Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), NAWDEX - North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut.The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment (NAWDEX) aims to provide the foundation for future improvements in the prediction of high impact weather events over Europe. The concept for the field experiment emerged from the WMO THORPEX program and contributes to the World Weather Research Program WWRP in general and to the High Impact Weather (HIWeather) project in particular. An international consortium from the US, UK, France, Switzerland and Germany has applied for funding of a multi-aircraft campaign supported by enhanced surface observations, over the North Atlantic and European region. The importance of accurate weather predictions to society is increasing due to increasing vulnerability to high impact weather events, and increasing economic impacts of weather, for example in renewable energy. At the same time numerical weather prediction has undergone a revolution in recent years, with the widespread use of ensemble predictions that attempt to represent forecast uncertainty. This represents a new scientific challenge because error growth and uncertainty are largest in regions influenced by latent heat release or other diabatic processes. These regions are characterized by small-scale structures that are poorly represented by the operational observing system, but are accessible to modern airborne remote-sensing instruments. HALO will play a central role in NAWDEX due to the unique capabilities provided by its long range and advanced instrumentation. With coordinated flights over a period of days, it will be possible to sample the moist inflow of subtropical air into a cyclone, the ascent and outflow of the warm conveyor belt, and the dynamic and thermodynamic properties of the downstream ridge. NAWDEX will use the proven instrument payload from the NARVAL campaign which combines water vapor lidar and cloud radar, supplemented by dropsondes, to allow these regions to be measured with unprecedented detail and precision. HALO operations will be supported by the DLR Falcon aircraft that will be instrumented with wind lidar systems, providing synergetic measurements of dynamical structures. These measurements will allow the first closely targeted evaluation of the quality of the operational observing and analysis systems in these crucial regions for forecast error growth. They will provide detailed knowledge of the physical processes acting in these regions and especially of the mechanisms responsible for rapid error growth in mid-latitude weather systems. This will provide the foundation for a better representation of uncertainty in numerical weather predictions systems, and better (probabilistic) forecasts.
Das Projekt "ClimXtreme II - Modul B 'Statistics', Anwendung und Erweiterung des in ClimXtreme I entwickelten präoperativen Attributionssystems für Wetter- und Klimaextreme mit Fokus auf Deutschland (AXE-G)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst (DWD) - Regionales Klimabüro Potsdam.
Das Projekt "Turbomaschinen für Hydrogen Technologien, Teil-vorhaben: 1.4a, 3.4, 4.3b, 4.6a, 4.7a und 4.9 komplexe Simulationsverfahren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: MTU Aero Engines AG.Um die Ziele des 7. Energieforschungsprogramms effizient und schnell realisieren zu können, sollen im AG Turbo Verbundprojekt Turbomaschinen für Hydrogen-Technologien (TurboHyTec) nachfolgende technologische Fragestellungen untersucht werden: Wasserstoffanwendungen sind von zentraler Bedeutung, sowohl bei der Ausweitung von Energie-Speicherkapazitäten, als auch bei der Rückverstromung (mittels Gasturbine oder Brennstoffzelle). Eine zukünftige Optimierung von Radialverdichter mit Volute zur Luftversorgung von Brennstoffzellen soll mittels aerodynamischer Simulation mit verbesserter Druckverlustbestimmung erfolgen (AP 1.4). Für eine stabile Stromversorgung sind Flexibilisierung im Betrieb von Kraftwerken und damit von deren Turbomaschinen von zentraler Bedeutung. Durch neu entwickelte effiziente SAS- und Thermal-Analysen für Verdichter sollen dann bei zukünftigen Verdichterauslegungen Stabilität und Wirkungsgrad erhöht werden (AP 3.4). Digitalisierung ist von zentraler Bedeutung über den gesamten Produktlebenszyklus einer Turbomaschine. Für weitere Effizienzsteigerungen und Flexibilisierungen im Betrieb sind disziplinübergreifende Auslegungsmethoden und Simulationen Voraussetzung, wie in AP4.3 Auslegungsmethoden zur Scheibenauslegung Turbine, basierend auf probabilistischen Methoden mit dem Einsatz mathematischer Ersatzmodelle und künstlicher Intelligenz (KI), in AP4.6 die Bereitstellung eines validierten Prozesses für skalenauflösende Kaskadensimulationen mit dem Fokus auf der Netz-generierung für diese Simulationen, in AP4.7 die Entwicklung einer Vorgehensweise zur simultanen nichtlineardynamischen Optimierung der Dämpfungswirkung durch die Außendeckbänder und Unterplattformdämpfer von Niederdruckturbinenlaufstufen unter Berücksichtigung von Energietransfer und in AP4.9 die Erstellung eines ergonomischen Gesamtprozesses für probabilistische Bewertungen, beginnend bei der Datenvorbereitung bis zur statistischen Nachbereitung der Ergebnisse.
Das Projekt "Probabilistische Baugrundmodellierung für Planung und Entwicklung von Offshore-Windparks, Teilvorhaben: Daten und Modelle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Standort Bremerhaven.Fraunhofer IWES steht mit seinen F&E-Aktivitäten für eine Beschleunigung des Ausbaus der Windenergie auf See. Das betrifft die Untergrunderkundung ebenso wie die Aufbereitung & Bereitstellung von Baugrundparametern für das technische Design von Offshore-Gründungsstrukturen. IWES hat im Anschluss an die Entwicklung seismischer Erkundungsmethoden einen Workflow für die integrierte Interpretation der geophysikalischen & geotechnischen Daten entwickelt, und A. um Bodenprofile relevanter Parameter an Lokationen ohne direkte Baugrundaufschlüsse zu erzeugen (synthetische CPT). Der Bedarf an innovativen Lösungen im Bereich der Baugrundmodellierung besteht, wie letzte Ausschreibungen von Behörden wie RVO (= Rijksdienst voor Ondernemend Nederland) & d. BSH zeigen. Statistische Analysen sind gefordert, um eine reguläre Nutzung synthetischer Baugrundprofile durch Einsatz zertifizierten Analysewerkzeugs zu ermöglichen. IWES & GuD stellen sich der Herausforderung, anknüpfend an existierende geostatistische Methoden, ein probabilistisches Baugrundmodell zu entwickeln. Dadurch wird eine Quantifizierung aller mit der Beschreibung des Baugrundes assoziieren Unsicherheiten (z.B. Heterogenität des Baugrundes, Messunsicherheiten usw.) erreicht, so dass im Ergebnis an jedem Modellpunkt bemessungsrelevanten Baugrundparameter 'mit Sicherheiten behaftet' abgeleitet werden können. Dazu sind sämtliche input-Größen in das Modell mit Streuungen zu integrieren. Das umfasst geophysikalische & geotechnische Mess- & Versuchsergebnisse sowie Modellunsicherheiten in interpolierten Bereichen. Eine umfassende statistische Analyse aller seismischen & geotechnische Informationen soll es ermöglichen, laterale Änderungen der relevanten geotechnischen Parameter zu quantifizieren. Geplant ist ein dreijähriges Forschungsprojekt durch Fraunhofer IWES & GuD Geotechnik und Dynamik Consult GmbH, mit begleitender Industrie-Arbeitskreis (EnBW, G-tec S.A., Ocean Floor Geophysics, Niedersachsenwasser, BSH und BAW)
Das Projekt "Probabilistische Baugrundmodellierung für Planung und Entwicklung von Offshore-Windparks" wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Standort Bremerhaven.Fraunhofer IWES steht mit seinen F&E-Aktivitäten für eine Beschleunigung des Ausbaus der Windenergie auf See. Das betrifft die Untergrunderkundung ebenso wie die Aufbereitung & Bereitstellung von Baugrundparametern für das technische Design von Offshore-Gründungsstrukturen. IWES hat im Anschluss an die Entwicklung seismischer Erkundungsmethoden einen Workflow für die integrierte Interpretation der geophysikalischen & geotechnischen Daten entwickelt, und A. um Bodenprofile relevanter Parameter an Lokationen ohne direkte Baugrundaufschlüsse zu erzeugen (synthetische CPT). Der Bedarf an innovativen Lösungen im Bereich der Baugrundmodellierung besteht, wie letzte Ausschreibungen von Behörden wie RVO (= Rijksdienst voor Ondernemend Nederland) & d. BSH zeigen. Statistische Analysen sind gefordert, um eine reguläre Nutzung synthetischer Baugrundprofile durch Einsatz zertifizierten Analysewerkzeugs zu ermöglichen. IWES & GuD stellen sich der Herausforderung, anknüpfend an existierende geostatistische Methoden, ein probabilistisches Baugrundmodell zu entwickeln. Dadurch wird eine Quantifizierung aller mit der Beschreibung des Baugrundes assoziieren Unsicherheiten (z.B. Heterogenität des Baugrundes, Messunsicherheiten usw.) erreicht, so dass im Ergebnis an jedem Modellpunkt bemessungsrelevanten Baugrundparameter 'mit Sicherheiten behaftet' abgeleitet werden können. Dazu sind sämtliche input-Größen in das Modell mit Streuungen zu integrieren. Das umfasst geophysikalische & geotechnische Mess- & Versuchsergebnisse sowie Modellunsicherheiten in interpolierten Bereichen. Eine umfassende statistische Analyse aller seismischen & geotechnische Informationen soll es ermöglichen, laterale Änderungen der relevanten geotechnischen Parameter zu quantifizieren. Geplant ist ein dreijähriges Forschungsprojekt durch Fraunhofer IWES & GuD Geotechnik und Dynamik Consult GmbH, mit begleitender Industrie-Arbeitskreis (EnBW, G-tec S.A., Ocean Floor Geophysics, Niedersachsenwasser, BSH und BAW)
Das Projekt "Ressortforschungsplan 2023, Systematische Aufbereitung der weltweiten Betriebserfahrung mit gemeinsam verursachten Ausfällen (GVA) im Rahmen der internationalen Expertengruppe ICDE (Internationales GVA-Datenaustauschprojekt der OECD/NEA)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit , Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BMU,BASE). Es wird/wurde ausgeführt durch: Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1889: Regional Sea Level Change and Society (SeaLevel), Teilproject: DICES - Handeln im Wandel in SIDS: gesellschaftlicher Umgang und politische Rahmung der Anpassung an einen Meeresspiegelanstieg in kleinen Inselstaaten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Institut für Geographie.Das Projekt DICES analysiert und entwickelt für kleine Inselstaaten (SIDS) Optionen der lokalen Implementierung von Küstenschutzstrategien als notwendige Anpassungsmaßnahmen im Zuge des projektierten Meeresspiegelanstiegs in ihrer ganzen gesellschaftlichen Breite. In Kooperation zwischen Küsteningenieuren, Umweltökonomen und Integrativen Geographen werden kommunales Handeln (societal action) in seiner kulturellen Rahmung untersucht, potentiell einsetzbare 'low-regret'- Strategien im Küstenschutz ermittelt und die Bereitschaft des bürgerlichen Engagements vor Ort an ausgewählten Fallstudien analysiert. Formelle und informelle Institutionen spielen bei der aktiven Umsetzung von Anpassungsmaßnahmen eine genauso wichtige Rolle wie die Bereitschaft der betroffenen Küstengemeinden, sich an alternativen, lokalen Konzepten und darauf fußenden möglichen infrastrukturellen Vorkehrungen zum Küstenschutz zu beteiligen. Daher wird ein besonderer Fokus auf den gesellschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen (political reaction) liegen, unter denen Klimaanpassungsmaßnahmen überhaupt wahrgenommen und ergriffen werden können. Das Projekt verbindet auf methodischer und auf inhaltlicher Ebene die aktuelle Diskussion über einen klimawandelbedingten bzw. relativen Anstieg des Meeresspiegels und seine Auswirkungen auf lokaler Ebene mit der Diskussion über Handeln vor Ort als lokale Anpassungsstrategie an global bedingte Veränderungsprozesse. Im Rahmen der Untersuchung von zwei unterschiedlichen kleinen Inselstaaten werden existierende Governance-Strukturen analysiert und mit potentiellen, auf Basis probabilistischer Ansätze entwickelten Handlungsoptionen abgeglichen. Die Fallstudie Malediven wird dabei stellvertretend für einen eher top-down induzierten Governance-Ansatz untersucht, während Papua-Neuguinea mit seiner spezifischen politischen und gesellschaftlichen Organisation für den entgegen gesetzten, vornehmlichen bottom-up Ansatz des bürgerlichen Engagements steht. Die eingesetzte methodische Bandbreite reicht von Haushaltsbefragungen, Choice- und Feldexperimenten über numerische Modellierungen bis hin zu Fokusgruppen-Diskussionen mit Schlüsselpersonen (policy entrepreneurs) des Küstenschutzes. Die unterschiedlichen methodischen Instrumentarien werden integrativ entwickelt und weitgehend parallel in beiden Fallstudien eingesetzt. In der Synthesephase des Projektes werden die Ergebnisse auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede hin untersucht und die interdisziplinäre Verschränkung des eingesetzten Methodenkanons kritisch evaluiert. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur fallstudienorientierten Analyse von Hemmnissen und Potentialen zum Umgang mit dem Meeresspiegelanstieg als eine Art lokale Bewältigungsstrategie. Die gewonnenen Ergebnisse werden auf ihre Übertragbarkeit hin überprüft und für die internationale SIDS Diskussion fruchtbar gemacht.
Das Projekt "Optimierung des Ressourceneinsatzes bei Schweißkonstruktionen durch die automatisierte in-line Lebensdauerbewertung auf Basis von 3D-Scans, Teilvorhaben: Optimierung der Lebensdauerbewertung von systematisch erfassten Schweißnahtgeometrien mit bruchmechanischen Methoden" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Jörss-Blunck-Ordemann GmbH.Manuelles oder automatisiertes Schweißen ist in der metallverarbeitenden Industrie das maßgebende Fertigungsverfahren. Aufgrund ihrer geringeren Ermüdungsfestigkeit und Lebensdauer im Vergleich zum Grundwerkstoff stellen Schweißverbindungen immer strukturelle Schwachpunkte dar. Die Blechdicken in zyklisch beanspruchten Bauteilen werden über den geringen Ermüdungswiderstand der Schweißverbindung vorgegeben. Aus Untersuchungen ist bekannt, dass die lokale Nahtgeometrie in hohem Maße für die Ermüdungsfestigkeit der Verbindung relevant ist und Risse von einzelnen Schwachstellen mit hoher Kerbwirkung initiieren. Die Identifizierung von geometrischen Schwachstellen mit hoher Kerbwirkung ermöglicht zudem die gezielte Nacharbeit. Ziel des Projekts ist der Aufbau eines Konzeptes für ein automatisierbares und anwenderunabhängiges Verfahren zur in-line (oder nachfolgenden) Inspektion und individuellen Lebensdauerbewertung von Schweißverbindungen auf Basis von 3D-Scans. Besonderes Augenmerk wird auf die Erarbeitung einer technischen Lösung zur Erstellung von 3D-Scans und deren Auswertung an Schweißverbindungen aus Baustahl (S355) durch Metallaktivgasschweißen (MAG) gelegt. JBO beteiligt sich an dem Vorhaben mit seinen Kompetenzen im Bereich Bruchmechanik, Erfahrungen mit Stahlstrukturen im Offshore-Windbereich und der Bereitstellung eines Messgeräts zur Erfassung der Rissausbreitung während der Ermüdungsversuche. In Anlehnung an die Ergebnisse der in-line sowie der probabilistischen Lebensdaueranalyse und basierend auf der Datenbasis werden zahlreiche FE-Untersuchungen zwecks Entwicklung einer ingenieurmäßigen Methode für gängige Anwendungsfälle zur Berücksichtigung von unterschiedlichen Merkmalen der Schweißnahtoberfläche sowie der sich ergebenden Ermüdungsfestigkeit unternommen. Die Ergebnisse der FE-Untersuchungen werden mit zahlreichen Potentialsondenmessungen des Rissfortschritts verifiziert sowie im Anschluss auch auf die Geometrien von Realstrukturen überführt.
Das Projekt "BSCALE: Downscaling von Niederschlag: Entwicklung, Kalibrierung und Validierung eines Bayes'schen probabilisitischen Ansatzes." wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Siegen, Forschungsinstitut Wasser und Umwelt, Lehrstuhl Wasserwirtschaft.Downscaling von Atmosphärenmodellausgaben, insbesondere von Niederschlagsdaten, ist erforderlich um Variablen von der niedrigaufgelösten Skala des Modells zur Punktskala des Standortes hin zu transformieren, auf der die entsprechenden Variablen für praktische Anwendungen genutzt werden. Dazu gehören unter anderem, das Füllen von Datenlücken, hydrologische oder glaziologische Anwendungen, Klimaprognosen, Anwendungen in der Bewässerung oder Vorhersagen für Energieversorger. Statistisches Downscaling besteht darin, stochastische Beziehungen zwischen Beobachtungen oder Modellausgaben auf großer Skala, die als Prädiktoren dienen, und die an einem Standort zu schätzende Größe, dem Prädiktand, herzustellen. Die dazu angewandten Beziehungen sind häufig lineare Regressionen, es kommen aber auch nicht-lineare Transformationen, wie nicht-lineare Regressionen oder das Quantile-Matching zur Anwendung. In besagten Fällen wird ein stationärer, homoskedastischer Zusammenhang zwischen stochastischen Variablen angenommen, die zwar den bedingten Erwartungswert, aber nicht die Ränder der Verteilung, welche die meteorologischen Extreme abbilden, adäquat transformieren. Im vorliegendem Antrag wird ein probabilistischer Prozessor für das Downscaling von Niederschlagsdaten als Ansatz vorgeschlagen, der als bedingter Bayesscher Prozessor implementiert wird und die nicht-lineare Umformungen zwischen Prädiktoren von der Meso-Skala hin zur Skala eines Standortes unterstützt. In diesem Zusammenhang werden stochastische Zusammenhänge zwischen Prädiktoren und Prädiktanden im Gaußschen Raum modelliert. Die Methode ermöglicht es, mehrere Indikatoren innerhalb eines räumlichen Fensters von Modellzellen gleichzeitig zu verwenden, und kann auf die Anwendung von Prädiktoren, die von mehreren unterschiedlichen Vorhersagemodellen stammen, ausgeweitet werden. Durch die Anwendung multivariater abgeschnittener Normalverteilungen können auch heteroskedastische Beziehungen von stochastischen Variablen abgebildet, analytisch nach den Prädiktoren marginalisiert und anschließend in den Herkunftsraum zurücktransformiert werden. Das Downscaling der Schätzung des Prädikanten von der Skala der Modellzelle auf den Standort erfolgt anschließend mit Hilfe eines nicht-Markovschen, nicht-stationären stochastischen Wettergenerators. Sowohl der Bayessche Prozessor als auch der stochastische Wettergenerator müssen über ein ausreichend weites Zeitfenster anhand von Beobachtungsreihen und Simulationsergebnissen geeicht und validiert werden.
Das Projekt "Forschungsgruppe (FOR) 2589: Zeitnahe Niederschlagsschätzung und -vorhersage; Near-Realtime Quantitative Precipitation Estimation and Prediction (RealPEP), Evaluierung von Verbesserungen in QPE und QPN in einem Echtzeit-vorhersagesystem für Abfluss und Überflutungen mit Datenassimilatio" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre.Echtzeitvorhersagen von Abfluss und Überflutungen stellen eine große Herausforderung dar, auch weil Wettervorhersagen konvektive Starkregenereignisse auf der stündlichen Sub-Kilometerskala noch nicht mit ausreichender Qualität vorhersagen können. Das führt zu unvorhergesehenen Überflutungen und großen Schäden öffentlichen Eigentums und Infrastruktur und potentiell zu Todesopfern. Bekannte Beispiele in der Region des Geoverbundes ABC/J sind die Sturzfluten in Wachtberg am 3. Juli 2010 und am 6. Juni 2016. Das Projekt wird ein neuartiges, probabilistisches Echtzeitvorhersagesystem für Abfluss und Überflutungen in kleinen Einzugsgebieten (kleiner als 500 km2) entwickeln. Das Projekt konzentriert sich auf die Einzugsgebiete Wachtberg, Ammer und Bode. Wir werden QPE, QPN und QPF (quantitative Niederschlagsschätzung, Nowcasting und numerische Vorhersage), die Produkte von P1, P2 und P3 in dem Vorhersagesystem verwenden, um die erreichten Verbesserungen in RealPEP zu bewerten. Ein wichtiger Aspekt des Projektes ist die Verwendung verschiedener hydrologischer Modelle (konzeptionell und physikbasiert) für die Flutvorhersage. Wir werden den Mehrwert und die Limitierungen der verschiedenen Modelle (und Datenassimilierungsverfahren) identifizieren. Konzeptionelle Modelle profitieren hauptsächlich von der Optimierung/Kalibrierung des Abflusses und der Möglichkeit schnell, große Ensemble berechnen zu können; physikbasierte Modelle dagegen haben den Vorteil verschiedenartige Beobachtungsdaten verarbeiten zu können und Prozesse besser abzubilden, wodurch eine einfachere Übertragbarkeit auf andere Einzugsgebiete ohne Kalibration möglich ist. Schlussendlich werden wir untersuchen ob die verschiedenen Ansätze sich ergänzende Information zu Echtzeitvorhersage von Überflutungen liefern können.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 415 |
| Land | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 391 |
| Text | 19 |
| unbekannt | 9 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 21 |
| offen | 398 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 374 |
| Englisch | 83 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 10 |
| Keine | 230 |
| Webseite | 179 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 245 |
| Lebewesen & Lebensräume | 253 |
| Luft | 250 |
| Mensch & Umwelt | 419 |
| Wasser | 216 |
| Weitere | 405 |