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Application of Swarm Intelligence Optimisation to Multipurpose Multi reservoir system in the Eastern Nile River Basin

Das Projekt "Application of Swarm Intelligence Optimisation to Multipurpose Multi reservoir system in the Eastern Nile River Basin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik durchgeführt. The output from the optimum reservoir operation is affected by the variations in inflow, amount of sediment trapped, variation in demand due to efficiency of water use for one or more purposes, evaporation losses and the optimisation techniques used to reach the solution. The performance and usefulness of the Swarm Intelligence optimisation output in operation rules derivation are investigated. An optimisation model for the operation of a multiple-purpose multiple-reservoir system will be developed. The applicability of the model by considering a case study of the Blue Nile System in Sudan shall be tested. The literature review of the work done previously showed that the optimisation techniques used in modelling reservoir systems do not represent the system realistically. Therefore the Swarm Intelligence techniques which represent the system better will be used. The literature review also showed that general operation rules are needed more than the optimum computed releases corresponding to specify streamflow sequences. Therefore different linear and non-linear regression models will be tried to derive operation rules using optimisation results. The hypotheses formulated in this study formed the basis for the development of the simulation and optimisation model. The hypotheses will be tested using the case study data from the Blue Nile System, Sudan. data from the same system will be also used to verify the applicability of the model.

Planerischer Störfallschutz

Das Projekt "Planerischer Störfallschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentralinstitut für Raumplanung der Deutschen Akademie für Städtebau und Landesplanung e.V. durchgeführt. Schwere Chemieunfälle wie die von Bhopal und Mexico City haben beim europäischen Gesetzgeber das Bewusstsein reifen lassen, dass das bestehende Instrumentarium nicht ausreichend ist, um die Bevölkerung vor den Gefahren zu schützen, die von gefährlichen Anlagen ausgehen. Der Rat der Europäischen Union erließ deshalb 1996 die 'Seveso II-Richtlinie (96/82/EG), deren Artikel 12 die Mitgliedsstaaten unter anderem verpflichtet, dafür Sorge zu tragen, dass in 'ihrer Politik der Flächenausweisung oder Flächennutzung die Begrenzung der Auswirkungen von schweren Unfällen Berücksichtigung findet und zwischen gefährlichen Industrieanlagen und Wohn- und anderen schützenswerten Gebieten ein ausreichender Abstand gewahrt bleibt. In Deutschland wurde diese Forderung durch das Fünfte Gesetz zur Änderung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes vom 19. Oktober 1998 umgesetzt: Der Gesetzgeber erweiterte dazu Paragraph 50 S.1 BImSchG, der bisher lediglich eine frühzeitige Berücksichtigung der Belange des Immissionsschutzes bei der Gesamt- und Fachplanung sicherstellen sollte, um die durch schwere Unfälle hervorgerufenen Auswirkungen. Die recht abstrakte und unübersichtliche Norm ist äußerst vielschichtig: Als Grundsatznorm beansprucht sie Geltung für sämtliche Bereiche der Gesamt- und Fachplanung, darüber hinaus für die Zulassung raumbedeutsamer Vorhaben. Sie normiert den Grundsatz der Trennung unverträglicher Nutzungen, der nach herrschender Meinung als Optimierungsgebot im Wege der Abwägung bei der Planung soweit wie möglich beachtet werden soll. Der deutsche Gesetzgeber ging davon aus, den Anforderungen des Art. 12 der Richtlinie 96/82/EG durch die Ergänzung von Paragraph 50 S.1 BImSchG genügen zu können. Dies stößt in der Literatur auf Kritik: Es wird vorgebracht, dass Art. 12 nur unzureichend umgesetzt sei. Ebenso ist fraglich, ob die bisherige Deutung und Auslegung von Paragraph 50 S.1 BImSchG auch nach der Änderung unverändert Gültigkeit beanspruchen kann oder ob nicht vielmehr die Norm im Bezug auf den Störfallschutz in europarechtskonformer Auslegung anders gelesen und angewendet werden muss. Des Weiteren stellen sich Fragen nach dem Rechtsschutz für Betroffene und dementsprechend nach der gerichtlichen Kontrolle der Verwaltung. Das Projekt soll Paragraph 50 S.1 BImSchG in das System des europäischen und deutschen Störfallrechts einordnen und die aufgeworfenen Fragen beantworten.

Teilvorhaben 4

Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freudenberg Forschungsdienste KG durchgeführt. Effiziente Produktentwicklung fuer Elastomere benoetigt die Kenntnis der Alterungsmechanismen, die durch chemische und mechanische Pruefungen untersucht werden. Bauteile koennen dann im Labor in kurzen Pruefzeiten gezielt gealtert und ihr Langzeitverhalten untersucht werden. Die Kenntnis einer multiaxialen Schadenshypothese ist Grundvoraussetzung, um von Lebensdauerdaten an einfachen Pruefkoerpern auf reale Bauteile schliessen zu koennen. Der Konstruktionsprozess kann dann durch FEM-Simulationen auf eine hoehere Lebensdauer optimiert werden. Fuer die chemische Untersuchung des Stadiums des Alterungsprozesses wird die Chemolumineszenzanalyse eingesetzt, um den Zerfall von Alterungsschutzmitteln zu messen. Die mechanische Charakterisierung erfolgt durch Messungen von Relaxation und Weiterreissfestigkeit. Die Modellierung der Alterungsmechanismen wird in einer implementierbaren Form fuer FEM-Simulationen erfolgen. Die erhaltenen Modelle werden durch FEM-Simulationen an realen Bauteilen verifiziert. Dies fuehrt zu einer Werkstoffoptimierung und zu neuen, verbesserten Produkten auf dem Markt, die infolge der hoeheren Lebensdauer zu Ausfallreduzierung und Abfallvermeidung beitragen.

Teilvorhaben 3

Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Mechanik I durchgeführt. Die Vorhersagbarkeit der Lebensdauer von Elastomerbauteilen soll verbessert werden. Dies soll auf rechentechnischem und prueftechnischem Wege erfolgen. Anhand von Probenkoerpern werden Lebensdauerkennwerte ermittelt. Durch Vergleich mit Versuchen an den Probenkoerpern wird das Vorgehen fuer Schaedigungsrechnungen ermittelt. Die aufgenommenen Kennwerte werden ueber die FEM in neutralen Groessen ausgedrueckt, so dass sie vom Probenkoerper auf reale Bauteile uebertragbar sind. Anhand von multiaxialen Bauteilversuchen wird festgestellt, mit welchem Schaedigungsparameter die Uebertragung erfolgen kann. Durch Variation der verschiedenen Versuchsparameter wird an Probenkoerpern untersucht, wie Pruefzeit eingespart werden kann. Auch dieses wird abschliessend durch Versuche an realen Bauteilen belegt. Die erarbeiteten Methoden tragen dazu bei, die Lebensdauer von Elastomerbauteilen bereits im Konstruktionsprozess zu optimieren. Lebensdaueroptimierte Produkte reduzieren die Abfallmenge durch geringeren Ersatzteilbedarf und entlasten die Umwelt durch geringeren Energieverbrauch in Produktion und Betrieb.

Teilvorhaben 2

Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technologiezentrum Siegen, Institut für Oberflächen-, Werkstoff- und chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist es, ein optimiertes Staubabdichtungssystem fuer Innenmischer zu entwickeln, um die bislang benoetigten Schmierstoffmengen und somit auch die Abfallstoffe auf ein Minimum zu reduzieren. Der bis heute bei der Kautschukproduktion anfallende, teure und aufwendig zu entsorgende Chemiecocktail, bestehend aus Schmierstoffen, Fuellstoffen und diversen, sich staendig aendernden Chemikalien verschiedenster Zusammensetzungen, soll hierdurch weitgehend entfallen. Durch die geplanten Massnahmen lassen sich die Betriebskosten der Maschinen deutlich reduzieren. Vom RIO wird massgeblich die Entwicklung der schmierstofffreien Staubabdichtungen vorgenommen. Hierzu muessen neue Materialpaarungen entwickelt, geprueft, optimiert und in der Produktion erprobt werden. Das RIO fuehrt in diesem Zusammenhang alle erforderlichen Pruefungen durch. Die erzielten Ergebnisse werden maschienentechnisch durch die Firma Krupp Elastomertechnik umgesetzt.

Hybridisation antarktischer Raubmöwen

Das Projekt "Hybridisation antarktischer Raubmöwen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Ökologie, Lehrstuhl Ökologie, Arbeitsgruppe Polar- und Ornitho-Ökologie durchgeführt. Mit dem folgenden Projekt soll die Hybridisierung zweier Raubmöwen (Südpolarskua Catharacta maccormicki, Braune Skua Catharacta antarctica lonnbergi) im Bereich der antarktischen Halbinsel untersucht werden. Langjährige Daten zur Reproduktion der Skuas in zwei Populationen auf King-George Island bieten eine gute Datenbasis für das geplante Projekt. Um jedes Tier einer Art zuordnen zu können bzw. als Hybrid zu identifizieren, wird mit Hilfe der molekular-genetischen AFLP-Methode erstmals eine eindeutige Referenz geschaffen. Die objektive genetische Einordnung der Individuen ermöglicht auch eine kritische (Neu)Analyse von bereits vorhandenen Daten. Die Ergebnisse werden Aufschluss darüber geben ob Haldane's rule (unisexuelle Sterilität) in Skuas zutrifft. Mit Hilfe des reproduktiven Outputs der Paare und der Populationsentwicklung lässt sich entscheiden welche Hypothese die Hybridzone am besten erklärt. Da das Wissen über die Partnerwahl eine wichtige Säule zum Verständnis von Hybridisierung ist, sollen mögliche Mechanismen untersucht werden. Neben der Morphometrie ist die Stimme ein Ansatzpunkt als mögliches Zeichen der Artzugehörigkeit. Außerdem soll ihr Potential als ehrliches Signal für Eigenschaften des Senders, welches bei der Partnerwahl genutzt werden kann, offengelegt werden. Das Projekt verknüpft Gebiete der klassischen Ökologie mit neusten molekular-genetischen Arbeitsmethoden und wird als erste Arbeit Langzeitdaten zur Hybridisierung mit Untersuchungen zur Partnerwahl in einer langlebigen Vogelart verbinden.

Teilvorhaben 5

Das Projekt "Teilvorhaben 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Veritas, Betriebschemie, Vorentwicklung durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist es, ein optimiertes Staubabdichtungssystem fuer Innenmischer zu entwickeln, welches die benoetigten Schmierstoffmengen und somit auch die Abfallstoffe auf ein Minimum reduziert. Der teure und aufwendig zu entsorgende Chemiecocktail, bestehend aus Schmierstoffen, Fuellstoffen und diversen, sich staendig aendernden Chemikalienzusammensetzungen, soll weitgehend entfallen. Ferner wuerde die Wettbewerbsfaehigkeit der Betriebe steigen, da sich die Betriebskosten der Maschinen reduzieren. Durch die Firma Veritas werden verschiedene Staubabdichtungsringpaare mit neuen Oberflaechenmaterialien im Produktionsmassstab erprobt. Die Entwicklungen sind im rauhen Umfeld der Produktion insbesondere hinsichtlich Standfestigkeiten bei verschiedenen Rezepturen zu testen. Das Ergebnis der Untersuchungen soll im Falle positiver Resultate durch die Firma Krupp Elastomertechnik GmbH umgesetzt werden.

Sustainability and the use of non renewable resourses

Das Projekt "Sustainability and the use of non renewable resourses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung durchgeführt. General Information: This project is designed to calculate the 'optimal' intertemporal allocation of specific non-renewable resources (oil, gas and platinum), according to various theories of optimal use. Theories to be examined include variations of the Hotelling rule, the Hartwick rule, rules based on notions of weak and strong sustainability and others. It will also estimate the expected rate of exploitation for the same resources on various business as usual scenarios, to the year 2100. By comparing the two, it will be possible to see when policy intervention is needed to attain the 'optimal' rate of use. The project will then evaluate different instruments for closing the gap between the expected and desired rates of exploitation. These will include policies such as targets reached under international agreements, tradeable permit schemes, national and international taxes, and recycling schemes of different kinds. The final stage of the project will prepare a set of recommendations on which policies can be effectively used to achieve the desired goals of optimal resource use, and what difficulties are likely to be encountered in implementing these policies. The project will bring together existing databases on resources and their costs of extraction, working within an approach that is an extension of the McKelvey diagram, in which the concept of dynamic technology change is explicitly introduced. A detailed integrated database of the resources will therefore be one of the outputs of the project. The project will also provide useful guidance on how to make different concepts of sustainability operational. Prime Contractor: University of Bath, Department of Economics and International Development; Bath; UK.

Kleinflaechige Hiebsmassnahmen und der Stoffhaushalt von Waeldern

Das Projekt "Kleinflaechige Hiebsmassnahmen und der Stoffhaushalt von Waeldern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Der Einfluss von kleinflaechigen Hiebsmassnahmen auf Nitrataustraege und Stoffhaushalt in Waeldern wird untersucht, um Hinweise fuer eine Optimierung der Waldbewirtschaftung in Bezug auf Standortsnachhaltigkeit und Trinkwasservorsorge abzuleiten.

Teilprojekt A: Siemens Duewag - Analyse und Koordination Stroemungstechnik

Das Projekt "Teilprojekt A: Siemens Duewag - Analyse und Koordination Stroemungstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Duewag Schienenfahrzeuge GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Reduzierung der Lueftungsgeraeusche in Triebzuegen, elektrischen und dieselgetriebenen Lokomotiven. Die angestrebte Schallpegelminderung betraegt 8 dB(A). Die Aufgabe von Siemens Duewag als Triebzughersteller ist es, darauf zu achten, dass die Entwicklung der akustisch verbesserten Kuehlanlage mit den Vorgaben, Vorschriften und Rahmenbedingungen des Schienenfahrzeugbaus uebereinstimmt. Schwerpunkt ist der stroemungstechnische Teil. Siemens Duewag untersucht mittels numerischer Simulation das Ansaugen der Kuehlluft, die Stroemung durch die Kuehlanlage bis zum Ausblasen in die Fahrzeugstroemung. Diese Untersuchungen sind die Grundlage fuer eine widerstandsarme Luftfuehrung, die eine Voraussetzung fuer geringe Luefterleistung und damit leise Lueftung ist. Siemens Duewag ist Federfuehrer des Vorhabens. Die Ergebnisse des Vorhabens ermoeglichen es der deutschen Bahnindustrie, Fahrzeuge mit leiseren Lueftungs- und Kuehlanlagen zu entwickeln und zu produzieren. Siemens Duewag wird die technischen Konzepte und Loesungen zur Geraeuschminderung seinen Kunden (Bahnbetreibern) anbieten und gemeinsam mit den Lieferanten und Lueftungsanlagen in Kundenprojekten umsetzen.

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