Das Projekt "TIMES-HEAT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion durchgeführt. Das Projekt TIMES-HEAT ist eine Zusammenarbeit zwischen dem IIP und dem Europäischen Institut für Energieforschung im Bereich modellgestützte Energiesystemanalyse des deutschen Energiesystems mit besonderem Fokus auf den Wärmemarkt und Potenzialen für Mikro-KWK im Wohnsektor. Dafür müssen die Wechselwirkungen zwischen dezentraler objektbezogener Wärmeversorgung (Kessel, Klein-BHKW) und zentraler, leitungsgebundener Wärmeversorgung ebenso in Betracht gezogen werden wie die zeitliche und räumliche Verteilung des Wärmebedarfs sowie der Wärmeerzeugung. Dazu wird Deutschland in mehrere Subregionen unterteilt, der Gebäudebestand analysiert, klassifiziert und fortgeschrieben und die Abhängigkeit der Investitionsentscheidung bei Wärmeversorgungssystemen von der vorhandenen internen und externen Infrastruktur untersucht und abgebildet. Technologien an der Schnittstelle von Wärme- und Strommärkten wie KWK und Wärmepumpen haben einen besonderen Stellenwert im Modell. Das Optimierungsmodell wird in der TIMES-Umgebung entwickelt, die vom ETSAP -Konsortium der IEA herausgegeben wird, was beiden Projektpartnern zusätzlich die Möglichkeit bietet, die Kenntnisse im Umgang mit dieser Software zu vertiefen.
Das Projekt "Die Bildung von Methan in marinen Algen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Methan (CH4), das zweitwichtigste anthropogene Treibhausgas nach CO2, ist die häufigste reduzierte organische Verbindung in der Atmosphäre und spielt eine zentrale Rolle in der Atmosphärenchemie. Das globale atmosphärische Methanbudget wird von vielen natürlichen und anthropogenen terrestrischen und aquatischen Quellen bestimmt. Bis vor kurzem wurden alle biologischen Methanquellen der Tätigkeit von Mikroben zugeschrieben, die unter Sauerstoffausschluss (anaerob) beim Abbau von organischem Material CH4 produzieren wie z.B. in Feuchtgebieten, im Verdauungstrakt von Termiten und bei Wiederkäuern, und beim Abbau menschlicher und landwirtschaftliche Abfälle. Allerdings zeigen neuere Studien, dass die terrestrische Vegetation, Pilze und Säugetiere auch CH4 produzieren, und das ohne die Hilfe von Mikroben (Archaeen) und unter aeroben Bedingungen. Die Ozeane werden als Quellen von atmosphärischen CH4 betrachtet, obwohl der Betrag der Gesamtnettoemissionen sehr unsicher ist und die Quellen bisher nur unzureichend beschrieben sind. Um die Quelle des CH4 in den sauerstoffreichen oberen Wasserschichten zu erklären, wurde bisher meist vorgeschlagen, dass die CH4-Bildung in anoxischen Mikroumgebungen abläuft. In der Vergangenheit wurden aber auch schon andere Quellen genannt, wie die direkte in-situ-Bildung von CH4 in Algen. Allerdings steht ein direkter Nachweis einer CH4-Bildung aus Algen in Laborexperimenten mit axenischen Algenkulturen bisher noch aus, weshalb die direkte CH4-Bildung in Algen bisher nicht als ernsthafte Erklärung für die erhöhten Methankonzentrationen in den oberen Wasserschichten herangezogen wurde. Das Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist der Nachweis (proof of principle) und die Quantifizierung der CH4-Bildung durch verschiedene Arten von Meeresalgen wie Kalkalgen (z.B. Emiliania huxleyi). Potentielle Vorläufersubstanzen, wie z. B. Methyl Sulfide und Methyl Sulfoxide, die im Metabolismus der Algen eine wichtige Rolle spielen, sollen mittels stabiler Isotopen-Techniken identifiziert werden. Verschiedene Umweltfaktoren wie z.B. Temperatur, Sauerstoffgehalt und Nährstoffverfügbarkeit werden im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Methanbildung in marinen Algen untersucht. Zusätzlich werden verschiedene mikrobiologische Tests durchgeführt um die Beteiligung von Archaeen an der CH4-Bildung zu ermitteln (ein- oder auszuschließen). Ein interdisziplinärer biogeochemischer Ansatz (u.a. Kooperation mit mehreren Forschungsinstitutionen) ist erforderlich um die Ziele des Projekts zu realisieren. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen unser Verständnis bezüglich des biogeochemischen Kreislaufs von CH4 in den Meeren zu verbessern und einen besseren Ansatz zur Lösung des so genannten 'ozeanisches Methan Paradox' zu liefern.
Das Projekt "Sub project: Marine Isotope Stage 11 in the eastern Mediterranean Sea: Nearest analog to the present day?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Marine isotopic Stage 11 (MIS11), some 400,000 years ago, provides the closest analog to the Holocene in terms of the configuration of the Earth s orbit around the Sun and the resulting strength and variability of solar insolation. Understanding the climate of MIS11 will thus aid in assessment of human impact on global climate and of the future of the present warm period. The Mediterranean acts as an amplifier of climate signals, responding to forcing from both the North, via the North Atlantic Oscillation and from the South, through shifts of the Intertropical Convergence Zone. This unique potential of the region to record different facets of MIS11 climate has never been explored. In this project, we will generate the first high-resolution multi-proxy records from eastern Mediterranean OOP cores, reconstructing the hydrography, climate and ecosystems of the region across the MIS11. We specifically aim to study the pattern of climate fluctuation during MIS11 as an analog of what might have been expected during the Holocene (MIS1) without human overprint. We will also determine when and how this Holocene-like interglacial ended and whether the plunge into a new ice age could have been predicted from precursor signals or events. Our results will help in evaluating scenarios of future climate change in this densely populated region, with obvious benefits to society in Mediterranean countries.
Das Projekt "Sub project: Major and trace elements of the saline fluids at the Outokumpu deep drilling site - the role of the hydrolysis of rocks and of fluid inclusions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie, Institut für Mineralogie und Lagerstättenlehre durchgeführt. Deep saline fluids are a common feature of cratons. One aim of the new, already completed Finnish research borehole at Outokumpu, which is an approved project of the International Continental Drilling Program, is the understanding of sources, flow dynamics, chemical composition and evolution, and the biosphere of deep, saline fluids of the Scandinavian shield. This proposed project consists of a work package, which is agreed between the Outokumpo research group, to the overall project by studing the involvement and relative importance of two possible fluid sources. One source may be due to the leakage of fluid inclusions, of which in-situ trace and major element compositions will be analysed by Laser-ICP-MS. Additional fluid inclusion fingerprints, namely oxygen and carbon isotopes will be determined with the aid of a coupled online-pyrolysis-GC-MS technique. The chemical characteristics together with micro-thermometry data will be used to gain information on the origin and physico-chemical conditions of the fluid inclusions. As a further source, the hydrolysis of the rock minerals will be investigated employing diffusion cells and column experiments at constant temperatures up to 90 centigrade on cored samples. Overall rate constants of the release of major and trace elements will be calculated from those experiments.
Das Projekt "Exzellenzcluster 80 (EXC): Ozean der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von tian-Albrechts-Universität zu Universität zu Kiel, Forschungs- und Technologie-Zentrum Westküste durchgeführt. Although several predictions of sea-level rise and climate change have been proposed, little is known about their long-term effects on coastal evolution over the next 100 years. The objective of the proposed research project is to develop a new strategy, in which process-based models are applied for the simulation of long-term morphodynamics. The results might be extended to similar coastal areas. The focal point of the investigation is to assess the impact of sea-level rise and of hydrodynamic effects of climate change on future morphodynamic behaviour. It is proposed to extend a two-dimensional process-based model in order to carry out simulations covering periods of about 100 years. The area of investigation is a coastal region between the Elbe and Eider estuaries in the German Bight. Simulations covering a wide range of representative scenarios regarding sea-level, effects of climate change (i.e. wind, waves, currents) and their morphological response will be carried out. The results obtained are intended to provide valuable information on the nature and extent of coastal evolution, thereby enhancing coastal zone management in the study area.
Das Projekt "Mut zur Nachhaltigkeit - Zukunft der Erde" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Das Ziel des Projektes 'Mut zur Nachhaltigkeit - Zukunft der Erde' ist die Entwicklung und Begleitung einer wissenschaftlich fundierten Kommunikationsstrategie zu der Bücherreihe 'Zukunft der Erde' (12 Bände; Fischer-Verlag 2006-2007). Die Forschungsgruppe wird die Bücherreihe didaktisieren, um qualifizierte Lehrmaterialien für langfristige Bildungsprogramme zu erstellen. Das Vorhaben soll ein breites Interesse für die Umsetzung nachhaltiger Entwicklung wecken sowie zum entsprechenden Handeln bewegen. Das thematische Spektrum des Projektes ist sehr breit und umfasst zentrale nachhaltigkeitsrelevante Forschungsfelder wie z.B. Klimawandel, Ernährungswende, Bevölkerungsexplosion, Energie- und Ressourceneffizienz, Nutzung der Wasservorräte, Zukunft der Ozeane und Artenvielfalt. Das Projekt soll hierzu konkrete Themenerschließungen anbieten, die die Inhalte der Bücher erfahrbarer und nachvollziehbarer gestalten, so dass Motivation entsteht, sich intensiver mit dem Thema Nachhaltige Entwicklung zu befassen. Damit wird ein Beitrag geleistet, das abstrakte Konzept der Nachhaltigkeit am Beispiel konkreter Schwerpunkte aufzuarbeiten. Zielgruppe des Projektes ist die gebildete Öffentlichkeit. Die entwickelten Module sollen sich flexibel an vielfältige Bildungssituationen anschließen können. Um die Kernziele des Projektes zu erreichen, wurden drei Arbeitspakete formuliert: - Arbeitspaket 1: Entwicklung und Umsetzung der Kommunikationsmodule in Form offener Erschließungsszenarien als Buchpublikation und CD-ROM, - Arbeitspaket 2: Rahmenkonzept, Begleitung und inhaltliche Fokussierung von drei Vortragsreihen, - Arbeitspaket 3: Konzept und Umsetzung einer Projektinternetseite im Rahmen der Homepage der ASKO EUROPA-STIFTUNG. Das Projekt soll von einer intensiven Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden um eine bundesweite Wirkung zu erzielen.
Das Projekt "JointSoRUs; Sub project: DLR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung (SF), Standort Köln durchgeführt. Förderung des Austauschs deutscher und usbekischer Wissenschaftler. Unterstützung des Aufbaus wissenschaftlicher Kapazitäten im Bereich der solaren Kraftwerkstechnik in Usbekistan. Weiterqualifizierung des vorhandenen Personals und Maßnahmen zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses auf beiden Seiten. Engere Einbindung der usbekischen Partner in wissenschaftliche-technische Netzwerke. Dazu wird im Rahmen des Projekts von den beteiligten Institutionen eine Vorstudie für die Einkopplung solarthermischer Anlagen in bestehende fossile Kraftwerke angefertigt. Dabei steht die Etablierung des wissenschaftlichen Austausches im Vordergrund. Die gezielte Einbeziehung politischer und sozioökonomischer Gesichtspunkte fördert über die beteiligten Institutionen hinaus auch den Kontakt insbesondere der usbekischen Kollegen vor Ort. Für die zukünftige Intensivierung der Zusammenarbeit und Umsetzung solarthermischer Kraftwerksprojekte sollen nationale und internationale Fördermöglichkeiten sondiert und so weit möglich Vorarbeiten zu einer Antragstellung durchgeführt werden. Über die Zusammenarbeit der Forschungseinrichtungen wird gleichzeitig die Vernetzung der usbekischen Akteure mit deutschen Unternehmen ausgebaut. Um diese als potenzielle Technologiepartner in der späteren Realisierungsphase einzubinden, sind entsprechende Kontakte hilfreich.
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 "Sub project: Fluid injection test of the SE2-fault system at the KTB-VB (operation, co-ordination, seismic and hydraulic signals in KTB-HB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. The Kontinentale Tiefbohrprogramm der Bundesrepublik Deutschland (KTB) was enormously successful. It has revealed a wealth of geoscientific data and new results of unrivalled quality and broadness. However, several of the main objectives have only been marginally investigated, and the scientific potential of the two KTB boreholes, the 4.0 km deep pilot hole (KTB-VB) and the 9.1 km deep main hole (KTB-HB) has by no means fully exploited. The general aim of this and accompanying projects is to study energy and fluid transport processes in continental fault systems at the KTB drill site. For that purpose it is proposed to carry out a fluid production test during a period of 12 months in the KTB-VB. During the test various geophysical, hydraulic and geochemical parameters will be monitored in real-time. Samples of uncontaminated deep seated crustal fluids and gases will be taken regularly for further detailed geochemical, geobiological and isotopic investigations. Data and samples will be provided to several research groups from different institutions for further detailed evaluation. Within this project, the operational work, and tasks of the science team will be co-ordinated, also geochemistry and isotopic composition of crustal gases will be investigated in detail.
Das Projekt "Sub project: Hydrothermal fluid-rock interaction in the upper mantle at the mid-atlantic ridge, ODP Leg 209" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn Institut für Geowissenschaften, Abteilung Geochemie,Petrologie durchgeführt. The ultra-slow spreading mid-Atlantic ridge segments adjacent to the 15 degree 20' transform fault are characterized by regional scale exposures of mantle peridotites on the seafloor. These mantle rocks have been exhumed by tectonic movements along low-angle normal faults due to extensional strain. Exothermic serpentinization processes within the peridotites are prevalent and contribute to the energy budget of the active Logatchev hydrothermal field. During ODP Leg 209 several, up to 200 m deep, holes will be drilled into the peridotites paralell to the ridge axis. This will provide an unique opportunity to examine alteration processes of mantle rocks on in-situ material in a defined geodynamic context. The primary objective of this research project is a comprehensive reconstruction of the mineral reactions and alteration conditions during fluid/rock interaction using mineralogical (XRD, SEM, TEM) geochemical (XRF, ICP-MS, Microprobe) and isotopic (dD, d180, 87Sr/86Sr) analyses. Understanding these alteration processes is not only of relevance to the genesis of hydrothermal massive sulfide deposits but is also important with regard to the global element transfer budget and the living conditions of the 'deep biosphere'.
| Origin | Count |
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| Bund | 255 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 255 |
| License | Count |
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| offen | 255 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 255 |
| Englisch | 198 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 173 |
| Webseite | 82 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 201 |
| Lebewesen & Lebensräume | 224 |
| Luft | 163 |
| Mensch & Umwelt | 255 |
| Wasser | 169 |
| Weitere | 255 |