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Zur Brandgefahr der Halden des Kupferschieferbergbaus im Mansfelder Land

Das Projekt "Zur Brandgefahr der Halden des Kupferschieferbergbaus im Mansfelder Land" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BGI-Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Klärung des von den Kupferschieferhalden ausgehenden Gefährdungspotentials in Bezug auf die Brennbarkeit des Schiefers. Klärung genetisch-stofflicher Aspekte des Entstehens von Haldenbränden.

Teilvorhaben: Erweiterte Nutzungsmöglichkeiten

Das Projekt "Teilvorhaben: Erweiterte Nutzungsmöglichkeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von aix-o-therm GeoEnergien, Dr. Roland Gaschnitz durchgeführt. Die Projektpartner haben im Projekt 'Klimaschutz: Thermische Nutzung von Haldenschwelbränden', (Förderkennzeichen 01LS05086-89), bisher die Entstehung und Ausbreitung von Haldenschwelbränden auf der Halde Wehofen-West in Dinslaken untersucht. Aus den bisherigen Ergebnissen haben sich jedoch verschiedene Fragestellungen ergeben, die mit vergleichsweise geringem Aufwand in einem Anschlussvorhaben von 12 Monaten Dauer bearbeitet werden können und deren Beantwortung einen signifikanten Mehrwert für diese Forschungsvorhaben darstellen wird. Die wissenschaftliche Bearbeitung soll durch die Projektpartner RWTH Aachen, bestehend aus den Instituten GiB und TEER sowie aix-o-therm GeoEnergien erfolgen. Die sicherheitstechnische Begleitung des Anschlussvorhabens hat auf Wunsch des Haldenbetreibers durch die DMT GmbH & Co. KG zu erfolgen; die technische Unterstützung beim Betrieb der Pilotanlage soll vom Fraunhofer-Institut UMSICHT übernommen werden. Im Anschlussvorhaben sollen die Erkenntnisse aus dem vergangenen Forschungsprojekt vertieft und übertragbar gemacht werden. Dazu soll auf Basis bisher gewonnener Messdaten das System numerisch abgebildet werden, um zukünftig die Sondenleistung anhand der Standortparameter zu prognostizieren. Durch wiederholtes Abstimmen mit Daten aus der Praxis wird das Modell optimiert. Die Ergebnisse sollen schließlich in einem Planungsleitfaden zur Auslegung von Erdwärmeanlagen auf Bergehalden zusammengefasst werden.

Teilvorhaben: Planung und Optimierung (Bau Feldlabor, Umsetzbarkeitsanalyse), Verbundkoordination

Das Projekt "Teilvorhaben: Planung und Optimierung (Bau Feldlabor, Umsetzbarkeitsanalyse), Verbundkoordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von aix-o-therm GeoEnergien, Dr. Roland Gaschnitz durchgeführt. Das Ziel des Teilvorhabens ist es, die wissenschaftliche Grundlagenforschung des Gesamtprojektes zur Vorentwicklung einer sicheren Wärmegewinnung aus Schwelbränden zu nutzen. Dabei werden neben technischen Aspekten der optimierten Wärmegewinnung auch Fragen des Berg- und Umweltrechts sowie der betriebswirtschaftliche und ökologische Nutzen und das Marktpotential im europäischen Raum bewertet. Das Arbeitskonzept ist modular aufgebaut und fügt sich in das Gesamtvorhaben ein. Es basiert auf einer sehr engen Kooperation und einem intensiven Informationsaustausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft: Bei der Realisierung des Feldlabors unterstützt aix-o-therm die RWTH in Bezug auf Gewinnungstechnik, Genehmigungsverfahren und Materialbeschaffung. Die wissenschaftlichen Ergebnisse sind Grundlage der Rentabilitätsanalyse und des Scale-Ups. Die Ergebnisse des Teilvorhabens fließen in die Entwicklung von Produkten der gewerblichen Partner ein und unterstützen die praxisorientierte Forschung und Lehre der RWTH Aachen. Das fachliche Gesamtziel ist es, maßgeblich zur nachhaltigen Sicherung und ökologischen Nutzung von Haldenschwelbränden sowie zur Substitution fossiler Brennstoffe beizutragen.

Teilvorhaben: Bergaufsicht, Planung und Koordination (Brandschutz und Sicherheitstechnik), Bestandsaufnahme und Prognose von Haldenschwelbränden

Das Projekt "Teilvorhaben: Bergaufsicht, Planung und Koordination (Brandschutz und Sicherheitstechnik), Bestandsaufnahme und Prognose von Haldenschwelbränden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Montan Technologie GmbH, DMT-Zentrum für Brandschutz und Sicherheit durchgeführt. Ziel ist es, am Beispiel eines Jahres andauernden Haldenbrandes die technischen Rahmenbedingungen einer energetischen Nutzung von Schwelbränden unter Berücksichtigung von ökonomischen und ökologischen sowie rechtlichen Gesichtspunkten zu untersuchen. Dabei sind die Belange des Brandschutzes und der Sicherheit von elementarer Bedeutung. DMT unterstützt das Projekt durch seine jahrelange Erfahrung mit Haldenbränden. Das modulare Arbeitskonzept fügt sich in das Gesamtvorhaben ein. Es basiert auf einer engen Kooperation und einem intensiven Informationsaustausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Auf der Grundlage einer Bestandsaufnahme bekannter Haldenbrände soll ein für Feldversuche geeigneter Standort ausgewählt werden. Sowohl bei den Feldversuchen als auch im Rahmen der scale-up-Studie und des Ergebnistransfers auf andere Standorte werden alle brandschutztechnischen Belange von DMT abgedeckt. Wirtschaftliche Verfahren zur energetischen Nutzung von Haldenbränden besitzen einen potentiellen internationalen Markt. Verwertungsziel der Projektpartner ist, brandschutztechnisch vertretbar, zur ökologischen Nutzung von Haldenbränden sowie zur Substitution fossiler Brennstoffe beizutragen.

Teilvorhaben: Feldlaborexperimente, Modellierung und Simulation von Haldenschwelbränden, Standardsicherheitsanalyse

Das Projekt "Teilvorhaben: Feldlaborexperimente, Modellierung und Simulation von Haldenschwelbränden, Standardsicherheitsanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Fachgruppe für Rohstoffe und Entsorgungstechnik, Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) durchgeführt. Es soll innerhalb eines interdisziplinären Konsortiums untersucht werden, auf welche Weise Haldenbrände langfristig energetisch sicher genutzt werden können. Die Nutzung solch vorhandener Energiepotenziale trägt aktiv zum nachhaltigen Klimaschutz durch Einsparung von primärer Energie und deren CO2-Kontingenten bei. Der Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen (GiB) bearbeitet dabei die Aspekte der Standsicherheit der Halde. Dabei wird geprüft, ob durch Arbeiten auf der Halde eine Gefährdung für Bereiche außerhalb der Betriebsfläche besteht und ob die auf der Halde arbeitenden Personen oder Anlagen gefährdet sind. Das Arbeitsgebiet des Lehr- und Forschungsgebietes für Kokereiwesen, kurz KoBrA, umfasst den Aufbau einer numerischen Simulation eines Haldenschwelbrandes zur Berechnung des Brandverhaltens sowie der entnehmbaren Wärmemenge bei einer energetischen Nutzung und die Durchführung von Labor- und Feldversuchen. Die von GiB und KoBrA ermittelten Ergebnisse bilden die Basis zur Entwicklung eines ökologisch und ökonomisch effizienten Konzeptes zur energetischen Nutzung von Haldenschwelbränden in Deutschland und Europa und fügen sich nahtlos in die Arbeitspakete der anderen Partner ein.

Teilvorhaben Datenerfassung und -aufbereitung und numerische Simulationen (Anschlussvorhaben)

Das Projekt "Teilvorhaben Datenerfassung und -aufbereitung und numerische Simulationen (Anschlussvorhaben)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Fachgruppe für Rohstoffe und Entsorgungstechnik, Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) durchgeführt. 1.) Das Ziel des vorliegenden Anschlussvorhabens besteht darin, die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt Verbundvorhaben 'Klimaschutz: Thermische Nutzung von Haldenschwelbränden' zu vertiefen und auf weitere Anwendungen mit derselben Fragestellung übertragbar zu machen. Zur besseren Planung künftiger Haldengeothermie-Projekte soll auf Basis der im vorangegangenen Forschungsprojekt in praktischen Versuchen gewonnenen Messwerte eine theoretische Abbildung des System erfolgen. Diese Abbildung ermöglicht es, zukünftig die Sondenleistung anhand der Standortparameter zu prognostizieren. Anhand der Versuchsergebnisse des ausgelaufenen Verbundvorhabens 'Klimaschutz: Thermische Nutzung von Haldenschwelbränden' ist es möglich, das erstellte theoretische Modell durch wiederholtes Abstimmen mit Daten aus der Praxis zu verifizieren bzw. zu korrigieren. Durch das Aufzeigen von standortabhängigen Nutzungsszenarien kann die Übertragbarkeit der Ergebnisse weiter gestärkt werden, sodass mit Projektabschluss ein Planungsleitfaden für die Auslegung von geothermischen Anlagen auf brennenden Bergehalden zur Verfügung gestellt werden kann. 2.) Ertüchtigung des Feldlabors, Fortsetzen des Messbetriebs, Fortsetzen sicherheitstechnische Haldenüberwachung; Charakterisieren und Inventarisieren des Haldenmaterials und des Verfüllmaterials für die Systementwicklung. Entwicklung eines nummerischen Grundmodells. Ausarbeitung eines Handlungsleitfadens für künftige Projekte. Erstellen eines Wärmenutzungsvorschlags.

Teilvorhaben: Technische Beratung (Feldlabor, Wärmegewinnung, Datenerfassung), Standortkoordination, Wirtschaftlichkeitsanalyse

Das Projekt "Teilvorhaben: Technische Beratung (Feldlabor, Wärmegewinnung, Datenerfassung), Standortkoordination, Wirtschaftlichkeitsanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Konzeption eines Messsystems, die detaillierte Planung und der Aufbau dieser Messanlage. Diese Anlage soll die Aufnahme von Daten zur Bewertung der Nutzung von Wärme aus Abraumhalden erlauben. Des weiteren ist ein Konzept zur Nutzung der Wärme aus Abraumhalden zu entwickeln und die Wirtschaftlichkeit dieser Versorgungsvariante zu untersuchen. Phase 1: Recherche vergleichbarer Nutzungskonzepte/Aufstellung geeigneter Umwandlungskonzepte. Phase 2: Datenaufnahme (Quelltemperaturniveau, Streckenplan für Rohrleitungssystem, Energiebedarf), Konzept Pilotanlage. Phase 3: Planung und Bau von Wärmeaufnahmesystem und Messstation, Entwicklung des Nutzungskonzept. Phase 4: Ausarbeitung eines Kriterienkatalogs, Ergebnisverbreitung. Ergebnisse dieses Teilvorhabens sind Messdaten bzgl. der Nutzung von Haldenwärme und ein Nutzungskonzept mit Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der Wärmeversorgung mit Wärme aus Halden. Erstere werden innerhalb des Projektes zur Konzeptentwicklung benötigt. Darüber hinaus werden grundsätzliche Informationen zur Charakteristik von Haldenbränden gewonnen. Das Nutzungskonzept kann umgesetzt werden.

Haldenstabilisierung und -sanierung - Teilprojekt: Untersuchungen zur Sickerwasserbilanz, Schadstoffaustrag und Haldenbränden (Standort Nui Beo)

Das Projekt "Haldenstabilisierung und -sanierung - Teilprojekt: Untersuchungen zur Sickerwasserbilanz, Schadstoffaustrag und Haldenbränden (Standort Nui Beo)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brenk Systemplanung GmbH durchgeführt. Vorhabenziel: Im Rahmen des Teilprojekts II sollen am Beispiel der Halde Nui Beo exemplarisch Konzepte für die Stabilisierung/Rekultivierung von Bergehalden in Vietnam erarbeitet werden. Das diesem Ziel zugeordnete Vorhaben IIb verfolgt die Teilziele:- Modellierung der Wasserbilanz der Halde - Evaluierung des Risikos von Haldenbränden -Modellgestützte Prognosen zum Schadstoffaustrag aus der Halde Arbeitsplanung: Ausgehend von der Erfassung relevanter Standortdaten werden einschlägige Erfahrungen und geeignetes existierendes Know-how und Modelle an die Standortverhältnisse in Vietnam angepasst bzw. weiterentwickelt, und Wechselwirkungen von Sickerwasserbilanz, Haldenbrandrisiko und Schadstoffaustrag mit verschiedenen Sanierungsmaßnahmen analysiert sowie Monitoringkonzepte entwickelt. Ergebnisverwertung: Die F+E-Ergebnisse fließen als Zwischenergebnisse in die Gesamtziele des Teilprojekts II ein und tragen zu deren Umsetzung (Ableitung von Vorzugsvarianten von zur Herstellung der Standsicherheit/Rekultivierung der Halde notwendigen Maßnahmen) bei und dienen im Rahmen des Gesamtvorhabens der Verbesserung der Umweltsituation und dem Aufbau von Umweltwissen/-bewusstsein in Vietnam.

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