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Fragen und Antworten zum Messbericht „Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen“

Der Messbericht „Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen“ wurde 2016 durch die LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg veröffentlicht. Anlass zur Durchführung des Messprojekts war die zum Teil emotional geführte Diskussion um mögliche Gesundheitsgefährdungen durch Infraschall. Im Rahmen des Messprojekts wurden zahlreiche Messungen an Windkraftanlagen und anderen Quellen durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind im Messbericht zusammengefasst und tragen zur Versachlichung der Diskussion bei. Die FAQ greifen Fragen zum Messbericht auf, die immer wieder an uns herangetragen werden, aber auch Behauptungen, die nicht den Tatsachen entsprechen. Dabei versuchen wir in allgemein verständlicher Form Antworten zu geben bzw. Sachverhalte klarzustellen. Die FAQ-Einträge auf dieser Seite werden bei Bedarf aktualisiert und erweitert. Frage: Enthält Ihr Bericht auch schmalbandige Auflösungen von Frequenzspektren? Werden also Spitzen berücksichtigt? Wie wirkt sich die Darstellung in Terzbandpegeln aus? Können dadurch Spitzen weggemittelt oder unterdrückt werden? Antwort: Generell gibt es Frequenzanalysen unterschiedlicher Auflösung. Schmalbandspektren lösen die Frequenzen eines Geräuschs fein auf, Terzbandspektren zeigen eine mittlere Auflösung und Oktavbandspektren ermöglichen eine grobe Übersicht. Der Pegelwert für Terz- und Oktavbänder wird durch energetisches Aufsummieren der in einem Band enthaltenen Geräuschanteile bestimmt. Dieser Wert ist in der Regel höher als der höchste Einzelwert einer Frequenz innerhalb eines Bandes. Durch die geringere Frequenzauflösung bei der Darstellung in Terzbändern sind Pegelspitzen, die im Schmalbandspektrum hervortreten, im Terzspektrum nicht wiederzufinden. Sie tragen jedoch zum Pegel des Terzbandes bei. Eine „Wegmittelung“ des Spitzenwertes, etwa im Sinne einer Durchschnittsbildung aus höheren und niedrigeren Messwerten, erfolgt bei diesem Vorgehen nicht. Im Messbericht der LUBW sind zu jeder gemessenen Windenergieanlage schmalbandige Spektren mit einer Auflösung von 0,1 Hz dargestellt. Die zwischen 1 Hz und 8 Hz teilweise deutlich sichtbaren Maxima entsprechen der Durchgangsfrequenz des Rotorblattes bzw. ihren ganzzahligen Vielfachen, den sogenannten Obertönen. Sie sind in der folgenden Abbildung 1 dargestellt. Abbildung 2 zeigt die drei genannten Arten der Frequenzanalyse für Geräusche einer Windkraftanlage. Dargestellt sind das Oktavspektrum, das Terzspektrum sowie das Schmalbandspektrum für einen identischen Zeitraum. Die Darstellung in Form von Terzspektren ist notwendig, um Messergebnisse mit der Wahrnehmungsschwelle des Menschen vergleichen zu können. Diese Schwelle bezieht sich ebenfalls auf einzelne Terzbänder. Stand: Januar 2019 Frage: Sind die verwendeten Normen und Verfahren geeignet, die Immissionen von Windkraftanlagen zu erfassen? So wird in der öffentlichen Diskussion die DIN 45680 (Vorschrift zur Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen) manchmal in Frage gestellt, da bei ihrer Anwendung der Infraschallbereich weitgehend ignoriert werden soll. Antwort: Die im Immissionsschutz eingesetzten Messgeräte und Messverfahren entsprechen den Anforderungen des Mess- und Eichgesetzes. Sie gewährleisten genaue und reproduzierbare Ergebnisse. Die Erhebungen und Auswertungen wurden gemäß IEC 61400-11 Ed. 2.1 und der Technischen Richtlinie für Windenergieanlagen „Teil 1: Bestimmung der Schallemissionswerte“ der FGW e.V. durchgeführt. Als Infraschall bezeichnet man die Geräuschanteile unterhalb 20 Hz. Messungen gemäß DIN 45680 berücksichtigen den Bereich bis herab zu 8 Hz. Die an den Windkraftanlagen eingesetzten Spezialmikrofone liefern aber auch unter 8 Hz verlässliche Pegelwerte. Die Auswertung und Darstellung der erfassten Geräusche wurde daher bis herab zu 1 Hz vorgenommen. Das bedeutet, dass bei den LUBW-Messungen der Infraschallbereich zwischen 1 Hz und 20 Hz abgedeckt wurde. Die technischen Anforderungen, Regelwerke und Methoden sind im Messbericht im Detail dokumentiert. Frage : Trifft Infraschall aufgrund seiner großen Wellenlänge nicht erst in mehreren hundert Metern auf dem Boden auf? Wie muss der Abstand zwischen Windkraftanlage und Mikrofon sein, um In­fra­schall zu erfassen? Bei welchen Windgeschwindigkeiten wurde gemessen? Antwort : Die Wellenlänge von Infraschall liegt je nach Frequenz zwischen 17 m und mehreren hundert Metern. Unabhängig hiervon ist Infraschall jedoch auch in der Näher der Quelle messbar. Die Wellenlänge gibt nicht an, wo der Schall auf den Boden auftrifft; er breitet sich in alle Richtungen aus. Bei entsprechend langer Messdauer wird auch der sehr langwellige Infraschall erfasst. Die Abbildung zeigt Schmalbandspektren des Hintergrundgeräuschs (grün) sowie des Gesamtgeräuschs (violett) gemessen in 150 m Entfernung. Es ist deutlich zu erkennen, dass das Gesamtgeräusch Spitzen im Bereich der Rotordurchgangsfrequenz sowie deren Obertöne aufweist. Diese Spitzen fehlen im Hintergrundgeräusch, so dass eine eindeutige Zuordnung zum Infraschall möglich ist, der durch die Windkraftanlagen verursacht wird. In 700 m Entfernung konnte keine relevante Änderung der Infraschallpegel beim Ein- und Ausschalten der WEA festgestellt werden. Dies bedeutet nicht, dass kein Infraschall von Windkraftanlagen mehr vorhanden ist. Vielmehr wird dieser Anteil vom Hintergrundgeräusch überdeckt. Die Messungen erfolgten bei Windgeschwindigkeiten im Bereich von 4,5 m/s bis 10,5 m/s, bezogen auf 10 m Höhe. Dieses Vorgehen entspricht dem geltenden Regelwerk (IEC 61400-11 Ed. 2.1) und gewährleistet, dass die Geräuschemissionen der Windenergieanlage über alle wesentlichen Betriebsphasen erfasst werden. Stand: Februar 2019 Frage : Warum wurden für die Messungen im Rahmen des Infraschall-Messprojekts keine Mikrobarometer verwendet? Mit mikrobarometrischen Messverfahren soll sich Infraschall wesentlich besser detektieren lassen. Antwort : Bei unseren Messungen wurden Spezialmikrofone verwendet, die den Schall ab etwa 0,5 Hz erfassen und den gesamten relevanten Infraschall- und Hörschallbereich bis 20 kHz abdecken. Der Messbereich von Mikrobarometern beginnt bei etwa 0,05 Hz, endet aber bereits bei ca. 10 Hz. Dem Vorteil, im Bereich ab 0,05 Hz messen zu können, stehen als Nachteile ein stark eingeschränkter Frequenzbereich und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber. Bei Lärmmessungen ist es daher nicht zweckmäßig, die standardmäßig eingesetzten eichfähigen Schallpegelmesser durch Mikrobarometer zu ersetzen. Zudem ist durch die Erweiterung des Frequenzbereichs auf 0,05 Hz kein Zusatznutzen erkennbar. Im Jahr 2006 hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit derartigen Sensoren Messungen an einer Windkraftanlage durchgeführt. Anlass dafür waren jedoch nicht Bedenken wegen möglicher gesundheitlicher Beeinträchtigungen, sondern Befürchtungen, dass das von der BGR betriebene hoch empfindliche Messsystem zur Überwachung weltweiter Kernwaffen-Tests in seiner Funktion beeinträchtigt werden könnte. Auf den Internetseiten der LUBW befasst sich die Frage 2 der FAQ Windenergie und Schall ausführlich mit diesem Thema. Stand: Februar 2019 Frage : Der Messbericht geht nur unzureichend auf die von Windkraftanlagen ausgehenden Erschütterungen ein. Dabei ist doch bekannt, dass im Umkreis von 10 km um seismografische Stationen keine Windkraftanlagen betrieben werden dürfen. Warum wurde nicht umfassender gemessen? Antwort : Erschütterungs- und Schwingungsmessungen waren nicht primäres Ziel des Infraschall-Messprojekts. Windkraftanlagen können, wie andere Anlagen auch, Schwingungen in den Untergrund übertragen. Dies kann hochempfindliche seismografische Messstationen im Umkreis von einigen Kilometern stören. Das Niveau der Infraschallpegel in 10 bis 20 km Abstand von Windkraftanlagen liegt im Bereich der Empfindlichkeitsschwelle dieser seismischen Messsysteme. Sie ist um viele Zehnerpotenzen niedriger als das auditive System des Menschen. Das Ergebnis der durchgeführten Erschütterungsmessung zeigt, dass die von Windkraftanlagen ausgehenden Schwingungen messtechnisch nachweisbar sind. Sie sind jedoch bereits in einem Abstand von 300 m so gering, dass Überschreitungen der vorgegebenen Anhaltswerte nicht zu erwarten sind und damit auch keine erheblichen Belästigungen im Sinne des Bundes-Immissionsschutzgesetzes. Es sind keine Fälle bekannt, in denen Schwingungen von Windkraftanlagen durch den Boden übertragen wurden und zu erheblichen Belästigungen oder Überschreitungen der Anhaltswerte geführt haben. Stand: Februar 2019 Frage: Es gibt die Aussage, dass Infraschall nicht nur durch das Ohr, sondern über Vibrationen des Gehirns und innerer Organe unterbewusst wahrgenommen wird. Wieso wird als Bezugswert dennoch die Wahrnehmungsschwelle verwendet, die zudem Frequenzen unter 10 Hz nicht berücksichtigt? Antwort: Um die Ergebnisse der Messungen einzuordnen, erfolgt im Messbericht ein Vergleich mit der Wahrnehmungsschwelle des Sinnesorgans Ohr. Für Frequenzen zwischen 8 Hz und 125 Hz wurde die Wahrnehmungsschwelle laut Tabelle 2 der DIN 45680 (Entwurf 2013) verwendet. Die dort niedergelegten Werte liegen 10 dB unter der in DIN ISO 226 angegebenen Normalkurve für die Hörschwelle. Für den Frequenzbereich zwischen 1,6 Hz und 6,3 Hz wurden abgesicherte Schwellenwerte aus der Fachliteratur herangezogen. Die angegebenen Frequenzwerte beziehen sich auf die Mittenfrequenz des jeweiligen Terzbandes. Informationen zur Wahrnehmungsschwelle finden sich in Tabelle A3-1 des Anhangs 3 zum Infraschall-Messbericht . Für Effekte der unterbewussten Wahrnehmung von In­fra­schall durch das Gehirn und andere Organe liegen keine wissenschaftlich abgesicherten Erkenntnisse vor. Mögliche Schwellenwerte für solche Effekte können daher nicht definiert werden. Stand: Januar 2019 Frage : Warum fehlen genaue Angaben zur Umgebung der Messorte für die Messungen im freien Feld / am Waldrand / im Wald? Antwort : Tatsächlich werden im Messbericht keine genauen Ortsangaben zu den Messungen der natürlichen Quellen gemacht. Auswahlkriterium für die Standorte war eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Messungen durch störende Fremdgeräusche wie z. B. Straßenverkehr. Es wurden also Standorte ausgewählt, die so ruhig wie möglich gelegen sind, so dass die Naturgeräusche dominieren. Bei den ausgewählten Messpunkten handelt es sich um Standorte in der Umgebung von Würzburg. Die nächstgelegene Bundesstraße findet sich in ca. 1,1 km Entfernung, die Autobahn A3 ist ca. 2,5 km entfernt. In der Umgebung gibt es auch Gewerbegebiete, die sich alle in einer Entfernung von ca. 2,5 km befinden. Stand: Februar 2019 Frage : In der ZDF-Dokumentation „Planet e. Infraschall – Unerhörter Lärm" vom 04.11.2018 wird gesagt, im Messbericht der LUBW seien Messkurven durch die Zusammenfassung von Messwerten in Frequenzbändern geglättet worden. Außerdem wird die DIN 45680 (Vorschrift zur Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen) in Frage gestellt. Stimmt es, dass bei deren Anwendung der Infraschallbereich weitgehend ignoriert wird und dass Frequenzen zusammengefasst und Spitzen dadurch geglättet werden? Antwort : Nein, die ZDF-Dokumentation zieht unzutreffende Schlussfolgerungen. Sämtliche Ergebnisse der Messungen an Windkraftanlagen sind im Messbericht der LUBW auch als Schmalbandspektren abgebildet, d. h. die Frequenzen wurden nicht zusammengefasst (vergleiche auch FAQ Nr. 1 „Keine schmalbandige Auflösung?“ ). Die Messungen der LUBW decken den Infraschallbereich zwischen 1 Hz und 20 Hz ab. Auch bei Messungen gemäß DIN 45680 wird Infraschall zu einem großen Teil berücksichtigt, nämlich im Frequenzbereich zwischen 8 Hz und 20 Hz. Die Zusammenfassung in Terzbändern ist stets erforderlich, wenn Vergleiche mit der Wahrnehmungsschwelle vorgenommen werden sollen. Die Sichtbarkeit von „Spitzen“ in einem Schmalbandspektrum ist allein kein Nachweis für relevante Schallwirkungen auf den Menschen. Die im Messbericht der LUBW zugrunde gelegten Normen und Richtlinien sind in der FAQ Nr. 2 „Angewendete Normen und Richtlinien“ erläutert. Stand: August 2020 Frage: Ergebnisse der Untersuchungen der LUBW zu Infraschall von Windkraftanlagen wurden in den vergangenen Jahren mit Hinweis auf Untersuchungen der Bundesanstalt für Geowissenschaft (BGR) in Zweifel gezogen. Die BGR hat mit Mikrobarometern auch sehr viel höhere Infraschallpegel gemessen, als im Infraschall-Messprojekt der LUBW mit Mikrofonen gemessen werden konnten. Woran liegt das? Antwort: Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) publizierte im Jahr 2005 die Studie „Der unhörbare Lärm von Windkraftanlagen“ und darauf aufbauend im Jahr 2016 eine englischsprachige Studie „The influence of periodic wind turbine noise on infrasound array measurements“. Die in diesen Studien veröffentlichen Schalldruckpegel, die mit Mikrobarometern gemessen und für größere Windkraftanlagen und größere Entfernungen teilweise hochgerechnet wurden, sorgten seit vielen Jahren für Irritationen, lagen sie doch um mehrere Größenordnungen über den mit Mikrofonen gemessenen Infraschallpegeln anderer Institutionen wie z. B. beim Infraschallmessprojekt der LUBW. Diese Diskrepanz wurde von der BGR aufgeklärt: „Bei der Berechnung der Schalldruckpegel ist der BGR ein systematischer Fehler unterlaufen. Dieser passierte bei der Umwandlung der ursprünglich berechneten Ergebnisse in eine in der Akustik gängige Größe. Dabei wurden sowohl die WEA-Störsignale als auch die für die BGR-Messaufgabe maßgeblichen Signale gleichermaßen um 36 Dezibel überschätzt“, erläutert die BGR in ihrer Pressemitteilung vom 27. April 2021 . Bezogen auf die Schallleistung von Windenergieanlagen entspricht das einer rund 4000fachen Überschätzung der tatsächlichen Werte. Die um den Rechenfehler bereinigten Werte der BGR liegen nun in derselben Größenordnung wie die Ergebnisse der Messungen der LUBW. Stand: Mai 2021

DF-AMR.2: Übertragungswege auf karibischen Inseln: Eine Analyse im Rahmen des One Health Ansatzes (ACRAS-R) - Antibiotikaresistenzgenome und Resistenzgene

Das Projekt "DF-AMR.2: Übertragungswege auf karibischen Inseln: Eine Analyse im Rahmen des One Health Ansatzes (ACRAS-R) - Antibiotikaresistenzgenome und Resistenzgene" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrobiologie, Professur für Limnologie (Gewässerökologie) durchgeführt. Ziel des ACRAS-R Projektes ist die Charakterisierung der AMR-Übertragungswege in einem Kontinuum von Klinik (Krankenhausabwässern) hin zur Umwelt (Meer und Tiere) auf der französischen Karibikinsel Guadeloupe. Wir werden sowohl einen globalen Ansatz mit Resistom- und Mikrobiomanalyse als auch einen spezifischen Ansatz mit der Analyse von nicht-resistenten und resistenten ESBL (Extended-Spectrum-Beta-Lactamase) E. coli Bakterien (WGS- und Plasmidomanalyse) durchführen. Dazu gehört die Analyse der Umweltbedingungen (Exposom durch Quantifizierung von Antibiotika, Bioziden, Schwermetallen, Schadstoffen) und der sozialen Bedingungen (Analyse von Resistom, Mikrobiom und E. coli in Flugzeugtoiletten). Ursprung von Resistenzen bleibt der Mensch, doch werden im Projekt zwei Wege zur Resistenz gegenübergestellt: Der Mensch, als Quelle von Wirk- und Schadstoffen in der Umwelt sowie der Mensch als soziales Wesen, das sich in stetigem Austausch befindet. Guadeloupe, eine französische Überseeinsel, eignet sich besonders gut für die ACRAS-R-Ziele, durch die Insellage, die geringe Bevölkerungszahl (395.700, hauptsächlich in der Karibik und in Europa), die geringe Fläche (1.436 km2) und statistischer Details zum Tourismus (735.200 Aufenthalte pro Jahr). Laut dem Human Development Index von 2013 (http://hdr.undp.org/) ist es ein Land mit sehr hohen Ressourcen, ähnlich dem französischen Festland (oder Deutschland), mit einem Gesundheitssystem von gleicher Qualität. Besonders interessant ist, dass das Universitätsklinikum von Guadeloupe (UHG) auf der Intensivstation (ICU) eine etwa fünfmal höhere Inzidenz von ESBL-Enterobacterales-Infektionen, als die für alle Intensivstationen auf dem französischen Festland gemeldete mittlere Inzidenz hatte.

Thermophile Mikroorganismen fuer die Bodensanierung

Das Projekt "Thermophile Mikroorganismen fuer die Bodensanierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ADW - Institut für Biotechnologie durchgeführt. Durch den Einsatz thermophiler Mikroorganismen bei der on-site-/off-site Bodensanierung soll der mikrobielle Schadstoffabbau intensiviert werden. Die bisherigen Verfahrensentwicklungen erzielten durch technische Massnahmen bei der Milieuverbesserung mit mesophilen Mikroorganismen beachtliche Steigerungen der Abbauleistungen. Das Einbringen thermophiler Mikroorganismen, die ueber ein breites Substratverwertungsspektrum verfuegen, kann besonders bei hoch belasteten Boeden zu einer zusaetzlichen Verkuerzung der Zeiten des Schadstoffabbaues fuehren.

Maßproduktion statt Massenproduktion - Neue Technologien für eine umweltschonende handwerkliche Schuhproduktion

Das Projekt "Maßproduktion statt Massenproduktion - Neue Technologien für eine umweltschonende handwerkliche Schuhproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Handwerkskammer Hamburg, Zentrum für Energie-, Wasser- und Umwelttechnik durchgeführt. Mit zwei Innovationsteams aus dem Bereich Orthopädieschuhmacher und Maßschuhmacher wird eine CAM-Lösungentwickelt, die es erlauben wird, preiswerter und schneller orthopädische Schuhe bzw. Maßschuhe herzustellen. Neben der technischen Lösung werden im Rahmen des Projektes zukunftsfähige Produktionskonzepte, also auch Fragen des Einkaufs, des Marketings, der Kooperationen etc. erarbeitet. Das Projekt hat einen ökologischen Baustein: Die ökologischen Kosten der Maßschuhfertigung sollen den ökologischen Kosten der Massenschuhfertigung gegenübergestellt werden.

GEO/BIOLabor Teutschenthal

Das Projekt "GEO/BIOLabor Teutschenthal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Im Untersuchungsgebiet 'Kalisalzhalde Teutschenthal' (Halle/Saale) haben umwälzende pedologisch- und botanisch-dynamisch flächenhafte Prozesse stattgefunden. Die salzhaltigen Sickerwässer in der Bergbaufolgelandschaft führten zu einer zunehmenden Geländeversalzung und Bodenzerstörung, die auch umliegendes Ackerland beeinträchtigte. Andererseits haben sich Gipssinterterrassen, evaporitische Mineralausblühungen und eine sekundäre Binnensalzstelle mit seltenen Halophyten entwickelt (Flächennaturdenkmal FND 1976) - sozusagen ein BIO-Labor für Ökotone (Saumbiotope), in dem extreme, hydro-pedologische Randbedingungen eine heterogen ausgeprägte Sukzession steuern - als auch ein GEO-Prozess-Labor, in dem geoökologische Veränderungen in beobachtbaren, unnatürlich kurzen Zeitspannen ablaufen. Das GEO/BIO-Labor vor Ort ermöglicht potenziell Forschung, die überregional auf die Bodenversalzungsproblematik in Zentralasien übertragen werden kann. Mit Geländespektrometrie und Fernerkundungsdaten (CIR-Luftbilder, hyperspektrale Flugzeugscannerdaten) werden flächenhafte und spektrale Änderungen des Vegetationsbewuchses, Biotypenveränderung, und Indikatoren für Bodenversalzung untersucht. Die Geländespektrometermessungen aus dem GEO/BIO-Labor Teutschenthal und aus dem Salzpflanzengarten des Halloren- und Salinemuseums Halle gehen in die Spektralbibliothek PhenoSpec (Gräser und Kräuter in Phänostufen) ein.

European Union Basin-scale Analysis, Synthesis and Integration (EURO-BASIN)

Das Projekt "European Union Basin-scale Analysis, Synthesis and Integration (EURO-BASIN)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Danmarks Tekniske Universitet durchgeführt. Objective: EURO-BASIN is designed to advance our understanding on the variability, potential impacts, and feedbacks of global change and anthropogenic forcing on the structure, function and dynamics of the North Atlantic and associated shelf sea ecosystems as well as the key species influencing carbon sequestering and ecosystem functioning. The ultimate goal of the program is to further our capacity to manage these systems in a sustainable manner following the ecosystem approach. Given the scope and the international significance, EURO-BASIN is part of a multidisciplinary international effort linked with similar activities in the US and Canada. EURO-BASIN focuses on a number of key groups characterizing food web types, e.g. diatoms versus microbial loop players; key species copepods of the genus Calanus; pelagic fish, herring (Clupea harengus), mackerel (Scomber scombrus), blue whiting (Micromesistius poutassou) which represent some of the largest fish stocks on the planet; piscivorous pelagic bluefin tuna (Thunnus thynnus) and albacore (Thunnus alalunga) all of which serve to structure the ecosystem and thereby influence the flux of carbon from the euphotic zone via the biological carbon pump. In order to establish relationships between these key players, the project identifies and accesses relevant international databases and develops methods to integrate long term observations. These data will be used to perform retrospective analyses on ecosystem and key species/group dynamics, which are augmented by new data from laboratory experiments, mesocosm studies and field programs. These activities serve to advance modelling and predictive capacities based on an ensemble approach where modelling approaches such as size spectrum; mass balance; coupled NPZD; fisheries; and ?end to end? models and as well as ecosystem indicators are combined to develop understanding of the past, present and future dynamics of North Atlantic and shelf sea ecosystems and their living marine resources.

Teilvorhaben: AP1.1b, AP 1.2c und AP 3.1b

Das Projekt "Teilvorhaben: AP1.1b, AP 1.2c und AP 3.1b" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik durchgeführt. Vorhabenbeschreibung AP 1.1b: Die heutige Vorgehensweise der industriellen aerodynamischen und strukturmechanischen Turbomaschinen Schaufel-Auslegung ist disziplinär und sequenziell organisiert. Im Rahmen des Vorhabens soll dies durch interdisziplinäre Prozessketten und automatisierte Optimierungsstrategien abgelöst werden. Durch eine zielgerichtete Nutzung von Methoden aus dem Bereich Maschinelles Lernen (ML) und künstliche Intelligenz (KI) werden datengetriebene Modelle für die physikalisch umfassende digitale Modellierung bereitgestellt. Vorhabenbeschreibung AP 1.2: Mit dem Harmonic-Balance-Verfahren steht dem DLR ein hochwertiges Frequenzbereichsverfahren für instationäre Strömungssimulationen zur Verfügung, das deutlich effizienter als konventionelle, instationäre Zeitbereichsverfahren (URANS) bei akzeptablem Genauigkeitsverlust ist. Aufgrund sekundärer, instationärer Effekte, deren physikalische Frequenzen nicht Teil des aufgelösten Spektrums sind, konvergieren bis zu einem Drittel der Flatter-Simulationen mit Harmonic Balance nicht. Auslöser sind gerade in den aeroelastischen Bewertungspunkten auftretende strömungsinduzierte Effekte wie Stoß-Grenzschicht-Wechselwirkungen und offene Ablösungen. Vorhabenbeschreibung AP3.1: Das Arbeitspaket teilt sich in zwei Bereiche auf, die jeweils der Untersuchung des entstehenden Wärmeeintrags und des Verschleißes, ausgelöst durch Anstreifen zwischen Bürstendichtung und Rotor, gewidmet sind. Es wird ein Modell zur Beschreibung des Verschleißes erstellt und mit den am DLR erhobenen Versuchsdaten verbessert und validiert. Der beim Anstreifen entstehende Wärmeeintrag wird bestimmt. Die Erkenntnisse sind für die Ertüchtigung der Bürstendichtung als Inner Air Seal essentiell, um den Verschleiß im Betrieb sowie Wärmeeintrag in den Rotor beschreiben zu können.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von K.U.L.T. Kress Umweltschonende Landtechnik GmbH durchgeführt. Durch die extensive Grünlandbewirtschaftung, häufig mit Mähzeitpunkten ab Mitte Juni, haben sich die Herbstzeitlose (HZL) und das Jakobskreuzkraut (JKK) vermehrt. Alle ihre Pflanzenteile sind giftig und können bei Nutztieren zum Tod führen. Problematisch sind die Bestandteile im Heu, da diese nicht mehr von den Tieren selektiert werden können. Durch Mulchen im zeitigen Frühjahr kann die HZL zurückgedrängt werden, was aber im Konflikt mit den naturschutzfachlichen Bewirtschaftungsvorgaben stehen kann. Ferner ist dadurch der Ertrag reduziert und das Heu kann immer noch mit HZL verunreinigt sein. Das JKK kann durch Ausreißen, zielgerichtete Mähzeitpunkte oder chemisch zurückgedrängt werden. In dem Vorhaben werden Algorithmen zur Analyse von Luftbildern von Grünland mit HZL und JKK entwickelt. Für die HZL werden die Flächen im Herbst zum Zeitpunkt der Blüte und im Frühjahr zum Zeitpunkt des Blattaustriebs, Bestände mit JKK werden im Sommer zu Blühbeginn mit einer Drohne überflogen. Die Flächen werden RGB- und Spektral-Kameras fotografiert. Ziel ist es, aus den Luftbildern Giftpflanzen-Bestandskarten zu erstellen. Aus diesen werden Applikationskarten für eine nicht-chemische einzelpflanzen- bzw. teilflächenspezifische Bekämpfung abgeleitet.

Ausbau des abbildenden Spektrometers AVIS-3 für das mittlere Infrarot bis 1700 nm

Das Projekt "Ausbau des abbildenden Spektrometers AVIS-3 für das mittlere Infrarot bis 1700 nm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Geographie, Lehrstuhl für Geographie und Geographische Fernerkundung durchgeführt. Das Vorhaben Ausbau des Abbildenden Spektrometers AVIS-3 für das mittlere Infrarot bis 1700 nm bestand in der Erweiterung eines bestehenden flugzeuggetragenen Abbildenden Spektrometers um einen weiteren Sensor, der im Spektralbereich von 900 bis 1700nm arbeitet. Das bis zum Beginn des Projektes verfügbare und bis heute eingesetzte System AVIS-3 arbeitet im Spektralbereich des Sichtbaren (VIS) und Nahen Infrarotes (NIR) (400-900nm) und wird erfolgreich zur Ableitung von pflanzenphysiologischen Parametern wie z.B. Biomasse, Chlorophyll und Stickstoff eingesetzt. Die Erweiterung in das Mittlere Infrarot ermöglicht eine Erweiterung des Einsatzbereiches durch die Analyse von in diesem Bereich auftretenden Absorptionen von Pflanzenwasser (1120 und 1450nm). Darüber hinaus besteht die Möglichkeit weitere Bestandteile von Pflanzen mit Hilfe deren Absorptionsmerkmale im Mittleren Infrarot (MIR) zu erfassen. Hierzu zählen z.B. Lignin (Absorptionen bei ca. 1200 und 1690nm), Zellulose (Absorption bei ca. 1480nm) und Zucker (Absorption bei ca. 1490nm). Das Projekt beinhaltet sowohl die technische Aufbereitung des bestehenden Systems um ein weiteres Instrument sowie dessen Implementierung und Kalibrierung. Die Erweiterung des AVIS-3 um ein Spektrometer im Mittleren Infrarot ist auf der Basis der vorhandenen Konfiguration durch Hinzufügen eines weiteren Spektrometers möglich, ohne die Geometrie oder die Möglichkeiten der Nutzung auf einem Ultraleichtflugzeug zu verändern. Dieser Ausbau wird erst durch den Einbau einer in Europa gefertigten NIR Kamera ermöglicht. Damit werden die Schwierigkeiten bei der Ausfuhr amerikanischer Kameras umgangen. Befliegungen zwischen April und September 2005 im Raum Leipzig sollten Testdaten liefern, welche die Einsetzbarkeit des neuen Systems aufzeigen sollten. Zudem sollen diese Daten dem Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle (UFZ) zur weiteren Auswertung im Rahmen des Monitorings von Renaturierungsmaßnahmen in ehemaligen Bergbaugebieten im Raum Leipzig und von stadtökologische Fragestellungen zur Verfügung gestellt werden. Eine OEM-Infrarot-Kamera der Firma XenICS (Xenics InGa As XEVA-USB-FPA-1.7) wurde im Januar 2005 in AVIS-3 integriert. Leider stellte sich die Qualität der uns gelieferten Kamera aufgrund einer zu großen Anzahl von fehlerhaften Bildelementen (größer 20 Prozent ) für einen operationellen Einsatz als nicht ausreichend dar. Nach Rücksprache mit dem Hersteller wurde diese Kamera reklamiert und die Lieferung einer neuen Kamera mit einer angemessenen Anzahl von Fehlpixeln wurde in Aussicht gestellt. Im Gespräch mit den Mitarbeitern des UFZ wurde vereinbart, dass die oben genannten Befliegungen mit AVIS-2 durchgeführt werden, um laufende Forschungsarbeiten nicht zu beeinträchtigen. Die Befliegungen sollten mit dem neuen System weitergeführt werden, sobald die Infrarot-Kamera verfügbar ist. Die Befliegungen im Jahr 2005 wurden durchgängig mit dem bestehenden System durchgeführt.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Verband für Leistungs- und Qualitätsprüfungen e.V. (DLQ) durchgeführt. Das Fütterungsmanagement gewinnt in der Milchviehhaltung immer mehr an Bedeutung. Über die Steigerung der Futtereffizienz kann die Wirtschaftlichkeit des Betriebes insgesamt erhöht werden. Dazu muss der Verlust an Futterenergie über die Bildung von Methan und die Ausscheidung von Futterstickstoff reduziert werden. An diesem Punkt setzt ReMissionDairy an: Im Projekt wird die Beeinflussung der Methan- und Stickstoffemissionen durch die Fütterung untersucht. Unter Berücksichtigung der Tiergesundheit soll auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse eine praxistaugliche Web-Anwendung entwickelt werden, die den Landwirt beim Fütterungsmanagement unterstützt. Datenerhebung und -auswertung: An ReMissionDairy nehmen 30 Pilotbetriebe aus Baden-Württemberg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Sachsen teil. Sie werden über zwei Jahre vom Projektteam betreut und erhalten in dieser Zeit eine individuelle Fütterungsberatung. Über den gesamten Versuchszeitraum hinweg werden auf allen Betrieben Daten zur Rationsgestaltung, Futterqualität und Fütterung gesammelt und mit weiteren Daten, wie tierindividuellen Informationen zur Tiergesundheit sowie Daten aus der Milchkontrolle und der Milchgüteprüfung verknüpft. Aus den Milchproben der Einzeltiere werden auf Basis von Milch-MIR-Spektren der Energiestatus und die Methanemissionen der Kuh geschätzt. Parallel werden auf Basis der Milch-MIR-Spektren aus der Tankmilch der Energiestatus und die Methanemissionen der Herde geschätzt. So wird eine optimale Informationsgrundlage für die Ableitung von Handlungsempfehlungen geschaffen. Innovatives Fütterungsmanagement: Die erhobenen Daten werden zur Berechnung von Leistungskennwerten wie der Futtereffizienz, der Effizienz der N-Ausnutzung und der Methan-Emissionen genutzt. Diese Kennwerte können im nächsten Schritt als Basis für die Optimierung der Fütterung sowie zur Berechnung von Einsparpotenzialen herangezogen werden. Sie sollen anwenderfreundlich mobil auf einer übersichtlichen Web-Plattform bereitgestellt werden. Der Landwirt erhält damit ein praktisches Werkzeug zum selbständigen Fütterungsmanagement und -controlling. Managemententscheidungen auf Tier- und auf Herdenebene werden so optimal unterstützt. Durch die Steigerung der betrieblichen Produktionseffizienz werden Energieverluste in Form von Methan und Stickstoff reduziert und die Umweltwirkung des einzelnen Betriebs nachhaltig verbessert. So profitieren Landwirt und Umwelt gleichermaßen. (Text gekürzt)

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