Das Projekt "Modelling of the impact on ozone and other chemical compounds in the atmosphere from airplane emissions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. General Information: Summary Observations have shown that ozone levels in the upper troposphere (UT) and the lower stratosphere (LS) have changed over the last two to three decades. The observed reductions in the LS, which has been seen in the Northern Hemisphere during the last decade most probably are caused by man made emissions (CFCs and bromine compounds) in conjunction with particles and PSCs formation. For the UT, observations have shown an ozone increase for at least two decades, but less so the last few years. The causes of these changes are poorly understood. Modelling studies have been used to estirnate the impact of different man made sources on the chemical composition, and on ozone in particular in the UT and the LS. These studies show that there are significant uncertainties in the estimates of the impact which are a result of limited knowledge of atmospheric processes and which have to be improved in order to come up with better estimates of the impact of aircraft emissions on ozone in the UT and the LS. Emissions from aircraft (NOx, H20, SO2 and soot) at cruising altitudes are likely to affect the ozone chemistry in the UT and the LS in two ways: directly through enhanced photochemical activity (emission of NOx and water vapour), and through enhanced particle formation from NOx, water vapour and SO2. The impact of aircraft emissions is of particular importance to study, as the emissions are projected to grow rapidly over the next two decades compared to emissions from most other sources, and because there are significant regional differences in the impact on ozone and in the projected growth in the emissions. It is therefore likely that future aircraft emissions have the potential to perturb ozone levels significantly. The overall objective of the study is to improve our scientific basis for estimates of the impact of aircraft emissions on the chemical composition in the UT and in the LS, and to perform 3-D model studies of the large scale (regional to hemispheric) perturbation of ozone from a projected future fleet of subsonic and supersonic aircraft. Focus in the study will be on two main areas: a) The role of heterogeneous processes in the UT and the LS and how these processes can be parameterised in global 3-D CTMs, and b) modelling studies of the future impact of subsonic as well as supersonic traffic on the ozone in the UT and the LS, with particular emphasis on the regional contribution to global scale ozone from regions with the largest projected traffic (Europe - US, South Asia and surrounding areas). The tools for these studies will be state of the art 3-D CTMs (Chemical Tracer Models) available among the participating groups. The CTMs have different spatial resolution, transport parameterisation, and parameterisation of the chemical processes, including heterogeneous chemistry,... Prime Contractor: University of Oslo, Department of Geophysics; Oslo; Norway.
Das Projekt "Auswirkungen der Emissionen des Luftverkehrs oberhalb der Tropopause auf die stratosphaerische Ozonschicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Bioklimatologie und Immissionsforschung durchgeführt. Der Luftverkehr besitzt durch seine Emission von Stickoxiden, Wasserdampf und Schwefeldioxid das Potential zur Zerstoerung stratosphaerischen Ozons. Im Vorhaben soll das Ausmass der Ozonzerstoerung in Abhaengigkeit von der Hoehe, in der die schaedigenden Substanzen in die Atmosphaere abgegeben werden, in Abhaengigkeit von den emittierten Mengen, der vorherrschenden meteorologischen Situation und dem Chlorgehalt der Stratosphaere untersucht werden. Speziell soll auch gezeigt werden, welchen Beitrag (derzeit geplante) Ueberschallverkehrsflugzeuge zur Ozonzerstoerung in der Stratosphaere leisten. Ein wichtiger Schwerpunkt des F+E-Vorhabens ist weiterhin der moegliche Beitrag von oberhalb der Tropopause fliegenden Unterschallflugzeugen zum Ozonabbau. Dabei ist insbesondere die Frage zu klaeren, unter welchen Bedingungen die oberhalb der Tropopause verursachten Emissionen ueber vertikale Transporte in die Niveaus der stratosphaerischen Ozonschicht gelangen koennen. Im Rahmen des Vorhabens sollen auf der Grundlage einer umfangreichen Auswertung von Fachliteratur die bisherigen Ergebnisse wissenschaftlicher Untersuchungen zum Thema der Ozonzerstoerung durch Flugzeugemissionen zusammengetragen werden. Diese Analyse soll Hinweise fuer das konkrete Vorgehen in bezug auforgehen in bezug auf die erforderlichen Modellsimulationen liefern. Die Modellrechnungen sollen mit einem regionalen Modell unter Einarbeitung spezieller chemischer Reaktionsmechanismen erfolgen.
Das Projekt "Gegentaktverarbeitung von kurzfaserverstaerkten Thermoplasten und Fluessigkristallpolymeren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Verfahrenstechnik, Institut für Kunststoffprüfung und Kunststoffkunde durchgeführt. General Information: It is proposed to investigate and model the properties of highly anisotropic short fibre composites (glass fibre reinforced LCP's and 'long fibre' reinforced thermoplastic materials). These advanced composites are compared to standard short fibre composites. 'Push-Pull' injection moulding is used to process these materials and to come to a quasi-multilayered laminate structure in the parts. The properties of these composites are highly determined by processing parameters, design of part and gating and especially by the local fibre and matrix orientation and fibre length distribution. The proposal is intended as fundamental research to provide novel tool for designing, processing and quality control of highly anisotropic materials. These tools are morphology-based and pay attention to the high gradients in fibre and matrix orientation. These objectives are achieved by three principal tasks: 1. Modelling of the 'Push-Pull' injection moulding process will provide tools to predict fibre and matrix orientation in the layers, that are formed while the melt flows several times through the mould. Crystallisation and viscous heating effects in the solidifying boundary are important for the process-related morphology. 2. Modelling of local material properties (tensors of stiffness and thermal expansion) based on measured local matrix and fibre orientation tensors, local fibre volume fraction, matrix crystallinity and local fibre length distribution. 3. Developing and application of new 2D and 3D image analysis methods to measure morphological parameters of the fibre reinforcement. Confocal Laser Scanning Microscopy using optical and physical sectioning combined with pattern matching will provide fibre orientation and length data in a one-step 3D analysis. Successful completion should strengthen the European position in the market of these advanced composites by a reduction of the development time for new parts of more than 30 per cent. This will result in a corresponding reduction of product costs. Material properties of advanced composites are improved significantly (e.g. weldline strength by more than 50 per cent) by the new 'Push-Pull' process. Achievements: A new Push-Pull mould was developed to produce different plate geometries with different grades of nylon-6.6 and LCP. Fibre orientation measurements proved that Push-Pull processing can be used to produce highly oriented glass fibre reinforced samples. The influence of non-constant thickness, diverging and converging flow respectively was investigated by fibre orientation measurements and tensile tests in these parts. A range of fibre reinforced samples has been characterized by 2D image analysis, 3D confocal laser scanning microscopy (CLSM) and ultrasonic, time of flight measurements. Significant sample regions have been scanned by these techniques.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich 255: Transatmosphaerische Flugsysteme, Grundlagen der Aerothermodynamik, Antriebe, Flugmechanik - Teilprojekt B12: Teillastverhalten einer Ueberschallbrennkammer mit Wasserstoffverbrennung in Ueber- und Hyperschallantrieben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Flugantriebe durchgeführt. Das zunehmende internationale Interesse an wiederverwendbaren, transatmosphaerischen Transportsystemen fuehrt zu verstaerkten Forschungsaktivitaeten, die darauf ausgerichtet sind, den Transportvorgang grundlegend einfacher und zugleich erheblich wirtschaftlicher zu gestalten. Einen wesentlichen Fortschritt bietet hierbei die Entwicklung luftatmender Antriebe fuer Fluggeschwindigkeiten bis in den Hyperschallbereich. Unter Gesichtspunkten der optimalen Leistung und geringsten Umweltbelastung kristallisieren sich hierfuer Staustrahltriebwerke mit Wasserstoffueberschallverbrennung heraus. In zahlreichen experimentellen Untersuchungen konnte die prinzipielle Funktionalitaet derartiger Antriebe gezeigt werden, jedoch ist der Betrieb unter variierenden Flugbedingungen immer noch mit Problemen behaftet. Ziel der Untersuchungen dieses Forschungsvorhabens ist der Nachweis der Funktionalitaet der Wasserstoffueberschallverbrennung bei unterschiedlichen Flugzustaenden. Durch eine gezielte Variation der Betriebsbedingungen und eine Untersuchung der damit verbundenen Aenderung der Verbrennungsvorgaenge mit Hilfe beruehrungsloser laserspektroskopischer Messverfahren soll eine optimale und umweltfreundliche Triebwerkskonfiguration ermittelt werden.