Das Projekt "Teilvorhaben: EWC Weather Consult GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EWC Weather Consult GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, das von den Projektpartnern gemeinsam betriebene operationelle Windleistungsprognosesystem in mehreren Bereichen signifikant zu verbessern und damit den Vorhersagefehler der Day-ahead-Prognose für Deutschland auf ein bisher nicht erreichtes Niveau von unter 3% (nRMSE) zu senken. Das bisherige System erreicht mit nur einem Wettervorhersagemodell (NWP) 4,1% nRMSE. Eine erhebliche Verbesserung der Prognosegüte soll durch die Hinzunahme von neun weiteren NWP-Modellen und Ensemblevorhersagen erreicht werden. Für die damit notwendige Gewichtung und Datenreduktion der Eingangsparameter und der damit einhergehenden Bewertung und Auswahl der verschiedenen NWP-Daten kommen hochmoderne Optimierungsverfahren des Maschinellen Lernens (ML) zum Einsatz. Nach Abschluss der Entwicklungsarbeiten und Testbetrieb des neuen Vorhersagesystems WindSage findet ein Benchmark von WindSage statt. Das Vorhaben ist in 5 Arbeitspakte (AP A-E) und Projektkoordination gegliedert. Im AP A (Datenakquisition) werden zuerst die noch nicht vorhandenen Daten weiterer NWP-Modelle und Windeinspeisedaten beschafft, bevor dies im AP B aufbereitet und qualitätsgesichert werden. In AP B werden ebenfalls auf Basis der neuen Wettermodelle physikalische Windleistungsvorhersagen erstellt. Diese dienen als Eingangsdaten für AP C, der Belernung und Optimierung der Windleistungsprognosen mit ML-Methoden. Vorgesehene Arbeitsschritte sind der Test und die Evaluierung verschiedener ML Techniken und Architekturen, die automatische Auswahl der Eingangsparameter mit Optimierungsmethoden, die Verbesserung von Rampenvorhersagen und die Minimierung des Maximalfehlers von Prognosen. In AP D wird WindSage in ein operationelles System implementiert und getestet, bevor in AP E ein Online-Benchmark über mehrere Monate stattfinden wird. Den Abschluss des Vorhabens stellt ein Workshop mit allen Teilnehmern des Benchmarks dar.
Das Projekt "3.3.6 Filmkühlung auf rauen Oberflächen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Thermische Strömungsmaschinen durchgeführt. Die Auslegung der Filmkühlung von Turbinenschaufeln findet i.d.R. für hydr. glatte Oberflächen statt. Im Betrieb stellt sich mit zunehmender Einsatzdauer durch Erosion, Korrosion und Partikelablagerung eine raue Oberfläche ein. Studien an rein konvektiv gekühlten Schaufeln zeigen einen drastischen Anstieg des äußeren Wärmeübergangs bei Rauigkeit. Bisher sind keine Studien bekannt, die die Bestimmung von Filmkühleffektivität und Wärmeübergang stromab konturierter Filmkühlbohrungen unter Berücksichtigung von Rauigkeit zum Ziel haben. In diesem Vorhaben soll deshalb der Einfluss von Oberflächenrauigkeit auf den lokalen Wärmeübergang und die lokale Filmkühleffektivität an einer filmgekühlten Oberfläche untersucht werden. Hierbei sollen die realen Zustände in einer Gasturbine abbildenden aerodynamische und thermische Randbedingungen bei den Versuchen eingestellt werden. Zur genauen Auflösung lokaler Strömungsphänomene sollen die Untersuchungen in einem geometrisch vergrößerten Maßstab durchgeführt werden. Stromab der Kühlluftbohrungen wird die Oberflächentemperatur mit Hilfe der Infrarotthermographie und Thermoelementen für verschiedene Wärmestromrandbedingungen bestimmt. Aus diesen Temperaturen können dann Wärmeübergangskoeffizient und adiabate Filmkühleffektivität abgeleitet werden. Die Untersuchungen sollen für verschiedene Bohrungsgeometrien durchgeführt werden. Die Rauigkeit der Oberfläche wird mit deterministischen Rauhigkeitselementen auf austauschbaren Folien nachgebildet.
Das Projekt "Teilprojekt I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Abteilung für Umweltgenomik durchgeführt. An der Schnittstelle zwischen Boden und Pflanzen spielen organismischen Interaktionen eine wichtige Rolle und bestimmen weitgehend Fitness und Leistungsfähigkeit der Pflanzen. Die meisten dieser Netzwerke sind nicht deterministisch, sondern hochdynamisch in Raum und Zeit und werden durch eine Reihe von abiotischen und biotischen Faktoren gesteuert, die bis dato insbesondere bei mehrjährigen Pflanzen aber wenig erforscht sind. Im Rahmen des Projektes soll der Zusammenhang zwischen Bodenmüdigkeit und mikrobiellen Interaktionen im Wurzelraum untersucht werden. Das Vorhaben ist in drei Phasen von je drei Jahren gegliedert. In der ersten Drei-Jahres-Periode grundlegende Mechanismen der organismischen Interaktionen in der Rhizosphäre von Apfelbäumen aufgeklärt und untersucht inwieweit sich dies Interaktionen in Böden die von er Bodenmüdigkeit betroffen sind ändern. In der zweiten Phase sollen verstärkt Biokontroll-aktive Organismen identifiziert und isoliert werden auf deren Basis in der dritten Phase spezifischer Inokula abgeleitet werden sollen, die Bodenmüdigkeit reduzieren .
Das Projekt "A Multi-Run Simulation Environment for Quality Assurance and Scenario Analyses of Models (SimEnv)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. The complexity of the Earth system, the intrinsic variability of its processes and the limited knowledge about the considered sub-systems demand a careful quality assurance of the findings that are drawn from modeling studies. In particular, quantification of uncertainty and identification of sensitive processes, parameters or initial values are of continuous importance when climate (impact) phenomena are studied by experimenting with simulation models. The multi-run simulation environment SimEnv has been developed to support modelers and analysts who are confronted with such issues. The focal point of SimEnv is set on the usage and evaluation of simulation models mainly for quality assurance matters and scenario analyses. SimEnv supports sensitivity and uncertainty analyses of models with large and multi-dimensional output in high-dimensional model factor (parameter / initial values) spaces. Interfacing models to the simulation environment is based on minimal source code modification by calling SimEnv functions. Actually, 10 model programming languages and shell scripts are supported. Generic experiment types are the backbone of SimEnv, applying probabilistic, deterministic or Bayesian numerical sampling schemes in factor spaces. The resulting multi-run experiment can be distributed on a compute cluster or on a multi-core machine. Interactive experiment post-processing makes use of built-in operators, optionally supplemented by user-defined and composed operators. Operator chains can be applied to experiment output, external reference data or output from other SimEnv experiments to navigate and post-process in the combined sample and model output space. Derived multi-dimensional post-processor model quality measures can be evaluated by the visualization framework SimEnvVis using advanced visualization techniques.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie durchgeführt. Die Ziele dieses Projektes sind: (1) das ICON-Modell (LES-Auflösung) mit einer einheitlichen Daten- und Schnittstellenstruktur für die Implementierung verschiedener 'online'-Diagnostiken auszurüsten, und (2) über diese neue Infrastruktur neuartige Diagnosemethoden zu implementieren, die die Basis für die Modellvalidierung und die Entwicklung neuartiger Parameterisierungen bilden. Die Diagnostiken beinhalten die Verfolgung zeitabhängiger, deterministischer und stochastischer Phaenomene (z.B. Niederschlagsgebiete, eisübersättigte Regionen, Konvektionszellen, Fronten, etc.) sowie die Berechnung von Trajektorien, die Analyse von Turbulenzeigenschaften und die Analyse von Wahrscheinlichkeitsdichten (PDFs). Die verschiedenen Diagnosemethoden sollen in Kombination zur Laufzeit des Modells anwendbar sein. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, z.B. kann so die Entwicklung der PDFs während eines Lebenszyklus eines Objektes verfolgt werden. Das Projekt gliedert sich in 5 Arbeitspakete. In S1.3.4 soll die Richtigkeit des ICON Modells bzgl. der Kapazität und Profile der Zustandsgrößen, der Flüsse und Varianzen, der Grenzschicht- und Turbulenzschließungen für unterschiedliche Skalen sowie die Bodenheterogenität überprüft werden. Dazu werden diagnostische Größen definiert, Haushaltsgleichungen für diagnostische Größen programmiert, numerische Experimente mit dem ICON Modell durchgeführt, sowie die Modellergebnisse mit Benchmark-Datensätzen verglichen.
Das Projekt "KLIWAS PJ 4.04 - Ermittlung notwendiger Fahrrinnenbreiten für eine sichere und leichte Schifffahrt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Das Forschungsprogramm KLIWAS des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung soll klimabedingte Änderungen auf Wasserstraßen für den Zeitraum bis 2100 abschätzen. KLIWAS trägt dazu bei, den umweltfreundlichen Verkehrsträger Wasserstraße leistungsfähig zu erhalten und dabei ökologische und ökonomische Aspekte gleichermaßen zu berücksichtigen. Die BAW ermittelt im Teilprojekt 4.04 u. a. am Beispiel der Anpassungsoption 'Fahrrinne in der Fahrrinne' (FiF) die notwendigen Mindestfahrrinnenbreiten. Im Rahmen der wasserbaulichen Untersuchungen im KLIWASTeilprojekt 4.03 wird geprüft, ob durch Reduzierung der Breite der Fahrrinne mit begrenztem Aufwand bei Niedrigwasser durchgängig eine größere, durchgängige Tiefe erreichbar ist. Technischer Standard bei der Fahrrinnendimensionierung ist derzeit die Anwendung von Trassierungsverfahren. Diese sind nach Ergebnissen des BAW-FuE-Vorhabens nur bei schwach eingeschränktem Fahrwasser und geringen Querströmungsgeschwindigkeiten aussagefähig. Zudem müssen Einflüsse z.B. aus dem 'human factor' oder starker Turbulenz durch Zuschläge berücksichtigt werden. Hinsichtlich des Verkehrsflächenbedarfs können die Ergebnisse solcher Trassierungen z.T. weit auf der unsicheren Seite liegen. Die Anwendung von Schiffsführungssimulatoren haben diese Einschränkungen generell nicht. Einflüsse aus instationärer Turbulenz oder extrem eingeschränkter Fahrwasserverhältnisse in Tiefe oder/und Breite führen allerdings auch diesen genauen Verfahren immer noch an Grenzen. Deshalb und vor allem wegen des großen Aufwandes zur statistisch angemessenen Berücksichtigung des 'human factor' durch eine entsprechend große Anzahl von Simulatorfahrten mit verschiedenen Schiffsführen werden im Rahmen des vorliegenden KLIWAS-Projektes sowohl empirische Methoden, die möglichst nahe an Messwerten zum Verkehrsflächenbedarf bleiben und deterministische Simulationsverfahren mit Autopilotierung eingesetzt. Die letzteren vor allem deshalb, weil sie einen direkten Variantenvergleich ermöglichen, der diesbezüglich nicht von 'human-factor-Effekten' überprägt ist. Hierzu dient das experimentelle fahrdynamische Modell PeTra2D, das die BAW zusammen mit der Universität Rostock (Dissertation Kolarov) entwickelt wurde. Es ist der Lage, den Verkehrsflächenbedarf im seitlich und tiefenmäßig begrenzten Fahrwasser mit begrenztem Aufwand für verschiedene Fahrzeuge realistisch abzubilden. 1.2 Bedeutung für die WSV: Um die volkswirtschaftlichen und ökologischen Vorteile der Binnenschifffahrt als Verkehrsträger zu erhalten, muss die WSV geeignete Maßnahmen für den Fall treffen, dass extreme Wasserstände zukünftig tatsächlich häufiger eintreten und länger andauern. Da die Effizienz vieler Anpassungsoptionen stark von der angestrebten Fahrrinnenbreite abhängt, sind nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen, sondern auch aus Gründen der Sicherheit zuverlässige Modellprognosen notwendig. usw.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. Die Ziele dieses Projektes sind (1) das ICON-Modell (in LES-Auflösung) mit einer einheitlichen Daten- und Schnittstellenstruktur für die Implementierung verschiedener 'online'-Diagnostiken auszurüsten und (2) über diese neue Infrastruktur neuartige Diagnosemethoden zu implementieren, die die Basis für die Modellvalidierung und die Entwicklung neuartiger Parameterisierungen bilden. Die Diagnostiken beinhalten die Verfolgung zeitabhängiger, deterministischer und stochastischer Phänomene (z.B. Niederschlagsgebiete, eisübersättigte Regionen, Konvektionszellen, Fronten, etc.) sowie die Berechnung von Trajektorien, die Analyse von Turbulenzeigenschaften und die Analyse von Wahrscheinlichkeitsdichten (PDFs). Die verschiedenen Diagnosemethoden sollen in Kombination zur Laufzeit des Modells anwendbar sein. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, z.B. kann so die Entwicklung der PDFs während eines Lebenszyklus eines Objektes verfolgt werden. Das Projekt gliedert sich in 5 Arbeitspakete, das vorliegende widmet sich der Entwicklung, Implementierung, Optimierung und Anwendung einer übergeordneten Diagnose-Modellinfrastruktur, sowie der Implementierung neuartiger Diagnosemethoden über diese neue Schnittstelle. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit der ICON-Modellentwicklung.
Das Projekt "Erhöhung der Zuverlässigkeit der RODOS-Ergebnisse für eine SWR-Anlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Entscheidungshilfesysteme wie z. B. RODOS haben zum Ziel, die zuständigen Behörden im Falle eines Ereignisses in einer kerntechnischen Anlage mit Aussagen zu den möglichen radiologischen Auswirkungen einer Freisetzung radioaktiver Stoffe zu unterstützen. Als Grundlage hierfür ist u. a. auch die prognostische Abschätzung von Menge, Zusammensetzung und Zeitpunkt der Freisetzung aus der Anlage ('Quellterm') in der so genannten Vorfreisetzungsphase von hoher Relevanz. Im Rahmen des Vorhabens wurden verbesserte Versionen der Quelltermabschätzungsmodule QPRO (probabilistisch) und ASTRID (deterministisch) für einen SWR erstellt und bei einer Notfallübung in einer SWR-Referenzanlage erprobt. Bei der Notfallübung wurde die Eignung beider Module nachgewiesen. Generell ist festzustellen, dass der erreichte Entwicklungsstand von QPRO und ASTRID gegenüber den derzeit noch üblichen Quelltermprognosemethoden deutlich fortgeschritten ist. Es empfiehlt sich daher, anlagenspezifische Versionen dieser Programme zu erstellen und zu nutzen
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Das Projekt hat zum Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortskunde und Standortskartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren der Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft.
Das Projekt "SINCOS: Sinking Coasts - Geosphere, Ecosphere and Anthroposphere of the Holocene Southern Baltic Sea - Part 1.4: Changing sea levels and (semi)terrestrial landscape development in the Baltic Sea coastral area, with special attention to the role of the Darss Sill" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Institut für Botanik und Landschaftsökologie, Lehrstuhl für Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik durchgeführt. The research unit SINCOS, established by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, has been started in September 2002. The general target is the development of a model of the relation between geo-system, eco-system, climate and socio-economic system for sinking coasts of tideless seas to be developed as an example for the southern Baltic Sea since the Atlantikum. Geoscientists (geologists, geomorphologists, geodesists), biologists (palaeobotanists, palaezoologists), climate researchers and archaeologists will collaborate in order to investigate the cause and effect relation between driving forces (climatic and geological processes) and the response of the natural and social environment in the coastal areas of a transgressive sea. The reconstruction of the Litorina transgression west and east of the Darss sill structure plays the central role. Seven projects under the roof of SINCOS will deal with the acquisition and interpretation of proxy-data in order to reconstruct the history of the southwestern Baltic Sea since 8.000 calendar years BC. In the frame of two projects data will be integrated and models will be developed that mirror the processes of interrelation of different spheres to be investigated. Depending on the varying degree of quantification between measurable variables and qualitative observations models will differ between statistical data exploration and deterministic differential equations. A 4D GIS plays the central role in modelling and data integration. Results will be presented as time-dependent regionalizations of geo-, eco-, and socio-economical parameters. Simulations of future relative sea level change scenarios based on models developed are planned.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 82 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 82 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 82 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 82 |
| Englisch | 33 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 34 |
| Webseite | 48 |
| Topic | Count |
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| Boden | 61 |
| Lebewesen & Lebensräume | 53 |
| Luft | 64 |
| Mensch & Umwelt | 82 |
| Wasser | 55 |
| Weitere | 82 |