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Bewertung und Optimierung von Grundwasserschutz-Maßnahmenprogrammen nach der EU-Wasserrahmenrichtlinie

Im Rahmen des UFO-Plan-Vorhabens wurde eine Methodik zur Bewertung und Optimierung von Grundwasserschutzprogrammen nach EU-⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠ für diffuse und punktförmige Belastungen entwickelt. Diese Methodik umfasst drei aufeinander aufbauende Teile: 1. Im ersten Teil werden mit Hilfe eines konzeptionellen Modells die Zusammenhänge zwischen Stoffeinträgen (Belastungen), gemessenen Stoffkonzentrationen im Grundwasser und dem hydrogeologischen System ermittelt. 2. Hierauf aufbauend wird eine konsistente Bewertung von Maßnahmenprogrammen zur Erreichung des guten Grundwasserzustandes durchgeführt. 3. Im dritten Teil erfolgt eine Bewertung des Wirkungszeitraums zwischen Einleitung einer Maßnahme und deren Auswirkung im Hinblick auf den Zustand des Grundwassers. Veröffentlicht in Texte | 14/2011.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Netrion GmbH durchgeführt. Das Vorhaben Strombank untersucht ein innovatives Betreibermodell, bei dem ein kosteneffizienter Quartierspeicher anstatt einer Vielzahl von Hausbatterien zur Speicherung von dezentral erzeugtem Strom den lokalen Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch ermöglicht. In Analogie zu einer herkömmlichen Bank können die Bewohner des Quartiers verschiedene Dienstleistungen der Strombank in Anspruch nehmen. Zusätzlich zur Zwischenspeicherung von Strom für den Eigenverbrauch steht es den Kunden frei, Strom im Quartier zu handeln. Neben dieser primären Nutzung für den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch kann der Batteriespeicher aufgrund seiner hohen Flexibilität Dienstleistungen zur Stabilisierung des Stromnetzes in Form von Regelenergie anbieten. Das Energieversorgungsunternehmen MVV Energie AG, das zugleich Konsortialführer ist, der Mannheimer Netzbetreiber Netrion GmbH, der Batteriehersteller ads-tec GmbH aus Nürtingen sowie die Universität Stuttgart mit dem Institut für Photovoltaik (ipv) und dem Zentrum für interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung (ZIRIUS) greifen ein Thema auf, das immer mehr an Bedeutung aufgrund fluktuierender erneuerbarer Energien gewinnt: den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch. Das Forschungsprojekt wurde vom Land Baden-Württemberg im Rahmen des BWPLUS-Programms von November 2013 bis März 2016 gefördert.

ZPK

Das Projekt "ZPK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie durchgeführt. INFLUINS, ein strategisches Bündnis aus Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Landesbehörde und Unternehmen, wird am Fallbeispiel des Thüringer Beckens die gekoppelte Dynamik oberflächennaher und tiefer Fluid- und Stoffströme in Sedimentbeckenuntersuchen. Die einzelnen Fachgebiete werden dazu in einem innovativen Schwerpunkt verbunden. INFLUINS will in Thüringen einen führenden Standort für Forschung und Entwicklung auf den Gebieten Geowissenschaften und Geotechnik entwickeln, der in ein Netzwerk mit exzellenten Forschungseinrichtungen der umgebenden Regionen eingebunden ist. Die Zusammensetzung des Bündnisses gewährleistet die Integration der Arbeiten in eine vollständige Wertschöpfungskette vom grundlegenden Prozessverständnis bis hin zur effizienten Umsetzung in technische Verfahren. Das gegenwärtig bestehende Netzwerk soll während der fünfjährigen Laufzeit stetig erweitert und zukünftig führender Teil eines europäischen Exzellenzzentrums werden. Als inhaltliche Schwerpunkte werden gesellschaftlich höchst relevante und wissenschaftlich-technisch herausfordernde Zukunftsthemen im Mittelpunkt stehen, wie Geothermie, sichere Untergrundspeicherung von CO2 u.a. sowie gesicherte Wasserversorgung unter den Bedingungen des Klimawandels. Aufarbeitung/Aufbereitung von Daten, Entwickeln und Verfeinern des 3D-Modells, hydrogeologische Parametrisierung des Modells, Bohrprognose, technische Arbeiten im GEOPAT (s. Antragsunterlagen)

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CDM Smith Consult GmbH durchgeführt. Die CDM Smith Consult GmbH verwendet ihre Expertise und Erfahrungen aus den Bereichen Wasserwirtschaft und Umwelt um folgende Tätigkeiten auszuführen: Für die Beschaffung von Isotopendaten recherchiert CDM Smith einerseits existierender Daten aus dem Kunden- und Projektstamm, und andererseits geeignete Messstellen für die Beprobung von Grundwasser. Mittels seiner 15 Standorte in Deutschland unterstützt CDM Smith zudem die Probenahme sowie die Logistik der Proben. Darüber hinaus betreut CDM Smith den Pilotstandort Berlin zur Uferfiltration. Dies beinhaltet die Erstellung, bzw. Bewertung und Optimierung (konzeptioneller) hydrogeologischer Modelle, sowie die Beprobung von Grund- und Oberflächenwasser. Zuletzt koordiniert CDM Smith die Erstellung von best-practice Leitfäden, welche den Transfer der Projektergebnisse in die Praxis sichern sollen.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Bereich Endlagerung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erweiterung und Verbesserung der Anwendbarkeit von d³f++ auf Modelle im regionalen Maßstab im Kristallin und im Sedimentgestein. Ein Teilziel ist die Erweiterung der Möglichkeiten der Modellierung von Klüften und Störungszonen. Dazu wird ein Kluftgenerator an d³f++ angebunden, mit dem sowohl für DFN+Matrix- als auch EPM-Modelle und Kombinationen aus beiden Ansätzen Klüfte und Störungszonen generiert werden können, was und a. eine Voraussetzung für die Anwendung statistischer Methoden darstellt. Zusätzlich soll die dimensionsadaptive Auflösung größerer Störungszonen in Abhängigkeit vom Rechengitter und von physikalischen Prozessen möglich werden. Weiterhin wird der Anwendungsbereich von d³f++ erweitert, z.B.durch die Verbesserung der Modellierung von Gefrier- und Auftauvorgängen, indem bei Phasenübergängen der Einfluss der Salinität berücksichtigt wird. Eine effektivere Umsetzung des Smart-Kd-Konzeptes und die Berücksichtigung unterschiedlicher Endlager-Layouts sollen die Modellierung des Nuklidtransportes verbessern. Eine modulare Modellkopplung wird es ermöglichen, kleinere Teilgebiete (z.B. Bereiche nahe am Endlager oder Deformationszonen) hochaufgelöst zu betrachten, während das Gesamtgebiet mit einer geringeren Auflösung behandelt werden kann. Zur effektiveren Modellierung sehr langer Zeiträume wird ein neuartiges, zeitparalleles Lösungsverfahren entwickelt und implementiert. Der Umgang mit Datenungewissheiten sowie Robustheit und Effizienz der Lösungsverfahren werden durch die Weiterentwicklung der LIMEX-Verfahren und den Einsatz von Mehrgitterverfahren mit Datenadaptivität weiter verbessert. Durch Anwendung der neu implementierten Verfahren auf endlagerrelevante Modelle im Kluft- und Sedimentgestein, darunter generische Modelle, ein Laborexperiment und Modelle im regionalen Maßstab, sollen die neuen Möglichkeiten des Programms umfangreich getestet, die Prognosesicherheit gestärkt und das Vertrauen in die Modellierung gestärkt werden

Qualität des oberflächennahen Grundwassers 2000

Brose, F. Brühl, H., 1993: Untersuchungen zur geogenen und anthropogenen Grundlast umweltrelevanter Schadstoffe in oberflächennahen Lockergesteinen und Grundwässern im westlichen Stadtgebiet von Berlin. – Z. dt. geol. Ges., 144, S. 279-294, Hannover. BTU et al. (2003): Erstellung von Karten zur Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung zur Erfüllung der gesetzlichen Aufgaben für die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL).- Bericht der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus, der Hydor Consult GmbH sowie der Heinkele Bodenconsult an die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin (unveröff.). FU (1997): Sicherung der Trinkwasserversorgung Berlins, Hydrogeologische Voraussetzung, Abschlussbericht. – Freie Universität Berlin, Institut für Geologie, Geophysik und Geoinformatik, Fachrichtung Rohstoff- und Umweltgeologie, Autoren: Pekdeger, A., C. Sommer- von Jarmersted & E. Kösters , im Auftrag des Senates von Berlin (unveröff.). Fugro &, Hydor (2002): Hydrochemische Charakterisierung des Grundwassers in Berlin. – Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin (unveröff.). GCI & AKS (1998): Hydrogeologisches Strukturmodell für das Wasserwerk Tiefwerder. – Gutachten im Auftrag der Berliner Wasserbetriebe und der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Königs Wusterhausen & Frankfurt/O. (unveröff.). Hydor (2003): Risikoabschätzung diffuser Schadstoffquellen für das Berliner Grundwasser. – Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin (unveröff.). Kabelitz, T. (1990): Hydrogeologische Untersuchungen in Berlin-Wilmersdorf (Hydrochemie, Hydraulik, Druck- und Fließverhältnisse).- Dipl.-Arbeit FU Berlin, 123 S. (unveröff.). Kunkel, R., Hannappel, S., Voigt, H.-J. & F. Wendland (2003): Die natürliche Grundwasserbeschaffenheit in Deutschland. – Bericht an die Länderarbeitsgemeinschaft Wasser im Rahmen des Länderfinanzierungsprogramms “Wasser und Boden” der LAWA (unveröff.). LAWA (1998): Beurteilung der Wasserbeschaffenheit von Fließgewässern in der Bundesrepublik Deutschland – Chemische Gewässergüteklassifikation -. Hrsg.: AK “Zielvorgaben” der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, 1. Auflage, Kulturbuchverlag, Berlin. LfU (2001a): Atlas des Grundwasserzustandes in Baden-Württemberg. – Hrsg.: Landesanstalt für Umweltschutz LfU (2001b): Statistische Signifikanztests zur Bewertung von Änderungen der Grundwasserbeschaffenheit. – Hrsg.: Landesanstalt für Umweltschutz, Karlsruhe. LGRB & SenStadt (1995): Geologische Übersichtskarte von Berlin und Umgebung 1 : 100 000.- Hrsg.: Landesamt für Geowissenschaften und Rohstoffe Brandenburg und Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin, Kleinmachnow & Berlin. LUA (1996): Basisbericht zur Grundwassergüte des Landes Brandenburg. – Fachbeiträge des Landesumweltamtes Brandenburg, Titelreihe Nr. 15, Potsdam. LUA (2002): Bericht zur Grundwasserbeschaffenheit 1995 bis 2000 im Land Brandenburg. – Studien und Tagungsberichte Band 41 des Landesumweltamtes Brandenburg, Potsdam. Otto, R. (1987): Hydrochemie, Thermometrie und Fließverhältnisse des Grundwassers in den südwestlichen Stadtbezirken von Berlin (West) – Berl. Geowiss. Abh. (A), 88: 115 S. Renger, M. et al. (1989): Wasser-, Nähr- und Schadstoffdynamik immissionsbelasteter Waldböden. – In: Abschlussbericht “Ballungsraumnahe Waldökosysteme” im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz und des Umweltbundesamtes, Berlin. Schleyer, R. & H. Kerndorff (1992): Die Grundwasserqualität westdeutscher Trinkwasserressourcen. – VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim. SenStadtUm (1986): Das Grundwasser in Berlin – Bedeutung, Probleme, Sanierungskonzeptionen. – Besondere Mitteilungen zum Gewässerkundlichen Jahresbericht des Landes Berlin, Hrsg.: Der Senator für Stadtentwicklung und Umweltschutz, Berlin. SenStadtUm (1993): Qualität des oberflächennahen Grundwassers Karte 02.04 des Umweltatlas Berlin, Hrsg.: Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz, Berlin. Siebert (1956): Geologische und hydrogeologische Untersuchungen im Bereich des Wasserwerkes Grunewald.- Berliner Wasserwerke (unveröff.). Sommer von Jarmersted, C. (1992): Hydraulische und hydrochemische Aspekte der Uferfiltration an der Unterhavel in Berlin. – Berliner geowiss. Abh. (A) 140: S. 169, Berlin. Wurl , J. (1995): Die geologischen, hydraulischen und hydrochemischen Verhältnisse in den südwestlichen Stadtbezirken von Berlin. – Berliner Geowiss. Abh. (A), 172: 164S.; Berlin. EG WRRL (2000): Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (Wasserrahmenrichtlinie) vom 22.12.2000, Luxemburg. LAWA (2003): “Arbeitshilfe zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie”, Arbeitsexemplar. – Hrsg.: Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, Stand: 30.04. mit Aktualisierungen vom 14.10.2003 (unveröff.). DVWK 125 (1999): Methoden für die Beschreibung der Grundwasserbeschaffenheit. – DVWK-Schriften 125. WHG (2005): Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 19. August 2002 (BGBl. I S. 3245), zuletzt geändert durch Gesetz vom 25. Juni 2005 (BGBl. I S. 1746). BWG (2005): Berliner Wassergesetz (BWG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 17. Juni 2005 (GVBl. S. 357). TrinkwV (2001): Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung – TrinkwV 2001) vom 21. Mai 2001 ( BGBl. I S. 959).

Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr

Das Projekt "Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bochum, Fachbereich Geodäsie, Internationales Geothermiezentrum durchgeführt. Im FUNDAMENT-Projekt Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr (GeoSmaGriR, 01/2017-12/2018) wird auf Basis der spezifischen infrastrukturellen Randbedingungen im Ruhrgebiet ein intelligentes System aus dezentralen Erzeugern von solarer und geothermischer Wärme, saisonalen Speichern in den Grubengebäuden des ehemaligen Steinkohlebergbaus und dem bestehenden Fernwärmeverbundnetz entwickelt. Dabei sind die besonderen Marktstrukturen im Bereich der Wärmeversorgung und auch aktuell begonnene Maßnahmen der Integration von Netzinfrastrukturen, wie der Zusammenschluss der Fernwärmeverbundsysteme des Rheinlandes mit denen des Ruhrgebietes (Fernwärmeschiene Rhein-Ruhr) zu berücksichtigen. Während sich die Virtualisierung der Elektrizitätsversorgung und -nutzung in intelligenten Stromnetzen inzwischen in der Standardisierungsphase befindet, sind viele Wärmeverbraucher, -speicher und auch -erzeuger bisher entweder nicht elektronisch steuerbar oder nicht mit entsprechenden Komponenten (M2M) ausgestattet. Eine Verknüpfung im Sinne eines intelligenten Energienetzes und eine verteilte Planungs- und Optimierungsebene fehlt. Wie attraktiv die dezentrale Erzeugung und Netzeinspeisung dabei ist, hängt wesentlich auch vom politischen und regulatorischen Rahmen ab (insb. EEWärmeG, MAP, ENEV, KWKG). Neben der Erstellung des energetischen Gesamtkonzeptes für das GeoSmaGriR sollen dabei bedeutende Fortschritte bei der Auswahl geeigneter Grubenwärmespeicher unter Einbeziehung (hydro-)geologischer und thermophysikalischer Modelle erzielt werden. Aus der Modellierung und Simulation der zeitlichen Abläufe des Gesamtsystems sind geeignete Regelungsstrategien für die Prozessleitebene zu generieren. Zum Erfassen, Sammeln, Vorverarbeiten und Weiterleiten bzw. Verteilen von analogen und digitalen physikalischen Kenngrößen ist ein Smart Device Controller (SDC) zu entwickeln. Für diese FuEuI-Aufgaben bilden WEI und if(is) der Westfälischen Hochschule, IDiAL und IKT der FH Dortmund und das internationale Geothermiezentrum der Hochschule Bochum einen Verbund.

AQUARIUS - Dem Wasser kluge Wege ebnen

Das Projekt "AQUARIUS - Dem Wasser kluge Wege ebnen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landwirtschaftskammer Niedersachsen durchgeführt. In dem deutschen Teilprojekt soll auf der Basis eines hydrogeologischen Modells das für Entnahmen schadlos nutzbare Grundwasserdargebot für ein Pilotgebiet im NO-Niedersachsen ermittelt werden. Darauf aufbauend sollen die Auswirkungen verschiedener Maßnahmen zur Entlastung des angespannten Grundwasserhaushalts simuliert werden sowie Maßnahmen zur funktionalen Unterstützung der angebundenen Fließgewässer. Parallel erfolgen Parzellen- und Großflächenversuche zu einem wassersparenden Ackerbau. Schließlich wird die Akzeptanz in Niedersachsen vorhandener Programme zum Schutz der Grundwasserqualität vor dem Hintergrund knapper Wasserresourcen für die Feldberegnung ermittelt.

Sub project: The late Miocene to Pliocene constriction of the Indonesian Gateway and its impact on ocean circulation and climate

Das Projekt "Sub project: The late Miocene to Pliocene constriction of the Indonesian Gateway and its impact on ocean circulation and climate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Paläo-Ozeanographie durchgeführt. Our studies focus on the Miocene to Pliocene closure of the Indonesian Gateway and its impact on changes in global ocean circulation and climate. The constriction of the Indonesian Gateway led to the formation of the modern W-Pacific warm water pool and changed ocean circulation from a predominantly latitudinal to a meridional flow. In particular, we will examine the progressive reduction of the Indonesian Throughflow within the time period from -8 to ca. 2.4 Ma and test the hypothesis of Cane and Molnar (2001) that the early Pliocene constriction of the Indonesian Gateway might have triggered the onset of the Northern Hemisphere Glaciation (NHG). According to general circulation models, the reduction in the Indonesian Throughflow should have led to (1) a surface cooling of the Indian Ocean, (2) a strengthened meridional heat transfer from the tropics to the Southern Ocean via an intensified East Australian Current, and (3) a weakening of the Leeuwin Current on the western side of Australia. Four DSDP/ODP Sites were selected to investigate these proposed changes: Site 756 (214) from the tropical east Indian Nürnberg/Tiedemann: Indonesian Gateway Ocean, Site 763 below the Leeuwin Current, and Sites 580 and 1172 within the influence of the East Australian Current. The combined measurement of planktic foraminiferal Mg/Ca and 51SO will allow to reconstruct sea-surface (subsurface) temperatures, thermocline depth and salinities at a temporal resolution for the Miocene/Pliocene time slice not yet available, and will allow to decipher hydrographic changes during the constriction of the Indonesian Throughflow.

Teilvorhaben: Entwicklung eines Bohrlochmesssystems zur Überprüfung der Ergebnisse des DEEP MTD Verfahrens

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Bohrlochmesssystems zur Überprüfung der Ergebnisse des DEEP MTD Verfahrens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Solexperts GmbH durchgeführt. In diesem Arbeitspaket soll ein spezifisches Bohrlochmesssystem entwickelt werden, mit welchem der Erfolg des DEEP MTD Verfahrens in der Tiefbohrung Mauerstetten gemessen werden soll, welches aber auch in anderen geothermischen Explorationsbohrungen eingesetzt werden kann. Die Solexperts GmbH wird zusammen mit der Solexperts AG im Unterauftrag dieses Bohrlochmesssystem für hydraulische In-Situ Versuche entwickeln, herstellen und testen. Die Messergebnisse in der Bohrung dienen als Grundlage der weiteren Verbesserung des MTD Verfahrens und liefern einen wertvollen Beitrag für das hydrogeologische Modell. Die Entwicklung umfasst eine elektrische downhole Steuerung (EHVU), downhole Ventile (SIT), eine Datenübertragung und Telemetrie, sowie ein System für die abschnittsweise Abdichtung von Bohrlochabschnitten (Doppelpackereinheit). Das System muss die Randbedingungen der etwa 4000 m tiefen Bohrung in Mauerstetten erfüllen (ca. 125 Grad C). Die unterbeauftragte Solexperts AG besitzt schon eine Systemdesignstudie (Bearbeitungszeit von ca. 1.5 Jahre) welches sie im Falle einer Förderung kostenneutral in das Projekt einbringen wird. Diese Studie umfasst das Gesamtsystem (kleinere Anpassungen sind pendent) und ein Grobdesign für die EHVU. Die zur Versuchsdurchführung nötige Mess- und Steuereinheit (EHVU) und der dazugehörende Downhole-Ventilblock (SIT) bilden das innovative Herzstück des Messsystems und befinden sich über der Doppelpackereinheit. Die EHVU und das SIT müssen noch entwickelt werden (Aufgabe Solexperts GmbH). Die Solexperts AG entwickelt das Gesamtsystem und baut den Protottyp. Die einzelnen Komponenten, sowie den Prototyp des Gesamtsystems wird die Solexperts GmbH im Autoklav in Bochum unter realistischen in-Situ Randbedingungen testen. Die Feldarbeit in Mauerstetten wird von beiden Firmen gemeinsam durchgeführt werden.

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