Das Projekt "Wellen und Turbulenz in der Atmosphäre und im Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik e.V. an der Universität Rostock durchgeführt.
Das Projekt "Brechende Wellen und der Luft-See-Gasaustausch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. The principal aim of the proposed research is to understand, quantify and parameterize the effect of breaking waves on gas transfer through the sea surface micro-layer. Three quite distinct mechanisms of gas transfer are associated with large-scale wave breaking and air entrainment: 1. Transfer associated with patches of turbulence in the upper ocean generated by breaking waves. 2. Transfer mediated by bubbles, where gas is within a bubble during an interval of its exchange between atmosphere and ocean. 3. Transfer across the sea surface where the micro-layer has been disrupted by bubbles bursting at the sea surface.
Das Projekt "ASPEN: Luft-Meer-Wellen-Prozesse in Klimawandel-Modellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Institut für Gewässerphysik durchgeführt. The main objectives of this proposal are to: 1) Complete development of and test wind-wave coupling models based on rapid distortion theory (see Section 2.2.1). Specifically, effects of wave three-dimensionality, waves travelling faster than the wind, and waves travelling against the wind, will be examined. 2) Complete development of and test turbulence-centered parameterizations for the scalar fluxes at the air-sea interface (see Section 2.2.2). In particular, efforts will be directed to relating the fluxes to the high wave-number tail of the wave spectrum. 3) Validate the models developed, particularly with regard to wind-wave coupling, using North Sea WAVEC buoy data and ERS altimeter and SAR data. To this end, a 2D adjoint WAM model for the North Sea region will be used. 4) Assess proposed models for the gas exchange coefficients against field experiments. 5) Implement the new coupling models in ECAWOM (coupled atmosphere wave ocean model). 6) Perform a number of numerical experiments with ECAWOM using the improved models, and compare the results with models that do not incorporate wave dependent models. 7) Assess physical mechanisms that lead to impact of wave-related processes on atmospheric circulations, such as cyclonic storms. Prime Contractor: Consorzio Pisa Ricerche, Centro per le Tecnologie Energetiche ed Ambientali; Pisa/Italy.
Das Projekt "Low-pressure turbines and control equipment for wave energy converters" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ossberger-Turbinenfabrik GmbH & Co. durchgeführt. General Information: The intended research project will develop and test low pressure water turbines suitable for use in offshore wave energy converters (WEC). The turbines and the electric/hydraulic control systems will be optimised for use in the Wave Dragon - a 4 MW offshore WEC of the slack moored run-up type. Wave Dragon developed by the prime proposal, and the international patent application for this WEC were published in 1996. Low pressure turbines like the Ossberger cross-flow type and the Kaplan-propeller types have been commercial for a long time The existing turbines and the control equipment are nevertheless not suitable for use in WEC's, as pressure and water flow are strongly and rapidly fluctuating in offshore WEC's. The project will use computer modelling and large scale tank test of a simplified model of the Wave Dragon with working scale model turbines on board. These tests will be conducted at and by the Danish Maritime Institute. Development of turbines suitable for WEC's is a necessary step in the process of commercialising big offshore renewable energy plants like the Wave Dragon and thereby harness the vast energy resources in the European waters and in the oceans many places in the world, where the average power levels is high. Values of 70 kW wave-power pr. meter is not unusual. Prime Contractor: Löwenmark Consulting Engineers, F.R.I. by E. Friis-Madsen Aps; Copenhagen; Denmark.
Das Projekt "Der Wasseraustausch im Tidebecken Hoernum-Tief" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie durchgeführt. Auf drei Messprofilen zwischen den Inseln Sylt und Amrum, Amrum und Foehr, sowie zwischen der Insel Foehr und dem Festland wurden im Fruehjahr und Herbst 1996 jeweils fuer 8 Wochen Stroemungen, Seegang, Truebung und Wasserstand gemessen. Hierbei wurden die Messreihen teilweise durch Blockierung der Geraete durch Treibgut (Seetang, Plastik etc.) und durch Geraeteverluste waehrend zwei schwerer Stuerme unterbrochen. Der Wasseraustausch zwischen dem Tidebecken und der Nordsee findet primaer zwischen Sylt und Amrum statt. Die mittleren Wassertransporte liegen dort zwischen 400 und 500 x 10 hoch 6 m3/Tide, entlang den anderen Profilen sind sie um 1-2 Groessenordnungen kleiner. Im noerdlichen Teil des Profils sind die Ebbestromgeschwindigkeiten (max. 1,3 m/s) merklich hoeher als die Flutstromgeschwindigkeiten, waehrend im suedlichen Teil der Flutstrom ueberwiegt (max. 1,8 m/s). Dabei ist die Ebbestromdauer deutlich laenger als die Flutstromdauer. Das auffaelligste Merkmal des Seegangs im Hoernum-Tief ist seine Veraenderlichkeit bezueglich Hoehe und Richtung als Folge der tidebedingten Wasserstandsschwankungen. Die maximale signifikante Wellenhoehe auf dem Profil Sylt-Amrum betrug 2 m. Grundsaetzlich betraegt die Wellenenergie suedlich von Sylt nur noch einen Bruchteil der Wellenenergie im offenen Seegebiet westlich von Sylt. Die Verteilungsmuster der Schwebstoffe werden massgeblich durch den Tidestrom verursacht. Der hiermit verbundene Sedimenttransport wird von ebenfalls tidebedingten aber kuerzer-periodischen Sedimentations- und Resuspensionsprozessen ueberlagert.
Das Projekt "Wave energy device: broadband seapower energy recovery buoy" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBK Ingenieurbüro durchgeführt. General Information: To design and develop a moored buoy device to extract energy from sea-wave motion. In particular, this device will take advantage of a broadband frequency range, and will achieve power generation at a significant cost saving. Prime Contractor: Starweld Limited; Hayle; United Kingdom.
Das Projekt "ERA-Net: Der Einfluss von extremen Ereignissen des zukünftigen Klimas auf das marine Ökosystem der Ostsee und des Barentssees" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Es findet eine Untersuchung des Einflusses der Klimaänderung auf die Meeresumwelt unter Berücksichtigung der Häufigkeit und Schwere extremer Ereignisse, wie Algenblüten, Fluten und Windwellen statt. Im Fokus liegen der Golf von Finnland (GoF) und der Barentssee. Beide stehen aufgrund der Seefahrt- und Offshoreaktivitäten unter zunehmenden Druck und sind von dem klimaänderungsbedingten Abnehmen der Eisschicht besonders gefährdet. Mit Hilfe von Hochauflösungsmodellen werden Schätzungen extremer Ereignisse sowohl mit globalen, als auch mit regionalen Simulationen geliefert. Die Anwendung des globalen Klimamodelles ROM (AWI, Deutschland) zur Analyse extremer Ereignisse wird ohne Regionalisierung angewandt. Dieser Ansatz erlaubt die Identifikation meteorologischer Situationen wie starke Stürme, extreme Fluten und Niederschläge, Dürren, besonders kalte Winter und heiße Sommer. Diese bestimmen die Formation der extremen Ereignisse in der Meeresumwelt und liefern mögliche Zusammenhänge zwischen extremen atmosphärisch bedingten Ereignissen im Ost- und Barentsseebereich. Kick-off Treffen (im 1. Laufzeitmonat) Arbeitspaket 1: Identifikation meteorologischer Situationen, welche die Formation der extremen Ereignisse in der Meeresumwelt bestimmen (1. bis 3. Laufzeitmonat) Arbeitspaket 2: Optimierung der Parametrisierung für die Modelle des Golf of Finland (Golf of Finnland) und Barentssees (4. bis 10. Laufzeitmonat) Mid-term Treffen (im 8. Laufzeitmonat) Arbeitspaket 3: Modellierung und Analyse vergangener, gegenwärtiger und zukünftiger extremer Ereignisse innerhalb des Golf of Finnlands und Barentssees (11. bis 22. Laufzeitmonat) Arbeitspaket 4: Beurteilung möglicher Veränderungen und der Wahrscheinlichkeiten des Auftretens zukünftiger extremer Ereignisse (22. bis 24. Laufzeitmonat) Arbeitspaket 5: Konsolidierung (25. bis 28. Laufzeitmonat).
Das Projekt "Entwicklung einer gewichtsoptimierten Offshore-Gründung für eine 5 MW-WEA in 20 - 50m Wassertiefe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von REpower Systems AG, Entwicklungszentrum Osnabrück durchgeführt. Da sich im Rahmen von Voruntersuchungen eine Jacket-Lösung als sehr gewichtseffiziente Variante herausgestellt hat, werden im Rahmen dieses Vorhabens detaillierter Untersuchungen angestellt. Insbesondere sollen die Frage der Strukturbelastung aus Wind und Wellen, die Bewertung bzgl. Schiffskollision und die Untersuchung der für die Ermüdung kritischen Knotenbereiche geklärt werden. Zunächst wird die Ermittlung der kombinierten Beanspruchung aus Wind und Wellen durch Erweiterung der bestehenden Softwaretools vorgenommen. Mit Hilfe dieser Lastdaten wird eine Konstruktion ausgelegt, die im folgenden für die Detailuntersuchungen verwendet wird. An der TU Harburg werden Berechnungen zur Kollisionsfreundlichkeit vorgenommen, an der Uni Hannover Detailuntersuchungen zur Ermüdung. In beiden Fällen werden umfangreiche FE-Modelle verwendet. Die Gründungsstrukturen haben einen erheblichen Anteil an den Gesamtkosten eines Offshore-Windenergieprojektes. Die Minimierung der Kosten in diesem Bereich führt zu einer wirtschaftlichen Optimierung der Parks und erhöht damit direkt die Realisierungschancen und damit den möglichen Umsatz der REpower Systems AG.
Das Projekt "Kooperationsthema 7 - Verkehr (einschließlich Luftfahrt): Extreme See - Design für die Schiffsicherheit in extremer See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MEYER WERFT GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Gefahr für Schiffe gefährliche Seezustände (Extreme Seas) anzutreffen, ist innerhalb der letzten Jahre durch die Medien besonders hervorgehoben worden. Besonders Unfälle mit Verunreinigung großer Küstenbereiche (Erika, Prestige) oder der Schiffbeschädigung (Bremen, Norwegian Dawn) haben gezeigt, dass Verbesserungen erforderlich sind, um die Gefahr dieser Unfälle zu verringern. Entsprechend der Statistik ist schlechtes Wetter noch immer eine der größten Ursachen von Schiffsverlusten und es ist davon auszugehen, dass die Gefahr durch den Klimawandel in Zukunft eine immer größere Rolle spielt. Ein wichtiger Beitrag zur Sicherheit auf dem Meer ist verbessertes Wissen über die extremen Wellen. wie z.B. Form, Entstehung, Wahrscheinlichkeit sowie ihre Auswirkung auf die Schiffstruktur. Die Werft wird das gesammelte Wissen aus dem Projekt in die Praxis umsetzen und das Schiffsdesign, entsprechend den erhöhten Anforderungen, anpassen. Die Projektzielsetzungen sind: 1. Eigenschaften der extremen Wellen ermitteln und ihre statistischen Eigenschaften quantitativ bestimmen. 2. Entwicklung neuer Simulations- und Designwerkzeuge sowie Ermittlung der Auswirkungen der Wellen auf die Schiffstruktur. 3. Implementierung der neuen Methoden beim risikobasierten Design (RBD). 4. Überführung der gewonnenen Erkenntnisse in anerkannte Standards und Normen. 5. Studie spezieller Wettervorhersageprodukte, die den sicheren Schiffsbetrieb unterstützen sollen. 6. Entwicklung von Warnhinweisen für extreme Seezustande einschließlich außerordentlich großer Wellen und Implementierung in einem Wettervorhersagesystem. 7 Empfehlungen zur Anpassung bestehender Designverfahren und zum Schiffsbetrieb, die auf dem neuen Wissen des Projektes basieren.
Das Projekt "STOWASUS-2100: Szenarien fuer regionale Stuerme, Wellen und Fluten im 21. Jahrhundert" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Institut für Gewässerphysik durchgeführt. The project is a joint atmospheric/oceanographic numerical modelling effort aiming at constructing and analysing storm, wave and surge climatologies for the North Atlantic/European region in a climate forced by increasing amounts of greenhouse gases and to compare with present day conditions. It will be investigated whether any systematic anomalies regarding frequency, intensity of area of occurrence are found for these extreme events. Also physical mechanisms responsible for possible scenario anomalies will be investigated. Prime Contractor: Danish Meteorological Institute, Research and Development Department, Meteorological and Oceanographic Research Division; Kopenhagen/Denmark.
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