Das Projekt "Fischwanderung ohne Grenzen Zur Durchgängigkeit an Wasserstraßen: Fischen die Reise erleichtern - Fische auf Wanderschaft: Wasserstraßen verbinden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Die frei fließenden und staugeregelten Flüsse unter den Bundeswasserstraßen sind für die Fische wichtige Verbindungsgewässer zwischen den Habitaten im Meer und an den Flussoberläufen. Fische, die große Distanzen zurücklegen, orientieren sich an der Hauptströmung und werden deshalb an Staustufen entweder zum Kraftwerk oder zum Wehr geleitet. Dort gibt es keine Möglichkeit mehr, aufwärts zu wandern, wenn nicht in der Nähe der Wehr- oder Kraftwerksabströmung eine funktionierende Fischaufstiegsanlage vorhanden ist. Da Schiffsschleusen keine kontinuierliche Leitströmung erzeugen, werden sie von den Fischarten, die der Hauptströmung folgend lange Distanzen zurücklegen, nicht gefunden. Arten, die auf ihrer Wanderung nicht der Hauptströmung folgen, können auf- oder abwandern, wenn sie eine offene Schleusenkammer vorfinden. Flussabwärts: Fische vor Kraftwerken schützen und vorbeileiten: An Staustufen ohne Wasserkraftanlagen ist die abwärts gerichtete Wanderung über ein Wehr hinweg in der Regel unproblematisch. Voraussetzung: Das Wehr ist in Betrieb, die Fallhöhe beträgt nicht mehr als 13 Meter und im Tosbecken ist eine Wassertiefe von mindestens 0,90 Metern vorhanden. Dagegen können bei Abwanderung durch eine Kraftwerksturbine leichte bis tödliche Verletzungen auftreten. Diese turbinenbedingte Mortalität ist von der Fischart und der Körperlänge der Tiere sowie von Turbinentyp und -größe, der Fallhöhe und den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig. Um hier einen gefahrlosen Fischabstieg zu gewährleisten, sind die Betreiber von Wasserkraftanlagen nach Wasserhaushaltsgesetz verpflichtet, die Wasserkraftanlagen mit geeigneten Maßnahmen zum Schutz der Fischpopulation (z. B. mit Feinrechen und einem Bypass am Kraftwerk vorbei ins Unterwasser) aus- bzw. nachzurüsten. Flussaufwärts: Hier helfen nur Fischaufstiege: Verschiedene Untersuchungen der Durchgängigkeit an Rhein, Mosel, Main, Neckar, Weser, Elbe und Donau haben gezeigt, dass zwar ein großer Teil der Staustufen mit Fischaufstiegsanlagen ausgestattet ist, diese für die aufstiegswilligen Fische jedoch schwer zu finden oder zu passieren sind. Im Mai 2009 stimmten die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gemeinsam mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS heute: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, BMVI) folgendes Rahmenkonzept für die erforderlichen Arbeiten ab: - Aufstellung fachlicher Grundlagen, insbesondere zu fischökologischen Dringlichkeiten - Fachliche Beratung der WSV sowie Schulungen - Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die Erstellung eines technischen Regelwerks, und - Standardisierung der Anforderungen und Ausführung von Fischaufstiegs-, Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen. (Text gekürzt)
Das Projekt "Aerosole aus dem asiatischen Monsun in der oberen Troposphäre: Quellen, Alterung, Auswirkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung durchgeführt. Die Asian Tropopause Aerosol Layer (ATAL), eine Schicht mit erhöhtem Aerosolgehalt, tritt jedes Jahr von Juni bis September in 14-18 km Höhe in einem Gebiet auf, das sich vom Mittelmeer bis zum westlichen Pazifik erstreckt. Hinsichtlich der Zusammensetzung der Partikel, sowie ihrer Bedeutung für die Strahlungsbilanz in dieser klimasensitiven Höhenregion bestehen große Unsicherheiten. Die bisher einzigen Flugzeugmessungen aus dem Zentrum der ATAL wurden 2017 im Rahmen der StratoClim Kampagne von Kathmandu aus gewonnen. Dabei entdeckten wir mit Hilfe des Infrarotspektrometers GLORIA auf dem Forschungsflugzeug Geophysica, dass feste Ammoniumnitrat (AN) â€Ì Partikel einen beträchtlichen Teil der Aerosolmasse ausmachen. Diese zählen zu den effizientesten Eiskeimen in der Atmosphäre. Zudem zeigte die gleichzeitige Messung von Ammoniakgas (NH3) durch GLORIA, dass dieses Vorläufergas durch starke Konvektion in die obere Troposphäre verfrachtet wird. Im Rahmen der PHILEAS-Kampagne schlagen wir eine gemeinsamen Betrachtung von atmosphärischen Modellsimulationen und Messungen vor, um die Zusammensetzung, Ursprung, Auswirkungen und Verbleib der ATAL-Partikel zu untersuchen â€Ì insbesondere im Hinblick auf ihre Prozessierung sowie ihren Einfluss auf die obere Troposphäre und die untere Stratosphäre der nördlichen Hemisphäre. Messungen von monsunbeeinflussten Luftmassen über dem östlichen Mittelmeer sowie über dem nördlichen Pazifik werden es uns erlauben, Luft mit gealtertem Aerosol- und Spurengasgehalt zu analysieren und damit die StratoClim-Beobachtungen aus dem Inneren des Monsuns zu komplementieren. Um dabei die wahrscheinlich geringeren Konzentrationen an Aerosol und Spurengasen zu quantifizieren, schlagen wir vor, die GLORIA-Datenerfassung von NH3 und AN u.a. durch die Verwendung neuartiger spektroskopischer Daten zu verbessern. Ferner werden wir die Analyse der GLORIA-Spektren auf Sulfataerosole sowie deren Vorläufergas SO2 auszudehnen. Auf der Modellseite werden wir das globale Wetter- und Klimamodellsystem ICON-ART weiterentwickeln, um die ATAL unter Einbeziehung verschiedener Aerosoltypen (Nitrat, Ammonium, Sulfat, organische Partikel, Staub) zu simulieren â€Ì unter Berücksichtigung der hohen Eiskeimfähigkeit von festem AN. Modellläufe werden durchgeführt, um einerseits einen globalen Überblick über die Entwicklung der ATAL 2023 zu gewinnen und zudem detaillierte, auf die relevanten Kampagnenperioden zugeschnittene, wolkenauflösende Informationen über die Aerosol-Wolken-Strahlungs-Wechselwirkungen zu erhalten. Über die direkte Analyse der PHILEAS-Kampagne hinausgehend wird diese Arbeit die Grundlage für eine verbesserte Analyse von Aerosolparametern aus GLORIA-Beobachtungen früherer und zukünftiger HALO-Kampagnen sowie aus Satellitenbeobachtungen legen. Darüber hinaus wird sie ICON-ART, einem der zentralen Klimamodellsysteme in Deutschland die Simulation von Aerosolprozessen sowie Aerosol/Wolken-Wechselwirkungen im Zusammenhang mit der ATAL ermöglichen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung der Grundlagen der Elektrolysetechnologie für den Offshore-Betrieb; optimale Abstimmung der Teilsysteme zur Erhöhung der Effizienz des Gesamtsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Energy Global GmbH & Co. KG durchgeführt. In dem Verbundprojekt H2Wind (VB1) setzt sich Siemens Energy als Ziel, die wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen für die weltweit erste, direkte Offshore-Wasserstoffproduktion zu erarbeiten. Dabei stehen die Grundlagen für eine Elektrolysetechnologie für den Offshore-Betrieb, sowie die optimale Abstimmung der Teilsysteme zur Erhöhung der Effizienz des Gesamtsystems im Vordergrund der Arbeiten. Basierend auf den erarbeiteten Grundlagen soll bis zum Ende des Projektes eine erste Wasserstoff-Elektrolyse-Forschungstestanlage mit einer Leistung von bis zu 5 MW ausgelegt und gebaut werden, welche im Hinblick auf Anforderungen eines Offshore-Betriebes untersucht werden kann.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung der Zell- und Stackentwicklung; Entwicklung eines optimierten Forschungsstacks inklusive in-situ-Analytik; Betriebssimulation und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung im Gesamtsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES) - Standort Bremerhaven (Am Luneort) durchgeführt. Ziel des Verbundprojekt H2Wind ist die Erarbeitung der wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen für die weltweit erste direkte Offshore-Wasserstoffproduktion. Dabei stehen die Grundlagen für eine Elektrolysetechnologie für den Offshore-Betrieb, die Möglichkeiten zur Speicherung und Transport von Wasserstoff an Land sowie die optimale Abstimmung der Teilsysteme zur Erhöhung der Effizienz des Gesamtsystems im Vordergrund der Arbeiten. Das Teilvorhaben adressiert die Optimierung der Zell- und Stackentwicklung auf mikrostruktureller Ebene inklusive der Bewertung der Performance und von Alterungserscheinungen unter Offshore-Bedingungen, die Entwicklung eines optimierten Forschungsstacks zur Ableitung des Elektrolyseurverhaltens auf Industrie-Stack-Größe inklusive einer In-situ-Analytik, die begleitende simulative Analyse gekoppelt an die Experimente sowie die Betriebssimulation und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung im Gesamtsystem über eine verteile Co-Simulation.
Das Projekt "Teilvorhaben: Stromnetzplanung und deren Integration in eine gekoppelte Strom- und Gasnetz-Optimierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgebiet Energiemanagement und Betrieb elektrischer Netze durchgeführt. Ziel von ANaPlanPlus ist die Identifikation von Optimierungspotenzialen im Bereich der Energienetze unter Berücksichtigung neuer Freiheitsgrade aus der sparten- und sektorenübergreifenden Betrachtung. Kernelement ist eine Methodik zur integralen Infrastrukturplanung, um die Anpassung von Versorgungsnetzen für Strom, Erdgas sowie Biomethan und Wasserstoff an komplexe Zukunftsszenarien mit digitaler Unterstützung beherrschbar zu machen. Neben der projektbegleitenden Unterstützung von EWE und IEE bei Planungsgrundsätzen und Szenarien beginnen die Arbeiten der Uni Kassel insbesondere mit der Entwicklung einer Methodik zur Betrachtung und Erfassung von Flächen- und Stromtrassen auf der Grundlage öffentlich verfügbarer Kartendaten. Hieraus lassen sich dann Bebauung und Bodentyp ableiten. Im Folgenden liegt der Fokus auf der Erweiterung bestehender Methoden zur automatisierten Stromnetzplanung, um auch Aspekte wie eine Rückbauoptimierung und eine multi-kriterielle Bewertung zu ermöglichen (basierend auf einem Katalog von Ausbaumaßnamen, die kostenminimal die Versorgungssicherheit gewährleisten). Im Rahmen einer gekoppelten Optimierung werden im Zusammenhang mit den Gasnetz-Planungsmethoden des IEE auch sektorenübergreifende Anlagen und Speicher abgebildet, im Rahmen einer Co-Simulation zusammengeführt und ganzheitlich optimiert. Darauf aufbauend wird an Robustheitsbewertung, Visualisierung, Auswertung und Validierung gearbeitet, um die Planungstools abschließend mit dem Ziel einer realitätsnahen Modellierung plausibilisieren und korrigieren zu können. Zu diesem Zweck werden echte Netzdaten der EWE Netz aufbereitet und für entsprechende Studien genutzt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung der Dateninfrastruktur und Identifikation und Realisierung von technisch & wirtschaftlich vorteilhaften Nutzanwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SMA Solar Technology AG durchgeführt. Vor dem Hintergrund der gemeinsamen Zielsetzung des Konsortiums insgesamt, anhand einer grundlegenden Untersuchung und eines praxistauglichen Pilotsystems für exemplarische, ausgewählte Use-Cases den Nachweis der Machbarbarkeit und eine Demonstration des Nutzens eines 'Digitalen Zwillings' im Bereich der Batterie- und PV-Systemtechnik zu erbringen, wird sich SMA vor allem mit der bedarfsgerechten zukunftssicheren Optimierung der Dateninfrastruktur und der Identifikation und Realisierung von praxistauglichen, technisch und wirtschaftlich vorteilhaften Nutzanwendungen der neuen Möglichkeiten befassen. Gesamtziel der Arbeiten im Teilvorhaben von SMA ist es also, neben der Verbundkoordination und der ganzheitlichen Behandlung aller Aspekte, die mit dem Gesamtsystem eines 'Digitalen Zwillings' im Solarenergiebereich verbunden sind, die Grundlagen für die Identifikation ökonomisch und technisch attraktiver Use-Cases zu schaffen, die technologischen Herausforderungen für die praktische Umsetzung zu lösen und eine vorausschauende, zukunftssichere Infrastrukturentwicklung für Datengenerierung, Vernetzung und Datenhaltung im Bereich der Solarenergietechnik zu ermöglichen. Darüber hinaus sollen die entstandenen neuen technischen Lösungen und Dateninfrastrukturen in realen Pilotanwendungen gemeinsam mit den zukünftigen Anwendern im Praxiseinsatz erprobt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Datenmanagement und probabilistischer Modelldaten-Vergleich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum hereon GmbH durchgeführt. Im Teilprojekt PalMod II CC.2 - TP2 'Datenmanagement und Probabilistischer Modell-Daten-Vergleich' übernimmt das Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) zwei der Querschnittsaufgaben des Gesamtprojekts. Zum einen verwaltet das HZG die Paläodaten aus den Arbeitsgruppen (WGs). Hierzu entwickelt es Dienstleistungen und Arbeitsabläufe. Erfolgreicher Model-Daten Vergleich erfordert eine koordinierte Verwaltung der Paläodaten und der Paläoklima-Simulationen. Hierzu erstellen DKRZ und HZG den PalMod Daten-Management-Plan (DMP). Dieser beschreibt den Lebenszyklus der Forschungsdaten von Erzeugung über Publikation bis Archivierung. Dies schließt Datenformate, Metadaten, Eigentumsrechte und Lizenzen ein. Das Datenmanagement erfordert neue Entwicklungen für Standardisierung, Zugang und Langzeit-Archivierung. Der gemeinsame DMP für Simulationen und Paläodaten entwickelt sich kontinuierlich weiter ausgehend von einem Anfangsplan. Ein erfolgreicher DMP erfordert Zuarbeiten aller Projektpartner. Gemeinsame Arbeitstreffen mit diesen fördern die Entwicklung und Implementierung. Zum anderen entwickelt das HZG Ensemble-Methoden zum Vergleich von Simulationen und Daten, die in Kooperation mit den Universitäten Heidelberg und Bonn in eine Methodensammlung münden. Die Sammlung ist ein zentraler Projekt-Bestandteil. Solche Methoden bewerten die Widerspruchsfreiheit von Simulationen und Paläodaten. Ziel sind Kriterien zum Vergleich von Trends über Jahrtausende und von schnellen Änderungen. Diese Kriterien sollen berücksichtigen, dass Klimaprozesse und Klimaantriebe zeitabhängig sind. Vorarbeiten zu Datenunsicherheiten und künstlichen Testdaten an HZG und AWI sowie weiterführende Arbeiten in PalMod II WG3.3 bilden die Grundlage der Methoden zum Modell-Daten-Vergleich. Es werden zunächst Methoden entwickelt, die paläoklimatologische Unsicherheiten in klassische Anwendungen einbinden. Davon ausgehend werden neue Anwendungen entwickelt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Forschungsnetzwerk Südpfalz, Automatisierung des Monitorings, Seismische Gefährdungsanalysen, Vermittlung der Ergebnisse von Monitoring und Gefährdungsanalysen an die Interessengruppen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Ein zentraler Punkt der Arbeiten der BGR ist die Wiederinbetriebnahme und der Weiterbetrieb des Forschungsnetzwerks Südpfalz. Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für die Arbeiten der anderen Projektpartner in SEIGER. Mit dem Netzwerk wird ein herausragender Langzeitdatensatz (10 Jahre) gewonnen, welcher auch für zukünftige methodische Entwicklung und Forschung genutzt werden wird. Der in früheren Forschungsprojekten (MAGS und MAGS2) entwickelte Detektor für seismische Signale wird optimiert. Die Automatisierung der Datenauswertung und die Minimierung des messtechnischen Aufwands sind wichtige Ziele des Vorhabens für eine standardisierte Erfassung der Seismizität. Beide Aspekte werden zu einer entscheidenden Verringerung der Kosten des Monitorings führen. Die seismischen Gefährdungsanalysen im Vorhaben nutzen die Kataloge des seismischen Monitorings als wichtige Datenquelle, um die Lagen seismischer Ereignisse und ihre Magnituden-Häufigkeits-Statistik zu ermitteln. Die Standorteigenschaften werden untersucht, um die lokale Verstärkung seismischer Wellen im flachen Untergrund berücksichtigen zu können (Mikrozonierung von Stadtteilen oder Gemeinden). Die Gefährdungsanalysen werden weiter entwickelt in Hinblick auf die Berücksichtigung zeitlicher Variationen der Seismizität, den Einsatz von Beziehungen der Amplitudenabnahmen unter Nutzung von Momentenmagnituden und die Triggerung von tektonischen Störungen im Umfeld der Bohrungen. Die tiefe Geothermie erzielt aufgrund der bei einigen Projekten auftretenden induzierten Seismizität ein hohes Interesse bei den beteiligten Interessengruppen (Öffentlichkeit, Betreiber, Behörden), erzeugt aber auch eine hohe Unsicherheit über mögliche Folgen. Im Vorhaben werden Konzepte entwickelt, um zeitnah, ausführlich und transparent die gewonnen Daten und Erkenntnisse zu vermitteln. Im Vordergrund steht dabei die Öffentlichkeitsarbeit. BGR koordiniert das Verbundvorhaben SEIGER.
Das Projekt "Wissenschaftliche Zuarbeit zur Global Bioenergy Partnership (GBEP) 2019-2021 mit Schwerpunkt auf Indikatoren-Fortentwicklung zur Bioökonomie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IINAS GmbH - Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalysen und -strategien durchgeführt. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung und breite Diskussion eines tragfähigen und um-setzbaren Kanons von Nachhaltigkeitskriterien und entsprechender Indikatoren für die Bioenergie im Rahmen der Bioökonomie. Hierbei wird, ausgehend von den bisherigen GBEP-Indikatoren, die - soweit nötig und sinnvoll - Aktualisierung und ggf. Erweiterung des GBEP-Ansatzes zur Anpassung an die aktuellen Entwicklungen geprüft und entsprechende Vorschläge gemeinsam mit den GBEP-Partnern erarbeitet. Damit soll die Grundlage für die 'Zukunfts- und Anschlussfähigkeit' der GBEP-Nachhaltigkeitsindikatoren für Bioenergie als zentralem Element der bisherigen GBEP-Arbeiten geleistet werden- Zudem werden wissenschaftliche Beiträge zu den GBEP Activity Groups 2 (indicators) und 4 (Landscape Restoration) geleistet und die Task Force on Sustainability Subgroup Environment geleitet.
Das Projekt "Unterverbund ViWaT Engineering - Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Aquantec Gesellschaft für Wasser und Umwelt mbH durchgeführt. a) Landabsenkung und Salzwasserintrusion In der Region Ma Cau kommt es infolge von Grundwasserentnahmen aus den Grundwasserleitern zu einer Kompaktion des Korngerüstes und somit zu einer Landsenkung (ca. 30 mm pro Jahr). Zusätzlich bedingen die Grundwasserentnahmen Meerwasserintrusionen (Eindringen von Salzwasser unterhalb des Süßwassers) im Küsten- und Deltabereich des Mekongs. Derartige Prozesse (Landsenkungen und Meerwasserintrusion) können mit dem Grundwassermodell FEFLOW modelliert werden. Daher soll dieses Programm verwendet werden. Ziel der geplanten Arbeiten ist - die Aufstellung eines Grundwassermodells für ein ausgewähltes Testgebiet - Vorbereitende Arbeiten für die Simulation der Landabsenkung infolge von Grundwasserentnahmen mit ggf. ersten Simulationen - Simulation von Salzwasserintrusionen durch die Absenkung der Grundwasserspiegel b) Wasserhaushaltsmodellierung Grundlage jeglicher Bewertung und Bewirtschaftung der Wasserressourcen ist die Kenntnis des landgebundenen Wasserkreislaufes in dem entsprechenden Untersuchungsgebiet. Mit Wasserhaushaltsmodellen werden die wesentlichen Komponenten des Wasserhaushaltes in ihrer räumlichen und zeitlichen Verteilung quantifiziert Ziel dieser Arbeiten ist die Aufstellung eines Wasserhaushaltsmodells im Untersuchungsgebiet, um -Trocken- und Nassperioden im Istzustand zu identifizieren -Grundlagen für Bewirtschaftungspläne zu erarbeiten - Trocken- und Nassperioden unter Klimaänderungsbedingungen zu identifizieren - Grundlagen für Bewirtschaftungspläne unter Klimaänderungsbedingungen zu erarbeiten.
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| Bund | 22 |
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| Deutsch | 22 |
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