Der Datensatz enthält die Waldflächen ( 1ha) mit besonderer regionaler Klimaschutzfunktion im Freistaat Sachsen. Wald mit besonderer regionaler Klimaschutzfunktion verbessert das Klima und die Luftqualität durch Luftaustausch infolge von Temperaturunterschieden zwischen der Waldfläche und seiner Umgebung. Zudem verstärkt der Wald Luftturbulenzen, wodurch die Luftqualität ebenfalls verbessert wird. Wald fördert auf regionaler Ebene einen Luftmassenaustausch und beeinflusst damit mittelbar das urbane Klima. Die Daten werden für die Waldfunktionskarte 1:25.000 von Sachsen verwendet. Weitere Informationen sind der vom Staatsbetrieb Sachsenforst herausgegebenen Broschüre zur Waldfunktionskartierung zu entnehmen.
28.03.2021 | Erstellt von K. Roloff Bereits am 19. Februar 2021 berichtete der Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) über einen zu erwartenden Saharastaub-Eintrag, der von Marokko, Algerien und Tunesien aus nordwärts verfrachtet und am 21. Februar Spanien und Südwestfrankreich erreichen würde. Von dort wurde der Saharastaub über nordöstlich gerichtete Strömungen nach Deutschland und Nordeuropa transportiert. In entsprechenden, durch CAMS bereitgestellten Vorhersagen der maximalen bodennahen Staubkonzentration konnte die Ausbreitung nachvollzogen werden, wie Abbildung 1 zeigt. Im Satellitenbild der NASA vom 22. Februar, das in Abbildung 2 dargestellt ist, ist die Trübung der Atmosphäre in Regionen ohne Bewölkung oder Hochnebel, zum Beispiel über den Niederlanden und Teilen Westdeutschlands sowie Frankreichs, deutlich zu erkennen. Auch der Deutsche Wetterdienst konnte an diesem Tag den Staubeintrag in circa zwei Kilometern Höhe an zahlreichen Stationen des Messnetzes nachweisen, so zum Beispiel in Mannheim, Trier oder Emden (siehe auch DWD - Thema des Tages ). Deutschland befand sich zu diesem Zeitpunkt im Einflussbereich eines Hochs mit Zentrum über Südosteuropa. In Sachsen-Anhalt war es tagsüber sonnig und ungewöhnlich mild mit Temperaturen bis 19°C. Auch nachts war der Himmel meist klar. Es wehte nur ein schwacher Wind aus südwestlichen Richtungen. Durch die fehlende Bewölkung konnten sich in den Nächten zum 23., 24. und 25. Februar starke Bodeninversionen bilden, wobei die Lufttemperatur bodennah mit der Höhe zunimmt. Der vertikale Luftmassenaustausch ist durch eine Inversion unterbunden. Durch den nur schwach vorherrschenden Wind und den ausbleibenden Niederschlag konnten sich Luftschadstoffe über mehrere Tage in den unteren Luftschichten nahe der Emissionsquellen anreichern. In städtischen und industriellen Umgebungen ist daher während Inversionswetterlagen auch ohne Saharastaub-Eintrag mit erhöhten Belastungssituationen zu rechnen. Abbildung 3 zeigt die Auswertung der Temperaturmessungen am Funkturm Magdeburg im Zeitraum vom 20. bis 26. Februar 2021. Beispielhaft sind die Werte der Messhöhen in zwei Metern und in 140 Metern dargestellt. Die grau schraffierten Flächen zwischen den beiden Kurven markieren die jeweilige Inversionssituation. Es ist festzustellen, dass sich im untersuchten Zeitraum in jeder Nacht eine Bodeninversion ausbilden konnte. Allerdings stechen die Nächte auf den 23. bis 25. Februar deutlich hervor, weil der Temperaturunterschied der beiden Messhöhen über 10 Kelvin entspricht. Daher konnte sich die Bodeninversion an diesen Tagen trotz erheblicher solarer Einstrahlung bis in die späten Vormittagsstunden halten und den Luftmassenaustausch mit höheren Luftschichten unterbinden. In der Nacht vom 22. auf den 23. Februar 2021 erreichte der Saharastaub Sachsen-Anhalt und schlug sich dort - wie zuvor in der Westhälfte Deutschlands - in deutlich erhöhten Feinstaubkonzentrationen nieder. Dies kann sehr gut in der animierten Darstellung der PM 10 -Belastung im Land Sachsen-Anhalt verfolgt werden, welche mit dem Programm FLADIS erstellt worden ist. Dieses Programm nutzt als Basis stündliche Messdaten der Konzentration einer Schadstoffkomponente, in diesem Fall PM 10 , sowie der Windgeschwindigkeit bzw. Windrichtung und berechnet daraus die Schadstoffverteilung im gesamten Bundesland. Während die Belastung am 22. Februar noch ein vergleichsweise niedriges Niveau aufwies und vor allem durch lokale Emissionen geprägt war, ist ab den Morgenstunden des 23. Februar ein Anstieg der PM 10 -Konzentration zu beobachten, der sich von den Stationen im Harz auf das komplette Bundesland übertrug. Dies ist auf den Saharastaub-Eintrag aus westlichen Richtungen zurückzuführen. Am 24. und 25. Februar 2021 war Sachsen-Anhalt flächendeckend von sehr hohen Feinstaubkonzentrationen betroffen. Von Grenzwertüberschreitungen des PM 10 -Tagesmittelwertes waren bis zum 24. Februar ausschließlich Messstationen an Verkehrsschwerpunkten betroffen, da an diesen Standorten der dargelegte Einfluss der Inversionswetterlage und des Ferntransports von Saharastaub mit der verkehrsbedingten Zusatzbelastung zusammenfiel. Am 25. Februar wiesen dann auch zahlreiche Stationen des städtischen Hintergrunds Grenzwertüberschreitungen auf. Dieser Tag stellte deutschlandweit den Höhepunkt der Episode mit 281 Überschreitungen des Tagesgrenzwerts dar, von denen 19 in Sachsen-Anhalt festgestellt worden sind. Tabelle 1 zeigt die Anzahl der Tage mit Überschreitung des Tagesgrenzwerts für PM 10 in Höhe von 50 µg/m³. Dabei sind die zugrunde liegenden PM 10 -Messungen an den Stationen je nach Umgebung gruppiert in die Standortklassen Verkehrsschwerpunkt, städtischer Hintergrund, Industriestandort und ländlicher Hintergrund. Es ist zu erkennen, dass es in allen Stationsklassen zu Überschreitungen kam, wobei die Anzahl der Überschreitungen erwartungsgemäß an den Verkehrsschwerpunkten sowohl anteilig an der Gesamtzahl der Stationen als auch im Absolutwert höher lag als im ländlichen Hintergrund. Am 25. Februar kam es an allen sieben Verkehrsstationen und an allen neun Stationen des städtischen Hintergrunds zu Überschreitungen. Insgesamt kam es während dieser Episode zu 32 Überschreitungen des Tagesgrenzwerts in Sachsen-Anhalt. Tabelle 1: Anzahl der Überschreitungen des Tagesgrenzwerts für PM 10 in Höhe von 50 µg/m³ je Stationsklasse im LÜSA im Zeitraum von 20. bis 26. Februar 2021. Die Zahl in Klammern gibt an, wie viele PM 10 -Messstationen des LÜSA dieser Klasse zugeordnet sind. Stations- klasse 20.02. 21.02. 22.02. 23.02. 24.02. 25.02. 26.02. Summe Verkehrs-schwerpunkt (7) 0 0 1 4 6 7 0 18 Städtischer Hintergrund (9) 0 0 0 0 2 9 0 11 Industrie-standort (2) 0 0 0 0 0 2 0 2 Ländlicher Hintergrund (4) 0 0 0 0 0 1 0 1 Summe 0 0 1 4 8 19 0 32 Abbildung 4 zeigt die Tagesmittelwerte ausgesuchter Messstationen, ebenfalls unterteilt in die bereits erläuterten Standortklassen, für den Zeitraum vom 20. bis 26. Februar 2021. Zusätzlich dargestellt ist der PM10-Tagesgrenzwert in Höhe von 50 µg/m³, der nur an 35 Tagen im Jahr je Station überschritten werden darf. Unabhängig von der Stationsklasse ist zu erkennen, dass ab dem 21. Februar der Tagesmittelwert der Stationen stetig zunimmt und am 25. Februar 2021 seinen Höchstwert findet. An diesem Tag wird der Tagesgrenzwert sogar an der Station Domäne Bobbe im ländlichen Hintergrund überschritten. Bis zum 22. Februar sind die geringeren Zunahmen des Tagesmittelwerts je Station auf die Inversionswetterlage zurückzuführen. Ab 23. Februar 2021 führt der Eintrag von Saharastaub zu einer höheren Hintergrundbelastung und damit zu einer deutlicheren Zunahme des PM10-Tagesmittelwerts, wie es an den Stationen des ländlichen Hintergrunds gut zu erkennen ist. Die beiden Stationen Halle/Paracelsusstraße und Magdeburg/Guericke-Straße weisen am 25. Februar die höchsten Tagesmittelwerte im Kollektiv aller Stationen an Verkehrsschwerpunkten mit PM10-Messung auf. An der Paracelsusstraße wurden während der gesamten Episode die höchsten Feinstaubwerte gemessen. Es kam dort an vier aufeinander folgenden Tagen zu einer Überschreitung des PM10-Tagesgrenzwerts. Hingegen weisen die beiden Industriestandorte eine ähnliche Belastung auf wie sie auch im städtischen Hintergrund aufgetreten ist. Am 26. Februar 2021 erreichte Deutschland die Kaltfront eines Tiefs mit Zentrum über Nordosteuropa. Der Wind wehte frisch aus nordwestlichen Richtungen. Ein Regengebiet überquerte Sachsen-Anhalt von Norden nach Süden. Durch diese Wetterbedingungen konnte die mit Feinstaub angereicherte Luft durchmischt und abtransportiert werden. Am 3. und 4. März kam es zu einer weiteren Feinstaub-Episode, die durch den Eintrag von Saharastaub ausgelöst wurde. Diese verlief allerdings deutlich kürzer und hatte nur an vereinzelten Stationen eine Überschreitung des Tagesgrenzwerts zur Folge.
Spurenanalyse weltweit - Analyse der Freisetzung aus Fukushima Die CTBTO verfügt über ein weltweites Netzwerk, das bei vollem Ausbau u. a. aus 80 Radionuklidmessstationen zum Nachweis von an Luftstaub gebundenen Radionukliden besteht. 40 dieser Stationen sind zusätzlich mit Systemen zur Messung radioaktiven Xenons ausgestattet. Eine dieser Radionuklidmessstationen betreibt das BfS auf dem Schauinsland bei Freiburg im Breisgau. Nach dem Unfall im Kernkraftwerk in Fukushima, Japan, im Jahr 2011 konnten von der Messstation geringste Spuren der Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen werden. Das weltweite Messnetz der CTBTO (Stand: August 2021). Quelle: © CTBTO (https://www.ctbto.org/our-work/ims-map) Die Internationale Organisation zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens ( Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization , CTBTO ) verfügt über ein weltweites Netzwerk von Radionuklidmessstationen, um Radionuklide nachweisen zu können, die an Luftstaub gebunden sind. Etwa die Hälfte dieser Stationen ist zusätzlich mit Systemen zur Messung radioaktiven Xenons ausgestattet. Bei vollem Ausbau soll das Netzwerk 80 Radionuklidmessstationen weltweit betreiben, von denen 40 über Edelgasmesstechnik verfügen. Eine dieser Radionuklidmessstationen wird vom Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) auf dem Berg Schauinsland bei Freiburg im Breisgau betrieben. Seine Messsysteme sind zertifiziert: Das Messsystem für den Nachweis an Luftstaub gebundener Radionuklide ist seit 2004 nach den Vorgaben der CTBTO zertifiziert. Dieses Messsystem wurde im Rahmen eines Stationsneubaus ersetzt und im Januar 2019 von der CTBTO revalidiert. Das Edelgasmesssystem, das seit 2004 als Bestandteil des sogenannten internationalen Edelgasexperiments in Betrieb ist, wurde am 11. November 2013 von der CTBTO zertifiziert. Radioaktives Xenon ist ein Edelgas. Es wird im Gegensatz zu Jod-131 weder auf dem Boden abgelagert noch gelangt es in Nahrungsmittel und ist daher für den Strahlenschutz vergleichsweise unbedeutend. Es ist jedoch einer derjenigen radioaktiven Stoffe, die bei einer möglichen Freisetzung - zum Beispiel aus Kernkraftwerken oder aus Isotopenproduktionsanlagen für medizinische Anwendungen - besonders schnell entweichen. Xenon wird aus der Atmosphäre nicht durch Regen ausgewaschen und kann daher leicht über große Entfernungen transportiert werden. Das BfS hat zusammen mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe ( BGR ) für Deutschland die Aufgabe des nationalen Datenzentrums und bewertet die Daten aus dem Messnetz der CTBTO . Die Messstationen der CTBTO zielen nicht auf einen möglichst schnellen Nachweis von Radioaktivität ab, sondern sind darauf ausgelegt, kleinste Spuren von künstlicher Radioaktivität nachweisen zu können. Durch die hierfür eingesetzten zeitaufwändigen Verfahren liegen die Ergebnisse erst mit einem zeitlichen Versatz von circa drei Tagen nach Ende des Probenahmezeitraums vor. Ergebnisse der Spurenanalyse zum Unfall in Fukushima Nach dem Unfall im Kernkraftwerk in Fukushima, Japan, im Jahr 2011 konnten von der Messstation des BfS bei Freiburg konnten noch geringste Spuren der Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen werden, die auch belegen, dass die Mengen so gering waren, dass sie keine gesundheitliche Gefährdung darstellten. Damit hat das Messnetz seine grundsätzliche Eignung unter Beweis gestellt, globale Ausbreitungen radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre zu verfolgen und zu quantifizieren, was für die Einschätzung der radiologischen Lage von großem Vorteil ist. Weltweiter Nachweis von Radionukliden Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 Weltweiter Nachweis von Radionukliden Weltweiter Nachweis von Radionukliden Die animierte Karte zeigt das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO und die zeitliche Abfolge nach dem Ereignis in Japan, in denen künstliche Radionuklide aus Fukushima an den Stationen gemessen und nachgewiesen wurden. Die animierte Karte zeigt das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO und die zeitliche Abfolge, in der künstliche Radionuklide aus Fukushima an den Stationen nachgewiesen wurden. Die Stationen befinden sich an den auf der Karte eingezeichneten Punkten. Ein umgebendes Quadrat markiert die Orte, an denen zusätzlich radioaktives Xenon gemessen werden kann. Die Identifikationsnummern der Stationen werden auch in den Legenden der unteren Abbildungen verwendet. Die Animation zeigt, wie sich die radioaktiven Stoffe mit den Westwinden zunächst über Nordamerika und dann über Europa in Richtung Osten ausgebreitet haben. Knapp drei Wochen nach dem Reaktorunfall vom 12. März 2011 wurde an allen auf der Nordhalbkugel der Erde gelegenen Messstationen Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen. Auf der Südhalbkugel wurde in diesem Zeitraum keine künstliche Radioaktivität aus Fukushima gemessen. Dies lässt sich mit dem sehr geringen Austausch von Luftmassen über den Äquator hinweg erklären. Lediglich in Neuguinea und auf den Fidschi-Inseln, die zu dieser Jahreszeit noch im Einflussbereich der Luftmassen der nördlichen Hemisphäre lagen, wurden kurzzeitig radioaktive Spuren aus Fukushima nachgewiesen. Ab Mitte April 2011 war zu beobachten, wie die Aktivitätskonzentrationen für künstliche Radionuklide zunächst an den Messstationen im Pazifik und ab Anfang Mai 2011 auch in Europa wieder unter die Nachweisgrenze fielen. Dies ist hauptsächlich dadurch zu erklären, dass die an kleine Staubteilchen in der Luft gebundenen radioaktiven Stoffe aus der Luft ausgewaschen werden bzw. sich auf dem Boden ablagern. Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 im Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO Zeitlicher Verlauf der bisher gemessenen Aktivitätskonzentration von Jod-131 in der Luft an neun repräsentativen Radioaktivitätsmessstationen des internationalen Messnetzes zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens. Die Abbildungen auf der rechten Seite zeigen den zeitlichen Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 in der Luft an ausgewählten Messstationen des Messnetzes: Takasaki (Station 38) nur circa 200 km süd-westlich des Reaktors Fukushima I gelegen, Hawaii (Station 79) im Pazifik, Sacramento (Station 70) an der Westküste und Charlottesville (Station 75) an der Ostküste der USA, Island (Station 34) und São Miguel (Azoren, Station 53) im Atlantik sowie der Schauinsland bei Freiburg (Station 33), Stockholm (Station 63) und Dubna (Westrussland, Station 61) auf dem europäischen Festland. Wegen der extremen Unterschiede in den nachgewiesenen Aktivitätskonzentrationen sind die Messwerte logarithmisch dargestellt. Zeitlicher Verlauf der bisher gemessenen Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 in der Luft an neun repräsentativen Radioaktivitätsmessstationen des internationalen Messnetzes zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens. Die Grafik zeigt den Verlauf in den ersten drei Monaten nach dem Reaktorunfall. In den ersten drei Wochen nach dem Reaktorunfall in Fukushima sieht man deutlich den Verdünnungseffekt mit zunehmender Entfernung zum Unglücksort. Im weiteren Verlauf gleichen sich die Messwerte der Stationen aneinander an, was auf eine abnehmende Freisetzung am zerstörten Kernkraftwerk sowie eine fortschreitende Durchmischung der Luftmassen der nördlichen Hemisphäre schließen lässt. Die Messwerte an der japanischen Station Takasaki (Station 38) liegen wegen der großen Nähe zum zerstörten Kernkraftwerk und der Kontamination des Messsystems selbst erwartungsgemäß erheblich höher. In den Abbildungen ist zu erkennen, dass die Messwerte für Jod-131 schneller abnehmen als die für Cäsium-137 , was auf die unterschiedlichen Halbwertszeiten der beiden Radionuklide zurückzuführen ist. Jod-131 zerfällt mit einer Halbwertszeit von 8 Tagen, Cäsium-137 hingegen zerfällt mit einer Halbwertszeit von 30 Jahren. Mitte Mai 2011 sanken die Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 an den dargestellten Stationen – mit Ausnahme der japanischen Station Takasaki (Station 38) – unter die stationsspezifischen Nachweisgrenzen. Diese Nachweisgrenzen sind unter anderem abhängig von den lokalen Gegebenheiten an den einzelnen Stationen und daher in der Grafik nicht als fester Wert, sondern als schraffierter Bereich dargestellt. Die Ereignisse von Fukushima haben eindrucksvoll gezeigt, dass das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO in einzigartiger Weise ermöglicht, eine weltweite Ausbreitung freigesetzter Radionuklide zu verfolgen und mögliche Auswirkungen auch in entfernteren Regionen abzuschätzen. Stand: 05.06.2024
Das Projekt "Towards the prediction of stratospheric ozone II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Meteorologie und Klimaforschung durchgeführt. General Information: Most of the research effort in understanding the processes controlling the observed ozone decline have concentrated on the polar vortex and on the interaction of the polar vortex with mid-latitudes. There are other regions that are also important for future prediction of ozone change where significant uncertainty exists. Two such regions are the tropics, where the transport between mid-latitudes and the tropics is a key unresolved issue, and the mid-latitude lowermost stratosphere, where the amount of transport from the troposphere into the stratosphere is uncertain. There is a clear requirement for validation and development of three-dimensional chemical transport models in relation to these regions. This is the objective of this proposal. The improvement of our modelling capability in these regions is necessary for assessing the impact of anthropogenic emissions on stratospheric ozone and other trace gases. In particular, it is important to understand the impact of CFCs and aircraft emissions. An accurate modelling capability for stratospheric ozone is vital for good policy decisions in the European Commission and for international protocols. The proposal brings together a number of European modelling groups who are at the forefront of stratospheric research. They will examine the behaviour of 3-dimensional chemical transport models (CTMs) in these two key regions. The sensitivity to CTM formulation and resolution will be addressed. The output from the CTMs will be validated against recently collected datasets. The CTMs will be integrated using either winds from European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) analyses or from dynamical models. The results of the CTMs using winds from a number of different dynamical models will be compared. The dynamical models will include a state-of-the-art global circulation model (GCM), a mechanistic middle atmosphere model, and a simplified GCM. This will indicate how well these dynamical models can capture the key transport processes. Perturbation experiments will be performed in the dynamical models to assess the effects on tracer transport of the quasi-biennial oscillation, aerosol radiative heating from volcanic eruptions, and increased amounts of greenhouse gases. This proposal will benchmark low-resolution CTMs, which can be used in multi-year ozone assessment studies, against much higher-resolution CTMs. Multi-year integrations will be performed to assess the impact of increased aircraft emissions on stratospheric ozone. Prime Contractor: University of Oxford, Department of Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics Clarendon Laboratory; Oxford.
Das Projekt "18 Reihenhaeuser 'Am Lindenwaelde' in Freiburg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siedlungsgesellschaft Freiburg durchgeführt. Objective: To demonstrate that the energy consumption of a single family house can be reduced by 40 per cent in comparison to conventional built terrace houses without increasing the building cost. General Information: The 18 houses are constructed in three fan shaped terraces, designed so that the south facade is wider than the north facade. There are unheated buffer sheds to the north side to reduce heat losses and provide shelter. A double glaced sunspace is attached to the south elevation. The living rooms are orientated to the south with large windows. The passive solar features are increased solar penetration into the interior by split floor levels and an open staircase to allow the warm air to rise into the building and the cooler air into the sunspace. To make the passive solar system function, the doors to the sunspace and to the stair case have to be opened. The houses have 200 mm thick fairfaced on-site casted concrete party walls which are unplastered but painted. The rest of the house is of lightweight construction. The wooden floor joist, which are of untreated timber, are supported on wall plates fixed to the party walls. The external walls are clad with timber and insulated with100 mm rockwool between batterns to give an average U-value of 0.38 W/m2k. The global calculated heat loss coefficient is 347 W/k for a middle house and 406 W/k for a corner house. The concrete pary walls and the stone floor in the living area serve as a heat buffer. The gas boiler for the conventional heating system is installed in the gable to avoid a chimney and to facilitate the later installation of a solar domestic hot water system. The heating system includes a storage tank of 300 l to avoid frequent switching of the gas boiler. The costs of the houses are 30 per cent less than those for a conventionally designed and built terrace house. Achievements: Monitoring was from July 1985 to June 1987 with two of the houses being extensively monitored. The individual total energy demand varied in 17 of the 18 houses from 13,000 kWh/yr to 22,000 kWh. The remaining house had an extremely high consumption of 41,000 kWh/yr, as the inhabitants like room temperatures above 23 C. The averages of the 17 normal houses was approximately: total :15,000 kWh/yr; electricity: 4 4,000 KWh/yr; domestic hot water: 3,000 to 4,000 kWh/yr; space heating: 8,000 to 9,000 kWh/yr. The specific values are: 50 to 60 kWh/m2 heated floor area or 15 to 16 kWh/m3 heated volume. The solar contribution to space heating was approximately 15 per cent. The savings due to improved design and insulation is estimated to be 45 per cent in comparison with a conventional built terrace house. In 1986 the bill for electricity was higher than for gas. Further energy savings would be only possible with forced ventilation systems combined with heat recovery from the exhaust air. The users respond was mixed. All the owners enjoy the lightness and warmth of the houses and the sunspace which is used ...
Das Projekt "Solar hay drying in specially constructed hay storage halls" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Bayerische Landesanstalt für Landtechnik durchgeführt. Objective: The aim of the project is the production of quality hay in specially designed storage halls with a solar roof on four sites with different climatic conditions without the use of conventional fuel, except electricity for the blower. General Information: The standard hall with compartments has a ground surface of 240 m2 with a usefull storage volume of 937 m3. The conventional roof of red concrete tiles with the supporting structure built as air channels is acting as solar collector (280 m2). The warm air (6 - 7 degree of Celsius. above inlet temperature) is blown via a collecting duct to the channels on the floor of the drying and storage compartments with a total hay capacity of approximately 900 m3. The humidity of the hay is reduced from approximately 40 per cent to 14 per cent. During the harvesting period of approximately 60 days an energy saving of 29,300 KWh compared to a conventional system (Diesel engine driven blower with use of waste heat and auxiliary heating for drying) is forecasted. This figure is based on measurements on a pilot plant. The total energy saving for four standard halls is estimated at 10 TOE, taking into account the electricity consumption of the blower (7,5 - 9 KW; 4,000 KWh/y) and an efficiency of 70 per cent for the conventional system. The standardised storage and drying halls are installed at four different sites. 1. Schuster, Frettenhofen 2. Kebinger, Lehen 3. Rieder, Schoenau 4. Lehr und Versuchungsgut, Schleissheim The first three are farmers the last is an agricultural institution of the Technical University Munich. The hall in Schleissheim has the double capacity of the other ones, achieved by adding more compartments. Achievements: In two of the four plants the first monitoring results were achieved in 1986. SCHUSTER The hay was dried to 8 per cent instead of 14 per cent thus the electrical consumption of 15,8 kWh/ (+ dried material) was higher than calculated. KEBINGER A particular interesting result was found during the first monitoring period: while increasing the air flow on a sunny day through the ducts under the roof, the air temperature did rise instead of fall, which means that the heat exchanging efficiency is rising more than proportional with the air flow. More investigations will follow.
Das Projekt "Integrated heating, ventilation and natural air conditioning in an office building" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vorwerk & Co. Elektrowerke KG durchgeführt. Objective: A 2400 m2 existing office building has to be refurnished to allow the proper use of monitors, micro-computers etc... . The building is to be equipped with an integrated HVAC installation. The relevant electricity consumption should not exceed 34 MWh/yr and the inside temperature should not be higher than 26 degree of Celsius. except during a maximum of 100 hrs per year. General Information: An additional 95 mm hollow floor is provided for the flexible distribution of wires for data transmission and of cables for power supply to the monitors, computers,... . The project integrates the design for the heating, ventilation and air conditioning of the offices with the design of flexible wiring and cabling. The ventilation of the offices will be performed through floor grills, supplied with air distributed through the cavities of the hollow floor instead of through the existing air ducts. During the night, fresh cool outdoor air will flow through the cavities and cool the concrete floor. During the summer the absorbed cold can be released through the air supplied to the offices, and by this way perform free cooling. During the winter the system can be used for (air) floor heating. Heat recuperation is provided on the warm air rejected during the cold season. Phases of the project are as follows: 1. Design 2. Implementation 3. Monitoring 4. Assessment of results. Achievements: During Phase 1 the team was faced with technical problems regarding space needed for the air ducts as well as regarding the limited floor-to-floor heights. A warm air supply under the windows had to be cancelled and the shape of the air ducts could not be optimized. During Phase 2, the team was faced with higher bids than estimated. This was partially due to the problems mentioned above as well as to the innovative character of the installation. No important modifications had to be brought to the initial project neither in Phase 1, nor in Phase 2. Within Phase 3 the heating system was (partially) tested during the very cold period of winter 86-87. All rooms were adequately warm except some corner rooms where complaints were expressed about too low temperatures (although measurements showed 20 degree of Celsius). A change in the automatic control would manage these complaints. No new estimates for the savings were made. It was stated that the number of operating hours with an inside temperature exceeding 26 degree of Celsius was 175 hr/year (vs 100 as predicted) and that the electricity consumption approximated 52340 kWh/year (vs 34000 as predicted).
Das Projekt "Untersuchung der CO2-Bilanz mittels vorhandener CO2-Aufzeichnungen aus drei benachbarten Bergstationen (0,7, 1,8, 3,3 KM ASL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. General Information: the basis is constituted by CO2-recording simultaneously taken at 3 stations: valley, in the west of Garmisch (740 m nn), Wank Peak (1780 m nn), and closely below the Zugspitze (2700 m nn). Station 1 is located in the midst of a vegetated zone (coniferous forest, pastures), station 2 close to the upper vegetation line (grass, some alpine pines), station 3 in a pure rock/snow/ice region. We obtain, therefore, at station 1 strong diurnal and season-dependent variations which result from the interaction of air/soil temperature, kind and distribution of biomass, anthropogenic contribution and can be analyzed and parameterized, respectively. These influence factors, as well as the anthropogenic portion can be estimated from additional recording such as SO2, NOx, and oil consumption in the source area. All meteorological parameters are known - and just as well the respective intensity of vertical exchange. UV, global and diffuse radiation are recorded at all 3 stations. Inflow and outflow via the mountain-valley-wind systems are known to us. Even 1 km above the valley, daily and annual variations are strongly damped and it can be assumed that we will find at 2700 m nn (Zugspitze) unaffected coupling to the northern hemispheric background. At this altitude exists thus the possibility - similar to mt. Mauna loa - of obtaining, free from local anthropogenic or ecological impacts, the longterm trend of CO2 as a result of man's interference with nature in addition to the supra-regional applicable annual variation. Hence, while the above mentioned mass balance-assessment (CO2 budget as a function of all local parameters) is aspired to achieve within the region of strong vertical exchange and vegetation, the station Zugspitze will provide reference data on hemispheric scale.
Das Projekt "Cloud-scale Uncertainties - B4: Radiative heating and cooling at cloud scale and its impact on dynamics" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maxililians-Universität München, Meteorologisches Institut, Lehrstuhl für Experimentelle Meteorologie durchgeführt. Clouds are important sources and sinks of diabatic heat, not only in terms of latent heat release but also with respect to absorption of solar radiation as well as absorption and emission of thermal radiation. Additionally, cloud shadows on the ground modify surface heating and thus sensible and latent heat fluxes. Although it has been demonstrated that cloud top cooling may reach values of several 100 K/day and that this may have a strong impact on cloud microphysics and local cloud evolution, it has not been demonstrated that there is actually an effect on weather, larger scale dynamics, and on atmospheric flow. This is even more true for radiative cooling from cloud sides which has been shown to reach values comparable to cloud top cooling but is completely neglected by any (one-dimensional) radiation scheme in current NWP or climate models. Radiation firstly affects the growth of cloud droplets, increasing (in case of thermal cooling) or decreasing (in case of solar heating) the rate by which they dissipate the energy released by latent heat. Secondly, the surrounding air is cooled or heated which directly feeds back on dynamics. The aim of the project is to study the question if realistic, three-dimensional radiative heating rates have an impact on cloud formation, and if there is an impact on atmospheric flow beyond cloud scale. To answer these questions, a reasonably fast but accurate representation of radiative heating rates in clouds will be developed for a cloud scale (EULAG) and an NWP model (COSMO). The project builds upon our previous work on three-dimensional heating and cooling rates and on development of reasonably fast approximations. A parameterization of heating rates depends strongly on the scale. For a cloud-resolving model like EULAG with a 100 m grid size and smaller, different approaches are needed compared to a numerical weather forecast model like COSMO: A cloud-resolving model allows properly resolving the radiation processes, but three-dimensional radiation transport requires interaction between many grid columns in the calculation which is a challenge for parallelization. The resolution of COSMO, on the other hand, requires parameterization of un-resolved cloud edge effects and sub-pixel cloudiness, but would need less interaction between individual grid columns. As a first step, we will study the impact of radiative heating and cooling in clouds on local circulation at cloud scale. For that purpose, an accurate yet fast approximation for 3D solar and thermal heating and cooling rates will be developed for the EULAG model in order to systematically study effects for a set of cloud-resolving simulations. (abridged text)
Das Projekt "Large commercial building heating with solar air collectors and comparison with a conventionally heated reference building" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Willibald Grammer KG, Solar-Klima-Technik, Werk Immenstetten durchgeführt. Objective: Use of solar energy for air heating of an industrial production hall in W. Germany. The practical experience and thermal results will serve as an instrument for further market penetration. An energy saving of 40 per cent is envisaged compared to reference hall. General Information: On an industrial production hall of a heated floor area of 3,000 m2 and a total volume of 21,450 m3 a solar plant of 450 m2 area is installed. The hall's temperature has to be 18 degree of Celsius. The auxiliary heating is provided by three air heating units of a total power of 600 kW. The solar plant should be able to heat the hall autonomous at a minimum outside temperature of + 2 deg C and a maximum of solar radiation. The collectors are specially designed for air heating with double glazing and a special, black-coated aluminium absorber-sheet. For temperature boosting, the air is circulated from the hall through the collectors and back to the ventilator of the auxiliary heating system. Energy savings are monitored in comparison to an identical reference hall with air heating. Additional business for companies in the ventilating and air conditioning branch. Achievements: The first monitoring campaign covered the period from September 5th 1986 to May 22nd 1987. The installation is functioning without any problems. The monitoring equipment had some problems with auto-starting but functioned well otherwise. The savings are about 5 TOE (approx. 110 kWh/m2) and were calculated to be 22.4 TOE. The solar fraction during the heating period is 20 per cent. The highest output temperature was 69 degree of Celsius. The reference hall consumes 60 per cent more space heating energy than solar hall. Heating period February 3, 1986 - June 2, 1986: Consumption solar building 12,798 liters fuel Consumption reference building 31,177 liters fuel. Fuel savings 18,374 liters fuel Heating period September 1, 1986 - June 10, 1987: Consumption 20,195 litersfuel Consumption reference building 56,956 liters fuel. Fuel savings 36,761 liters fuel.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 114 |
| Land | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 112 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 3 |
| offen | 112 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 115 |
| Englisch | 39 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 1 |
| Dokument | 1 |
| Keine | 94 |
| Webseite | 21 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 88 |
| Lebewesen & Lebensräume | 96 |
| Luft | 115 |
| Mensch & Umwelt | 115 |
| Wasser | 84 |
| Weitere | 114 |