Die Arbeiten zum Verhalten der Reaktoranlage bei Stoerungen und Systemausfaellen werden fortgefuehrt und vertieft. Aus dem Stoerfallspektrum werden schwerpunktartig transiente Vorgaenge und Nachwaermeabfuhrprobleme sowie die Spaltproduktfreisetzung und -transportmechanismen untersucht. Zur Ermittlung der Eintrittswahrscheinlichkeiten von Stoerfaellen werden mit der Methodik der Zuverlaessigkeitsanalyse einzelne Teilsysteme der Reaktoranlage unterrsucht. Dazu werden Stoerfallablaeufe analysiert, Ereignis- und Fehlerbaeume erstellt und Zuverlaessigkeitsdaten der beteiligten Komponenten gesammelt. Rechenprogramme zur Berechnung transienter fluid- und thermodynamischer Zustaende in HTR-Cores und der transienten Freisetzung und des Transportes von Spaltprodukten werden entwickelt.
Das Wassergütemessnetz 2 (WGMN2) stellt im Rahmen der nationalen und internationalen Meldepflichten aktuelle Daten der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung. Bürger, Schulen und Behörden haben ein reges Interesse an den Daten des WGMN. Deshalb werden die Daten in sechs stationären Gewässergütemessstationen im Zehn-Minuten-Takt aktualisiert. So stehen die erhobenen Parameter in Echtzeit zur Verfügung. Hierbei werden physikalische, hydrologische, meteorologische und biologische Messgrößen erfasst, die eine dynamische Sicht auf die Gewässerbeschaffenheit ermöglichen.
Die Messstationen sind an ausgewählten Standorten an der Elbe, Havel, Teltowkanal, Oder und Neiße positioniert. Die Gewässergütemessstationen sind Bestandteil langfristig konzipierter Sanierungsmaßnahmen und dienen dem Nachweis der Gewässergüte und ihrer zeitlichen Veränderung im Rahmen von international abgestimmten Mess- und Untersuchungsprogrammen, der aktuellen Gewässerüberwachung (Warndienste), der Beweissicherung und der Gewinnung von wasserwirtschaftlichen Informationen.
Das WGMN trägt dazu bei, dass Auswirkungen von Störfällen bei Industriebetrieben oder von Schiffsunglücken zeitnah ermittelt und zügig Maßnahmen ergriffen werden können. Aber auch kleinere Verunreinigungen wie illegal entsorgtes Altöl vom Auto fallen durch die Messungen schnell auf. Mit der Erkennung von akuten Verschmutzungen und dem Erfassen langfristiger Trends dient das WGMN auch dazu, entsprechende Forderungen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie in Brandenburg umzusetzen. Hier können alle Datensätze abgerufen werden. Derzeit werden die Messwerte im Netz als Grafiken dargestellt.
Angesichts der Herausforderungen der Energiewende und insbesondere dem anstehenden Wechsel von Synchronmaschinen zu netzbildenden Wechselrichtern, ist methodische Forschung zur kollektiven Dynamik von Stromnetzen hochaktuell. Existierende Simulationsumgebungen entsprechen oft nicht dem Stand der Technik, was numerische Methoden sowie die Nutzung von High-Performance Computern (HPC) und GPUs angeht. Dies verhindert ihren Einsatz in großen Sampling Studien, die zum Beispiel für den Einsatz von Machine Learning (ML) notwendig sind. Des Weiteren lassen sich methodische und mathematische Fortschritte häufig nur schwer oder gar nicht in existierender Software implementieren, wodurch sie nicht an realistischen Modellen validiert werden können und letzten Endes nicht in der Praxis ankommen. Für die methodische Forschung ist die Flexibilität der Implementierung der Modelle, als auch die Performance von Simulationen von entscheidender Bedeutung. Für den Einsatz von KI und ML sind große Mengen an Simulationsdaten als Input erforderlich. Um überhaupt in die Forschung zu hybriden KI Methoden, die physikalischen Simulationen und ML direkt verbinden, einsteigen zu können, ist es notwendig, die Modelle in dafür konzeptionierten Programmiersprachen zu implementieren. Existierende Softwaretools stoßen auch in der Praxis an Performance-Grenzen. Durch die eingeschränkte Leistungsfähigkeit heutiger Simulationssoftware können so in zeitkritischen Situationen nicht alle potenziell relevanten Störfälle betrachtet werden. In diesem Projekt soll diese Lücke geschlossen werden, indem eine Software Suite entwickelt wird, die darauf ausgelegt ist, methodische Neuerungen schnell und effektiv zu integrieren und gleichzeitig realistische dynamische Modelle des Stromnetzes simulieren kann. Die Aufgaben des PIK umfassen Koordination des Projekts, Community-Building und Workshops, Trainingsmaterialien und Tutorials, Backend- und Frontend-Entwicklung sowie erste Forschungsvorhaben als Modellstudien.
Angesichts der Herausforderungen der Energiewende und insbesondere dem anstehenden Wechsel von Synchronmaschinen zu netzbildenden Wechselrichtern, ist methodische Forschung zur kollektiven Dynamik von Stromnetzen hochaktuell. Existierende Simulationsumgebungen entsprechen oft nicht dem Stand der Technik, was numerische Methoden sowie die Nutzung von High-Performance Computern (HPC) und GPUs angeht. Dies verhindert ihren Einsatz in großen Sampling Studien, die zum Beispiel für den Einsatz von Machine Learning (ML) notwendig sind. Des Weiteren lassen sich methodische und mathematische Fortschritte häufig nur schwer oder gar nicht in existierender Software implementieren, wodurch sie nicht an realistischen Modellen validiert werden können und letzten Endes nicht in der Praxis ankommen. Für die methodische Forschung ist die Flexibilität der Implementierung der Modelle, als auch die Performance von Simulationen von entscheidender Bedeutung. Für den Einsatz von KI und ML sind große Mengen an Simulationsdaten als Input erforderlich. Um überhaupt in die Forschung zu hybriden KI Methoden, die physikalischen Simulationen und ML direkt verbinden, einsteigen zu können, ist es notwendig, die Modelle in dafür konzeptionierten Programmiersprachen zu implementieren. Existierende Softwaretools stoßen auch in der Praxis an Performance-Grenzen. Durch die eingeschränkte Leistungsfähigkeit heutiger Simulationssoftware können so in zeitkritischen Situationen nicht alle potenziell relevanten Störfälle betrachtet werden. In diesem Projekt soll diese Lücke geschlossen werden, indem eine Software Suite entwickelt wird, die darauf ausgelegt ist, methodische Neuerungen schnell und effektiv zu integrieren und gleichzeitig realistische dynamische Modelle des Stromnetzes simulieren kann. Die Aufgaben des PIK umfassen Koordination des Projekts, Community-Building und Workshops, Trainingsmaterialien und Tutorials, Backend- und Frontend-Entwicklung sowie erste Forschungsvorhaben als Modellstudien.
Die nationale Wasserstoffstrategie sieht bis 2030 einen Wasserstoffbedarf von 90-110 TWh/a vor. Auch die Erwartungen der in Bearbeitung befindlichen Neufassung der Wasserstoffstrategie sind in dieser Größenordnung. Ammoniak wird daher als zukünftiges und besser transportables Wasserstoffimportmedium diskutiert. In der für Herbst 2023 angekündigten Importstrategie wird eine entsprechende Berücksichtigung von Ammonika erwartet. Es ist infolgedessen von deutlichen Steigerungen der derzeit importierten Ammoniakmengen auszugehen. Bei der Beantwortung eines BMUV-Erlasses zum Thema 'Umweltwirkungen von Ammoniak als Energiespeicher und Brennstoff' in 02/2023 wurden Wissenslücken in der Importkette von Ammoniak nach Deutschland identifiziert. So ist die Quantität der Emissionen aus Ammoniakterminals in Luft und Wasser weitgehend unbekannt. Zudem ist die Wasserstoffgewinnung durch das Spalten von Ammoniak großtechnisch noch nicht umgesetzt, an dieser Stelle auftretende Emissionen somit nicht bekannt und neuartige sicherheitsrelevante Anlagenteile werden erwartet. Darüber hinaus sind durch die vorraussichtlich deutlich größeren Anlagen und Stoffmengen u.a. Auswirkungsberechnungen des diffundierenden Gases Wasserstoff noch nicht ausreichend betrachtet. Das Vorhaben soll diese Aspekte beleuchten und Wissenslücken füllen. Dazu sollen anhand von verschiedenen Importmengen Beispielterminals (Größe, Standorte) betrachtet und die potentiellen Emissionen in die Umweltmedien analysiert werden. Zudem soll auch eine Betrachtung von Ereignissen und Störfällen für die unterschiedlichen Beispielstandorte erfolgen. Basierend auf den abgeschätzen Emissionen, welche an Ammoniakterminals und beim möglchen Cracking des Ammoniaks zu Wasserstoff entstehen, sollen potentielle Wirkungen auf die Umwelt untersucht und bewertet werden. (...)