Das Projekt "Aerosoldynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 9 Elektrotechnik, Fachgebiet Prozess- und Aerosolmesstechnik durchgeführt. An aerosol is a suspension of solid and/or liquid particles in a gas. Aerosol dynamical processes are used in the production of materials for high-technology applications such as optical waveguides, thin films for microelectronics, quantum dots and powders for the manufacture of advanced ceramics, as well as technical products such as pigments and carbon blacks. However, aerosols can also affect human health and the environment. Basic similarities exist in technical as well as natural aerosoldynamical processes. Since an aerosol is a dynamical system, interactions between particles, between particles and surrounding surfaces as well as exchanges between the gas-phase and the particles will occur. These aerosoldynamical processes are studied in this project. Chemical reactions are not treated yet. Particle transport due to convection, diffusion and temperature gradients as well as condensation and evaporation of vapor material onto the particles are dealt with. In order to optimize aerosol processes and to minimize the impact of hazardous aerosols to the environment we model the aerosoldynamical processes in fluid flows. The developed model is capable of describing two-dimensional problems. The effect of particle coagulaiton,and especially electrical coagulation, i.e. the coagulation of charged particles, is of current interest. The coagulation process of like charged particles, i.e. particles of the same polarity, is slower than between uncharged particles. While uncharged particles from due to coagulation a so-called 'self preserving size distribution' like charged particles tend to form a monodisperse aerosol. However, the coagulation process of unlike charged particles is also investigated, which is of interest for gas-cleaning purposes. The coagulation process is enhanced due to the attractive force between unlike charged particles, but due to recombination of charges during the coagulation process, it slows down and Brownian coagulation remains. There are two ways in which coagulation between oppositely charged particles can occur. The first method is the miexing of two oppositely charged aerosols, having different mean geometric sizes. Since the coagualtion between unequal sized particles is always higher than between equal sized particles the two aerosols will collide very rapidly with each other. Due to the fact that larger particles can be charged more efficiently than smaller particles, this technique provides a good scavening method to the smaller particles. The second method is the bipolar charging of the aerosol, such that half of the particles are charged positively and half of them negatively. Here the coagulaiton process reduces the charges on the particles after collision in a way, that the electrical enthancement decreases very rapidly.
Das Projekt "Vorhaben: Einfluss der Gashydratvorkommen auf den Schwefel-, Mangan- und Schwermetallkreislauf im Schwarzen Meer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Geologische Wissenschaften, Fachbereich Geochemie, Hydrogeologie, Mineralogie, FR Ökonomische und Ökologische Geologie durchgeführt. Das Ziel ist die Aufnahme der Verbreitung von Gashydraten im nordwestlichen Schwarzen Meer sowie die Charakterisierung der biogeochemischen Prozesse an Methanaustritten.
Das Projekt "Teilprojekt B 1: Umweltvertraegliche Tribosysteme in Getrieben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen durchgeführt. Ziel dieses Teilprojektes ist es, in Zusammenarbeit mit allen anderen Teilprojekten des SFB und am Beispiel eines Getriebes aus einer Werkzeugmaschine, Voraussetzungen zu schaffen, unter denen der Betrieb von Getrieben mit umweltvertraeglichen, entfeinerten Schmierstoffen moeglich ist. Die Entwicklung geeigneter Grundwerkstoffe und Beschichtungen stellt dabei die zentrale Aufgabe dar, da auf die in den Fluiden vorhandenen Additive nur verzichtet werden kann, wenn es gelingt, die tribologischen Funktionen von den Fluiden auf die Werkstoffe der Getriebeelemente zu uebertragen. Das Projekt ist in Bearbeitung. Es wird durch die DFG gefoerdert.
Das Projekt "Behandlung von organisch kontaminierten Fluiden aus der Bodenreinigung mit Hilfe extrem thermophiler Mikroorganismen (SFB 188/B7)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Bioprozess- und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Bei hoeheren Temperaturen (60-90 Grad C.) steigt die Loeslichkeit und damit die Bioverfuegbarkeit von hydrophoben organischen Verbindungen in Wasser. Eine Bodenreinigung bei hoeheren Temperaturen wuerde also schon rein physikalisch einen Vorteil bringen. Hinzu kommt, dass verbesserte Diffusion bei den hoeheren Temperaturen sowie eine geringere Viskositaet und schnellerer Stofftransport fuer einen Prozess auf hoeherem Temperaturniveau sprechen, wenn auch der Schadstoffabbau biologisch erfolgen soll. In den vergangen Jahren wurden nun zunehmend Mikroorganismen bekannt, die in dem genannten Temperaturbereich ihre optimalen Wachstumsbedingungen finden. Auf Grund der Bedingungen, unter denen diese Mikroorganismen isoliert wurden, sind hier interessante Abbauleistungen jedoch kaum zu finden. Daher wurde mit der eigenen Isolierung von extrem thermophilen Mikroorganismen aus kontaminierten Standorten begonnen. Benzoat, Phenol, Naphthalin und synth. Dieseloel konnten von den Mikroorganismen als alleinige Kohlenstoff und Energiequelle genutzt werden. Das Screening nach oelabbauenden Mikroorganismen wird fortgesetzt. In enger Kooperation zwischen Mikrobiologen und Ingenieuren der Verfahrenstechnik sollen nun Verfahren entwickelt werden, die extrem thermophile Mikroorganismen fuer die Bodenreinigung nutzbar machen. Dabei koennen die innerhalb der Gruppe bestehenden Erfahrungen mit thermophilen Mikroorganismen (Isolierung, Suche nach speziellen Abbauleistungen, Enzymcharakterisierung), Fermentationssystemen (hochdichte Kulturen), Abwassereinigung (Biogasanlagen) und auch erste Ergebnisse der Immobilisierung von thermophilen Mikroorganismen genutzt werden. Auf dieser Basis aufbauend wird erwartet, dass die vorgeschlagene Technik auf dem Gebiet der Bodenreinigung eine wichtige Ergaenzung zu bestehenden Techniken (Bodenwaschung) werden koennte.
Das Projekt "Untersuchung physikalischer Prozesse und Parameter zum Fluid- und Gastransport im Nahbereich von Endlagern in granitischen Formationen des Felslabors Grimsel (Phase 4)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. Im schweizerischen Felslabor Grimsel der Nagra werden seit 1983 Eigenschaften granitischer Formationen im Hinblick auf die Endlagerung radioaktiver Abfaelle untersucht. Das GRS-Programm sieht waehrend der Phase IV vor, im Labor und in-situ die Beeinflussung der hydraulischen Fliessverhaeltnisse durch Saettigungsaenderungen im stollennahen Matrixbereich des Kristallins und den Zweiphasenfluss mittels eines hydraulischen Modells quantitativ zu untersuchen. Diese Arbeiten sind ebenfalls fuer andere Formationen von Bedeutung, sofern diese die Anforderungen an Barrieregesteine fuer Endlager erfuellen. Im Rahmen der Synthesestudie werden die Ergebnisse und Schlussfolgerungen im Hinblick auf die Beduerfnisse der Langzeitsicherheitsanalyse bewertet.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung poroeser Filter zur Fluidreinigung unter Verwendung von Schleifschlaemmen und Metallspaenen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Institut für Energie- und Umwelttechnik durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes sind Filterkörper mit ausreichender mechanischer Festigkeit und guter Durchströmbarkeit unter Verwendung von Reststoffen aus der metallverarbeitenden Industrie entwickelt worden. Hierzu wurden verschiedene Sorten Gußmetallspäne und ein feinkörniger, ölhaltiger Metallschleifschlamm ausgewählt. Erste Sinterversuche verliefen erfolgversprechend.
Das Projekt "Murgangdynamik - Eine Grundsatzstudie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Mechanik, Arbeitsgruppe III durchgeführt. Murgaenge sind rasch fliessende Mischungen von Geroell und Erde vermischt mit Wasser entlang Berghaengen. Sie werden hier als gesaettigte Binaermischung eines Slurry (Wasser vermischt mit dem feineren Kornanteil (Tone, Silte)) mit einem Grobgranulat aufgefasst, wobei neben dem viskosen Verhalten des Fluids und dem viskoplastischen Verhalten des Granulats den Wechselwirkungen zwischen den Konstituenten eine entscheidende Bedeutung zukommt. Es wird vorgeschlagen, ein viskoplastisches Modell, das die Moeglichkeit der Korngroessenseparierung zulaesst, aus dem 2. Hauptsatz herzuleiten und durch Vereinfachung eine Klassifizierung moeglicher Modellvarianten vorzunehmen. Anhand einfacher Fliessvorgaenge (stationaere Scherstroemung unter Eigengewicht) sollen dieselben gegeneinander abgewogen werden. Laborexperimente sollen die Auswahl der bestmoeglichen Kontinuumsmodelle unterstuetzen.
Das Projekt "Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Schallausbreitung in fluessigkeitsgefuellten Raeumen und die Auswirkung auf die Schallabstrahlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Werkzeugmaschinen durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, Programme zu erstellen, mit denen die Wechseldruecke in fluessigkeitsgefuellten Raeumen, die Schwingungen der angrenzenden Wandungen und der abgestrahlte Luftschall im voraus abgeschaetzt werden kann. Insbesondere sind beliebig verzweigte Rohrleitungssysteme und die Kuehlraeume von Verbrennungsmotoren als fluessigkeitsgefuellte Raeume angesehen.
Das Projekt "Qualitative und quantitative Bestimmung volatiler Bestandteile in Gesteinen, Mineralen und Fluiden der KTB-Hauptbohrung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften und Lithosphärenforschung durchgeführt. Zur Interpretation der im KTB-Feldlabor analysierten Gase der Bohrspuelung sind begleitende Detailuntersuchungen notwendig. Im Rahmen des Vorhabens werden die 'freien' und chemisch gebundenen Gase in Gesteinen qualitativ und quantitativ bestimmt. Ferner soll versucht werden, zwischen Fluideinschlussgenerationen in Einzelmineralen zu differenzieren. Es ist geplant, mittels 14N/15N Untersuchungen die Herkunft des Stickstoffs in Gesteinen und fluiden Phasen zu klaeren. Im Rahmendiese Vorhabens soll das Feldlabor weiterhin hinsichtlich der on-line Gasanalytik praktisch und wissenschaftlich unterstuetzt werden. Mit Hilfe aller Daten kannein Modell zum geochemischen Verhalten der Gase und zu Stoff- und Waermetransportphaenomenen in der kontinentalen Kruste erstellt werden. Methoden: Gasmassenspektrometrie, IR-Spektroskopie, Ionenchromatographie, Roentgenfluoreszenzspektroskopie.
Das Projekt "Geochemie von Stofftransportprozessen im Bereich aktiver konvergenter Plattengrenzen (Kreta, Griechenland)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Petrographie und Geochemie durchgeführt. In Subduktionszonen werden aus dem abtauchenden Lithosphaerensegment durch Kompaktierung, Dehydratisierung und Devolatillisierung der Gesteine erhebliche Mengen an Fluiden freigesetzt. Dabei werden Elemente mobilisiert und Reaktionsmechanismen ausgeloest, die zu einer tiefgreifenden stofflichen Umwandlung der Kruste fuehren. Ueber den Fluidhaushalt und die fluidvermittelten Stofftransportprozesse in Akkretionskomplexen ist trotzdem relativ wenig bekannt. Kreta bietet durch seine tektonische Lage hervorragende Bedingungen um diese Prozesse durch das Abteufen einer Tiefbohrung eingehend studieren zu koennen. Der diesbezueglich lueckenhafte Kenntnisstand setzt jedoch umfangreiche spuren- und isotopen-geochemische Vorfelduntersuchungen voraus. Diese sollen Auskunft ueber Regime, Zusammensetzung, Herkunft der Fluide und Aenderungen des Fluid/Gestein-Verhaeltnisses waehrend der tektono-metamorphen Entwicklung der wichtigsten lithologisch-strukturellen Einheiten liefern. Die durch die Fluide vermittelten Stofftransportprozesse und Mobilisierungen von Elementen sollen unter Einbeziehung der Nebengesteinschemie, anhand der spezifischen Spurenelementsignaturen der Mineralneubildungen und Alterationszonen untersucht werden. Es besteht auch die Aussicht, Informationen ueber metamorph gesteuerte Austausch- und Fraktionierungsmechanismen der untersuchten Isotopensysteme zu erhalten.
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