Das Projekt "Exzellenzcluster 80 (EXC): Ozean der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Mathematisches Seminar, Arbeitsgruppe Angewandte Mathematik durchgeführt. The biotic uptake of carbon of the ocean crucially depends on near surface vertical mixing processes. Vertical mixing transports the essential nutrients from the aphotic to the euphotic zone where photosynthesis can take place. This upward flux of nutrients is (in steady state) in turn balanced by the export of organic materials down to the aphotic zone, i.e. it is directly related to the biotically induced carbon drawdown in the ocean (the biological carbon pump). In ocean models these processes have to be parameterized since not all spatial scales can be resolved. These parametrizations are still a source of large uncertainties concerning the carbon uptake of the oceans. In this project, we aim to improve the parameterization of near surface vertical mixing processes. We propose to apply a 3-D non-hydrostatic Large-Eddy Simulation (LES) model to the surface ocean to explicitly resolve spatial scales ranging from 500m down to 1 m. The results will be compared with different state-of-the-art parameterizations of vertical mixing as used in the existing global ocean circulation models (e.g. Kiel Climate Model, FLAME). The intention is to optimize parameters associated with the parameterizations of vertical mixing and, subsequently, to examine the sensitivity of modeled carbon uptake (as modeled with an ecosystem coupled to a global ocean circulation model) on the optimized parameterizations.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften, Fachgebiet Agrartechnik durchgeführt. Im Laufe des Projektes wird eine energiesparende Abflammtechnik entwickelt, bei der mit Hilfe eines Sensors online die tatsächliche Unkrautdichte ermittelt und das Abflammgerät entsprechend gesteuert wird. Darüber hinaus soll ein berührungslos arbeitender Temperatursensor in das Gerät integriert werden, der dem Fahrer die Kontrolle der Temperaturverhältnisse an der Pflanze während des Abflammens ermöglicht. Am Anfang steht die Entwicklung eines Sensorsystems zur Unkrauterkennung. Gleichzeitig werden die Möglichkeiten einer berührungslosen Blatttemperaturmessung untersucht. Anschließend wird ein handelsübliches Abflammgerät für die teilflächenspezifische Ansteuerung angepasst. Um eine verlässliche Funktion der Brennersteuerung sicherzustellen, werden Feldversuche angelegt, die das Spektrum der Unkräuter und deren Entwicklungsstadien über die Vegetationsperiode darstellen. In diesen Versuchen wird gleichzeitig die Praxistauglichkeit der Blatttemperaturmessung überprüft. Abschließend erfolgen noch eine wirtschaftliche Bewertung der Verfahrensverbesserung und die Publizierung der Ergebnisse.
Das Projekt "Einfluss der Zusammensetzung von Heizöl EL auf die Korrosion von Flammenrohren durch Metal Dusting" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. durchgeführt. Zur Überprüfung brennstoffseitiger Einflussgrößen auf das Auftreten der als Metal Dusting bekannten Form der Hochtemperaturkorrosion werden umfangreiche Testreihen an realitätsnahen und idealisierten Prüfständen durchgeführt. Von einer Vielzahl untersuchter Brennstoffparameter erweist sich der Schwefelgehalt als guter Indikator für eine erhöhte Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Metal Dusting an hierfür anfälligen Brennersystemen. Als potentiell kritisch sind hierbei Schwefelgehalte im Intervall 20 ppm kleinr S kleinr als 300 ppm anzusehen. Ein Maximum der Aufkohlungsrate wird bei Schwefelgehalten im Intervall 100 ppm kleiner S kleiner als 200 ppm festgestellt. Bei den weiterhin untersuchten brennstoffseitigen Parametern (Stickstoffgehalt, Mono-, Di- und Polyaromatengehalt, Siedeverlauf, Siedeende (simulierte Destillation), Thermische Stabilität, Gehalt an Biokomponenten (FAME), u.a.) wird keine eindeutige Korrelation zur Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Metal Dusting festgestellt. An einem idealisierten Prüfstand kann gezeigt werden, dass die hohen Aufkohlungsraten, die an bezüglich des Auftretens von Metal Dusting kritischen Systemen beobachtet werden, nicht durch Kohlenstoffabscheidung aus der Gasphase verursacht werden. Damit ein Schaden auftritt, muss neben der Verwendung eines potentiell kritischen Brennstoffes auch ein für Metal Dusting anfälliges Verbrennungssystem und ein Flammenrohr aus einem gefährdeten Werkstoff vorliegen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Innotech Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Der thermischen Unkrautregulierung kommt aufgrund der Risiken der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln eine besondere Bedeutung zu (gesetzliche Gründe - Wasserschutzgebiete, Kommunalbereich) sowie Anbautechnik (ökologische Landwirtschaft, Gemüsebau). Nachteilig ist jedoch der bislang hohe Gasverbrauch, der insbesondere aus dem flächigen Einsatz der Abflammgeräte resultiert und der zu erheblichen Kosten führt. Im Zuge des Projektes soll daher eine sensorgestützte energiesparende Abflammtechnik entwickelt werden, bei der mit Hilfe eines Sensors online der tatsächliche Unkrautbesatz ermittelt und entsprechend das Abflammgerät gesteuert wird (precision farming). Durch die effiziente und nur bedarfsabhängige Flammwirkung kann der Gasverbrauch drastisch reduziert werden. Laboruntersuchungen, Prüfstandsversuche, Feldeinsatz, Praxisumsetzung Die sensorgestützte Abflammtechnik findet ein breites Anwendungsfeld in Landwirtschaft, Gartenbau und Kommunaltechnik. Die Wirtschaftlichkeit und die Umweltverträglichkeit des Verfahrens wird erhöht. Das entwickelte Sensorsystem ist dabei nicht herstellerspezifisch und kann in der gesamten Landtechnikbranche eingesetzt werden.
Das Projekt "Fuel Flexible, Air-regulated, Modular, Electrically Integrated SOFC System (FLAME-SOFC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDI/VDE Innovation + Technik GmbH durchgeführt. Objective: The overall objective of the FlameSOFC project is the development of an innovative SOFC-based micro-CHP system capable to operate with different fuels and fulfilling all technological and market requirements at a European level. The main focus concerning t he multi-fuel flexibility lies on different natural gas qualities and LPG, but also on liquid fuels (diesel like heating oil, industrial gas oil IGO and renewables like FAME). The target nominal net electrical output is 2 kWel (stack electrical output ca. 2,5 kW), which is expected to represent the future mainstream high volume mass market for micro-CHPs. An advanced planar, compact SOFC-stack will be developed and combined with an innovative, compact and robust fuel processor, which will be able to process many different fuels without catalytic components, thus enabling the potential for a long lifetime of greater than 30.000 h. A simple, highly integrated and reliable system design will result via the integration of advanced peripheral components like the advanced T hermal Partial Oxidation reformer (T-POX), the multi-purpose off-gas burner, the compact heat exchangers, the cool flame vaporizer and the soot trap. Advanced control strategies will assure an optimal integration in an electrical network environment. The o verall efficiency targets are greater than 35 percent net electrical efficiency and greater than 90 percent total CHP efficiency, which will result in 2 tons of annual CO2 reduction per unit (compared to the combination of a condensing boiler and European electricity mix). The SOFC fuel cell technology will be applied because it is less sensitive to impurities and variations in the fuel composition than other fuel cell systems and has a better cost reduction potential than other fuel cell types. The high temperature level of the SOFC tec hnology gives also a better integration potential in co- or tri-generation applications. The main target application is a micro CHP system for single or two-family residential homes with electrical grid connection.
Das Projekt "Auswirkungen des Abbrennens von Weinbergboeschungen auf die Fauna des Kaiserstuhls" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Biologie I (Zoologie) durchgeführt. Seitens der Winzerschaft wird aus pflegerischen Gruenden eine Aufhebung des bestehenden Flaemmverbots der Weinbergboeschungen gefordert. Ziel der Untersuchungen ist es, moegliche direkte (Hitzeschaedigung) und indirekte (Veraenderung der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren) Auswirkungen des Brennens auf die Tierwelt der Rebboeschungen zu erfassen. Hierbei soll vor allem auf die moeglichen negativen Einfluesse besonders schuetzenswerter Tierarten wie z.B. die Gottesanbeterin (Mantis religiosa) geachtet werden.
Das Projekt "EFNCN: Prescribed Burning in Nature Conservation and Landscape Management" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt.
Das Projekt "Modifizierte Onsite Aluminierung von Stählen mit Randschichtglühmethoden und einem chromat- und halogenaktivatorfreien Slurry" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. The aluminization by means of commercial slurries is a coating method in which the aluminium (Al) diffusion coating is developed at the substrate surface by covering it with Al slurry, followed by a heat treatment. The disadvantages of this method are that the slurry usually includes toxic chromates and phosphates, that the heat treatment process has to be carried out in an inert atmosphere for several hours, which can be a logistical challenge, and furthermore the material microstructure can be affected adversely. The goal of this project is to develop a coating process by combining a non-toxic water-based slurry with a surface heat treatment, which can be performed by induction heating, burner flame, or heating mat for several minutes at ambient atmosphere. This includes several advantages such as health and environmental compatibility, cost saving, and easier material maintenance. Experiments on specimens of iron- and nickel-based alloys have shown that closed coatings can be developed by this method. However, they consist of intermetallic phases with a high aluminium concentration. The goal of this project is to optimize the coatings by promoting the development of the beta-FeAl and NiAl intermetallic phases and by adding other elements (e.g. Cr, Si, etc.) to the Al coating.
Das Projekt "Mehrjaehriger Globaler Datensatz von Vegetationsbraenden fuer die Klimamodellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Mehrjaehriger globaler Datensatz von Vegetationsbraenden fuer die Klimamodellierung. Jahr 1 Aufbau einer Datenbank mit publizierten und nicht-publizierten Daten von Vegetationsbraenden. Dieser Datensatz wird nach Laendern geordnet, da georeferenzierte Daten nicht vorliegen. Jahr 2 Durchfuehrung einer Inventur von Studien der Fernerkundung von Feuer. Parallel: Zusammenstellung von Information ueber die sozio-oekonomischen, kulturellen und demographischen Faktoren, die das Vorkommen von Landnutzungsfeuern und Wildfeuern bestimmen. Inter- und intraannuelle Klimavariabilitaet wird dabei beruecksichtigt. Jahr 3 der Datensatz wird georeferenziert. Das Herausarbeiten von Jahren mit signifikanten Feuerereignissen, fuer die Feuerinventuren vorliegen, durch das MPI Meteorologie (M. Schultz) wird unterstuetzt. Die Akquisition von Daten aus allen Kontinenten ist problematisch, da Statistiken und Modelle nur lueckenhaft vorliegen. Das Projekt kann lediglich den 'Stand' der Datenlage erarbeiten und ist nicht in der Lage, neue Datensaetze mit Hilfe von Feuerinventuren zu generieren.
Das Projekt "Feuer und Beweidung als Instrumente zur Erhaltung magerer Offenlandschaften in Nordwestdeutschland - Einflüsse auf die Nährstoff- und Entwicklungsdynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred Töpfer Akademie für Naturschutz (NNA) durchgeführt. Untersuchung verschiedener Pflegeverfahren vorrangig kontrolliertes Feuer und Beweidung) hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Nährstoffdynamik, Vegetationsentwicklung und Wirbellosenfauna von Zwergstrauchheiden in Nordwestdeutschland (Lüneburger Heide/Diepholzer Moorniederung). Ergänzende sozioökonomische Analyse und Konzeptentwicklung zur Integration der Ergebnisse in die Landschaftsplanung. Dazu in Vorbereitung: Sammelpublikation als NNA-Bericht, Bd. 17, 2004.
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| Bund | 22 |
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