Das Projekt "Entwicklung von faseroptischen Messverfahren fuer den Einsatz als In-line Geraet in Wiederaufarbeitungsanlagen - Phase 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dornier SystemConsult GmbH durchgeführt. Auf der Basis der Ergebnisse der ersten Entwicklungsphase (KWA 1606/3) wird der Prototyp eines faseroptischen Messsystems zur Absorptionsspektroskopie konstruiert und gebaut. Der Prototyp wird fuer einen Langzeiteinsatz qualifiziert und mit radioaktiven Loesungen erprobt. Der faseroptische Sensor wird weiterentwickelt. Die Einsatzmoeglichkeiten faseroptischer Messsysteme im Rahmen der Spaltmaterialueberwachung wird untersucht.
Das Projekt "Evaluierung der Grenzen und Möglichkeiten der Explosivstoffdetektion mit oberflächenverstärkter Ramanstreuung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Laser-Laboratorium Göttingen e.V. durchgeführt. Raman-spektroskopische Verfahren haben sich in den letzten Jahren immer mehr zu einem interessanten neuen Laborwerkzeug zur Erkennung von Explosivstoffen, chemischen Kampfstoffen und anderen potentiell gefährlichen Wirkstoffen entwickelt. In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde gezeigt, dass die Raman-Spektroskopie geeignet ist, schnell und verlässlich unbekannte Spezies in konzentrierter Form durch den Einsatz einer geeigneten Spektrendatenbank zu identifizieren. Allerdings war diese Technologie aufgrund ihrer extrem geringen Signalausbeute bisher nur in der Lage, diese Stoffe in größeren Gebinden und nicht in Form von luftgetragenen Spurenstoffen zu identifizieren. Die Intensität der Ramansignale von adsorbierten Molekülen kann drastisch durch resonant angeregte Oberflächenplasmonen verstärkt werden. Bei der sog. 'Surface Enhanced Raman (SER) Spectroscopy' kommt es zu extremen Intensitätssteigerungen bei gleichzeitigem Erhalt der spektralen Selektivität, die damit prädestiniert ist für die Spurenanalytik. Ziel des Projektes ist es, Explosivstoffe und Brandgase bzw. Pyrolyseendprodukte aus der Gasphase auf einem SER-Substrat mit Hilfe eines Kühlfingers abzuscheiden. Dazu wird ein modularer Aufbau bestehen aus 1.) Anreicherungs- und Selektionseinheit, 2.) Analyseeinheit und 3.) Detektionssystem entwickelt. Letzteres besteht aus Laser, Faseroptik, Spektrometer und CCD-Kamera. Dabei wurden zunächst kommerzielle Komponenten verwendet. Neben den kommerziellen SER-Substraten der Firma D3 Technologies Inc. wurden Substrate auch selbst hergestellt. Dabei wurden goldbeschichtete Quarzoberflächen mit UV-Laserpulsen beschossen. Dadurch entstehen nanostrukturierte Goldoberflächen, die eine ca. 50-fach bessere Verstärkung bei vergleichbarer Reproduzierbarkeit haben als das kommerzielle Substrat. Bei der Herstellung der Analyseeinheit wurden Ultrahochvakuumkomponenten eingesetzt. Die Kühlung des Substrates wird mit einem Stirlingkühler erreicht. Das Detektionsprinzip wurde mit Messungen an Explosivstoffen bestätigt. Dabei wurden Trinitrotoluol (TNT) und Triacetontriperoxid verdampft und unter einer Argon-Atmosphäre auf dem Kühlfinger abgeschieden. Die Identifizierung der Explosivstoffe auf dem SER-Substrat gelang anhand ihres 'spektralen Fingerabdruckes' in den Ramanspektren. Weiterhin konnten flüchtige Pyrolyseprodukte auf dem Kühlfinger detektiert werden. So konnte meta-Dichlorbenzol als Pyrolyseprodukt von Polyvinylchlorid identifiziert werden. Die Ankopplung der Anreicherungs- und Selektionseinheit ist in Arbeit. Messungen an realen Gasproben sind geplant.
Das Projekt "Rissdominierte Erschließung eines tiefen geothermischen Reservoirs zur Stromerzeugung im Norddeutschen Becken - seismische Erkundung, Konzeption und bohrtechnische Planung am Standort Groß Schönebeck" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Das Vorhaben dient der Umsetzung eines neuen Konzeptes zur Energienutzung tiefer geothermischer Systeme im Norddeutschen Becken (NDB). In diesem werden auf der Grundlage und unter Berücksichtigung der Erkenntnisse aus der vorhandenen Bohrungsdublette am Standort Groß Schönebeck und der Neuinterpretation vorhandener Daten mit der Durchführung einer fokussierten seismischen 3D Erkundung die maßgeblichen geologischen Strukturelemente und ihre Verteilung im Untergrund identifiziert und charakterisiert. Dabei kommt neben der Standortcharakterisierung über eine 3D Seismik die Anwendung eines innovativen faseroptischen Messverfahrens zum Einsatz. Damit wird eine fundierte Grundlage für die Planung einer rissdominierten Erschließung mithilfe einer dritten Bohrung am Standort gelegt. Die verbesserte Standortbeschreibung ermöglicht dabei verbesserte Aussagen zu der Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse auf andere potentielle Standorte im NDB. Im Zuge des Gesamtkonzeptes sollen zudem weiterführende Experimente zur Untersuchung der hydraulischen Eigenschaften von künstlich erzeugten Rissen an Proben aus Analoggesteinen des geothermischen Reservoirs (unter wechselnden Belastungsszenarien) durchgeführt werden. Die Ergebnisse dienen dazu, sowohl das spätere Stimulationskonzept selbst als auch eine sich an die Stimulationsarbeiten anschließende mögliche Nutzungsphase zu optimieren.
Das Projekt "Entwicklung von Verbrennungstechnologien für die klimaschonende Ernergieerzeugung. Projekt 1B: Grundlagen (Entwicklung faseroptischer Messmethoden für den Einsatz im Clean Energy Center)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, IVG Institut für Verbrennung und Gasdynamik - Reaktive Fluide durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und der Einsatz von faseroptischen Diagnostiksystemen zur räumlich aufgelösten Analyse von Flammenemissionen in der Brennkammer und zur hochdynamischen Bestimmung von Schwellwertüberschreitung der CO-Konzentrationen in der Austrittsebene von seriennahen Gasturbinenbrennkammern, sowie die Anwendung von Tomographiealgorithmen zur dreidimensionalen Rekonstruktion von Flammenfronten. Es werden druckdichte und hitzebeständige optische Faserbündel entwickelt, die Flammenemissionen aus dem Brennkammerbereich der Gasturbinen zunächst zu Detektoren bzw. unter Erhaltung der Bildinformation zu Kamerasystemen übertragen. Dort werden die Flammenemissionen analysiert und für qualitative und quantitative Interpretation der Verbrennungsvorgänge ausgewertet. Weiterhin werden die Laserabsorptionsmethode im erweiterten nahinfraroten Spektralbereich zur zeitlich hochaufgelösten Schwellwertmessung der CO-Konzentrationen im Abgasbereich der Flammen entwickelt, um Aussagen über die Qualität des Verbrennungsprozesses zu gewinnen. Zudem werden Berechnungen zur tomografischen Rekonstruktion der räumlichen Verteilungen der Flammenstruktur durchgeführt, die aus der Detektion von Flammenemissionen mittels der Faseroptiken aus verschiedenen Blickrichtungen in die Brennkammer erhalten werden. Insgesamt werden die Experimente und tomografischen Rekonstruktionen helfen, das Brennverhalten von modernen Gasturbinen besser zu verstehen und zu optimieren.
Das Projekt "Entwicklung von Verbrennungstechnologien für die klimaschonende Energieerzeugung Projekt 3C: Evolution der faseroptischen Messmethoden für den Einsatz im Clean Energy Centerr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, IVG Institut für Verbrennung und Gasdynamik - Reaktive Fluide durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung und die Anwendung der in den vorangegangen Phasen entwickelten faseroptischen Diagnostiksysteme zur räumlich aufgelösten Analyse von Flammenemissionen, zur Temperaturbestimmung der Brennkammerwand und zur hochdynamischen Bestimmung von Schwellwertüberschreitung der CO-Konzentrationen in Gasturbinenbrennkammern der Hochdruck-Prüfstände des CEC der Siemens AG. Für die einzelnen Teileprojekte werden folgende wissenschaftliche und technische Weiterentwicklungen verfolgt: Die Chemilumineszenz-Detektion soll durch eine simultane spektrale Erfassung der Chemilumineszenz erweitert werden und durch die Entwicklung neuer Weitwinkelobjektive soll es ermöglicht werden lang gezogene und abgehobene Flammen möglichst vollständig zu erfassen. Bei der CO-Schwellwertdetektion soll das Detektionslimit durch simultane Erfassung der CO2-und H2O-Konzentration signifikant erniedrigt werden. Diese Erweiterung ermöglicht ferner die Temperaturbestimmung der absorbierenden Gasphase. Das punktuelle Messverfahren mittels Phosphor-Thermometire soll zu einer bildgebenden Temperaturbestimmung weiterentwickelt werden. Zunächst sollen alle in den vorherigen Phasen entwickelten faseroptischen Sensoren systematisch in mehreren Messkampagnen erprobt werden und an die Prüfstände des CEC angepasst werden. Im Rahmen mehrerer Messkampagnen werden die Messtechniken für den Routineeinsatz am CEC vorbereitet. Hierzu zählt auch die Umsetzung der Messtechnik in einer robusten und benutzerfreundlichen Form. Im späteren Verlauf werden wissenschaftliche und technische Weiterentwicklungen der Methoden anvisiert, um gezielt auf Informationsdefizite bei der Brennerentwicklung zu reagieren und den Informationsgehalt der Methoden generell zu steigern.
Das Projekt "Faseroptisches Hydrophon mit dielektrischer optischer Beschichtung fuer die zeitlich und raeumlich hochaufgeloeste Messung von Ultraschallfeldern des gesamten Anwendungsbereiches" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Physikalisch-Technische Bundesanstalt durchgeführt. Es sollen neuartige faseroptische Sensoren fuer die Messung von Ultraschall entwickelt, getestet, optimiert und angewandt werden. Der Sensor beruht auf der Verformung einer dielektrischen optischen Schicht, die auf die Faserspitze aufgebracht wurde. Bisher wurde ein erster Vielschichtsensor hergestellt und getestet. Es ergab sich ein akzeptables Signal-Rausch-Verhaeltnis. Weitere Entwicklungen werden vorbereitet.
Das Projekt "Experimentelle und numerische Untersuchungen der Flammenstruktur in abgehobenen laminaren und turbulenten Diffusionsflammen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl und Institut für Technische Mechanik durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist es, experimentell und theoretisch die Flammenstruktur von teilweise vorgemischten laminaren und turbulenten Diffusionsflammen am Beispiel von abgehobenen Diffusionsflammen zu untersuchen. Um die Mechanismen der Flammenausbreitung im Detail zu verstehen, soll einerseits ein laseroptisches Messverfahren angewendet werden, welches in der Lage ist, zeitgleich eindimensionale Profile der wichtigsten chemischen Komponenten sowie die zweidimensionale Struktur der Reaktionszone einer laminaren abgehobenen Diffusionsflamme zu bestimmen. Desweiteren soll das Stroemungsfeld visualisiert und dessen Geschwindigkeit bestimmt werden. Andererseits sollen numerische Berechunungen die zweidimensionale thermisch-chemische Struktur untersuchen. An der Abhebestelle der Diffusionsflamme bildet sich eine sogenannte Tripelflamme aus. Derartige Tripelflammen stellen ein wichtiges Element bei der Flammenausbreitung in geschichteter Mischung dar. Fuer die experimentellen Untersuchungen wird ein kombiniertes Raman-Rayleighmessverfahren entlang einer Linie fuer die stabilen Komponenten und die Temperatur sowie ein Messverfahren auf der Basis Laser-induzierter Fluoreszenz fuer das OH-Radikal (OH-LIPF) eingesetzt werden. Die Bestimmung der zugehoerigen Flammenfrontstruktur soll mittels zweidimensionaler Laser-induzierter Fluoreszenzmessungen des CH-Radikals erfolgen. Das Stroemungsfeld und dessen Geschwindigkeit werden mit Particle-Image-Velocemetrie (PIV) visualisiert und berechnet. Gleichzeitig sollen als Grundlage fuer eine Modellbildung direkte numerische Simulationen der laminaren abgehobenen Diffusionsflamme mit reduzierten Reaktionsmechanismen durchgefuehrt werden. Bei einer bisherigen Arbeit zu teilweiser vorgemischter Verbrennung war in Experimenten eine erheblich schnellere Flammenausbreitung beobachtet worden, als sie auf Grund bisheriger Modellvorstellungen erwartet werden konnte.
Das Projekt "Universale Faseroptik: Integration von Faseroptik in Gebaeuden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bartenbach Lichtlabor GmbH durchgeführt. Objective: Fibre optics allow the possibility of bringing daylight into non daylit or poorly daylit spaces. This project proposes to develop an integrated heliostat/power lamp system to bring daylight when available into these areas using fibre optics. A series of luminaires will be developed to control light output at the fibre end. This system tries to overcome one of the economic barriers to integrating daylight and artificial light where a simple glazing system might provide minimal light (i.e. at some distance from the glazing). A single 'luminaire' distributes light from both artificial and natural light eliminating the need for two systems, a 'luminaire' to distribute daylight (eg from a light duct) and an additional system for artificial light. Description of work: The project is defined by a product development phase , a market research phase which begins by feeding into the product development phase and then leads to product marketing, a phase dealing with the monitoring of an in situ prototype, and guidelines for the installation with energy savings in selected buildings. The project may be summarised as: Development of Fresnel lens based heliostat and integrated dimmable light source. Development of photocell controlled integrator to allow substitution of appropriate amount of artificial light when daylight is inadequate. Choice and development of optimum fibre optic light transmission system with colour correction and minimum attenuation. - Measurement of light distribution at fibre termination and development of procedure for luminaire design. - Development of optimum fibre/luminaire interface for minimisation of losses etc. - Design of appropriate point source luminaires and prismex based diffusing luminaires. - Production and publication of design guidelines giving examples of integration within buildings. - Production of brochure. Expected Results and Exploitation Plans: An integrated heliostat/dimmable power lamp feeding light through an optical transmission system to a series of specially developed point source and diffusing luminaires will be produced. Guidelines for installation in a variety of (commercial) building types with potential energy savings will be developed. Glossy brochures and/or CD roms will be created for distribution at lighting conferences and in EU and international lighting magazines. Lighting fairs will be used to demonstrate the technologies developed in the project. Prime Contractor: University of North London, Low Energy Architecture Research Unit; London/United Kingdom.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 8 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 8 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 8 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 8 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 4 |
| Webseite | 4 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 5 |
| Lebewesen & Lebensräume | 4 |
| Luft | 5 |
| Mensch & Umwelt | 8 |
| Wasser | 4 |
| Weitere | 8 |