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Development of a modelling system for prediction and regulation of livestock waste pollution in the humid tropics

Introduction: In Malaysia, excessive nutrients from livestock waste management systems are currently released to the environment. Particularly, large amounts of manure from intensive pig production areas are being excreted daily and are not being fully utilised. Alternatively, the excess manure can be applied as an organic fertiliser source in neighbouring cropping systems on the small landholdings of the pig farms to improve soil fertility so that its nutrients will be available for crop uptake instead of being discharged into water streams. Thus, there is a need for better tools to analyse the present situation, to evaluate and monitor alternative livestock production systems and manure management scenarios, and to support farmers in the proper management of manure and fertiliser application. Such tools are essential to quantify, and assess nutrient fluxes, manure quality and content, manure storage and application rate to the land as well as its environmental effects. Several computer models of animal waste management systems to assist producers and authorities are now available. However, it is felt that more development is needed to adopt such models to the humid tropics and conditions of Malaysia and other developing countries in the region. Objectives: The aim is to develop a novel model to evaluate nutrient emission scenarios and the impact of livestock waste at the landscape or regional level in humid tropics. The study will link and improve existing models to evaluate emission of N to the atmosphere, and leaching of nutrients to groundwater and surface water. The simulation outputs of the models will be integrated with a GIS spatial analysis to model the distribution of nutrient emission, leaching and appropriate manure application on neighbouring crop lands and as an information and decision support tool for the relevant users.

Nationale und internationale Hochwasserschutzpolitik am Rhein. Eine Mehrebenen-Politikfeldanalyse

Die Hochwasserereignisse im Dezember 1993 und Januar 1995 am Rhein, Juli/August 1997 an der Oder sowie im August 2002 an der Elbe und die hervorgerufenen Schäden haben in Deutschland zu der Erkenntnis geführt, dass baulich-technische Hochwasserschutzmaßnahmen nicht ausreichen, sondern dass ein vorsorgeorientiertes, die Ziele einer dauerhaft umweltgerechten Entwicklung verfolgendes Hochwassermanagement erforderlich ist. Dazu zählen der technische Hochwasserschutz, die weitergehende Hochwasservorsorge und die Flächenvorsorge zum natürlichen Rückhalt als vorbeugender Hochwasserschutz. Allerdings treten Defizite bei der Operationalisierung dieser politischen Ziele und Strategien auf der Umsetzungsebene auf. Es bleibt bisher die Frage unbeantwortet, ob es sich dabei um Regelungs- oder Vollzugsdefizite handelt. Das Forschungsvorhaben am Institut für Forst- und Umweltpolitik verfolgt das Ziel, die Bedingungen für die Implementation von existierenden politischen Initiativen zum vorbeugenden Hochwasserschutz zu untersuchen. Bedeutsam für die Untersuchung ist dabei die Betrachtung von Akteuren der verschiedenen politischen Ebenen und Sektoren im Durchführungsprozess, deren Kommunikations- und Machtstrukturen sowie der eingesetzten Instrumente, um hieraus Erkenntnisse über die politische Steuerung und deren Wirkung gewinnen zu können. Die Politikfeldanalyse sieht den Vergleich der Hochwasserschutzpolitik der Bundesländer Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Baden-Württemberg vor und wird unter Verwendung von Methoden der qualitativen Sozialforschung durchgeführt. Im Ergebnis sollen Effizienzfaktoren ermittelt und schließlich Handlungsempfehlungen für die Implementation von ressort- und grenzübergreifenden Planungsprozessen in komplexen politischen Systemen abgeleitet werden.

Sichere Karnevalskostüme erkennen: SGD Nord gibt Tipps für den Kauf von Biene, Hippie und Co.

„Helau, Alaaf und Olau!“: Bald startet die Zeit der Karnevalssitzungen und Straßenumzüge. Für viele Jeckinnen und Jecken stellt sich nun wieder die Frage: Welche Verkleidung soll es dieses Jahr werden? Weshalb bei der Kostüm-Wahl nicht nur auf die Optik geachtet werden sollte und worauf es speziell beim Online-Kauf ankommt – die Struktur- und Genehmigungsdirektion (SGD) Nord verrät hilfreiche Kauf-Tipps. In ihrer Funktion als Marktüberwachungsbehörde prüft die SGD Nord jedes Jahr stichprobenartig, ob die Kostüme im Handel des nördlichen Rheinland-Pfalz den Sicherheitsanforderungen entsprechen. Die Erfahrung zeigt: Beim Kauf gilt es, genau hinzuschauen. Mit den folgenden Tipps und Tricks steht einem sicheren Kostümvergnügen nichts im Wege. Ist der Online-Anbieter seriös? Viele Närrinnen und Narren bestellen ihre Kostüme im Internet. Das ist praktisch und geht schnell – doch woran lässt sich erkennen, ob ein Anbieter seriös ist? Hier können ein Blick ins Impressum und eine kurze Internetrecherche helfen: Wo befindet sich der Sitz des Unternehmens? Sind Zertifizierungen vorhanden? Wie sieht es mit Reklamationen und einer möglichen Garantie aus? All das bietet keine hundertprozentige Sicherheit, es kann aber ein erster Anhaltspunkt sein. Auch Produktbewertungen können helfen, etwa wenn Käuferinnen und Käufer Mängel auf Fotos dokumentiert haben. Bei Produkten aus Drittländern, wie etwa China, muss der Hersteller zudem einen EU-Verantwortlichen angeben. Fehlt dieser, darf die Ware in der EU gar nicht verkauft werden. Sollten Verbraucherinnen und Verbraucher dennoch ein solches Produkt erwerben, haben sie bei der Beanstandung von Mängeln oft schlechte Karten. Kennzeichnung Sowohl beim Kauf im Internet als auch im Geschäft sollte auf Sicherheitshinweise auf dem Produkt oder der Verpackung geachtet werden. Sind diese nicht vorhanden, ist Vorsicht geboten. Das gilt auch, wenn die Hinweise in einer anderen Sprache verfasst sind, denn dies kann bedeuten, dass das Produkt nicht für den deutschen Markt hergestellt wurde und möglicherweise nicht den hier geltenden Anforderungen entspricht. Geruchstest Bei Textilien gilt: Diese wegen möglicher Chemikalien unbedingt nach dem Kauf waschen und wenn möglich Kleidung unter dem Kostüm tragen, um Hautkontakt zu vermeiden. Masken sollten zudem nicht zu lange getragen werden, denn sie enthalten oft schädliche Weichmacher. Auch wichtig: Riecht ein Produkt stark chemisch, ist vom Kauf abzuraten. Kritisch hingeschaut werden sollte außerdem bei sehr günstigen Produkten, denn auch, wenn es nach einer Binsenweisheit klingt: Qualität hat ihren Preis. Tipps für Kinderkostüme Neues Jahr neue Trends: In immer mehr Kostümen und Accessoires sind LED-Leuchten verbaut. Das ist ein echter Hingucker, besonders, wenn es dunkel wird. Bei Kindern sollte sich allerdings das Batteriefach nicht zu einfach öffnen lassen, denn Knopfbatterien können leicht verschluckt werden. Das gilt auch für andere Kleinteile, die sich vom Kostüm ablösen lassen, wie etwa Knöpfe und Perlen. Lange Schnüre, Bändel und Schärpen können sich zudem in Rolltreppen oder Bustüren verfangen. Ebenfalls nicht zu unterschätzen: Spielzeugpistolen. Jene mit Zündplättchen, die einen lauten Knall erzeugen, können nachweislich zu dauerhafter Hörminderung führen, und jene mit Munition können Sehschäden verursachen. Auch sollten Spielzeugschwerter, Zauberstäbe und anderes Zubehör nicht spitz oder scharf sein. Generell gilt: Für Kinder nur Kostüme und Spielzeug mit CE-Kennzeichen kaufen. Denn dieses zeigt an, dass das Produkt der Spielzeugrichtlinie entspricht und für Kinder unter 14 Jahre geeignet ist. Wenn alle Jeckinnen und Jecken diese Tipps beim Kauf ihrer Kostüme beherzigen, steht einem unbeschwerten Karnevalstreiben nichts mehr im Wege.

Fachliche Begleitung der Einführung des neuen Regelwerkes, der Überführung in die Genehmigungs- und Aufsichtspraxis in Deutschland sowie seiner bundeseinheitlichen Anwendung, Sicherstellung der internationalen Vergleichbarkeit

Das kerntechnische Regelwerk wird derzeit umfassend überarbeitet, da das bestehende Regelwerk Lücken aufweist und zum Teil veraltet ist. Regelentwürfe mit grundlegenden Sicherheitsanforderungen wurden in 11 Modulen erarbeitet, die derzeit als Revision B im Internet veröffentlicht sind (http://regelwerk.grs.de). Das Öko-Institut war an der Erstellung mehrerer Fachmodule beteiligt. Zusätzlich zu dem für die Einführung der Regeln vorgeschrieben Beteiligungsverfahren ist nun ein Kommunikations- und Diskussionsprozess vorgesehen, in dem die Fachöffentlichkeit (Betreiber, Behörden, Gutachter, Hersteller, RSK) einbezogen werden. Dieser Kommunikationsprozess wird durch ein Vorhaben des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) begleitet und unterstützt. In Zusammenarbeit mit der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH, dem Physikerbüro Bremen und weiteren Experten sollen die vorgebrachten Anmerkungen und Argumente frühzeitig aufgegriffen und im Hinblick auf eine Fortschreibung der Regelentwürfe geprüft werden. Weiterhin ist eine exemplarische Anwendung zur praktischen Erprobung des aktualisierten Regelwerks vorgesehen.

Nachbewilligung zur Dritten Phase des Projektes: Entwicklung eines zweistufigen biologischen Verfahrens zur Reinigung von Deponiesickerwasser und industriellen Abwässern mit komplexen Stoffgemischen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel der letzten Projektphase war es, mit einer Langzeit-Praxiserprobung das zweistufige biologische Verfahren zur Deponiesickerwasserreinigung als Stand der Technik zu etablieren und zu bilanzieren. Nach der Inbetriebnahme des Technikums am Deponiestandort Schöneiche ging es in der zwölfmonatigen Laufzeit des Projektes AZ 14996/04 in den Langzeitversuchen um die Validierung der Laborergebnisse im technischen Maßstab, die verfahrenstechnische Optimierung der Anlage und um eine damit verbundene mögliche Kostenreduzierung des Systems. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Nach dem ersten Technikums-Probebetrieb wurde eine Reihe von Optimierungsmaßnahmen durchgeführt: - der Umbau des Rohsickerwasserzulaufs, - die Verwendung von Soda statt Bicarbonat für die Ammoniumoxidation in Reaktor 2, - der Einsatz von Membrandosierpumpen mit integrierten Rückschlagventilen für die Zugabe von Soda und Essigsäure, - der Einbau von zusätzlichen Polyurethan-Festbetten zur Vergrößerung der Oberfläche für die Besiedlung mit Mikroorganismen, - die Einstellung des Sollwerts für Reaktor 4 auf einen pH-Wert von 6,5, - ein Update der SPS-Steuerung der Nanofiltration zur freien Programmierung der Spülzyklen, - der Einbau eines Absperrhahns vor den Nanofiltrations-Vorfilter - und die Trennung des Nanofiltrationsablaufs vom Reaktoren-Sammelablauf zur Behälterleerung. Es wurde sowohl Rohsickerwasser der MEAB-Deponie Schöneiche als auch Sickerwasserkonzentrat der Deponie Vorketzin behandelt. Fazit: Wegen der durchgeführten Optimierungsmaßnahmen ist es prinzipiell gelungen, das Schöneicher Rohsickerwasser gemäß Anhang 51 der Abwasserverordnung aufzureinigen. In Vorketzin wurde die organische Belastung über 70% und Stickstoff über 80% reduziert. Nach Rückgang der Calciumfracht sollte es zukünftig möglich sein, mit der Zweistufen-Biologie das Sickerwasserkonzentrat ausreichend zu reinigen, da organische Belastung und Stickstoffgehalt geringer als im Schöneicher Rohsickerwasser sind. Um das Verfahren als Stand der Technik, vor allem für die Behandlung von Sickerwasserkonzentraten, zu etablieren, müssten die Laborvorgaben mit den Erfahrungen des Technikumsbetriebs kombiniert und in einer weiteren Versuchsreihe unter optimierten Bedingungen verifiziert werden.

Regulation der photosynthetischen Effizienz der Biomassebildung im dynamischen Lichtklima bei exemplarischen Grünalgen und Diatomeen

In dem Vorhaben wird untersucht, wie wirksam die absorbierte Lichtenergie in Biomasse konvertiert wird. Vergleichend werden Grünalgen und Diatomeen unter verschiedenen Licht- und Nährstoffbedingungen studiert. Auf diese Weise können die metabolischen Kosten unter Nährstoffmangel oder anderen produktivitätsbegrenzenden Bedingungen studiert werden. So wird auch die Säureanpassung ausgewählter Phytoplankter untersucht, um die Biomassebildung in extrem sauren Tagebaurestseen auf physiologischer Ebene zu verstehen. Es konnte gezeigt werden, dass unter Stickstoffmangel die Überführung anorganischen Kohlenstoffs in Biomassebildung durch eine Veränderung der makromolekularen Zusammensetzung der Zellen ähnlicher Effizienz stattfindet, wie unter optimaler Stickstoffversorgung. Dies führt zu einer ökologisch bedeutsamen Teilentkopplung des C und N Kreislaufs im Ökosystem. Ähnliches beobachtet man auch bei der Anpassung von Phytoplanktonalgen an extrem saure Bedingungen wie man sie in sauren Tagebaurestseen vorfindet.

Vergleich und Bewertung der Sicherheitsanforderungen bei der Wiederaufarbeitung bundesdeutscher Brennelemente in der Bundesrepublik, Frankreich und Großbritannien

Mobile Sauerstoffanreicherungsanlage

Zweck und Ziel: Da nach dem Saarausbau im unteren Saarabschnitt in den langen Stauhaltungen Mettlach und Serrig die oertliche Verteilung der Sauerstoffmangelsituation stark wechseln wird, ging man bei der Planung davon aus, fuer einen sog Feuerwehreinsatz fuer diese Streckenabschnitte eine mobile Sauerstoffanreicherungsanlage zu bauen. Ausfuehrung: 1. Entwurf einer mobilen Sauerstoffanreicherungsanlage; 2. Modelluntersuchungen mit einem Sauerstoffeintragssystem; 3. Mitarbeit bei der Planungs- und Baudurchfuehrung; 4. Erprobung der Stationaeren Sauerstoffanreicherungsanlage und Verbesserung technischer Details. Ergebnisse: Im Mai 1985 wurde der WSD Suedwest und den beteiligten Laenderbehoerden der Entwurf einer mobilen Sauerstoffanreicherungsanlage vorgestellt. Die Zugabe von reinem Sauerstoffgas soll durch einen am Heck eines Schiffes befindlichen Tandemdiffusor erfolgen. Fuer die Funktion des Tandemdiffusors waren ausfuehrliche Grundlagenuntersuchungen erforderlich, ueber die im Jahresbericht 1985 Teil II berichtet wurde. Nach den Vorgaben von Schiffstechnik, Sicherheitsvorschriften und Modelluntersuchungen wurde die mobile Sauerstoffanreicherungsanlage 'Oxygenia' gebaut und im Fruehjahr 1988 in Betrieb genommen. Die Erprobung der Oxygenia bei den ersten Einsatzfahrten zeigte sich positiv. Es sind noch weitere Untersuchungen erforderlich um einzelne technische Details zu verbessern.

Additiv gefertigte, hoch angepasste Micro-Channel Wärmeübertrager in einem hocheffizienten Kaltdampfkühlsystem für Flugzeug-Leistungselektronik

Es soll ein integriertes Elektronikkühlsystem (EKS) für zivile Passagierflugzeuge entwickelt werden. Die Verdampfung soll direkt an den Platinen stattfinden, also dort wo die Wärme am Elektronikbauteil entsteht. Es sollen moderne Mikrokanäle zum Einsatz kommen, in denen ein sorgsam auszuwählendes Kältemittel verdampft, welches den bestehenden Sicherheitsanforderungen und zukünftigen Klimazielen genügt.

Messsysteme für Großerzeugungs-Anlage, Teilvorhaben: Aufbau und Überprüfung einer Stresstest-Methodik zur Analyse und Absicherung von Sicherheits- und Robustheitseigenschaften

Zur Erreichung der gesteckten Klimaziele werden bis 2030 erneuerbare Erzeugungsmengen von mehr als 300 TWh benötigt. Über intelligente Messsysteme können entsprechende Erzeugungsanlagen sicher informationstechnisch angebunden und für die Netzintegration und Vermarktung gesteuert werden - was bislang jedoch nur für kleine Anlagen möglich ist. Im Rahmen des Projekts MeGA wird unter Nutzung des Sicherheitskonzepts des Smart Meter Gateways (SMGW) ein entsprechendes Konzept für die Anbindung von Großerzeugungsanlagen (GA) entwickelt und bis zum Feldtest gebracht, woraus sich ein neuer Anwendungsbereich der SMGW-Technologie erschließt. Ein Schwerpunkt der Arbeiten der Hochschule Albstadt-Sigmaringen bildet der Aufbau von Konzepten zur Analyse und Absicherung einer sicheren Steuerung von GAs auf Grundlage der SMGW-Infrastruktur, berücksichtigend verschiedene Aspekte der IT-Sicherheit und der Robustheit von IT-Systemen, wie etwa Angriffsszenarien, Fehlertoleranzverhalten, Ausfallsicherheit. Dies beinhaltet die Erarbeitung und Konsolidierung von Sicherheitsanforderungen bei der Steuerung von GAs, daraus abgeleitet die Erstellung eines Konzepts zur Analyse relevanter Sicherheits- und Robustheitseigenschaften, sowie dessen Umsetzung innerhalb einer entsprechenden Analyseumgebung. Darauf aufsetzend erfolgt der Aufbau einer Stresstest-Methodik zur systematischen Analyse und Absicherung von Sicherheits- und Robustheitseigenschaften, deren Anwendung die Labor- und Feldtestphase des Projekts aktiv begleitet. Weitere Arbeiten der Hochschule Albstadt-Sigmaringen adressieren im Rahmen der Anforderungsanalyse die Identifikation und Klassifikation energiewirtschaftlicher Marktrollen und relevanter Anwendungsfälle, sowie deren Abbildung in ein Rollen- und Kommunikationsmodell, welches die Grundlage für eine systematische Analyse der spezifischen Leistungsanforderungen an die WAN-Kommunikation von GAs liefert.

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