Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines detaillierten Modells zur effizienten Echtzeit-Steuerung einer zweistufigen Biogasanlage und dessen praktische Anwendung in enger Zusammenarbeit mit den Partnern. Das Modell basiert auf dem bereits in (Muha et al. 2012) beschriebenen Modell. Das Steuerungsproblem wird als Optimierungsproblem formuliert, das auf dem bestehenden Modell beruht, und mit mathematischen Optimierungsverfahren gelöst. Die Echtzeit-Steuerung erfordert die Identifikation kritischer Parameter über Sensitivitätsanalysen. Die von den Verbundpartnern zu ermittelnden experimentellen Daten werden kontinuierlich in das Steuerungsmodell eingelesen. Dabei muss in jeder einzelnen Rechnung ein zeitabhängiges Problem gelöst werden. Soll die Steuerung in Echtzeit erfolgen, sind die Rechnungen zeitkritisch. Deshalb sollen reduzierte Modelle mit akzeptablem Rechenaufwand für den praktischen Einsatz entwickelt werden. Dabei soll der Rechenaufwand des reduzierten Modells den Möglichkeiten eines aktuellen Arbeitsplatzrechners entsprechen und damit die wirtschaftliche Nutzung der Echtzeit-Steuerung ermöglichen. Arbeitsschritte und Meilensteine: A/M1 Erstellung eines Optimierungsproblems zur Bestimmung kritischer Parameter aus den Messdaten. A/M2 Erster einfacher Demonstrator einer Steuerung lauffähig. Bestimmung kritischer Parameter über Sensitivitätsanalysen. A/M3 Optimierung der Messmethode für die der Parameterbestimmung zugrunde liegenden Daten. Das Optimierungsproblem wird dazu benutzt, die optimale Platzierung der Sensoren zu finden. A/M4 Volle Steuerung lauffähig. A/M5 Erstellung eines reduzierten Modells zur Minimierung des Rechenaufwandes.
Die Quantifizierung vulkanischer Eruptionsdynamik ist immer noch eine der großen Herausforderungen der geophysikalischen Vulkanologie. Quantitative in situ Daten werden benötigt, um existierende Modelle für den präerutiven Magmentransport zu verifizieren und um neue Modell hierfür zu entwickeln. In situ Daten können aber nur mit einem gut ausgebauten vulkanologischen Monitoringsystem, welches sich an einem regelmäßig eruptierenden offenen Schlotsystem befindet, aufgezeichnet werden. Systeme dieser Art sind auf der Erde relativ selten und die beste Lokation ist wahrscheinlich Mt. Erebus in der Antarktis, da hier bereits ein gut ausgebautes Monitoringsystem existiert. Im Rahmen dieses Antrags werden wir die notwendige Infrastruktur entwickeln, um während des antarktischen Sommers 2003/2004 ein Doppler Radargerät am Kraterrand des Mt. Erebus zu betreiben. Das Radar soll alle strombolianischen Eruptionen während einer 4 wöchigen Messkampagne aufzeichnen. Mit Hilfe der Daten sollen die zeitliche Entwicklung der Eruptionsgeschwindigkeit untersucht und die während einer Eruption ausgestoßene Magmenmenge abgeschätzt werden. Wichtig ist weiterhin die Korrelation unserer Daten mit den vom Mount Erebus Volcano Observatory (MEVO) aufgezeichneten seismischen, akustischen, geodätischen und thermischen Signalen. Insbesondere ist ein Vergleich mit den akustischen Daten und Videoaufzeichnungen von Interesse, wodurch wir hoffen, die immer noch heftig diskutierte Frage des Überdrucks in Gasgroßblasen direkt vor der Eruption zu beantworten.
Grundwasserwerke in der Nähe von Industriegebieten oder anderen potentiellen Verschmutzern sowie in der Nähe von Flüssen müssen ihr Förderregime der zeitlich variablen hydrologischen Situation anpassen, wenn sie nicht Gefahr laufen wollen, unerwünschtes Wasser anzuziehen. Die Grundwasserströmung bei beliebiger Fördersituation kann durch ein Grundwassermodell berechnet werden. Hier soll eine Kopplung des Brunnenbetriebs an ein permanent aktualisiertes Grundwassermodell entwickelt werden, die einerseits erlaubt, die Strömung in Echtzeit zu simulieren und andererseits das Modell ständig nachzukalibrieren. Dieses Modell erlaubt schliesslich die Steuerung des Grundwasserwerks auf der Grundlage von definierten Anforderungen.
Es wird ein Methodenrahmen zur Erfassung und Bewertung von Nachhaltigkeit bzw. nachhaltiger Entwicklung in Ballungsraeumen erarbeitet. Im Hinblick auf die wachsende Verstaedterung und explosionsartig steigende Erdbevoelkerung soll die Untersuchung sich vor allem auf sogenannte 'Megacities' beziehen. Im Mittelpunkt steht die Systembetrachtung unter Beruecksichtigung vorhandener Stoff-, Energie- und Informationsstroeme. Grundlage ist eine oekosystemare Modellierung urban-industrieller Raeume und der bilanzfoermige Zugang zu Bewertungsfragen. Mit dem Ansatz 'MethodenWissen' werden spezifische Beobachtungsebenen und Sichten geeigneter Bewertungsmethoden zusammengefuehrt, um eine erweiterte Wahrnehmung von Systemzusammenhaenge zu unterstuetzen.
Das Projekt ist eine transdisziplinäre Untersuchung über die Konsequenzen der mit dem Klimawandel verbundenen Änderungen in der Alpenregion. Das Projekt verbindet Forschungsgebiete aus den technischen, ökologischen und sozialen Wissenschaften. Dazu ist es in folgende fünf Projektgruppen unterteilt, wobei die ersten vier disziplinär arbeiten, während die fünfte mit der integrierten Bewertung befasst ist: 1. Schnittstelle zwischen Atmosphäre und Hydrosphäre; 2. Schnittstelle zwischen Klima der Vergangenheit und der Gegenwart; 3. Schnittstelle zwischen Klima und Ökologie; 4. Schnittstelle zwischen Klima und Ökonomie; 5. integrierte Bewertung mit Modellwerkzeugen, Fokusgruppen und Politikoptionen. Ziele: Ziele des Projekts sind 1. die Schaffung eines besseren Verständnis der mit dem Klimawandel verbundenen Aspekte, insbesondere im Hinblick auf ihre Komplexität und Unsicherheit, 2. die Bereitstellung einer Vielzahl von neuesten Modellwerkzeugen, 3. die Entwicklung einer umfassenden Methodik für eine integrierte Klimarisikobewertung durch die Nutzung von Fokusgruppen und Computermodellen und 4. die Bereitstellung politikrelevanter Informationen über Strategien und Mechanismen, um Maßnahmen für die Implementation in die Politiken zu testen. KLIMASZENARIO Es werden regionale Klimamodelle zur Untersuchung regionaler Klimavorhersagbarkeit und zur Sensitivität hinsichtlich der globalen Erwärmungsprozesse benutzt, die als ein dynamisches Werkzeug zur Evaluation möglicher 2xCO2-Szenarien für die Alpenregion dienen. Bioklimatische Szenarien werden für die Analyse der Waldökosysteme erstellt. Parameter: physikalische Aspekte des Klimasystems inklusive atmosphärischer, hydrologischer und ozeanographischer Aspekte räumlicher Bezug: Alpenregion (Schweiz) Zeithorizont: 2100 KLIMAFOLGEN Es werden die Folgen für Waldökosysteme, für Pflanzenarten und für den Boden in der sub-alpinen Region betrachtet. Dazu werden die Sensitivitäten der Ökosysteme und ihre Reaktionen auf den Klimawandel untersucht. Ökonomische Folgen für Landwirtschaft und Tourismus und ökonomische Chancen für die Industrie durch Technologiewandel, die aus steigende Energiekosten oder Änderungen im Verbraucherverhalten resultieren, werden ebenfalls analysiert. Sektoren und Handlungsfelder: Biodiversität und Naturschutz, Politik, Kommunikation, Wissenschaft, Umweltschutz, Landwirtschaft, Tourismus, Energiewirtschaft, Bodenschutz ANPASSUNGSMASSNAHMEN Hintergrund und Ziele: Es sollen relevante Informationen über Anpassungsmaßnahmen für die Politik bereitgestellt werden. Dieses soll durch geeignete Modelle, die auch von Nichtwissenschaftlern nutzbar sind, eine verbesserte Risikokommunikation, die Erhöhung der Akzeptanz von Maßnahmen, die Entwicklung neuer Politikwerkzeuge zur Partizipation der Öffentlichkeit und einen effektiven Mitteleinsatz in der Forschungspolitik erreicht werden. Weiterhin soll die Öffentlichkeit über Klimawandel und -folgen besser informiert werden. usw.
In der Bau- und Wohnungswirtschaft bekommt die Instandhaltung und Modernisierung bestehender Gebäude und Wohnungen ein immer größeres Gewicht. Bereits jetzt entfällt etwa die Hälfte der jährlich für den Wohnungsbau aufgewendeten Investitionen auf Instandsetzung, Sanierung und Modernisierung bestehender Wohnungen. Umfangreiche Sanierungsprozesse im großvolumigen Wohnbau sind aber ohne die Einbindung der BewohnerInnen nicht durchführbar - vor allem dann nicht, wenn die Sanierungsmaßnahmen (etwa zusätzliche energetische und ökologische Verbesserungen) aus rechtlichen Gründen nur mit Zustimmung der BewohnerInnen möglich sind. Ziel des Projektes ist, die Bedürfnisse von EigentümerInnen und BewohnerInnen bei Sanierungsprozessen in Geschosswohnbauten (Miete, Eigentum, Mischformen) zu erforschen, effiziente und praktikable Modelle der Nutzerpartizipation zu entwickeln, exemplarische Moderations- und Beteiligungsprozesse für Sanierungsprojekte durchzuführen und die Projektergebnisse in Form einer Broschüre aufzubereiten. Durch eine frühzeitige und systematischere Einbeziehung von BewohnerInnen könnten zweifellos viele der derzeit von Wohnbauträgern geäußerten Probleme mangelnder Unterstützung umfassender Sanierungsmaßnahmen vermieden werden. Die Forderung nach einem kooperativen Sanierungsmodell soll hier allerdings nicht nur mit bloßen Notwendigkeiten argumentiert werden. Nutzerbeteiligung wird vielmehr als Chance zur aktiven Auseinandersetzung mit der eigenen Wohnung/dem eigenen Wohnumfeld gesehen. Bei entsprechender Realisierung resultiert daraus in der Regel hohe Akzeptanz für und Identifikation mit den ausgewählten Lösungen. Module: Evaluierung der Problemsituation aus Sicht der Gebäudeeigentümer; Evaluierung der Problemsituation aus Sicht der BewohnerInnen; Evaluierung verschiedener internationaler Beteiligungsmodelle für Sanierungsprozesse - Auswahl besonders erfolgversprechender Methoden; Entwicklung eines Beteiligungsmodells für die Einbeziehung von BewohnerInnen bei Sanierungsprozessen; Exemplarische Durchführung von zwei Pilotprojekten.
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| Bund | 12 |
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| Förderprogramm | 12 |
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