Überschreitungen von Luftqualitätsgrenzwerten von Feinstaub (PM10) im Osten Deutschlands treten meist an Tagen mit kalten und stabilen Wetterlagen im Winter auf und sind oft verbunden mit dem Transport von belasteter Luft aus Polen und anderen osteuropäischen Ländern. Im Rahmen dieses Projekts wurde eine Studie zur Quellzuordnung durchgeführt, um den Beitrag des grenzüberschreitenden Transports aus unterschiedlichen Emissionsquellen an der erhöhten Feinstaubkonzentration im Osten Deutschlands zu bewerten. Die Studie wurde mit dem Chemie-Transportmodell LOTOS-EUROS uns der darin implementierten Labelling-Technik zur Quellzuordnung durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit den PM10-Beobachtungen der PM-Ost-Kampagne und den Ergebnissen der darin durchgeführten messbasierten Quellzuordnung verglichen. Um die Qualität des Modells im Hinblick auf die Simulation von Episoden mit hoher PM Konzentration im Winter zu verbessern, wurden in der ersten Phase des Projekts Verbesserungen der Hausbrand- Emissionen und deren zeitlicher Variabilität vorgenommen. Zusätzlich wurde eine Optimierung der vom meteorologischen Modell COSMO simulierten Mischungsschichthöhen über Sensitivitätsläufe angestrebt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Hausbrand und die Landwirtschaft die dominierenden Faktoren für erhöhte PM10-Konzentrationen im Osten Deutschlands bei kalten und stabilen Wetterbedingungen sind. Für städtische Stationen ist auch der Verkehrsbeitrag von Bedeutung. Im Durchschnitt stammt der größte Feinstaubbeitrag aus Deutschland. Bei höheren PM-Konzentrationen allerdings übersteigt der grenzüberschreitende Beitrag Polens und anderer osteuropäischer Länder denjenigen Deutschlands selbst. Die dominierenden Quellen dieses über große Distanzen transportierten Feinstaubs sind Hausbrand und Landwirtschaft. Der Vergleich der modellbasierten Quellzuordnung aus den LOTOS-EUROS-Ergebnissen mit den auf Messungen basierenden Ergebnissen aus dem PM-Ost-Projekt zeigt eine gute Übereinstimmung für Ammoniumnitrat- und Verbrennungsquellen. Für den verkehrsbedingten Beitrag sind größere Unterschiede zu erkennen, die auf die zeitliche Variabilität der Emissionen, die Auflösung des LOTOS-EUROS-Modells, die Unterschätzung der Aufwirbelung und den Reifen- und Bremsenabrieb zurückzuführen sind. Die PM10 Gesamtkonzentrationen aus dem LOTOS-EUROS Mo-dell sind in der Regel niedriger als die gemessenen Werte, was auf nicht erfasste Quellen oder Pro-zesse im Modell zurückgeführt werden kann. Die Korrelation des nicht modellierten PM10 Anteils mit den PMF-Quellen legt nahe, dass neben einer Unterschätzung der vertikalen Mischung, der Ausschluss der SOA-Bildung in LOTOS-EUROS und eine Unterschätzung der Sulfat-Bildung wahrscheinliche Gründe für die PM10-Unterschätzung sind. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Wirkung von Nitrifiziden bei der N-Duengung von Winterroggen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Bodenfruchtbarkeit und Landeskultur durchgeführt. Zur Verminderung der Grundwassereutrophierung durch Nitrat wurden bei Herbst- und Fruehjahrsduengung von Winterroggen den Stickstoffduengemitteln das Nitrifizid 1-Carbamoyl-3(5)-methylpyrazol (CMP) zugesetzt. Geprueft wurden: N(ind=min)-Gehalt des Bodens, Ertragskomponenten, Kornertrag in mehrjaehrigen Feldversuchen.
Das Projekt "Implementierung, Präzisierung und Weiterentwicklung des Deskriptors 5 Eutrophierung gemäß MSRL in Abstimmung mit WRRL, OSPAR und HELCOM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Biogeochemie und Meereschemie durchgeführt. Im Rahmen der EG-Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) ist bis 2012 eine ökologische Bewertung des aktuellen Meereszustands, sowie eine Festlegung des guten Zustands und von Umweltzielen erforderlich. Hierauf basiert die anschließende Formulierung von Maßnahmen bis 2015, die zum Ziel haben, den guten Umweltzustand zu erreichen / zu erhalten. Das Vorhaben dient hinsichtlich der Eliminierung der Eutrophierung der Umsetzung der vorgenannten erforderlichen Schritte für die (deutschen) Küsten- und Meeresgewässer. Zentrales Ziel ist die wissenschaftliche Fortentwicklung der integrierten Eutrophierungsbewertung für die MSRL unter Berücksichtigung bereits bestehender Bewertungsansätze gemäß WRRL, OSPAR und HELCOM und die Ableitung von Umweltzielen. Darüber hinaus dient das Projekt der Erstellung der nationalen Berichte zur Eutrophierungsbewertung gemäß MSRL, WRRL, OSPAR, HELCOM und EG-RL. Das unter OSPAR angewendete Bewertungsverfahren COMP soll für die Anwendung unter der MSRL weiterentwickelt werden. Dies bedarf der Einführung zusätzlicher Bewertungsstufen, der Prüfung von Referenz- und Orientierungswerten, der Einführung einer Vertrauensbewertung (confidence rating) und der Berücksichtigung neuer Messverfahren (Satelliten, ferry boxes). Darüber hinaus wird es zunehmend wichtig, dem Klimawandel bei der Eutrophierungsbewertung Rechnung zu tragen. Im Rahmen von HELCOM soll die Umsetzung des Ostseeaktionsplans (BSAP) unterstützt werden, u.a. durch die Bewertung des Eutrophierungszustands der Ostsee und durch die Harmonisierung nationaler Nährstoffreduktionsziele gemäß WRRL und Reduktionszielen des BSAP. Im Vorgriff auf die gemäß MSRL bis 2015 aufzustellenden Maßnahmenprogramme sollen Modellierungen zur Definition von Reduktionszielen für Nährstoffeinträge durchgeführt werden und Effekte verminderter Nährstoffeinträge mit Hilfe von Modellen abgeschätzt werden. Darüber hinaus soll ein international anwendbares Modellierungsverfahren entwickelt werden, dass grenzüberschreitende Ferntransporte von Nährstoffen quantifiziert.
Das Projekt "Der Einfluss von thermo-mechanischem Holzstoff (TMP) und chemo-thermo-mechanischem Holzstoff (CTMP) auf den Wiedereinsatzwert der Altpapiere beim Recycling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Das Recycling-Verhalten von Faserstoffen wurde vorwiegend an nach konventionellen Verfahren erzeugten Faserstoffen untersucht, fuer die sich eine klare Abstufung der Recyclingsensibilitaet in Abhaengigkeit von der Herstellung ableiten laesst. Der kostenguenstige teilweise Ersatz von Zellstoff vor allem durch TMP und CTMP fuehrt dazu, dass altpapierverarbeitende Betriebe ein noch inhomogeneres Material an Sekundaerfaserstoffen einsetzen muessen, deren Recyclingverhalten nur ungenuegend untersucht wurde. Zudem erfordert der Altpapiereinsatz im Bereich der graphischen Papiere eine moeglichst vollstaendige Entfernung der Druckfarbe von den Fasern, die neben dem Druckverfahren und den Druckfarben selbst wesentlich von Wechselwirkungen zwischen Druckfarbenbestandteilen und der Faseroberflaeche beeinflusst wird. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das Recyclingverhalten von TMP und CTMP zu ermitteln. Um ein breites Spektrum an fasermorphologischen Eigenschaften in die Untersuchung einzubeziehen, sollen dabei jeweils zwei typische Vertreter von Laub- und Nadelholz verwendet werden. Es soll festgestellt werden, ob und wie der Ersatz von Holzschliff und Zellstoff durch die TMP und CTMP bei der Papiererzeugung den Wiederverwendungswert des Altpapiers beeinflusst, insbesondere hinsichtlich der statischen und dynamischen Festigkeit sowie der optischen Eigenschaften. Aus den Ergebnissen sollen Schlussfolgerungen fuer eine Optimierung des Faserstoffeinsatzes in bezug auf eine moegliche Erweiterung des Einsatzes von Altpapier bei der Papiererzeugung gezogen werden. Zusaetzlich soll das Abloeseverhalten von Druckfarben bei Einsatz dieser Faserstoffe untersucht werden.
Das Projekt "Elektronenbestrahlung von Hackschnitzeln zur energieeffizienten Herstellung von Holzstoff in der Papierproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gamma-Service Produktbestrahlung GmbH durchgeführt. Ausgangssituation/Problemstellung: Holzstoffe mit vergleichsweise hohen Festigkeiten und guten optischen Eigenschaften sind vor allem für Dünndruckpapiere geeignet. Diese Vorteile, verbunden mit der hohen Ausbeute von Holzstoffen machen Holzstoffe zu attraktiven Primärrohstoffen vor allem für Zeitungs- und Magazinpapiere. Der Einsparung von Holzressourcen durch die Nutzung von Hochausbeutefaserstoffe steht jedoch sowohl der hohe Energiebedarf als auch der hohe und steigende Energiepreis entgegen. Für stark fibrillierte Holzstoffe wird ein spezifischer Energiebedarf von mindestens 2 MWh/t benötigt. Mit dem hier untersuchten ETMP-Verfahren wird eine Netto-Energieeinsparung von 30 % bis 50 % angestrebt. Dies wird durch eine Bestrahlungsbehandlung der Holzhackschnitzel in Kombination mit einer Imprägnierung erreicht. Mit der Imprägnierung vor der Hackschnitzelbestrahlung soll zusätzlich eine gleichbleibende oder verbesserte Faserqualität erzielt werden. Forschungsziel/Forschungsergebnis: Das Projekt beweist sehr gut die Möglichkeit einer Implementierung von ETMP in eine bestehende TMP-Anlage. Mit einer Energieeinsparung von 30 % bei der TMP-Erzeugung würde die Papierindustrie einen wichtigen Schritt für die von der Politik geforderten ehrgeizigen Energieziele beitragen. Die Eigenschaften des Holzstoffs nach dem Großversuch sind mit unbehandelten Stoffen vergleichbar. Das hergestellte Papier konnte ohne Verlust in der Produktionsqualität verarbeitet und verkauft werden. Der Drucker konnte das Zeitungspapier erfolgreich bedrucken und seinerseits auf den Markt bringen. Anwendung/Wirtschaftliche Bedeutung: Durch den Einsatz des Verfahrens mit dem um ca. 100 GWh geringeren Energiebedarf in einer Papierfabrik werden die Emissionen von CO2, das als Treibhausgas zur Erderwärmung beiträgt, um jährlich ca. 51.000 Tonnen reduziert. Der Betreiber einer TMP-Anlage erhält mit dem Bau eines Bestrahlers die Möglichkeit, bei einer durchschnittlichen TMP-Anlage ca. 7 Mill. €/a an Betriebskosten zu sparen. Bei einer Investition von 10 Mill. € für den Bau einer solchen Anlage ergibt sich eine sehr günstige Investitionsgrundlage. Weitere Einsparungen sind darüber hinaus bei der Bleiche möglich, da während der Bestrahlung Ozon produziert wird, welches ein hervorragendes Bleichmittel darstellt und auch die Abwärme aus dem Kühlkreislauf des Bestrahlers kann zur Aufheizung des Prozesskreislaufes einer Papierfabrik genutzt werden. Die Bezifferung derartiger weiterer Einsparungen ist allerdings erst in weiteren angestrebten Langzeitversuchen möglich. Das Ziel ist es, ETMP in die Praxis einzuführen und dafür werden Mut und Investitionen seitens der Industrie dringend benötigt. Erste Verhandlungen verlaufen positiv, es fehlt aber noch ein großer Schritt zur Realisierung einer ersten Demonstratoranlage direkt in der Papierindustrie.
Das Projekt "Erstellung einer harmonisierten Landbedeckungskarte als Beispiel für die gesamte Region der GenferLuftreinhaltekonvention" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Earth Observation Solutions and Services (EOSS) GmbH durchgeführt. Critical Loads, ein wichtiges wissenschaftliches Instrument zur Risikobewertung für Ökosysteme, werden aktuell vom CCE für Europa berechnet. Die korrekte Identifizierung der Ökosysteme, basierend auf einer harmonisierten Landbedeckungskarte, bildet das Fundament für die Berechnung. Allerdings sind die Eingangsdaten der Karte teils bis zu 20 Jahre alt und sollten dringend aktualisiert werden, um eine korrekte Berechnung der Critical Loads zu gewährleisten. Dafür müssen in einem ersten Schritt die für Deutschlandverfügbaren Datenquellen (z.B. Vegetation, Ökosystem/Habitat, Boden, Wasserhaushalt, Klimakarten)zusammengestellt werden. Um in der Lage zu sein, die Critical Loads nicht nur für Deutschland, sondern für den gesamten Raum der europäischen Luftreinhaltekonvention zu berechnen (zentrale Aufgabe des seit 2018 am UBA angesiedelten CCE), sollen in einem zweiten Schritt die für Europa zur Verfügung stehenden Daten und Karten zusammengestellt werden. Die unterschiedlichen Datengrundlagen sollen auf zwei Ebenen harmonisiert werden (Deutschland, Europa). Eine Analyse soll aufzeigen, wie stark der unterschiedliche Detailgrad die Critical Load Ergebnisse beeinflusst.
Das Projekt "STRATAFLUT Simulation von Transport und chemischer Transformation von Flugzeugemissionen im Tropopausenbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie durchgeführt. Um Auswirkungen von Flugzeugemissionen auf Klima und Biosphaere bewerten zu koennen, ist ein besseres Verstaendnis des Verhaltens der Tropopausenregion in mittleren Breiten notwendig, da in ihr ein wesentlicher Teil der Flugrouten verlaeuft. Die Verteilung und chemischen Umwandlungen der Flugzeugemissionen werden von intensiven Mischungsvorgaengen im Bereich von Tropopausenfaltungen und Hoehenkaltlufttropen gepraegt. Zur Untersuchung dieser Vorgaenge wird ein regionales Chemie-Transport-Modell (CTM) benutzt. Mit dem Modell werden chemische Umwandlungs- und Ausbreitungsrechnungen in Gebieten mit hoher Flugdichte, besonders ueber dem Nordatlantik und Europa, durchgefuehrt. Das CTM kann in Verbindung mit einer Boxmodellversion zur Interpretation von Messungen herangezogen werden. Ausserdem soll diese Modellkombination zur Abschaetzung optimaler Flugstrecken und -hoehen mit dem Ziel geringster Belastung der Tropopausenregion in Abhaengigkeit von der Wetterlage, der Folgeabschaetzung regulatorischer Massnahmen und zum Entwurf von Handlungsvorschlaegen eingesetzt werden.
Das Projekt "Grundlagen der feinskaligen Simulation von Schadstoffausbreitung und Aerosoldynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Förderverein des Rheinischen Instituts für Umweltforschung durchgeführt. Schadstoffemissionen des Strassenverkehrs stellen eine wesentliche Belastung der Atmosphaere dar. Bei der Beurteilung des menschlichen Gefaehrdungsrisikos gewinnen zunehmend Aerosolpartikel an Bedeutung. Dieses Projekt soll die Voraussetzungen zur Simulation der Schadstoffausbreitung als Folge des Strassenverkehrs schaffen. Zur Berechnung der Schadstoffausbreitung steht ein dreidimensionales, mesoskaliges Chemie-Transport-Modell (CTM) zur Verfuegung, das die notwendigen meteorologischen und chemischen Eingabefelder fuer das modale Aerosoldynamikmodell MADE liefert. Anwendungen der Modelle auf der horizontalen Skala des Strassenverkehrs (1-2 km) mit besonderem Schwerpunkt auf die Region von Nordrhein-Westfalen erfordern weitergehende Kenntnisse der Emissionsverteilung insbesondere im Bereich des Strassennetzes. Es soll ein raeumlich hochaufgeloestes Kataster fuer das EURAD-CTM geschaffen werden. Das Hauptaugenmerk liegt hier auf der Aktualisierung der Datensaetze und einer Verbesserung der Verursacherstruktur. Die Anwendung auf besonders feine Gitterskalen macht Analysen notwendig, die die Unterschiede zwischen 1-Wege-Nestung, 2-Wege-Nestung, hydrostatischen und nicht-hydrostatischen numerischen Simulationen fuer das ausgewaehlte Gebiet von Nordrhein-Westfalen klaeren. Besonders die Turbulenzparametrisierungen und die Behandlung von Wolken sind auf dieser feinen Skala kritisch zu untersuchen. Es ist zu klaeren, ob die vorhandenen Parametrisierungen konvektiver Wolken bei diesen Gitterweiten noch ausreichend sind. Weiterhin soll in diesem Projekt eine Pruefung des chemischen Mechanismus auf die lokale Anwendbarkeit hin erfolgen.
Das Projekt "Zeitliche Verteilung nationaler Emissionsdaten für Ausbreitungsrechnungen mit Chemie-Transportmodellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AVISO GmbH durchgeführt. Das Umweltbundesamt berichtet die jährlichen Emissionsmengen auf der Grundlage nationaler, europäischer und internationaler Vereinbarungen. Die berichteten Emissionsdaten sind zudem wesentliche Eingangsdaten für Chemie-Transportmodelle (CTM), mit denen einerseits jährlich die räumliche Luftschadstoffkonzentration in Deutschland ermittelt wird und andererseits Szenarien für Strategien und Maßnahmen zur Minderung der Schadstoffbelastung gerechnet werden. Für Ausbreitungsrechnungen mit CTM wird neben der räumlichen Verteilung der Emissionsdaten zudem eine zeitliche Verteilung der Emissionsdaten (Stundenbasis) benötigt. Im Forschungsvorhaben sollen zunächst sektorspezifische Zeitprofile (Monats-, Wochen- und Tagesgänge) für Emissionen recherchiert und dabei insbesondere die Abhängigkeit von meteorologischen Bedingungen berücksichtigt werden. Hierzu soll ein Tool entwickelt werden, das die mit dem Gridding Emission Tool for ArcGIS (Greta) erzeugten Daten zeitlich in Abhängigkeit der Meteorologie und den recherchierten Zeitprofilen verteilt und somit für Modellrechnungen verfügbar macht.
Schwarzer Kohlenstoff (Black Carbon, BC) ist eine Feinstaubkomponente, die bei Verbrennungsprozessen in die Atmosphäre freigesetzt wird und negative Auswirkungen auf die Gesundheit und das Klima hat. Aktuelle Emissions- und Konzentrationsabschätzungen sind unsicher. Im Projekt wurden im ersten Schritt die Emissionsquellen von BC für die Modellierung verbessert. Im zweiten Schritt wurde die räumliche Konzentrationsverteilung von BC in Deutschland durch eine kombinierte Auswertung von Messdaten und Modellierungsergebnissen optimiert.
| Origin | Count |
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| Bund | 12 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 9 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
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| Language | Count |
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| Deutsch | 12 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 12 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 11 |
| Lebewesen & Lebensräume | 12 |
| Luft | 10 |
| Mensch & Umwelt | 12 |
| Wasser | 11 |
| Weitere | 12 |