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Indonesien: Dynamik und wechselseitige Verknüpfung der Prozesse in Korallenriffen, tropischen Seegraswiesen und der Wassersäule (Korallenriffe und Seegraswiesen), Einfluss von Störungen auf die Funktion von tropischen Seegraswiesen und deren Stoff- und Organismen-Austausch mit benachbarten Korallenriffen

Ziele: Indonesien hat die weltweit artenreichsten Korallenriffe und Seegraswiesen. Durch die hohe Bevölkerungsdichte entlang der Küsten, die traditionell enge Verflechtung der Bevölkerung dieses 17.000 Inseln umfassenden Landes mit dem Meer und der damit einhergehende starke Nutzung der Meeresressourcen sind Seegraswiesen und Korallenriffe starken Veränderungen ausgesetzt. Im Rahmen des Verbundprojektes an dem deutsche und indonesische Wissenschaftler zusammenarbeiten soll die Funktion von tropischen riffgebundenen Küstenökosystemen an Hand eines Modellgebietes charakterisiert und der Stoff- und Organismenaustausch zwischen Korallenriff und Seegraswiese quantifiziert werden. Durch gezielte Feld-Experimente werden künstliche Störungen erzeugt, die den anthropogenen und natürlichen Stressoren im Gebiet entsprechen. Anhand dieser Experimente soll erfasst werden, wie das Ökosystem als Ganzes auf eine spezifische Störung reagiert und wie sich dadurch der Austausch von gelösten und partikulären Stoffen sowie von Organismen zwischen Korallenriff und benachbarten Seegraswiesen verändert.

Micrometeorological techniques for in situ measurements of greenhouse gases exchange (GREENFLUX)

Objectives: Development and Testing of new methods for the determination of the trace gas fluxes of peatlands; knowledge transfer between the partners of the project.

Umsetzung von NOx in Gesteinsproben von Bauwerken

Es sollen untersucht werden die Umweltbedingungen und Gesteinseigenschaften, die zu einem Austausch von NOx zwischen Gestein und Atmosphaere fuehren, sowie die mikrobiellen und chemischen Ursachen dieses Austauschs.

Traegheitsschwerewellen und ihre Verbindung zu brechenden Rossbywellen

Stoffaustausch zwischen Atmosphaere und Baumkrone

Ueber den Austausch von gasfoermigen Komponenten (CO2, O2 und H2O) bei der Photosynthese und der Transpiration hinaus werden Stoffe zwischen Atmosphaere und Oekosystem transferiert, die in beiden Systemen wichtige Prozesse steuern koennen. So spielt der Eintrag von Sulfat und Nitrat aus der Luft wahrscheinlich eine grosse Rolle bei der Entstehung von Waldschaeden. Hier werden die verschiedenen Eintragspfade beider Stoffe quantifiziert: die Ablagerung von gasfoermigen SO2 und HNO3 und partikelgebundem Sulfat und Nitrat sowie deren Gehalt im Regen- und Nebelwasser. Die Beobachtungen werden ueber mehrere Jahre kontinuierlich erhoben, um Abhaengigkeiten von meteorologischen und bestandesphysikalischen Parametern zu ermitteln. Zum besseren Verstaendnis der Dynamik und der Chemie der Prozesse werden mit mehreren Methoden der turbulente Transport in und ueber der Krone (an den Beispielen Impuls, Waerme, Wasserdampf) sowie die Gasphasenreaktionen des NOx-O3-Systeme untersucht.

Simulationsprogramm fuer Rauchgaswaescher unter besonderer Beruecksichtigung des Stoffaustausches (Stoffaustausch in Rauchgaswaeschern)

Das Ziel des Forschungsprojektes besteht in der Entwicklung eines Programms zur Berechnung des Absorptionsverhaltens der in Rauchgasen enthaltenen Schadstoffe, wie z. B. HCI, HF, HBr, SO2, SO3, NOx, Hg, HgCI2 und Se. Dabei wird besonderes Gewicht auf die Beschreibung der auftretenden Phasen und Reaktionsgleichgewichte und des Waerme- und Stofftransports gelegt. Als Eingangsgroessen werden die Konzentrationen und Temperaturen aller in den Absorber eintretenden Stoffstroeme sowie deren Geschwindigkeiten im Absorber benoetigt. Als Stoffwerte muessen Standardbildungsenthal pien, Standardentropien, spezifische Waermekapazitaeten und Diffusion, koeffizienten aller beteiligten Komponenten sowie Dichte, Viskositaet und Waermeleitfaehigkeit der Gas- und Fluessigphase bereitgestellt werden. Zur Beschreibung des Waerme- und Stoffuebergangs werden Korrelationsgleichungen fuer die Waerme- und Stoffuebergangskoeffizienten herangezogen. Die Simulationsrechnung liefert als Ergebnis die Konzentrationen und Temperaturen aller austretenden Stoffstroeme sowie die Temperatur und Konzentrationsprofile im Absorber. Mit Hilfe des entwickelten Programms werden systematische Untersuchungen hinsichtlich der Auswirkungen der einzelnen Einflussgroessen auf das Gesamtverhalten eines Rauchgaswaeschers durchgefuehrt. Die Ergebnisse der Berechnungen sollen mit Messwerten und Erfahrungen aus dem praktischen Betrieb existierender Anlagen verglichen und an diese angepasst werden. Es wird jedoch erwartet, dass alle Haupteinfluesse qualitativ richtig wiedergegeben werden und somit das Verstaeindnis fuer die komplexen Ablaeufe in einem Rauchgaswaescher wesentlich vertieft werden kann. Ueber die Auslegung von Anlagen hinaus koennen gezielte Hinweise fuer eine Verbesserung der Betriebsweis gegeben werden. e gegeben werden.

Simulationsprogramm fuer Rauchgaswaescher unter besonderer Beruecksichtigung des Stoffaustausches (Stoffaustausch in Rauchgaswaeschern), Simulationsprogramm fuer Rauchgaswaescherkomponenten unter Beruecksichtigung des Stoffaustausches (Stoffaustausch in REA II)

Im Rahmen des Vorlaeuferprojektes (VGB 135) wurde bis Anfang 1996 ein physikalisch-chemisches Modell zur theoretischen Beschreibung der nassen Rauchgasreinigung sowie ein Computerprogramm der hierbei bevorzugt eingesetzten Gleich- und Gegenstrom-Spruehwaescher entwickelt. Damit wird die Vorausberechnung des SO2-Absorptionsgrades als Funktion aller im Betrieb veraenderbaren Einflussgroessen unter Anpassung einer minimalen Zahl moeglichst praxisnaher Modellparameter moeglich. Das entwickelte Modell basiert auf allgemein formulierten Gleichgewichtsbeziehungen, Bilanzgleichungen, Transportansaetzen und Widerstandsgesetzen und besitzt daher einen weiten Anwendungsbereich. Hinsichtlich der SO2-Rohgaskonzentrationen bestehen praktisch keine Anwendungsgrenzen, so dass zum Beispiel die Auswirkungen des Einsatzes von Kohlen mit hoeheren Schwefelgehalten oder die Effekte der (Mit-)Verbrennung von hochschwefelhaltigen Brennstoffen auf den Entschwefelungsgrad eingehend untersucht werden koennen. Neben der Vorausberechnung der SO2-Absorption kann das entwickelte Programm als wichtiges Hilfsmittel bei Optimierung und Umbau vorhandener Spruehwaescher eingesetzt werden. Angesichts der Minimierung der Betriebs- und Investitionskosten von Rauchgasreinigungsanlagen kommt der Nutzung des Programms damit eine grosse Bedeutung zu: Insbesondere duerften die bei den Betreiberunternehmen moeglichen Einsparungen die Projektkosten von insgesamt 5OOTDM (Fortsetzungsprojekt 159: 23OTDM) erheblich uebertreffen. Sie werden von interessierten VGB-Mitgliedsunternehmen aufgebracht. Die Grenzen des bisher entwickelten Simulationsmodelles wurden im zustaendigen VGB-Arbeitskreis eroertert und Erweiterungen vorgeschlagen, die nunmehr im Rahmen des Projektes 159 bearbeitet werden sollen. Zum einen liegen die Grenzen des bisherigen Simulationsmodells in der vereinfachten Darstellung des Sumpfes als Gleichgewichtsstufe. Bisher koennen keine Aussagen zur Korngroessenverteilung des Gipses, des Loesungsgrades des Kalksteins und der hierfuer notwendigen Verweilzeit bzw. Sumpfgroesse gemacht werden. Auch die Anreicherung von Chloriden und Magnesiumsalzen im Waescher bis zu hohen Konzentration kann bisher nicht adaequat dargestellt werden. Daneben soll das Simulationsmodell verfahrenstechnisch auch auf GRID- und Zweikreis-Waescher erweitert werden.

Sorptions- und Permeationseigenschaften von Cuticeln fuer Monoterpene unter besonderer Beruecksichtigung des Einflusses von Schadgasen auf Fichte

Untersuchungen der Verteilungs- und Permeationskoeffizienten von Monoterpenen an isolierten Cuticeln unter Beruecksichtigung des Einflusses von Schadgasen werden fortgefuehrt. Schwerpunkte der Arbeiten sollen sein, den Einfluss der Permeationsrichtung auf die Permeabilitaet von Terpenen zu untersuchen und zu pruefen, wie Schadstoffbegasung die Sorptions- und Permeationseigenschaften von Cuticeln beeinflusst.

Untersuchung von Begasungs- und Entgasungsvorgaengen im Hinblick auf den CKW-Austrag und den O2-Eintrag bei der Abwasserbehandlung und Wasseraufbereitung

Im vorliegenden Vorhaben sollen schwerpunktmaessig die bei Stoffaustauschvorgaengen ablaufenden Detailprozesse in der gasfoermigen und fluessigen Phase untersucht werden. Die Kenntnis des zeitlichen und oertlichen Ablaufs der an Einzelblasen und Blasenschwaermen stattfindenden Stoffuebergangsprozesse in Abhaengigkeit definierter Stroemungsgroessen ist sowohl fuer die Bemessung als auch die Regelung eines Stoffaustauschapparates von Bedeutung. Die wichtigsten Gesetzmaessigkeiten des instationaeren Stofftransportes an formdynamischen Blasen sollen in einer Blasenkolonnen geklaert werden. Diese Erkenntnisse koennen auf andere Apparate uebertragen werden, wenn in den Systemen vergleichbare oertliche Turbulenz und Blasengroessenverteilungen vorliegen.

Direktkondensation mittels Strahlkondensatoren

1. Zielsetzung: Druckbehaelter oder Chemiereaktoren koennen ueber Sicherheitsventile oder Berstscheiben bei ueberschreiten des hoechstzulaessigen Druckes notentspannt werden. Die dabei freigesetzten Stoffe koennen in viele Faellen aufgrund ihrer Soffeigenschaften (z.B. toxisch, explosionsfaehig) auch in Notsituationen nicht in die Atmosphaere entlastet werden. Ziel einer solchen sicherheitstechnischen Massnahmen muss es sein, die notentspannten Substanzen innerhalb der Anlage zurueckzuhalten und somit eine Gefaehrdung von Mensch, Umwelt und Anlage zu vermelden. Notentspannte Daempfe bzw. Dampf-Inertgas-Gemische koennen durch Kondensation zurueckgehalten werden. Im genannten Forschungsvorhaben erfolgte die Kondensation durch intensive Vermischung von Dampf und Kuehlfluessigkeit in einem Strahlkondensator. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Bestimmung der Kondensationswirksamkeit verschiedener Strahlkondensatoren in Abhaengigkeit von Vordruck, Inertgasgehalt, Kuehlfluessigkeitstemperatur und anderen Einflussfaktoren. 2. Arbeitsprogramm: Das Forschungsvorhaben umfasst neben der Detailplanung und dem Aufbau einer Technikumsanlage die systematische Untersuchung mit den Stoffsystemen Methanol/N2/H2O/und Frigen/N2/H2O unter stationaeren bzw. transistenten Versuchsbedingungen. Begleitend erfolgt eine theoretische Aufarbeitung der Waerme- und Stoffaustauschvorgaenge in einem Strahlkondensator. 3. Stand der Arbeiten: Das Forschungsvorhaben ist nahezu abgeschlossen. Die untersuchten Strahlkondensatoren eignen sich sehr gut zur Direktkondensation notentspannter Daempfe. Auch unter extremen Bedingungen wie z.B. sehr hohen Anteilen nichtkondensierbarer Gase koennen die Dampfanteile noch nahezu vollstaendig kondensiert werden. Die vorhandenen experimentellen Ergebnisse koennen in Verbindung mit dem theoretischen Modell als Dimensionierungsgrundlagen fuer einen Einsatz bei grosstechnischen Notentspannungssituationen herangezogen werden.

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