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Methan-Hintergrundwerte im Grundwasser von Niedersachsen 1 : 500.000 (WMS Dienst)

Im Rahmen eines Verbundvorhabens (LBEG, BGR) wurden für die Hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens Hintergrundwerte für gelöstes Methan im Grundwasser von Niedersachsen ermittelt. Die Hintergrundwerte von gelöstem Methan umfassen die Gehalte, welche sich unter natürlichen Bedingungen im Grundwasser einstellen. Methan wird im Grundwasser hauptsächlich in-situ durch Mikroorganismen gebildet und abgebaut. Die Karte zeigt farblich differenziert die Methan-Hintergrundwerte (90%-Perzentile) der unterschiedlichen Teilräume bzw. Teilraumgruppen. Detaillierte Informationen sind im GeoBericht 35 zu finden.

Methan-Hintergrundwerte im Grundwasser von Niedersachsen 1 : 500.000

Im Rahmen eines Verbundvorhabens (LBEG, BGR) wurden für die Hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens Hintergrundwerte für gelöstes Methan im Grundwasser von Niedersachsen ermittelt. Die Hintergrundwerte von gelöstem Methan umfassen die Gehalte, welche sich unter natürlichen Bedingungen im Grundwasser einstellen. Methan wird im Grundwasser hauptsächlich in-situ durch Mikroorganismen gebildet und abgebaut. Die Karte zeigt farblich differenziert die Methan-Hintergrundwerte (90%-Perzentile) der unterschiedlichen Teilräume bzw. Teilraumgruppen. Detaillierte Informationen sind im GeoBericht 35 zu finden.

Processed seismic data of Cruise SO98 GIGICS 1994

Main target of the project GIGICS (Cooperative German-Indonesian Geoscientific Investigations in the Celebes Sea) is the investigation of the internal crustal structure and the plate tectonic evolution of the Celebes Sea and its active continental margins off Mindanao and Northern Sulawesi. These investigations were carried out during the cruise SO98 of RV SONNE by the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), Hannover; the German Research Centre for Geosciences (GFZ), Potsdam; the GEOMAR, Kiel; the Institute of Oceanography (IfM), Hamburg; the Mines and Geoscience Bureau, Manila; the Agency for the Assessment and Application of Technology, Jakarta, and the Institute of Oceanography, Wormley. The cruise SO98 consisted of three legs of two weeks duration and one leg of four weeks duration. The total amount of data acquired during the cruise were: - 3,300 km of multichannel reflection seismics, - over 6,800 km of gravimetric and magnetic data and approximately 10.000 km of swath bathymetric and sediment echosounder data, - 3 wideangle-/refractionseismic profiles, each of 120 - 150 km length, - geological, geochemical sampling and oceanographical measurements at a total of 37 stations. During the cruise SO98 a widespaced but regular grid of magnetic and gravimetric profiles were acquired in the eastern part of the Celebes Sea from which up to then reliable data were very sparse. WEISSEL (1980) recognized in the western Celebes Sea WSW-ENE striking magnetic lineations, which he interpreted as chrons 18 - 20 (39 - 43 Ma according to the timescale of HARLAND et al. (1990)). The data from cruise SO98 show that there is no continuation of these anomalies to the east. In the eastern part the magnetic field of the Celebes Sea is less clear and much more disturbed. Nevertheless, E-W-striking anomalies are recognizable. Because amplitudes of local magnetic anomalies are higher than the lineations, the correlation of these lineations with the magnetic reversal scale is still somewhat ambiguous. The gravity map compiled from the measured gravimetric data shows elongated positive anomalies in the eastern part of the Celebes Sea. Exceptions occur at the deep sea trenches off North Sulawesi (North Sulawesi Trench) and Mindanao (Cotabatu Trench) and at the Sulu Archipelago where strong negative gravity anomalies were found. A remarkable NW-striking gravity high of up to 60 mgal was found in the central eastern part of the Celebes Sea. Gravimetric modelling suggests that this high can be correlated with the gravimetric effect of the Molucca Sea Plate subducting from the east under the Sangihe Arc. The reflection seismic data from the northern part of the Celebes Sea show indications for a juvenile subduction of oceanic Celebes Sea crust under the Sulu Archipelago. The oceanic crust bends down towards the Sulu Arc with angles between 2° and 5° and the sedimentary sequence above is deformed indicating a compressional stress regime. With the exception of two linear arranged seamount-like basement highs the Celebes Sea is dominated by two different oceanic crustal types showing distinct differences in the topography. The first one is showing a very similar reflection seismic pattern as it is found for oceanic crust of the Atlantic (HINZ et al., 1994). This type is characterized by a small-scale block-faulted relief of the top basement and a low reflectivity in lower crustal levels typically related as to be accreted at slow to intermediate spreading ridges. This type is found in the western, northern and southern part of the investigated area. In the eastern and especially in the southeastern part the igneous crust shows a very different image. The reflection of the top of the basement is less distinct and of lower frequency. The relief is very much smoother than in the previous type. This reflection seismic image indicates a volcanic/magmatic overprinting of the oceanic crust in this part of the Celebes Sea. Another target of cruise SO98 was the area of the active continental margin off North Sulawesi and its accretionary complex. The internal structure of the accretionary complex should be investigated to decide whether this active margin is also of the 'splinter-type' or not. During former geophysical cruises with RV SONNE oceanic crustal splinters were discovered in the accretionary wedges of the Sulu Sea and off Costa Rica (e.g. HINZ et al., 1991). From our reflection seismic measurements this active continental margin is morphologically subdivided into three units and consists of two accretionary complexes of different internal structural style: the lower and middle continental slope is underlain by an intensively thrusted, sedimentary accretionary wedge. This wedge was most probably formed during the last 5 Ma. Landward of this wedge an older and seismically very complex accretionary unit is present which is overlain at its landward termination by a sedimentary fore-arc basin. Within this older accretionary complex, units with a strong, low frequency reflection pattern were found which are interpreted to represent crustal splinters of igneous oceanic or ophiolitic nature. This interpretation is supported by our gravity and magnetic data. The magnetic profiles show an increase of the magnetic field towards the north arm of Sulawesi across the continental margin. This increase of the magnetic field suggests an increase of magnetized material within the older accretionary wedge towards the northern arm of Sulawesi where ophiolites are emplaced. During the interpretation of the reflection seismic data of the project GIGICS BSR's (bottom simulating reflectors) were discovered for the first time along the active continental margin of North-Sulawesi. BSR's are the seismic expression of a velocity decrease at the bottom of a gas hydrate zone. The distribution and depth of the BSR's correlates with the geochemical and geothermal results. Radiometric age dating and geochemical analyses from pillow basalts of a seamount from the southeastern Celebes Sea indicate hot-spot activity in this part of the Celebes Sea during or shortly after the formation of the oceanic crust approximately at 43 Ma ago. Three NW-striking ridges or seamount-chains in the northeastern Celebes Sea were mapped and investigated in detail. They are thought to represent a wrench fault system extending through the northeastern Celebes Sea. At the flank of one of these ridges a strongly alterated plagioclase-olivine basalt sample was dredged which was overlain by non-fossiliferous clay stone. A similar lithostratigraphic sequence was drilled during ODP leg 124 (RANGIN et al., 1990). The geochemical composition of these basalts is different from typical MORB. The existence of a large crustal splinter within the accretionary wedge off southwestern Mindanao obviously is responsible for a high thermal conductivity which in turn could have enhanced heat flow (108.1 mW/m2) and methanogenesis (405 ppb). The heat flow of 103.0 mW/m2 at the deformation front of the Mindanao wedge and the high methane concentration of 5.555 ppb suggests tectonically induced fluid transport within the wedge. High methane concentrations between 8.044 and 49.006 ppb at the lower slope off Sulawesi and in the North Sulawesi Trench are accompanied by high heat flow values of up to 100.5 mW/m2. Heat flow is significantly lower upslope (31.3 mW/m2). This general heat flow distribution pattern is seen over a large portion of the accretionary wedge. The elevated heat flow values and high methane concentrations near the deformation front most likely result from heat transport by fluids squeezed out from vertically and laterally compacting sediments. The reduced heat flow towards the coast is compatible either with a cooling effect of slow subduction of the oceanic crust, or stacking of cool slabs of compacted sediments. A subduction of oceanic crust with a heat flow around 60 mW/m2 over a period of more than 3 million years would have produced the low heat flow values of the upper slope if the wedge consists of claystone with a low thermal conductivity (1.2 - 1.7 W/mK). Even in the low-heat flow area isolated fluid venting is possible. Lateral variations in the heat flow pattern (e.g. broadening of the anomalies in the west) may be due to different thermal regimes within the subducted crust.

Consideration of methane emissions in the modelling of ozone concentrations in chemical transport models

Methan ist ein besonders wirksames ⁠ Treibhausgas ⁠ sowie ein Vorläufer von bodennahem Ozon, einem Schadstoff, der die menschliche Gesundheit und Ökosysteme belastet. Die Methankonzentrationen sind derzeit etwa dreimal höher als in vorindustriellen Zeiten und steigen weiter an. Aufgrund der relativ langen Lebensdauer von Ozon in der ⁠ Troposphäre ⁠ müssen Chemie-Transport-Modelle Informationen über die Ozonproduktion aus Methan im globalen Maßstab enthalten. Basierend auf vorhandenen Modelldatensätzen wurde der Beitrag von Methan zum bodennahen Ozon in Deutschland auf durchschnittlich 20 µg/m³ quantifiziert, wobei davon nur etwa 3 µg/m³ auf die Oxidation von Methan im europäischen Raum zurückzuführen sind. Zukünftige Arbeiten sollten sich auf den Vergleich alternativer Methoden zur Quellenzuordnung von Ozon konzentrieren. Bei der Simulation von bodennahem Ozon bestehen weiterhin große Unterschiede zwischen den Modellen. Ein besseres Verständnis dieser Unterschiede ist für eine genauere Simulation von bodennahem Ozon weiterhin erforderlich. Ein relevantes Senken des Beitrages von Methan zur Bildung bodennahen Ozons erfordert globales Handeln. Veröffentlicht in Texte | 67/2020.

2001 bis 2010: Eine Dekade der Klimaextreme

Am 3. Juli 2013 stellte die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) in Genf, ihren Studie "The Global Climate 2001-2010, A Decade of Climate Extremes", vor. Dafür wurden Daten von Wetterdiensten aus 139 Ländern ausgewertet. Das Jahrzehnt 2001 bis 2010 war weltweit das wärmste seit Beginn regelmäßiger Aufzeichnungen im Jahre 1850. Nie zuvor wurden zudem ähnlich viele landesweite Temperaturrekorde gemeldet. Die Dekade war gleichermaßen die wärmste auf der Nord- und der Südhalbkugel, über Land und über den Ozeanen. Der WMO-Bericht macht hierfür insbesondere die erhöhte Konzentration an klimarelevanten Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Methan und Stickoxiden in unserer Luft verantwortlich.

Die weltweiten Treibhausgasemissionen haben einen neuen Höchststand erreicht

Die klimaschädlichen Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Methan haben im Jahr 2010 Rekordwerte erreicht. Das geht aus Daten der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) der Vereinten Nationen hervor, die am 21. November 2011 veröffentlicht wurde. Laut der WMO-Studie erhöhte sich der Anteil der CO2-Moleküle in der Atmosphäre von 2009 bis 2010 um 2,3 Millionstel auf 389 ppm (Parts per Million). Auch die Konzentration von Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N2O) erreichten 2010 neueste Höchstwerte.

DLR und Airbus unterzeichnen Vertrag für Umweltsatelliten MERLIN

Das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Airbus Defence and Space GmbH haben am 17. Februar 2017 den Industrievertrag für die Konstruktions- und Bauphase des deutsch-französischen Klimasatelliten MERLIN (Methane Remote Sensing LIDAR Mission) geschlossen. Diese Kleinsatellitenmission soll ab 2021 die Methankonzentration in der Erdatmosphäre mit einer bislang unerreichten Genauigkeit messen und damit zur Ursachenforschung des Klimawandels beitragen. Der Vertrag wurde am Airbus-Standort in Ottobrunn unterzeichnet und umfasst den deutschen Beitrag der Mission, also die Entwicklung und den Bau des so genannten Methan-LIDAR (LIght Detection And Ranging), dem Messinstruments an Bord des MERLIN-Satelliten. Herzstück des Instruments ist ein Laser, der kurze Lichtpulse in zwei unterschiedlichen Wellenlängen aussenden kann und dadurch unabhängig vom Sonnenlicht die Methankonzentration auf allen Breitengraden sehr präzise misst. Das LIDAR-Instrument wird im Auftrag des DLR Raumfahrtmanagements mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie in Deutschland entwickelt und gebaut.

Konzentration der Treibhausgase erreicht Rekordniveau

In ihrem am 23. November 2009 in Genf veröffentlichten Bericht warnt die World Meteorological Organization (WMO) vor dem weiterem Anstieg der Treibhausgas-Konzentration in der Atmosphäre. Im Jahr 2008 sind bei Kohlendioxid, Methan und Distickstoffmonoxid - den langlebigsten Treibhausgasen in der Atmosphäre - die höchsten Konzentrationen gemessen worden seit der vorindustriellen Zeit. Der Bericht zum Stand der Treibhausgase in der Atmosphäre wird von der WMO seit 2004 jährlich herausgegeben.

Consideration of methane emissions in the modelling of ozone concentrations in chemical transport models

Methan ist ein besonders wirksames Treibhausgas sowie ein Vorläufer von bodennahem Ozon, einem Schadstoff, der die menschliche Gesundheit und Ökosysteme belastet. Die Methankonzentrationen sind derzeit etwa dreimal höher als in vorindustriellen Zeiten und steigen weiter an. Eine genaue Abschätzung der Folgen erfordert hochwertige Modellierungswerkzeuge und gute Emissionsdaten. Wir haben die Behandlung von Methan in einer Auswahl von repräsentativen und verbreitet benutzten Modellen untersucht. Drei Modellen im regionalen Maßstab und einem Modell im globalen Maßstab wurden ausgewählt, mit einem besonderen Fokus darauf, wie die Behandlung von Methan die Ozonproduktion beeinflusst. Die weltweiten Methanemissionen, insbesondere aus natürlichen Quellen, sind nach wie vor mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Die hier untersuchten Modelle stützen sich nur begrenzt auf Methanemissionsdaten, sondern passen die modellierten Methankonzentrationen so an, dass sie mit den Beobachtungen übereinstimmen. Aufgrund der relativ langen Lebensdauer von Ozon in der Troposphäre müssen alle Modelle Informationen über die Ozonproduktion aus Methan im globalen Maßstab enthalten. Basierend auf vorhandenen Modelldatensätzen haben wir den Beitrag von Methan zum jährlichen durchschnittlichen bodennahen Ozon in Deutschland auf 20 ÎÌg/m3 quantifiziert, wobei nur 3,2 ÎÌg/m3 davon auf die Oxidation von Methan im europäischen Raum zurückzuführen sind. Zukünftige Arbeiten sollten sich auf den Vergleich alternativer Methoden zur Quellenzuordnung von Ozon konzentrieren, einschließlich des Beitrags verschiedener Ozonvorläufer zu politisch relevanten Expositionsmetriken. Bei der Simulation von bodennahem Ozon bestehen weiterhin große Unterschiede zwischen den Modellen. Ein besseres Verständnis dieser Unterschiede ist für eine genauere Simulation von bodennahem Ozon weiterhin erforderlich. Quelle: Forschungsbericht

Biogas-fired Combined Hybrid Heat and Power Plant (Bio-HyPP)

Das Projekt "Biogas-fired Combined Hybrid Heat and Power Plant (Bio-HyPP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) durchgeführt. To reach the goals of improving the efficiency of CHP systems while simultaneously widening the biomass feedstock base as well as increasing operational flexibility, the project aims to develop a full scale technology demonstrator of a hybrid power plant using biogas as main fuel in lab environment. A combined hybrid heat and power plant combines a micro gas turbine (MGT) and a solid oxide fuel cell (SOFC). The focus of the technology demonstration plant is to prove the functional capability of the plant concept, followed by detailed characterization and optimization of the integration of both subsystems. The main objective is to move the technology beyond the state of the art to TRL 4. Electrical efficiencies of more than 60% and total thermal efficiencies of more than 90% are intended to reach at base load conditions. An operational flexibility ranging from 25% to 100% electric power should be achieved. The emission levels should not exceed 10 ppm NOx and 20 ppm CO (at 15% vol. residual oxygen). The system should allow the use of biogas with methane contents varying from 40-75%, thus covering the biogas qualities from the fermentation of the entire biomass feedstock range. To achieve the objectives the subsystems MGT and SOFC including their subcomponents have to be adjusted and optimized by a multidisciplinary design approach using numerical and experimental measures to ensure a proper balance of plant. In addition an integrated control system has to be developed and implemented to achieve a reliable operation of the coupled subsystems. A detailed analysis of different European markets, economic and technical constraints in terms of biogas production potentials will clarify the regional suitable sizes and attractive performance conditions of the power plant system. To identify cost reduction potentials a thermo-economic analysis will be performed. Here, an internal rate of return (IRR) of the system of higher than 15% should be achieved over a 20 years.

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