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Weiterentwicklung von Handlungsoptionen einer ökologischen Rohstoffpolitik - ÖkoRess II

In ÖkoRess II wird basierend auf den methodischen Arbeiten der Forschungsvorhaben des Umweltbundesamtes - UmSoRess und ÖkoRess I - eine Einschätzung der Umweltgefährdungspotenziale des Bergbaus für etwa 50 Rohstoffe erstellt und damit deren ökologische Rohstoffverfügbarkeit bewertet. Dazu wird die in ÖkoRess I vorgelegte Methode weiterentwickelt und angewandt. Die Weiterentwicklung der Methode betrifft insbesondere den Parameter "Soziales Umfeld", der abbilden soll, inwieweit in den Förderländern effektive Umweltschutzmaßnahmen zum Umgang mit den identifizierten Umweltgefährdungspotenzialen ergriffen werden. Hierzu werden ergänzend zu den vorliegenden Analysen aus UmSoRess 10 Rohstoff-Länder-Fallstudien erarbeitet und die Eignung von Governance-Indikatoren geprüft. Dabei hat sich der Environmental Performance Index (EPI) als am besten geeigneter Indikator herausgestellt. Die Umweltgefährdungspotenziale der untersuchten Rohstoffe in Bezug auf ihre bergbauliche Gewinnung wurden anhand der geologischen Grundlagen, der üblicherweise eingesetzten Technologie, den natürlichen Umweltbedingungen, des sozialen Umfelds und den kumulierten Energie- und Rohstoffaufwänden der weltweiten Produktion bewertet. Die Ergebnisse werden für jeden Rohstoff als als Factsheets und zusammenfassend in einer Übersichtsmatrix dargestellt. Die Ergebnisse werden diskutiert und ökologisch kritische Rohstoffe identifiziert. Quelle: Forschungsbericht

Weiterentwicklung von Handlungsoptionen einer ökologischen Rohstoffpolitik - ÖkoRess II

In ÖkoRess II wird basierend auf den methodischen Arbeiten der Forschungsvorhaben des Umweltbundesamtes - UmSoRess und ÖkoRess I - eine Einschätzung der Umweltgefährdungspotenziale des Bergbaus für etwa 50 Rohstoffe erstellt und damit deren ökologische Rohstoffverfügbarkeit bewertet. Dazu wird die in ÖkoRess I vorgelegte Methode weiterentwickelt und angewandt. Die Weiterentwicklung der Methode betrifft insbesondere den Parameter "Soziales Umfeld", der abbilden soll, inwieweit in den Förderländern effektive Umweltschutzmaßnahmen zum Umgang mit den identifizierten Umweltgefährdungspotenzialen ergriffen werden. Hierzu werden ergänzend zu den vorliegenden Analysen aus UmSoRess 10 Rohstoff-Länder-Fallstudien erarbeitet und die Eignung von Governance-Indikatoren geprüft. Dabei hat sich der Environmental Performance Index (EPI) als am besten geeigneter Indikator herausgestellt. Die Umweltgefährdungspotenziale der untersuchten Rohstoffe in Bezug auf ihre bergbauliche Gewinnung wurden anhand der geologischen Grundlagen, der üblicherweise eingesetzten Technologie, den natürlichen Umweltbedingungen, des sozialen Umfelds und den kumulierten Energie- und Rohstoffaufwänden der weltweiten Produktion bewertet. Die Ergebnisse werden für jeden Rohstoff als als Factsheets und zusammenfassend in einer Übersichtsmatrix dargestellt. Die Ergebnisse werden diskutiert und ökologisch kritische Rohstoffe identifiziert. Quelle: Forschungsbericht

Leitstudie 2007

Das Projekt "Leitstudie 2007" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Technische Thermodynamik, Abteilung Systemanalyse und Technikbewertung durchgeführt. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit die Leitstudie 2007 Ausbaustrategie Erneuerbare Energien erstellt. Im darin entwickelten Szenario wird aufgezeigt, wie die Zielsetzung der Bundesregierung umgesetzt werden kann, die Klimagasemissionen in Deutschland bis 2050 auf rund 20 Prozent des Werts von 1990 zu senken. Über die verschiedenen Zwischenziele hinaus ist dieses langfristige Ziel (in allen Industriestaaten) zu erfüllen, wenn die CO2-Konzentration in der Atmosphäre den kritischen Wert von ca. 450 ppm (parts per million) (entsprechend einer mittleren globalen Temperaturerhöhung von ca. zwei Grad Celsius gegenüber der Periode 1980-99) nicht überschreiten soll. Diese Zielsetzung soll ohne Nutzung der Kernenergie erreicht werden. Die Studie wurde am 27. Februar 2007 vom Umweltminister Sigmar Gabriel in der Bundespressekonferenz vorgestellt.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), European Institute for Energy Research EIfER durchgeführt. Das Verbundvorhaben EWS-tech II zielt auf Qualitätsverbesserungen bei der Erstellung von Erdwärmesonden, die vor dem Hintergrund aktueller Forschungsergebnisse und den vorliegenden, im Zusammenhang mit der Erstellung von Erdwärmesonden - insbesondere in Baden- Württemberg - aufgetretenen Schadensfälle dringend erforderlich sind. Die Analyse der aufgetretenen Schadensfälle zeigt, dass stockwerksübergreifende Bohrungen, die Grundwasserleiter unterschiedlicher Druckpotentiale verbinden und nicht durch eine adäquate Verfüllung abgedichtet werden, als besonders kritisch einzustufen sind. Daher bilden Untersuchungen zum Einfluss von Grundwasserflüssen auf die Verfüllqualität von Erdwärmesonden einen der Schwerpunkte des Forschungsvorhabens EWS-tech II. Hierzu werden drei sich ergänzende Versuchsaufbauten eingesetzt, sodass durch die Visualisierung und durch die quantifizierte Erfassung des Verfüll- und Aushärtevorgangs bei verschieden ausgeprägten Grundwasserströmungen sowie durch die Berücksichtigung der Bohrlochgeometrie/-rauigkeit und größenmaßstäblich realistischer Grundwasserstockwerksverbindungen eine umfassende Bewertung möglich wird. Das Ziel dieser Untersuchungen ist es, einen kausalen, quantifizierten Zusammenhang zwischen Fehlstellen (wasser-/luftgefüllte Bereiche in der Verfüllung) und der Systemdichtigkeit von Erdwärmesonden abzuleiten. Bei den geplanten Versuchen werden vorzugsweise vier im Rahmen dieses Vorhabens neu entwickelte, magnetisch dotierte Referenz-Verfüllbaustoffe mit möglichst unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften eingesetzt, um den Zusammenhang zwischen den rheologischen Eigenschaften und der Verfüllqualität zu untersuchen und somit Kriterien für möglichst günstige Baustoffeigenschaften ableiten zu können. Die magnetische Dotierung der Verfüllbaustoffe ermöglicht es, die seit kurzem auf dem Markt verfügbaren miniaturisierten Suszeptibilitätsmesssonden auf Ihre Eignung für eine automatische Abdichtungsüberwachung des Verfüllvorgangs sowie eine Nachmessung zur Bestimmung der Verfüllqualität zu untersuchen. In Verbindung mit intensiven Untersuchungen an magnetisch dotierten Verfüllbaustoffen werden daraus Mindestanforderungen an die Dotierung und an die zugehörigen Überwachungstechniken des Verfüllvorgangs sowie an Langzeitüberwachungstechniken abgeleitet. Darüber hinaus werden in dem Verbund-Forschungsvorhaben EWS-tech II Basiskenntnisse zur Langzeitintegrität von EWS-Bohrungen in Gipskeuper-Quellbereichen und zum Einfluss von Druckluftbohrverfahren auf die Verfüllqualität von Erdwärmesonden erarbeitet. Aus den genannten Untersuchungsaspekten werden Anforderungskriterien an EWS-Verfüllbaustoffe abgeleitet, die in einem Empfehlungskatalog zusammengeführt werden.

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Materialprüfungs- und Forschungsanstalt durchgeführt. Das Verbundvorhaben EWS-tech II zielt auf Qualitätsverbesserungen bei der Erstellung von Erdwärmesonden, die vor dem Hintergrund aktueller Forschungsergebnisse und den vorliegenden, im Zusammenhang mit der Erstellung von Erdwärmesonden - insbesondere in Baden- Württemberg - aufgetretenen Schadensfälle dringend erforderlich sind. Die Analyse der aufgetretenen Schadensfälle zeigt, dass stockwerksübergreifende Bohrungen, die Grundwasserleiter unterschiedlicher Druckpotentiale verbinden und nicht durch eine adäquate Verfüllung abgedichtet werden, als besonders kritisch einzustufen sind. Daher bilden Untersuchungen zum Einfluss von Grundwasserflüssen auf die Verfüllqualität von Erdwärmesonden einen der Schwerpunkte des Forschungsvorhabens EWS-tech II. Hierzu werden drei sich ergänzende Versuchsaufbauten eingesetzt, sodass durch die Visualisierung und durch die quantifizierte Erfassung des Verfüll- und Aushärtevorgangs bei verschieden ausgeprägten Grundwasserströmungen sowie durch die Berücksichtigung der Bohrlochgeometrie/-rauigkeit und größenmaßstäblich realistischer Grundwasserstockwerksverbindungen eine umfassende Bewertung möglich wird. Das Ziel dieser Untersuchungen ist es, einen kausalen, quantifizierten Zusammenhang zwischen Fehlstellen (wasser-/luftgefüllte Bereiche in der Verfüllung) und der Systemdichtigkeit von Erdwärmesonden abzuleiten. Bei den geplanten Versuchen werden vorzugsweise vier im Rahmen dieses Vorhabens neu entwickelte, magnetisch dotierte Referenz-Verfüllbaustoffe mit möglichst unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften eingesetzt, um den Zusammenhang zwischen den rheologischen Eigenschaften und der Verfüllqualität zu untersuchen und somit Kriterien für möglichst günstige Baustoffeigenschaften ableiten zu können. Die magnetische Dotierung der Verfüllbaustoffe ermöglicht es, die seit kurzem auf dem Markt verfügbaren miniaturisierten Suszeptibilitätsmesssonden auf Ihre Eignung für eine automatische Abdichtungsüberwachung des Verfüllvorgangs sowie eine Nachmessung zur Bestimmung der Verfüllqualität zu untersuchen. In Verbindung mit intensiven Untersuchungen an magnetisch dotierten Verfüllbaustoffen werden daraus Mindestanforderungen an die Dotierung und an die zugehörigen Überwachungstechniken des Verfüllvorgangs sowie an Langzeitüberwachungstechniken abgeleitet. Darüber hinaus werden in dem Verbund-Forschungsvorhaben EWS-tech II Basiskenntnisse zur Langzeitintegrität von EWS-Bohrungen in Gipskeuper-Quellbereichen und zum Einfluss von Druckluftbohrverfahren auf die Verfüllqualität von Erdwärmesonden erarbeitet. Aus den genannten Untersuchungsaspekten werden Anforderungskriterien an EWS-Verfüllbaustoffe abgeleitet, die in einem Empfehlungskatalog zusammengeführt werden.

Investigations of viscous venting and treatment of releases

Das Projekt "Investigations of viscous venting and treatment of releases" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt Bautechnik und Meerestechnik, Arbeitsbereich Strömungsmechanik durchgeführt. General Information: Polymerization reactors are widely used throughout the industrialized world in the production processes of many common materials such as polystyrene, polyvinylchloride (PVC) and polyacrylates (e.g. plexiglass). A survey carried out in 1990 by the UK Health and Safety Executive showed that, over period up to 1987, an average of five serious industrial incidents due to runaway polymerization reactions occurred every two years. Against this background, and in the framework of reduction of risks to human health and the environment, many of Europe's leading chemical companies have expressed a strong need to improve the modelling capability available for the design of emergency pressure relief systems for such reactors. The present proposal is focussed on this area and is characterised by a problem-solving approach. Many runaway reactions that are of greatest concern are those that involve highly-viscous multiphase fluids (viscosities typically greater than 1000cP). There are considerable uncertainties in specifying the required safety valve and pipe sizes to handle such fluids so that, if activated, the emergency pressure relief systems will be able to discharge reactor contents at a rate that will prevent a dangerous build-up of pressure and temperature in the reactor vessel. However, the basic hindrance to the development of improved modelling techniques is the extremely limited experimental database on the flow of highly-viscous multiphase fluids (reacting and non-reacting) in vessels, safety valves and piping. In view of the variety of polymerization processes, it is necessary for this project to adopt a generic approach, i.e. to perform experiments that allow high-viscosity effects to be studied systematically and, on this basis, to develop generalised physical models for emergency pressure relief system design. The INOVVATOR Project has the following objectives: 1. To complement the very limited experimental database on high-viscosity multiphase flows by performing a number of experiments designed to fill certain critical knowledge gaps such as liquid-vapour distribution in reactor vessels, the pressure drop characteristics of safety valves and associated pipe systems and corresponding mass discharge rates. 2. To create a computer database containing these and other available experimental data related to high- viscosity multiphase flows. 3. To develop or improve the modelling technology for highly-viscous flows used in the design of emergency pressure relief systems. This would be validated against the above database. 4. To exploit and disseminate the products of the project, e.g. by publications, presentations at industrial working groups and by incorporating the improved models in existing design software. The resources necessary to achieve these objectives demand a trans-national approach. ... Prime Contractor: Commission of the European Communities, Institute of Systems, Informatics and Safety; Barasso; Italy.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von InNeSys GmbH durchgeführt. Durch Hochwasser wurden in Europa hohe Schäden verursacht. Bei einem Großteil der Schadensfälle handelte es sich um Überflutungen, die in Siedlungsräumen (Ballungszentren) an kleineren Gewässern entstanden. Durch Bereitstellung von Informationen für kritische Gewässerstellen zur aktuellen Abflusssituation und zur zukünftigen Entwicklung des Hochwassers könnten viele Schäden verhindert oder in ihrem Ausmaß reduziert werden. Im Gegensatz zu den großen Flüssen lassen sich die an den kleineren Gewässern meist durch lokale Starkregen kurzer Dauern ausgelösten Hochwasser bisher in Echtzeit nicht berechnen oder vorhersagen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein Alarm- und Vorhersagesystem entwickelt werden, mit dem zukünftig solche Informationen auch für kleinere (urbane) Gewässer bereitgestellt werden können. Es soll ein neuer, ausschließlich auf online übertragenen Wasserstandsmessungen aufbauender Verfahrensansatz, eingesetzt werden (Arbeitspaket 1 und Arbeitspaket 2). Die Abflusszustände werden in dem voll automatisierten System kontinuierlich berechnet und aufbereitet (Arbeitspaket 3). Bei einer Überschreitung kritischer Wasserstände kann eine automatische Alarmierung erfolgen. So können sich Anwender mit dem System jederzeit über die Situation an den einzelnen Engstellen informieren und ein optimales HW-Management organisieren (Arbeitspaket 4). Die einzelnen Schritte zu den Arbeitspaketen (1 - 4) sind in der Vorhabensbeschreibung (Arbeitsplan) ausführlich dargestellt.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Raumbezogene Sozialforschung e.V. durchgeführt. Das Verbundprojekt setzt sich zum Ziel, Lösungen für einen gerechten Interessensausgleich zwischen Stadt, städtischem Umland und ländlichem Raum für landbasierte Nutzungsansprüche zu erarbeiten und zu implementieren. Mit dem Verbundprojekt werden zwei zentrale Fragen beantwortet: Wie entstehen regionale Nutzungskonflikte? Und: Wie lassen sich gerechte Lösungen für diese Nutzungskonflikte finden? Das Verbundprojekt erarbeitet und implementiert integrative und systemorientierte Lösungen für einen gerechten Interessensausgleich zwischen Stadt, städtischem Umland und ländlichem Raum. ReGerecht bearbeitet mit den Handlungsfeldern Bodenpolitik, Digitalisierung/Infrastrukturen, Politik erneuerbarer Energien, Ökosystemleistungen sowie Governance sowohl direkt wie indirekt raumwirksame Stellgrößen. Für die Praxis sind die Ergebnisse in den Bereichen Siedlungs- und Freiraumentwicklung, Infrastruktur, Landschaftsplanung, stadtregionale Kooperation und Ausgleichspolitiken von Interesse. Das Teilprojekt ist auf die Lösung von Problemen regionaler Infrastrukturen, insbesondere des Energie-Infrastruktur-Nexus in der Stadt-Land-Verflechtung gerichtet. Im Vordergrund stehen handlungsräumliche und sozio-technische Konstellationen, wobei auf informelle Institutionen zu Fragen räumlicher Gerechtigkeit und zur Kritikalität von Infrastrukturen fokussiert wird. Das Teilprojekt verortet sich in internationalen Debatten z.B. um energy justice', 'spatial justice' und 'infrastructural justice'.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WALD+CORBE Infrastrukturplanung GmbH durchgeführt. Durch Hochwasser wurden in Europa hohe Schäden verursacht. Bei einem Großteil der Schadensfälle handelt es sich um Überflutungen, die in Siedlungsräumen (Ballungszentren) an kleineren Gewässern entstehen. Durch Bereitstellung von Informationen für kritische Gewässerstellen zur aktuellen Abflusssituation und zur zukünftigen Entwicklung des Hochwassers könnten viele Schäden verhindert oder in ihrem Ausmaß reduziert werden. Im Gegensatz zu den großen Flüssen lassen sich die an den kleineren Gewässern meist durch lokale Starkregen kurzer Dauern ausgelösten Hochwasser bisher in Echtzeit nicht berechnen oder vorhersagen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein Alarm- und Vorhersagesystem entwickelt werden, mit dem zukünftig solche Informationen auch für kleinere (urbane) Gewässer bereitgestellt werden können. Es soll ein neuer, ausschließlich auf online übertragenen Wasserstandsmessungen aufbauender Verfahrensansatz, eingesetzt werden (Arbeitspaket 1 und Arbeitspaket 2). Die Abflusszustände werden in dem vollautomatisierten System kontinuierlich berechnet und aufbereitet (Arbeitspaket 3). Bei einer Überschreitung kritischer Wasserstände kann eine automatische Alarmierung erfolgen. So können sich Anwender mit dem System jederzeit über die Situation an den einzelnen Engstellen informieren und ein optimales HW-Management organisieren (Arbeitspaket 4). Die einzelnen Schritte zu den Arbeitspaketen (1-4) sind in der Vorhabenbeschreibung (Arbeitsplan) ausführlich dargestellt.

Teilvorhaben: PEN.DATAHUB, Scheer Management GmbH

Das Projekt "Teilvorhaben: PEN.DATAHUB, Scheer Management GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Scheer GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung von resilienten Ortsnetzen. Diese zeichnen sich durch einen robusten Netzbetrieb aus, der sowohl auf die Volatilität der Einspeisung dezentraler erneuerbarer Energiequellen als auch unvorhersehbare Ereignisse bis hin zu Cyber-Attacken reagieren kann. Hauptinteresse von PolyEnergyNet ist die Schaffung und Nutzung einer geeigneten Informationsbasis, die es selbst bei kritischen Netzzuständen erlaubt, innerhalb eines Ortsnetzes oder Straßenzugs einen Notbetrieb aufrecht zu erhalten bzw. Teile eines Ortsnetzes in Quarantäne zu setzen, bis eine Wiedereingliederung in das Gesamtsystem möglich ist. Wenn gezeigt werden kann, dass eine Steuerung des Ortsnetzes in solchen Extremsituationen möglich ist, stehen auch die notwendigen Instrumente zur Verfügung, um insgesamt einen kosteneffizienten Netzbetrieb zu gewährleisten. Insofern wird PolyEnergyNet beispielhaft zeigen, wie sich das 'Ampelmodell' in der Praxis umsetzen lässt. Arbeitsplanung: Nach der Anforderungsanalyse (AP1) und der Definition einer Taxonomie für holare Systeme werden die spez. Parameter in das Modell für resiliente holare Systeme eingebracht, die Systemfunktionen eines BPEDH in T1.2 definiert und die Gegebenheiten einer verteilten Architektur für das Verteilnetz betrachtet. In AP3 wird das Energie- und Messdatenmgt. zur echtzeitfähigen Analyse allgemeingültig erarbeitet und die Anforderungen eines BPEDH bestimmt, als auch ein Entwurf des BPEDH vorgenommen. In AP4 wird der BPEDH im Hinblick auf die resilienten Eigenschaften untersucht und validiert. Proof-Of-Concept und Validierung werden in einem Feldversuch in AP5 betrachtet. AP6 adressiert die Übertragbarkeit und die Öffentlichkeitsarbeit.

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