Im Rahmen einer Messkampagne im September 2020 wurden mobile ADCP-Strömungsmessungen im Nahfeld des Eider-Sperrwerkes durchgeführt. Zum ersten Mal wurde dort auf zwei Querprofilen, vor und hinter dem Sperrwerk, gemessen. An vier Messtagen wurde über eine ganze Tide während vier Steuerungszuständen gemessen (Tidebetrieb, Flutdrosselung, Flut- und Ebbedrosselung sowie Flutdrosselung bei (n-1)- Betrieb). Zwar fielen, wie erwartet, die Messungen bei Drosselbetrieb auf der strömungsabgewandten Seite des Sperrwerkes aufgrund starker Turbulenzen für einen mehr oder weniger langen Zeitraum aus, dafür konnte auf dem zweiten Profil durchgängig gemessen werden. Parallel zu den Messungen am Eider-Sperrwerk wurden Leitfähigkeit, Wassertemperatur, Sauerstoff, Trübung und Strömungsgeschwindigkeit auf vier Verankerungen in der Außen- und Tideeider gemessen.
Anhand von Experimenten im physikalischen Modell wurden durch Bodenformen verursachte Strömungs- und Turbulenzprozesse untersucht. Hierzu wurden Laborversuche in einer Strömungsumlaufrinne mit abstrahierten Modelldünen durchgeführt. Für die Erhebung eines umfangreichen Datensatzes zur Beschreibung des Strömungsfeldes über einer Bodenform wurde eine Modelldüne eingesetzt, deren Geometrie sich an in der Weser beobachteten Dünen mit sogenanntem Ebb Slip Face (EbbSF) orientiert. Die Dünenabmessungen und hydrodynamischen Größen wurden im Maßstab 1:10 nach Froude skaliert. Die Modelldüne wurde als zweidimensionale Einzeldüne eingebaut und einer unidirektionalen Strömung konstanter Geschwindigkeit und gleichbleibendem Wasserstand ausgesetzt. Durch die Verwendung von Riffelblech für die Herstellung der Modelldüne wurde die natürliche Oberflächenrauheit realer Dünen nicht nachgebildet. Für die Strömungsmessungen wurde im Bereich über und hinter dem Modellkörper eine enge Verteilung der Messpositionen gewählt, sodass ein umfassender Rohdatensatz mit hochfrequenten, akustischen Strömungsdaten bereitgestellt wird. Literatur: - Carstensen, C., Holzwarth, I. (2023): Flow and Turbulence over an Estuarine Dune – Large-Scale Flume Experiments. Die Küste. https://doi.org/10.18171/1.093103 - Bundesanstalt für Wasserbau (2021): FAUST. Teilprojekt E: Laboruntersuchungen BAW. FuE-Abschlussbericht B3955.02.04.70230. https://hdl.handle.net/20.500.11970/108336 Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): - Bundesanstalt für Wasserbau (2021): Laborversuche in einer Strömungsrinne mit skalierter Modelldüne (EbbSF) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2021.K.9900.0001
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen des Catch-Mekong-Projektes ist die Fa. SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG am AP 3000 'Hydrologie, Hydro- und Sedimentdynamik im Mekong Einzugsgebiet' beteiligt. Neben der Generierung und Bereitstellung von Messdaten aus dem Projektgebiet zur Gewinnung einer generellen Datenbasis sowie zur Kalibrierung der numerischen Modelle zur Hydrologie und Sedimentdynamik im Mekong-Delta, sind die technischen Arbeitsziele der SEBA die Entwicklung eines bojengestützten Wasserqualitäts- und Strömungsmesssystems speziell für Fließgewässer sowie die Entwicklung einer Wasserstandsmessung mittels optischer Bildinterpretation. Beide Ziele füllen Lücken im bestehenden hydrometrischen Instrumentarium und dienen somit direkt der Ausweitung der Expertise und des Angebots des Unternehmens. Ein weiteres technisches Arbeitsziel ist die saisonale Kalibrierung eingesetzter Trübungssonden. SEBA ist am Unterarbeitspaket3100 'Messkampagne und Datenerfassung', Task 3110 'Hydrologische Messkampagne' beteiligt: Das Messprogramm umfasst 2 automatische Stationen im Hauptstrom und 4 im Einzugsgebiet Nam Ou zur Erfassung von Wasserstand (inklusive digitale Bildverarbeitung), lokaler Fließgeschwindigkeit sowie der Parameter Trübung, Leitfähigkeit, Sauerstoff (optisch) und pH. Die Messsysteme werden landseitig oder nach Möglichkeit an Brücken installiert. Die Stationen im Mekong werden mit bojengestützten Systemen ergänzt, welche, basierend auf bestehenden Systemen, speziell für Fließgewässer konzipiert werden.
Das Projekt "Gutachten zur Fischdurchgängigkeit des Auslaufbauwerkes aus dem Werbeliner See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: Der Werbeliner See ist über ein Auslaufbauwerk und den Ableiter Brodau mit der Vorflut verbunden. Die Fischdurchgängigkeit dieser Verbindung war zu überprüfen. Im Auslaufbauwerk und dessen Ein- und Auslaufbereichen wurden die Strömungsgeschwindigkeiten entlang mehrerer Transekte gemessen. Die Daten zur Fischfauna des Sees und der Fließgewässer wurden der IfB-Datenbank entnommen. Die Planungsunterlagen des Bauwerkes wurden von der LMBV zur Verfügung gestellt. Die Begehungen und die Strömungsmessungen zeigten, dass der Ableiter Brodau bei ausreichendem Abfluss auf der gesamten Strecke fischdurchgängig ist. Das Auslaufbauwerk ist für die meisten Fischarten ausreichend dimensioniert. Unter den Abflussbedingungen zum Zeitpunkt der Messungen war es aber nur bedingt für Fische passierbar. Weitere Untersuchungen unter verschiedenen Abflussbedingungen sind zu empfehlen.
Das Projekt "Austritt und Transport von Methan und Wasserstoff am mittelatlantischen Rücken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IFM-GEOMAR Leibniz-Institut für Meereswissenschaften durchgeführt. Unsere Zielsetzung in der dritten Antragsphase des SPPs besteht darin, den Transport von Methan, Wasserstoff und 3-Helium in den Plumes zu bestimmen, die den hydrothermalen Austrittstellen am Logatchev-Feld (Mittelatlantischer Rücken) zugeordnet werden. Wir (IFM-GEOMAR und IOW) beabsichtigen Tow-yo CTD Untersuchungen dieser gelösten Gase innerhalb einer Distanz von wenigen Kilometern zu diesen hydrothermalen Austrittstellen vorzunehmen. Die hierbei gewonnen Informationen werden mit Langzeit-Strömungsmessungen verknüpft, die von den Herren Fischer und Visbek (IFM-GEOMAR) durchgeführt werden. Die genannten Tow-yo CTD Untersuchungen werden zu Beginn und Ende der Langzeit-Strömungsmessungen erfolgen, d.h. auf der F/S MERIAN Fahrt 06/2 und 10/3. Diese Beprobungsstrategie ermöglicht es, die Ergebnisse der Kurzzeitaufnahmen aus der Ermittlung der Gasverteilung mit denen der Zeitreihenaufzeichnungen der Stömungsmessungen zu verknüpfen. Des Weiteren werden über eine Strecke von 100 km mit dem CTD-Rosettensystem Wasserproben entlang der Rückenachse genommen, welche an der Bruchzone bei 15 Grad 20N einsetzt. Durch diese Untersuchung soll das Inventar dieser Gase in diesem Rückensegment abgeschätzt werden. Methan und Wasserstoff werden bereits während der beiden Expeditionen an Bord gemessen. Die Heliumisotopen-Analysen werden jeweils nach den Expeditionen an der Universität Bremen durchgeführt. Ein weiteres in Beziehung stehendes Ziel besteht in der Konzentrationsbestimmung des gelösten Methans und Wasserstoffs in Fluiden, die an den hydrothermalen Austrittsstellen während der Expeditionen genommen werden. Über diese Ziele hinaus werden wir mit M. Perner an kinetischen Inkubationsexperimenten arbeiten, um die Raten der Wasserstoffzehrung in Fluiden zu bestimmen, die sich aus der mikrobiellen Aktivität in hydrothermalen Lösungen ableitet.
Das Projekt "Windstau am Westufer des Stettiner Haffs und dessen Einfluss auf extreme Wasserstände bei Ostseesturmfluten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik durchgeführt. Im Rahmen der Fortschreibung des Generalplans Küsten- und Hochwasserschutz Mecklenburg-Vorpommern durch das Staatliche Amt für Umwelt und Natur Rostock wurden durch das Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik der TU Dresden Bemessungsgrößen (Bemessungswasser-stände, Bemessungsseegang) entlang der gesamten Bodden- und Haffküste Mecklenburg-Vorpommerns berechnet. Die Sturmflutwasserstände in diesen Gewässern werden durch den Einstrom von Ostseewasser bei Sturmflutwasserständen an der Außenküste verursacht und können durch lokal auftretende Wasserspiegelanstiege infolge kurzzeitiger Starkwinde (Windstau) zusätzlich erhöht werden. Besonders ausprägt sind Windstaueffekte infolge von Starkwinden in flachen Gewässern mit großen Windwirklängen. Ein Gebiet, in dem dies besonders stark ausgeprägt ist, ist das Stettiner Haff, an dessen Westufer Windstauhöhen bis zu einem Meter bei Windgeschwindigkeiten von bis zu 25 m/s errechnet worden sind. Das Haff besitzt am Westufer allerdings eine schmale Öffnung zum Peenestrom, so dass das dort bei Windstau aufgestaute Wasser in Richtung Ostsee abfließen kann. Ziel des Projektes war die Untersuchung der Minderung des Aufstaueffektes am Übergang vom Stet-tiner Haff zum Peenestrom aufgrund der instationären Vorgänge beim Abfluss über den Peenestrom und möglicher großflächiger Überschwemmungen im Bereich der Peenemündung. Dazu wurden vorhandene langjährige Wasserstandsdaten der Pegel im Odermündungsgebiet (Stettiner Haff, Peenestrom, Achterwasser) ausgewertet, und es wurden die Strömungsverhältnisse am Übergang vom Haff zum Peenestrom bei Karnin untersucht. Im Rahmen der Bearbeitung erfolgten Strömungsmessungen (Strömungsgeschwindigkeiten, Durchfluss) mit einem ADCP im Peenestrom bei Karnin sowie Simulationen mit einem numerischen Modell.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Sicherheitsforschung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Qualifizierung innovativer tomographischer Messtechnik (a: Gittersensor, b: Gamma-Tomographie) zur Untersuchung von Gas-Flüssig-Strömungen in Blasensäulen unter industrierelevanten Bedingungen zur Validierung von neuen Rechenmodellen zur Auslegung und Optimierung von effizienten Prozessen. Arbeitsplan: Teil a) Entwicklung von speziellen Software-Komponenten für Gasgehalts und Dispersionsmessungen in Blasensäulen mittels Gittersensor für Umgebungsbedingungen inklusive Test und Erprobung an der RUB; Teil b) Entwicklung von optimierten Konzepten für Kollimation (Minimierung von Streustrahlung) und Detektor (energetisch hochauflösenden, eigenaktivitätsfreien Szintillationswandlern) und Kühlung (Vermeidung von Temperaturdrifts), Aufbau von Messsystemen incl. Datenerfassungselektronik und Dreheinheit und Systemerprobung, Installation am Reaktor bei Evonik (incl. Strahlenschutzmanagements), Durchführung und Auswertung von Gammatomographieuntersuchungen, Anpassung, Optimierung von Bildrekonstruktions- und -auswertesoftware.
Das Projekt "Vorhaben: ManDuct - Untersuchung des Einflusses einer Mewis Düse auf das Manövrierverhalten durch Energy Saving Devices (ESDs)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Becker Marine Systems GmbH durchgeführt. Zur Steigerung der Energieeffizienz von Schiffsantrieben und der damit verbundenen Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen werden sogenannte Energy Saving Devices entwickelt. Zu der Familie der ESDs zählen auch sogenannte Vordralldüsen, Pre-Swirl Ducts, mit denen die Propulsionseigenschaften von Schiffen verbessert werden können. Die positiven Auswirkungen der ESDs auf die Leistungseinsparung sind vielfach dokumentiert und auch im Schiffsbetrieb nachgewiesen. Im Gegensatz dazu blieb bisher der Einfluss einer PSD auf die Manövriereigenschaften eines Schiffes unzureichend untersucht. Das Hauptziel des geplanten Vorhabens ist daher die Untersuchung des Einflusses von PSDs auf das Manövrierverhalten von völligen Schiffen und die Wechselwirkung zwischen PSDs, Ruder und Propeller. Mit dem Vorhaben wird eine umfangreiche solide Datenbasis zur Validierung von Rechenverfahren für viskose Strömungen zur Verfügung gestellt, die für die numerische Berechnung der Schiffsumströmung inklusive PSDs während eines Manövers verwendet werden kann. Zur Bewertung des Einflusses von PSDs auf die Manövrierfähigkeit sind umfangreiche Strömungsmessungen und Strömungssimulationen erforderlich, mit denen ein tieferes Verständnis der Strömungsverhältnisse gewonnen werden kann. Hierzu gehören die Auslegung und anschließende Bewertung der Wirksamkeit von PSDs und Rudern mittels CFD. Überprüft werden diese Daten durch Manövrierversuche sowie lokale Strömungsmessungen. Die Wechselwirkung zwischen Rumpf, Düse, Propeller und Ruder wird untersucht. Der Einfluss der PSDs auf das Manövrierverhalten soll durch direkte Simulationen von ausgewählten Manövern untersucht werden. Dies geschieht experimentell sowie mittels numerischer Rechenverfahren. Mit dem Erreichen der Ziele leistet das Vorhaben innerhalb des Förderschwerpunkts 'MARITME.green' des Maritimen Forschungsprogramms einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von umweltfreundlichen Antriebslösungen für die Schifffahrt.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Zoologie durchgeführt. In dem beantragten Projekt sollen neuartige Strömungssensoren für eine breite Anwendung geschaffen werden. Als biologisches Vorbild dient das mechanosensorische Seitenliniensystem der Fische. AG Bleckmann: Es werden mehrere Fragestellungen bearbeitet. Erstens sollen weitere physikalische und physiologische Messungen am Seitenliniensystem vorgenommen werden. Zeitens sollen die Filtereigenschaften von natürlichen und künstlichen Seitenlinienkanalsystemen untersucht werden. Drittens sollen die künstlichen Kanalsysteme mit künstlichen Hydrodynamiksensoren ausgestattet werden, die von Caesar entwickelt und hergestellt werden. Viertens sollen die mit künstlichen Sensoren ausgestatteten Kanalsysteme auf ihre Eignung zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten nach dem Kreuzkorrelationsprinzip getestet und dann entsprechend optimiert werden. AG Krause: Zur Entwicklung der künstlichen Sensoren wird ein mathematisches Modell erstellt, dass der numerischen Simulation unterschiedlicher sensortypen dient. ('Virtual Prototyping'). So können die Entwicklungszeiten verkürzt und ungeeignete Designs für die Sensoren aussortiert werden. Die Entwicklung von Strömungssensoren nach dem Vorbild des Seitenliniensystems der Fische hat Anwendungen und Märkte zum Ziel, die zum Beispiel eine breit gestreute, präzise und kostengünstige strömungstechnische Überwachung von Gas- und Flüssigkeitsströmen erlaubt. Mögliche Anwendungen liegen im Bereich der Gas- und Trinkwasserversorgung, der Mikrofluidik und Feinchemikalienindustrie sowie im Bereich der Medizintechnik. Die quantitative Erfassung von Gas- und Flüssigkeitsströmen ist in vielen Bereichen von erheblicher Bedeutung. So gehen zum Beispiel in den ausgedehnten Wasserleitungssystemen vieler Städte bis zu 40 Prozent des eingespeisten Trinkwassers verloren. Eine lückenlose Überwachung von Gas- und Wasserströmen mit geeigneten Sensoren hat eine große wirtschaftlicher Bedeutung, die in Zeiten knapper werdender Ressourcen sicher noch zunehmen wird.
Das Projekt "Analysen zur Nutzbarkeit zukünftiger Satellitendaten für die Fernerkundung des Ausstroms von Flüssen (AnaNAF)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt.