Das Projekt "Teilvorhaben 7: Berechnung des Verhaltens von inhibiertem (AS-HS) inkl. Abbauprodukte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. In dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Für den Betrieb der Kläranlage wird in erheblichem Maße Energie verbraucht. Mit einem Energieverbrauch von etwa 30-60 kWh/(EWoa) gehören Kläranlagen zu den Großverbrauchern an elektrischer Energie. Durch Mitbehandlung von industriellem Abwasser ergibt sich eine unmittelbare Verknüpfung zu Produktionsprozessen und damit eigentlich die Notwendigkeit, diese im Rahmen einer nachhaltigen Gesamtplanung der Abwasserentsorgung mit einzubeziehen. Viele Studien weisen darauf hin, dass grundsätzlich eine Vergleichmäßigung der Schmutzwasserfracht über den Tag zu einer Erhöhung der Zeiträume führt, in denen die technischen Aggregate im optimalen Betriebsbereich betrieben werden. Hierdurch könnte eine Minimierung des Energiebedarfs für Belüftung und Pumpenbetrieb bei gleichzeitiger Sicherstellung der Prozessstabilität erreicht werden. Im Bereich der Wasserableitung zeigt sich eine zunehmende Verschärfung der Nutzungskonkurrenz aufgrund der prognostizierten Klimaänderung und der damit einhergehenden Veränderung der Niederschlagscharakteristika. Hieraus ergibt sich ein erhöhter Bedarf an einer flexiblen Ausnutzung von Speicherräumen im Kanalnetz. Hier eine intelligenten Steuerung und Regelung notwendig, um bedarfsgerecht reagieren zu können. Für diese beiden Anforderungen wird eine geeignete Methodik entwickelt, die eine frachtbasierte Kanalnetzsteuerung ermöglicht und somit einen energie- und ressourceneffizienten Lösungsansatz darstellt. Hier setzt das Forschungsprojekt ADESBA+ an. Aufbauend auf einer im Rahmen eines ZIM-Projektes entwickelten vorkonfektionierten Steuerungsbox zur Abflusssteuerung in beliebigen Kanalnetzen sollen die Erkenntnisse aus den Studien der integrierten Betrachtung in dieses bestehende Steuerungskonzept eingebettet und somit in ein anwendbares Werkzeug überführt werden. Als Ausgangspunkt für eine solche Erfassung und Steuerung soll ein bereits von den Projektpartnern aufgebaute System ADESBA zur Generalisierung von Kanalnetzsteuerungen aufgeweitet werden. Oberstes Regelziel des vereinfachten Algorithmus ist die 'schnelle' Ableitung zur Kläran lage bei gleichzeitiger Minimierung der Abschläge. Im Hinblick auf die Zielstellung eines maximal ausgeglichenen Zulaufs (Fracht- und Wassermengenbezogen) ergibt sich hieraus ggf. ein Zielkonflikt der einzustellenden Regelung. Hier setzt das Projekt an. Im Rahmen des Projektes erfolgt eine Erweiterung der vorhandenen Kanalnetzsteuerung ADESBA in drei Punkten: - Implementierung der Abwasserkonzentrationen sowie der zugehörigen Fließgeschwindigkeiten. Hierdurch können Aussagen über die transportierten Frachten getroffen werden. - Pumpwerke werden mit in die Betrachtung einbezogen, um einen effizienten Betrieb im optimalen Bereich der Pumpenkennlinie sicherzustellen. - Speichervolumen können optional durch einen allgemeinen Vergleichmäßigungsregler als Misch- und Ausgleichbecken eingesetzt werden. (Text gekürzt)
Das Projekt "Work Package II - Assessing water yield and water quality in complex terrain at small and regional catchment scale" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Hydrologie durchgeführt. Understanding complex spatial and temporal biogeochemical interactions throughout a watershed and further characterizing the process-based integrated influence of these interactions on the surface water outlet loading remains elusive. This is particularly important in ungauged catchments with limited field data. The objective of this project is to examine the complex interactions through a series of field experiments, laboratory analyses, and numerical simulations. - Over 19 doctoral projects related to hydrology, biogeochemistry, meteorology, plant physiology, and socio-economic behavior are being integrated to evaluate the importance and sensitivity of each component within the watershed dynamics. - A variety of conceptual, topographic, and process-based models have been used to estimate the process-based hydrologic response to meteorological drivers. - HBV is a semi-distributed, conceptual model that was utilized in the upland forest portion of the project watershed to simulate observed surface water discharge. Soil moisture and storage response functions were the most sensitive and influential parameters in this forested headwater location. The results from this study are important to future investigations throughout the Haean since limited field data requires interpolating sparse data throughout the watershed and quantifying the processes that are most influential. The topography-based model TOPMODEL will be used in order to simulate hydrologic water fluxes through the same forest catchment. TOPMODEL is a physically based, distributed watershed model used to predict saturation excess and the - potential for saturation overland flow and subsurface stormflow. The finite element numerical code HydroGeoSphere will also be used to examine local groundwater and surface water interactions and implications on heat and solute transport. The semi-distributed SWAT model is being used in conjunction with the previously described models to predict the impact of land management practices on water, sediment, and nutrient yield. By analyzing temporal and spatial soil, land use, and management scenarios throughout the watershed long-term impacts on water quantity, water quality, and sediment transport can be quantified. The conceptual and topographic models are being used to predict the hydrologic response in the upper forested reach during periods without discharge records. These results can be coupled to historical biochemical data to estimate nutrient loading from this important source location. These and other simulations will be used to examine parameter sensitivities and impacts to better understand scaling behavior. Algorithms to examine the precipitation distribution throughout the unique punchbowl shaped basin are being developed that advance past simple interpolation or kriging. Extensive field-based meteorological data stations are being used to better quantify evapotranspiration and compare these values to other uniquely estimated values. usw.
Das Projekt "Teil 2: Hausanschluesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hettler und Partner Ingenieurbüro durchgeführt. In den alten Bundeslaendern fallen pro Tag ca 12 Millionen m3 Abwasser aus den Haushalten, ca 26 Millionen m3 Abwasser aus Industrie und Gewerbe sowie ca 50 Millionen m3 Kuehlwasser aus Kraftwerken an. Zur ordnungsgemaessen Beseitigung muessen diese erheblichen Wassermengen in fachgerecht hergestellten Kanalisationen gesammelt und weitergeleitet werden, um dann in entsprechend ausgebauten Klaeranlagen gereinigt zu werden. Da die Grundstuecksentwaesserungsanlagen eine Kanallaenge von ca 600000 km im Vergleich zu den ca 24000 km des oeffentlichen Kanalnetzes umfassen, geht schon daraus hervor, dass das davon ausgehende Gefaehrdungspotential fuer das Grundwasser und den Boden entsprechend hoeher anzusetzen ist. Werden die Bedingungen beim Bau und Betrieb ebenfalls zu einem solchen Vergleich herangezogen, so laesst sich schnell feststellen, dass der Instandhaltung von Grundstuecksentwaesserungsanlagen ein weitaus hoeherer Stellenwert zugemessen werden muss als das derzeit der Fall ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Anschlussnehmern eine Leitlinie fuer die Massnahmen zur Instandhaltung von Grundstuecksentwaesserungsanlagen zur Hand zu geben, um auf dieser Basis das von Kanalisationen ausgehende Gefaehrdungspotential fuer die Umwelt aufzuheben oder zumindest zu minimieren. Undichte Kanaele stellen ein staendig moegliches Gefaehrdungspotential fuer die Schutzgueter Boden und Grundwasser dar. Die Beseitigung einmal entstandener Schaeden ist nur unter erheblichem technischem und finanziellem Aufwand moeglich. Dadurch kommt der Feststellung des vorhandenen Schadensausmasses unter Beruecksichtigung der wasserwirtschaftlichen, aber auch der wirtschaftlichen Belange eine grundlegende Bedeutung zu. Die Forschungsergebnisse bilden die Grundlage fuer die zu entwickelnde Strategie zur Beseitigung der Schaeden. Die konkreten Massnahmen der Schadensbeseitigung (Erneuerung, Instandhaltung, Sanierung) muessen im Einzelfall unter Beruecksichtigung der jeweiligen Randparameter festgelegt werden. Wichtig ist dabei gerade fuer Hausanschluesse die genaue Erkennung des Schadens als Grundlage der zu ergreifenden Sanierungsstrategie. Der vorliegende Leitfaden fuer die Sanierung von Grundstuecksentwaesserungsanlagen zeigt als Einfuehrung die Rechtsgrundlagen auf. Dabei wird auch auf Haftungsfragen (sowohl der Kommunen als auch der Anschlussnehmer) eingegangen. Im Kapitel Grundstuecksentwaesserungsanlagen werden die Anforderungen an die Anlage dargestellt, das moegliche Entwaesserungssystem und die technischen Ausfuehrungsbestimmungen werden vorgestellt. Grundsaetze zur Entwaesserung tiefliegender Raeume und der Schutz gegen Rueckstau bilden den Uebergang zur Grundstuecksentwaesserung im gewerblichen/industriellen Bereich. Hier wird auch das Thema ...
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ABG FRANKFURT HOLDING durchgeführt. Die Betreiber von kommunalen Infrastruktursystemen der Wasserver- und Abwasserentsorgung stehen infolge des Klimawandels, steigender Energiekosten und demographischen Wandels vor großen Herausforderungen. Zeitgleich gibt es eine Reihe neuartiger Systemlösungen, die aufgrund sozialer und institutioneller Barrieren sowie schwieriger Entscheidungsfindungsprozesse noch nicht flächendeckend umgesetzt werden. Ziel von netWORKS 3 ist es, Kommunen und Wasserwirtschaft bei der Umsetzung neuartiger Systemlösungen zu unterstützen. Diese zielen vor allem auf die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz und auf eine nachhaltige Wassernutzung und Abwasserbehandlung. Dazu gehören beispielsweise die Wärmerückgewinnung aus Abwasser, die Aufbereitung von Grauwasser und Regenwasser für die Toilettenspülung oder der Weiterbetrieb sehr alter Kanalnetze unter veränderter Nutzung. In ausgewählten Wohngebieten in Frankfurt am Main und Hamburg werden die verschiedenen neuen Systemlösungen simuliert, bewertet und in einem Frankfurter Gebiet auch umgesetzt. Die in den Modellregionen und den einzelnen Arbeitspaketen gewonnenen Ergebnisse fließen in eine integrierte Bewertung ein, aus der heraus dann Aussagen zur Übertragbarkeit auf andere Kommunen und deren Wasserwirtschaft getroffen werden. In diesem Rahmen ist die ABGnova für die Arbeitspakete AP1: Gebietsauswahl, Entwicklung von Systemvarianten und Stoffstromanalyse zur Systemflexibilisierung und für das Arbeitspaket AP5: Vorbereitung der Umsetzung in den Modellgebieten mit verantwortlich. In Arbeitspaket AP1 geht es darum Bewertungskriterien zur Auswahl der Modellgebiete in Hamburg und Frankfurt am Main zu erarbeiten. Weiterhin sollen verschiedene Systemvarianten für diese Modellgebiete entwickelt werden. In Frankfurt sollen verschiedene Gebiete hinsichtlich intelligenter, wasserwirtschaftlicher Systemlösungen näher betrachtet werden und auf mögliche technische Systemalternativen im Bereich der Wasserinfrastruktur hin überprüft werden. In Arbeitspaket AP5 wird ein Modellgebiet in die Praxis umgesetzt. Es handelt sich hierbei um das Projekt Salvador-Allende-Straße im Frankfurter Stadtteil Bockenheim. Das Projekt wird als Passivhausneubau mit ca. 70 Wohnungen und einer Kindertagesstätte geplant. Der Bauantrag durch die ABG FRANKFURT HOLDING wurde bereits eingereicht. Hier wird die Wärmerückgewinnung aus dem Abwasser umgesetzt und als Maßnahme der energetischen Optimierung des Wohnblocks erprobt. Zusätzlich wird in der Hälfte des Gebäudes die Verwendung des aufbereiteten Grauwassers für die Toilettenspülung umgesetzt. Im gesamten Gebäude werden Messpunkte und Sonden installiert, um Wassermengen, -Energieerträge und Wärmegrade feststellen zu können. Diese Erkenntnisse sind wichtig für sämtliche weiteren Projekte. Im Zuge des Projektes wird es auch darum gehen, die Akzeptanz solcher alternativen Verwendungen durch die Nutzerinnen und Nutzer zu ermitteln.
Das Projekt "Bestimmung der auf Dauer nutzbaren Menge an Rheinuferfiltrat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erftverband durchgeführt. Ermittelt wird mit Hilfe von Grundwasser-Bilanzrechnungen - unter besonderer Beruecksichtigung der Uferselbstdichtung - diejenige Menge an Rheinuferfiltrat, die z. Z. und in Zukunft gewinnbar ist.
Das Projekt "Hochwasser August 2002 - Einfluss auf die Gewässergüte der" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Arbeitsgemeinschaft für die Reinhaltung der Elbe der Länder Brandenburg - Hamburg - Mecklenburg-Vorpommern - Niedersachsen - Sachsen - Sachsen-Anhalt - Schleswig-Holstein, Wassergütestelle Elbe durchgeführt. Der vorliegende Bericht dokumentiert die Auswirkungen des extremen Hochwassers August 2002 auf die Gütesituation der Elbe. Untersuchungsbefunde aus mehreren Bundesländern wurden zusammengeführt. Der Bericht hat eine zweigeteilte Vorgehensweise bei der Dokumentation: Zum einen werden wichtige Einzelaktivitäten der Länder zur Erfassung der Gütesituation beschrieben und die Ergebnisse dargestellt. Zum anderen wird - soweit es die Datenlage hergab - die Entwicklung von verschiedenen Messgrößen im Längsverlauf der Elbe betrachtet. Die Einordnung der Untersuchungsbefunde erfolgt u. a. durch einen Vergleich mit Ergebnissen aus dem Jahr 2001 sowie mit den IKSE/ARGE-ELBE-Zielvorgaben für die Schutzgüter 'Aquatische Lebensgemeinschaften' und 'Landwirtschaftliche Verwertung von Sedimenten'. Weitere Möglichkeiten der Bewertung durch einschlägige nationale und internationale Literatur wurden genutzt, soweit dies sinnvoll erschien. Insgesamt betrachtet kann festgestellt werden, dass trotz erhöhter Last- und Schadstoffeinträge in den Elbeschlauch in der Regel das Belastungsniveau aus den 1970er und 1980er Jahren nicht erreicht wurde. Die große Verdünnungswirkung der enormen Wassermengen hat dazu beigetragen, dass die festgestellten Konzentrationswerte meist im Spannweitenbereich der zurückliegenden Jahre blieben. Eine Ausnahme bilden Mineralölprodukte, die durch Havarien, Überflutungen von Tankstellen und durch das Auslaufen einer Vielzahl von häuslichen Heizöltanks nachweislich und offensichtlich die Elbe belasteten. Eine entsprechende Vorbelastung aus dem tschechischen Elbeabschnitt wurde ebenfalls dokumentiert. Zu einem großen Teil haben sich die von der Elbe mitgeführten Schwebstoffe in den Überflutungsbereichen des Stromes abgelagert. Betroffen waren dabei auch landwirtschaftlich genutze Flächen, die z. B. nach Deichbrüchen überschwemmt waren. Da viele Schadstoffe an Schwebstoff gebunden vorliegen, ergibt sich hieraus eine besondere Problematik. Diese starken Sedimentationsprozesse, insbesondere im Mittellauf der Elbe, haben dazu beigetragen, dass der Schwebstoffeintrag in die Tideelbe relativ gering blieb. Üblicherweise im Hamburger Hafenbereich stattfindende Sedimentationen waren wegen der extrem kurzen Verweilzeiten der Wasserkörper kaum zu verzeichnen. Abschätzungen für den Eintrag in die Nordsee ergaben, dass durch die Hochwasserwelle die überwiegend gelösten Stoffe in einer Größenordnung von rd. 20 bis 30 Prozent (Ausnahme: Arsen 70 Prozent) einer normalen Jahresfracht seewärts transportiert wurden. Austräge bestimmter Pestizide aus dem Moldau- und Muldesystem ließen sich ebenfalls bis in die Nordsee hinaus verfolgen. Auffällig waren umfangreiche Fischsterben in Elbenebenflüssen und deren Überflutungsbereichen. Durch den mehrwöchig anhaltenden Rückstau des Wassers und den damit verbundenen Überstau der Vegetation kam es dort zu massiven Fäulnisprozessen, die bereichsweise zu einem totalen Sauerstoffverbrauch führten.
Das Projekt "Sub project: On the geochemistry of volcanic gases and fluids from the Unzen volcano - ICDP-Unzen-Conduit-Drilling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Within the framework of the ICDP Unzen Drilling Project we plan to analyse, on a continuous basis, the gas phase dissolved in the drill mud. The Unzen-Conduit-Drilling which starts on a flank, encloses both the hydrothermal and magmatic fluid systems of the volcano in a continuous profile. Real-time gas analysis will provide essential data on the amount and penetration depth of meteoric water as well as on convection processes of deep ground water and the dynamics and intensity of the mixture with volcanic (magmatic) gases. The internal connections and geometry of the fumaroles can thus be quantified directly along the drilled depth profile. With the planned gas monitoring experiment and subsequent laboratory isotope studies we aim to explain in how far a correlation exists between the composition and amount of degassed magmatic fluids and the seismicity in the volcano as well as its eruptive behaviour.
Das Projekt "T 1: Development of automated control systems for water saving irrigation of fruit orchards - initiated by the SFB subproject B3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Background: Fruit production is an important source of income for small and medium scale farmers in the northern part of Thailand and accounts for an important share of the countrys foreign exchange revenues from export. Most of fruit production is taking place during the dry season under irrigation. With an increasing acreage and more intensive production, water is becoming scarce and natural water bodies are affected by overuse in the dry season as well as by the impact of dam and canal construction. For a sustainable consolidation of fruit production, the water consumption per unit of fruit must be reduced. Automatic irrigation control systems help farmers to allot water according to the plants needs at predetermined supply levels. That way farmers have the combined benefit of reduce labor cost and can, at the same time, reduce the water consumption to the lowest level to guarantee optimum yield. Objectives: As the production conditions are highly heterogeneous between upland farmers and farmers in the river plains, different strategies are necessary to achieve the target of water saving. For farmers in remote areas of the uplands a cheap and sturdy irrigation control tool is most appropriate. Such an irrigation control depicts a first step from uncontrolled water use towards optimal irrigation in terms of water efficiency as well as fruit quality and quantity. Where the conditions are favorable and the technological level of production is higher, advanced methods of deficit irrigation, namely partial rootzone drying (PRD) can further improve water use efficiency. As PRD requires a high degree of understanding of the plants reaction to different levels of water supply and high managerial efforts, farmers are reluctant to adopt it in the practice. An automatic PRD system can overcome this problem and helps farmers to make use of PRD benefits without the risk of a reduced harvest. Results until now: One direct reaction of roots to the drying of the soil is the reduction of root activity. This can be determined by root respiration measurements. The CO2 efflux showed the capability of mango roots to restore their activity after a drying and re-wetting cycle. Thereby, it was observed that after a four weeks cycle the root activity was restored in a comparable period of time following re-wetting. (abridged text)
Das Projekt "Role of geomagnetic field in atmospheric escape from Earth" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. The geomagnetic field prevents the Earth from having its atmosphere swept away by the solar wind. But due to the partial ionization of the upper atmosphere by the sun's short-wavelength radiation electrodynamic forces can move the charged particles upward, against gravity, along open field lines. Already in the early space age it was recognized that considerable amounts of ionospheric ions populate the magnetosphere. In this study we will investigate the acceleration mechanisms of the up-welling ions at source regions altitude. For the first time the role of the neutral particles in the thermosphere are also included in the considerations. For our studies we will make use of data from the satellites CHAMP (400km), GRACE (500km) and DMSP (830km). The space observations shall be augmented by suitable EISCAT radar measurements. As a result the total rates of the different out-flow regions, polar cap, cusp, and auroral region will be quantified and their dependence on geophysical conditions determined.
| Origin | Count |
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| Bund | 418 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 418 |
| License | Count |
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| offen | 418 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 418 |
| Englisch | 76 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 279 |
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| Topic | Count |
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| Boden | 364 |
| Lebewesen & Lebensräume | 349 |
| Luft | 269 |
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| Wasser | 391 |
| Weitere | 418 |