Schwere Unfälle in Kernkraftwerken können zu einer großflächigen Kontamination der Umgebung mit radioaktiven Stoffen und dazu führen, dass große Mengen an kontaminierten landwirtschaftlichen Produkten für den Markt unbrauchbar werden. Es ist dann die Behandlung und Entsorgung großer Mengen kontaminierter landwirtschaftlicher Produkte erforderlich. Mögliche Entsorgungswege sind: - Verbrennung von pflanzlichen und tierischen Produkten, - Deponierung, - Ausbringung von kontaminierten organischen Materialien, - Beseitigung in Tierkörperbeseitigungsanstalten, - Verklappen von kontaminierten Flüssigkeiten, - Kompostierung, - Unterpflügen, - Vergraben von Tierkörpern und - Biologische Behandlung. Die technischen und rechtlichen Fragen für eine Beseitigung der möglichen Mengen bei Eintreten eines solchen Falles sind derzeit nicht vollständig geklärt. Im Rahmen des Vorhabens sollen technische Fragen geklärt und darauf aufbauend ein erster Entwurf für eine Notverordnung formuliert werden. Eine solche Notverordnung würde dann im Ereignisfall in Kraft gesetzt, um eine rechtliche Grundlage für die notwendigen Entsorgungsmaßnahmen zu haben. In die Bearbeitung ist vor allem der Bereich UR&G mit einbezogen, außerdem für Fragestellungen aus der Landwirtschaft die HGN Hydrogeologie GmbH als Unterauftragnehmer.
Im Bereich Organische Spurenanalytik wird die organische Belastung der Umwelt in Feststoffen (Abfall, Altlasten, Boden) und Eluaten ermittelt: Analytische Charakterisierung von Abfällen Überwachung von Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) Untersuchung von Proben im Rahmen von Havarien und Sondermessprogrammen Die gesetzliche Grundlage der Untersuchungen bilden die Verordnung über Deponien und Langzeitlager ( Deponieverordnung - DepV ) und die Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung ( BBodSchV ), in denen Vorgaben zur Probenahme, zur Probenvorbereitung und zum Untersuchungsspektrum festgelegt sind. Anhand der dort verankerten DIN-Verfahren werden u.a. folgende organische Einzelstoffe und organische Summenparameter bestimmt: Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) Flüchtige aromatische Kohlenwasserstoffe (BTEX) Chlorierte Verbindungen (HCH und Isomere, DDT und Metaboliten, Drine) Organische Summenparameter (TOC, DOC, Phenole, KW-Index) Die organischen Einzel- und Summenparameter werden nach einer spezifischen Probenvorbereitung mit modernen, hochempfindlichen Analysengeräten quantitativ bestimmt: Gaschromatographie mit verschiedenen Detektoren: massenselektiver Detektor (MSD) Flammenionisationsdetektor (FID) Elektronenanlagerungsdetektor (ECD) Hochdruck-Flüssig-Chromatographie (HPLC) mit verschiedenen Detektoren: Diodenarray-Detektor (DAD) Fluoreszenzdetektor (FLD) Verbrennungsapparaturen mit Infrarot-Spektrometrie und Wärmeleitfähigkeitsdetektion (WLD) Fließinjektionsanalyse Die Teilnahme an nationalen Ringversuchen sichert den geforderten Qualitätsstandard des Labors. Der Bereich Organische Spurenanalytik ist seit 2017 für die Probenvorbereitung und Untersuchung von Abfällen nach Deponieverordnung Anhang 4 gemäß DIN EN ISO/IEC 17025 durch die DAkkS akkreditiert. Letzte Aktualisierung: 08.01.2025
Untersuchung des Verkehrsflusses durch KI-Anwendungen
Verschiedene Fragestellungen der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung im Zusammenhang mit Auslastung und Nutzung der Binnenwasserstraßen sind nur mithilfe eines Verkehrssimulationsmodells effizient bewertbar. Beispiele sind Fragen nach Kapazitäten, Engstellen und Transportmengen.
Aufgabenstellung und Ziel
Die performante Untersuchung von Verkehrsströmen ist eine wichtige Komponente für verkehrliche und wirtschaftliche Untersuchungen an Binnenwasserstraßen. Verkehrssimulationsmodelle ermöglichen es, auch unbeobachtete Verkehrsflüsse zu analysieren und zukünftige Entwicklungen zu prognostizieren. Als Beispiele sind Engstellenanalysen sowie Untersuchungen zu Verkehrskapazitäten und Transportmengen in Abhängigkeit von Flottenstrukturen zu nennen. Eine Veränderung der Flottenstruktur kann durch unterschiedliche Faktoren begründet sein. Diese sind zum einen langzeitige Entwicklungen, wie Tendenzen zu größeren Schiffen, Änderungen wirtschaftlicher Konjunkturphasen oder mögliche Anpassungen an klimatische Änderungen und zum anderen kurzzeitige Einflüsse, wie extreme Wetterlagen und Wasserstände oder verkehrliche Engstellen. Engstellen können z. B. durch Havarien, Baumaßnahmen, aber auch Fehltiefen verursacht werden. Alle genannten Faktoren wirken sich auf die verkehrliche Leistungsfähigkeit der Wasserstraße und die Gütertransportmengen aus.
In Kooperation mit der „Professur für Ökonometrie und Statistik, insbesondere im Verkehrswesen“ der TU Dresden wird das Mikrosimulationsmodell für Binnenwasserstraßen PERSIST (Performant Simulation of Inland Ship Traffic) entwickelt (Stachel und Hart 2021), welches vorrangig am Niederrhein, darüber hinaus aber auch an anderen Wasserstraßen, angewendet werden soll.
Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
Mithilfe des Verkehrssimulationsmodells lassen sich an hochfrequentierten Abschnitten Engstellen identifizieren, die eventuell die Kapazität der Wasserstraßen vermindern. Zudem können Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs unter Berücksichtigung veränderter hydrologischer Bedingungen, z. B. infolge des Klimawandels, untersucht werden. Damit erhält die WSV frühzeitig Informationen über potentielle verkehrliche Engstellen, welche die Wirtschaftlichkeit der Binnenschifffahrt einschränken. Die Verkehrssimulation ist darüber hinaus ein Werkzeug, mit dem sich, z. B. im Rahmen einer Verkehrsprognose und Reiseunterstützung, voraussichtliche Ankunftszeiten (ETA = Estimated Time of Arrival) von Schiffen an Schleusen und Zielhäfen ermitteln lassen.
Untersuchungsmethoden
Im bisherigen Projekt wurde bereits die Lateral and Longitudinal Control Policy zur lateralen und longitudinalen Steuerung eines Schiffes hinsichtlich des logischen Koordinatensystems sowie eine Decision Making Policy, welche die Überholentscheidungen des Schiffes kontrolliert, entwickelt. Um die Einsetzbarkeit von PERSIST als Fast-Time Simulator auch für anspruchsvolle Simulationsszenarien (mehr als 100 Schiffe, große Teile des Rheins) aufrecht zu erhalten, wurde PERSIST für die Parallelisierung auf Rechensystemen mit vielen CPU-Kernen vorbereitet.
Anstatt alle Schiffe in einem Prozess auf einem Rechner zu simulieren, kann die Simulation nun auf beliebig viele unabhängige Prozesse verteilt werden, auch auf mehreren miteinander vernetzten Rechnern oder auf einem Großrechner mit vielen Rechenkernen. Auf einem physischen Rechenkern läuft jeweils nur ein Prozess. Bei der Verkehrssimulation bietet es sich an, den gesamten zu simulierenden räumlichen Bereich in mehrere gleich große Abschnitte zu unterteilen, den Schiffsverkehr auf diesen Abschnitten getrennt zu simulieren, d. h. zu prozessieren, und anschließend wieder zusammenzufügen. Die Anzahl der Abschnitte kann somit vor Beginn der Simulation flexibel an die Ressourcenverfügbarkeit des (Groß-)Rechners angepasst werden. (Text gekürzt)
Ermittlung von bereichs- und verhaltensspezifischen Risiken. Erhebungen aus laufenden allgemeinen Statistiken, Verhaltensbeobachtungen, Interviews. Abschaetzung von Effekten bei Gestaltungsmassnahmen oder Eingriffen in die Umwelt in Termini von Unfall-Risiken.