Das Projekt "Bau- und umwelttechnische Aspekte von Off-shore Windenergieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Elektronisches Rechnen im Bauwesen durchgeführt. Windenergieanlagen werden z.Zt. vorwiegend an den Küsten bzw. in küstennahen Seegebieten errichtet. Mehrere Gründe legen jedoch die Errichtung von großen Windenergieanlagen-Parks in küstenferneren Standorten in der Nord- und Ostsee nahe (Wassertiefen bis ca. 30 m). Die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen hängt wesentlich von ihrer Verfügbarkeit und Lebensdauer und damit von der Tragfähigkeit und Ermüdungsfestigkeit der Tragkonstruktion einschließlich der Gründung ab. Die Errichtung und der Betrieb derartiger Anlagen beeinflussen die Umwelt durch Schall- und Erschütterungsabstrahlung, durch die Veränderung von Strömungen, Wellen und der Morphologie in ihrer unmittelbaren und ferneren Umgebung. Die Kenntnis dieser Einflussfaktoren ist erforderlich, wenn die Aussage insbesondere über die Umweltverträglichkeit solcher Windenergieparks gemacht werden soll. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, Methoden, Konstruktionen und Bauverfahren zu erproben und weiter zu entwickeln, mit denen die Lebensdauer der Anlagen abgeschätzt und die umweltrelevanten Auswirkungen quantifiziert werden können, damit sie für ökologische Überlegungen (nicht Inhalt des Projekts verfügbar sind).
Das Projekt "Schall- und Erschütterungsausbreitung infolge ufernahen Schiffsverkehrs (SEAS II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg. Institut für Modellierung und Berechnung M-16 durchgeführt. Ziel des Projekts SEAS II ist, die Wirkungsmechanismen der Ausbreitung über Luft, Wasser und Boden von Schall und Erschütterungen durch Schiffsverkehr an Wasserstraßen zu untersuchen. Bis heute ist nicht hinreichend geklärt, welcher Ausbreitungsweg unter welchen Randbedingungen maßgebend ist. Für den ersten möglichen Übertragungsweg des Schalls vom Schiff über das Wasser und die Luft direkt zum Immissionsort, also z.B. zu ufernahen Gebäuden, wurde in der ersten Projektphase ein iteratives Lösungsverfahren implementiert, das in der zweiten Projektphase weiterentwickelt und verifiziert werden soll. Dieses Modell soll mit dem vom Kooperationspartner an der TU Berlin entwickelten Modell zur Erschütterungsausbreitung im Boden iterativ gekoppelt werden und die zwei- bzw. dreidimensionalen Formulierungen in eine - Rechenzeit sparende - 2,5D-Formulierung übertragen werden. Ziel des Gesamtprojektes ist es, ein realitätsnahes Rechenmodell für die Übertragungswege Luft/Wasser und Boden zu entwickeln, das es erlaubt, die Erschütterungs- und Schallausbreitung über den relevanten Weg zum Immissionsort zu berechnen und den maßgeblichen Ausbreitungsweg zu identifizieren.
Das Projekt "Rad/Schiene-Forschung. Rechenmodelle fuer die Fahrbahn schnell-fahrender Zuege sowie Rechenmodelle fuer die Prognose der Erschuetterungsausbreitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialprüfung, Abteilung 2, Bauwesen durchgeführt. Das Vorhaben ist in zwei Teile gegliedert. Im ersten Teil werden Rechenmodelle fuer die Fahrbahnen schnellfahrender Zuege entwickelt. In den Rechenmodellen wird im wesentlichen das dynamische Verhalten einer beliebigen Anzahl von Schwellen, die sowohl ueber den Boden (infolge der Wellenausbreitung im Untergrund) sowie ueber die Schienen gekoppelt sind, betrachtet. Das Modell der Fahrbahn wird dann zur Berechnung des gekoppelten Systems 'Zug-Fahrbahn-Untergrund' benutzt. Im zweiten Teil des Vorhabens wird die Erschuetterungsausbreitung schnellfahrender Zuege untersucht. Hierbei werden aus theoretischen und messtechnischen Untersuchungen Ersatzspektren fuer die Erregung angegeben. Weiter werden geometrische Effekte der Transmissionsstrecke (Oberflaechengeometrie, Einbauten im Untergrund u.a.) hinsichtlich ihres Einflusses auf die Erschuetterungsabnahmegesetze untersucht.
Das Projekt "EP 2: Untersuchung von Mikro-Beben in der bayerischen Molasse im Umfeld von geothermalen Reservoiren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Department für Geo- und Umweltwissenschaften, Sektion Geophysik durchgeführt. Weil die Akzeptanz der tiefen Geothermie durch spürbare Erdbeben wie in Basel oder Landau gelitten hat, entwickeln wir Konzepte zur Begrenzung der mikroseismischen Aktivität bei der energetischen Nutzung tiefer geothermischer Systeme. Hierzu wird die Seismizität (Häufigkeit und Stärke der Erdbeben eines Gebietes) an deutschen Standorten möglichst genau charakterisiert. Wo sich seismische Aktivitäten im Kraftwerkbetrieb zeigen, werden diese berechnet und mit der Gefährdung durch natürliche Erdbeben verglichen. Des Weiteren werden Strategien entwickelt, um spürbare Seismizität bei hydraulischen Stimulationen und im Dauerbetrieb geothermischer Kraftwerke zu vermeiden. Schließlich trägt das Verbundprojekt zu einem besseren Prozessverständnis des Entstehens fluidinduzierter Erdbeben bei.
Das Projekt "Schall- und Erschütterungsausbreitung infolge ufernahen Schiffsverkehrs (SEAS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg. Institut für Modellierung und Berechnung M-16 durchgeführt. Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, die Wirkungsmechanismen der Ausbreitung von Schall und Erschütterungen durch Schiffsverkehr an Wasserstraßen zu untersuchen. Prinzipiell sind dabei zwei Übertragungswege naheliegend: Die Übertragung des Schalls vom Schiff über die Luft direkt zum Immissionsort (ufernahe Gebäude, Personen), und die Übertragung von der Schiffshaut ins Wasser, und von dort über den wassergesättigten Boden und weitere feuchte oder trockene Bodenschichten zum Immissionsort. Bis heute ist nicht hinreichend geklärt, welcher Ausbreitungsweg unter welchen Randbedingungen maßgebend ist. Diese Fragestellung ist jedoch insofern relevant, als dass es durch den fortschreitenden Ausbau sowohl der Binnen- als auch der Seewasserstraßen zu einer erhöhten Belastung der Bauwerke und deren Bewohner durch Schall und Erschütterungen kommt, die die Betreiber der Schiffahrtswege zur Handlung zwingt. Ziel des Projektes ist es, ein Rechenmodell zu entwickeln, das es erlaubt, die Erschütterungs- und Schallausbreitung über die relevanten Wege zum Immissionsort zu berechnen, um den maßgeblichen Ausbreitungsweg zu identifizieren und Maßnahmen zur Minderung von Erschütterungen und Schall zu planen.
Das Projekt "Hochfrequent selbsterregte Schwingungen bei auf Schienen rollenden Raedern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Fachbereich 07 für Maschinenbau, Institut für Technische Mechanik durchgeführt.
Das Projekt "Literaturstudie zum Kenntnisstand ueber die Wirkungen von Hand-Arm-Schwingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Arbeits- und Sozialmedizin, Arbeitsgruppe Ergonomie durchgeführt. Der kuerzlich geaenderten Berufskrankheitenliste der internationalen Arbeitsorganisation (IAO) wurde von den Regierungsvertretern der Bundesrepublik Deutschland zwar zugestimmt, jedoch einige Vorbehalte geltend gemacht. Diese betreffen u.a. auch 'vibrationsbedingte' Erkrankungen , bei denen die wissenschaftlichen Auffassungen nicht eindeutig erscheinen, ob Schwingungsbelastung und Erkrankung in einem Konsolitaetsverhaeltnis stehen. In Form einer umfassenden internationalen Literaturstudie soll der Stand der arbeitsmedizinischen Erkenntnisse ueber die Wirkung von Vibration aufgezeigt werden, die von handgefuehrten Geraeten auf das Hand-Arm-System uebertragen werden. Es werden Aussagen dazu erwartet, inwieweit praeventive Massnahmen, wie technische, organisatorische, persoenliche und medizinische Arbeitsschutzmassnahmen tatsaechlich einen ausreichenden Effekt haben, um das Risiko des Auftretens von Erkrankungen des Hand-Arm-Systems zu verringern. Daneben wird erwartet, dass die Ergebnisse des Literaturstudiums zusammenfassende Erkenntnisse bringen, die einen wissenschaftlich fundierten Standpunkt zu den Fragen ermoeglichen, die die internationalen Abkommen der IAO betreffen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Einfluss der Triebstrangdynamik auf die Emission von Erschütterungen und Infraschall" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MesH Engineering GmbH durchgeführt. In dem beantragten Vorhaben sollen die Emissionen von Erschütterungen und Infraschall von Windenergieanlagen modelliert und verstanden werden. Dazu wird ein Mehrkörpersimulationsmodell des Triebstrangs einer Windenergieanlage entwickelt, um den Transfer von Vibrationen zu erkennen. Ein Schwerpunkt liegt in der Entwicklung eines rheologischen Modells der Elastomerlager zur Triebstrangentkopplung. Des Weiteren ist geplant die Emissionen von Windenergieanlagen zu reduzieren. Dazu werden Empfehlungen abgegeben wie der Lastpfad verändert werden kann, um die Vibrationen die für eine Emission von Infraschall und Erschütterungen ursächlich sind gezielt zu dämpfen. Dieses Teilvorhaben bearbeitet insbesondere 4 Teil-Arbeitspakete. Im Teil-AP A2.2 wird die Modellierung der Triebstrangkomponenten der Referenz-Windenergieanlage inklusive elastischer Kopplungselemente vorgenommen. Teil-AP D1.3 widmet sich der Ermittlung des notwendigen und hinreichenden Detaillierungsgrads des MKS-Modells des Triebstrangs. Im Teil-AP D2.2 wird eine Optimierung der Triebstrang-Lagerung erarbeitet. Zudem werden Modellierungs- und Auslegungshinweise hinsichtlich der Triebstrangkomponenten abgegeben (AP D4).
Das Projekt "Umsetzung der sonischen Wirkung bei Gewinnungssprengungen in die Praxis zwecks Reduzierung von Umwelteinwirkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geotechnisches Sachverständigenbüro Dr.-Ing.habil. Bernd Müller durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Beim Abbau von Festgestein in Tagebauen und dem sprengtechnischen Lösen im Festgebirge treten zwangsläufig deutliche Umwelteinwirkungen wie Lärm-, Staub-, Erschütterungsimmissionen sowie selten Steinflug auf. Es ist daher gegenüber der bisher empirischen Vorgehensweise erforderlich, eine gezielte Beeinflussung der Umwelteinwirkungen auf der Grundlage der Kenntnis nachgewiesener physikalischer Zusammenhänge der Zerkleinerungs- und Erschütterungsauswirkungen von Sprengungen vorzunehmen. Es ist das Ziel der Forschungsarbeiten, die sonischen Wirkungen bei der detonativen Umsetzung von Sprengstoffen und ein physikalisch gestütztes Sprengmodell hinsichtlich seiner entscheidenden Auswirkungen einer energiesparenden, optimalen Zertrümmerung und erschütterungsmindernder Umsetzung statistisch gesichert in unterschiedlichen Festgebirgen über und unter Tage durch Sprengungen in situ nachzuweisen. Die zu erarbeitenden Erkenntnisse stellen die Grundlage für eine praxisbezogene, realistische und verständliche Vorgehensweise zur Bemessung von Sprenganlagen mit unterschiedlichen Zielen dar. Die physikalisch begründete Dimensionierung von Sprengungen im Festgebirge soll die Rahmenbedingungen für eine gesteuerte Umweltentlastung enthalten, die insbesondere die Erschütterungsminimierung und bessere energetische Ausnutzung des Zertrümmerungsprozesses betreffen. Fazit Das Forschungsziel wurde durch die Erweiterung auf die 1-D- bis 3-D-Sprengungen im Festgebirge weit übertroffen. Auf der Grundlage von mehr als 340 messtechnisch begleiteten Sprengungen in situ unter besonderer Beachtung der sonischen Wirkung werden verallgemeinerte, physikalisch belegbare Bemessungsgrundsätze von Sprengungen und statistisch gesicherte Erschütterungsprognosen erarbeitet. Die gesicherte Dimensionierung der Sprengungen verbessert die Sicherheit in den Tagebaubetrieben, wird die Stückigkeit verarbeitungsgerecht gestalten und gestattet eine ausgewogene Prognose sowie Beeinflussung der Sprengerschütterungsimmissionen. Mit der Umsetzung der Ergebnisse wird die Wirtschaftlichkeit der Bohr-, Spreng- und Zündtechnik sowie der nachgeschalteten Prozesse erhöht und die Umweltbeeinflussung deutlich verringert. Die Umweltakzeptanz der Betriebe wird verbessert. Die umfassende Wirksamkeit des sonischen Effektes wird die Sprengtechnik nachhaltig beeinflussen. Die Auswirkungen der Verzögerungszeit auf die Stückigkeit und den Abwurf sind statistisch noch nicht geklärt.
Das Projekt "Evaluierung von zwei gemeinsam eingesetzten Schallminderungsmaßnahmen (HSD und BBC) bei den Monopile-Gründungen im OWP Amrumbank West - Untersuchung der Schallkopplungen zwischen Pfahl, Boden und Wasser - triad" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Bei Gründungsarbeiten von Offshore-WEA werden häufig hydraulische Schlagrammen eingesetzt, die zu einem starken Schalleintrag in das umgebende Wasser führen und Schweinswale und andere marine Säuger gefährden. Die von den Schlagrammen in den Pfahl eingebrachte Energie wird dabei zum Teil direkt in das umgebende Wasser emittiert und zum Teil in den Boden eingeleitet. Über Erschütterungen im Boden wiederum wird auch in einiger Entfernung zum Pfahl Schall ins Wasser eingeleitet. Zur Verminderung des Rammschalls werden verschiedene Schallschutzsysteme entwickelt und eingesetzt, die über verschiedene Mechanismen und an verschiedenen Stellen die Schallausbreitung im Wasser abmindern. Die genauen Mechanismen der Schallübertragung zwischen Pfahl und Wasser, Pfahl und Boden sowie Boden und Wasser sind noch nicht genau bekannt. Für die Auswahl und Weiterentwicklung geeigneter Schallminderungssysteme sind jedoch genauere Kenntnisse der Wellenausbreitung und der Interaktionen in diesem komplexen System notwendig. Ziel des Vorhabens ist es, neue Erkenntnisse über die Schallübertragung und -ausbreitung im Umfeld von Offshore-Rammungen zu gewinnen. Dazu sollen bei drei Pfahlrammungen offshore umfangreiche Messkampagnen zur Untersuchung der Wellenausbreitung im Pfahl, im Boden sowie im Wasser durchgeführt werden. Anschließend erfolgt eine detaillierte Auswertung unter Berücksichtigung der Baugrundverhältnisse, der Pfahlgeometrie und der verwendeten Schallminderungssysteme.
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