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High resolution aircraft measurements of wind and temperature during the MOSAIC-ACA campaign in 2020

During the MOSAiC-ACA campaign conducted in August/September 2020 in Svalbard meteorological data (temperature, 3 wind components, air pressure) have been measured in high temporal resolution (100 Hz) using instrumentation that was installed at the nosebooms of Polar 5. For each flight the data are given as functions of time and position (including height above ground) along the flight tracks. All flights started and ended in Longyearbyen, Svalbard. Each file represents an entire flight starting well before the first movement of the plane and ending after the final parking position has been reached after landing. The wind measurement is only valid during flight and the full accuracy is only achieved during straight level flight sections. The absolute accuracy of the wind components is 0.2m/s for straight and level flights sections and the relative accuracy of the vertical wind speed is about 0.05m/s for straight and level flight sections. For these sections, which can be obtained on the basis of the given roll and pitch angles of the aircraft, the 100 Hz data can be used to derive turbulent fluxes of momentum and sensible heat. For further informations on the data processing and accuracy of the turbulence measurement refer to Hartmann et al. (2018, doi:10.5194/amt-11-4567-2018).

FD-EMI prospection data Japsand wreck

This dataset represents frequency domain Electromagnetic induction (EMI) data created by using electromagnetic waves generated in a transmitter and recorded in three receiver coils to create maps of electromagnetic subsoil properties at different sensing depths. A CMD Mini-Explorer by GF Instruments was used. The device consists of one transmitter and three receiver coils. The planes of the coils were oriented horizontally (horizontal coplanar - HCP). The distance between the transmitter and receivers are 0.32 m, 0.71 m and 1.18 m. The measurements were performed with 10 Hz sampling frequency. The area was covered by randomly walked W-E-orientated and N-S orientated tracks with an average spacing of about 0.5 m between the tracks. An RTK-GPS (Stonex S9i) was connected to the device using a fixed fibreglass rod at a distance of 2 m to the coils, minimizing the influence of the electronics on the data. The data was collected July 21st 2020, to image a 17th century wooden ship wreckage in the North Sea tidal flat area west of the island of Hooge(Germany) (Coordinates, geographic WGS84, are provided in the data list).

Optimierung der Wassereffizienz bei der luftgestützten Waldbrandbekämpfung

Zielsetzung: Deutschlandweit vernichteten Waldbrände im Jahr 2023 eine Fläche von1.240 Hektar Wald (3.058 Hektar in 2022). Das entspricht rund 1.771 Fußballfeldern. Hinzu kommt, dass global gesehen Waldbrände mit 6,5 Gigatonnen die viertgrößte Ausstoßquelle von CO2 Emissionen sind und jährlich weltweit Schäden in Milliardenhöhe verursachen. Gleichzeitig steht nicht ausreichend und oft nicht schnell genug Wasser zum Löschen zur Verfügung. Abhilfe verspricht hier der Systemansatz von CAURUS Technologies. Durch die Kombination von digitaler Sensortechnik mit Löschinnovation auf Basis von Dispersionstechnologie kann die Löscheffizienz von Wasser bis um das Zehnfache erhöht werden. Das System benötigt geringe Investitionskosten und ermöglich eine unmittelbare Verbesserung des Löscherfolges durch erhöhte Präzision und Effizienz des Löschwassereinsatzes sowie verbesserte Sicherheit der Einsatzkräfte. Auf diese Weise kann ein besserer Schutz für Bevölkerung, Umwelt und Wirtschaft erreicht werden. Große Waldbrände bedürfen in der Regel Löschunterstützung aus der Luft, da die Feuerwehr nicht zu allen betroffenen Gebieten vordringen kann oder Brände zu groß und gefährlich für Bodeneinsatzkräfte werden. Die derzeitig zum Einsatz kommenden Technologien wurde hauptsächlich in den 1970er Jahren entwickelt und basieren auf einem Prinzip: dem Abwurf großer Mengen Wasser aus der Luft durch Hubschrauber oder Flugzeuge. Grundproblem ist hier jedoch, dass ein Großteil des eingesetzten Wassers die Flammen nicht erreicht. 50 - 80% des Wassers verwehen oder verdampfen über der Vegetation, z.B. Baumwipfel, und bleiben somit wirkungslos. Die durch die Klimakrise zunehmende Wasserknappheit stellt die Waldbrandbekämpfung daher noch vor weitere Herausforderungen und die Schäden nehmen zu. Der Systemansatz von CAURUS Technologies besteht aus zwei Komponenten: - Eine digitale Plattform zur Optimierung des Wasserabwurfes durch präzisere Zielführung, datenbasierte Auswertung der Löschwirkung und kontinuierliche Entscheidungsunterstützung der Einsatzkräfte - Ein neuartiges Löschverfahren auf Basis von Dispersionstechnologie. Hierbei wird ein neu entwickelter Löschbehälter aus sicherer Höhe über dem Brandherd abgeworfen und innerhalb des Feuers in eine Aerosol Löschwolke mit bis zu zehnfach höherer Löschwirkung verwandelt

Kalkungsvollzugsflächen in Sachsen

Die Datenserie beinhaltet Datensätze der im Rahmen der Bodenschutzkalkung seit 1986 gekalkten Waldflächen (Kalkungsvollzugsflächen) im Freistaat Sachsen. Je Kalkungsvollzugsfläche wird die Menge des aufgebrachten Naturkalks in Tonnen pro Hektar, das Datum der Durchführung der Kalkung sowie die Waldeigentumsart (Landeswald, Privatwald etc.) zum Zeitpunkt der Kalkung angegeben. Die Bodenschutzkalkung wird seit 1986 jährlich in Sachsen durchgeführt um die tiefgreifende Versauerung der Waldböden auszugleichen und Waldschäden vorzubeugen. Auf der Grundlage von Bodenanalysen und den forstlichen Standortverhältnissen wird die Kalkungsmenge pro Kalkungsvollzugsfläche bestimmt und der Naturkalk per Flugzeug oder Hubschrauber zwischen dem 1. Juli und 31. Oktober aufgetragen. Die Daten bilden die Grundlage für die digitale Kalkungsvollzugskarte für Sachsen. Weitere Informationen sind dem Faltblatt zur Bodenschutzkalkung zu entnehmen, welches vom Staatsbetrieb Sachsenforst herausgegeben wird.

Ammoniak Cracking: Ammoniak als Wasserstoffträger für den interkontinentalen Transport, Ammoniak Cracking: Ammoniak als Wasserstoffträger für den interkontinentalen Transport

Auf dem Weg zur Dekarbonisierung der deutschen Wirtschaft ist die Verfügbarkeit großer Mengen 'grünen' Wasserstoffs von entscheidender Bedeutung. Bis 2030 erwartet die Bundesregierung einen nationalen Wasserstoffbedarf von rund 90 bis 110 TWh. Der zusätzliche Verbrauch wird im Industriesektor (z.B. Stahlproduktion) und im Mobilitätsbereich mit Brennstoffzellen (z.B. Busse, Flugzeuge) benötigt. Da die nationale Produktion an grünen Wasserstoff in Deutschland jedoch für die nationalen Dekarbonisierungsziele nicht ausreicht, setzt die Bundesregierung auf umfangreiche Importe aus Regionen mit günstigen erneuerbaren Energien. Für einen energieeffizienten Wasserstofftransport ist die Umwandlung von Wasserstoff in Ammoniak, das eine hohe Wasserstoffdichte aufweist, sinnvoll. Die Rückgewinnung des Wasserstoffs aus Ammoniak erfolgt am Zielort über das sogenannte Ammoniak Cracking. Stand der Technik ist, dass die Ammoniakspaltung industriell bisher nur für kleine Nischenanwendungen, mit nur geringen Wasserstoffströmen (typische Größe: 1 - 2 t pro Tag) angewendet wird. Vor dem Hintergrund der nationalen Klimaschutzziele, der angestrebten Reduktion der CO2-Emissionen und der angespannten Versorgungslage mit Energierohstoffen, strebt das Forschungsprojekt HyPAC eine Transformation der deutschen Wirtschaft auf Wasserstoff-Basis an. Im Rahmen von HyPAC soll ein neues Verfahren zur Wasserstofferzeugung aus Ammoniak, entwickelt und erstmalig in einer Miniplant demonstriert werden. Linde strebt einen industriellen, leicht skalierbaren und energieeffizienten Ammoniak Cracking Prozess an, um im großen Maßstab Wasserstoff (~ 500 t pro Tag) in hoher Reinheit und zu attraktiven Preispfaden zentral zu erzeugen und für große industrielle Abnehmer, wie chemische Industrie, Wasserstoff-Pipeline-Netz oder Gasturbinen, bereitzustellen. Bei Projekterfolg kann das Verfahren einen großen Beitrag zur signifikanten Reduktion der CO2-Emissionen aus Stromerzeugung, Verkehr und Industrie, leisten.

Ammoniak Cracking: Ammoniak als Wasserstoffträger für den interkontinentalen Transport

Auf dem Weg zur Dekarbonisierung der deutschen Wirtschaft ist die Verfügbarkeit großer Mengen 'grünen' Wasserstoffs von entscheidender Bedeutung. Bis 2030 erwartet die Bundesregierung einen nationalen Wasserstoffbedarf von rund 90 bis 110 TWh. Der zusätzliche Verbrauch wird im Industriesektor (z.B. Stahlproduktion) und im Mobilitätsbereich mit Brennstoffzellen (z.B. Busse, Flugzeuge) benötigt. Da die nationale Produktion an grünen Wasserstoff in Deutschland jedoch für die nationalen Dekarbonisierungsziele nicht ausreicht, setzt die Bundesregierung auf umfangreiche Importe aus Regionen mit günstigen erneuerbaren Energien. Für einen energieeffizienten Wasserstofftransport ist die Umwandlung von Wasserstoff in Ammoniak, das eine hohe Wasserstoffdichte aufweist, sinnvoll. Die Rückgewinnung des Wasserstoffs aus Ammoniak erfolgt am Zielort über das sogenannte Ammoniak Cracking. Stand der Technik ist, dass die Ammoniakspaltung industriell bisher nur für kleine Nischenanwendungen, mit nur geringen Wasserstoffströmen (typische Größe: 1 - 2 t pro Tag) angewendet wird. Vor dem Hintergrund der nationalen Klimaschutzziele, der angestrebten Reduktion der CO2-Emissionen und der angespannten Versorgungslage mit Energierohstoffen, strebt das Forschungsprojekt HyPAC eine Transformation der deutschen Wirtschaft auf Wasserstoff-Basis an. Im Rahmen von HyPAC soll ein neues Verfahren zur Wasserstofferzeugung aus Ammoniak, entwickelt und erstmalig in einer Miniplant demonstriert werden. Linde strebt einen industriellen, leicht skalierbaren und energieeffizienten Ammoniak Cracking Prozess an, um im großen Maßstab Wasserstoff (~ 500 t pro Tag) in hoher Reinheit und zu attraktiven Preispfaden zentral zu erzeugen und für große industrielle Abnehmer, wie chemische Industrie, Wasserstoff-Pipeline-Netz oder Gasturbinen, bereitzustellen. Bei Projekterfolg kann das Verfahren einen großen Beitrag zur signifikanten Reduktion der CO2-Emissionen aus Stromerzeugung, Verkehr und Industrie, leisten.

Weiterentwicklung der Erfassungsmethoden im marinen Biodiversitätsmonitoring – digitale Surveymethoden und Machine-Learning-Techniken für eine automatisierte Detektion von Tierindividuen

Die effektive Überwachung mariner Schutzgüter erfordert eine kontinuierliche Optimierung der Erfassungsmethoden. Insbesondere die zunehmende Offshore-Windenergienutzung stellt die traditionelle Erfassung mariner Wirbeltiere, v. a. mit Hilfe von Beobachterinnen und Beobach-tern in Flugzeugen und manueller Datenauswertung, vor neue Herausforderungen. Das Bundesamt für Naturschutz (BfN) setzt daher digitale Monitoringmethoden in Form von flugzeuggestützten Luftbildaufnahmen ein und entwickelt im Rahmen eines aktuellen Forschungsprojekts eine automatisierte Detektion mariner Tierarten mittels Machine Learning. Der vorliegende Artikel beschreibt die Entwicklung und Evaluierung innovativer digitaler Verfahren zur Klassifikation von Seevögeln und Meeressäugern in Luftbildern. Durch den Einsatz von heuristischen Ansätzen und Deep-Learning-Technologien kann zukünftig eine effiziente und kostengünstige Erfassung ermöglicht werden, um langfristig belastbare Datensätze zu Größen und zur räumlichen und zeitlichen Verteilung der Populationen mariner Wirbeltiere sowie zur Bewertung menschlicher Einflüsse auf marine Ökosysteme zu gewinnen. Zudem wird die zukünftige Rolle automatisierter Erfassungsmethoden untersucht.

Modellierung von Innovativen Micro Modular Reactors mit Kalium Heat Pipes mit der nuklearen Rechenkette der GRS, Teilprojekt A

FuE Wärmeübertrager für ein Flugzeug mit Brennstoffzellenantrieb

Modellierung von Innovativen Micro Modular Reactors mit Kalium Heat Pipes mit der nuklearen Rechenkette der GRS

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