Neuere Forschungsergebnisse legen nahe, dass Ozon in der mittleren Atmosphäre (10 bis 90 km) von der oberen Atmosphäre beeinflusst werden kann, durch Absinken von NOx (N, NO, NO2) aus Quellregionen in der unteren Thermosphäre (90 bis 120 km) im polaren Winter. Da Ozon eine der wesentlichen strahlungsaktiven Substanzen in der mittleren Atmosphäre ist, können Änderungen im Ozonbudget Temperaturen und Zirkulation der Atmosphäre bis zum Erdboden herunter beeinflussen. Da die Stärke dieser thermosphärischen Einträge mit der geomagnetischen Aktivität variiert, stellen diese winterlichen NOx-Zunahmen einen möglichen Mechanismus der Sonne-Klimakopplung dar. Derzeit sind gängige Chemie-Klimamodelle aber nicht in der Lage, die Quellregion des NOx in der unteren Thermosphäre und den Transport in die mittlere Atmosphäre im polaren Winter realistisch zu simulieren. Um diese Kopplung von der oberen Atmosphäre in die mittlere und untere Atmosphäre in den Modellen realistisch darzustellen, ist eine gute Darstellung der primären Prozesse notwendig: Änderungen der chemischen Zusammensetzung durch präzipitierende Elektronen aus der Aurora, Joule-Heizen, und das daraus folgende Kühlen im infraroten Spektralbereich sowie die Anregung von Schwerewellen. Da in der unteren Thermosphäre angeregte Schwerewellen sich nach oben ausbreiten, kann der letztgenannte Prozess auch einen Einfluss auf die Umgebung von Satelliten in niedrigen Orbits haben. In dem hier vorgeschlagenen Projekt werden wir das gekoppelte Chemie-Klimamodell xEMAC verwenden, welches in seiner derzeitigen Konfiguration bis in die untere Thermosphäre (170 km) reicht, um den Einfluss der verschiedenen mit geomagnetischer Aktivität verbundenen Prozesse auf den Zustand der unteren Thermosphäre, und deren Darstellung in Chemie-Klimamodellen, zu untersuchen. Dazu wollen wir in Zusammenarbeit mit unserem Kooperationspartner an der Jacobs-Universität Bremen die zeitliche und räumliche Variation von Joule-Heizen und Teilchenniederschlag im Modell durch Beobachtungen des Swarm-Instrumentes vorgeben. Sowohl geomagnetisch ruhige als auch sehr aktive Zeiten sollen untersucht werden. Das Modell wird im Rahmen dieses Projektes weiter nach oben erweitert werden, um voraussichtlich in der zweiten Phase des SPPs auch den Einfluss auf die Umgebung von Satelliten zu untersuchen. Der modellierte Einfluss von geomagnetischer Aktivität soll durch adäquate Beobachtungen validiert werden, und Modellergebnisse werden analysiert, um den Einfluss von Joule-Heizen und Teilchenniederschlag auf die chemische Zusammensetzung, Temperatur, und Zirkulation der unteren Thermosphäre sowie deren Kopplung einerseits in die untere und mittlere Atmosphäre, andererseits in die obere Atmosphäre, zu untersuchen. Ziel dieses Projektes ist es, das Verständnis von Sonne-Klimakopplung und die Darstellung der beteiligten Prozesse in Chemie-Klimamodellen zu verbessern, sowie geomagnetische Einflüsse auf die Umgebung von Satelliten zu untersuchen.
In der Karte „Potenzielle Standorteignung für Erdwärmekollektoren (Einbautiefe 1,2 - 1,5 m)“ zur Beheizung von Gebäuden sind folgende vier Eignungsklassen ausgewiesen: • gut geeignet, • geeignet, • wenig geeignet, • nicht geeignet (Fels, Festgestein). Die Auswertung basiert auf den Daten von bodenkundlichen Karten, den zugehörigen Beschreibungen der Bodenprofile, den Angaben zum Grundwasserstand sowie der Bewertung von Bodenarten und Festgesteinen. Erdwärmekollektoren nutzen die im Boden gespeicherte Energie aus solarer Einstrahlung und atmosphärischen Einträgen (Niederschlag). Sie werden unterhalb des winterlichen Bodenfrostbereichs eingebaut, bei Flächenkollektoren üblicherweise in einer Tiefe von 1,2-1,5 m. Die beste Energieeffizienz beim Wärmeentzug wird beim Einbau in feuchte, wasserspeichernde, dicht gelagerte, sandreiche Böden erreicht. Trockene, locker gelagerte Böden weisen geringe Entzugsleistungen auf. Beim Auftreten von Festgesteinen mit geringer Verwitterungsmächtigkeit kann der Einbau von Erdwärmekollektoren in der erforderlichen Tiefe schwierig bzw. unwirtschaftlich sein. Erdwärmekollektoren eignen sich sowohl zur Beheizung als auch zur Kühlung von Gebäuden und technischen Bauwerken. Die Daten dienen einer ersten Einschätzung zur potenziellen Standorteignung für Erdwärmekollektoren und ersetzen nicht die konkrete Überprüfung im Rahmen des Anlagenbaus anhand der örtlich angetroffenen Verhältnisse. Weitere Informationen zu rechtlichen und technischen Grundlagen sind im „Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen“ (GeoBerichte 24) und in „Erstellung von Planungsgrundlagen für die Nutzung von Erdwärmekollektoren“ (GeoBerichte 5) zu finden.
Dieses Verbundvorhaben adressiert den wachsenden Bedarf nach einer CO2-neutralen Fertigung insbesondere in den für Deutschland wirtschaftlich wichtigen Sektoren Maschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung und der Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen. Dieses Vorhaben leistet einen erheblichen Beitrag dazu, in dem es den Energiebedarf und die kältemittelinduzierten CO2-Emissionen zur Maschinenkühlung deutlich verringert. Dazu sollen besonders kompakte, leistungsoptimierte Kälteaggregate mit einem CO2-neutralen, natürlichen Kältemittel entwickelt werden und die bauliche und digitale Integration des Kälteaggregats in das Gesamtsystem einer Werkzeugmaschine und deren Fertigungsplanung mit deutlich optimierter vorausschauender Regelung und Wartungsfreundlichkeit umgesetzt werden
Verlegungen von Klimastationen und Änderungen in der Beobachtungstechnik rufen Inhomogenitäten in den Temperaturzeitreihen hervor. Es gibt Hinweise darauf, dass solche Sprünge im Mittel negativ sind und somit einen negativen künstlichen Trend in die Daten einfügen. Darum werden standardmäßig Homogenisierungsverfahren angewendet, die diese künstlichen Anteile des Trends beseitigen sollen. Eine vollständige Korrektur ist allerdings aus prinzipiellen Gründen unmöglich, genau wie bei Regressionsverfahren, durch die auch nur ein bestimmter Anteil der Varianz erklärt werden kann. Vor allem bei niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen (SRV), wenn das Rauschen groß gegenüber der durch die Inhomogenitäten erzeugten Varianz ist, wird die tatsächlich notwendige Trendkorrektur bei weitem nicht erreicht. Niedrige SRV herrschen insbesondere in stationsarmen Gebieten der Welt, wo Vergleichsstationen weit entfernt sind. Bei der Berechnung globaler Mittelwerte erhalten aber gerade solche Stationen ein großes Gewicht, da sie weite Gebiete repräsentieren müssen. Wir nehmen daher an, dass der globale Temperaturtrend, auch wenn er aus homogenisierten Daten berechnet wird, deutlich unterkorrigiert ist. Mithilfe künstlicher Daten werden wir zunächst die beiden hauptsächlich verwendeten Korrekturmethoden untersuchen. Der Zusammenhang zwischen der erreichten und der eigentlich notwendigen Trendkorrektur wird für verschiedene realistische SRV bestimmt. Da auch die vorangegangene Identifizierung der Bruchpositionen eine indirekte Rolle spielen kann, werden insgesamt acht Prototypen gängiger Homogenisierungsverfahren getestet. Diese Information wird schließlich verwendet, um die Temperaturtrends eines realen, weitverbreiteten und bereits homogenisierten Datensatzes zu korrigieren und ihre Genauigkeit abzuschätzen.
Es wurden die Nutzungspotentiale von regenerativer Energie aus oberflächennaher Geothermie für die Heizung und Kühlung von Gebäuden in Verbindung mit Gebäudetemperierungssystemen untersucht. Die Untersuchung hat zum Ziel, die Möglichkeit der oberflächennahen Geothermienutzung über Bodenkollektoren, Erdsonden oder Fundamentspeicher für die Nutzung von Objektgebäuden zu ermitteln. Bei steigenden Kühllasten moderner Bürogebäude und geringen Heizlasten durch wesentliche bauphysikalische Verbesserungen, kann über Temperierungssysteme oder Bauteilaktivierung die Möglichkeit regenerativer Energie aus geothermischen Quellen die notwendige Heizung und Kühlung mit einem Anlagesystem erfolgen.
Der StEP Klima 2.0 widmet sich den räumlichen und stadtplanerischen Ansätzen zum Umgang mit dem Klimawandel. Er beschreibt über ein räumliches Leitbild und vier Handlungsansätze die räumlichen Prioritäten zur Klimaanpassung: für Bestand und Neubau, für Grün- und Freiflächen, für Synergien zwischen Stadtentwicklung und Wasser sowie mit Blick auf Starkregen und Hochwasserschutz. Und er stellt dar, wo und wie die Stadt durch blau-grüne Maßnahmen zu kühlen ist, wo Entlastungs- und Potenzialräume liegen, in denen sich durch Stadtentwicklungsprojekte Synergien für den Wasserhaushalt erschließen lassen.
Mit Hilfe dieser Daten wird die Luftzirkulation und somit die Durchlüftung der Stadteile sichtbar. Wo kann Wind als natürliche Kühlung bei Sommerhitze wirken? Für das menschliche Wohlbefinden in der Stadt spielen neben den thermischen Bedingungen auch die Windgeschwindigkeiten eine entscheidende Rolle (VDI, 2020). Diese haben einen direkten Einfluss auf die PET-Werte. Winde sorgen für eine Durchlüftung der Stadt und tragen somit zur Abkühlung bei. Ein entscheidender Faktor für die Windzirkulation in städtischen Gebieten ist die Bebauung, da Gebäude die freie Strömung der Luft behindern und die Winde ablenken. Während eine gezielte Lenkung von Windströmen die natürliche Belüftung und Kühlung fördern kann, können ungünstige Windverhältnisse die Nutzung öffentlicher Räume beeinträchtigen. Bei höheren Windgeschwindigkeiten dominiert eine vorwiegende Windrichtung aus Südwest (ca. 235°) in Krefeld. Aus diesem Grund wird in der Kartenanwendung die Anströmgeschwindigkeit mit 10 km/h und einer Hauptwindrichtung von 240° abgebildet. Die Auflösung beträgt 20 m.
Gemäß Art. 13 der Industrieemissions-Richtlinie (IE-Richtlinie) findet ein EU-weiter Informationsaustausch (Sevilla-Prozess) über die 'Besten verfügbaren Techniken' (BVT) statt. Die daraus resultierenden BVT-Schlussfolgerungen enthalten verbindliche Anforderungen für die Genehmigung von Industrieanlagen und gleichen somit die Umweltstandards in Europa an. Das Umweltbundesamt entwickelt und vertritt die deutsche Position. Kontinuierlich werden die BVT-Merkblätter weiterentwickelt und nach 8-10 Jahre dauernden Zyklen revidiert. Für das Jahr 2022 sind Arbeiten an BVT-Merkblättern zur Grundstoffindustrie geplant, aber auch die Betrachtung von branchenübergreifenden Fragestellungen wie Energieeffizienz, industrielle Kühlsysteme und Dekarbonisierung. Der hier beschriebene Projektvorschlag soll als Globalvorhaben ein Teilvorhaben zur Grundstoffindustrie und ein Teilvorhaben zu branchenübergreifenden Fragestellungen insbesondere für das BVT-Merkblatt industrielle Kühlsysteme vereinen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 2219 |
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| Kommune | 1 |
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| Zivilgesellschaft | 8 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 15 |
| Förderprogramm | 1925 |
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|---|---|
| geschlossen | 287 |
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| Language | Count |
|---|---|
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|---|---|
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1354 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1183 |
| Luft | 1215 |
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| Weitere | 2342 |