Das Projekt "Vorhaben: Druckneutrales Packaging für Tiefsee-Anwendungen, Umweltmonitoring und Datenhandling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration durchgeführt. DeepSea Protection entwickelt ein multisensorisches Monitoring-System zur Unterstützung von Exploration und Abbau sowie zur Beobachtung bzw. Minimierung der ökologischen Auswirkungen des Rohstoffabbaus auf die Abbaugebiete vor allem in der abyssischen Region der Tiefsee, d.h. in 1-6 km Tiefe. Basis ist dafür eine existierende Infrastruktur für autonome Tauchroboter (AUVs mit Operationstiefen bis 150 m). Diese werden im Projekt zu einer tiefseetauglichen Infrastruktur-Plattform ausgebaut. Damit sollen sowohl großräumige Observablen, wie die Trübung des Wasserkörpers durch den Abbau, als auch lokale Details des Meeresbodens, wie z.B. die lokale Topographie, die Rohstoffdichte und die Tiefseefauna, erfasst werden. Das Monitoring-System besteht aus einer Gruppe ortsfester Sensor- und Kommunikationseinheiten, die den geometrischen Bezugsrahmen aufspannen und zur Navigation und Kartierung des Meeresbodens dienen. Sie sind ausgestattet mit unterschiedlichen Sensortypen und Kamerasystemen, die die Wassersäule oberhalb der Bodenstationen untersuchen. Ergänzt werden sie durch einen Schwarm autonomer Unterwasserfahrzeuge zur gezielten lokalen Erkundung der Tiefsee.
Das Projekt "Vorhaben: Sensorentwicklung für die Unterwasserplattformen und Daten- und Energieverbindung zur Meeresoberfläche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sea & Sun Technology GmbH durchgeführt. Das Verbundvorhaben Deep Sea Protection entwickelt ein multisensorisches Monitoring-System zur Unterstützung von Exploration und Abbau sowie zur Beobachtung bzw. Minimierung der ökologischen Auswirkungen des Rohstoffabbaus auf die Abbaugebiete vor allem in der abyssischen Region der Tiefsee, d.h. in 1-6 km Tiefe. Das Monitoring-System besteht aus einer Gruppe von am Meeresboden versetzbaren Sensor- und Kommunikationseinheiten, die den geometrischen Bezugsrahmen aufspannen und zur Navigation und Kartierung des Meeresbodens dienen. Sie sind ausgestattet mit Umweltsensoren und Kamerasystemen, die die Wassersäule oberhalb der Bodenstationen untersuchen. Ergänzt werden sie durch einen Schwarm autonomer Unterwasserfahrzeuge zur gezielten lokalen Erkundung der Tiefsee. Die technischen Herausforderungen liegen in der Erfassung, Zusammenführung, Auswertung und Aufbereitung der multisensorischen Parameter und Bilddaten. Das Teilvorhaben DSP-Sensors beinhaltet die Funktionalisierung der Unterwasserplattformen und die Daten- und Energieverbindung zur Meeresoberfläche. Den wichtigsten Umweltparameter, den es während des Tiefseebergbaus zu überwachen gilt, stellt die Trübung des Wassers dar. Um das Aufwirbeln und die Aggregation des feinen Tiefseetons zu Flocken zu überwachen, soll ein Trübungssensor basierend auf zwei Technologien konzipiert werden. Für die Integration dieses und auch anderer Sensoren in die Bodenstationen und den autonomen Unterwasserfahrzeugen müssen die Sensoren modularisiert und miniaturisiert werden. Realisierbar ist das durch die Verkleinerung der Elektronik und die Einbettung in druckneutrale Vergüsse. Über einen Modem sollen gewonnen Daten auf das Versorgungskabel des Abbaugerät übertragen werden. Diese hochleistungsfähige Tiefseetelemetrie wird auch induktives Aufladen der Tiefseeeinheiten integrieren sowie aufbereitete Umweltdaten an die Oberflächenleitzentrale und Kontrollbehörden übertragen, so dass nachhaltige Entscheidungen gefällt werden können.
Das Projekt "Vorhaben: Miniaturisierte druckneutrale elektrische Tiefseeantriebe mit integrierter Leistungselektronik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Aalen - Labor für elektrische Antriebstechnik und Leistungselektronik durchgeführt. DeepSeaProtection entwickelt ein multisensorisches Monitoring-System zur Unterstützung der Tiefseeerkundung sowie zur Beobachtung bzw. Minimierung der ökologischen Auswirkungen des Rohstoffabbaus in der abyssischen Region der Tiefsee, d.h. in 1-6 km Tiefe. Basierend auf einer existierenden Infrastruktur sollen autonome Unterwasserfahrzeuge (AUV), die bisher in Tiefen bis 150 m operieren, tiefseetauglich gemacht werden. Damit sollen zum einen Messgrößen, wie die Trübung des Wasserkörpers durch den Rohstoffabbau, großflächig ermittelt werden. Zum anderen sollen lokale Details des Meeresbodens, wie z.B. die Topographie, die Rohstoffdichte und die Tiefseefauna, erfasst werden. Das Monitoring-System besteht aus einer Gruppe ortsfester Sensor- und Kommunikationseinheiten, die den geometrischen Bezugsrahmen des zu vermessenden Tiefseeareals aufspannen und zur Navigation und Kartierung des Meeresbodens dienen. Ergänzt werden sie durch einen Schwarm besonders agiler AUVs zur gezielten lokalen Erkundung der Tiefsee. In diesem Teilvorhaben werden für die genannten AUVs miniaturisierte, modulare und druckneutrale Antriebssysteme im Leistungsbereich bis 1,5 kW entwickelt und in diese integriert. Besonderes Augenmerk liegt sowohl auf der Ausarbeitung einer druckneutralen Signal- und Leistungselektronik als auch auf der Entwicklung eines modularen Tiefseeantriebs, der mittels eines individuell angepassten Aufbaus und speziellen Beschichtungsverfahren einen möglichst hohen Wirkungsgrad erzielen soll. Um die Verfügbarkeit der AUVs und damit die Einsatzzeiten in der Tiefsee deutlich zu erhöhen, werden diese direkt an der kabelgebundenen Abbaumaschine aufgeladen. Dazu wird ein kontaktloses, induktives Energieübertragungssystem aufgebaut und in die AUVs integriert. Das Monitoring-System in Kombination mit der Technologie- und Hardwareentwicklung stellt den innovativen Kern dieses Vorhabens dar und gestattet eine umweltverträgliche und effiziente Exploration von maritimen Rohstoffquelle (Text abgebrochen)
Das Projekt "Vorhaben: Tiefsee-Kalmare - Intelligentes Bodennetzwerk mit multi-funktionellen Knoten und integrierter Umweltsensorik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme durchgeführt. DeepSea Protection entwickelt ein multisensorisches Monitoring-System zur Unterstützung von Exploration und Abbau sowie zur Beobachtung bzw. Minimierung der ökologischen Auswirkungen des Rohstoffabbaus auf die Abbaugebiete vor allem in der abyssischen Region der Tiefsee, d.h. in 1000 - 6000 m Tiefe. Im Projekt wird eine tiefseetaugliche Infrastruktur-Plattform entwickelt. Damit sollen sowohl großräumige Observablen, wie die Trübung des Wasserkörpers durch den Abbau, als auch lokale Details des Meeresbodens, wie z.B. die lokale Topographie, die Rohstoffdichte und die Tiefseefauna, erfasst werden. Das Monitoring-System besteht aus einer Gruppe ortsfester Sensor- und Kommunikationseinheiten, die den geometrischen Bezugsrahmen aufspannen und zur Navigation und Kartierung des Meeresbodens dienen. Sie sind ausgestattet mit unterschiedlichen Sensortypen und Kamerasystemen, die die Wassersäule oberhalb der Bodenstationen untersuchen. Die technischen Herausforderungen liegen in der Erfassung, Zusammenführung, Auswertung und Aufbereitung der multisensorischen Parameter und Bilddaten. Für die Datenerfassung werden tiefseetaugliche Sensormodule entwickelt, die die für die Exploration notwendigen Daten sicher und langzeitstabil erfassen. Die TU Berlin wird in dem Vorhaben die Entwicklung des intelligenten Bodennetzwerks mit multi-funktionellen Knoten und integrierter Umweltsensorik übernehmen, den sogenannten Tiefsee-Kalmaren. Die Tiefsee-Kalmare stellen zudem eine Anwendungsplattform für die Forschungsergebnisse der Verbundpartner dar. Die Tiefsee-Kalmare sollen so aufgebaut werden, dass diese für die digitale akustische Kommunikation und Navigation und gleichzeitig für das Monitoring von Umweltparametern eingesetzt werden können. Die Kompaktheit und der Funktionsumfang der Einheiten werden über den aktuellen Forschungsstand hinausragen und einen wesentlichen Beitrag zum ganzheitlichen Technikkonzept der Unterwasser Umweltüberwachung leisten.
Das Projekt "Vorhaben: Beschichtungsverfahren und -technologien zur Abscheidung von seewasserfesten DLC-Schichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PlascoTec GmbH durchgeführt. DeepSeaProtection entwickelt ein multisensorisches Monitoring-System zur Beobachtung, Analyse und Kontrolle der ökologischen Auswirkungen des Rohstoffabbaus auf die Abbaugebiete vor allem in der abyssischen Region der Tiefsee, d.h. 1000-6000 m unter dem Meerspiegel. Basis dafür ist eine existierende Infrastruktur für autonome Tauchroboter (engl.: autonomous underwater Vehicle - AUV) mit Operationstiefen bis 150 m. Diese werden im Projekt zu einer tiefseetauglichen Infrastruktur-Plattform ausgebaut. Damit sollen sowohl großräumige Observablen wie die Trübung des Wasserkörpers durch den Abbau als auch lokale Details des Meeresbodens wie z.B. die lokale Topographie, die Rohstoffdichte und die Tiefseefauna erfasst werden. Das Monitoring-System besteht aus einer Gruppe ortsfester multifunktionale Bodenstationen, die den geometrischen Bezugsrahmen aufspannen und zur Navigation und Kartierung des Meeresbodens dienen. Sie sind ausgestattet mit unterschiedlichen Sensortypen und Kamerasystemen, die die Wassersäule oberhalb der Bodenstationen dauerhaft untersuchen. Ergänzt werden sie durch einen Schwarm AUVs zur gezielten lokalen Erkundung der Tiefsee. Eine wesentliche Herausforderung bei der Umsetzung des Projektes liegt in der tiefseetauglichen - wasserdichten und druckneutralen - Verkapselung von elektronischen Komponenten, um aufwendige und schwere Einhausungen der Einzelkomponenten aus Metall zu vermeiden. Dafür sollen die bereits eingesetzten Verkapselungen der mikroelektrischen Aufbauten aus Epoxidharz mit geeigneten Schichtsystemen aus diamond-like carbon (DLC) und Parylene überzogen werden. Darüber hinaus werden verschleißreduzierende und seewasserfeste DLC-Schichtsysteme für eine wartungsfreie Funktionalität von Einzelkomponenten der elektrischen Antriebe auch über längere Zeiträume erforscht und entwickelt.
Das Projekt "Gipskarstgebiete des Suedharzes, speziell Naturschutzgebiete Hainholz und Beierstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Arbeitsgemeinschaft für Karstkunde in Niedersachsen durchgeführt. Die Erforschung der Suedharzer Gipshoehlen und Gipskarste ist ein Langzeitprojekt, das von interessierten Wissenschaftlern, Studenten und Privatpersonen betrieben wird. Die Zielsetzung ist einerseits rein wissenschaftlich: Erforschung der Hoehlenbildung, der Verkarstungsvorgaenge, der regionalen Hydrologie, der holozaenen Landschaftsgeschichte. Gleichzeitig wird fuer den Schutz und die Erhaltung der Hoehlen und der charakteristischen Gipskarstlandschaft gearbeitet. Dazu wurde ein Kataster aller Hoehlen des Harzes in Zusammenarbeit mit dem Landkreis Osterode erstellt. Schwerpunkt sind Arbeiten im Naturschutzgebiet Hainholz-Beierstein, das durch eine Klage der Rigips Werke zum Gipsabbau freigegeben werden soll. Hierzu werden wissenschaftliche Arbeiten (Hydrochemie, Bohrungen, Vermessungen) durchgefuehrt, die zu gerichtsverwertbaren Tatsachen im Vergleich mit anderen Gipskarstgebieten fuehren.
Das Projekt "Teilvorhaben: DLR e.V." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Forschungszentrum Oberpfaffenhofen durchgeführt. Im Zuge des Klimawandels geht das Meereis in den Polarregionen stetig zurück. Besonders in der Arktis zieht diese Entwicklung eine stärkere wirtschaftliche Nutzung in den Bereichen Handelsschifffahrt, Rohstoffabbau, Fischerei und Tourismus nach sich. Die gegenwärtige Verfügbarkeit und Genauigkeit von Informationen zur Meereislage wird den Nutzungsanforderungen nicht hinlänglich gerecht. Im Verbundvorhaben FAST-CAST 2 werden Erdbeobachtungsdaten und Wettermodellvorhersagen analysiert und mittels künstlicher Intelligenz optimierte Routenempfehlungen erstellt. Hierbei ist nicht nur die aktuelle statische Eislage wichtig, sondern auch die Eisdynamik ein entscheidender Faktor für die Güte der empfohlenen Route. Das DLR verwendet im Vorhaben Erdbeobachtungsdaten der europäischen Radarsatelliten Sentinel-1. Im Gegensatz zu optischen Satelliten können Radar-Satelliten unabhängig von Tageslicht und Wolkenbedeckung aufnehmen, insbesondere auch während der Polarnacht, so dass ein auf diesen Daten basierender Dienst ganzjährig angeboten werden kann. In dem hier vorgestellten Teilprojekt werden Algorithmen (weiter-)entwickelt und angewendet, um die Routenempfehlung zu validieren und zu verbessern. Die Validierung der Eisdriftvorhersage erfolgt unter Anpassung eines bestehenden Meereis-Driftprozessors, der Drift aus zwei Radarszenen errechnet. Informationen über die Genauigkeit sind sowohl für die wissenschaftliche Qualität des Algorithmus entscheidend, als auch eine wichtige Information für zukünftige Kunden des später angestrebten Dienstes. Zur Verbesserung der Routenempfehlung soll ein neu zu entwickelnder Prozessor basierend auf den Driftberechnungen Bereiche konvergenter und divergenter Meereisbewegungen erfassen. Konvergenzzonen besitzen das Potential, offene Fahrrinnen zu schließen und Presseisrücken zu bilden, da sich Eisschollen über- und untereinanderschrieben oder senkrecht aufrichten. Diese Gefahrengebiete sind selbst für Eisbrecher mitunter undurchdringlich.
Das Projekt "Teilprojekt: Biodiversitätsmonitoring, Schwerpunkt Fauna" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zoologisches Forschungsmuseum Alexander König - Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere, Zentrum für Biodiversitätsmonitoring und Naturschutzforschung (zbm) durchgeführt. Die Gewinnung von Massenrohstoffen wie Kies, Sand, Ton und Gips ist mit erheblichen Eingriffen in Ökosysteme verbunden. Flächen werden verbraucht und umgenutzt. Gleichwohl können Abbaustätten bereits während und nach Beendigung der Rohstoffgewinnung auch wertvolle Lebensräume für Tiere und Pflanzen bieten. Damit Unternehmen geeignete Maßnahmen ergreifen können, um dieses Potenzial auszuschöpfen, ist ein Verständnis darüber erforderlich, wie sich biologische Vielfalt in Abbaugebieten verändert und entwickelt. Das Projekt zielt darauf ab, Biodiversität in den Abbaustätten der Baustoffindustrie zu erhalten und zu fördern. Zentrales Projektziel ist es, ein systematisches Biodiversitätsmonitoring aufzubauen, das sich an lokalen Gegebenheiten orientiert. Es liefert die Basis für die Entwicklung und Verbesserung des Biodiversitätsmanagements von Unternehmen. In das Monitoring der Artenvielfalt sollen über die Plattform naturgucker.de auch Bürgerinnen und Bürger, die im Naturschutz engagiert sind, im Sinne von Citizen Science einbezogen werden. Das Teilprojekt hat zum Ziel, ein systematisches Biodiversitätsmonitoring aufzubauen, welches im Unternehmenskontext der Baustoffindustrie (Kies, Sand, Ton und Gips/Kalk) anwendbar ist. Hierbei werden sowohl traditionelle Methoden der Biodiversitätserfassung als auch technologiegetriebene Methoden eingesetzt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Analyse und Weiterentwicklung des Biodiversitätsmonitorings rohstoffabbauender Unternehmen und Branchendialog" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für ökologische Wirtschaftsforschung GmbH (gemeinnützig) durchgeführt. Die Gewinnung von Massenrohstoffen wie Kies, Sand, Ton und Gips ist mit erheblichen Eingriffen in Ökosysteme verbunden. Flächen werden verbraucht und umgenutzt. Gleichwohl können Abbaustätten bereits während und nach Beendigung der Rohstoffgewinnung auch wertvolle Lebensräume für Tiere und Pflanzen bieten. Damit Unternehmen geeignete Maßnahmen ergreifen können, um dieses Potenzial auszuschöpfen, ist ein Verständnis darüber erforderlich, wie sich biologische Vielfalt in Abbaugebieten verändert und entwickelt. Das Projekt zielt darauf ab, Biodiversität in den Abbaustätten der Baustoffindustrie zu erhalten und zu fördern. Zentrales Projektziel ist es, ein systematisches Biodiversitätsmonitoring aufzubauen, das sich an lokalen Gegebenheiten orientiert. Es liefert die Basis für die Entwicklung und Verbesserung des Biodiversitätsmanagements von Unternehmen. In das Monitoring der Artenvielfalt sollen über die Plattform naturgucker.de auch Bürgerinnen und Bürger, die im Naturschutz engagiert sind, im Sinne von Citizen Science einbezogen werden. Vorausgesetzt, dass mit einem Monitoring die potentielle ökologische Aufwertung von Landschaften im Zuge eines naturschutzorientierten Rohstoffabbaus belegt werden kann und dass Unternehmen mit einem ganzheitlichen Konzept des Biodiversitätsmanagements diese Chance effektiver wahrnehmen können, stellt sich die Frage, wie das Projekt dazu beitragen kann, dass die Förderung der biologischen Vielfalt zu einem integralen Bestandteil von Unternehmenshandeln in der Baustoffindustrie wird. Diese Frage möchte das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung unter Einbeziehung von Unternehmen und Verbänden der Baustoffindustrie nachgehen.
Das Projekt "Teilprojekt: Biodiversitätsmonitoring, Schwerpunkt Vegetation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Landschaftsökologie durchgeführt. Die Gewinnung von Massenrohstoffen wie Kies, Sand, Ton und Gips ist mit erheblichen Eingriffen in Ökosysteme verbunden. Flächen werden verbraucht und umgenutzt. Gleichwohl können Abbaustätten bereits während und nach Beendigung der Rohstoffgewinnung auch wertvolle Lebensräume für Tiere und Pflanzen bieten. Damit Unternehmen geeignete Maßnahmen ergreifen können, um dieses Potenzial auszuschöpfen, ist ein Verständnis darüber erforderlich, wie sich biologische Vielfalt in Abbaugebieten verändert und entwickelt. Das Projekt zielt darauf ab, Biodiversität in den Abbaustätten der Baustoffindustrie zu erhalten und zu fördern. Zentrales Projektziel ist es, ein systematisches Biodiversitätsmonitoring aufzubauen, das sich an lokalen Gegebenheiten orientiert. Es liefert die Basis für die Entwicklung und Verbesserung des Biodiversitätsmanagements von Unternehmen. In das Monitoring der Artenvielfalt sollen über die Plattform naturgucker.de auch Bürgerinnen und Bürger, die im Naturschutz engagiert sind, im Sinne von Citizen Science einbezogen werden. Der Schwerpunkt der eigenen Aktivitäten in AP 1.1 liegt in der Entwicklung und Erprobung eines Monitoringkonzepts als Teil des Biodiversitätsmanagements, welches es Unternehmen ermöglichen soll, die Wirksamkeit biodiversitätsfördernder Maßnahmen in Abbaustätten zu messen und zu bewerten. Das Monitoringkonzept, das aus Phase I, wird nun im Co-Design mit Unternehmen und Stakeholdern ausgearbeitet, um so den Rahmen für die Durchführung des Monitorings in AP 1.2 vorzugeben. Das Konzept integriert bestehende wissenschaftliche Erkenntnisse aus der Renaturierung mitteleuropäischer Abbaustätten und greift zugleich auf das in Phase I bereits analysierte praktische Handlungs- und Erfahrungswissen lokaler Akteure aus Industrie, Fachbehörden, Consultingunternehmen und Naturschutzverbänden zurück. Das Konzept wird auch auf Flächenteile fokussieren, auf denen aufgrund der Dynamik im Betriebsablauf temporär keine Baustoffe abgebaut werden.
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| Förderprogramm | 81 |
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