Das Projekt "Informations- und Dialogprozess der ExxonMobil über die Sicherheit und Umweltverträglichkeit der Fracking-Technologie für die Erdgasgewinnung Bearbeitung durch ISAH: Gutachten: Abwasserentsorgung und Stoffstrombilanz - Stand der Technik und ..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Im Nordwesten Deutschlands befindet sich Erdgas im Boden, das vor allem in Niedersachsen schon seit Jahrzehnten gefördert wird. Jetzt sollen neue (sogenannte unkonventionelle) Lagerstätten erschlossen werden. Unternehmen der Erdgasindustrie wollen erkunden, wo es sich lohnt, dieses Erdgas zu fördern. Wenn sie Vorkommen finden, die sich für eine Förderung eignen, würden zahlreiche Bohrplätze benötigt und würde in vielen Fällen auch die Fracking-Technologie eingesetzt. ExxonMobil hat sich entschieden, mögliche Risiken und Umweltauswirkungen dieser für Deutschland neuen Situation von unabhängigen Wissenschaftlern klären zu lassen (Risikostudie Fracking). Unter der Moderation und Prozessbegleitung durch Dr. Christoph Ewen, team ewen, Darmstadt und Ruth Hammerbacher, hammerbacher gmbh beratung & projekte, Osnabrück wurde Prof. Borchardt vom Umweltforschungszentrum mit der Leitung des neutralen Expertenkreises beauftragt, um folgenden Fragen nachzugehen: - Wie groß sind die Risiken der Fracking-Technik, und welche Auswirkungen hat sie auf die Umwelt? - Welche Bedenken, Hinweise oder Forderungen haben die gesellschaftlichen Akteure? - Welche Fragen, Bedenken und Hinweise zur Fracking-Technologie gibt es? Anhand der Fragestellung wurden die drei Arbeitsgruppen: - Risiken im geologischen System - Risiken im technischen System - Toxikologie und Grundwasserschutz eingesetzt. Die Arbeit der Wissenschaftler fand im Zeitraum April 2011 bis April 2012 im Rahmen eines öffentlichen InfoDialog Fracking statt (1). Zusätzlich hat der Expertenkreis Gutachten vergeben und Fachgespräche durchgeführt. Alle Arbeitsschritte und die begleitende Diskussion der gesellschaftlichen Akteure erfolgten im Rahmen des öffentlichen InfoDialog Fracking. Initiator und Budgetgeber war ExxonMobil, die Steuerung oblag aber allein der wissenschaftlichen Leitung und der unabhängigen Prozessbegleitung. Nach Festlegung des Expertenkreises und den ersten Arbeiten und Diskussionen wurde klar, dass bei der Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten die Thematik Anfall, Behandlung und Entsorgung von Abwasser und Abfällen eine wesentliche Rolle spielt. Daher wurde das ISAH beauftragt für und im engen Austausch mit dem Neutralen Expertenkreis ein Gutachten zum Thema Abwasserentsorgung und Stoffstrombilanz - Stand der Technik und fortschrittliche Ansätze in der Entsorgung des Flowback zu erarbeiten. Das Vorgehen und die ersten Ergebnisse wurden im Rahmen einer Statuskonferenz am 6.-7. März 2012 in Berlin für die wissenschaftliche und die Fachöffentlichkeit zur Diskussion gestellt (2). International renommierte Peer Reviewer nahmen öffentlich Stellung und die Teilnehmer der Konferenz diskutieren den wissenschaftlichen Stand intensiv mit den Gutachtern in Einzelgruppen. Neben den Ergebnissen wurden auch Wissenslücken transparent dargestellt und Forschungsbedarf formuliert. Die Ergebnisse nach dem Review Prozess sowie der weitergehenden Bearbeitung sind veröffentlicht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Fertigung Wärmerohre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MPG Wärmetechnik GmbH durchgeführt. Derzeit kommt es vermehrt im Sommer und während der Übergangszeit zu einer Überwärmung der Gebäude, da die aktuellen Vorschriften des Wärmeschutzes primär auf eine Verringerung des Heizenergiebedarfs abzielen. Um die zulässigen Temperaturbereiche einzuhalten, müssen technische Anlagen für das Kühlen eingesetzt werden. In der Regel benötigen die Systeme z.B. thermische Bauteilaktivierungen (TBA) jedoch eine gewisse Pumpleistung, um die Kühlmittel durch Leitungen im Bauteil zu transportieren. Zur Kälteerzeugung werden im Allgemeinen elektrisch angetriebene Kältemaschinen eingesetzt. Der hierfür insgesamt notwendige Primärenergiebedarf ist erheblich. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die Kühlung durch eine passive Wärmeabfuhr mittels Wärmerohren energetisch effizienter zu machen. Des Weiteren soll auch die Abwärme aus der Kühlung möglichst passiv und unter Nutzung von Synergieeffekten bei gleichzeitiger Einbindung erneuerbaren Energien im Gebäudebereich gestaltet werden. In allen Systemen wird es für eine effiziente Nutzung erforderlich sein, eine vorausschauende Regelung (z.B. auch zur Lastverschiebung) zu erforschen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Abwärmekonzepte und prädiktive Regelung Gesamtsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Konstanz, Fachgebiet Physik und Elektrotechnik durchgeführt. Derzeit kommt es vermehrt im Sommer und während der Übergangszeit zu einer Überwärmung der Gebäude, da die aktuellen Vorschriften des Wärmeschutzes primär auf eine Verringerung des Heizenergiebedarfs abzielen. Um die zulässigen Temperaturbereiche einzuhalten, müssen technische Anlagen für das Kühlen eingesetzt werden. In der Regel benötigen die Systeme z.B. thermische Bauteilaktivierungen (TBA) jedoch eine gewisse Pumpleistung, um die Kühlmittel durch Leitungen im Bauteil zu transportieren. Zur Kälteerzeugung werden im Allgemeinen elektrisch angetriebene Kältemaschinen eingesetzt. Der hierfür insgesamt notwendige Primärenergiebedarf ist erheblich. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die Kühlung durch eine passive Wärmeabfuhr mittels Wärmerohren energetisch effizienter zu machen. Des Weiteren soll auch die Abwärme aus der Kühlung möglichst passiv und unter Nutzung von Synergieeffekten bei gleichzeitiger Einbindung erneuerbarer Energien im Gebäudebereich gestaltet werden. In allen Systemen wird es für eine effiziente Nutzung erforderlich sein, eine vorausschauende Regelung (z.B. auch zur Lastverschiebung) zu erforschen. Die HTWG Konstanz erforscht dabei hauptsächlich die Einbindung der erneuerbaren Energien sowie die intelligente, vorausschauende Regelung auf Basis von KI - Algorithmen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Messkonzepte und Datenanalyse bestehender Gebäude zur Verifikation der Labormodelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Herrenbauer & Kurz Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Derzeit kommt es vermehrt im Sommer und während der Übergangszeit zu einer Überwärmung der Gebäude, da die aktuellen Vorschriften des Wärmeschutzes primär auf eine Verringerung des Heizenergiebedarfs abzielen. Um die zulässigen Temperaturbereiche einzuhalten, müssen technische Anlagen für das Kühlen eingesetzt werden. In der Regel benötigen die Systeme z.B. thermische Bauteilaktivierungen (TBA) jedoch eine gewisse Pumpleistung, um die Kühlmittel durch Leitungen im Bauteil zu transportieren. Zur Kälteerzeugung werden im Allgemeinen elektrisch angetriebene Kältemaschinen eingesetzt. Der hierfür insgesamt notwendige Primärenergiebedarf ist erheblich. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die Kühlung durch eine passive Wärmeabfuhr mittels Wärmerohren energetisch effizienter zu machen. Des Weiteren soll auch die Abwärme aus der Kühlung möglichst passiv und unter Nutzung von Synergieeffekten bei gleichzeitiger Einbindung erneuerbaren Energien im Gebäudebereich gestaltet werden. In allen Systemen wird es für eine effiziente Nutzung erforderlich sein, eine vorausschauende Regelung (z.B. auch zur Lastverschiebung) zu erforschen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchung zur thermischen, bauklimatischen und konstruktiven Integration der Wärmerohre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. Derzeit kommt es vermehrt im Sommer und während der Übergangszeit zu einer Überwärmung der Gebäude, da die aktuellen Vorschriften des Wärmeschutzes primär auf eine Verringerung des Heizenergiebedarfs abzielen. Um die zulässigen Temperaturbereiche einzuhalten, müssen technische Anlagen für das Kühlen eingesetzt werden. In der Regel benötigen die Systeme z.B. thermische Bauteilaktivierungen (TBA) jedoch eine gewisse Pumpleistung, um die Kühlmittel durch Leitungen im Bauteil zu transportieren. Zur Kälteerzeugung werden im Allgemeinen elektrisch angetriebene Kältemaschinen eingesetzt. Der hierfür insgesamt notwendige Primärenergiebedarf ist erheblich. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die Kühlung durch eine passive Wärmeabfuhr mittels Wärmerohren energetisch effizienter zu machen. Des Weiteren soll auch die Abwärme aus der Kühlung möglichst passiv und unter Nutzung von Synergieeffekten bei gleichzeitiger Einbindung erneuerbaren Energien im Gebäudebereich gestaltet werden. In allen Systemen wird es für eine effiziente Nutzung erforderlich sein, eine vorausschauende Regelung (z.B. auch zur Lastverschiebung) zu erforschen.
Das Projekt "Der Einfluss der Niedrig- und Hochteperierten Alterierung des Ozeankruste auf das marine Calcium Budget" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IFM-GEOMAR Leibniz-Institut für Meereswissenschaften durchgeführt. Hydrothermalkreisläufe an mittelozeanischen Rücken beeinflussen in besonderem Maße das marine Gesamtbudget von divalenten Kationen wie Ca, Sr und Mg. Das Ausmaß, zu welchen Anteilen hydrothermale Systeme an der Bilanzierung des marinen Ca beteiligt ist, insbesondere während der Ozeankrustenalteration, ist noch weitestgehend unbekannt und kaum erforscht. Um chemische Austauschprozesse bei der Wechselwirkung zwischen Gestein und zirkulierendem Meerwasser besser zu verstehen, wird im Rahmen des DFG Schwerpunkt Programms SPP1144 Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Material- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen die Rolle von hoch- und niedrigtemperierter Ozeankrustenalteration auf das marine Ca Budget untersucht. Das Programm startete mit einer Expedition zum Logatchev drothermalfeld auf dem Forschungsschiff Meteor Anfang 2004. Dieses Hydrothermalfeld befindet sich am Mittelatlantischen Rücken (14 Grad 45N) und zeichnet sich durch aktive Quellen eingebettet in ultramafischem Gestein aus. Die Serpentinisierung dieses Gesteins bietet eine gute Grundlage für diese Studie. Die Probennahme erfolgte über einen TV-Greifer und dem ROV Quest, welches mit einem speziellen System zur Fluidbeprobung ausgerüstet wurde. Die Fluidproben sind als Mischungen aus Meerwasser und hydrothermalen Anteilen anzusehen. Die Mischungsanteile können aus Analysen der Ca und Sr Isotope bestimmt werden. Erste Ergebnisse zeigen einen inversen Zusammenhang zwischen den 44Ca/40Ca Verhältnissen und den Anteilen an reinem Hydrothermalfluid, wobei Proben mit höherem Fluidanteil eine deutlich leichtere Ca Signatur im Vergleich zu Meerwasser aufweisen. Entsprechendes zeigen radiogene Sr Verhältnisse, was als Zwei-Komponenten-Mischung interpretiert werden kann. Diese ersten Ergebnisse bestätigen Modelle in welchen die Wechselwirkung zwischen Gestein und Meerwasser während hydrothermaler Prozesse die Massenbilanz und die Isotopie divalenter Kationen signifikant verändert. Weitere Untersuchungen sind notwendig für die genaue Bestimmung und Quantifizierung der reinen hydrothermalen Komponente.
Das Projekt "Kombiniertes Grundwasser-Shuttle-Guard-System" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGFZ Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V. durchgeführt. Ziel des Projektes war die innovative Weiterentwicklung des 'Grundwasser-Proben-Shuttle' bis zur Anwendungsreife zu einem kombinierten Grundwassermonitoringsystem mit drei Funktionen: Grundwasserprobennahme, Messstellenschutz und Frühwarnfunktion über eine kontinuierliche, stationäre Überwachung. Mit Ende des Projektes steht ein unter Feldbedingungen einsatzfähiges innovatives kombiniertes Grundwasserprobenahme- und Monitoringsystem zur Verfügung. Das sogenannte Shuttle-Guard-System besteht aus zwei Teilgeräten. Die Grundwasser-Monitoring-Station (GWMon-Station) wird permanent im Filterbereich der Grundwassermessstelle eingebaut, kann zur Wartung aber auch problemlos ausbaugebaut werden. Sie ist mit einem Datenlogger und Sensorik zum Überwachen von Wasserspiegel, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert und Redoxpotenzial ausgestattet. Das mobile Grundwasser-Shuttle (GW-Shuttle) vermag an der GWMon-Station anzudocken, entnimmt eine Grundwasserprobe unter in-situ Druck (isobare Probenahme) und transportiert diese nach Übertage. Das innovative Shuttle-Guard-System unterbindet Verfälschungen der Messwerte, indem die GWMon-Station einen vom Grundwasser durchströmten, aber vom Standwasser abgegrenzten, Raum erzeugt und so den Stofftransport zwischen Aquifer und Standwasser verhindert. Auch wird die Messstelle so nachhaltig vor Schädigungen (z.B. Verockerungen) geschützt, die eine vorzeitige Alterung der Messstelle bewirken und deren aufwändige und kostenintensive Reinigung und Regenerierung erforderlich machen würden. Die Handhabung und Steuerung des neuen GW-Shuttles gestaltet sich komfortabel und kundenfreundlich. Das GW-Shuttle kann mithilfe der zugehörigen Kabeltrommel als autarkes System betrieben werden. Die Steuerung der Probenahme erfolgt kabellos über eine Bluetooth-Verbindung. Die autonom agierende stationäre GWMon-Station ist kompatibel zum GW-Shuttle, kann aber auch unabhängig in Messstellen eingesetzt werden. Sie ermöglicht eine konstante und unbeeinflusste Überwachung des Grundwassers, wie z.B. ein Langzeit-Monitoring zum Schadstoffabbau. Vergleichende Probennahmen zeigten, dass mit dem Shuttle-Guard-System unbeeinflusste Proben gewonnen werden, die gegenüber der konventionellen Pumpprobenahme und auch gegenüber der speziellen druckhaltenden Probenahme mit dem BAT®-System teufenrichtig zuordenbar ein breiteres Schadstoffspektrum und höhere Schadstoffkonzentrationen im Grundwasserleiter ausweisen. Die Probe des Shuttle-Guard-Systems zeigte im Rahmen des Vergleichs dabei als einzige an, dass im Grundwasser Schadstoffkonzentrationen über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung vorliegen. Das Shuttle-Guard-System wurde auf zahlreichen Veranstaltungen gezeigt und in Vorträgen vorgestellt. Es hat seine Funktionstüchtigkeit unter Feldbedingungen über mehrere Monate unter Beweis gestellt. Die Verbesserung der Qualität der in Grundwassermessstellen gewonnenen Proben konnte im Labor nachgewiesen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Leistungselektronische AC/DC-Systeme im Verteilnetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Maschinenfabrik Reinhausen GmbH durchgeführt. Im Projekt AC2DC möchte die MR ihre Kompetenz zur Entwicklung eines hocheffizienten DC-Systems für Mittelspannungsanwendung in der Gleichstromübertragung unter Verwendung aktuell bestehender AC-Übertragungsleitungen einbringen. Es werden im Projekt neue Lösungen gesucht, die die Verluste deutlich verringern und eine höhere Übertragungsleistung ermöglichen. Der Lösungsansatz beruht auf einer komplett leistungselektronischen Lösung für einen DC/DC-Wandler sowie auf einem DC-Übertragungsnetz. Das im Projekt verfolgte Konzept der MR besteht aus: 1) Netzdienlichen Funktionen des netzseitigen Umrichters als Betriebsmittel im Umspannwerk. Diese Funktionen sollen über den Umfang der Anschlussrichtlinie TAR 4110 hinausgehen. 2) Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen netzseitigen und anlagenseitigen Umrichtern. Hierbei soll der Einsatz unterschiedlicher Spannungsebenen untersucht werden. Für diese Verbindung werden im Projekt die technischen Anforderungen spezifiziert. 3) einer systemseitigen Schnittstelle, die sich am Umrichter befindet. Hierzu soll die technische Machbarkeit eines DC/DC- Wandlers in Form eines Demonstrators im MR-eigenen Labor untersucht werden. Diese Schnittstelle soll den Wettbewerb für innovative Leistungselektronik am Netz öffnen. Der DC/DC-Wandler ersetzt hierbei die heutige Kombination aus DC/AC-Wandler für die DC-Quelle oder DC-Senke sowie den Transformator auf der Mittelspannung. MR beteiligt sich im Projekt an den Untersuchungen zu AC- und DC-Kabelsystemen sowie an Untersuchungen zu Netzstrukturen der Projektpartner TUD-EV und TUD-HH. Weiterhin übernimmt MR die Leitung bezüglich Gremienarbeit und Standardisierung von DC-Systemen und bringt Ergebnisse dort ein. Der Schwerpunkt der MR-Projektarbeit liegt in der Leistungselektronik. Als Ergebnisse sind Anforderungen an eine DC-Anschlussrichtlinie sowie ein Demonstrator für die technische Machbarkeit eines DC/DC-Wandlers geplant.
Das Projekt "Petrologische und theoretisch-geochemische Betrachtungen zur abiotischen Organosynthese im 15ºN Gebiet des Mittel-Atlantischen Rückens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. Die Bildung von molekularem Wasserstoff durch Hydrolyse an Fe(II)-Oxid Komponenten in ultramafischen Gesteinen führt zu sehr stark reduzierenden Bedingungen bei Wasser-Gesteins Reaktionen. Ausserdem werden bei Peridotit-Wasser Reaktionen Sekundärphasen gebildet, welche bei der abiotischen Bildung organischer Verbindungen als Oberflächenkatalysatoren wirken können. Mit diesem Antrag möchte ich um Mittel bitten, die es mir erlauben, über detailierte phasenpetrologische Untersuchungen und daran gekoppelte geochemische Modellrechungen die Bedingungen (Temperatur, pH, Wasserstoff- und Schwefelfugazitäten, Wasserfluss) der Peridotit-Wasser Reaktionen abzuschätzen. Damit soll eine Grundlage für bessere theoretische Vorhersagen zur abiotischen Organosynthese zu schaffen, die in einem verwandten Projekt verfolgt werden. An Proben vom Mittelatlantischen Rücken 15ºN (Logatchev Feld und ODP Leg 209 Bohrkernen) sollen mit elektronenmikroskopischen Verfahren Vergesellschaftungen von Fe-Ni Oxiden, Sulfiden und metallischen Phasen sowie von Serpentin-Bruzit charakterisiert werden. Darüber hinaus sollen bereits durchgeführte thermodynamische Berechungnen im System Fe-Ni-O-S durch solche in den Systemen MgO-FeO-Fe2O3-SiO2-H2-O2 sowie Cu-Fe-S-O-H-Na-Cl unser Verständnis von Serpentinisierungs-reaktionen und damit verbundene Massentransfers vertieft werden. Diese Studie soll bereits geförderte geologische und Fluid-geochemische Arbeiten ergänzen und versuchen, über theoretisch-geochemische Ansätze eine Brücke zwischen Petrologie und Biologie schlagen.
Das Projekt "Analyse der Anwendbarkeit und Implementierung existierender Nordamerikanischer Entscheidungsunterstützungssysteme im Forstsektor - Fallstudie: Evaluierung von Landschaftsintegrität und Managementplanung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Waldbau-Institut durchgeführt. Der Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Praxis und die Zusammenführung interdisziplinärer Ergebnisse zur Entscheidungsunterstützung in der Landnutzungsplanung stellt nach wie vor ein großes Problem dar. In Nordamerika ist die Entwicklung dieser Systeme weiter vorangeschritten, da eine größere Landfläche mit weniger Experten bewirtschaftet werden musste als in Europa. Das Ziel dieses Projektes ist es, zu analysieren inwieweit bereits existierende Entscheidungsunterstützungssysteme auch im europäiscen Kontext genutzt oder angepasst werden können, um wissenschaftliche Erkenntnisse für die Praxis aufzubereiten und interdisziplinäre Projektergebnisse zusammenzuführen. Hierfür wurden verschiedene Systeme untersucht: das Ecosystem Decision Support System (EMDS) entwickelt von Keith M. Reynolds et al. sowie NED, entwickelt von Mark Twery et al.. Es wird geprüft, in welcher Weise beide Systeme kombiniert werden können, um die strategische Analyse und Planung auf Landschaftsebene mit der konkreten Bestandesplanung zu verbinden. Beide Systeme werden in einer Fallstudie kombiniert. Im Gifford Pinchot National Forest (im Südwesten von Washington) wurde ein Schutzgebiet (Gotchen Late Successional Reserve) eingerichtet, um das Habitat der Northern Spotted Owl zu schützen. Das Managementziel ist es, waldbauliche Maßnahmen zu konzipieren, die auch unter der Annahme eines Klimawandels Habitat bieten, gleichzeitig die Feuergefahr zu reduzieren und das zu entnehmende Holz zur Kostendendeckung zu nutzen, ohne den ästhetischen Wert des beliebten Erholungsziel zu beeinträchtigen.
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