Das Projekt "Seichter Föhn" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Innsbruck, Institut für Atmosphären- und Kryosphärenwissenschaften durchgeführt. In den 30er Jahren entdeckt, danach nahezu ein halbes Jahrhundert wieder vergessen, jetzt immer noch nicht viel mehr bekannt als Beschreibungen - das ist der seichte Föhn. Im Gegensatz zum bekannten (hochreichenden) Föhn ist diese Föhnströmung auf den Bereich unterhalb des Alpenhauptkamms beschränkt. Luft fließt aus dem Süden über die niedrigen Alpenpasse in die Föhntaler (z.B. Wipptal). In einer Klimatologie über 10 Jahre sollen für das Wipptal die Häufigkeit des seichten Föhns, die Verhältnisse am Boden und im unteren Teil der Atmosphäre untersucht und mit hochreichendem Föhn verglichen werden. Mit Hilfe theoretischer Untersuchungen und idealisierter Computersimulationen werden die Bedingungen, die zu seichtem Föhn führen, und die für seichten Föhn entscheidenden physikalischen Mechanismen erforscht. Die Ergebnisse werden weiters mit Hilfe von Messdaten von kürzlich im Wipptal aufgestellten Instrumenten und weiterem im Rahmen des internationalen mesoskaligen alpinen Programms (MAP) aufgezeichneten Datenmaterials überprüft. Dieses Projekt ist ein Kernbestandteil von MAP, das sich ein besseres Verständnis von Strömungen durch Passe und von seichtem Föhn als eines der wissenschaftlichen v Ziele gesetzt hat. Im Herbst 1999 werden im Rahmen von MAP im Wipptal Föhnmessungen mit einer Vielzahl von Messinstrumenten und Flugzeugen durchgeführt.
Das Projekt "Mikrostrukturelle Aufklärung und galenische Weiterentwicklung bioabbaubarer Arzneistoffträger auf Basis von Kollagen mit Hilfe mathematischer Modellierung und numerischer Simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Pharmazeutische Biologie, Department Pharmazie Zentrum für Pharmaforschung durchgeführt. Arzneistoffträger auf Basis von Kollagen bieten aufgrund der Interaktionen mit Zellen und des positiven Einflusses auf die Geweberegeneration Vorteile gegenüber synthetischen Polymersystemen. Das Verständnis um Möglichkeiten zur Steuerung der Wirkstofffreigabe ist noch begrenzt. Zwei Prozesse, welche durch Modifikation des Trägermaterials wie z.B. Vernetzung gesteuert werden können, spielen eine entscheidende Rolle: Die Quellung des hydrophilen Polymers und dessen enzymatischer Abbau. Im Forschungsvorhaben sollen diese auf mikrostruktureller Ebene charakterisiert, mathematisch beschrieben und zur numerischen Simulation in zwei Raumdimensionen erforderliche Parameter bestimmt werden. Bei der Modellierung werden auf mikroskopischer Ebene Erhaltungsgesetze formuliert. Durch einen Mittelungsprozess unter Einbeziehung heuristischer Ansätze wird ein Übergang auf die Makroskala vollzogen. Der Degradationsprozess wird anschließend mit dem bereits in eigenen Vorarbeiten untersuchten Quellungsvorhang gekoppelt. Parallel werden die experimentellen Untersuchungen zur Wirkstofffreigabe durchgeführt. Die abschließende mehrdimensionale Simulation soll eine gezielte Einstellung der Matrixeigenschaften und -form zur Optimierung einer lokalen Arzneistofftherapie ermöglichen.
Das Projekt "Ein GIS-Simulationsmodell für Granulat- und Schuttströme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Angewandte Geologie durchgeführt. Granulat- und Schuttströme führen in vielen Gebirgsregionen weltweit regelmäßig zu Zerstörungen. Schneelawinen, Fels- oder Fels-Eis-Lawinen, Muren, Lahare oder pyroklastische Ströme sind nur einige Beispiele für derartige Prozesse. Ein angemessener Umgang mit den damit verbundenen Risiken erfordert eine detaillierte und zuverlässige Analyse der diesen Phänomenen zu Grunde liegenden Mechanismen. Zwar wurde dieses Thema in der Vergangenheit schon ausführlich bearbeitet und existiert eine Reihe einschlägiger physikalisch basierter Modelle, jedoch bleiben bis dato einige Probleme ungelöst: (1) das Fließen über natürliches (beliebig geformtes) Gelände und der Einfluss des viskosen Porenfluids bzw. die Modellierung der Bewegung als Zweiphasenströmung, sowie die Aufnahme von festem und/oder flüssigem Material wurden bisher nicht angemessen behandelt; (2) es existiert zum gegenwärtigen Zeitpunkt keine benutzerfreundliche, frei verfügbare Software, die zur Simulation solcher Phänomene in ihrer vollen Komplexität geeignet ist. Eine derartige Software könnte jedoch entscheidend dazu beitragen, die Modelle für einen breiteren Anwenderkreis an Universitäten und im öffentlichen Dienst zugänglich zu machen. Das vorliegende Projekt zeigt einen effektiven, innovativen und vereinheitlichten Weg für die Lösung dieser beiden Probleme auf. Er beschäftigt sich deshalb mit schnellen geophysikalischen Massenbewegungen wie Lawinen und echten zweiphasigen Schuttströmen von einem genau definierten Anrissgebiet entlang des Fließweges über natürliches Gebirgsgelände bis zum Ablagerungsgebiet. Für eine in ihrem Volumen und in ihrer Verteilung definierte Masse im Anrissgebiet sollen die Bewegung und die geometrische Deformation entlang des beliebig geformten Fließweges simuliert werden. Diese Simulation soll die Aufnahme und Ablagerung von festem Material einerseits und Fluiden andererseits entlang des Fließweges sowie die endgültige Verteilung der abgelagerten Masse einschließen. Die Modellierung wird ebenfalls die Effekte des sich dynamisch entwickelnden Porenfluiddrucks und/oder der zeitlichen Entwicklung der Mischungsverhältnisse der Feststoffe und Fluide inkludieren. Ein ebenso wichtiger Schwerpunkt soll auf die Entwicklung einer benutzerfreundlichen und frei verfügbaren Anwendungssoftware des entwickelten Modells gelegt werden. Dafür soll die GIS Software GRASS genutzt werden, die als Open Source Produkt unter der GNU General Public License verfügbar ist. Die neue Software soll mit physikalischen Modellen (Laborversuchen) sowie mit gut dokumentierten Massenbewegungen evaluiert werden. Hierbei sollen verschiedenste durch das Modell abbildbare Prozesse und Prozessketten wie Muren bzw. Schuttströme, Schuttlawinen und Schnee- oder Felslawinen betrachtet werden.