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s/mechanische-schwingung/Mechanische Schwingung/gi

Verkehrslärm in der Landeshauptstadt Düsseldorf

<p>Der Datensatz enthält Informationen über den Straßenverkehrslärm in der Landeshauptstadt Düsseldorf für das Jahr 2018.</p> <p>Das Umweltamt von Düsseldorf stellt in seinem Webauftritt eine <a href="https://www.duesseldorf.de/umweltamt/umwelt-und-verbraucherthemen-von-a-z/laerm/lae40/verkehrslaermkarte" target="_blank" title="Straßenverkehrslärmkarte Düsseldorf">Straßenverkehrslärmkarte</a> bereit.</p> <p>Die gesamtstädtische Straßenverkehrslärmdatei beinhaltet eine Überlagerung (energetische Summe) von Kraftfahrzeug- und Straßenbahnverkehrslärm. Es sind dazu alle Abschnitte des Düsseldorfer Straßennetzes mit einer Länge von insgesamt 1.320 Kilometern als Lärmquelle berücksichtigt worden. Weiterhin wurden alle Straßenbahn- und die oberirdisch verlaufenden Stadtbahnstrecken (insgesamt 121 Kilometer) einbezogen.<br /> Die Berechnungen sind auf Grundlage der in Deutschland vorgeschriebenen Richtlinien (RLS-90, Schall 03) erfolgt.</p> <p>Getrennt für den Tages- und Nachtzeitraum sind die Beurteilungspegel am Gebäude berechnet worden. Bei mehrgeschossigen Gebäuden ist diese Berechnung auf einer Höhe von 4m über Geländeoberkante erfolgt, bei niedrigeren Gebäuden am höchsten umlaufenden Fassadenpunkt (z.B. 2m oder 3m über GOK).<br /> In den Dateien ist die maximale Lärmbelastung, die an den Fassaden des jeweiligen Gebäudes ermittelt wurde, aufgelistet.</p> <p>Die Dateien enthalten folgende Spalteninformationen:</p> <ul> <li>BEZ: Anschrift und Hausnummer</li> <li>ID: Gebäude-ID</li> <li>DB_TAG: maximale Lärmbelastung an den Fassaden des jeweiligen Gebäudes am Tag</li> <li>DB_NACHT: maximale Lärmbelastung an den Fassaden des jeweiligen Gebäudes nachts</li> <li>WOHNGEBAEUDE: ja oder nein</li> <li>STRASCHL_HSNR: Strassenschlüssel - Hausnummer</li> </ul> <p>Anmerkungen:</p> <p>Bei den laut Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (RLS-90) angegebenen Werten handelt es sich um einen Mittelungspegel in dB(A), der auch energieäquivalenter Dauerschallpegel genannt wird.</p> <p>Die rechtlichen Grundlagen finden sich im <a href="http://www.gesetze-im-internet.de/bimschg/" target="_blank" title="Bundes-Immissionsschutzgesetz">Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge</a> und in der <a href="http://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_16/" target="_blank" title="Sechzehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes">Sechzehnten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes</a>.</p>

UFORDAT® - Umweltforschungsdatenbank

Die UFORDAT ist das zentrale Instrument der Bundesrepublik Deutschland zur Koordinierung der Umweltforschung, insbesondere zur Vermeidung von Doppelforschung. Sie kann den gezielten Einsatz der verfügbaren Mittel sicherstellen helfen, die Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft unterstützen sowie Innovationen erkennen und deren Nutzung fördern helfen. In der UFORDAT werden die von Bund und Ländern geförderten, laufenden und bereits abgeschlossenen umweltrelevanten Forschungs-, Entwicklungs- und Investitionsvorhaben aus der Bundesrepublik Deutschland, der Republik Österreich sowie der Schweiz nachgewiesen. Neben der kontinuierlichen Ergänzung des Datenbestandes um Vorhaben aus dem Ressort des BMU werden im Datenaustausch Vorhaben aus anderen Ressorts sowie im Rahmen von Kooperationsvereinbarungen die durch die Bundesländer geförderten Vorhaben eingespeichert. Eine weitere wichtige Quelle zur Aktualisierung der Datenbank ist die regelmäßg stattfindende Datenerhebung bei den forschenden Institutionen und eigene Recherchen im Internet. Der Datenbestand der UFORDAT® beträgt im Januar 2007 ca. 87.000 Datensätze (Projektbeschreibungen) und ca. 11.000 Verweise auf Institutionen aus Forschung und Lehre, Wirtschaft, Verwaltung, Politik. Die Datenbank ist über das Host-Rechenzentren STN-International (Fachinformationszentrum Karlsruhe) sowie über im Internet (https://doku.uba.de) öffentlich zugänglich. Bestandteile eines Datensatzes der UFORDAT: Name und Anschrift der forschenden Institution, Thema (größtenteils mit englischer Übersetzung), Kurzbeschreibung, Projektleiter, Laufzeit, Finanzvolumen, Finanzgeber, Kooperationspartner, Hinweise auf Veröffentlichungen, inhaltliche Erschließung durch Klassifikation und Deskriptoren aus dem Umweltthesaurus (=UDK-Thesaurus).

Von El Nino zu Super - El Nino: Wie wird das Wetter beeinflusst?

El Niño ist die warme Phase der El Niño/Southern Oscillation (ENSO), und beschreibt die dominante Variabilität der Tropen auf Zeitskalen von Monaten bis Jahren. Obwohl ENSO im tropischen Pazifik geschieht, werden starke regionale und globale Einflüsse auf das Klima, auf die Ökosysteme der Meere und auf dem Land, und damit auch auf die Wirtschaft einzelner Länder beobachtet. Klimamodelle sagen vorher, dass El Niño sich unter dem Einfluss der globalen Erwärmung verstärken könnte, und dass sich sogenannte Super El Niños entwickeln könnten, d.h. El Niño Ereignisse, welche stärker und langlebiger sind als die stärksten im 20. und 21. Jahrhundert beobachteten Ereignisse. Es ist allerdings noch unklar, ob sich zum Beispiel die sogenannten Teleconnections, also Fernwirkungen von El Niño, linear mit der Stärke des Ereignisses im tropischen Pazifik entwickeln werden. Es ist zudem noch unzureichend erforscht, ob sich die Teleconnections selbst verändern werden. Es gibt aber Hinweise, dass sich die Teleconnections von El Niño nichtlinear verhalten, und dass daher ein Super El Niño völlig andere globale Auswirkungen haben könnte als ein historischer El Niño. Durch die Vorhersage der Klimamodelle, dass sich solche Super El Niño - Ereignisse in Zukunft häufen könnten, ist ein besseres Verständnis möglicher Nichtlinearitäten von Teleconnections nötig. Dieses Forschungsvorhagen untersucht die Nichtlinearität in der Stärke und im Charakter von El Niño Teleconnections für eine Erde in einem wärmeren Klima. Im Speziellen wird die Fernwirkung von El Niño auf die Troposphäre und Stratospähre der mittleren Breiten in der Nord- und Südhalbkugel untersucht.

Energieeffiziente, sichere und leistungsfähige Kommunikationsinfrastruktur im Metro- und Kernnetz für die hypervernetzte Gesellschaft, Energieeffiziente, sichere und leistungsfähige Kommunikationsinfrastruktur im Metro- und Kernnetz für die hypervernetzte Gesellschaft - HYPERCORE

Langzeitvariation der stratospherischen Aerosolextinktion und der Aerosolteilchengrößen bei mittleren und hohen nördlichen Breiten

Stratosphärisches Sulphataerosol ist von großer Bedeutung für das Klimasystem, weil es solare Strahlung streut und damit die planetare Albedo der Erde erhöht. Es ist außerdem wichtig für die Chemie der Stratosphäre, weil die Aerosolpartikel an der Chloraktivierung - sogar außerhalb der Polarwirbel - sowie bekanntermaßen an der Bildung polarer stratosphärischer Wolken beteiligt sind. Darüber hinaus ist stratosphärisches Aerosol laut dem 5. Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change mitverantwortlich für die gegenwärtige Erwärmungspause. Boden-gestützte Lidar-Beobachtungen stellen eine der genauesten Methoden zur Fernerkundung stratosphärischer Aerosole dar. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Forschungsprojekts sollen Lidar-Messungen an 3 unterschiedlichen Orten - die bisher noch nicht zur Untersuchung stratosphärischer Aerosole verwendet wurden - genutzt werden. Die Lidar Systeme werden vom Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik (IAP) e.V. an der Universität Rostock in Kühlungsborn betrieben und befinden sich im ALOMAR Observatorium in Andenes (Norwegen), auf der Davis Forschungsstation (Antarktis), sowie in Kühlungsborn. Zwei der Lidar-Messreihen decken gegenwärtig einen Zeitraum von 20 Jahren ab und die Lidar-Messungen in Alomar werden bei mehreren Wellenlängen durchgeführt, was die Ableitung von Teilchengrößen der stratosphärischen Aerosolpartikel erlaubt. Ein Alleinstellungsmerkmal der Lidar-systeme ist ihre Tageslichtfähigkeit, d.h., die Messungen können nicht nur nachts durchgeführt werden, was erstmals die Messung stratosphärischer Aerosole im polaren Sommer erlaubt. Die Lidar-Rohdaten werden in der ersten Phase des Projekts in vertikale Profile des Rückstreukoeffizienten und/oder der Aerosolextinktion konvertiert. Darüber hinaus werden aus den Mehrfarbenmessungen in ALOMAR Aerosolteilchengrößen bestimmt. In der zweiten Projektphase werden die abgeleiteten Aerosolzeitreihen verwendet, um deren zeitliche Variabilität sowie Langzeittrends über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren zu untersuchen und zu quantifizieren. Hierbei spielen saisonale Variationen, Einflüsse der QBO (Quasi-Biennial-Oscillation) und von Vulkanausbrüchen eine entscheidende Rolle. Die abgeleiteten Aerosolteilchengrößen liefern außerdem dringend benötigte Randbedingungen für die Ableitung der stratosphärischen Aerosolextinktion aus Satellitenmessungen des Horizont-gestreuten Sonnenlichts. Diese Messmethode wurde in der Vergangenheit zur Auswertung verschiedener Satellitendatensätze (z.B. OSIRIS/Odin, SCIAMACHY/Envisat, OMPS-LP/Suomi) verwendet und basiert auf a priori Wissen der Größenverteilung stratosphärischer Aerosole. Die zu erwartenden Ergebnisse liefern wichtige neue Kenntnisse über die Variabilität und Langzeittrends stratosphärischer Aerosolparameter (Extinktion, optische Dichte und Teilchengröße) sowie des Strahlungsantriebs des stratosphärischen Aerosols in mittleren und hohen nördlichen Breiten und über dekadische Zeitskalen.

Rechtsvorschriften zum Lärmschutz

Regelungen, die darauf abzielen, Bürgerinnen und Bürger vor schädlichen Einflüssen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen, Licht, Wärme, Strahlen und ähnliche Umwelteinwirkungen zu schützen, existieren vor allem im Bundesrecht, sind jedoch hierauf nicht beschränkt. Seit dem Jahr 2005 hat das Land Berlin ein eigenes Landes-Immissionsschutzgesetz (LImSchG Bln), das insbesondere weitergehende Regelungen zum Lärmschutz enthält. Ende 2023 trat eine umfassende Novelle des LImSchG Bln in Kraft. Im Folgenden werden die wichtigsten landes- und bundesrechtlichen Regelwerke im Lärmschutz vorgestellt. Landes-Immissionsschutzgesetz Berlin (LImSchG Bln) Der Immissionsschutz wird in Deutschland im hohen Maße vom Bundesrecht geprägt. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und die auf seiner Grundlage erlassenen Bundes-Immissionsschutzverordnungen (BImSchVs) enthalten für die meisten Immissionsquellen abschließende Regelungen. Besonders hoch ist die Regelungsdichte im Bereich von Immissionen, die von Anlagen, bspw. Industrie- und Gewerbeanlagen, Geräte oder Lagerflächen, hervorgerufen werden. Nur die Immissionen, die durch das Verhalten von Personen, beispielsweise durch Applaus oder Grölen, oder durch Tiere verursacht werden, überlässt das Grundgesetz allein der Rechtsetzung durch die Länder. Ergänzt wird der Kompetenzbereich der Länder im Immissionsschutz durch so genannte Öffnungsklauseln im Bundes-Immissionsschutzrecht. So erlaubt z. B. § 22 Absatz 2 BImSchG für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen „weitergehende“ Vorschriften. Den Ländern sind insoweit sowohl höhere immissionsschutzrechtliche Standards als auch konkretisierende Regelungen erlaubt. Gleiches gilt nach § 7 Absatz 3 der Geräte- und Maschinenlärmschutzverordnung (32. BImSchV) für den Betrieb bestimmter lärmintensiver Geräte und Maschinen in lärmempfindlichen Gebieten. Aus diesen Rahmenbedingungen ergeben sich Zweck und Inhalt des LImSchG Bln . Der Zweck des LImSchG Bln ist es, Bürgerinnen und Bürger vor schädlichen Umwelteinwirkungen zu schützen, die durch menschliches Verhalten, durch den Betrieb von Anlagen, die nach dem BImSchG genehmigungsfrei sind (z. B. Veranstaltungen im Freien, Gewerbebetriebe, Maschinen und Geräte), oder durch Tiere verursacht werden. Hauptzweck des Gesetzes ist der Schutz vor unzumutbarem Lärm. Zu diesem Zweck regelt das LImSchG Bln den Schutz der Nachtruhe von 22 Uhr bis 6 Uhr (bei Baustellen von 20 Uhr bis 7 Uhr) und die Sonn- und Feiertagsruhe (§ 3 Absätze 1 und 2 LImSchG Bln). Mit diesen Vorschriften geht das Gesetz über den bundesrechtlichen Lärmschutzstandard hinaus. Das LImSchG Bln schützt darüber hinaus auch vor erheblich belästigenden Geräuschen während der Tageszeit von 6 bis 22 Uhr (bei Baustellen 7 bis 20 Uhr) durch die Benutzung von Tonwiedergabegeräten und Musikinstrumenten, Feuerwerke, Veranstaltungen im Freien oder die Haltung von Tieren. Bestimmte Betätigungen wie das Glockenläuten zu kirchlichen Zwecken, Maßnahmen bei Notlagen und zur Beseitigung von Schnee und Eisglätte sowie landwirtschaftliche Ernte- und Bestellarbeiten sind von den Verbotsvorschriften des LImSchG Bln ausdrücklich ausgenommen (§ 3 Absatz 3 LImSchG Bln). Die Durchführung von Veranstaltungen im Freien bedarf ab Überschreitung eines bestimmten Lärmpegels einer landes-immissionsschutzrechtlichen Genehmigung (§ 7 LImSchG Bln). Gleiches gilt für den sonstigen Betrieb von Anlagen während der Nachtzeit sowie an Sonn- und Feiertagen (§ 8 LImSchG Bln). Hierzu gehören z. B. nächtliche lärmintensive Bauarbeiten. Die Genehmigung kann (widerruflich) erteilt werden, wenn das beantragte Vorhaben im Einzelfall Vorrang vor Ruheschutzinteressen Dritter hat. Sie kann mit Bedingungen sowie Auflagen zum Schutz von Anwohnenden versehen werden. Nähere Bestimmungen zur Zulässigkeit von Veranstaltungen im Freien enthält die Veranstaltungslärm-Verordnung (VeranstLärmVO, siehe im Folgenden). Die Genehmigung wird im Fall von Veranstaltungen im Freien mit gesamtstädtischer Bedeutung und bei Baustellen von der für Umwelt zuständigen Senatsverwaltung erteilt, im Übrigen von den örtlich zuständigen Bezirksämtern. Seit der Novelle im Jahr 2023 enthält das LImSchG Bln auch eine Regelung von Feuerwerken (§ 5 LImSchG Bln). Das Abbrennen von Feuerwerk ist weitgehend im Sprengstoffrecht des Bundes geregelt. Diese Regelungen bleiben unberührt. Das LImSchG Bln legt darüber hinaus Zeiten fest, in denen das Abbrennen von Feuerwerk aus Lärmschutzgründen verboten ist. Zudem erhalten die zuständigen Behörden die Möglichkeit, Feuerwerk im Einzelfall weiter einzuschränken. Durch § 6 LImSchG Bln macht das Land Berlin zudem von der Öffnungsklausel des § 7 der 32. BImSchV Gebrauch. Die Vorschrift enthält zeitliche Regelungen für den Einsatz bestimmter lärmintensiver Maschinen und Geräte. Hierzu gehören bspw. Freischneider, Laubbläser und rollbare Müllbehälter. Eine Übersicht über zeitliche Regelungen der 32. BImSchV bietet ein von der SenMVKU erarbeitetes Schaubild: Weitere Informationen: Herbstlaub umweltgerecht beseitigen Das LImSchG Bln sieht bei nachgewiesenen Zuwiderhandlungen gegen seine Verbotsvorschriften Sanktionen vor. Nach § 20 Absatz 2 LImSchG Bln können Geldbußen bis zu 50.000 Euro festgesetzt werden. Zudem können Tatgegenstände, z. B. Tonwiedergabegeräte, eingezogen werden (§ 21 LImSchG Bln). Die Veranstaltungslärm-Verordnung (VeranstLärmVO) Ziel der auf Grundlage des § 17 LImSchG Bln erlassenen VeranstLärmVO ist es, Geräuschimmissionen zu begrenzen, die von Veranstaltungen im Freien hervorgerufen werden. Die Verordnung regelt, wie Veranstaltungslärm zu ermitteln ist und wie der so ermittelte Lärmpegel beurteilt wird. Dazu enthalten die §§ 9 – 12 VeranstLärmVO an den jeweiligen Lärmpegel anknüpfende spezifische Vorgaben an die Zumutbarkeit von Veranstaltungen. Bolzplatz-Verordnung (BolzVO) Die Bolzplatz-Verordnung enthält immissionsschutzrechtliche Anforderungen an die Errichtung und den Betrieb von Bolzplätzen, insbesondere durch Vorgabe von Mindestabständen zwischen Bolzplätzen und schutzbedürftigen Räumen, zum Beispiel in Wohngebäuden. Ziel ist, sowohl die wohnortnahe Nutzung von Bolzplätzen zu ermöglichen als auch dem Ruhebedürfnis der Nachbarschaft gerecht zu werden. Ausführungsvorschriften zum Landes-Immissionsschutzgesetz Berlin (AV LImSchG Bln) Die AV LImSchG Bln enthalten konkretisierende Vorgaben zur Umsetzung des LImSchG Bln und richten sich vor allem an die für den Vollzug des LImSchG Bln zuständigen Behörden. Sie sollen dazu beitragen, einen berlineinheitlichen Vollzug des LImSchG Bln zu fördern und die Vollzugsbehörden bei der Anwendung und Auslegung des LImSchG Bln zu unterstützen. Eine auf eine Geltungsdauer von 5 Jahren befristete Neufassung der AV LImSchG Bln ist am 28. Juni 2025 in Kraft getreten. Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) Das BImSchG findet auf Geräusche und andere Immissionen Anwendung, die durch den Betrieb von Anlagen, zum Beispiel Gewerbebetriebe und Industrieanlagen, verursacht werden. Es enthält übergreifende Regelungen zum Immissionsschutz und ist die Grundlage für die Genehmigung von Industrieanlagen, für Eingriffe gegenüber Anlagenbetreibern und für den Erlass von Rechtsverordnungen. Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) Die TA Lärm enthält Regelungen zum Schutz vor Geräuschen, die von gewerblich betriebenen Anlagen verursacht werden. Insbesondere regelt die TA Lärm, wie die Lärmbelastung zu erfassen ist und welche Lärmwerte zulässig sind. Gesetz über Ordnungswidrigkeiten (OWiG) Das OWiG enthält mit § 117 eine Regelung zum Lärmschutz . Danach kann ein Bußgeld drohen, wenn vorsätzlich ohne berechtigten Anlass oder in einem nicht zulässigen oder vermeidbaren Ausmaß Lärm erzeugt wird, welcher geeignet ist, andere erheblich zu belästigen oder die Gesundheit einer anderen Person zu schädigen. Geräte- und Maschinenlärmschutzverordnung (32. BImSchV) Die 32. BImSchV regelt Betriebszeiten für bestimmte Geräte und Maschinen (z. B. Rasenmäher, Laubbläser, Vertikutierer, Schredder sowie Bau- und Kommunalmaschinen) in besonders lärmsensiblen Gebieten. Die betroffenen Geräte und Maschinen sind in der 32. BImSchV abschließend aufgezählt. Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Schutz gegen Baulärm (AVV Baulärm) Die AVV Baulärm enthält Regelungen zur Begrenzung der von Baustellen ausgehenden Geräusche. Sportanlagenlärmschutzverordnung (18. BImSchV) Die 18. BImSchV begrenzt Geräusche, die von Sportanlagen ausgehen, soweit sie zur Sportausübung benutzt werden. Die Straßenverkehrs-Ordnung (StVO) Die StVO enthält Regelungen zu Geräuschen, die durch die Benutzung von Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr entstehen. Die Rechtsvorschriften zum Bereich Lärm können Sie auch hier einsehen: Rechtsvorschriften im Bereich Lärm

FH-Kooperativ 2-2023: Smart Fast Charger - Intelligentes Schnellladen für E-Bikes (SmaFaC)

Berufsgenossenschaftliches Verbundvorhaben: Epidemiologische Studie 'Ganzkoerpervibration', Epidemiologische 'Ganzkoerpervibration'

'- Entwicklung eines Messsystems zur Ermittlung der Schwingungsstaerken - Entwurf eines Grundsatzes 'Ganzkoerper-Schwingungen' fuer die arbeitsmedizinische Praeventation vibrationsbedingter Wirbelsaeulenschaeden. - Ziel: Erprobung des Grundsatzes und Verwertung der dabei gewonnnen Daten zur - Evaluation eines Belastungsgrenzwertes fuer die Ausloesung von Praeventionsmassnahmen; - Aufstellung von Kriterien zur Festlegung einer Messverpflichtung; - Unterscheidung vibrationsbedingter Schaeden von anlage- oder unfallbedingten Belastungen; - Schaffung einer Grundlage zur rechtlichen Regelung der arbeitsmedizinischen Vorsorge. - Methodik: Epidemiologische Quer- und Laengsschnittstudie; Untersuchung von drei verschieden belasteter Kollektive (Erdbaumaschinen-, Gabelstapler-, Sattelkraftfahrzeugfahrer); Zuordnung eines individuellen expositionszeitbezogenen mittleren Belastungs-Kennwertes; statistische Analysen. - Zwischenergebnisse: Die Auswertung der ersten Querschnitt-Untersuchung erbrachte eindeutige Hinweise auf das Bestehen einer Dosis-Wirkungs-Beziehung. - Umsetzung: Beruecksichtigung der Erfahrungen aus den Untersuchungen im BG-Grundsatz 'Ganzkoerpervibration'; Nutzung des neu entwickelten Verfahrens zur Bestimmung der gesamten beruflichen Belastungsdosis im 'BG-Merkblatt fuer aerztliche Untersuchungen zur BK-Nr. 2110'; Beruecksichtigung in der UVV 'Vibration'.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1488: Planetary Magnetism (PlanetMag), Probing the Earth's subdecadal core-mantle dynamics based on satellite geomagnetic field models

The CHAMP mission provided a great amount of geomagnetic data all over the globe from 2000 to 2010. Its dense data coverage has allowed us to build GRIMM - GFZ Reference Internal Magnetic Model - which has the highest ever resolution for the core field in both space and time. We have already modeled the fluid flow in the Earth's outer core by applying the diffusionless magnetic induction equation to the latest version of GRIMM, to find that the flow evolves on subdecadal timescales, with a remarkable correlation to the observed fluctuation of Earth rotation. These flow models corroborated the presence of six-year torsional oscillations in the outer core fluid. Torsional oscillation (TO) is a type of hydromagnetic wave, theoretically considered to form the most important element of decadal or subdecadal core dynamics. It consists of relative azimuthal rotations of rigid fluid annuli coaxial with the mantle's rotation and dynamically coupled with the mantle and inner core. In preceding works, the TOs have been studied by numerical simulations, either with full numerical dynamos, or solving eigenvalue problems ideally representing the TO system. While these studies drew insights about dynamical aspects of the modeled TOs, they did not directly take into account the observations of geomagnetic field and Earth rotation. Particularly, there have been no observation-based studies for the TO using satellite magnetic data or models. In the proposed project, we aim at revealing the subdecadal dynamics and energetics of the Earth's core-mantle system on the basis of satellite magnetic observations. To that end, we will carry out four work packages (1) to (4), for all of which we use GRIMM. (1) We perform timeseries analyses of core field and flow models, to carefully extract the signals from TOs at different latitudes. (2) We refine the conventional flow modeling scheme by parameterizing the magnetic diffusion at the core surface. Here, the diffusion term is reinstated in the magnetic induction equation, which is dynamically constrained by relating it to the Lorentz term in the Navier-stokes equation. (3) We develop a method to compute the electromagnetic core-mantle coupling torque on the core fluid annuli, whereby the energy dissipation due to the Joule heating is evaluated for each annulus. This analysis would provide insights on whether the Earth's TOs are free or forced oscillations. (4) Bringing together physical implications and computational tools obtained by (1) to (3), we finally construct a dynamical model for the Earth's TOs and core-mantle coupling such that they are consistent with GRIMM and Earth rotation observation. This modeling is unique in that the force balances concerning the TOs are investigated in time domain, as well as that the modeling also aims at improving the observation-based core flow model by considering the core dynamics.

Priority program (SPP) 1897: Calm, Smooth and Smart - Novel Approaches for Influencing Vibrations by Means of Deliberately Introduced Dissipation, Intelligent vernetzte Anordnungen induktiver Elemente zur effizienten Beruhigung von Strukturschwingungen

Stetig steigende Energiekosten und sich verschärfende gesetzliche Vorschriften machen es notwendig, die Wirkungsgrade in allen Arten von Maschinen und Anlagen konsequent zu erhöhen. Infolgedessen werden Strukturen immer mehr unter Aspekten des Leichtbaus ausgeführt und schwingungsdämpfende Einflüsse systematisch reduziert. Als Konsequenz dieser Maßnahmen ergibt sich eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Vibrationen. Deswegen ist es dringend notwendig, Schwingungen mechanischer Strukturen wirksam, gezielt und situationsangepasst zu mindern, ohne dabei die Funktion oder den Wirkungsgrad der Maschine als Ganzes nennenswert zu beeinflussen. Als besonders herausfordernd stellen sich hierbei ausgedehnte Strukturen dar - wie z.B. Verkleidungen, Karosserieteile, Flugzeugflügel, etc. Solche Strukturen weisen etliche Resonanzfrequenzen auf, können über die Oberfläche besonders intensiv Schall abstrahlen und lassen sich meist durch einzelne, konzentriert aufgebrachte Maßnahmen nicht wirksam beruhigen. Flächige Dämpfungsmaßnahmen stellen daher einen naheliegenden Lösungsansatz dar. Die klassischerweise hierbei eingesetzten Dämmmatten erweisen sich jedoch in der Regel als nur bedingt effizient und lassen kaum eine differenzierte Ausgestaltung der Maßnahmen zu. Motiviert durch den vorgenannten Befund besteht das primäre Ziel dieses Antrags in der Entwicklung flächiger induktiver Dämpfungselemente ('smart arrays') mit intelligenten und adaptiven Eigenschaften. Elektromagnetische Konzepte stellen dabei eine vielversprechende Basis dar und können leicht auf Oberflächen ausgedehnter Strukturen aufgebracht werden. Im Vergleich zu klassischen, stark lokalisierten Maßnahmen bieten solche Ansätze eine Reihe von Vorteilen: neben dem Vermeiden örtlich konzentrierter Dissipationsleistung, lassen sich bspw. auch gezielt bestimmte Schwingformen bedämpfen, oder aber Strukturen ortsdifferenziert beeinflussen. Durch die Möglichkeiten zur einfachen Verschaltung und Kombination der Module sowie zur gezielten Auslegung und Nutzung physikalischer Nichtlinearitäten besteht zudem ein besonderes Potential zur Entwicklung situationsadaptiver Anordnungen. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass induktionsbasierte Module von einer verteilten Anwendung zusätzlich profitieren: Da lokal geringere Dissipationsleistungen auftreten sinkt auch die magnetische Flussdichte und führt somit auf einen geringeren Materialbedarf und weniger Gewicht. Der vorgeschlagene Ansatz ist durch Vorarbeiten verschiedener Teilprojekte des Schwerpunktprogramms SPP 1897 'calm, smooth and smart' motiviert und fügt sich nahtlos in den Rahmen der zweiten Förderungsphase ein. Über das Schwerpunktprogramm hinaus könnten solche 'smart arrays' zukünftig vielfältige Anknüpfungspunkte für Produktentwicklung, Materialforschung, Additive Fertigung, MEMS und Energy Harvesting entstehen lassen.

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