B. Stahlrammpfähle ersetzt werden. Die Konsequenzen sind deutliche Kostensteigerungen, höhere Lärmbelästigungen, größere Erschütterungen sowie insgesamt ein gestiegener Arbeitsaufwand in Verbindung mit einer längeren Bauzeit. Untersuchungsmethoden Im Rahmen dieses Forschungs- und Entwicklungsvorhabens wird zum einen ein umfangreiches Laborprogramm mit Modellankern, bei denen baupraktische Randbedingungen wie In-situ-Spannungszustände und der Verpressvorgang berücksichtigt werden können, durchgeführt. Zum anderen findet parallel die Untersuchung an Verpressankern hinsichtlich ihrer Grenztragfähigkeit bei betroffenen Bauvorhaben der WSV statt. In Verbindung mit der Ruhr-Universität Bochum und der Firma Schudy Sondermaschinenbau erfolgte die Entwicklung eines Versuchsstandes, der im Frühjahr 2019 in Betrieb genommen wurde. Der Versuchsstand besteht insgesamt aus sieben Versuchscontainern. (Text gekürzt)
Um die Diskrepanz zwischen der in den letzten Jahren deutlich gestiegenen Lebensdauer von PV-Modulen im Vergleich zu PV-Stromrichtern (SR) zu verringern und diese unabhängig von ihrem Einsatzgebiet robuster auszulegen, ist es das Ziel von PV4Life, ein allgemeingültiges Modell zu entwickeln, das die Alterung von Stromrichtersystemen bis auf Komponentenebene aus der Gesamtsystemsicht betrachtet. Das Vorhaben entwickelt neue Testverfahren zur beschleunigten Alterung von SR, erweitert die SR-Sensorik, verbessert SR-Komponenten und entwickelt einen digitalen Zwilling mit entsprechenden Alterungserscheinungen eines PV-SR mit integriertem KI-basierten Lebensdaueranalysator. In diesem Teilvorhaben wird an einer effektiven Nutzung von stromrichter-basierten Anlagen und ihrer kritischen Komponenten geforscht. Ziel ist es, mittels neuartiger disruptiver Sensoren, Verfahren der KI und digitaler Zwillingsmodelle, die Steigerung der Resilienz von Stromrichtersystemen, sowie deren Kosten einzusparen. Anhand von zyklischen Dauertests der passiven Komponenten von SUMIDA werden Datensätze generiert, die mittels KI-unterstützter Regelungen und digitaler Zwillinge zur Lebensdauer- und Ausnutzungsoptimierung individueller Stromrichter-Systeme beitragen werden. In dem beantragten Teilvorhaben werden auf Basis der generierten Messdaten die induktiven Bauelemente mit Sensoren ausgestattet und später im optimierten Betriebsmodus der Stromrichter eingesetzt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 198 |
| Land | 17 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 184 |
| Text | 21 |
| unbekannt | 10 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 30 |
| offen | 185 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 193 |
| Englisch | 45 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 14 |
| Keine | 144 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 126 |
| Lebewesen und Lebensräume | 130 |
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| Wasser | 100 |
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