Das Projekt "Teilprojekt 2: Flockendynamik und Suspensionsverhalten unter Einfluss von Turbulenz und Salzschichtung^Themenschwerpunkt 1: Experimentelle Techniken - Teilprojekt 3: Erosionskammer 'Mikrokosmos'^Teilprojekt 5: Mikrobielle Stoffumsätze an resuspendierten Sedimenten^Feinsedimentdynamik und Schadstoffmobilität in Fließgewässern (SEDYMO)^Teilprojekt 18b: Schwermetalle als Indikatoren für die Schwebstoffdynamik in der Tide-Elbe in Modell und Messung^Teilprojekt 14: Modelle für die Feinsedimentdynamik in Hafenbecken und Hafeneinfahrten unter Berücksichtigung der Feinstruktur der Strömungs- und TransporTeilprojekt rozesse, Abhängigkeit des Erosionsverhaltens von den Charakteristika kohäsiver Gewässersedimente" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau.Kontaminierte Sedimente in Flüssen stellen ein ökologisches Gefahrenpotential dar, da diese Sedimentschichten bei erhöhten Abflüssen abgetragen und die Schadstoffe im oxidierten Milieu freigesetzt werden können. Daher ist eine Risikoabschätzung zur Erosionsstabilität bekannter kontaminierter Standorte im Hinblick auf eventuellen Handlungsbedarf wichtig. Die Erosionsstabilität kann einerseits direkt bestimmt werden, was aber spezielles Equipment voraussetzt. Eine alternative Möglichkeit ist die indirekte Bestimmung über entsprechende Sedimentparameter, welche die Erosionsfestigkeit eines Sedimentes charakterisieren. Hier wurden meist nur bodenmechanische Parameter untersucht, biologische Parameter fanden entweder nur losgelöst oder in artifiziellen Laboruntersuchungen Beachtung. Ziel dieses Teilprojektes ist es, beide Disziplinen zusammenzubringen, um eine vollständige Beschreibung der Erosionsstabilität durch die verschiedenen Parameter zu ermöglichen. Dabei sollen Master-Variablen gefunden werden, welche effizient, zuverlässig und auch kostengünstig sind. Die Sedimentparameter für Erosionsstabilität zeigen teilweise saisonale und räumliche Variationen, sowie Tiefenabhängigkeiten. Um all dieses zu berücksichtigen, werden verschiedene Standorte zu unterschiedlichen Jahreszeiten beprobt, sowie die Erosionsstabilität und die Sedimentcharakteristika tiefenabhängig untersucht. Der Fokus lag im Jahre 2003 auf einer monatlichen Beprobung der Staustufe Lauffen im Neckar, welche bekannt ist für hohe Konzentrationen an Schwermetallen in den Altsedimenten (siehe Gerbersdorf et al., 2005, Limnologica). Im Jahr 2004 wurden die Staustufen Deizisau, Hofen und Poppenweiler im Neckar zu verschiedenen Jahreszeiten (Frühjahr, Sommer und Herbst) untersucht (siehe Gerbersdorf et al., eingereicht, AEHMS). Im Jahr 2005 wurden Buhnenfelder an der Elbe beprobt (Frühjahr: Prelouc, Tschechische Republik: Sommer, Herbst und Winter: Fahlberg / List bei Magdeburg).
Das Projekt "Themenschwerpunkt 1: Experimentelle Techniken - Teilprojekt 3: Erosionskammer 'Mikrokosmos'^Teilprojekt 5: Mikrobielle Stoffumsätze an resuspendierten Sedimenten^Teilprojekt 18b: Schwermetalle als Indikatoren für die Schwebstoffdynamik in der Tide-Elbe in Modell und Messung^Feinsedimentdynamik und Schadstoffmobilität in Fließgewässern (SEDYMO)^Teilprojekt 14: Modelle für die Feinsedimentdynamik in Hafenbecken und Hafeneinfahrten unter Berücksichtigung der Feinstruktur der Strömungs- und TransporTeilprojekt rozesse, Teilprojekt 2: Flockendynamik und Suspensionsverhalten unter Einfluss von Turbulenz und Salzschichtung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik.Ziel des Teilprojektes ist ein detailliertes und mechanistisch fundiertes Verständnis der Wirkung von hydrodynamischen Randbedingungen und physiko-chemischen sowie biologischen Einflussfaktoren auf die Einzelprozesse des Schwebstofftransports. Erosion, Flockenmechanismus und -verhalten in Suspension und Deposition. Ebenso wird die Bedeutung dieser Prozesse für den mit der Schwebstoffdynamik gekoppelten Stoffumsatz am Beispiel mehrerer Belastungsstoffe (u.a. PAK, Zink) analysiert. Die Untersuchungen werden in einem Laborkosmos (differentielle Turbulenzsäule) unter definierten und reproduzierbaren turbulenten und dichtevariablen Randbedingungen der fluiden Phase über ein weites Spektrum von Raum- und Zeitskalen durchgeführt. Dazu werden künstliche und natürliche Sedimente ohne und mit Kontamination als Bodenschicht eingebracht. Die Untersuchung der Detailprozesse in Abhängigkeit der Hydrodynamik erfolgt mittels Laser-Doppler-Anemometrie und videometrischer Verfahren. Neben dem grundlagenorientierten Aspekt der Identifikation sensibler Parameter, steht die praktische Umsetzung der Erkenntnisse in numerischen Modellen zur Simulation von Schwebstofftransport und Schadstoffdynamik.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Flockendynamik und Suspensionsverhalten unter Einfluss von Turbulenz und Salzschichtung^Themenschwerpunkt 1: Experimentelle Techniken - Teilprojekt 3: Erosionskammer 'Mikrokosmos'^Teilprojekt 5: Mikrobielle Stoffumsätze an resuspendierten Sedimenten^Feinsedimentdynamik und Schadstoffmobilität in Fließgewässern (SEDYMO)^Abhängigkeit des Erosionsverhaltens von den Charakteristika kohäsiver Gewässersedimente^Teilprojekt 18b: Schwermetalle als Indikatoren für die Schwebstoffdynamik in der Tide-Elbe in Modell und Messung^Teilprojekt 14: Modelle für die Feinsedimentdynamik in Hafenbecken und Hafeneinfahrten unter Berücksichtigung der Feinstruktur der Strömungs- und TransporTeilprojekt rozesse, Koordination des Verbundvorhabens" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik.Aufgaben des Koordinierungsprojektes: a) Steuerung und Gesamtabstimmung der Teilprojekte; b) Mitwirkung bei der Planung und Erstellung der Handlungsanweisung; c) Intensivierung nationaler und internationaler Kooperationen; d) Öffentlichkeitsarbeit des Verbundprojektes; e) Wissenschaftliche Verbindung zur 2. Stufe des Verbundvorhabens.
Das Projekt "Feinsedimentdynamik und Schadstoffmobilität in Fließgewässern (SEDYMO), Teilprojekt 14: Modelle für die Feinsedimentdynamik in Hafenbecken und Hafeneinfahrten unter Berücksichtigung der Feinstruktur der Strömungs- und TransporTeilprojekt rozesse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Elektronisches Rechnen im Bauwesen.Dieses Projekt befasst sich mit den Ursachen und der Quantifizierung von Ablagerungsvorgängen in Hafenbecken und Hafenzufahrten, sowie mit der modellgestützten Entwicklung von Vermeidungsstrategien. Im Mittelpunkt des Projektes steht die Simulation von Strömung und Feinsedimentdynamik mit Hilfe hochauflösender 3D-numerischer Modelle. Besondere Aufmerksamkeit gebührt der Erfassung der Turbulenzstruktur bei ausgeprägten Dichtegradienten im Bereich des CBS (Concentrated Benthic Sediment) und der komplizierten Strömungen an Hafeneinfahrten, die durch ihre Wirbelbildung den Ablagerungsvorgang begünstigen. Die numerischen Ergebnisse werden mit vorhandenen Naturmessdaten aus Häfen verglichen und es ist vorgesehen, gezielte Naturmessungen vor dem Hintergrund der Modellierung durchführen zu lassen. Bei der Ergebnisverwertung ist zu vermerken, dass bei bestehenden Hafenbecken Maßnahmen im Modell erprobt werden, die zu erheblichen Ersparnissen der Baggerungskosten führen können. Die entwickelten Modelle werden für den Einsatz an der Universität sowie für Behörden und Planungsbüros verfügbar gemacht.
Das Projekt "Teilprojekt 18b: Schwermetalle als Indikatoren für die Schwebstoffdynamik in der Tide-Elbe in Modell und Messung^Feinsedimentdynamik und Schadstoffmobilität in Fließgewässern (SEDYMO)^Teilprojekt 14: Modelle für die Feinsedimentdynamik in Hafenbecken und Hafeneinfahrten unter Berücksichtigung der Feinstruktur der Strömungs- und TransporTeilprojekt rozesse, Teilprojekt 5: Mikrobielle Stoffumsätze an resuspendierten Sedimenten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Greifswald, Institut für Ökologie.
