Das Projekt "Teilprojekt 3: Radarmessungen zur Abschätzung von CO2 Eintrag in den Ozean (RACEO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum hereon GmbH durchgeführt. Die Ziele von dem Verbundprojekt EUREC4A-OA, die in diesem Teilprojekt bearbeitet werden sollen sind die Bestimmung und Parametrisierung des Austausches von Kohlendioxid (CO2) zwischen dem Ozean und der Atmosphäre sowie die Bestimmung der räumlichen und zeitlichen Variabilität des Austausches. Des Weiteren sollen die räumlich kleinskaligen Prozesse und deren Einfluss auf den CO2 Austausch zwischen Ozean und Atmosphäre bestimmt werden. Außerdem soll der Einfluss des Tagesgangs auf die Oberflächennahe Schicht des Ozeans und die daraus resultierenden Änderungen im Gasaustausch quantifiziert werden. Als Basis dazu dienen Feldmessungen mit dem am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) entwickelten Doppler Radar zur Abschätzung der lokalen Dynamik der Meeresoberfläche, der Partialdrucks des Kohlendioxids (pCO2) sowie atmosphärische Messungen wie zum Beispiel der Wind und ozeanographische Messungen insbesondere der Wassertemperatur und des Salzgehaltes. Das HZG misst an Bord der M.S. Merian mit dem Doppler Radar und trägt damit direkt zur Datenerhebung bei. Zur Entwicklung der Methoden zur Abschätzung der Oberflächennahen Dynamik (Schubspannungsgeschwindigkeit, Wellenbrechung) werden auch die vom HZG erhobenen Radardaten von weiteren Forschungsreisen sowie von der in der Deutschen Bucht befindlichen Forschungsplattform FINO-3 genutzt. Diese Teilprojektziele sollen im Rahmen des Verbundprojekts EUREC4A-OA helfen die Prozesse in hochaufgelösten Modellen besser zu repräsentieren und Unsicherheiten im globalen Kohlenstoffbudget zu verringern. Um die Zielsetzungen in RACEO in Bezug auf EUREC4A-AO zu erreichen ist eine enge Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg unabdingbar. Die Durchführung der unten beschriebenen Arbeiten baut auf eine enge Kooperation zwischen den Partnern.
Das Projekt "Carbon2Chem-2 L-5 - Carbon2Polymers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik durchgeführt. Die Erforschung einer möglichen Verwendung von CO aus Kuppelgasen der Stahlindustrie für die Herstellung hochwertiger Kunststoffe soll im Rahmen des Vorhabens 'Carbon2Polymers II' konkret am Beispiel der Herstellung von Polycarbonat aus Diphenylcarbonat (DPC) erfolgen. Bestandteile des Projektes sind zudem eine umfassende Wirtschaftlichkeitsanalyse sowie Ökobilanzierung (LCA). In der vergangenen Förderperiode wurde bereits ein ökologisches Potential für die Umsetzung von Konvertergas zu Polycarbonat über die Phosgenierung von Bisphenol A nachgewiesen. In der zweiten Förderphase wird daher ein Prozessdesign für die direkte großtechnische Umsetzung von Konvertergas zur Phosgenerzeugung erarbeitet. Im Fokus stehen dabei der Einfluss hoher Inertgasmengen und von Begleitstoffen auf Apparate und Prozess sowie der Einfluss von Begleitstoffen auf das Endprodukt Polycarbonat. In Phase I erarbeitete Methodiken aus den Bereichen Conceptual Design, Reaktormodellierung, quantenchemischen Modellierung und LCA werden hierzu angepasst, weiterentwickelt und angewendet. Ergebnisse aus den in Förderperiode I aufgebauten Labor- und Technikumsanlagen zur Phosgenherstellung werden durch Modellbildung interpretiert und apparatetechnisch skalierbar gemacht um in der dritten Projektphase in die Implementierung in einem industriellen Technikumsmaßstab zu gehen. Das Prozessdesign für die großtechnische Umsetzung wird entwicklungsbegleitend ökologisch mit Hilfe des Life Cycle Assessments (LCA) evaluiert, um bereits frühzeitig die Nachhaltigkeit des Prozessdesigns sicherzustellen.
Das Projekt "Der Einfluss von Strömung auf Methanproduktion und -oxidation in aquatischen Sedimenten." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Institut für Umweltwissenschaften durchgeführt. Binnengewässer sind ein wichtiger Bestandteil des globalen Kohlenstoffkreislaufs und vor allem Emissionen des Treibhausgases Methan (CH4) aus Gewässern sind von zunehmendem globalen Interesse. Jüngste wissenschaftliche Untersuchungen zielen darauf ab, das prozessbasierte Verständnis der räumlichen und zeitlichen Dynamik der CH4-Emissionen aus Gewässern und ihrer treibenden Faktoren zu verbessern. Prognosen dazu, wie sich Methanemissionen aus Gewässern durch anthropogenen Einflüsse oder durch den Klimawandel bedingt verändern, sind auf Basis bisheriger Modelle nicht zuverlässig möglich. Viele der Faktoren, welche die Raten der Methanproduktion, -Oxidation und Emission in aquatischen Sedimenten beeinflussen, stehen in direkter oder indirekter Beziehung zur Strömungsgeschwindigkeit. Die Strömungsabhängigkeit der Methanproduktion und Methanemissionen von aquatischen Ökosystemen wurde jedoch bisher nicht explizit untersucht. In diesem Projekt werden wir neuartige experimentelle Mesokosmensysteme einsetzen, um die Strömungsabhängigkeit dieser Prozesse in einer Reihe von gezielten Laborexperimenten zu untersuchen. Der experimentelle Aufbau simuliert die Bedingungen, denen aquatische Sedimente in einem hydraulischen Gradienten von schnell fließenden (lotischen) hin zu schwach strömenden (lentischen) Systemen ausgesetzt sind. Solche Übergänge treten beispielsweise entlang von Längsgradienten in Flussstauhaltungen auf. Unsere Experimente zielen darauf ab, den Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit auf diejenigen Prozesse zu untersuchen, die zur Bilanz von Methan im Sediment und an der Sediment-Wasser-Grenzfläche beitragen. Die Ergebnisse werden wir in ein prozessbasiertes Modell implementieren, welches neben relevanten biogeochemischen Parametern auch die Strömungsgeschwindigkeit als explizite Randbedingung berücksichtigt. Mit dem validierten Modell werden wir die Relevanz der Strömungsgeschwindigkeit für die Emissionen von Methan aus unterschiedlichen Gewässern mit Hilfe eines systemanalytischen Ansatzes untersuchen.
Das Projekt "NIP II: OREO - Electrolysis & Fuel Cell: Overall Research on Electrode Coating Processes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUDI AG durchgeführt. Im Hinblick auf die erwarteten Änderungen im industriellen Herstellungsprozess untersuchen die Projektpartner in OREO folgende Fragestellungen: - Welchen Einfluss haben verschiedene Katalysatormaterialien im Zusammen-hang mit verschiedenen Prozessvariationen bei der Beschichtung auf die Struktur der Katalysatorschicht? - Welchen Einfluss haben verschiedene Strukturen der Katalysatorschicht auf die Leistung und das Alterungsverhalten bei Elektrolyse und Brennstoffzelle? Dabei liegt der Fokus von Audi auf dem gezielten Verständnisaufbau mit welchen Strukturen welche Performance- und Lebensdauerwerte erreicht werden können, um dann je nach Anwendungsfall den Prozess und die Prozessparameter inklusive Eingangsmaterialien genau spezifizieren zu können. Um diese Erkenntnisse gezielt aufbauen zu können, sollen relevante Methoden implementiert und in den Audi-Entwicklungsprozess etabliert werden.
Das Projekt "Wechselwirkung zwischen natürlichen Erdoberflächenprozessen und anthropogener Einflussnahme auf Stoffflüsse in den kolumbianischen Anden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Der globale Kohlenstoffkreislauf ist dafür verantwortlich, dass die Temperatur auf der Erde stabil genug für die Entstehung und Etablierung von Leben war. Dieser 'natürliche Thermostat' regelt sich durch die Stoffflüsse zwischen den verschiedenen Reservoiren des Kohlenstoffkreislaufs, z.B. bei der Photosynthese, Gesteinsverwitterung, der Erosion von Böden und Gesteinen. Jedoch sind nicht alle Flüsse bekannt bzw. ausreichend quantifiziert. Gebirgsbildung z.B. steigert die Erosion und mobilisiert mehr Sediment und Kohlenstoff, aber ob und wie die Vegetation auf stark bewachsenen (und somit kohlenstoffreichen) Hängen als Stabilisator der Erosion entgegenwirkt, ist unklar. Zudem ist der Eingriff des Menschen in den Kohlenstoffkreislauf nicht nur kurzfristig - z.B. durch die Emission von CO2 aus der Verbrennung fossiler Energieträger - er kann auch den langfristigen Kohlenstoffkreislauf durch Landnutzungsveränderungen verändern. Nur durch ein besseres Verständnis der Treiber der natürlichen Prozesse als auch des Einflusses menschlicher Aktivitäten können die Entwicklung des Systems Erde im vom Menschen geprägten 'Anthropozän' besser abgeschätzt und kritische Schwellenwerte ab denen ein irreversibler Wandel eintritt, identifiziert werden. Die kolumbianischen Anden eignen sich sowohl aufgrund ihrer vielfältigen Klimatologie, Lithologie, Morphologie und ihrer Biodiversität und Landnutzung hervorragend als Modellregion zum Studium natürlicher Prozesse und Stoffflussraten als auch des menschlichen Einflusses auf den Kohlenstoffkreislauf. Im vorgeschlagenen Projekt wollen wir mit kolumbianischen Partnern, die sich nach dem erfolgreichen Friedensprozess einem Neubeginn der wissenschaftlichen Zusammenarbeit widmen, beginnen, dieses Verständnis zu vertiefen. ESkolA soll eine konzeptionelle und methodische Basis für weitere wissenschaftliche Zusammenarbeit und gemeinsame Projektanträge schaffen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von APCVD-Borsilikatgläsern für die Erzeugung von Bor-dotierten Emittern abgestimmt auf die Kontaktierung mittels neuartiger Siebdruckpasten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebr. Schmid GmbH durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung von multifunktionalen Dotier- und Passivierschichten mittels Band atmospheric pressure chemical vapour deposition (APCVD). Die APCVD-Schichten sollen hinsichtlich des Einflusses auf die Kontaktformung mit den Silber (Ag)-Pasten für den Einsatz in passivated emitter rear totally diffused (nPERT) und interdigitated back contacted (IBC) Solarzellen untersucht und weiterentwickelt werden. Die Prozesse sollen zudem auf Fertigungs- und Produktionsanlagen der beteiligten Industriepartner übertragen werden. Angestrebt werden wettbewerbsfähige Prozesskosten sowie hohe Wirkungsgrade von über 22% für die IBC-Solarzellen.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich Transregio 165 (SFB TRR): Wellen, Wolken, Wetter; Waves to Weather - A Transregional Collaborative Research Center" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut durchgeführt. Die Fähigkeit, das Wetter bis über eine Woche hinaus vorhersagen zu können, erspart unserer Gesellschaft jährlich Kosten in Milliardenhöhe und trägt entscheidend zum Schutz von Leben und Eigentum bei. Die zunehmende Leistungsfähigkeit unserer Computersysteme und neuartige Beobachtungen haben über die Jahre hinweg zu einer kontinuierlichen Verbesserung der Wettervorhersagequalität geführt. Dennoch kommt es immer noch gelegentlich zu erheblichen Fehlvorhersagen. Dies ist nicht allein auf Defizite in den Vorhersagemethoden zurückzuführen - in einem chaotischen System wie der Atmosphäre gibt es Wettersituationen, die per se schwer vorherzusagen sind. Die gegenwärtige Herausforderung ist daher die Vorhersagbarkeit und insbesondere deren Grenzen, abhängig von der jeweiligen Wettersituation, zu identifizieren um eine bestmögliche Vorhersage bereitstellen zu können. Der TRR 165 wird sich dieser Herausforderung stellen und hat sich zum Ziel gesetzt, durch die Beantwortung der zugrunde liegenden wissenschaftlichen Fragestellungen einer neuen Generation von Wettervorhersagesystemen den Weg zu ebnen. Die wichtigsten Ursachen für verbleibende Unsicherheiten in der derzeitigen numerischen Wettervorhersage sind: A das schnelle Wachstum von Fehlern, die durch nicht oder unzureichend dargestellte physikalische Prozesse wie Konvektion oder Mischung in der Grenzschicht entstehen und letztlich zu Veränderungen der Wellen auf synoptischer Skala führen können, B unser begrenztes Verständnis der physikalischen Prozesse in Wolken und C der relative Einfluss lokaler Faktoren und synoptisch-skaliger Wellen auf das Wetter und dessen Vorhersagbarkeit. Im Rahmen von 'Wellen, Wolken, Wetter' werden diese drei Fragestellungen gemeinsam von Experten der Disziplinen Atmosphärendynamik, Wolkenphysik, Statistik, Inverse Methoden und Visualisierung bearbeitet. Dabei wird TRR 165 eine Vielzahl von Methoden anwenden und neu entwickeln, wie etwa numerische Modelle mit detaillierter Darstellung von Wolkenprozessen und Aerosolen, aber auch Ensemblevorhersagen mit hochentwickelten statistischen Nachbearbeitungsverfahren zur mathematischen Beschreibung der Unsicherheit nutzen. Die zusätzliche Entwicklung neuer, interaktiver Visualisierungsmethoden erlaubt eine rasche und intuitive Erfassung komplexer Informationen, die in Ensemblevorhersagen sowohl zu den Ursachen als auch zur Entwicklung der Unsicherheit meteorologischer Strukturen enthalten sind. Die Gesamtziele von 'Wellen, Wolken, Wetter' sind nur durch die Zusammenführung der Expertise von drei renommierten Forschungsstandorten zu erreichen: München mit der LMU, der TUM, dem DLR; Mainz mit der JGU; und Karlsruhe mit dem KIT. Zudem wird im Rahmen dieses Konsortiums ein innovatives Programm geschaffen, das die Entwicklung von Nachwuchswissenschaftlern im Rahmen eines etablierten Netzwerks erfahrener Wissenschaftler fördern und die Chancengleichheit auf allen Karriereniveaus in den beteiligten Disziplinen verbessern soll.
Das Projekt "Der Einfluss atmosphärischer, biologischer und geologischer Prozesse auf die Große Sauerstoffkatastrophe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Standort Berlin Adlershof durchgeführt. Die große Sauerstoffkatastrophe (Great Oxidation Event - GOE) kennzeichnet den starken Anstieg von molekularem Sauerstoff (O2) in der Atmosphäre während der Frühgeschichte der Erde, was flächendeckende Habitabilität ermöglicht und komplexes Leben auf der Erde erlaubt. Viele Fragen sind diesbezüglich weiterhin offen. Was dazu führte, dass sich Sauerstoff in der Atmosphäre anreicherte, der Zeitpunkt und das Ausmaß sind nicht gut bestimmt. Erst jetzt ist es möglich die komplizierten Wechselwirkungen zwischen atmosphärischen, biologischen und geologischen Prozessen zu identifizieren. Das sich daraus ergebende Absterben methanogener Lebensformen und das Auftreten eines sogenannten Schneeball-Erden-Zustandes sind Beispiele für die extremen Auswirkungen des GOE. Eine zentrale Frage, die wir untersuchen, ist ob der GOE in einem linearen oder, aufgrund einer möglichen Bistabilität von Sauerstoff, in einem sprungweisen Anstieg von O2 erfolgte. Des Weiteren studieren wir den Einfluss des Kohlenstoffzyklus und des Klimas auf die Charakteristika und den Zeitpunkt des GOE. Wir wenden unsere Erfahrung in eindimensionalen (1D) und 3D Klimamodellierungen an, um die Auswirkung unterschiedlicher Klima auf den GOE zu ermitteln. Um dies zu erreichen entwickeln und verwenden wir unser einzigartiges Atmosphärenmodell mit detailliertem Sauerstoffzyklus (inklusive zum Beispiel Verwitterungsprozesse, atmosphärische Photochemie) welches die Atmosphäre, Biosphäre und Geosphäre umfasst. Ein wichtiges Ziel ist die Analyse der Kernprozesse für den GOE unter der Berücksichtigung jüngster Ergebnisse geologischer Untersuchungen (zu zum Beispiel Oberflächendruck, atmosphärischen Treibhausgases, usw.).
Das Projekt "Teilvorhaben: Einfluss mikrobiologischer Prozesse auf die Gaszusammensetzung und die Korrosionsrate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Merseburg (FH), Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften, Professur für Umwelttechnik,Wasser- und Recyclingtechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung innovativer Erschließungskonzepte für Ausbau und Nachnutzung von Untergrundspeichern (UGS) für eine effiziente Nutzung geologischer Ressourcen: Modelle, Material, Mikrobiologe und Monitoring für die Untertage-H2-Speicherung als Beitrag für eine sichere und nachhaltige Energieversorgung. Mit den Reallaboren der Industriepartner und den großen Technikumsexperimenten am IfG und KIT, den Experimentalständen am Gesteinslabor und der HoMe können F&E-Fragen zur sicheren Untertage-Gas-Speicherung auch bei Einspeisung von H2 skalenübergreifend adressiert werden. Neben konzeptionellen Untersuchungen zum Bohrungsdesign (Materialanforderungen, insbes. für H2-Speicherung) und zu Bohrungstrajektorien im Spannungsfeld zur Erschließung von Poren- und Kavernenspeichern werden Kavernendesigns optimiert, um lokale Absenkungen an der Erdoberfläche zu reduzieren und ein Monitoring verschiedener Porenspeicher durchgeführt. Die Labor - und Technikumsuntersuchungen umfassen die Entwicklung geeigneter Zementationen für Horizontalbohrungen, Prüfverfahren für den Verbund Stahl/Zement/Gebirge, Permeabilitäts, Diffusions- und Sperrdruck-Untersuchungen für H2 für Deckgebirgs- bzw. Barrieregesteine zum Verständnis der Wechsellastbeständigkeit sowie die Entwicklung funktioneller Materialen für die Nachnutzung von Kavernen. Die Modellierungen der Subsidenz bei partieller Füllung der Kaverne mit funktionalisiertem Material werden kombiniert mit der Entwicklung und Erprobung geeigneter Überwachungsmethoden. An der HoMe sollen neben dem Monitoring realer Porenspeicher Experimente zur Prognose der in situ Methanisierung in unterschiedlichen Speicherformationen sowie zur Nachnutzung von Kavernen und zur Förderung der Methanisierung mit Hilfe von Aufwuchsflächen durchgeführt werden. Der Fokus liegt auf dem Einfluss von H2 auf Speicher-Installationsmaterial und Reservoirgestein sowie der Zusammensetzung des Speichergases.
Das Projekt "Teilprojekt: Mikrostrukturell unterstützte Isotopengeochemische Untersuchungen im Dabie Shan und an der Tiefbohrung Sulu: Datierung der Exhumierung und retrograden Metamorphose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. In den Dabie Bergen und der Tiefbohrung Sulu treten UHP-HP- Gesteine mit unterschiedlicher Rheologie auf, die bei der Exhumierung auch verschieden reagiert haben müssen. Dies sind zum einen Boudins, bestehend aus fließfesten Eklogiten und Kalksilikatgesteinen, und zum anderen ihre weniger fließfesten Rahmengesteine, Gneise und Marmore... Außerdem gelang der wissenschaftlichen Mitarbeiterin die Organisation von ersten Proben aus der Sulu Vorbohrung. Auch davon wurde bereits eine Probe massenspektrometrisch analysiert... Wir möchten den Einfluß der metamorphen Prozesse und der Deformation bei der Dekompression auf verschiedene Isotopensysteme in den deformierten HP-Gesteinen im Detail bestimmen. Ziel ist es, Deformationsinkremente auf dem Exhumierungspfad zu datieren, die Datierbarkeit der retrograd veränderten UHP-Gesteine zu testen und einen Beitrag zum Verständnis von Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen zu leisten. Die enge Verbindung Isotopengeochemie/Geochronologie mit Mikrostrukturuntersuchungen sowie insbesondere die Einbindung dieser Untersuchungen in die interdisziplinäre Arbeitsgruppe aus Petrologie, Strukturgeologie und Geophysik stellt eine einzigartige Gelegenheit dar, Grunddaten zur geodynamischen Entwicklung tief subduzierter Kruste des Dabie Shan zu erarbeiten.
| Origin | Count |
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| Bund | 18 |
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| Förderprogramm | 18 |
| License | Count |
|---|---|
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| Language | Count |
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| Deutsch | 18 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 14 |
| Webseite | 4 |
| Topic | Count |
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| Boden | 14 |
| Lebewesen & Lebensräume | 13 |
| Luft | 11 |
| Mensch & Umwelt | 18 |
| Wasser | 6 |
| Weitere | 18 |