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Wärmewende Nordwest - Digitalisierung zur Umsetzung von Wärmewende- und Mehrwertanwendungen für Gebäude, Campus, Quartiere und Kommunen im Nordwesten, Teilprojekt: Mehrwertdienste Wohnen - Hard- und Software Architektur

Untersuchungen zur Verfeuerung biogener Brennstoffe

Ueber die Verfeuerung von biogenen Brennstoffen ist wenig gesichertes Wissen vorhanden. Insbesondere die saubere und effiziente Nutzung von solchen Brennstoffen ist ein wichtiges Anliegen. Zur Beurteilung von Heizkesseln und Verbrennungsanlagen sollen einheitliche Anforderungen hinsichtlich Funktion, Sicherheitstechnik und Umweltvertraeglichkeit erarbeitet werden. Dabei sollen insbesondere Wirkungsgrad und Emission von Staub, Kohlenmonoxid und organisch gebundenem Kohlenstoff beachtet werden.

TransferWind - H2Mare Forschungs-Transfer, Teilvorhaben: Prüfung der Übertragbarkeit von bestehenden Regularien zur Anwendung bei der Installation und dem Betrieb von Offshore-PtX-Plattformen und die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die zukünftige Vorschriftenentwicklung

potentielle Murgänge

Der Datensatz stellt die potentiellen Fließwege und Reichweiten simulierter Murgänge entlang des deutschen Schienennetzes dar. Dieses Produkt der potentiellen Murgänge ist das Ergebnis des Forschungsprojektes „Analysen zu schnellen wasserhaltigen Massenbewegungen: Bundesweite Untersuchungen zur Exposition des deutschen Schienennetzes und Modellierungen der räumlichen Ausbreitung“ des Eisenbahn-Bundesamtes im Rahmen der Arbeiten des BMDV-Expertennetzwerks im Themenfeld Klimawandelfolgen und Anpassung (bmdv-expertennetzwerk.de). Die Sachinformationen und Gefährdungsklassen werden ausschließlich für den anliegenden Bereich der Schieneninfrastruktur bereitgestellt. Dargestellt sind die potenziellen simulierten Murgänge in Abstufung der Größe nach kleinen, mittleren und großen Ereignissen (s. Abschlussbericht des Projektes auf der Website des dzsf (www.dzsf.bund.de)). Wert 1 = kleines Ereignis, 2 = mittleres Ereignis, 3 = großes Ereignis. Dabei gilt für die Größenordnung der simulierten Kubaturen: <100 m3: kleines Ereignis 100–1'000 m3: mittleres Ereignis ≥ 1'000 m3: großes Ereignis Der Datensatz bildet keine Eintrittswahrscheinlichkeit der Ereignisse ab. Bestehende Schutzmaßnahmen und dadurch gesicherte Bereiche wurden in den Modellierungen nicht berücksichtigt.

Zirkuläres Wirtschaften als Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung in unsicheren Zeiten

Zirkuläres Wirtschaften hat das Potential, zur Erreichung gesellschaftlicher Ziele einen wesentlichen Beitrag zu leisten. Doch: Welche Wirkung soll Zirkuläres Wirtschaften entfalten? Welche Strategien wirken sich wie auf Ziele aus? Was sind die großen Hebel Zirkulären Wirtschaftens, die wesentlich zur Erreichung von Zielen beitragen und deshalb prioritär umgelegt werden sollten?Das Papier leitet systematisch 15 wirkungsvolle Hebel aus vier Perspektiven (Material, Produktion, Produkt, Bedürfnisfeld) her. Exemplarisch werden diese in Vorschläge für Policy Mixe in drei Politikfeldern übersetzt. Dieser „Kompass“ soll als Teil der Politikberatung des UBA die Prioritätensetzung in laufenden politischen Diskursen unterstützen.

Hochaufgelöste numerische Untersuchungen des Turbulenzeffektes auf die Struktur von nächtlichen Strahlungsnebeln

Nebel als meteorologisches Phänomen kann große Auswirkungen für die Wirtschaft, aber auch auf die persönliche Sicherheit haben, indem er die Sichtweite in der atmosphärischen Grenzschicht reduziert. Wirtschaftliche Verluste für den Luft-, See-, und Landvekehr als Folge von Nebel sind dabei vergleichbar zu Verlusten durch Winterstürme. Trotz der Fülle an Literatur über Nebel bleibt unser Verständnis der physikalischen Prozesse die zu Nebelbildung und seiner Mikrophysik beitragen unvollständig. Dies ist dadurch begründet, dass mehrere komplexe Prozesse, wie z.B. Strahlungsabkühlung, turbulentes Durchmischen und die mikrophysikalischen Prozesse nichtlinear miteinander interagieren. Zusätzlich verkomplizieren Bodenheterogenitäten bezüglich Vegetation und Bodeneigenschaften die Vorhersagbarkeit von Nebel. Die Fähigkeit von numerischen Wettervorhersagemodellen Nebel vorherzusagen ist in Folge dessen noch dürftig. In diesem Projekt werden hochaufgelöste Grobstruktursimulationen (Large-Eddy Simulationen, LES) verwendet um den Effekt von Turbulenz auf nächtliche Strahlungsnebel zu untersuchen. Das LES Modell PALM wird dazu mit einer sehr hohen Auflösung von etwa 1 m verwendet. Dabei werden in den LES sowohl ein Euler'sches Bulk Wolkenphysikschema, als auch ein Lagrange'sches Partikelmodell, welches die explizite Behandlung von Aerosolen und Nebeltropfen erlaubt, verwendet. Dieser innovative Ansatz erlaubt die Nebeltropfen-Turbulenz-Interaktion zum ersten Mal mit LES zu untersuchen. Das Ziel dieser Studie ist es, einen umfassenden Überblick über die Schlüsselparameter zu erhalten, welche den Lebenszyklus sowie die dreidimensionale Makro- und Mikrostruktur von Strahlungsnebel bestimmen. Weiterhin wird der Effekt von nächtlichem Strahlungsnebel auf die morgendliche Übergangszeit und die Grenzschicht am Tag untersucht. Der Effekt von Bodenheterogenitäten auf nächtlichen Strahlungsnebel wird mit Hilfe von aufgeprägten regelmäßigen idealisierten und unregelmäßigen beobachteten Bodenheterogenitäten in den LES untersucht. Die LES Daten werden anhand von Messdaten der meteorologischen Messstandorte in Cabauw (Niederlande) und Lindenberg (Deutschland) validiert und mit Simulationsdaten des eindimensionalen Grenzschicht- und Nebelvorhersagemodells PAFOG (Universität Bonn) verglichen.

Potenzialanalyse zum Aufbau von Wärmenetzen unter Auswertung siedlungsstruktureller Merkmale

Zur Erreichung der CO2-Minderungsziele der Bundesregie-rung muss der Anteil der Fern- und Nahwärme im deut-schen Wärmemarkt deutlich gesteigert werden. Um das Potenzial zum Aufbau von leitungsgebundenen Wärmever-sorgungen in Deutschland zu bewerten, ist eine Analyse der siedlungsstrukturellen Gegebenheiten und des daraus re-sultierenden Entwicklungspotenzials erforderlich. Mit der vorliegenden Untersuchung konnte nachgewiesen werden, dass eine automatisierte Erfassung des Wärmenetzpotenzi-als unter Nutzung von Verfahren der Digitalen Bildanalyse und Geographischer Informationssysteme über eine Kom-bination von Top-down und Bottom-up Ansatz für das ge-samte Gebiet der BRD auf Quartiersebene möglich ist. Durch eine Weiterführung der entwickelten Methodik zur Erfassung der Wärmenetzpotenziale und den Einsatz weite-rer fernerkundlicher Datenquellen scheint perspektivisch die flächendeckende Erstellung örtlicher Energiekonzepte auf einer einheitlichen Basis möglich.

Eckpunkte des Umweltressorts in einer sich wandelnden internationalen Sicherheitspolitik

Die aktuelle politische Lage erfordert eine Überprüfung und eventuelle (Neu-) Justierung der Politik. Im Juni 2023 hat die deutsche Bundesregierung zudem erstmals eine nationale Sicherheitsstrategie vorgestellt. Der darin integrierte breite Sicherheitsbegriff umfasst den Schutz der natürlichen Lebensgrundlagen als einen elementaren Pfeiler. Die Aktivitäten, Maßnahmen und Ziele des Umweltressorts sind, auch mit und neben anderen Akteuren, im Ressortkreis wie auch auf europäischer/internationaler Ebene somit relevant für die Sicherheit und die Umsetzung der Strategie. Hieraus ergibt sich Forschungsbedarf, um z.B. eine umweltgerechtere, nachhaltige Sicherheitspolitik bzw. eine krisenpräventivere Umwelt- und Entwicklungspolitik zu gestalten und konkrete Möglichkeiten zur Umsetzung der Ziele der nationalen Sicherheitsstrategie und des immanenten breiten Sicherheitsbegriffes durch die Umweltpolitik in Deutschland aufzuzeigen. Die Analyse von drei noch auszuwählenden Themenfeldern wird abklären, in welchen konkreten Bereichen welche nationalen politischen Maßnahmen in Hinblick vor allem auf die Zuständigkeiten des BMUV auf internationaler Ebene am effektivsten verhindern können, dass 1) Konflikte zu Umweltzerstörung beitragen, 2) Umweltzerstörung zu Konflikten beiträgt und 3) Umweltschutzmaßnahmen zu Konflikten beitragen. Die Erkenntnisse und Herausforderungen sollen mit den Akteuren reflektiert und deren Austausch ermöglicht werden, um eine kohärente Politikgestaltung im Hinblick auf die Ziele zu fördern. Dabei sollen auch gute und schlechte Praxisbeispiele erfasst werden und in die Prozesse einfließen.

Emerging nuclear energy systems, their safety and proliferation risks

IWaTec - Integrated Water Technologies

Egypt passed a revolution and changed its political system, but many problems are still lacking a solution. Especially in the field of water the North African country has to face many challenges. Most urgent are strategies to manage the limited water resources. About 80% of the available water resources are consumed for agriculture and the rest are for domestic and industrial activities. The management of these resources is inefficient and a huge amount of fresh water is discarded. The shortage of water supply will definitely influence the economic and cultural development of Egypt. In 2010, Egypt was ranked number 8 out of 165 nations reviewed in the so-called Water Security Risk Index published by Maplecroft. The ranking of each country in the index depends mainly on four key factors, i.e. access to improved drinking water and sanitation, the availability of renewable water and the reliance on external supplies, the relationship between available water and supply demands, and the water dependency of each countrys economy. Based on this study, the situation of water in Egypt was identified as extremely risky. A number of programs and developed strategies aiming to efficiently manage the usage of water resources have been carried out in the last few years by the Egyptian Government. But all these activities, however, require the availability of trained and well-educated individuals in water technology fields. Unfortunately, the number of water science graduates are decreasing and also there are few teaching and training courses for water science offered in Egypt. However, there is still a demand for several well-structured and international programs to fill the gap and provide the Egyptian fresh graduates with the adequate and up-to-date theoretical and practical knowledge available for water technology. IWaTec is designed to fill parts of this gap.

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