Das Projekt "Teil II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Schutz der Umwelt und wachsende Altpapierberge fordern zwingend innovative Verfahren in der Altpapierverarbeitung. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozessfuehrung in den Stufen der Altpapier-Stoffaufbereitung. Das Vorhaben befasst sich mit der Analyse der verfahrenstechnischen Zusammenhaenge und der Entwicklung von prozessbeschreibenden Modellen. Aufbauend auf den guten Ergebnissen beim Einsatz innovativer Steuer- und Regelkonzepte in der Zellstoffindustrie werden die allgemeinen Modelle als lernfaehige Systeme mittels Fuzzy-Logik und neuronalen Netzen realisiert, durch gezieltes Training getestet und auf die Anlage abgestimmt. Diese Technik ermoeglicht ein tieferes Durchdringen des Prozesses und die Aufstellung von speziellen Optimierungskonzepten. Die zu entwickelnden Modelle und ihre Integration in moderne Prozessleitsysteme sind auch auf umweltrelevante Prozessoptimierungen in der Papierindustrie und artverwandten Industrien anwendbar.
Das Projekt "Teil III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kübler und Niethammer Papierfabrik Kriebstein durchgeführt. Schutz der Umwelt und wachsende Altpapierberge fordern innovative Verfahren in der Altpapierverarbeitung. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozessfuehrung in den Stufen der Altpapierstoffaufbereitung. Das Vorhaben befasst sich mit der Analyse der verfahrenstechnischen Zusammenhaenge und der Entwicklung von prozessbeschreibenden Modellen. Aufbauend auf den Ergebnissen beim Einsatz innovativer Steuer- und Regelkonzepte in der Zellstoffindustrie werden die allgemeinen Modelle als lernfaehige Systeme mittels Fuzzy-Logik und neuronalen Netzen realisiert. Durch gezieltes Training getestet und auf die Anlage abgestimmt. Diese Technik ermoeglicht ein tieferes Durchdringen des Prozesses und die Aufstellung von speziellen Optimierungskonzepten. Die zu entwickelnden Modelle und ihre Integration in moderne Prozessleitsysteme sind auch auf umweltrelevante Prozessoptimierungen in der Papierindustrie und artverwandten Industrien anwendbar.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten, Lehrgebiet Systemanalyse und Informationsverarbeitung durchgeführt. Aufbauend auf der gesetzlichen Ausgangslage und der Analyse des Standes der Entwicklung bei der Sickerwasserprognose werden die Defizite herausgearbeitet. Ziel des beantragten Projektes ist eine praxisreife Entwicklung eines einfachen Verfahrens, dass im Zuge der Durchfuehrung der gesetzlichen Regelungen zur Sickerwasserprognose eingesetzt werden kann. Dies soll ein hierarchisch aufgebautes Beratungssystem sein, welches sowohl numerisch-, wissens- als auch Fuzzy-Logic-basierte Element integrativ in sich vereint. Dieses Beratungssystem soll auf vorhandene Informationen und Materialien aufbauen. Auf Grund des konsequenten Modulcharakters ist es entsprechend der praktischen Beduerfnisse erweiter- und auch anpassbar. Betrachtet werden sollen Stroemungs-, Stofftransport- aber auch -umsetzungsprozesse. Die Ausgrenzung der tatsaechlich notwendigen Stoffgruppen und die Festlegung der innerhalb der Stoffgruppen zu betrachtenden Einzelstoffe und Summenparameter sowie deren Wechselwirkungen untereinander in Abhaengigkeit vom hydrogeochemischen Milieu wird untersucht.
Das Projekt "Einsatz von neuronalen Netzen und Methoden der Fuzzy-Logic in der Hydrologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Neuronale Netze können verwendet werden, wenn komplexe Ursache-Wirkung -Zusammenhänge im Detail unbekannt sind. Methoden der Fuzzy-Logik sind zweckmäßig wenn solche Prozesse sich nicht eindeutig quantifizieren lassen, wohl aber qualitative Beschreibungen (z.B. auf Grund von Erfahrungen) angeben lassen. Beide Methoden haben in den letzten Jahren weite Verbreitung in verschiedensten Anwendungsgebieten gefunden. Im laufenden Projekt werden ihre Einsatzmöglichkeiten bei hydrologischen Fragestellungen (Niederschlag-Abfluss-Prozesse) untersucht.
Das Projekt "Teilprojekt A 2.1: Entwicklung von Transferfunktionen für Landschaftshaushaltsmodelle auf Basis der forstlichen Standortskartierung und Forsteinrichtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Professur für Landschafts-, Wasser- und Stoffhaushalt durchgeführt. Mit einem Anteil von über 40 Prozent stellt Wald - noch vor der Landwirtschaftsfläche - die dominierende Landnutzung im Untersuchungsgebiet des SFB 299 dar. Die Ausprägung und das räumliche Verteilungsmuster von hydrologisch relevanten Boden- und Vegetationseigenschaften sind im Bereich der forstlich genutzten Landschaftsareale bislang jedoch nur lückenhaft bzw. stark generalisiert erfaßt worden. Für die Modellierung von Wasser- und Stoffhaushalt (TP A2), Biodiversität (TP A3) sowie die betriebswirtschaftliche Modellierung (TP A1, TP A1.1) sind jedoch möglichst detaillierte Kenntnisse über Ausprägung und Verbreitung derartiger Kenngrößen von grundlegender Bedeutung. Im Teilprojekt A2.1 soll daher eine Methodik entwickelt und für das Untersuchungsgebiet (Dill-Einzugsgebiet, rd. 700 km2) angewendet werden, mit deren Hilfe - hydrologisch relevante Bodeneigenschaften sowie - hydrologisch relevante Vegetationsmerkmale - für Waldstandorte ermittelt und regionalisiert werden können. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den bodenphysikalischen und -chemischen Kenngrößen. Ableitung und Regionalisierung von Bodeneigenschaften: Flächendeckende Informationen über Kenngrößen von Waldböden, die u.a. als Eingabedaten für mesoskalige Landschaftswasser- und -stoffhaushaltsmodelle herangezogen werden können, stehen in Hessen (ähnlich wie in anderen Ländern auch) aus zwei Informationsquellen zur Verfügung: - Standortstypenkarte (1 : 25.000 bzw. 1 : 5.000) der Standortskartierung, die im Rahmen der Forsteinrichtung (Hessische Landesanstalt für Forsteinrichtung, Waldforschung und Waldökologie, HLFWW) im 10-järigen Turnus aktualisiert wird; - Bodenkarte 1 : 50.000 des Hessischen Landesamtes für Bodenforschung (HLfB). Die Erfahrungen der ersten Projektphase zeigen allerdings, daß einerseits in der Bodenkarte die räumliche Auflösung, andererseits in der Forstlichen Standortskartierung die sachliche Differenzierung der Bodenansprache den Anforderungen einer mesoskaligen Modellierung nicht genügt. Hauptaufgabe im TP A2.1 ist es daher, a) Transferfunktionen zur Ableitung von hydrologisch relevanten Bodeneigenschaften (u.a. Bodenart, Porengrößenverteilung, kf, C-, N-Gehalt) für Waldböden zu ermitteln, und b) diese Bodeneigenschaften zu regionalisieren, d.h. die Ausprägung und das Verbreitungsmuster der Bodenkenngrößen im Untersuchungsgebiet mit Hilfe dieser Transferfunktionen für die Raumeinheiten der Standorttypenkarte 1 : 5.000 ab-zuleiten und in Form digitaler Karten bereitzustellen. Die Transferfunktionen sollen auf der Basis bereits vorliegender Meßdaten aus der Bodenzustandserhebung sowie weiterer Profilanalysen entwickelt werden. Die Transferfunktionen sollen durch Transektbeprobungen in Waldbeständen des Untersuchungsgebietes verbessert und validiert werden. In der Forstlichen Standortskartierung werden (nominal skalierte) Standortstypen ausgewiesen, die sich aus verschiedenen Elementen zusammensetzen. (Text gekürzt)
Das Projekt "Computergestuetzte molekulare Bewertung der Toxizitaet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Fachgebiet Mathematische Methoden, Abteilung Soest durchgeführt. General Information: We are more and more aware of the need to understand and predict the consequences of the chemicals on the health of human beings and the wild life. Using conventional methods, the assessing of toxic and ecotoxic risks should need funds, time and resources that are not available to solve in detail all the problems related with the increasing number of chemicals. On the other side many data and experiments are available, on thousands of chemicals. Further important information can be obtained from molecular descriptors. Molecular parameters and descriptors have been often used to describe, understand, model and predict the behaviour of chemicals in certain phenomena The explosion of information requires a radical change in the way to deal with the data of information. Artificial intelligence (AI) has been used in a few cases for toxicity prediction and expert systems (ES) in this field have been produced. Today, techniques such as inductive learning algorithms, fuzzy logic, artificial neural networks (ANN) and evolutionary algorithms (EA) can be used to model processes and phenomena with a non-linear behaviour. No studies have been done to compare all the techniques so far introduced using the same set of compounds. This research will focus on the relationship between chemicals and their toxic and ecotoxic effects investigated through updated computerized approaches. The major objective of the COMET is to extract as much as possible information from the already available knowledge, from toxicity and ecotoxicity databases and suitable molecular descriptors, using advanced computer approaches such as fuzzy logic, ANN, EA, inductive leaming logarithms and AI. This implies two separate objectives. A) Previous studies to predict toxicity used or another toxic activity (correlation studies in most of the cases) or molecular descriptors generally QSAR studies). COMET will use both source of knowledge, combining them. In other words, known toxic activities and molecular descriptors will be used to predict an unknown toxicity. B) Another important objective of COMET is to compare the different computer approaches, to have a better, more systematic knowledge on the performances, capabilities, advantages and disadvantages of the different systems. Since no comparative studies of the results obtained with the same large set of compounds using so many and different approaches have been presented, we think that COMET will significantly contribute to improve the knowledge on some of the specific objectives of the Programme in Areas 2.2.1.1 and 2.2.1.2. Particular attention will be paid to problems of chemical industries interested in toxic and ecotoxic assessment of their products such as pesticides, both in the development of the systems and in their validation... Prime Contractor: Instituto di Richerche Farmacologische Mario Negri, Laboratorio di Farmacologia e Tossicologia Ambientali; Lombardia/Italy.
Das Projekt "Teilvorhaben 4/2: Bildung und Schadstoffbelastung der Abluft und Gase bei der biologisch-mechanischen Behandlung von Siedlungsabfaellen und deren anschl. Deponierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserversorgung und Grundwasserschutz, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Fachgebiet Industrielle Stoffkreisläufe, Umwelt- und Raumplanung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, Massstaebe fuer die uneingeschraenkte Zulassung der umweltvertraeglichen Ablagerung von mechanisch-biologisch vorbehandelten Abfaellen hinsichtlich der Bildung und Schadstoffbelastung der Deponiegase zu benennen. Weiterhin ist es Ziel, moegliche Risiken durch Deponiegasemissionen aufzuzeigen und die Umweltgefaehrdungen von Vorbehandlung und Deponierung auf dem Gaspfad in ihrer Gesamtheit zu erfassen. Somit sollen im Rueckschluss Optimierungsziele und Beurteilungsmassstaebe fuer mechanisch-biologische und andere Vorbehandlungsverfahren gewonnen werden. Zum einen soll deshalb die Bildung und Schadstoffbelastung der Gase und Abluft ueber den gesamten Entsorgungsweg (Abfallinienanalyse) verfolgt werden, da die biologischen Abbauvorgaenge und Umwelteinwirkungen nur im Zusammenhang gesehen werden koennen. Zum anderen ist ein allgemeingueltiges Prognosemodell zu entwickeln, das Prognosen bei (auch zukuenftig) variierenden Vorbehandlungstechniken und Abfallzusammensetzungen erlaubt und das es ermoeglicht, den Einfluss massgeblicher Parameter und Randbedingungen der Gasbildung unter Deponiebedingungen zu simulieren. Prognosen mit herkoemmlichen Instrumentarien (naturwissenschaftliche und statistische Modelle) fuehren nur zu unzureichenden Ergebnissen. Verbesserungen ergeben sich durch den Einsatz neuer Methoden zur Informationsverarbeitung und Simulationsrechnung (Fuzzy Logik, neuronale Netzwerke, Kombinationen). Um die oben genannten primaeren Ziele zu verwirklichen, muessen eine Reihe von Arbeitszielen im Rahmen des Vorhabens erreicht werden: 1. Untersuchungen der Abbauwege und Parameterabhaengigkeiten waehrend der mechanisch-biologischen Vorbehandlung und der anschliessenden Deponierung: - Herstellung oder Beschaffung von konventionell mechanisch-biologisch vorbehandeltem Abfall und Bilanzierung einer Anlage - Prozesskinetische Untersuchungen der mechanisch-biologischen Vorbehandlung in Laborversuchen - Untersuchung des Ablagerungsverhaltens vorbehandelter Reststoffe - Ermittlung des Gefaehrdungspotentials mittelschwer und schwer abbaubarer organischer Substanzen unter Deponiebedingungen - Ermittlung des Gefaehrdungspotentials durch Austrag fluechtiger Schadstoffe im Deponiegas und in der Abluft der mechanisch-biologischen Behandlung. 2. Entwicklung eines Prognosemodells. 3. Kalibrierung bzw. Trainieren des Prognosemodells durch Anwendung und Rueckrechnung an Deponien, Grosslysimetern und Deponiefeldern. 4. Auswertung des Prognosemodells durch Simulationsrechnungen und Benennung von Massstaeben fuer die Ablagerung sowie von Optimierungszielen fuer mechanisch-biologische Vorbehandlungsverfahren.
Das Projekt "Europaeisches intgriertes Tageslicht-Konstruktionsinstrument" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Institutsteil Holzkirchen durchgeführt. Objective: The primary objective is to develop a day lighting design tool, which will assist in the early design of windows in buildings, and lead to better energy and environmental performance. Secondary objectives are i) to use descriptive and graphic inputs of a kind familiar to architects and to develop a diagnostic module, which by means of fuzzy logic rules provides feedback to the user on the success of the proposed design; ii) to integrate the visual, thermal and energetic functions of windows into one tool; iii) to produce a tool of value to both practice and education, which encourages learning by the user and thereby increases the level of knowledge of day lighting design; and iv) to develop a tool, which applies to all European climates, takes account of European standards and practices, and provides a database of case studies for comparison. Description of the work: The project is divided into five work packages, with participants working on areas relevant to their expertise. The work packages are: - Daylighting: extension of the existing LESO-DIAL software for European climates, incorporation of advanced day lighting systems and visual comfort criteria. - Artificial Lighting: implementation of simple algorithms to evaluate the artificial lighting strategy, control systems and integration with day lighting. - Heating/Cooling: embedding an integrated energy model and overheating predictor model. - Case Studies Database: extension of the existing database to include Europe-wide examples and production of simulated cases (using Adeline software) to allow architects a wide range of examples for comparison. - Final Tool: creation of an integrated day lighting design tool. Where possible the work will build upon previous work, to avoid wasteful repetition. For example, the integrated energy model will be based on the LT Method, an existing energy design tool. The overheating predictor will be based on the Free-floating Internal Temperature Model developed in the PASCOOL project. Other areas, such as the daylight value of sunny skies, will require more original research efforts. An important part of the methodology will be the exposure of the design tool to practitioners and students to get feedback on technical content and compatibility with the design process. The latter will be the key result in the research of value and significance beyond the DIAL-Europe tool itself. Expected results and exploitation plans: The DIAL-Europe design tool has the potential for far-reaching results, which include the completed tool itself, a commercial package downloadable from the DIAL website, and the research results generated within the project, which will be disseminated in journals and at conferences. Other results include increased savings in energy from better use of daylight in buildings and potential improvements in the health and well being of occupants... Prime Contractor: University of Cambridge, The Martin Centre for Architectural and Urban St
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung moderner Steuerungstechnik angewandt in Solargebaeuden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. General Information: OBJECTIVES. Passive and active solar energy represents a high potential energy source for a wide variety of European climates. However, the random nature and the intrinsic delay in solar availability make the control operation an essential feature in order to optimize the usability of solar gains in buildings while preventing the overheating risk. The objective of this project is to develop and test some new control techniques applied to solar buildings. These techniques are arising from the growing field of computer control systems and seem to be full of promises: - Predictive and adaptive control, - Expert systems, - Fuzzy logic - Neural networks. But there is still no idea whether these techniques supersede conventional ones and in which conditions they do it. Therefore, an objective testing of specifically selected techniques, based upon a thoroughly documented and detailed methodology should be performed in a European context (in order to take the climatic parameter into account). The tests will be performed using: - Numerical simulations, - Test boxes, - Real buildings (residential and commercial). The first part of the project addresses specific problems concerning control strategies which can lead to innovations. The efforts of the second part of the programme will result in a prototype controller, able to minimize the heating energy requirements of solar buildings while providing high comfort levels. An underlying goal of the project is the identification of specific domains of application for each technique, among the various tasks involved in control operations and among different building types and climates. The comparative analysis should not appear as a kind of 'competition' but rather as a way to point out the complementary aspects of the various techniques.
Das Projekt "Globaler Wandel: GIS-gestuetzte Erfassung und Modellierung der Syndromdynamik (QUESTIONS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Spaetestens seit der Konferenz von Rio de Janeiro wird Nachhaltige Entwicklung als Leitbild fuer die Weltpolitik des 21.Jahrhunderts mehr oder weniger akzeptiert. Dennoch steht eine Operationalisierung dieses Konzeptes noch aus, Konsens ist jedoch, dass die Gesamtheit der gegenwaertig ablaufenden globalen Umweltveraenderungen - im allgemeinen als Globaler Wandel bezeichnet - die Zukunftsfaehigkeit der Menschheit gefaehrdet. Vor diesem Hintergrund stellen wir ein - vom Wissenschaftlichen Beirat der Bundesregierung 'Globale Umweltveraenderung' vorgeschlagenes - neuartiges Konzept zur Analyse des Globalen Wandels vor, das von Beginn an die Wechselbeziehungen zwischen den beteiligten Phaenomenen in ausreichender Weise beruecksichtigt. Ausgehend von einer auf Trends basierenden qualitativen Systemanalyse, wird die zentrale Ausgangsthese formuliert: Es existieren funktionale Muster der Mensch-Umwelt-Interaktion, die in ihrer Gesamtheit den Globalen Wandel mit seinen wesentlichen Kernproblemen beschreiben. Diese Syndrome sind von Beginn an als komplexe Phaenomene ueber die einzelnen Sphaeren (Atmosphaere, Boden, Gesellschaft, Wirtschaft, etc.) des Erdsystems hinweg formuliert und als charakterist. Konstellationen von Trends oder Symptomen des Globalen Wandels definiert. Jedes Muster ist dann in zahlr. Regionen der Welt - u.U. schwach unterschiedlich ausgepraegt - anzutreffen und erhaelt aufgr. dieser Transregionalitaet seine globale Relevanz. Das Syndromkonzept bietet die folgenden Optionen, wobei unter (1) die Werkzeuge fuer die Ueberpruefung der These genannt werden: 1. Regional aufgeloeste Analyse der Anfaelligkeit gegenueber einem Syndrom (Disposition), der Gefahr eines Ausloesens der syndromspezifischen Entwicklungsdynamik durch eher kurzfristige Ereignisse (Exposition) und der Syndromintensitaet, d.h. der Staerke der zentralen Trends und deren Wechselbeziehungen. Diese geographisch explizite Analyse der fuer den Globalen Wandel relevanten Entwicklungsprozesse erlaubt die Identifikation hochgefaehrdeter Regionen und auf der Basis der jeweiligen syndromspezifischen, systemaren Zusammenhaenge die Formulierung geeigneter Gegenmassnahmen (sowohl praeventiver als auch kurativer Natur). 2. Eine auf einer einheitlichen Systemanalyse basierende Operationalisierung des Konzeptes 'Nachhaltige Entwicklung'. Das Syndromkonzept eignet sich bes. fuer den Zugang zur Formulierung eines akzeptablen Entwicklungskorridors, d.h. zur Identifikation von systembedingten Domaenen inakzeptabler Entwicklungen, die es in Zukunft zu vermeiden gilt. Uebrig bleibt ein Korridor akzeptabler Entwicklungen, innerhalb dessen ein Hoechstmass an Gestaltungsfreiheit uebrig bleibt ohne die Nachhaltigkeit zu gefaehrden. Allein aus Ueberlegungen der sich aus den Trendwechselwirkungen ergebenden dynamischen Moeglichkeiten lassen sich einige grundsaetzliche Leitlinien fuer die Formulierung der Inakzeptanzdomaenen gewinnen.
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| Bund | 40 |
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