Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. In einer Machbarkeitsstudie soll die Möglichkeit untersucht werden, ob CKW-Fahnen unter Einsatz von Eisenkolloiden, die in den Untergrund eingebracht werden, saniert werden können. Durch die wiederholte Injektion von relativ geringen Eisenmengen könnte so eine im Vergleich zu reaktiven Eisenwänden - kostengünstige Sicherung von CKW-Altlasten, die sich einer konventionellen Sanierung entziehen, erreicht werden. Die hier skizzierte Technik soll im Hinblick auf die praktische Anwendbarkeit bei konkreten Feldfällen überprüft werden. Die grundsätzliche Funktion dieser Maßnahme konnte in Vorversuchen nachgewiesen werden. Um eine praktikable Reichweite der Injektion zu erreichen, was in den Vorversuchen nicht gelang, sollen deshalb hier die relevanten Randbedingungen in 2D-Versuchen und 3D-Versuchen in VEGAS optimiert werden. Dazu werden neuartige Eisenkolloide von Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt und in klein- und mittelskaligen Versuchen in VEGAS auf Ihre hydraulische und chemische Eignung überprüft.
Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Es soll ein neues in-situ-Sanierungsverfahren für CKW-kontaminierte Aquifere auf der Basis von nanoskaligen, oberflächenmodifizierten Fe(0)-Kolloiden und einer darauf abgestimmten lnjektionstechnik entwickelt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Pump&Treat-Maßnahmen oder Reaktiven Wänden ist bei einer Partikelinjektion ein erheblich geringerer finanzieller Aufwand zu erwarten. FZK-Arbeitsgebiet: Optimierung der Synthese der Eisenkolloide hinsichtlich der Suspensionsstabilität und der Oberflächenmodifizierung mit biologisch abbaubaren Tensiden. Charakterisierung der Kinetik und des Wirkungsgrades der CKW-Reduktion. Durchführung von Säulenversuchen zur Charakterisierung des Partikeltransports im Sediment, insbesondere hinsichtlich Partikeltransport und Depositionsrate. VEGAS-Arbeitsgebiet: Entwicklung eines Verfahrens zum gleichmäßigen Verteilung der Kolloide im Grundwasserleiter. Die optimierten Eisenkolloide in Kombination mit einem geeigneten lnjektionsverfahren sowie die Kenntnisse über die Deposition und Mobilisierung der Partikel im Aquifer sollen die definierte Basis zur Durchführung von Sanierungen im Pilotmaßstab an geeigneten Feldstandorten liefern.
Das Projekt "Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH durchgeführt. Die Invent GmbH wird im Rahmen dieses Teilvorhabens zwei Technologiedemonstratoren aus Faserverbundwerkstoffen mit nanoskalinen Füllstoffen herstellen und die erforderlichen Grundlagen in den vorgeschalteten Arbeitspaketen erarbeiten. Im Fokus der Arbeiten steht das Epoxidharz LY556. Hierfür wird ein Anforderungsprofil erstellt, um es mit CNTs ideal vermischen zu können. Die Fertigungsverfahren Wickeltechnik und Injektionstechnik werden auf das mit CNTs gefüllten Harzsystem angepasst und weiterentwickelt. Im Rahmen eines Probenprüfprogrammes werden Faserverbundproben auf elektrische Leitfähigkeit, Schrumpf und Lackierbarkeit getestet. Dabei werden unterschiedliche Mengen CNT dem Harz beigemengt und mit unterschiedlichen Gewebetypen kombiniert. Die erzielten Ergebnisse münden in zwei Technologiedemonstratoren. Hier sind ein Windflügel (ca. 2 m Länge) und in Zusammenarbeit mit EADS und DLR ein Rumpfschalensegment geplant.
Das Projekt "Entwicklung eines Immobilisierungsverfahrens für Schwermetalle unter Nutzung des geogenen Sulfatgehalts im Grundwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. In dem hier vorgeschlagenen Projekt soll untersucht werden, ob eine Sicherung bei Schwermetallkontaminationen derart vorgenommen werden kann, dass die Milieubedingungen im Grundwasserleiter so verändert werden, dass aus dem geogen vorhandenen Sulfat durch mikrobielle Aktivität in-situ Sulfid entsteht. Das so entstandene Sulfid kann mit verschiedenen Schwermetallen schwerlösliche Metallsulfide bilden, wodurch die Schwermetalle möglicherweise immobilisiert werden. Um den Milieuwechsel zu indizieren, ist vorgesehen, gut abbaubare organische Substanzen (z. B. Melasse) ins Grundwasser einzubringen. Durch mikrobielle Abbauprozesse wird unter Verbrauch der vorhandenen Elektronenakzeptoren (Sauerstoff, Nitrat) der Aquifer anaerob, was bis zur Sulfatreduktion führt. Die Methode könnte in den meisten Aquiferen in Baden-Württemberg angewandt werden, da diese natürlicherweise meist aerob und sulfathaltig sind. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts sollen in grundlegenden Labor- und Technikumversuchen die Eignung des Verfahrens sowie die wesentlichen Randbedingungen untersucht werden. Hauptaspekte der Untersuchungen werden die Nachhaltigkeit des Verfahrens (chemische Untersuchungen) und die lnjektionstechnik (hydraulische Untersuchungen) darstellen.
Das Projekt "Entwicklung von Kriterien fuer den Einsatz von Feinstzementinjektionssohlen fuer horizontale Baugrubenabdichtungen in Berliner Sanden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich 09 Bauingenieurwesen und angewandte Geowissenschaften, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Kriterien zu entwickeln, die es dem Anwender gestatten, die Injizierbarkeit der anstehenden Sande mit Feinstzementen sicher zu beurteilen. Mit Hilfe neuer Versuche im Labor und in situ sollen die Modelle ueber das Ausbreitungsverhalten der Feinstzementinjektion im Boden weiterentwickelt und vervollstaendigt werden, so dass dichte Feinstzementsohlen geplant und ausgefuehrt werden koennen. Durch eine praktische Anwendung an einer Baugrube in Berlin soll der Nachweis erbracht werden, dass die innovative Technik der Injektion von Feinstzementen zu Abdichtungszwecken ein zuverlaessiges, umweltschonendes, wirtschaftliches und somit konkurrenzfaehiges Verfahren ist, was sich angesichts der in Berlin anstehenden Bauvorhaben mit ueber 200.000 m2 abzudichtender Sohle auf dem Markt behaupten kann.
Das Projekt "Teilvorhaben: Traglasterhöhung von Pfählen durch gezielte nachträgliche Verpfropfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Geotechnik und Baubetrieb B-5 durchgeführt. Aufgrund der Abhängigkeit der Pfahltragfähigkeit vom Herstellungsverfahren erfolgt die Einbringung von offenen Profilen häufig schlagend. Herstellungsbedingt ist die Tragfähigkeit bei gerammten Pfählen höher als bei einvibrierten Pfählen. Die nachträgliche Verpfropfung von vibrierten Profilen wird betrachtet, um eine Tragfähigkeitserhöhung zu erzielen. Andererseits wird die nachträgliche Verpressung mittels mineralischer Injektionen betrachtet, wobei das Hauptaugenmerk aufgrund der schnelleren und emissionsärmeren Installation auf den vibrierten Pfählen liegt. Alternative Verfahren zur Verpfropfung und zur nachträglichen Verpressung durch redundante Systeme sollen im beantragten Projekt entwickelt werden. Im Bereich Fertigung und Anwendungsplanung wird eine nachweisfähige Offshore-Ausführung vorbereitet.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anwendungskonzept für Offshore-Einsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WindMW Service GmbH durchgeführt. Aufgrund der Abhängigkeit der Pfahltragfähigkeit vom Herstellungsverfahren erfolgt die Einbringung von offenen Profilen häufig schlagend. Herstellungsbedingt ist die Tragfähigkeit bei gerammten Pfählen höher als bei einvibrierten Pfählen. Die nachträgliche Verpfropfung von vibrierten Profilen wird betrachtet, um eine Tragfähigkeitserhöhung zu erzielen. Andererseits wird die nachträgliche Verpressung mittels mineralischer Injektionen betrachtet, wobei das Hauptaugenmerk aufgrund der schnelleren und emissionsärmeren Installation auf den vibrierten Pfählen liegt. Alternative Verfahren zur Verpfropfung und zur nachträglichen Verpressung durch redundante Systeme sollen im beantragten Projekt entwickelt werden. Im Bereich Fertigung und Anwendungsplanung wird eine nachweisfähige Offshore-Ausführung vorbereitet.
Das Projekt "Virtual Reality Modelle zur Simulation und Optimierung anthropogen beeinflußter Prozesse in Geosystemen am Beispiel von Abdichtungsinjektionen im Baugrund des Absperrbauwerkes Leibis/Lichte (Thüringen)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Ingenieurgeologie durchgeführt. Die Simulation und Führung des Ablaufs anthropogen beeinflußter Vorgänge in Geosystemen ist für viele geologische, geotechnische und bautechnische Arbeitsfelder von großer wirtschaftlicher, ökologischer und sicherheitstechnischer Bedeutung. Aufbauend auf dem in interdisziplinärer Zusammenarbeit an der TU Clausthal entwickelten fachspezifischen Baugeologisch-Geotechnischen Informationssystem (BAGIS) soll ein Virtual Reality Prototyp als modulares Modellierungswerkzeug für komplexe ingenieurgeologisch-geotechnische Anwendungen geschaffen werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen deshalb neuartige Konzepte im Bereich der realitätsnahen Visualisierung und der dynamischen Repräsentation von Geoprozessen entwickelt und am realen Beispiel verifiziert und optimiert werden. Das zu entwickelnde System muß daher integrativ 3D-Visualisierungs- und Modellierungskomponenten, einen fachspezifischen Simulationskern und ein Datenbanksystem zur Verwaltung komplexer Datenmengen zuzsammenführen. Als Beispielanwendung wurde die Simulation des Durchströmungsverhaltens und die Optimierung von Injektionsmaßnahmen im Baugrund des Absperrbauwerks der Talsperre Leibis/ Lichte gewählt. Trotz langjähriger Erfahrungen mit Injektionstechniken liegen diesem Verfahren im wesentlichen heuristische Vorgehensweisen zugrunde. Durch Einsatz des VR-Prototypen wird ein deutlich besseres Verständnis der Vorgänge bei Injektionsmassnahmen und eine Optimierung des Verfahrens unter Qualitäts- und Kostengesichtspunkten erwartet.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verpressung am äußeren Pfahlmantel - Entwicklung von Verpresssystemen und Injektionstechniken zur nachträglichen Tragfähigkeitserhöhung von Offshore-Pfahlgründungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PAGEL Spezial-Beton GmbH & Co. KG durchgeführt. Aufgrund der Abhängigkeit der Pfahltragfähigkeit vom Herstellungsverfahren erfolgt die Einbringung von offenen Profilen häufig schlagend. Herstellungsbedingt ist die Tragfähigkeit bei gerammten Pfählen höher als bei einvibrierten Pfählen. Die nachträgliche Ertüchtigung von vibrierten Profilen wird betrachtet, um eine Tragfähigkeitserhöhung zu erzielen. Andererseits wird die nachträgliche Verpressung mittels mineralischer Injektionen untersucht, wobei das Hauptaugenmerk aufgrund der schnelleren und emissionsarmeren Installation auf vibrierten Pfählen liegt. Das alternative Verfahren der nachträglichen Verpressung als redundantes System soll im beantragten Teilprojekt entwickelt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verfahrenstechnik Stahlbau zur nachträglichen Tragfähigkeitserhöhung von Offshore-Pfahlgründungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AMBAU GmbH, Werk Bremen durchgeführt. Aufgrund der Abhängigkeit der Pfahltragfähigkeit vom Herstellungsverfahren erfolgt die Einbringung von offenen Profilen häufig schlagend. Herstellungsbedingt ist die Tragfähigkeit bei gerammten Pfählen höher als bei einvibrierten Pfählen, wobei die Herstellung vibrierter Pfähle schneller und emissionsärmer ist. Die nachträgliche Verpfropfung oder Verpressung mittels mineralischer Injektionen wird betrachtet, um eine Tragfähigkeitserhöhung zu erzielen. Neue Verfahren zur nachträglichen Verpfropfung und Verpressung sollen im beantragten Projekt entwickelt werden. Im Bereich Fertigung und Anwendungsplanung wird eine nachweisfähige Offshore-Ausführung vorbereitet. Aufgaben von Anbau im Bereich Stahlbau sind die Berücksichtigung spezieller Konstruktionsanforderungen und Fertigung der maßstäblichen Versuchspfähle sowie die versuchsbegleitende Analyse der Konstruktion für spätere Fertigungsoptimierung.
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