Das Projekt "DESERTEC - Wüstenstrom" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DESERTEC Foundation, Office Hamburg durchgeführt. Dieses Projekt ist vorerst nur geplant. Auf einer Veranstaltung am 13. Juli 2009 in München haben zwölf europäische Unternehmen zusammen mit der DESERTEC Foundation ein Memorandum of Understanding zur Gründung einer Desertec Industrial Initiative Planungsgesellschaft (DII) unterzeichnet. Die DII Planungsgesellschaft soll bis zum 31. Oktober 2009 als GmbH nach deutschem Recht gegründet werden. Ziel dieser Initiative ist die Analyse und Entwicklung von technischen, ökonomischen, politischen, gesellschaftlichen und ökologischen Rahmenbedingungen zur CO2-freien Energieerzeugung in den Wüsten Nordafrikas. Dieses von der TREC-Initiative des Club of Rome entwickelte DESERTEC-Konzept beschreibt die Perspektiven einer nachhaltigen Stromversorgung für alle Regionen der Welt mit Zugang zum Energiepotenzial von Wüsten. Die Gründungsunternehmen der DII, deren regionaler Fokus auf Europa, dem Nahen Osten und Nordafrika (MENA) liegt, werden sein: ABB, ABENGOA Solar, Cevital, Deutsche Bank, E.ON, HSH Nordbank, MAN Solar Millennium, Münchener Rück, M+W Zander, RWE, SCHOTT Solar, SIEMENS. Zu den wesentlichen Zielen der DII gehören auch die Erarbeitung konkreter Geschäftspläne und darauf aufbauender Finanzierungskonzepte sowie der Anstoß zu industriellen Vorbereitungen zum Bau einer Vielzahl vernetzter und über die MENA-Region verteilter solarthermischer Kraftwerke. Diese Energiequellen sollen durch ein internationales verlustarmes Hochspannungsgleichstromleitungsnetz (HGÜ) verbunden werden mit anderen regenerativen Energieerzeugern von Island bis Arabien. Es wird angestrebt, einen Anteil von rund 15 Prozent des Strombedarfs von Europa und einen erheblichen Anteil des Strombedarfs für die Erzeugerländer zu produzieren. Alle Tätigkeiten der DII sind darauf ausgerichtet, umsetzungsfähige Investitionspläne innerhalb von drei Jahren nach Gründung zu erstellen.
Das Projekt "Einsatz innovativer Techniken zur Senkung des Frischwasserbedarfs durch Wasserrückgewinnung aus Bergbauabwässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH durchgeführt. Ein steigender Wasserbedarf durch Bevölkerungswachstum und industrielle Entwicklung bei gleichzeitig unzureichender Abwasserbehandlung führen zu Nutzungskonflikten in Jordanien. Von Relevanz ist u.a. der Phosphat-Bergbau mit Wasser- und Wertstoff-Verlusten durch Abwassersammlung in Tailing ponds mit einem Potenzial für die Wasserwiederverwendung von jährlich 3 Mio. m3 Wasser pro Mine. Die komplexe und variierende Abwasserzusammensetzung erfordert Behandlungsverfahren, die eine nachhaltige Wasserwirtschaft mit Wasserwiederverwendung ermöglichen. Bisherige Lösungsansätze waren aufgrund der komplexen Wassermatrix technisch bzw. wirtschaftlich nicht erfolgreich. Der neuartige Lösungsansatz basiert auf der Untersuchung energieeffizienter keramischer Flachmembranen zur Feststoffabtrennung sowie kostengünstiger und robuster Entsalzungsverfahren zur Wasserwiederverwendung. Für die Abtrennung zweiwertiger Ionen werden erstmals geeignete Harze und selektive Nanofiltrationsmembranen erprobt. Zur Chlorid-Abtrennung werden kostengünstige Polymermembranen bzw. die membranbasierte flexible kapazitive Deionisation getestet. Schwermetalle werden mit Hilfe eines neuartigen, selektiven Absorbers abgetrennt. Die Valorisierung abgetrennter phosphathaltiger Feststoffe in entstehenden Konzentraten führt zu einer zusätzlichen Wertschöpfung mit einem Potential von 85.000 t/a Phosphat für eine Mine. Die Arbeiten umfassen Laborversuche und die betriebliche Demonstration. Ausgehend von der exemplarischen Anwendung besteht Transferpotential auf Phosphatminen im Nahen Osten und Nordafrika mit dem Faktor 40. Darüber hinaus wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Uran-Bergbau geprüft. Im Rahmen des Projektes erfolgen die länderübergreifende Kooperation zwischen Wissenschaft und Praxis u.a. auf Basis von Mitarbeiterschulungen und die Übernahme der Forschungsergebnisse in die universitäre Lehre.
Das Projekt "MEWAC: Grundwasserneubildung und Klimaänderungen - Quantifizierung der Resilienz von Karstgrundwasserressourcen für Dürre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Geowissenschaftliches Zentrum, Abteilung Angewandte Geologie durchgeführt. GRaCCE zielt darauf ab, ein prozessbasiertes integriertes Grundwasserneubildung- und Dürrevorhersageverfahren zu entwickeln, um ein besseres Wassermanagement in semiariden Regionen wie Israel, den Palästinensischen Autonomiegebieten und dem Nahen Osten zu unterstützen. Geklüftet-poröse Festgesteinsgrundwasserleiter enthalten wichtige Grundwasserressourcen und erfordern aufgrund ihrer heterogenen Struktur spezielle Untersuchungs- und Modellierungsmethoden, um die hochdynamische und oft unberechenbare Infiltration zu erfassen. Ihre komplexe Struktur ist auf die Unterscheidung zwischen schnellen Versickerungswegen und der diffusen und langsam reagierenden porösen Matrix zurückzuführen. Um Infiltration und Neubildung zu charakterisieren, kombinieren wir verschiedene hydrogeologische, geophysikalische und hydrogeochemische Methoden sowie moderne numerische Modellierungsansätze. Die Ergebnisse dienen als quantitative Grundlage für eine Wasserdefizitvorhersage auf der Basis von Dürreindikatoren und unter Verwendung von Datenassimilationstechniken. Die Integration in eine webbasierte Toolbox, die ein Dürre-Frühwarnsystem und angepasste Pump- und Speicherstrategien enthält, wird es Wassernutzern und lokalen Behörden ermöglichen, die regionale Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Klimaereignissen zu verbessern und den Wasserstress zu minimieren.
Das Projekt "HyMenSo - Eine Kombination aus PV und CSP wird untersucht, um von den Vorteilen beider Systeme profitieren zu können, nämlich die einfache Installation und niedrige Stromgestehungskosten von PV und Vielseitigkeit und Regelbarkeit von CSP" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung durchgeführt. In diesem Projekt wird ein grundlastfähiges Solarenergieumwandlungssystem ausgelegt. Grundlage für das Layout ist eine umfangreiche Studie über die solare Einstrahlung sowie den aktuellen und zukünftigen Energiebedarf in der MENA-Region. Das ideale Design und Layout von PV, CSP Kraftwerken sowie den elektrischen und thermischen Speicherkomponenten wird anhand von Simulationen identifiziert. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Europa und MENA Organisationen wird zu einer besseren und langfristigen Kooperation zwischen den verschiedenen Akteuren aus Forschung, Industrie und Wirtschaft führen. Im Projekt soll evaluiert und, soweit möglich, demonstriert werden, dass ein großer Anteil von erneuerbaren Energien, vor allem Solarenergie, in der MENA-Region eingesetzt werden kann.
Das Projekt "Teilprojekt 3 Allgemeine Gleichgewichtsmodellierung von Ökosystemdienstleistungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Internationaler Agrarhandel und Entwicklung durchgeführt. In diesem Sub-Projekt wird die Grundlage für die Entwicklung eines Allgemeinen Gleichgewichtsmodells (CGE-Modell) gelegt, dass die Integration von ausgewählten Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) ermöglicht und welches mit den im Projekt entwickelten hydroökologischen Modellen verknüpft werden kann. Eine bereits bestehende Datengrundlage (SAM) für die Westbank wird erweitert und vorbereitet, um in der Hauptphase die quantifizierten ÖSD zu integrieren. Mithilfe eines einfachen, aggregierten Pilotmodells sollen erste explorative Simulationen durchgeführt werden, um die grundlegenden gesamtwirtschaftlichen Zusammenhänge von Ökosystemveränderungen (Überschreitung von Tipping points) in der Westbank darzustellen und mögliche politische Maßnahmen zu analysieren.
Das Projekt "Sub project: Bathymetric Survey of Lake Van (BathyVan), Turkey - finding answers to objectives not directly addressed by ICDP drilling at Lake Van" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Marine Geophysik und Hydroakustik durchgeführt. As Lake Van (Eastern Anatolia) can act as a key site for the investigation of the Quaternary climatic evolution of the Near East, an ICDP drilling campaign was successfully conducted in summer 2010. Preliminarily first core analyses show that the drilled sediments contain 500,000 years of paleo-environmental and volcanic/geodynamic history. Due to financial limitations, only 2 out of 5 primary proposed sites were drilled leaving some of the key questions of the drilling proposal nearly untouched including lake-level history, tectonics, and the interactions between man and environment. First results from the drilling campaign, such as tephra deposits formed underwater and contrasting pore water profiles from the drilled sites, bring up new questions, including the occurrence of sub-aquatic volcanic activity and the hydro-geological evolution of individual basins. We propose to address these questions (tectonics, sub-aquatic volcanology, geo-hazards, lake level history, seepage, and sub-aquatic archeology) by collecting a high resolution bathymetric data set of Lake Van. The work should be complemented by seismic data acquisition in selected areas and gravity coring of specific features, such as historic slides and sediments around faults and volcanic edifices. The new data in combination with the drilling and other already available data will allow addressing several questions of the original ICDP proposal, hence, contributing significantly to the overall success of the entire drilling campaign.
Das Projekt "Unterstützung des bestehenden transdisziplinären Forums in der Jordanregion bei der Entwicklung des Konzeptes für ein grenzüberschreitendes Zentrum für Ressourcenmanagement in Zeiten des Globalen Wandels" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eberhard Karls Universität Tübingen, Fachbereich Biologie, Institut für Evolution und Ökologie, Abteilung Vegetationsökologie durchgeführt. In einer politisch komplexen und unbeständigen Region, wo Wasser und Land hoch umstrittene und flüchtige Ressourcen sind, haben Wissenschaftler und Akteure auf ministerieller Ebene aus Israel, Jordanien und den palästinensischen Gebieten, in Folge des vom BMBF finanzierten GLOWA Jordan River Projektes, ein transdiziplinäres Forum entwickelt. Aufbauend auf den Projektergebnissen von GLOWA JR wurde im Jahr 2012 ein erstes Rahmenkonzept für ein regionales Zentrum erstellt. Das regionale Zentrum soll den transnationalen Dialog sowie einen raschen Informationsaustausch zwischen Wissenschaft und Anwendung gewährleisten und somit ein effektives und nachhaltiges Ressourcenmanagement ermöglichen. Im Jahr 2013 soll das Rahmenkonzept des regionalen Zentrums konkretisiert werden. Es müssen alle wichtigen Vorbereitungen getroffen werden, um einen Start der Initialphase 2014 zu ermöglichen. Kontinuität soll gewährleistet werden und laufende Aktivitäten, welche vom Zentrum in Zukunft übernommen werden, sollen fortgeführt werden (z.B. Langzeit-Forschungsstationen). Von großer Bedeutung ist die Aufrechterhaltung der mit dem GLOWA JR Projekt geschaffene einmaligen Atmosphäre des gegenseitigen Vertrauens. In der Rolle des Vermittlers und Beraters unterstützen die deutschen Partner die Ausarbeitung des Gesamtkonzeptes und somit die konkrete Umsetzungsplanung. Von zentraler Bedeutung in dieser Planungsphase sind Absprachen mit einzelnen Partnern aus Wissenschaft und Praxis, Abstimmungen mit nationalen Programmen, Absprachen mit weiteren regionalen Organisationen/Institutionen, Öffentlichkeitsarbeit, Lobyying und Akquisition.
Das Projekt "The Swiss contribution to the ICDP Lake Van Drilling Project: Linking modern seismic and biogeochemical signatures to 500,000 years of environmental history" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz, Abteilung Wasserressourcen und Trinkwasser durchgeführt. This SNF proposal seeks funding for the continuation of the Swiss contribution to the Lake Van Drilling Project executed by the International Continental Scientific Drilling Program (ICDP). Among other previous Swiss ICDP engagements, the Lake Van Drilling project was pivotal in triggering the newly established SNF-supported Swiss membership in ICDP. Further, the SNF Swiss contribution is a central building block of the entire ICDP PaleoVan initiative. Lake Van is the fourth-largest terminal lake in the world, extending 130 km WSW-ENE 1674 m above sea level on a high plateau in eastern Anatolia, Turkey. The lake is surrounded by active volcanoes within a tectonically active area and it is known to accumulate fluids emanating from the Earths mantle. The partly annually-laminated sedimentary record down to 220 m depth recovered from Lake Van during the ICDP PaleoVan drilling operations in 2010 has been shown to be an excellent palaeoclimate and palaeoenvironment archive. The continuous, high-resolution continental sequence, which covers several glacial-interglacial cycles (greater than 500 kyr), represents a unique possibility to investigate in detail the climatic, environmental, and volcanic changes that occurred in the Near East, the cradle of human civilization, during much of the Quaternary Period. Furthermore, the sediments contain an invaluable record of past earthquake activities, allowing the construction of a catalogue of prehistoric earthquakes and making it possible to study fluid transport in the continental crust that was triggered by seismic events. In this context, the societal vulnerability of the area to seismic hazards was dramatically documented by the occurrence of the devastating earthquake of magnitude 7.2 close to the city of Van on 23 October 2011 (hereafter referred to as the VE11 earthquake). This unfortunate and tragic event offers a unique opportunity to calibrate the past seismic events recorded in the sediments of Lake Van and the related emission of fluids from the solid earth to a modern seismic analogue. Sediment and fluid transport triggered by this major seismic event need to be quantified in order to calibrate the sedimentological record, which is targeted by the follow-up field campaign proposed within this project extension. The continuation of the Swiss initiative, embedded in the overarching ICDP drilling project on Lake Van, encompasses all the 5 initial research modules (A-E) of the ongoing SNF project (200021-124981). Within this proposal extension, the extended modules (A*-E*) will focus on key issues and new developments that expand the initial topics, with a special emphasis on the recent major earthquake VE11 and its biogeochemical and sedimentological implications. At the same time, this extension will also allow the results that have already been acquired to be further analysed and written up for publication by the project team. A large number of publications is foreseen. (...)
Das Projekt "Vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Stromversorgung Deutschlands im Jahr 2050 auf Basis in Europa großtechnisch leicht erschließbarer Potentiale - Analyse und Bewertung anhand von Studien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die vergleichende Analyse von Szenarien, deren Gegenstand eine (nahezu) vollständige Stromversorgung Deutschlands durch Strom aus erneuerbaren Quellen mit einem erheblichen Stromimportanteil ist, unter dem Hauptgesichtspunkt der technisch-ökologischen Machbarkeit. Das Gutachten soll zunächst einen Überblick über die Annahmen und Ergebnisse vorliegender Studien zum ambitionierten Ausbau der erneuerbaren Energien in der Stromversorgung bis 2050 geben, in denen ein erheblicher Teil des deutschen Strombedarfs über EE-Stromimporte aus Europa und angrenzenden Regionen (ggf. inklusive MENA-Staaten) gedeckt wird. In einem weiteren Schritt sollen die untersuchten Simulationen auf technisch-ökologische Machbarkeit hin untersucht und bewertet werden.
Das Projekt "Sub project: Porosity and permeability in different alteration types of the oceanic crust as a control of element mobilization - a case study on ODP Leg 169, Middle Valley Juan de Fuca Ridge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Mineralogie durchgeführt. The rate of seawater/rock interaction and alteration of the oceanic crust depends on the rock permeability and on the accessible specific surfaces. Diffusion and reaction processes within pores, most of them located inside unfractured rock fragments, have strong influence on mobilization and immobilization of elements in hydrothermal fluids. The scope of our project is to investigate systematically the role of pores and rock permeability on element turnover in oceanic hydrothermal systems. Samples from ODP leg 169 at Middle Valley, Juan de Fuca Ridge replenished with dredged basalts from the East Pacific Rise are used to capture a wide range of rock types from strongly altered sediments to nearly unchanged basement rocks. In the initial period of the project various analytical and spectroscopic techniques were employed for sample characterization, in particular for the determination of pore size distribution and pore structure. First in situ measurements of hydrogen isotope exchange between rock samples and fluid show that diffusion within the porous rocks is two orders of magnitude slower than in the free fluid, emphasizing the role of porosity and tortuosity of pores on intra-rock transport. A new spectroscopic cell was developed to extend the experimental range towards higher pressure (up to 300 bar) and higher temperature (up to 200 degree C). Leaching experiments show that the degree of alteration has strong influence on the mobilization of Na, K, Mg and Ca. The next steps of our work will be to investigate systematically diffusion within porous rocks at elevated pressure because no experimental data are available for such conditions. Thereafter, we plan to study in situ the interaction between rocks and reactive fluids containing dissolved salts, acids and/or organic materials. Part of this work will be to develop a new tool to measure permeabilities and rock/fluid interaction at elevated temperatures and pressures. Using the obtained data in combination with literature data, the understanding of the sources of metals and the evolution of hydrothermal fluids in the oceanic crust can be improved.
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| Förderprogramm | 26 |
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