Seit 2006 hat der Bienenexperte Prof. Dr. Jürgen Tautz die HOneyBee Online Studies (HOBOS) als ein neues, interaktives Schulkonzept entwickelt. HOBOS existiert in seinen ersten Vorstufen seit dem 1. Juni 2009 und erlaubte in der Pilotphase ausgewählten Schulklassen aus neun Ländern über das Internet in einen echten Honigbienenstock vorzudringen. Zu den Ländern zählen Deutschland, USA, China, Luxemburg, Nordirland, Italien, Südafrika, Schweiz und Jordanien. Das Projekt wurde mehrfach ausgezeichnet. Die offizielle Schirmherrin von HOBOS ist seit April 2011 HRH Prinzessin Basma bint Ali von Jordanien, die Cousine des Staatsoberhaupts des Königreichs Jordanien HM König Abdullah II. Prof. Dr. Jürgen Tautz leitet das HOBOS-Projekt, das im Biozentrum der Universität Würzburg beheimatet ist. Ein speziell für diese Anforderungen konstruierter Bienenstock ist mit Sensoren, Messgeräten und mehreren Kameras, auch Wärmebildkamera, ausgestattet. So werden die Orwellschen Visionen (1984) für die Bewohner dieser speziellen Bienenbehausung Wirklichkeit, aber zum Nutzen von interessierten Menschen. Alle Daten sind online abrufbar, werden aber auch langfristig gespeichert. Besuchen Sie http://www.hobos.de/ um die aktuellsten Informationen über das Projekt zu erhalten.
DESIRE ist eine an der HTW Berlin entwickelte Simulationsumgebung für regenerative Energiesysteme. Obwohl diese Simulationsumgebung extrem viele Freiheitsgrade bietet, ist ein Erlernen auch für Personen mit geringeren Computerkenntnissen in kürzester Zeit möglich. Um dies zu erreichen, baut DESIRE auf MS Excel als Entwicklungsumgebung auf, wobei Geschwindigkeitsnachteile von MS Excel bei komplexen Simulationsrechnungen durch die Entwicklung höherer Funktionsbibliotheken in einer höheren Programmiersprache wie C++ in Form von Dynamic Link Libraries (DLL) kompensiert werden. DESIRE enthält verschiedene Funktionsbibliotheken aus unterschiedlichen Bereichen regenerativer Energien, die sich dynamisch zu Werkzeugen oder komplexen Simulationsmodulen kombinieren lassen. Zahlreiche Analyse- und Simulationswerkzeuge (Tools) bieten auch dem Laien die Möglichkeiten der Analyse regenerativer Energiesysteme mit DESIRE. Eine Online-Version von DESIRE ermöglicht zusätzlich das Ausführen von DESIRE-Tools auch direkt über das Internet und erweitert so das eLearning-Angebot der HTW Berlin. Die Tools wurden in JAVA implementiert und erfordern zum Ausführen lediglich einen Webbrowser und ein aktuelles JAVA-Plugin. Hier können Anwender spielerisch komplexe funktionale Zusammenhänge verinnerlichen. DESIRE ist ein internes Projekt der HTW Berlin. Die Simulationsumgebung wird inzwischen in der Lehre und in weiteren Drittmittelprojekten wie dem Solar Decathlon Europe (SDE) eingesetzt.
Die Isotopenanalytik organischer Einzelstoffe eröffnet ungeahnte Möglichkeiten im Hinblick auf Herkunftsbestimmung von Stoffen und Identifikation von Abbauprozessen im Untergrund. Das hier beantragte Isotopenmassenspektrometer kann mit einem Gaschromatographen gekoppelt werden und damit für unser Labor in Ergänzung zu dem vorhandenen Gerät - welches mit der ä13C Analytik flüchtiger Verbindungen voll ausgelastet ist - die mehrdimensionale Isotopenanalytik (C, H, N, O) eröffnen. Primär jedoch soll das Delta V plus - IRMS mit einem Flüssigchromatographen (HPLC) über ein spezielles Interface (LC-Isolink) gekoppelt werden. Damit wird das ganze Polaritätsspektrum organischer Einzelsubstanzen einer online-Isotopenanalyse zugänglich. Insbesondere die Möglichkeit der online-Isotopenanalyse von polaren Analyten eröffnet ganz neue Möglichkeiten in den Bereichen Umweltforensik und Umweltchemie, da damit auch nicht GC-gängige Analyten erfasst werden können, was bisher nicht oder nur nach (für Isotopenmethoden oft problematischer) aufwändiger Derivatisierung möglich war.
Das geplante IWRM-Forschungsprojekt 'Dong Nai River Basin' Phase II in Vietnam ist ein Joint-Venture Projekt mehrer Partner aus Deutschland die, in enger Kooperation mit Partnern in Vietnam, das Prinzip IWRM im Projektgebiet 'Dong Nai River Basin' in Vietnam in allen seinen Aspekten bearbeiten. Das Dong Nai Flusseinzugsgebiet liegt im Süden des Landes und ist mit einer Fläche von ca. 35.000 km2 eines der drei größten Flusseinzugsgebiete in Vietnam. Im Gegensatz zu den zwei anderen großen Gebieten, den Deltagebieten des Mekong und des Roten Flusses, liegt das Dong Nai Gebiet zum Großteil auf Vietnamesischem Territorium. Aufgrund der schnellen volkswirtschaftlichen Entwicklung im Dong Nai Gebiet wird das Ressourcen-Management immer stärker durch umwelttechnische Probleme beeinträchtigt. Seit dem Jahr 2010 wird unser System bestehend aus GW-Base® und GW-Web® bei dem CWRPI-Hanoi und der HCMC-CWRPI-Division 'Süd-Vietnam' genutzt. In 15 ausgewählten Grund- und Oberflächenwasser Messstellen wurden Multiparameter Datenlogger installiert und in Betrieb genommen. Alle Messpunkte wurden im Bezug auf Erreichbarkeit, Sicherheit, sowie GPRS-Netzabdeckung ausgewählt. Da dieses Pilotprojekt Teil einer Machbarkeitsstudie für diese Art von Messstellen in Vietnam ist, standen hydrologische Aspekte für die Wahl der Messpunktstandorte nicht im Vordergrund. Um die Nachhaltigkeit dieses Monitoringsystems zu gewährleisten wurde ansässiges Personal im Umgang mit Hard- und Software geschult.
Die Olympischen Disziplinen im Rudern und Schwimmen wurden im Shunyi Water Park im Nordosten Pekings ausgetragen. Die extra dafür angelegten künstlichen Seen werden zum Teil mit Grundwasser aus Brunnen im Umland des Parks versorgt. In Zusammenarbeit mit unserem chinesischen Kooperationspartner BNEAT Co. Ltd. wurde ribeka beauftragt ein Grundwasser Monitoring System für das Umland des Shunyi Water Park zu entwerfen und installieren. Zahlreiche Multi-Parameter Datenlogger wurden in den Brunnen zur Überwachung der Grundwasserqualität und der zeitlichen Entwicklung des Grundwasserstandes installiert. Die Datenlogger wurden mit der neuesten Generation von GPRS Datenübertragungsmodulen ausgerüstet. Das Grundwassermonitoring kann somit in Echtzeit durchgeführt werden, die Daten sind direkt in der Grundwasser Monitoring Software GW-Base® verfügbar. Der technische Support erfolgt über unseren chinesischen Kooperationspartner als auch durch regelmäßige Besuche von ribeka Personal in Peking.
Der Frankfurt International Airport ist der größte deutsche Flughafen und eines der weltweit bedeutendsten Luftfahrtdrehkreuze. Auf einer Fläche von ca. 200 ha (20 km2) haben sich hier die unterschiedlichsten Firmen angesiedelt. Die Fraport AG, der Betreiber des Flughafens, ist verpflichtet nachzuweisen und sicherzustellen, dass der Flughafen, sowie alle auf dem Gelände stattfindenden Aktivitäten wie beispielsweise Betankung und Enteisung der Flugzeuge, das Grundwasser der Region nicht negativ beeinflussen. Um dieser Verpflichtung nachzukommen werden auf dem Flughafengelände sowohl regelmäßig Grundwasserproben entnommen und analysiert, als auch die Daten der auf dem Gelände installierten Multiparameter-Logger ausgewertet. Die von verschiedenen beteiligten Firmen (Labore, Ingenieurbüros, Flughafenpersonal) gesammelten Daten werden online in GW-Base importiert. Die für die Überwachung zuständigen Behörden als auch der örtliche Wasserversorger haben, um eine schnelle Reaktion bei eventuellen Verunreinigungen zu gewährleisten, mit GW-Base direkten online Datenzugriff.
Der Straßenverkehr kann auf unterschiedlichen Ebenen untersucht werden. Die im folgenden beschriebenen Forschungsvorhaben betrachten das System Straßenverkehr aus einer mikroskopischen Sicht, also die der einzelnen Verkehrsteilnehmer und ihrer Fahrzeuge. Ein Schwerpunkt liegt in der Unterstützung der Koordination von Mobilität im individuellen Personenverkehr, da sich hier häufig eine geringe Effizienz der eingesetzten Ressourcen. Dies ist bspw. am durchschnittlichen Besetzungsgrad von Pkw im Berufsverkehr zu beobachten. Hier liegt also ein erhebliches Potenzial für den Einsatz von rechnerbasierten Vermittlungs- und Optimierungsverfahren vor. Dazu wird ein Modell der Mobilität im individuellen Personenverkehr als ganzzahliges lineares Programm erstellt, das sich als Grundlage für die Anwendung von Optimierungsverfahren eignet. Ziele der Optimierung sind global betrachtet die Steigerung der Effizienz, ausgedrückt etwa durch die Reduzierung der gefahrenen Kilometer, und individuell gesehen die Erfüllung des eigenen Mobilitätswunsches. Als Verfahren werden zum einen exakte Optimierungsmethoden, hier speziell Branch-und-Cut-Verfahren mit Spalten-Erzeugung, zum anderen praktisch einsetzbare, heuristische Online-Algorithmen verwendet. Dieser duale Ansatz erlaubt die Bewertung der entwickelten Heuristiken. Um das Vermittlungssystem auch praktisch einsetzen zu können, entsteht derzeit eine Internet-basierte Benutzungsoberfläche. Ein anderer Schwerpunkt liegt auf der simulativen Untersuchung von Straßenverkehr mittels individuenorientierter Modelle. Zur Erstellung derartiger Simulationsmodelle entsteht derzeit ein Framework, das die elementaren Modellbestandteile abstrakt enthält und für spezielle Fragestellungen weiterentwickelt und mit einer graphischen Benutzungsoberfläche versehen wird.
Ethylen spielt eine bedeutsame Rolle in Bildungs- und Abbauprozessen troposphärischen Ozons. Zudem kommt Ethylen in der Wechselwirkung zwischen Biosphäre und Atmosphäre eine besondere Bedeutung zu. So kann es durch Bildung von Ozon indirekt zu einer Schädigung von pflanzen führen, andererseits wird unter Stressbedingungen, z.B. unter erhöhten ambienten Ozonkonzentrationen, Ethylen von Pflanzen abgegeben. Ethylen wird jedoch auch von anthropogenen Quellen emittiert. Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung des biogenen und anthropogenen Anteils der Ethylenemission und -immission in einem unter Ozonstress stehendem Waldgebiet. Das Vorhaben wird im besonderen auf die Ethylenemission von Buchen eingehen. Mittels gaschromatographischer Online-Messung von Ethylen, Isopren sowie Acetylen sollen die Emissions- und Immissionsgänge im Tagesverlauf sowie während einer Vegetationsperiode erfasst werden. Isopren wird nur durch biogene Prozesse emittiert. Für Acetylen sind keine biogenen Quellen bekannt. Somit ist über die gleichzeitige Messung von Acetylen und Isopren eine Diskriminierung des biogenen Anteils der Ethylenemissionen und -immissionen möglich. Als weitere Absicherung des biogenen Ethylenanteils soll die in der Ethylenbiosynthese wichtige Ethylenvorstufe 1-Aminocyclopropan1-Carboxylsäure berücksichtigt werden.
In der Prozessindustrie sind die Anforderungen an die Verfahren wie preiswertes Design und umweltschonenden Betrieb vielseitig, und teilweise auch gegenläufig. Hierdurch steigt der Bedarf an flexibleren Produktionsanlagen, um den steigenden Anforderungen bezüglich der schnell wechselnden Marktanforderungen und der Umweltverträglichkeit gerecht zu werden. Ressourcenschonung und Reduzierung der Umweltbelastung sind Ziele, die die gängigen Verfahren aufgrund der sich ändernden Umweltauflagen (Reinheit der Gasemission) an die Grenzen der Wirtschaftlichkeit bringen. Die Reaktivabsorption und die anschließende Desorption stellt durch die Kombination von Stofftrennung und chemischer Reaktion in Mehrkomponentensystemen ein sehr komplexes Verfahren mit einem hohen Optimierungspotential dar. Dies gilt insbesondere für die im Rahmen des Forschungsprojektes zu untersuchende Ammoniak-Schwefelwasserstoff-Kreislaufwäsche zur Reinigung von Kokereiabgasen. Bei diesem industriell relevanten und hier exemplarisch ausgewählten Prozess basiert der konventionelle Betrieb integrierter Kolonnensysteme auf der vorherigen Auslegung für einen konstanten Betriebspunkt. In der Realität ändern sich jedoch die Randbedingungen, so dass die Prozesse am vorgegebenen Betriebspunkt nicht optimal betrieben werden können. Hier liegt die besondere wissenschaftliche Herausforderung bezüglich der Online-Optimierung, die Umweltrestriktionen sowie alle Produktanforderungen unter den gegebenen Anlagenbegrenzungen und den sich ändernden Echtzeit-Randbedingungen zur Minimierung der Betriebskosten gleichzeitig einzuhalten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine Methodik zur Online Optimierung entwickelt und an einer realen Anlage (AS-Kreislaufwäsche) im Pilotmaßstab erprobt und bewertet. Als Ergebnis ist ein effizientes robustes Online-Optimierungssystem zur Ermittlung optimaler Prozessführungsstrategien für dynamische nichtlineare große Systeme unter Echtzeit-Randbedingungen zu erwarten. Die zu entwickelnde Methodik der Online-Optimierung ist allgemeingültig und soll für die Optimierung anderer Prozesse übertragbar sein.
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