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Entwicklung von energieeffizienten Koaleszenzfiltermedien für CO2-Einsparung bei der Verdichtung von Wasserstoff mittels eines neuartigen Herstellprozesses, Teilvorhaben: Numerische Modellierung und Simulation von Filtersystemen basierend auf Machine Learning und CFD-Methoden

Der zukünftig erhöhte Wasserstoffbedarf rückt den Transport über Pipelines in den Vordergrund. Durch lange Transportwege muss dieser regelmäßig auf seinen Ausgangsdruck verdichtet werden. Zur Komprimierung sind entsprechende Kompressoren notwendig, welche mit Koaleszenzfiltern ausgestattet werden müssen, um die Reinheit des Wasserstoffs beim Transport zu gewährleisten. Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung und Realisierung einer neuartigen Technologie zur Fertigung von Koaleszenzfiltermedien, welche mittels Schaumauftragsverfahren hergestellt werden. Ein gezieltes Design der Filtermedien ermöglicht eine Verringerung des Druckverlustes und somit ein enormes CO2-Einsparpotential. Um das CO2-Einsparpotential unter realen Bedingungen zu ermitteln, wird für Testzwecke ein Wasserstoffteststand aufgebaut. Parallel zu den Experimenten werden numerische Untersuchungen, die zu einem auf klassischen CFD-Verfahren basieren, als auch auf Machine-Learning basierten Ansätzen beruhen. Durch geeignete Co-Simulationen können Modelle für unterschiedliche Skalen berechnet werden. Die validierten Modelle werden für die Optimierung komplexer Filterstrukturen eingesetzt und erlauben eine Effizienz-Steigerung der Filtermedien.

Wasserbuch anlagenbezogen

Zu den anlagenbezogenen Wasserbucheinträgen zählen u.a. folgende wasserrechtliche Tatbestände: Benutzungen von Grundwasser und/oder Oberflächenwasser gemäß § 9 WHG i.V.m. § 5 SächsWG; Einleiten von Abwasser in Gewässer gemäß § 57 WHG (Direkteinleitung) i.V.m. § 51 SächsWG; Einleiten von Abwasser in öffentliche Abwasseranlagen gemäß § 58 WHG (Indirekteinleitung) i.V.m. § 53 SächsWG oder Einleiten von Abwasser in private Abwasseranlagen gemäß § 59 WHG; Errichtung, Betrieb, wesentliche Änderung, Unterhaltung und/oder Stilllegung von Anlagen in, an, über und unter oberirdischen Gewässern gemäß § 36 WHG i.V.m. § 26 SächsWG; Errichtung, Betrieb sowie die wesentliche Veränderung oder Beseitigung einer Abwasserbehandlungsanlage gemäß § 60 WHG i.V.m. § 55 SächsWG; Errichtung, Betrieb sowie die wesentliche Veränderung oder Beseitigung von öffentlichen Wasserversorgungsanlagen gemäß § 55 SächsWG i.V.m. § 50 Abs. 4 WHG; Nutzung von Fernwasser gemäß § 44 SächsWG i.V.m. § 50 Abs. 2 WHG; Errichtung, Betrieb und/oder wesentliche Änderung von Anlagen zum Lagern, Abfüllen oder Umschlagen wassergefährdender Stoffe gemäß § 63 WHG; Gewässerausbau sowie Errichtung von Deich- und Dammbauten gemäß § 68 WHG i.V.m. § 63 SächsWG; Herstellung, wesentlichen Änderung oder Beseitigung eines Flutungspolders gemäß § 63 SächsWG; Übertragen der Unterhaltungslast zur Gewässerunterhaltung gemäß § 40 WHG i.V.m. § 33 SächsWG, Übertragen der Pflicht zur Abwasserbeseitigung gem. § 56 WHG, Übertragen der Pflicht zur öffentlichen Wasserversorgung gemäß § 43 SächsWG; Duldungs- und Gestattungsverpflichtungen nach § 99 SächsWG (Zwangsrechte)

Wasserbuch Flächengebiet Festsetzung

Bei den Wasserbucheinträgen zur Flächengebietsfestsetzung handelt es sich u.a. um folgende wasserrechtliche Tatbestände: Wasserschutzgebiete gemäß § 51 WHG i.V.m. § 46 SächsWG; Heilquellenschutzgebiete gemäß § 53 WHG i.V.m. § 47 SächsWG; Überschwemmungsgebiete an oberirdischen Gewässern sowie vorläufig gesicherte Überschwemmungsgebiete gemäß § 76 WHG i.V.m. § 72 SächsWG; Risikogebiete gemäß § 74 WHG bzw. überschwemmungsgefährdeter Gebiete gemäß § 75 SächsWG; Hochwasserentstehungsgebiete gemäß § 78d WHG i.V.m. § 76 SächsWG; Festsetzung von Gewässerrandstreifen nach § 38 Abs. 3 WHG i.V.m. § 24 Abs. 4 SächsWG

Geotechnische Klassifizierung der Sedimente – Bodenverflüssigung – Meeresbodensedimente mit Korngrößenverteilungen die bei Einwirkung zur Bodenverflüssigung neigen Bohrdatenauswertung in 1 m GOK

Die Karte Bodenverflüssigungspotenzial stellt Informationen zur Verbreitung von Sedimenten an der Meeresbodenoberfläche dar, die aufgrund ihrer spezifischen Korngrößenverteilungen unter äußerer Lasteinwirkung (Entstehung von Porenwasserüberdruck) zur Bodenverflüssigung neigen können. Bei den Sedimenten handelt es sich in der Regel um eng gestufte Grobschluffe bis Mittelsande. Der Effekt der Bodenverflüssigung kann bei Baumaßnahmen und Bauwerken, wie z.B. Pipelines und Seekabel am Meeresboden, von Bedeutung sein. Die Karte umfasst den Bereich der gesamten deutschen Nordsee im Maßstab 1 : 250.000 mit einer Aussage zu den Sedimenten der oberen 0,2 m ab Meeresbodenoberfläche. Zwei zusätzliche Karten zeigen Ergebnisse der Auswertung von Bohrdaten in Teufen von 1 m und 2 m unter Meeresboden. Grundlage der Kartendarstellung sind Sedimentproben der Meeresbodenoberfläche bis zu einer Teufe von 0,2 m sowie Schichtbeschreibungen von Bohrungen in den oben genannten Teufenbereichen, die bis April 2012 zur Verfügung standen. Die Grundlagendaten sind in Datenbanken beim BSH und LBEG abgelegt, zukünftig erhobene Daten werden darin integriert. Die Lockersedimente werden entsprechend ihrer Korngrößen nach DIN EN 14688-1 eingeteilt: Ton (Korngröße <0,002 mm); Schluff (Korngröße 0,002 bis 0,063 mm); Sand (Korngröße 0,063 bis 2,0 mm); Kies (Korngröße 2,0 bis 63 mm); Steine und Blöcke (Korngröße >63 mm). Auf Basis der im Labor durchgeführten Korngrößenanalysen, den Schichtbeschreibungen aus Bohrungen und der Kornsortierung werden die Sedimente auf Grundlage der Klassifizierung von STUDER & KOLLER (1997) klassifiziert. Die Legende umfasst zwei Klassen, Bodenverflüssigung „potentiell möglich“ und „nicht zu erwarten“.

Geotechnische Klassifizierung der Sedimente – Bodenverflüssigung – Meeresbodensedimente mit Korngrößenverteilungen die bei Einwirkung zur Bodenverflüssigung neigen Bohrdatenauswertung in 2m GOK

Die Karte Bodenverflüssigungspotenzial stellt Informationen zur Verbreitung von Sedimenten an der Meeresbodenoberfläche dar, die aufgrund ihrer spezifischen Korngrößenverteilungen unter äußerer Lasteinwirkung (Entstehung von Porenwasserüberdruck) zur Bodenverflüssigung neigen können. Bei den Sedimenten handelt es sich in der Regel um eng gestufte Grobschluffe bis Mittelsande. Der Effekt der Bodenverflüssigung kann bei Baumaßnahmen und Bauwerken, wie z.B. Pipelines und Seekabel am Meeresboden, von Bedeutung sein. Die Karte umfasst den Bereich der gesamten deutschen Nordsee im Maßstab 1 : 250.000 mit einer Aussage zu den Sedimenten der oberen 0,2 m ab Meeresbodenoberfläche. Zwei zusätzliche Karten zeigen Ergebnisse der Auswertung von Bohrdaten in Teufen von 1 m und 2 m unter Meeresboden. Grundlage der Kartendarstellung sind Sedimentproben der Meeresbodenoberfläche bis zu einer Teufe von 0,2 m sowie Schichtbeschreibungen von Bohrungen in den oben genannten Teufenbereichen, die bis April 2012 zur Verfügung standen. Die Grundlagendaten sind in Datenbanken beim BSH und LBEG abgelegt, zukünftig erhobene Daten werden darin integriert. Die Lockersedimente werden entsprechend ihrer Korngrößen nach DIN EN 14688-1 eingeteilt: Ton (Korngröße <0,002 mm); Schluff (Korngröße 0,002 bis 0,063 mm); Sand (Korngröße 0,063 bis 2,0 mm); Kies (Korngröße 2,0 bis 63 mm); Steine und Blöcke (Korngröße >63 mm). Auf Basis der im Labor durchgeführten Korngrößenanalysen, den Schichtbeschreibungen aus Bohrungen und der Kornsortierung werden die Sedimente auf Grundlage der Klassifizierung von STUDER & KOLLER (1997) klassifiziert. Die Legende umfasst zwei Klassen, Bodenverflüssigung „potentiell möglich“ und „nicht zu erwarten“.

Neue Technologien zur Digitalisierung molekularbiologischer Methoden zur echtzeitnahen biologischen und ökotoxikologischen Überwachung von Bundeswasserstraßen

Veranlassung Bereits bestehende molekularbiologische Methoden kennzeichnet ein komplexer, potenziell fehleranfälliger und laborbasierter Arbeitsablauf. Dies erfordert personell eine gehobene technische und bioinformatische Expertise und ist wenig nutzerfreundlich und praxisfern. Zudem führt die zeitliche Entkopplung von Probenahme, Aufbereitung und Datenanalyse in der Regel zu einem Zeitversatz von mehreren Monaten bis zum Erhalt der benötigten Information. Das Zusammenspiel einer hier zu etablierenden portablen Methode zur On-site-Generierung von Sequenzierungsdaten, in Verbindung mit einer innovativen bioinformatischen Analyse-Pipeline, bietet im Vergleich zu den bisherigen Methoden Zeitersparnis, Mobilität, Nutzerfreundlichkeit und bessere Information. Ziele - Vereinfachung und Beschleunigung von molekularbiologischen Arbeitsabläufen durch Sequenzierungstechnologien der 3. Generation und durch Etablierung eines transportablen molekularbiologischen Labors - Aufbau einer bioinformatischen Pipeline zur automatisierten und standardisierten metagenomischen Datenanalyse - Verbesserung des NemaSpear-Index zur ökotoxikologischen Bewertung; schnelle und einfache Detektion von Neobiota in Ballastwasser; echtzeitnahe Artbestimmung von Pappel-Jungaufwuchs Molekularbiologische Methoden bieten eine immense Bandbreite an Anwendungsmöglichkeiten; in vielen Bereichen von Wissenschaft und Forschung sind sie bereits etabliert und von großer Bedeutung. Für die Anwendung zur Gewässerüberwachung in der behördlichen Praxis werden sie derzeit validiert und haben langfristig das Potenzial, bestehende morphotaxonomische Methoden zur Begutachtung und Bewertung zu ergänzen oder zu ersetzen. In diesem Projekt sollen die bereits bestehenden Methoden durch neue Technologien teilautomatisiert und zum mobilen Einsatz befähigt werden. Mit dem Projekt DigiTax macht die BfG einen weiteren Schritt in das biologische Gewässermonitoring der Zukunft, indem genetische Methoden in den Punkten Mobilität und Anwenderfreundlichkeit verbessert werden.

Datenbasiertes Routing von Trassen für unterirdische Energietransfer-Infrastrukturen, Vorhaben: Untergrundkartierung und Digitaler Zwilling

Materialdatenraum zur Steigerung von Effizienz und Nachhaltigkeit des Kupferlebenszyklus, Teilvorhaben: Knowledge Graph und Dashboard zur Datenveredelung und Ontologie-Management

LGH2 - Lingen Green Hydrogen - 100MW Elektrolyse-Anlage

Planfeststellungsverfahren gemäß § 43l Abs. 2 des Energiewirtschaftsgesetzes für die Errichtung und den Betrieb der „CREOS Wasserstoffleitung Leidingen – Dillingen (mosaHYc)“

Im Rahmen der Förderung der Wasserstoffwirtschaft und der Transformation zur grünen Stahlproduktion im Saarland ist der Aufbau eines Wasserstoffleitungsnetzes geplant (mosaHYc). Teil dieses Netzes ist die neu zu errichtende etwa 21 Kilometer lange H2-Leitung (DN 600), die das Stahlwerk in Dillingen (ROGESA, die Tochter von Dillinger Hüttenwerke und Saarstahl) mit der bestehenden Pipeline Carling - Perl verbinden soll. Die Creos Deutschland Wasserstoff GmbH plant die neue H2-Leitung Leidingen - Dillingen auf deutscher Seite in einer Länge von ca. 16,5 km. Für das Vorhaben wird ein Planfeststellungsverfahren gemäß § 43l EnWG mit UVP gemäß § 7 Abs. 3 Satz 2 UVPG durchgeführt. Die Inbetriebnahme ist für das Jahr 2028 geplant.

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