Das Projekt "Teilprojekt A: Wasser- und Naehrelementhaushalt der Fichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie durchgeführt. Die bis Anfang der 90iger Jahre im Schwarzwald verbreitet zu beobachtenden Vergilbungserscheinungen an Nadelbaeumen waren stets in einer unzureichenden Mg-Versorgung begruendet. Bislang blieb es jedoch weitgehend ungeklaert, welche anderen Faktoren diese Mangelerscheinungen ausgeloest haben koennten. Im vorliegenden Projekt soll die Hypothese ueberprueft werden, das ausgepraegte fruehsommerliche Trockenperioden ueber die Beeinflussung der Streumineralisierung und der Wasseraufnahme massgeblich an der Induktion von Mg-Mangel beteiligt seien. Dazu werden auf zwei Teilflaechen des ARINUS-Projektes im Bereich Schluchsee zwei temporaere Foliendaecher installiert, um entsprechende Trockenperioden zu simulieren. Veraenderungen im Wasser und Naehrstoffhaushalt werden dabei dokumentiert.
Das Projekt "Untersuchung der Teerbildung bei der Wirbelschichtvergasung von Biomassen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Vergasung von Biomassen mit anschließender Nutzung des Gases in einem Gasmotor oder einer Gasturbine bietet die Möglichkeit einer dezentralen, weitgehend CO2-neutralen Energieversorgung. Für den Leistungsbereich 1-20 MWel ist ein atmosphärischer Wirbelschichtvergaser die derzeit aussichtsreichste Technologie, wobei bis 5 MWel die Koppelung an einen Motor (BHKW) und darüber die Koppelung an eine Gasturbine mit Abhitzenutzung sinnvoll erscheint. Ein Hauptproblem dieser Technik sind die bei der Vergasung entstehenden Teere, die zu starken Verschmutzungen in Rohrleitungen und Aggregaten führen und damit einen kontinuierlichen Anlagenbetrieb unmöglich machen. Von den heute verfügbaren Vergasern werden die zulässigen Werte für den Teergehalt des Gases bei weitem überschritten, so daß eine aufwendige Gasreinigung erforderlich wird. Im Vorhaben soll das Wissen über die Teerbildungsmechanismen bei der Vergasung in der Wirbelschicht vertieft werden und die Möglichkeiten der Teerreduktion durch geeignete Betriebsbedingungen und Zuschlagstoffe untersucht werden. Ziel ist die Produktion eines nahezu teerfreien Gases (Teergehalte kleiner als 100 mg/m3), das ohne weitere Behandlung in Motoren oder Turbinen eingesetzt werden kann. Fazit: Durch die Wirbelschichtvergasung von Biomassen läßt sich bei Temperaturen oberhalb 800 C ein Gas erzeugen, daß die Anforderungen von Motoren und Turbinen an den Heizwert erfüllt. Der Kaltgaswirkungsgrad erreicht dabei Werte größer 70 Prozent. Bei Einsatz von Quarzsand als Bettmaterial reicht eine Optimierung der Prozeßparameter allein nicht aus, um hinsichtlich des Teergehalts auf Werte zu kommen, bei denen keine weitere Gasreinigung mehr erforderlich ist. Die untersuchten Betriebsparameter lassen sich hinsichtlich ihres Einflusses auf den Teergehalt im Gas in folgende Reihenfolge bringen: Dolomitbett - Kalkbett - Luftzahl - Temperatur - ZWS - Dolomiteindüsung - Brennstoffaufbereitung - Brennstoffart - Gasgeschwindigkeit - Feuchte. Durch den Einsatz von Dolomit als Bettmaterial werden Teergehalte von 250 mg/m3 erzielt, bei denen ein direkter Einsatz in einem Gasmotor denkbar ist. Wegen der geringen Festigkeit des Dolomits muß allerdings kontinuierlich Bettmaterial zugegeben werden. Die dadurch entstehenden zusätzlichen Kosten dürften jedoch durch die Einsparungen bei der Gasreinigung mehr als aufgewogen werden. Für aschearme Brennstoffe, wie z.B. Holz, ist damit ein Weg aufgezeigt, durch Biomassevergasung Strom und Wärme mit gutem Wirkungsgrad zu erzeugen. Weitere Forschung ist auf dem Gebiet der Katalysatoren erforderlich, um ein Material zu finden, daß bei möglichst niedrigem Preis die guten katalytischen Eigenschaften des Dolomits mit den mechanischen Eigenschaften von Quarzsand verbindet.
Das Projekt "Untersuchungen zur Auswirkung einer Bodenbehandlung mit der Streifenfraese PEIN-Plant bei Neuanpflanzungen im Wald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Auf einer Windwurfflaeche im Kottenforst bei Bonn wurde im Herbst 1996 der Boden mit der Streifenfraese PEIN-Plant bearbeitet. Dabei werden 3 t Dolomit/ha in 30 cm breiten Streifen bei 3 m Streifenabstand 50 cm tief eingearbeitet. In den Streifen erfolgte dann die Neuanpflanzung. Untersucht werden chemische und physikalische Bodeneigenschaften und Pflanzenwachstum in und zwischen den Streifen und ihre zeitlichen Veraenderungen.
Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Geowissenschaftliches Zentrum, Abteilung Strukturgeologie und Geodynamik durchgeführt. Die strukturgeologische Situation schichtgebundener und gangförmiger Mineralisationen im Norddeutschen Becken wird anhand von Kernmaterial aus existierenden Bohrungen unserer Partner in der Kohlenwasserstoff-Industrie untersucht, um Modelle der bruchgesteuerten Fluidbewegung und Mineralisation zu entwickeln sowie neue Explorationsziele zu identifizieren. In reorientierten Bohrkernen mit Mineralisationen werden die Brüche analysiert, auf denen sich mineralisierende Fluide bewegt haben. Aus den Eigenschaften der Brüche und ihrer Orientierung lassen sich die Richtungen und relative Größe der Hauptnormalspannungen und damit tektonische Regimes (Abschiebungs-, Überschiebungs-, Seitenverschiebungsregime) zur Zeit der Fluidbewegung und Mineralisation ableiten. Strukturuntersuchungen der Gangmineralisationen können mehrphasige Entwicklung und relative Alter klären. Aus der generell bekannten regionalen Strukturentwicklung und aus Altersbeziehungen wird sich bereits eine grobe zeitliche Einordnung ergeben. Für eine genauere Analyse der lokalen tektonischen Entwicklung sind die Strukturen auf verschiedenen Maßstäben mit der Beckenentwicklung in Beziehung zu setzen. Größere Strukturen sind durch existierende Karten und z.T. durch seismische Daten eingegrenzt. Zur Neuinterpretation werden Strukturmodelle erstellt. Die Versenkungs- und Exhumierungsgeschichte verschiedener Beckenteile wird in 1D-Beckenmodellierungen analysiert, die durch Daten zur organischen Reife (Vitrinit- und Bitumenreflektivität) sowie durch Thermochronologie (Spaltspur- und Helium-Alter) kalibriert werden. Diese Daten liegen für die zu bearbeitenden Bohrungen z.T. vor und werden in anderen Fällen im Rahmen des Projekts erhoben. Druck- und Temperaturdaten aus Fluideinschlüssen erlauben die Zuordnung der Mineralisationen zu bestimmten Phasen der Beckenentwicklung und tektonischen Regimes. Verfahren zur Datierung von Fluorit und Dolomit werden erprobt und weiterentwickelt.
Das Projekt "Hydrogeologie, Grundwasserschutz und Markierungsversuche in den karbonatischen Konglomeraten der Promina-Formation in Kroatien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. In Kroatien wird ein großer Teil des Trinkwassers aus Karstgebieten gewonnen. Gleichzeitig ist Karstgrundwasser besonders verletzlich gegenüber Schadstoffeinträgen. Der großen Bedeutung der Karstgrundwasserleiter in Kalksteingebieten wird durch intensive hydrogeologische Untersuchungen Rechnung getragen. Diese Projekte haben sich bisher mit klassischen Karstgebieten beschäftigt, die aus Kalkstein oder Dolomit aufgebaut werden. Im Rahmen von Projekten der AGK konnte jedoch festgestellt werden, dass auch Landschaften, die aus karbonatischen Konglomeraten aufgebaut werden, als Karstlandschaften anzusprechen sind und daher ebenfalls speziell angepasste Schutzkonzepte benötigen. Innerhalb des vom DAAD geförderten Go-East-Projekts werden zunächst die Karstphänomene in den Konglomeratgebieten Kroatiens studiert, da diese Gesteine dort weit verbreitet und von großer Bedeutung sind. Das Untersuchungsgebiet liegt südöstlich der Stadt Zadar. Dort stehen Gesteine der Promina-Formation an, dabei handelt es sich vorwiegend um Konglomerate mit hohem Karbonatanteil und untergeordnet Mergel und Sandsteine. Im Rahmen des Projekts sollen diese Gesteine eingehend hydrogeologisch untersucht und mit klassischen Kalkstein- und Dolomit-Karstgebieten verglichen werden, um geeignete Konzepte zum Grundwasserschutz zu entwickeln. Zusätzlich soll die regionale Bedeutung der Gesteine für die Entwässerung der dinarischen Hochkarstzone geklärt werden.
Das Projekt "Teilprojekt B: Bodenwasser, Durchwurzelung und Stoffdynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Bodenkunde und Waldernährungslehre durchgeführt. Ausgangspunkt des Projektes waren Berechnungen, nach denen möglicherweise ausgeprägte frühsommerliche Trockenheiten in den Jahren 1976 und 1983 Auslöser für die Entstehung von Magnesium-Mangelsymptomen an Fichten in den Hochlagen des Südschwarzwaldes gewesen sein könnten. Zur experimentellen Verifizierung dieser Hypothese wurden auf zwei Teilflächen des ARINUS-Projektes (Kontrolle und dolomitische Kalkung) zwei temporäre Trockendächer im Frühjahr 1997 installiert. Hiermit gelang es, jeweils im Zeitraum Mai - Juli in den Jahren 1997 und 1998 eine Austrocknung des Oberbodens zu induzieren. Anschließend wurden die Dächer jeweils wieder entfernt, so dass Artefakte durch 'Dacheffekte' vermieden wurden. Neben den Parametern des Bodenwasserhaushaltes und der Streuzersetzung wurden ebenfalls Radialveränderungen im Stammbereich sowie der Xylemfluss bei den Bäumen auf Versuchs- und Kontrollflächen gemessen. Die Nadelanalysen zeigten bisher noch keine signifikanten Veränderungen im Magnesium-Gehalt, jedoch wird eine diesbezügliche Reaktion auf Grund der bekannten Verzögerungseffekte erst in den kommenden 2 - 3 Jahren erwartet. Die begleitenden Untersuchungen werden entsprechend fortgesetzt.
Das Projekt "Entwicklung der Naturverjuengung im Bergmischwald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Department für Ökosystem- und Landschaftsmanagement, Lehrstuhl für Waldbau und Forsteinrichtung durchgeführt. Im Jahr 1976 wurden 21 Versuchsflaechen im Forstamtsbereich Ruhpolding (Bayerische Kalkalpen) und im Jahr 1979 4 Versuchsflaechen im Forstamtsbereich Siegsdorf (Flysch) in typischen Bergmischwaldaltbestaenden angelegt. Diese Versuchsflaechen repraesentieren verschiedene Hoehenlagen und Expositionen sowie verschiedene, durch waldbauliche Eingriffe kuenstlich hergestellte oekologische Zustaende, die vom dicht geschlossenen Bestand bis zum vollstaendig abgeraeumten Altholz reichen. Die Erfassung des Samen- und Streufalles, der Entwicklung der natuerlichen und kuenstlichen Verjuengung sowie einer Vielzahl von mikroklimatischen, biotischen und abiotischen Faktoren auf diesen Flaechen, soll einen Einblick in die Verjuengungsdynamik von Bergmischwaeldern gewaehren. Aufbauend auf diesen grundlegenden oekologischen Untersuchungen soll ein geeignetes waldbauliches Verjuengungsverfahren fuer den Bergmischwald entwickelt werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur Kinetik der Chlorwasserstoff/Schwefeldioxid-Einbindung in gebrannten Kalkstein sowie gebrannten Dolomit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Technische Chemie durchgeführt.
Das Projekt "Die Douglasie auf Kalk- und Dolomitböden - Eine Alternative zu standortswidrigen Fichten- und schwachwüchsigen Kiefernbeständen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Die standörtliche Eignung der Douglasie auf basischen Böden wird in Abhängigkeit von Standort, Herkunft und waldbaulichen Behandlung überprüft. Anbauempfehlungen werden abgeleitet.
Das Projekt "Kriterien an Karbonatgesteinsmehl fuer die nasse Rauchgasreinigung in Entschwefelungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft Kalk und Mörtel, Forschungsinstitut durchgeführt. Typische Karbonatgesteine (Kalksteinmehle und Dolomitmehle) werden auf ihr Loeslichkeitsverhalten in eine pH-Stat-Apparatur untersucht. Dabei wird insbesondere der Einfluss der Mahlfeinheit, des Magnesiumgehaltes und der Art Mangnesiumeinbaus (Magnesio-Calcit oder Dolomit) sowie der Einfluss der Loesungsgenossen (Chloride, Alkalien) betrachtet. Die Forschungsergebnisse sollen Hilfestellung bei der Bewertung von Karbonatgesteinsmehlen fuer die nasse Rauchgasreinigung bieten.
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