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Found 158 results.

Long-term stability and leak tightness of reactor containments

Das Projekt "Long-term stability and leak tightness of reactor containments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zerna, Schnellenbach und Partner GmbH durchgeführt. Objective: the objective of this research is to study the long-term performance of structures comprising nuclear power plants. The time period of interest for this study is 140 years (this figure is based on maximum periods of 40 years for operation and 100 years of storage). Particular attention will be given to those parts of the plant for which leak tightness and structural integrity are required, both during operation and for long periods after final shutdown. This research will be executed in close cooperation with Taylor Woodrow construction ltd. The specific aim of this research is to investigate the behaviour of complex composite structures, taking as a basis the long-term behaviour of materials. The possible susceptibility to long-term damage will also be assessed, and the areas most prone to such damage will be identified. Further consideration will be given to the possible interaction between sealing steel components (steel containments, steel liners) and load bearing concrete structures. This building survey will be carried out on structural elements of actual pwr stations (e.g. Emsland-Lingen) and bwr stations (e.g. Gundremmingen b and c). Consideration will be given to the validity of the investigations for relevant structures of other commercial nuclear power plants in the European community. This investigation will include the shut-down bwr station of garigliano in Italy. General information: 1. Investigation on reinforced concrete and prestressed concrete structures. 1.1. Selection of structural elements considered important with regard to the integrity of long-term containment. 1.2. Literature study on material behaviour covering long-term properties. 1.3. Analysis of the long-term behaviour of the selected structural elements. 2. Investigation of steel containments. 2.1. Selection of elements susceptible to damage, in particular plastic sealings with concrete and steel. 2.2. Assessment of damage (state of material, types of corrosion, formation of condensed moisture, permeability of the concrete, etc.). 2.3. Optimization of ultrasonic testing techniques (angular sound, weakening, creep wave, etc.) And application of the selected techniques to decommissioned Niederaichbach and Gundremmingen i nuclear power plants. 3. Recommendations for monitoring and enhancing long-term integrity of reinforced and prestressed concrete and for assessment of in-situ corrosion of steel elements. Achievements: The main elements of reinforced concrete and prestressed concrete structures of reactor buildings were investigated concerning their long term performance, a period of about 100 years after decommissioning. As reference plants 2 German nuclear power plants were chosen, one pressurized water reactor (PWR) type and one boiling water reactor BWR type. A survey of the general long term behaviour of the structural elements, and especially of their components, concrete and reinforcement steel, was made. The development of strength and the ...

Solar hay drying in specially constructed hay storage halls

Das Projekt "Solar hay drying in specially constructed hay storage halls" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Bayerische Landesanstalt für Landtechnik durchgeführt. Objective: The aim of the project is the production of quality hay in specially designed storage halls with a solar roof on four sites with different climatic conditions without the use of conventional fuel, except electricity for the blower. General Information: The standard hall with compartments has a ground surface of 240 m2 with a usefull storage volume of 937 m3. The conventional roof of red concrete tiles with the supporting structure built as air channels is acting as solar collector (280 m2). The warm air (6 - 7 degree of Celsius. above inlet temperature) is blown via a collecting duct to the channels on the floor of the drying and storage compartments with a total hay capacity of approximately 900 m3. The humidity of the hay is reduced from approximately 40 per cent to 14 per cent. During the harvesting period of approximately 60 days an energy saving of 29,300 KWh compared to a conventional system (Diesel engine driven blower with use of waste heat and auxiliary heating for drying) is forecasted. This figure is based on measurements on a pilot plant. The total energy saving for four standard halls is estimated at 10 TOE, taking into account the electricity consumption of the blower (7,5 - 9 KW; 4,000 KWh/y) and an efficiency of 70 per cent for the conventional system. The standardised storage and drying halls are installed at four different sites. 1. Schuster, Frettenhofen 2. Kebinger, Lehen 3. Rieder, Schoenau 4. Lehr und Versuchungsgut, Schleissheim The first three are farmers the last is an agricultural institution of the Technical University Munich. The hall in Schleissheim has the double capacity of the other ones, achieved by adding more compartments. Achievements: In two of the four plants the first monitoring results were achieved in 1986. SCHUSTER The hay was dried to 8 per cent instead of 14 per cent thus the electrical consumption of 15,8 kWh/ (+ dried material) was higher than calculated. KEBINGER A particular interesting result was found during the first monitoring period: while increasing the air flow on a sunny day through the ducts under the roof, the air temperature did rise instead of fall, which means that the heat exchanging efficiency is rising more than proportional with the air flow. More investigations will follow.

Sub project: Evolution of magma storage conditions along the track of Yellowstone Hotspot: investigation of the volcanic rocks from Snake River Plain

Das Projekt "Sub project: Evolution of magma storage conditions along the track of Yellowstone Hotspot: investigation of the volcanic rocks from Snake River Plain" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Mineralogie durchgeführt. The planed ICDP drilling in the Snake River Plain volcanic province (western United States) is aimed to trace the Snake River Plain - Yellowstone (SRPY) hotspot and its interaction with the lithosphere. This province represents one of the best examples of a thermal anomaly related to hotspot volcanism within the continental lithosphere. Over the last 15 Ma, the SRPY-hotspot migrated ca. 600 km eastwards resulting in a bimodal (rhyolitic-basaltic) magmatism. Understanding the interaction of the SRPY-hotspot with the lithosphere requires information on the evolution of chemistry, sources, differentiation and storage conditions of both the rhyolitic and basaltic magmas with time and space. The proposed project aims at understanding the evolution of the magma storage conditions in the SRPY-province in the last 12 Ma. This information will be gained (1) from the chemical analysis of natural minerals and glasses combined with (2) high pressure experimental studies to determine phase equilibria and (3) thermodynamic modeling. Particular attention will be given to trace the evolution of the depth and temperature of the rhyolitic magma chambers using the Bruneau-Jarbidge and Heise volcanic centers (12.5-8.0 Ma and 6.5-4.3 Ma, respectively) as reference materials. Concomitantly, the storage conditions of basaltic lavas of different ages will be explored. The results will also be useful to understand the interactions between basaltic and rhyolitic magma chambers at depth, to constrain the conditions prevailing during partial melting processes in the crust, and to discuss the vertical migration distance of rhyolitic melts (magmas) from the source to the magma chamber. This work will benefit from the cooperation with petrologists and geochemists from USA (e.g., E. Christiansen, B. Nash, J. Shervais).

Characterisation of nuclear waste forms, 1992-1994

Das Projekt "Characterisation of nuclear waste forms, 1992-1994" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von European Commission, Joint Research Centre (JRC). Institute for Transuranium Elements (ITU) durchgeführt. Objective: To characterize vitrified high-level waste forms and unprocessed spent fuel with respect to properties relevant to their behaviour under conditions of long-term storage, i.e. radioactive nuclide inventory, thermal conductivity, thermal and mechanical stability, redistribution of actinides and fission products within waste materials, radiation damage, resistance to corrosive agents, and to investigate leaching of waste forms with various leachant compositions. General Information: Progress to end 1991. A major effort was made to extend studies on the characterisation of nuclear waste to unprocessed nuclear fuel in view of its behaviour under temporary and final storage conditions. These investigations comprised the interaction of irradiated UO2 with water and the development and testing of equipment for the non- destructive analysis of irradiated fuel rods by passive neutron interrogation. The development of a code (COCAINE) to model the consequences of ground water intrusion in a spent fuel storage facility got under way. Leach tests were carried out with active waste glass samples (type R7T7), and the same material was subject to micro structural analysis. Instruments to measure the mechanical properties of waste glasses were tested with inactive glasses. The results of this work were described in 4 publications. Detailed description of work foreseen in 1992 (expected results). Leaching experiments with UO2 and MOX fuels will be performed in order to study the effect on the leach rate of oxidising agents in a liquid and/or gaseous environment. The oxidation of UO2 fuel in air/water, N2/water and in air at temperatures deeper than 500 degrees celsius will be studied by thermogravimetry. The newly developed neutron interrogation equipment will be applied in order to determine actinide concentrations in various types of fuel rods. Equipment for the speciation of leachats will be developed and tested. The COCAIN code which models the consequences of ground water intrusion in a spent fuel storage facility will be further developed. Short description of evolution of work in 1993. Future studies on waste characterisation will concentrate more or lesson spent fuel behaviour under temporary and final storage conditions. They will be pursued in an interplay between experiments and modelling activities. Achievements: A major effort was made to extend studies on the characterization of nuclear waste to unprocessed nuclear fuel in view of its behaviour under temporary and final storage conditions. These investigations comprised the interaction of irradiated uranium oxide with water and the development and testing of equipment for the non-destructive analysis of irradiated fuel rods by passive neutron interrogation. The development of a code (COCAINE) to model the consequences of ground water intrusion in a spent fuel storage facility got under way. Leach tests were carried out with active waste glass samples (type R7T7), and the same ...

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Blagden Packaging Mendig GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer neu strukturierten Rekonditioniertechnologie, die es dem Rekonditionierfachbetrieb gestattet, bestehende und zukünftig zu erwartende Umweltauflagen in entsprechend hohem Maße erfüllen zu können. Die zu bearbeitende Problemstellung kann dabei in mehrere Aufgabenstellungen zerlegt werden, deren Lösung letztlich dem integrierten Umweltschutz in der Verpackungsindustrie und in der Rekonditionierbranche Rechnung trägt. Es muss z.B. eine Lösung für den heute noch fehlenden Herkunftsnachweis von anfallenden Problemstoffen gefunden werden. Die im Prozess bestehenden großen Optimierungspotentiale müssen unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten erschlossen werden. Hierzu werden durch das bestehende Projektteam das erforderliche Know-How, der notwendige Ideenreichtum und die zur Umsetzung benötigten Ressourcen zur Verfügung gestellt. Die Arbeitsplanung ist so angelegt, dass aufgrund der sich im Bearbeitungsverlauf überlappenden Arbeitspunkte die bestehenden Synergien aus der gemeinsamen Projektbearbeitung durch das vorgesehene Team erreichen lassen. Die Verwertung der Projektergebnisse über Branchengrenzen ist möglich.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kälte Grohmann GmbH & Co. KG durchgeführt. 1. Vorhabensziel In einem Verbundprojekt der Partner Fraunhofer ISE und Kramer GmbH soll ein solar gekühltes Kühllager für landwirtschaftliche Produkte als integriertes Gesamtsystem entwickelt werden. Es sollen konzentrierende thermische Kollektoren eingesetzt werden die Antriebstemperaturen um die 250 Grad Celsius bereitstellen können, um bei hohen Umgebungstemperaturen zwischen 35 Grad Celsius und 40 Grad Celsius Prozesskälte bis -10 Grad Celsius zu erzeugen. Wegen der angepeilten Nutztemperaturen kommt als Kältetechnik Wasser-Ammoniak Absorptionstechnik in Frage. Ziel ist es, ein integriertes System, dass vor allem auch ein optimiertes Kühllager einschließt, zu entwickeln. Die zentralen Herausforderungen im Projekt liegen in der noch nicht ausreichend untersuchten Integrations- und Leistungsfähigkeit der Einzelkomponenten unter den zu erwartenden Bedingungen. 2. Arbeitsplanung Die Arbeiten konzentrieren sich im Wesentlichen auf zwei Teilbereiche: 1. Aufbau und Test einer Pilotanlage zur Entwicklung einer integrierten Systemplanung sowie der Analyse und Optimierung der Betriebsführung. 2. Simulationsstudie auf Basis der Erkenntnisse aus Punkt 1. und den zu erwartenden Randbedingungen, um unterschiedliche Konfigurationen zu untersuchen und die beste Option für das Zielgebiet und die unterschiedlichen Anwendungen zu finden. Diese zentralen Arbeiten werden flankiert durch eine Marktstudie zu den zentralen Komponenten inklusive deren neusten Entwicklungen und abschließend durch die Entwicklung eines Modellkühllagers für eine reale Anwendung.

Lagerung von ursprünglichem und aufkonzentriertem Urin sowie bei der Bestrahlung mit sehr kurzwelligem UV-Licht (185 nm)

Das Projekt "Lagerung von ursprünglichem und aufkonzentriertem Urin sowie bei der Bestrahlung mit sehr kurzwelligem UV-Licht (185 nm)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz B-2 durchgeführt. Da Pharmaka zum größten Teil über den Urin ausgeschieden werden, würde die Separierung von Urin (Gelbwasser) sowie seine separate Bewirtschaftung würde das kommunale Abwasser von der hauptfracht an Pharmaka entlasten. Mit dieser Maßnahme wäre in der Folge eine wesentlich geringere Belastung der Oberflächengewässer und des Grundwassers mit Pharmaka zu erwarten. Gelbwasser stellt andererseits einen sehr guten Dünger dar. Wird dieser auf landwirtschaftliche Nutzflächen aufgebracht, bedeutet dies allerdings einen anderen Eintragspfad von Pharmaka in das Grundwasser dar. In dieser Studie soll daher exemplarisch an drei als recht persistent bekannten pharmakologischen Wirkstoffen (Carbamazepin, Clofibrinsäure, Diclofenac) und einer weniger persistenten Substanz (Ibuprofen), die allerdings auch schon in Grundwässern nachgewiesen wurde, untersucht werden, ob sie in der Matrix Gelbwasser unter bestimmten lagerbedingungen bzw. durch Bestrahlung mit UV-Licht der Wellenlänge 185 nm aus Gelbwasser eliminiert werden, so dass es danach ohne Beden-ken als Dünger verwendet werden kann.

Einsatz von Flash-Pyrolyseoelen aus Biomasse zur Waerme- und Stromerzeugung

Das Projekt "Einsatz von Flash-Pyrolyseoelen aus Biomasse zur Waerme- und Stromerzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Durch kurzzeitige Erhitzung (1-2 s) von Biomassepartikeln unter Sauerstoffausschluss (Flash-Pyrolyse) kann etwa 70 Prozent des Ausgangsmaterials in fluessige Produkte ueberfuehrt werden. Diese sogenannten Bio-Oele lassen sich sowohl als fluessiger Energietraeger als auch als Quelle fuer Chemierohstoffe nutzen. Sie sind nicht vergleichbar mit herkoemmlichen Mineraloelen, sondern weisen spezifische Charakteristika auf, denen bei der energetischen Nutzung Rechnung getragen werden muss. Die Bio-Oele enthalten Wasser und koennen auch mit Wasser oder Alkoholen verduennt werden. Ihr Heizwert betraegt ca. 20 MJ/kg und liegt damit nur leicht ueber dem des Holzes. Die Oele sind thermolabil und haben einen sauren Charakter (pH-Wert ca. 2,5). Trotz dieser zunaechst unguenstig erscheinenden Eigenschaften hat sich in der Praxis herausgestellt, dass die Oele ohne oder nur mit wenig Modifikationen direkt in Kesseln oder stationaeren Dieselmotoren energetisch genutzt werden koennen. Im Rahmen eines EU-Forschungsvorhabens 'Bio Fuel Oil for Power Plants and Boilers' sollen Bio-Oele in groesseren Mengen (300 t) produziert, energetisch verwertet, charakterisiert und veredelt werden. Die Produktion findet in Italien beim Stromkonzern ENEL statt, der eine Demonstrationsanlage betreibt. ENEL fuehrt auch Verbrennungsversuche in einem Heizwerk in Livorno durch. Am finnischen Forschungszentrum VTT werden die Bio-Oele in einem Waertsilae-Dieselmotor mit 1 MW elektrischer Leistung eingesetzt. Am Institut fuer Holzchemie und chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt fuer Forst- und Holzwirtschaft werden die Bio-Oele chemisch und physikalisch charakterisiert sowie Untersuchungen zu deren Langzeitstabilitaet vorgenommen. Die Oele werden unter verschiedenen Bedingungen gelagert, wobei vor allem der Einfluss von Temperatur und Licht beobachtet wird. Gemessen werden nicht nur globale Kenngroessen wie Saeurezahl, Bromzahl, pH- Wert, Wassergehalt, Viskositaet etc. sondern auch die Veraenderung einzelner Substanzklassen und Komponenten.

Sub project: Pre-eruptive conditions of the volcanic rocks from Snake River Plain, Yellowstone Hotspot-Constraints from experiments and phase equilibria modelling

Das Projekt "Sub project: Pre-eruptive conditions of the volcanic rocks from Snake River Plain, Yellowstone Hotspot-Constraints from experiments and phase equilibria modelling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Mineralogie durchgeführt. The planed ICDP drilling in the Snake River Plain volcanic province (westem United States) is aimed to trace .the Snake River Plain - Yellowstone (SRPY) hotspot and its interaction with the lithosphere. This province represents one of the best examples of a thermal anomaly related to hotspot volcanism within the continental lithosphere. Over the last 15 Ma, the SRPY-hotspot migrated ca. 600 km eastwards resulting in a bimodal (rhyoliticbasaltic) magmatism. Understanding the interaction ofthe SRPY-hotspot with the lithosphere requires information on the evolution of chemistry, sources, differentiation and storage conditions of both the rhyolitic and basaltic magmas with time and space. The proposed project is a contribution to the determination of magma storage conditions and differentiation processes in the SRPY-province. This information is gained (1) from the chemical analysis of natural minerals and glasses combined with (2) high pressure experimental studies to determine phase equilibria and (3) thermodynamic modeling. In this continuation proposal we report our preliminary results (after 12 months of the running project) on crystallization experiments with rhyolite from Bruneau-Jarbidge eruptive center (Cougar Point Tuff). Our preliminary results indicate the rhyolites were extremely dry and that pre-emptive temperatures were lower than previously suggested. Magma storage conditions and differentiation processes of basaltic lavas from two localities (Boise River and Kimama Butte) will be constrained using thermodynamic phase equilibria models.

Characterisation of fly ash from fluidized bed combustors with regard to its utilization and safe disposal

Das Projekt "Characterisation of fly ash from fluidized bed combustors with regard to its utilization and safe disposal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bergbau-Forschung, Forschungsinstitut des Steinkohlenbergbauvereins durchgeführt. Objective: The objective of this research is to provide an insight into the nature, composition and properties of fly ash originating from the combustion of coal in fluidized bed combustors. This should make it possible to define better the possible environmental hazards connected with the utilization and temporary or permanent disposal of this type of ash as well as to develop tests for simple characterisation of this type of ash. General information: although there exists a substantial body of information concerning all aspects of fly ash from conventional power plants, the knowledge of the nature, properties and composition of fly ash originating from fluidized bed combustors (FBC) burning coal is still scarce and fragmentary. Recent limited research has concentrated mainly on emissions of fine particles. Problems and hazards connected with the leaching behaviour of the captured fly ash, disposed either permanently or temporarily have so far been less studied. It may be reasonably expected that the results of such a comprehensive characterization of the FBC fly ash as proposed in this research will help to define the potential environmental hazards connected with its permanent or temporary disposal and will indicate ways and means to avoid these hazards. The results will also contribute to the solution of problems relating to the utilization of this type of fly ash. Achievements: Large scale lysimeters are used to characterise the leach ability of fluidised bed combustion residues which may be disposed of by dumping. This method is realistic. Pollution is lower than predicted by laboratory tests.

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