In the course of the transformation to a greenhouse gas-neutral society in the second half of the 21st century, the use of synthetic energy carriers based on renewable electricity or biomass is under discussion. This project evaluates the environmental impacts of technical and logistical options for the generation of such energy carriers on the basis of environmental impact categories such as global warming potential, acidification or land use. The production of five products (Fischer-Tropsch fuels, methanol, synthetic natural gas, biomethane and hydrogen) was examined on the basis of various process steps/procedures and their current and future technical data. By using regional factors for Germany, Europe and the Mediterranean region - like the availability of renewable energy sources such as wind or PV and of raw materials such as carbon or water as well as transport routes to Germany - these processes were combined to form supply paths for these energy carriers. Using the life cycle assessment method, the environmental effects were analysed for today and 2050. In addition, the costs for plant construction and operation were estimated. As a result, synthetic energy carriers generally have a significantly lower global warming potential than today's fossil reference products due to the use of renewable energies. However, the production of electricity generation plants and associated economic processes - such as steel and cement production - can still make a relevant contribution to the global warming potential if they are not also greenhouse neutral. At the same time, it is this production of the necessary plants that leads to (sometimes significantly) increased burdens compared with the fossil reference in almost all other impact categories, most notably in terms of water and land use. This study therefore also provides indications of which environmental impacts must be further reduced in the future. Quelle: Forschungsbericht
In the course of the transformation to a greenhouse gas-neutral society in the second half of the 21st century, the use of synthetic energy carriers based on renewable electricity or biomass is under discussion. This project evaluates the environmental impacts of technical and logistical options for the generation of such energy carriers on the basis of environmental impact categories such as global warming potential, acidification or land use. The production of five products (Fischer-Tropsch fuels, methanol, synthetic natural gas, biomethane and hydrogen) was examined based on various process steps/procedures and their current and future technical data. By using regional factors for Germany, Europe, and the Mediterranean region - like the availability of renewable energy carriers such as wind or PV and of raw materials such as carbon or water as well as transport routes to Germany - these processes were combined to form supply paths for these energy carriers. Using the method of life cycle assessment, the environmental effects were analysed for today and 2050. In addition, the costs for plant construction and operation were estimated. The results show that synthetic energy carriers generally have a significantly lower global warming potential than today's fossil reference products due to the use of renewable energies. However, the production of electricity generation plants and associated economic processes - such as steel and cement production - can still make a relevant contribution to the global warming potential if they are not also greenhouse neutral. At the same time, it is this production of the necessary plants that leads to (sometimes significantly) increased burdens compared with the fossil reference in almost all other impact categories, most notably in terms of water and land use. This study therefore also provides indications of which environmental impacts must be further reduced in the future. Quelle: Froschungsbericht
Das Projekt "Wir haben die Erde nur von unseren Kindern geliehen. Umweltveränderungen und Lebensweise im Zentraloman im 3. und 2. Jahrtausend v. Chr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Fachbereich Altertums- und Kunstwissenschaften, Institut für die Kulturen des Alten Orients (IANES) durchgeführt. Die arabische Halbinsel ist archäologisch erst wenig erforscht und zählt zu den trockensten Regionen der Welt. Dennoch gab es im östlichen Teil, der heute hauptsächlich vom Sultanat Oman eingenommen wird, bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. eine kulturelle und wirtschaftliche Blütezeit. Wie es den Menschen damals gelungen ist, sich an die marginale Umwelt anzupassen, ist aber bislang nicht bekannt. Insbesondere fehlt eine präzise chronologische Differenzierung der Umweltveränderungen im Zentraloman, vor allem in Bezug auf die Verfügbarkeit von Wasser und die Vegetationsdynamik. Damit ließen sich Zusammenhänge zwischen der Lebensweise der Menschen, der Subsistenz sowie fehlgeschlagenen oder erfolgreichen Nachhaltigkeitsstrategien auf der einen und der fragilen Umwelt auf der anderen Seite herstellen. Das Verbundprojekt bringt einen erfahrenen Wissenschaftler des Kleinen Faches Vorderasiatische Archäologie mit Nachwuchswissenschaftler*innen Mittlerer und Großer Fächer (Biologie und Geologie) aus vier deutschen Hochschulen zusammen. Im Verlauf des Projektes sollen mittels verschiedener naturwissenschaftlicher und archäologischer Methoden umfassende Daten zu den Umweltbedingungen im Zentraloman im 3. und 2. Jahrtausend v. Chr. erhoben und ausgewertet sowie mit bekannten historischen Ereignissen dieser bedeutenden Epoche verknüpft werden. Zum Multiproxy-Ansatz des Projektes gehören die Analyse von Phytolithen, Pollenkörnern, Samen und Holzkohle zur Bestimmung der Pflanzenwelt, die Untersuchung von fossilen Schneckengehäusen, um Rückschlüsse auf saisonale Niederschlagsveränderungen und Temperaturen zu ziehen, sowie geomorphologische Analysen, die die Entwicklung von Umweltressourcen, vor allem Wasser, und die Anpassung der Gesellschaft darauf erarbeitet. Auch der Eingriff des Menschen in das Ökosystem und damit die Interaktion zwischen ihm und seiner Umwelt spielt eine wichtige Rolle für das Vorhaben.
Das Projekt "Forcing of carbonate mounds and deep water coral reefs along the NW European continental margin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Paläo-Ozeanographie durchgeführt. Recent discoveries of carbonate mounds covered with cold water corals and related benthic communities along the NE Atlantic Ocean continental margin (Porcupine Bight and north of Porcupine Bank, southeast and southwest Rockall Trough Margin, Norwegian Margin) and of actively venting mud volcanic areas along the continental margin surrounding the Gulf of Cadiz associated with authigenic carbonate crust formation and deep-water reef-like coral build-ups and carbonate chimneys margin, Galicia Bank as well as new discoveries of fossil and recent reef structures in the Mediterranean, raises the question of their origin and development. A major objective of the proposed studies therefore is to establish the forcing conditions of carbonate mound formation and to test the hypothesis of a possible linkage between cold seeps and the development of carbonate mounds, cold water benthic communities and authigenic carbonate formation. This proposal is further directed towards a definition of the geological, geochemical and oceanographical conditions and processes forcing the development of carbonate mounds and establishing the benthic ecology and environmental conditions of carbonate mound and cold water coral reef formation in contrasting areas of the NE Atlantic Ocean and Mediterranean Sea. A third objective is to establish the factors governing lithification and stabilisation of carbonate mounds, and to use these as modern analogues of fossil carbonate build ups. Comparison between recent and past mound forcing conditions will allow development of a model of mound genesis in relation to tectonic, sedimentological, oceanographical and biological extant conditions.
Das Projekt "Teilvorhaben: Stoffspezifische Trocknung von Kieselsäure in überhitztem Dampf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Operations GmbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens 'LowCarbDry' ist die Entwicklung eines strombasierten, energieeffizienten und intelligenten Dampftrocknungsverfahrens, der zur Dekarbonisierung in der Industrie beiträgt. Die Hauptidee der Entwicklung besteht darin, die Technologie der Heißdampftrocknung (Superheated Steam SHS in engl.) mit der mechanischen Brüdenverdichtung (Spezialform der Wärmepumpe mit Wasser als Kältemittel) zu kombinieren, um den Energieverbrauch der Trocknung deutlich zu reduzieren (Faktor 2 bis 4 in Abhängigkeit von der angestrebten Prozesstemperatur) und gleichzeitig eine Kopplung zwischen dem Wärme- und Stromsektor zu erreichen (Shift von fossilen zu regenerativen Energien). Ein Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Weiterentwicklung und Optimierung der SHS-Technologie für die Sprühtrocknung von Kieselsäure. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung eines innovativen Verdichtungssystems, das durch die Konstruktion neuartiger Turbokompressoren und einer mehrstufigen Konfiguration einen Hochtemperaturlift (50-60K) ermöglicht. Um eine optimierte Integration beider Systeme zu ermöglichen, stellt ein weiterer Schwerpunkt des Projekts die Entwicklung modellprädiktiven Regelungsstrategien zur Optimierung der Energieeffizienz und Erhöhung des grünen Anteils der Energieinput durch die Nutzung von Echtzeit-Stromprognose. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird eine Demonstrationsanlage (ca. 40 kg/h Verdampfungsleistung) für die Sprühtrocknung von Kieselsäure entwickelt, gebaut und demonstriert. Schließlich wird ein Konzept für das Scale-up der Technologie entwickelt, um einen schnellen und effizienten Einsatz in der Produktion zu ermöglichen und einer erfolgreichen Verwertung der Ergebnisse zu erzielen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Bewertung der Grundwasserressourcen in Hinsicht auf Verweilzeitenverteilung, Qualität und Quantität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Catchment Hydrology durchgeführt. In diesem Teilprojekt werden insbesondere die Grundwasser-Aspekte der Gesamt-Wasserressourcen bearbeitet: Die für das Gesamtprojekt wichtigen grundlegenden Fragen werden hier spezifiziert. (1) Wie wirkt sich der Klimawandel auf die räumlichen und zeitlichen Muster der Grundwasserneubildung aus? (2) Wie ändern sich die Grundwasser-Verweilzeiten in der Zukunft? Wird Grundwasser erneuert? Wie lange dauert das? Die Antwort auf diese Fragen sind in den ariden westlichen Landesteilen wichtig, da vor allem hier eventuell fossiles Grundwasser gefördert wird und keine oder kaum eine Erneuerung stattfindet. Dies kann durch eine wiederholte Bestimmung der Grundwasseralters-Verteilung mittels Isotopenbestimmung natürlich vorkommender radioaktiver Isotope wie z.B. Radiocarbon sowie durch weitere Spurenelement-Analysen nachgewiesen werden. Ziel ist es in diesem Teilprojekt Verfahren und grundlegende Informationen für eine nachhaltige Nutzung der verfügbaren Grundwasser-Vorkommen zu erarbeiten und im besten Fall Handlungsvorschläge für ein Grundwasser Ressourcen Management zu generieren.
Das Projekt "Teilprojekt: Malakologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Die arabische Halbinsel ist archäologisch erst wenig erforscht und zählt zu den trockensten Regionen der Welt. Dennoch gab es im östlichen Teil, der heute hauptsächlich vom Sultanat Oman eingenommen wird, bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. eine kulturelle und wirtschaftliche Blütezeit. Wie es den Menschen damals gelungen ist, sich an die marginale Umwelt anzupassen, ist aber bislang nicht bekannt. Insbesondere fehlt eine präzise chronologische Differenzierung der Umweltveränderungen im Zentraloman, vor allem in Bezug auf die Verfügbarkeit von Wasser und die Vegetationsdynamik. Damit ließen sich Zusammenhänge zwischen der Lebensweise der Menschen, der Subsistenz sowie fehlgeschlagenen oder erfolgreichen Nachhaltigkeitsstrategien auf der einen und der fragilen Umwelt auf der anderen Seite herstellen. Das Verbundprojekt bringt einen erfahrenen Wissenschaftler des Kleinen Faches Vorderasiatische Archäologie mit Nachwuchswissenschaftler*innen Mittlerer und Großer Fächer (Biologie und Geologie) aus vier deutschen Hochschulen zusammen. Im Verlauf des Projektes sollen mittels verschiedener naturwissenschaftlicher und archäologischer Methoden umfassende Daten zu den Umweltbedingungen im Zentraloman im 3. und 2. Jahrtausend v. Chr. erhoben und ausgewertet sowie mit bekannten historischen Ereignissen dieser bedeutenden Epoche verknüpft werden. Zum Multiproxy-Ansatz des Projektes gehören die Analyse von Phytolithen, Pollenkörnern, Samen und Holzkohle zur Bestimmung der Pflanzenwelt, die Untersuchung von fossilen Schneckengehäusen, um Rückschlüsse auf saisonale Niederschlagsveränderungen und Temperaturen zu ziehen, sowie geomorphologische Analysen, die die Entwicklung von Umweltressourcen, vor allem Wasser, und die Anpassung der Gesellschaft darauf erarbeitet. Auch der Eingriff des Menschen in das Ökosystem und damit die Interaktion zwischen ihm und seiner Umwelt spielt eine wichtige Rolle für das Vorhaben.
Das Projekt "Teilprojekt: Palynologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften durchgeführt. Die arabische Halbinsel ist archäologisch erst wenig erforscht und zählt zu den trockensten Regionen der Welt. Dennoch gab es im östlichen Teil, der heute hauptsächlich vom Sultanat Oman eingenommen wird, bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. eine kulturelle und wirtschaftliche Blütezeit. Wie es den Menschen damals gelungen ist, sich an die marginale Umwelt anzupassen, ist aber bislang nicht bekannt. Insbesondere fehlt eine präzise chronologische Differenzierung der Umweltveränderungen im Zentraloman, vor allem in Bezug auf die Verfügbarkeit von Wasser und die Vegetationsdynamik. Damit ließen sich Zusammenhänge zwischen der Lebensweise der Menschen, der Subsistenz sowie fehlgeschlagenen oder erfolgreichen Nachhaltigkeitsstrategien auf der einen und der fragilen Umwelt auf der anderen Seite herstellen. Das Verbundprojekt bringt einen erfahrenen Wissenschaftler des Kleinen Faches Vorderasiatische Archäologie mit Nachwuchswissenschaftler*innen Mittlerer und Großer Fächer (Biologie und Geologie) aus vier deutschen Hochschulen zusammen. Im Verlauf des Projektes sollen mittels verschiedener naturwissenschaftlicher und archäologischer Methoden umfassende Daten zu den Umweltbedingungen im Zentraloman im 3. und 2. Jahrtausend v. Chr. erhoben und ausgewertet sowie mit bekannten historischen Ereignissen dieser bedeutenden Epoche verknüpft werden. Zum Multiproxy-Ansatz des Projektes gehören die Analyse von Phytolithen, Pollenkörnern, Samen und Holzkohle zur Bestimmung der Pflanzenwelt, die Untersuchung von fossilen Schneckengehäusen, um Rückschlüsse auf saisonale Niederschlagsveränderungen und Temperaturen zu ziehen, sowie geomorphologische Analysen, die die Entwicklung von Umweltressourcen, vor allem Wasser, und die Anpassung der Gesellschaft darauf erarbeitet. Auch der Eingriff des Menschen in das Ökosystem und damit die Interaktion zwischen ihm und seiner Umwelt spielt eine wichtige Rolle für das Vorhaben.
Das Projekt "Teilprojekt: Archäobotanik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Archäologische Wissenschaften, Abteilung III Vor- und Frühgeschichte durchgeführt. Die arabische Halbinsel ist archäologisch erst wenig erforscht und zählt zu den trockensten Regionen der Welt. Dennoch gab es im östlichen Teil, der heute hauptsächlich vom Sultanat Oman eingenommen wird, bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. eine kulturelle und wirtschaftliche Blütezeit. Wie es den Menschen damals gelungen ist, sich an die marginale Umwelt anzupassen, ist aber bislang nicht bekannt. Insbesondere fehlt eine präzise chronologische Differenzierung der Umweltveränderungen im Zentraloman, vor allem in Bezug auf die Verfügbarkeit von Wasser und die Vegetationsdynamik. Damit ließen sich Zusammenhänge zwischen der Lebensweise der Menschen, der Subsistenz sowie fehlgeschlagenen oder erfolgreichen Nachhaltigkeitsstrategien auf der einen und der fragilen Umwelt auf der anderen Seite herstellen. Das Verbundprojekt bringt einen erfahrenen Wissenschaftler des Kleinen Faches Vorderasiatische Archäologie mit Nachwuchswissenschaftler*innen Mittlerer und Großer Fächer (Biologie und Geologie) aus vier deutschen Hochschulen zusammen. Im Verlauf des Projektes sollen mittels verschiedener naturwissenschaftlicher und archäologischer Methoden umfassende Daten zu den Umweltbedingungen im Zentraloman im 3. und 2. Jahrtausend v. Chr. erhoben und ausgewertet sowie mit bekannten historischen Ereignissen dieser bedeutenden Epoche verknüpft werden. Zum Multiproxy-Ansatz des Projektes gehören die Analyse von Phytolithen, Pollenkörnern, Samen und Holzkohle zur Bestimmung der Pflanzenwelt, die Untersuchung von fossilen Schneckengehäusen, um Rückschlüsse auf saisonale Niederschlagsveränderungen und Temperaturen zu ziehen, sowie geomorphologische Analysen, die die Entwicklung von Umweltressourcen, vor allem Wasser, und die Anpassung der Gesellschaft darauf erarbeitet. Auch der Eingriff des Menschen in das Ökosystem und damit die Interaktion zwischen ihm und seiner Umwelt spielt eine wichtige Rolle für das Vorhaben.
Das Projekt "Teilprojekt: Archäologie und Geomorphologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Fachbereich Altertums- und Kunstwissenschaften, Institut für die Kulturen des Alten Orients (IANES) durchgeführt. Die arabische Halbinsel ist archäologisch erst wenig erforscht und zählt zu den trockensten Regionen der Welt. Dennoch gab es im östlichen Teil, der heute hauptsächlich vom Sultanat Oman eingenommen wird, bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. eine kulturelle und wirtschaftliche Blütezeit. Wie es den Menschen damals gelungen ist, sich an die marginale Umwelt anzupassen, ist aber bislang nicht bekannt. Insbesondere fehlt eine präzise chronologische Differenzierung der Umweltveränderungen im Zentraloman, vor allem in Bezug auf die Verfügbarkeit von Wasser und die Vegetationsdynamik. Damit ließen sich Zusammenhänge zwischen der Lebensweise der Menschen, der Subsistenz sowie fehlgeschlagenen oder erfolgreichen Nachhaltigkeitsstrategien auf der einen und der fragilen Umwelt auf der anderen Seite herstellen. Das Verbundprojekt bringt einen erfahrenen Wissenschaftler des Kleinen Faches Vorderasiatische Archäologie mit Nachwuchswissenschaftler*innen Mittlerer und Großer Fächer (Biologie und Geologie) aus vier deutschen Hochschulen zusammen. Im Verlauf des Projektes sollen mittels verschiedener naturwissenschaftlicher und archäologischer Methoden umfassende Daten zu den Umweltbedingungen im Zentraloman im 3. und 2. Jahrtausend v. Chr. erhoben und ausgewertet sowie mit bekannten historischen Ereignissen dieser bedeutenden Epoche verknüpft werden. Zum Multiproxy-Ansatz des Projektes gehören die Analyse von Phytolithen, Pollenkörnern, Samen und Holzkohle zur Bestimmung der Pflanzenwelt, die Untersuchung von fossilen Schneckengehäusen, um Rückschlüsse auf saisonale Niederschlagsveränderungen und Temperaturen zu ziehen, sowie geomorphologische Analysen, die die Entwicklung von Umweltressourcen, vor allem Wasser, und die Anpassung der Gesellschaft darauf erarbeitet. Auch der Eingriff des Menschen in das Ökosystem und damit die Interaktion zwischen ihm und seiner Umwelt spielt eine wichtige Rolle für das Vorhaben.