Das Projekt "Verbrennung von H2 in KWK Mikrogasturbinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Euro-K GmbH durchgeführt. Im Zuge der UN-Klimakonferenz 2015 in Paris hat sich die EU verpflichtet die Emissionen von Treibhausgasen bis 2035 um mindestens 40 % gegenüber 1990 zu reduzieren. Das kann nur durch den Ausbau erneuerbarer Energien in allen Sektoren erreicht werden. Dieser erfordert wiederum hoch flexible und saubere Kraftwerke. Hier werden besonders Gasturbinen eine Rolle spielen, die sich durch hohe Effizienz, niedrige Schadstoffemissionen und eine sehr hohe Betriebsflexibilität auszeichnen. Energiespeicherung ist eine wichtige Möglichkeit zur Unterstützung des angesprochenen Ausbaus und der Sektorenkopplung. Da Batterien nicht über die nötige Energiekapazität verfügen und keine KWK ermöglichen, ist es notwendig Wasserstoff als alternatives Speichermedium in Betracht zu ziehen. Im vorliegenden Vorhaben wird ein Wasserstoffbrenner der TU Berlin an eine Mikrogasturbine der Euro-K GmbH angepasst und ihr stabiler und emissionsarmer Betrieb mit purem Wasserstoff validiert. Das resultierende System erlaubt die dezentrale Speicherung von Wind- und Solarstrom in H2 und dessen anschließende Rückwandlung in Wärme und Strom mit einer KWK Anlage. Die Verbrennung von Wasserstoff stellt zwei Herausforderungen dar. Einerseits kann es wegen der hohen Flammengeschwindigkeit zu einem Stromaufwandern der Flamme kommen. Zum anderen führt die hohe Flammentemperatur von Wasserstoff potentiell zu hohen NOx-Emissionen. Der im Vorhaben entwickelte Brenner liefert eine Lösung für beide Thematiken durch seinen einfachen Aufbau und justierbare geometrische Parameter. Mit Hilfe innovativer Optimierungsalgorithmen, z.B. künstliche neuronale Netzwerke und genetische Algorithmen, wird der Brenner schnell auf die Bedingungen beim Betrieb in der Mikrogasturbine optimiert. Seine optimierte Version wird in einem Demonstrator der Euro-K GmbH eingebaut und beim Betrieb getestet und validiert. Das Projekt liefert ein neues Mikrogasturbinenmodel, dass mit purem H2 stabil und mit niedrigen Emissionen betrieben wird.
Das Projekt "B1: The biology of southern bracken in the anthropogenic ecosystem in the San Francisco valley of South Ecuador" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie durchgeführt. Bracken covers about 40% of the pastures in the San Francisco valley and it is still spreading. Preliminary results suggest that bracken is composed of 2 species Pteridium arachnoideum and caudatum and several genetically differing lines. The taxonomic composition of bracken in the research area will be analysed using morphological characters, allozyme analysis and DNA-microsatellites. In a firetriggered succession, bracken outcompetes the pasture grass Setaria. This process is simulated by a model which is based on field measurements (ecological, ecophysiological, radiation data) assuming competition for light as the decisive factor. An extra module simulates the effect of burning on the competition. The model shall be extended to a third plant life form, the bush Baccharis latifolia, which is very common in the bracken-infested pastures. It shall also be applied to the effects of grazing and of bracken control measures which have been running for 2.5 years. The bracken control experiment has meanwhile merged in a repastorization experiment which shall be continued. Invasion and spreading of bracken since 1975 will be traced from Landsat scenes and the current appearance and further spreading of a bracken blight disease, a potential means of biocontrol shall be followed with QuickBird scenes.
Das Projekt "Teilprojekt E07 (D06): Schwarzer Kohlenstoff als Indikator für Mensch-Umwelt Interaktionen in den letzten 190.000 Jahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Bereich Bodenwissenschaften, Allgemeine Bodenkunde und Bodenökologie durchgeführt. Teilprojekt E7 hat in Phase 1 (als F3) Methoden zur Analysen von schwarzem Kohlenstoff entwickelt und, in Phase 2 (als D6), auf verschiedene geoarchäologische Archive angewendet, um Paläoumwelt- und menschliche Einflüsse auf die lokale Brandgeschichte zu rekonstruieren. Die Feuersignale korrelieren mit menschlicher Aktivität und Paläoklima . Ziel ist, die Feuersignale aus den Geoarchiven und archäologischen Fundstellen des SFB von NE-Afrika bis zum Balkan zwischen 190-15 kaBP zu vernetzen, auch durch räumliche Modellierung der Transportweiten von Brandrückständen. Wir erwarten, dass die Interaktion zwischen Feueraktivität, Paläoklima und menschlicher Mobilität sich entlang des Korridors von Afrika nach Europa verändert. Die Synthese der natürlichen und menschlichen Feuergeschichte wird helfen, die Rolle von Feuern für unseren 'Unseren' Weg nach Europa zu verstehen.
Das Projekt "Einfluss von Feuer und Beweidung auf das Wald-Grasland-Mosaik im südlichen Brasilien (Rio Grande do Sul)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Life Sciences, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl für Renaturierungsökologie durchgeführt. In den immerfeuchten Subtropen der Südhemisphäre kommen trotz eines waldfreundlichen Klimas ausgedehnte Grasländer vor, die heute von großen Farmen beweidet und mehr oder minder regelmäßig abgebrannt werden. Es wird die (aufgrund vegetationsgeschichtlicher Arbeiten in Mooren Südamerikas als wahrscheinlich angesehen) Hypothese aufgestellt, dass diese Grasländer trotzdem nicht anthropogen sind, sondern während einer spät- und postglazialen trockeneren Klimaphase entstanden; unter dem Einfluss von einheimischen (heute ausgestorbenen) Herbivoren und natürlichen Feuern konnten sie offensichtlich nach Ende dieser Phase als Relikte persistieren, bis sie im Zuge der europäischen Kolonisation als Weideflächen entdeckt wurden. Am Beispiel des Grenzgebiets zwischen Grasland und Wald im südlichen Brasilien (Rio Grande do Sul) soll untersucht werden, ob und in welchem Umfang die Pflanzenarten des Graslands Merkmale von Feuer- und Beweidungstoleranz zeigen und welche funktionellen und strukturellen Eigenschaften das Vordringen des Waldes verhindern. Neben den Ursachen für die aktuelle Wald-Graslandverteilung soll damit auch die Frage nach der Natürlichkeit der Grasländer beantwortet werden.
Das Projekt "Vorhaben: DIVA - Dynamik von Strahlflammen unter erhöhtem Druck" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik, Fachgebiet Experimentelle Strömungsmechanik - Hermann-Föttinger-Institut durchgeführt. Die Verwendung von Wasserstoff (H2) als Brennstoff in modernen Verbrennungssystemen wurde als nachhaltige Lösung identifiziert, die dazu beitragen kann, die Abhängigkeit der heutigen Wirtschaft von fossilen Kohlenwasserstoffbrennstoffen zu verringern. In modernen Gasturbinentriebwerken und -kraftwerken werden magere Vormischflammen bevorzugt eingesetzt, welche niedrige und gleichmäßige Temperaturverteilungen sicherstellen und somit Stickoxidemission geringhalten. In vorgemischten Verbrennungssystemen, die mit reinem H2 betrieben werden, besteht eine hohe Gefahr von Flammenrückschlag, d. h. in der Ausbreitung einer Flammenfront stromaufwärts in den ungekühlten Mischbereich des Brenners. Dies führt in der Regel entweder zu schweren Schäden oder zur Zerstörung der Maschine. Um die Herausforderungen von H2 als primären und nachhaltigen Brennstoff für zukünftige Verbrennungssysteme in Gasturbinen zu bewältigen, rücken sogenannte Strahlbrenner immer mehr in den Vordergrund. Die Dynamik und Stabilität solcher Flammen wurde zwar vielfach untersucht, es mangelt jedoch an Untersuchungen hinsichtlich der thermoakustischen Eigenschaften und der Robustheit des Brennerkonzepts hinsichtlich Flammenrückschlag unter instationären Betriebsbedingungen. Im vorliegenden Projekt soll an der TU Berlin in einem einzigartigen Thermoakustik-Prüfstand die thermoakustische Stabilität von (instationären) Strahlflammen in einer Modellbrennkammer untersucht werden. Es werden Konzepte entwickelt, Flammenrückschlag zu verhindern und Methoden erforscht, die es ermöglichen, die generelle Robustheit eines mit reinem H2 betriebenen Strahlbrenners gegenüber Flammenrückschlag zu bewerten. Da der Ausbau der H2-Infrastruktur zur großskaligen Energiebereitstellung nur schrittweise erfolgen kann, ist es naheliegend, zukünftige Brennerkonzepte ebenso hinsichtlich ihrer Robustheit gegenüber Flammenrückschlag und Thermoakustik bei verschiedener Brennstoffzusammensetzungen zu untersuchen.
Das Projekt "Entwicklung von Methoden zur Berechnung von Emissionen von Luftschadstoffen aus der Verwendung von Holzkohle, Tabak, Feuerwerk und Kerzen sowie aus dem Entfachen von Brauchtumsfeuer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AVISO GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Untersuchung der technischen Grundlagen zur Standardisierung von Methanol-Kraftstoffen in Europa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEV Europe GmbH durchgeführt. In diesem Forschungsprojekt sollen die technischen Grundlagen für die Normung von Methanol-Kraftstoffen in Europa untersucht werden. Wesentlicher Bestandteil des Forschungsvorhabens ist neben der Standardisierung die Optimierung der ottomotorischen Verbrennungskonzepte. Auch die Kraftstoffproduktion, die sicherheitsrelevanten Merkmale wie Sichtbarkeit und Toxizität der Flamme und die Methanol Produktion sollen innerhalb des Forschungsvorhabens untersucht werden. Es sollte geprüft werden, ob der IMPCA-Standard für Methanol, der bereits in der Schifffahrt verwendet wird, direkt für die Straßentransportanwendungen verwendet werden kann oder, ob eine Additivierung erforderlich ist, um einen sicheren Kaltstart sowie Materialkompatibilität zu realisieren. Zunächst sollen Untersuchungen an einem Einzylindermotor durchgeführt werden und diese Ergebnisse dann anschließend an einem Prototypen-Motor umgesetzt. Eine weitere Option für die Verwendung von erneuerbarem Methanol im Verkehr zur Reduzierung der gesamten Kohlendioxidemissionen sind Methanol-Benzin-Gemische (M15), die in zukünftigen Serienmotoren als 'Drop-In' -Kraftstoffe sowie höhere Gemische in Flex-Fuel-Motoren untersucht werden. Dies bietet eine kurzfristige Möglichkeit zur Dekarbonisierung des Straßenverkehrs. Eine mögliche Sektorkopplung und die Schaffung von Synergien mit dem maritimen Transport soll erörtert werden.
Das Projekt "FireInTimber: Brandverhalten innovativer Holzbaukonstruktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät Bau Geo Umwelt, Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion durchgeführt. FireInTimber soll das Wissen über das brandtechnische Verhalten von Holzbauweisen auf europäischer Basis erweitern. Die erweiterte Anwendung von Holz im Bauwesen soll mit erhöhter Brandsicherheit assoziiert werden. Es soll zur Erweiterung europäischer Berechnungs- und Bemessungsverfahren beitragen. Das Vorhaben wird in dem seit mehr als 4 Jahren bestehenden Netzwerk von Forschungsstellen 'Fire Safe Use of Wood (FSUW)' abgewickelt. Insgesamt sind an diesem Vorhaben 12 Partner beteiligt. Es wurden 6 Arbeitsbereiche (WP) definiert. WP 1 dient zur Ermittlung des europäischen 'state of the art' und ist Grundlage für WP 2 - 4. Hier werden zu innovativen Holzbauweisen, -baustoffen und -elementen neue Verfahren für die brandschutztechnische Beurteilung entwickelt. In WP 5 werden konkrete Vorlagen für die Weiterentwicklung des Eurocodes und für die praktische Arbeit der Anwender entwickelt, WP 6 enthält die Koordinationsaufgaben. Die TUM leitet WP 3, arbeitet an allen WP mit und stellt eigene Vorarbeiten und die deutschen Beiträge zur Verfügung. Europäische Normung (EC 5), Harmonisierung europäischer Bauvorschriften, Anwendung durch Industriepartner, Lehre, Vorträge, Veröffentlichungen.
Das Projekt "Complex Fires - Auswirkungen von Behälterversagen (CoFi-ABV)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Zweiggelände Horstwalde durchgeführt. Das Projekt Complex Fires - Auswirkungen von Behälterversagen (CoFi-ABV) untersucht in komplexen Brand- und Explosionsszenarien das unfallbedingte kritische Versagen von Behältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen. Die Resultate sollen auch eine Grundlage für Handlungshilfen bilden, die Feuerwehrleute und Retter bei Unfällen oder Havarien zu Rate ziehen.
Das Projekt "Untersuchung von Brandgas, Brandschutt und Loeschwasser auf umweltrelevante Schadstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin, Abteilung V Umweltschutz durchgeführt. Es wurde zunaechst ein Sachstandsbericht ueber bekannt gewordene Schadstoffuntersuchungen bei Braenden durchgefuehrt. Auf dieser Grundlage wurden Brandabfaelle extrahiert, bei denen mit der Emission umweltrelevanter Schadstoffe zu rechnen ist. Darueber hinaus wurden bei tatsaechlich aufgetretenen Braenden Proben von Luft, Loeschwasser und Brandschutt genommen und auf ihren Schadstoffgehalt analysiert.
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