Das Projekt "Bewertung von Globalen Megatrends" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt durchgeführt. Der Bericht zu diesem Projekt gibt es einen Überblick darüber, wie der mögliche Einfluss von globalen Megatrends (Beschrieben in der Studie der europäischen Umweltagentur) auf regionale und lokale Themen bewertet werden kann. Hierfür wurde die Methode der qualitativen Modellierung basierend auf systemischem Denken in zwei Fallstudien angewendet. In der ersten Fallstudie ist ein qualitatives Modell entwickelt worden, um das Grundmuster von Ressourcenknappheit in einem Wirtschaftsraum wie Europa zu erklären. Hiermit können sowohl Ansatzpunkte für mögliche Politikmaßnahmen gezeigt als auch demonstriert werden, wie die globalen Megatrends ein solches System beeinflussen können. Dabei wird deutlich, dass einige der Megatrends die Knappheit von Ressourcen eher verstärken, während andere das Problem eher verringern (scheinbar) und schließlich eine dritte Gruppe kaum Einfluss auf die Frage der Ressourcenknappheit entwickelt. In gleicher Art kann der potentielle Einfluss von Politikmaßnahmen verglichen werden. In der zweiten Fallstudie geht es darum, den potentiellen Einfluss der globalen Megatrends auf die Schwedischen Umweltziele zu bewerten. Dabei wird deutlich, wie die verschiedenen Skalen, lokal, EU regional und die globale Skala miteinander interagieren und dabei in unterschiedlicher Weise die Erreichung der schwedischen Umweltziele beeinflussen. In beiden Fallstudien kann gezeigt werden, wie die globalen Megatrends die Erreichung der umweltpolitischen Ziele erschweren und zentrale Umweltprobleme tendenziell verschärfen. Dabei kommt die Wirkung der globalen Megatrends in unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen zum Tragen. Insgesamt hat sich gezeigt, dass die hier angewandte Methode der qualitativen Modellierung sehr gut dafür geeignet ist, den möglichen Einfluss von globalen Megatrends auf lokale bzw. regionale Themen zu bestimmen.
Das Projekt "Vergasung von Kohle geringer Qualitaet in der Wirbelschicht: Ein neuartiges Verfahren der gesetuerten Zufuhr von sauerstoffangereicherter Luft mittels Gastrennmembranen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Standort Geesthacht, Institut für Chemie durchgeführt. The proposed project is focused on the development of new technology of processing of low quality, high ash coals, their mixtures, as well as organic wastes like timber in order to obtain improved energy parameters in gasification and combustion processes. An important feature of the proposed project is the use of lower temperature regimes of fluidized bed gasification, for which melting of ash components and, hence, diffusion limitations are prevented. However, in order to overcome a difficulty related to reduced reaction rate in this regime, controlled injection of oxygen into gasification unit is accomplished, what permits to intensify the process and decrease atmospheric discharge of solid particulate in flue gas. It is also relevant that oxygen enriched streams will be obtained via flexible membrane gas separation technique. Thus the proposal implies close collaboration of the specialists in fossil fuels gasification and membrane technology. This is the first attempt to apply membrane technology in this industrial area. The results of this research can be important for both NIS/CCE and EU countries, because reserves of lower quality coals are available in all these regions and will certainly be used in next century. The proposed R and D project can be divided into the following main research tasks, namely: 1. Experimental study of gasification process in the presence of oxygen enriched air and development of the model of gasification process in intensified regime. 2. Choice of membranes and membrane apparatuses for oxygen enrichment of air for coal gasification; selection of optimized regime of the joint work of membrane and gasification units. 3. Tests of the process on a demonstration (pilot plant) unit with development of recommendations for further practical application of the process for gasification of different types of feedstock (coals, lignites, solid wastes, mixed feedstocks). The interest from industry to this process is shown. The research tasks in this projects will be carried out by six different organizations, two from EU and four from Russian and Ukraine. Three in-profit institutes (from Germany, Italy, and Russian) and an industrial partner from Ukraine are involved; in addition, two non-profit institutes from Russian will take part in this project.
Das Projekt "Zirkulation und Schadstoffumsatz in der Nordsee - Phase 2: Deutsche Bucht - Bilanzierung der Schadstoffeintraege aus der Atmosphaere in die Nordsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Fachbereich 13, Organische Chemie durchgeführt. Fuer eine Bilanzierung der Schadstoff-Fluesse aus der Atmosphaere in die Nordsee und eine Parametrisierung des atmosphaerischen Eintrages muessen eine Reihe ausgewaehlter Schadstoff-Komponenten gemessen werden. Hierzu sollen ua folgende FuE-Arbeiten durchgefuehrt werden: - Entwicklung und Vergleich prinzipiell verschiedener Verfahren zur Bestimmung der trockenen Deposition; - Erweiterter Aufbau und Betrieb einer Serie von Probenahmestationen an ausgewaehlten Messorten im Nordseebereich; - Messung von Aerosolkonzentrationen sowie der trockenen und nassen Depositionen; - Charakterisierung des Aerosols durch Bestimmung der Groessenverteilung und der chemisch-analytischen Daten sowie durch windabhaengige Probenahme; - Auswertung der gewonnenen Daten unter Verwendung von Modellen; - Entwicklung eines thermodynamischen Modells fuer das Reaktionsgeschehen der Schadstoffe in der Atmosphaere; modellhafte Untersuchung ausgewaehlter atmosphaerischer...
Das Projekt "Bestimmung des Mikroklimas im gesamten Kaliningrad/Koenigsberg-Gebiet fuer die Zwecke des Baltic Sea Experiments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Institut für Atmosphärenphysik durchgeführt. In diesem Vorhaben des Bundesministers fuer Forschung und Technologie (BMFT) ist beabsichtigt, eine bereits bestehende sehr leistungsfaehige Arbeitsgruppe im Department fuer Geographie (Dr Tupikin) durch eine gezielte mehrjaehrige Foerderung in das internationale Projekt BALTEX einzubinden und in die Lage zu versetzen, ihre eigenen Forschungskapazitaeten wesentlich zu verbessern. Es sieht zunaechst vor, ueber den Zeitraum von drei Jahren in Kaliningrad arbeitende Wissenschaftler bei der Analyse hydrometeorologischer Daten und der damit verbundenen Entwicklung von Modellvorstellungen durch Personal-, Reise- und Sachmittel zu unterstuetzen. Diese Wissenschaftler sollten jaehrlich einmal auch fuer eine bis zwei Wochen am GKSS-Forschungszentrum in Geesthacht arbeiten.
Das Projekt "Schienenfahrweg für das 21. Jahrhundert - Teil I: Lärmreduktion beim Fahren auf kontinuierlich gelagerter Schiene / System INFUNDO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen, Abteilung Eisenbahnwesen durchgeführt. Der umweltfreundliche Verkehrsträger Schiene besitzt ein hohes Lärmminderungspotenzial. Im Interesse einer drastischen Reduzierung der sekundären Schallschutzmaßnahmen - beispielsweise Schallschutzfenster, Schallschutzwände - und der Erhöhung der Akzeptanz bei Nutzern des Schienenpersonennahverkehrs (SPNV) sowie Anliegern ist der Weiterentwicklung der Fahrwegtechnik im Rad-Schiene-System Priorität einzuräumen. Kernpunkt des Forschungs- und Entwicklungs-Projekts 'Schienenfahrweg für das 21. Jahrhundert' ist die Produktentwicklung des Oberbausystems INFUNDO®, wobei anhand einer Erprobungsstrecke dieses Oberbausystem im Netz der Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB) mit der Möglichkeit des Vergleichs vor Ort vorhandener Oberbauvarianten durchgeführt werden soll. Das Konzept des Forschungsvorhabens sieht drei Teile vor: Teil I: Lärmreduktion beim Fahren auf kontinuierlich gelagerter Schiene / System INFUNDO®: Bau einer Erprobungsstrecke, Entwicklung eines Modells, Messungen (vor allem Luftschall) Teil II: Fahrzeugtechnische Optimierungsmaßnahmen, witterungsabhängige Lärmentwicklung, lärmtechnische Optimierung, Körperschall (Ursachen und Reduktion), Untersuchung einzelner Komponenten Teil III: Benchmarking (Fahrweg-Fahrzeug-Wechselwirkungen, Unterhaltung, Ökologie, Ökonomie).
Das Projekt "Teilprojekt 2: Grundlagenforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt untersucht die Umsetzungsmöglichkeiten einer neuartigen dezentralen Technologie zur Speicherung und Reinigung von Abwasser aus der Mischkanalisation. Diese Technik ist mit dem Ziel entwickelt worden, in der Berliner Innenstadtspree Badegewässerqualität zu erreichen. Das Konzept sieht vor, dass an ausgewählten Stellen der Spree Schwimmkörper angeordnet werden, die bislang in den Fluss entlastete Mischwasserströme zwischenspeichern. Die Schwimmkörper sollen so konzipiert werden, dass darauf entstehende Freiflächen für weitere Nutzungsmöglichkeiten im Rahmen der städtischen Uferbebauung zur Verfügung stehen, und die Aufbauten zu einer teilweisen re-Finanzierung der Speicher genutzt werden können. Das Verfahren stellt den klassischen Speicherverfahren ein grundsätzlich neues Modell gegenüber: Eine off-shore, also wassergestützte Speicherung, die andere Räume nutzt und neue innerstädtische Freiflächen schafft. Dieses Konzept ist über eine mögliche Erstrealisierung in Berlin hinaus grundsätzlich in allen Bereichen mit hohem Mischwasseranfall und geringer (und teuerer) Flächenverfügbarkeit von Interesse sowie entsprechender Uferverfügbarkeit umsetzbar. Im Rahmen der hier beantragten F&E-Studie sollen Konzepte zur Realisierung wasserbasierter Mischwasserspeicher mit integrierter Klärtechnik erarbeitet werden. Eine Auswertung der dabei erzielten Ergebnisse kann darüber hinaus Erkenntnisse bringen, die zu einer Überprüfung der Wirtschaftlichkeit herkömmlicher Mischwasser- und Regenwasserrückhaltebecken beitragen. Nach jetzigem Kenntnisstand wäre das Verfahren für die Betreiber (in der Regel Stadtwerke oder überregionale Wasserver- und -entsorger) wirtschaftlicher als herkömmliche Mischwasserspeicher-Technologien und könnte somit zu einer Entlastung der kommunalen Haushalte beitragen. Mit diesem Ziel der Reduzierung der Einleitungen aus der Mischkanalisation verbindet sich die Hoffnung, dass Städte und Regionen mit Wasserexpositionen die Aufenthaltsqualitäten vor Ort deutlich erhöhen und auch von jüngeren Entwicklungen im Bereich des Wassertourismus profitieren können. So sind gerade in den letzten Jahren viele Naherholungsmöglichkeiten an innerstädtischen Gewässern in bundesdeutschen und europäischen Innenstädten (u.a. in Paris, London, Berlin, Düsseldorf und Duisburg) entstanden, die durch eine verbesserte Wasser- und Umweltqualität weiter entwickelt werden können. Mit dem grundsätzlich neuen Vorgehen der off-shore Speicherung und Klärung sind aber noch eine Vielzahl von Forschungsfragen verbunden, die vor der eigentlichen Produktentwicklung zu klären sind. Dazu müssen durch die hier beschriebenen Untersuchungen weitere F&E-Grundlagen geschaffen werden.
Das Projekt "Teilbereich GIS und Fernerkundung zur Unterstützung von Biodiversitätsmanagement auf der Landschaftsebene für Regenwälder Ostafrikas (E02)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. Ziele: a) Fertigstellung des BIOTA-Ost-GIS einschl. Benutzeroberfläche, Schulung an diesem sowie Visualisierungen für Umwelterziehung bzw. Atlaserstellung, b) räumliche Extrapolation von Daten zu Biodiversität und Ökosystemfunktion sowie Entwicklung von Modellen zur Simulation veränderter Regenwald-Biodiversität, c) Auswertung der QuickBird-Satellitendaten (Strukturparameter im Agrarland, Vegetationskarte für Kakamega Forest) und darauf aufsetzende sozio-ökonomische Szenarien, d) aktive Teilnahme an Waldmanagement-Planung, um die Berücksichtigung räumlicher BIOTA-Daten sicherzustellen. Exit-Strategien: a) Übergabe des BIOTA-Ost-GIS für Biodiversitätsforschung/-management in Wäldern Ostafrikas, b) Ausbildung, Schulung und Training für Kenianer, u.a. in Handhabung der Werkzeuge und Daten, c) auf Umwelterziehung, Informationspolitik sowie Ergebnispräsentation ausgerichtete Visualisierungen, d) Modelle und Tools für Szenarien zur Biodiversität, den Wald bzw. das Agrarland räumlich abbildend, e) einen BIOTA-Ergebnisse berücksichtigenden partizipatorischen Kakamega F. Managementplan, f) eine GIS-Station in Waldnähe für die Nutzung von räumlicher Information durch Management und Forschung.
Das Projekt "TOPFLOW-Experimente, Modellentwicklung und Validierung von CFD-Codes für Wasser-Dampf-Strömungen mit Phasenübergang" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Sicherheitsforschung durchgeführt. Ziel ist die Ertüchtigung von CFD-Verfahren, speziell des Mehrblasenklassenmodells und der Modelle für freie Oberflächen in CFX, für Wasser-Dampf-Strömungen mit Phasenübergang, um sicherheitsrelevanter Strömungsvorgänge im Primärkreislauf von Kernkraftwerken mit Leichtwasserreaktoren dreidimensional beschreiben zu können. Gegenüber bisher eingesetzten Thermohydraulik-Codes werden die Berechnungen genauer und unabhängig von geometriespezifischen empirischen Modellen. Im Projekt werden an der TOPFLOW-Anlage Experimente zur Kondensation und Verdampfung in einer polydispersen Wasser-Dampf-Strömung, zu Strömungen mit freien Oberflächen (Kondensation an der freien Oberfläche und am unterkühlten Wasserstrahl, Plunging Jet), sowie ein PTS-Experiment durchgeführt. Es kommt eine innovative Instrumentierung und Versuchsmethodik zum Einsatz. Ausgehend von den Versuchsdaten erfolgt die Modellbildung, die Einbindung der Modelle in CFX und die Code-Validierung in Arbeitsteilung mit ANSYS Germany GmbH. Als Ergebnis steht der ertüchtigte CFD-Code für Sicherheitsanalysen zur Verfügung. Die experimentellen Daten können für weitere theoretische Arbeiten genutzt werden.
Das Projekt "Methoden zur integrierten Impact-Analyse im Bereich der nachhaltigen Entwicklung (MINIMA-SUD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung GmbH, Forschungsbereich Umwelt- und Ressourcenökonomik, Umweltmanagement durchgeführt. Die wesentlichen wissenschaftlichen Zielsetzungen des Projekts galten: - der Definition messbarer Nachhaltigkeitsindikatoren hinsichtlich höchst unterschiedlicher Entwicklungsziele im Rahmen der Nachhaltigkeitsdiskussion, - der Identifikation gemeinsamer Instrumente zur Etablierung nachhaltiger Strukturen in verschiedenen Bereichen, - der Modellierung des zwischen Einführung der Maßnahme und der Rückwirkung auf den Nachhaltigkeitsindikator kompletten Pfades mit Hilfe groß veranlagter Modelle, - der Entwicklung direkter und indirekter Methoden zur Messung der Einführungskosten von Politikmaßnahmen, - der Bezifferung der im Zuge der Maßnahmenanwendung kalkulierbaren Risiken mit Hilfe stochastischer Modelle, - der Gestaltung eines Instruments zur Entscheidungsfindung, welches in der Lage sein sollte, politische Prioritäten bzw. dementsprechende Konsequenzen auf den Anspruch hin zu untersuchen, Risiken minimal zu halten und gleichzeitig die ökonomischen, ökologischen, Energie- und Gesundheitsaspekte möglichst günstig entwickeln zu können; schließlich noch - der Durchführung der Politikanalyse im Hinblick auf die Ausarbeitung systematischer Methoden zur explorativen Analyse von Alternativen in einer stochastischen Umgebung mit multiplen Zielsetzungen. Um die Kosten der Einführung von Politikmaßnahmen (wie z.B. von CO2-Reduktionszielen) sowie ihre Rückwirkung auf Nachhaltigkeitsindikatoren ( z.B. Energieverbrauch oder Treibhausgasausstoß) zu beziffern, wurde ein integriertes Bewertungsmodell (PACE-IAM) eingesetzt, welches sich aus einem intertemporalen, Multisektoren-, Multiregionen-, angewandten Gleichgewichtsmodell der globalen Wirtschaft und Energienutzung sowie einer Beschreibung des Klimasystems in reduzierter Form zusammensetzt.
Das Projekt "Reaktionen von Modellpolyelektrolyten unter Einbeziehung von kationischen Stärkederivaten in Mehrphasensystemen an technischen und Modell- Trüben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie, Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung durchgeführt. Die in industriellen und kommunalen Abwässern enthaltenen organischen und anorganischen kolloidalen Teilchen verhindern eine effektive Abtrennung der dispergierten Partikel durch Verfahren der maschinellen Entwässerung. Aus ökologischen und ökonomischen Erwägungen ist eine Reinigung bzw. Entwässerung von Trüben zwingend erforderlich, kann jedoch nur durch den Einsatz makromolekularer Flockungshilfen wirtschaftlich gestaltet werden. Durch Zugabe von Polyelektrolyten können die Teilchen zu rasch sedimentierenden Flocken vereinigt und damit die Effektivität der Fest/Flüssig-Trennung erheblich gesteigert werden. Da synthetische Polyelektrolyte und speziell kationisierte eine Toxizität gegenüber Wasserlebewesen aufweisen, wäre es wünschenswert diese durch nicht toxische und biologisch abbaubare zu ersetzen. Ziel des Projektes ist, auf Stärke basierende, hochgeladene Polyelektrolyte im Hinblick auf ihre Wirksamkeit bei der Fest/Flüssig-Trennung zu testen. Es sollen noch offene Fragestellungen, wie Einfluss der Molmassenverteilung und Teilchengrößenverteilung von synthetischen Polyelektrolyten und von kationischen Stärkederivaten auf Basis unterschiedlicher Stärkearten zu erforschen. Dabei ist es das Ziel, an einer Modelltrübe und an einer technischen relevanten Trübe aus der Papierindustrie diese Ergebnisse anwendungstechnologisch zu überprüfen.
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