Das Projekt "TP2: Systeme zur Kombination von Standard- mit physikalischen Verfahren für Wasser-aufbereitung und Bodensanierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Harbauer GmbH durchgeführt. Die Ziele des Teilvorhabens sind eingebettet in die Ziele des Gesamtvorhabens, bei denen physikalische Methoden zur Aufbereitung von Prozess-, Silagesicker-, Regen- und Felddrainageablaufwasser sowie Spritzmittelresten und zur Sanierung belasteter Böden unter realen Bedingungen in den dafür im Rahmen des Vorhabens entwickelten Systemen getestet werden. Dabei werden zunächst, basierend auf den Erkenntnissen aus dem in der ersten Förderphase durchgeführten Projekt 'Physics for Environment', verschiedene innovative physikalische Verfahren (u.a. Plasma und Ultraschall) individuell und in Kombinationen mit weiteren, zum Teil bereits etablierten Methoden (u.a. Filtration, Ozonung oder Bestrahlung mit UV-Licht) evaluiert. Die Grundlage für die Betrachtung der Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Behandlungssysteme sind Anforderungsanalysen, die sich aus der Untersuchung verschiedener relevanter Wässer und Böden ergeben (u.a. Prozess- und Silagesickerwasser der Cosun Beet Company GmbH & Co. KG, Spritzmittelrückstände, Regenablaufwasser, durch Industrieproduktion belastete Böden). Die verschiedenen Verfahren werden durch die Harbauer GmbH in Gesamtsystemen integriert und mit etablierten Methoden kombiniert. Dabei kommen für die Behandlung verschiedener Wässer insbesondere auch Membran- und Aktivkohlefilter zum Einsatz, die für eine herkömmliche Abwasseraufbereitung nicht üblich sind, aber, wie u.a. in 'Physics for Environment' gezeigt, zur Eliminierung von Spurenstoffen erfolgreich eingesetzt werden können. Vor diesem Hintergrund ist die Untersuchung der Verfahren für den im Gesamtvorhaben angestrebten Abbau von anthropogenen Verunreinigungen, insbesondere Agrochemikalien ebenfalls von Interesse.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie durchgeführt. Das Schwerpunktprogramm ist multidisziplinär aufgebaut mit den interdisziplinär verwobenen Schwerpunkten:-- Physik und Chemie von Ozean, Eis und Atmosphäre -- Geowissenschaften -- Biowissenschaften. Die Polarregionen sind von großer Bedeutung für moderne Umweltforschung sowie für die Beurteilung von zukünftigen Klimaänderungen und ihren Folgen. Da die Reaktionen in den Polargebieten schneller erfolgen als in temperierten oder tropischen Zonen, gelten sie als Schlüsselgebiete der Erde. Dies gilt auch für die Lithosphärenforschung sowie für die Erforschung von globalen Klimaereignissen, Ozeanen und der Ökologie. Zudem beeinflussen sie das globale Wettergeschehen und den Wärmehaushalt. Während der letzten 45 Millionen Jahre ist Antarktika durch die Plattentektonik klimatisch und ozeanografisch isoliert worden. Der daraus resultierende Klimaeinfluss schuf den antarktischen Zirkumpolarstrom und die Vereisung beider Pole. Dieser Zirkumpolarstrom bildet das größte Zirkulationssystem der Erde. Er beeinflusst die Bildung von antarktischem Tiefenwasser und ist die Heimat für produktive Meereslebensgemeinschaften, die sich an die Extrembedingungen angepasst haben. Im Weddell- und Rossmeer schieben sich die Schelfeise hunderte Kilometer in das Meer hinaus, wobei die physikalischen und biologischen Prozesse unter ihnen unerforscht sind. Das Wasser unter dem Schelfeis besitzt hohe Dichten und fließt den Hang hinunter, um sich in die Tiefsee zu ergießen, wo es wiederum alle Weltmeere durchströmt. Die natürlichen Schwankungen des Erdklimas sind in marinen Sedimenten und in Eiskernen Grönlands und Antarktikas gespeichert. Überraschende Ergebnisse deutscher Forscher zeigten, dass Klimaumschwünge in Zeitskalen von nur Jahren oder Dekaden erfolgten. Ein anderer Aspekt der Klimaforschung betrachtet die Abnahme des polaren Ozons. Kontinuierliche Messungen belegen, dass die Ozonabnahme einhergeht mit einer Zunahme des schädlichen UV-B. Bedingt durch ihre Geschichte und Lage haben sich gerade an den Polen spezielle Habitate ausgebildet, die besonders empfindlich auf solche Störungen reagieren. Deshalb können Klimaänderungen und ihre Auswirkungen hier eher erkannt werden als in anderen Ökosystemen. Zusätzlich stellt die Antarktis mit ihren Organismen einen wichtigen Anteil der Biodiversität. Polarforschung muss deshalb eine Sonderrolle zukommen bei Themen wie z.B. Kontinententstehung und -zerfall, Klimaarchiv und Sensitivität gegenüber Umweltveränderungen.
Das Projekt "Fusionsexperiment ASDEX Upgrade" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Plasmaphysik durchgeführt. Das Experiment soll Kernfragen der Fusionsforschung unter Fusionsanlage kraftwerksaehnlichen Bedingungen untersuchen. Dazu sind wesentliche Plasmaeigenschaften, vor allem die Plasmadichte, der Plasmadruck und die Belastung der Waende, den Verhaeltnissen in einem spaeteren Fusionskraftwerk angepasst. Eines der wesentlichen Probleme ergibt sich aus der Wechselwirkung zwischen dem heissen Brennstoff und den umgebenden Waenden. Dabei wird einerseits die Wand der Plasmakammer beschaedigt und andererseits das Plasma unerwuenscht verunreinigt. Um dem entgegenzuwirken, untersucht ASDEX Upgrade eine spezielle Magnetfeldanordnung, einen Divertor. Der Divertor lenkt die aeussere Randschicht des Plasmas auf Prallplatten ab. Die Plasmateilchen treffen dort abgekuehlt und vom heissen Zentrum entfernt auf und werden abgepumpt. Auf diese Weise werden auch stoerende Verunreinigungen aus dem Plasma entfernt, zugleich wird die Wand des Plasmagefaesses geschont und eine gute Waermeisolation des Brennstoffes erreicht. Die durch den Divertor moegliche Modellierung des Plasmarandes erlaubt es damit, die zentralen plasmaphysikalischen Problemfelder -Plasmareinheit, Plasmaeinschluss und Plasma-Wand-Wechselwirkung - guenstig zu beeinflussen. Seit April 1997 ist ein verbesserter Divertor in Betrieb, der auf der Basis der bisherigen Experimente und numerischer Modellierungen entworfen wurde. Der neue Divertor II besitzt vertikale Prallplatten, die die auftreffende Leistung besser verteilen und die Plasmateilchen auch staerker in das Plasma zurueck reflektieren. Damit erarbeitet ASDEX Upgrade wesentliche Kenntnisse fuer den naechsten Schritt auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk - den Testreaktor ITER, der erstmals ein gezuendetes Plasma realisieren soll. Die an ASDEX Upgrade beobachtete starke Kopplung des Plasmainneren mit den Bedingungen am Plasmarand macht es auch moeglich, das Plasmazentrum vom Rand her zu optimieren und den Einschluss zu verbessern. Zusaetzlich wird untersucht, inwieweit Betriebsweisen, bei denen das Profil des Plasmastroms beeinflusst wird ('advanced tokamak'), mit dem Divertor vertraeglich sind. Hierzu wird mit Hochfrequenzwellen oder Teilcheneinschuss ein zusaetzlicher Plasmastrom erzeugt. Je nach Stromprofil kann eine Transportbarriere entstehen die die Plasmaverluste nach aussen stark verringert und die Werte im Plasmazentrum verbessert. ASDEX Upgrade wird versuchen, solche Bedingungen im Divertorbetrieb erstmals quasi stationaer (d.h. fuer einige Sekunden) zu erzeugen.
Das Projekt "TP3: Entwicklung der Ultraschallbehandlungsmodule für Systeme zur Wasseraufbereitung und Bodensanierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ultrawaves Wasser & Umwelttechnologien GmbH durchgeführt. Das Teilvorhaben ist eingebettet in das Gesamtvorhaben, bei welchem physikalische Methoden zur Aufbereitung von Prozess-, Silagesicker-, Regen- und Felddrainageablaufwasser sowie Spritzmittelresten, zum Aufschluss von Biomasse und zur Sanierung belasteter Böden unter realen Bedingungen entwickelt und getestet werden. Dabei werden zunächst, basierend auf den Vorarbeiten von Ultrawaves und den Erkenntnissen aus dem in der ersten Förderphase durchgeführten Projekt 'Physics for Environment', insbesondere die Ultraschallbehandlung in Kombination mit weiteren physikalischen Methoden (Plasma, Filtration, Ozonung oder Bestrahlung mit UV-Licht) evaluiert. Die Grundlage dafür sind Anforderungsanalysen, die sich aus der Untersuchung verschiedener relevanter Wässer und Böden ergeben. Entsprechend der ermittelten Ausgangs- und Zielparameter in Bezug auf den notwendigen Abbau von Verunreinigungen, von Wasser- und Bodenqualitätsparametern, sowie dem Aufschluss von Biomasse, wird die Ultraschallbehandlung auf ihre Wirksamkeit getestet. Um die Effizienz zu steigern wird zudem eine Kombination mit einer Plasmabehandlung, Ozonung oder zusätzlichen Bestrahlung mit UV-Licht verfolgt. Die Ultrawaves wird dabei die Ultraschallbehandlungsmodule für die verschiedenen Systeme zur Wasseraufbereitung und Bodensanierung sowie das Gesamtbehandlungssystem für den Aufschluss von Biomasse, in welches das vom INP entwickelte Plasma integriert wird, entwickeln. Darüber hinaus wird Ultrawaves die Untersuchungen zum Einsatz der aufgeschlossenen Biomasse als Alternative zu herkömmlichen organischen Düngern und zur Sanierung unfruchtbarer Böden in Bezug auf die Wirksamkeit und Umweltauswirkung durch die Bereitstellung und Charakterisierung der aufgeschlossenen Biomasse begleiten.
Das Projekt "Fusionsexperiment WENDELSTEIN 7-X" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Plasmaphysik durchgeführt. Ziel der Kernfusionsforschung ist es, die Energieproduktion der Sonne auf der Erde nachzuvollziehen: Ein Fusionskraftwerk soll Energie aus der Verschmelzung (Fusion) von Atomkernen gewinnen. Brennstoff ist ein duennes ionisiertes Gas, ein sogenanntes 'Plasma' aus den Wasserstoffsorten Deuterium und Tritium. Zum Zuenden des Fusionsfeuers muss das Plasma in Magnetfeldern eingeschlossen und auf hohe Temperaturen ueber 100 Millionen Grad aufgeheizt werden. In Fusionsexperimenten vom Typ 'Stellarator' wird das Plasma durch Magnetfelder eingeschlossen, die durch Magnetspulen ausserhalb des Plasmabereichs erzeugt werden. Weltweit sind die meisten der heute betriebenen Fusionsexperimente dagegen vom Typ 'Tokamak', die einen Teil des Feldes durch einen starken, im Plasma fliessenden elektrischen Strom herstellen. Das Stellaratorprinzip laesst jedoch gerade dort Staerken erwarten, wo die Tokamaks Schwaechen zeigen. Zum Beispiel sind Stellaratoren fuer Dauerbetrieb geeignet, waehrend Tokamaks ohne aufwendige Zusatzeinrichtungen nur pulsweise arbeiten. Stellaratoren koennten also die vorteilhaftere Loesung fuer ein Fusionskraftwerk sein. Kernstueck des Experimentes ist das Spulensystem aus 50 nicht-ebenen und supraleitenden Magnetspulen. Mit ihrer Hilfe soll WENDELSTEIN 7-X die wesentliche Stellaratoreigenschaft zeigen, den Dauerbetrieb. Der erzeugte Magnetfeldkaefig soll ein Plasma einschliessen, das mit Temperaturen bis 50 Millionen Grad ueberzeugende Schluesse auf die Kraftwerkseigenschaften der Stellaratoren ermoeglicht, ohne ein bereits energielieferndes Fusionsplasma herzustellen. Da sich die Eigenschaften eines gezuendeten Plasmas vom Tokamak zum grossen Teil auf Stellaratoren uebertragen lassen, kann das Experiment mit grosser Kostenersparnis auf den Einsatz des radioaktiven Fusionsbrennstoffes Tritium verzichten.
Das Projekt "Fusionsexperiment WENDELSTEIN 7-AS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Plasmaphysik durchgeführt. Ziele von WENDELSTEIN 7-AS sind: - Untersuchung eines nettostromfreien Plasmas, - Aufheizen des Plasmas mit verschiedenen Heizmethoden, - Demonstration des verbesserten Gleichgewichts- und Transportverhaltens als Wirkung der verbesserten Magnetfeldstruktur, - Untersuchung der Stabilitaetsgrenzen des Plasmas. Bisherige Ergebnisse: Das Experiment wies nach, dass das neuartige Spulensystem technisch moeglich sowie fertigungsgenau und kosteneffektiv herzustellen ist. In seinen bisher 43000 Plasma-Entladungen hat WENDELSTEIN 7-AS alle Stellaratorrekorde gebrochen: Es wurden bei unterschiedlicher Experimentfuehrung Temperaturen der Plasmaelektronen bis zu 60 Millionen Grad, der Ionen von 16 Millionen Grad erreicht sowie Energieeinschlusszeiten bis zu 50 Millisekunden und bereits reaktorgleiche Plasmadichten von 3x10 E20 Teilchen pro Kubikmeter. Dies uebersteigt deutlich die Dichten, die in Tokamaks vergleichbarer Groesse erzielbar sind, wo Strominstabilitaeten einschraenkend wirken. Ausserdem bestaetigte sich bereits ein Teil der benutzten Optimierungskriterien: Die unerwuenschte Verschiebung der Plasmasaeule im Gefaess bei ansteigendem Plasmadruck ist verglichen mit einem konventionellen Stellarator - in WENDELSTEIN 7-AS deutlich reduziert. Der geplante Nachfolger, die vollstaendig optimierte Anlage WENDELSTEIN 7-X soll nun die Kraftwerkstauglichkeit der neuen Stellaratoren zeigen. Zusaetzlich extrapolieren Systemstudien zur Vorbereitung eines Fusionskraftwerks vom Typ Stellarator das Einschlusskonzept von WENDELSTEIN 7-X auf Kraftwerksbedingungen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ansteuerelektronik für ein Hybridschaltgerät und Hybridschaltdemonstrator mit effizienter Wiederverfestigungsdetektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH durchgeführt. Ziel des Forschungsprojektes 'AutoHybridS' ist die Absicherung der bedarfsorientierten Verteilung von Energie auf Bussystemen mit Nennspannungen von bis zu 850 V Gleichspannung. Hierfür werden extrem schnell auslösende, kostengünstige, autonome Schaltgeräte für maximale Systemstabilität und Versorgungssicherheit entwickelt und erprobt. In diesem anwendungsbezogenen Verbundprojekt aus Forschung und Industrie wird ein schnelles, kompaktes Schaltsystem auf Basis der Hybridschaltertechnologie entwickelt. Um schnellste Schaltvorgänge in Hybridschaltsystemen sowie die Wiederverfestigungsspannung der mechanischen Schaltstrecke verlässlich messen und überwachen zu können, wird eine neuartige Plasmamesstechnik vom Institut für Plasmaphysik (INP) in Greifswald entwickelt. E-T-A wird in Zusammenarbeit mit der TU Ilmenau eine Steuerung und einen elektronischen Leistungsteil entwerfen, der in einem Modellschalter erforscht wird. Zum Abschluss werden die Kenntnisse in einem funktionsfähigen Demonstrator umgesetzt, der über Kennfelder den elektronischen Leistungsteil ansteuert und damit die Schaltgeschwindigkeit von konventionellen Hybridlösungen erhöht.
Das Projekt "Teilprojekt: Chemische Charakterisierung und Echtzeitüberwachung des Prozessplasmas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PLASUS GmbH durchgeführt. In diesem Teilprojekt sollen die im Verbundprojekt SIMPLEX eingesetzten Schichtabscheidungssysteme hinsichtlich (i) ihrer chemischen Zusammensetzung untersucht werden, (ii) die zeitliche Entwicklung der Plasmateilchen im Abscheideprozess beobachtet und (iii) die räumliche Verteilung der Plasmateilchen im Prozessraum gemessen werden. Mit den Kenntnissen aus dieser Messungen sollen dann Regelverfahren für industrielle Produktionsanlagen ermitteln werden, die den Schichtabscheideprozess zeitlich und räumlich stabilisieren. Zielgebend ist dabei die Verringerung der Herstellkosten von Solarzellen auf der Basis der Abscheidetechnologie von Al2O3 und Si3N4, um nachhaltig wettbewerbsfähig zu sein. Innerhalb des Verbundprojektes sollen zunächst die Konzepte und Schichtabscheidungssysteme auf verschiedene Weise durch die Projektpartner analysiert und auf Produktionstauglichkeit überprüft werden, um sie dann im Folgenden in die Produktion zu überführen. Dabei sollen die notwendigen Modifikationen an einzelnen Bauteilen der heute verwendeten Beschichtungsanlagen erarbeitet und durchgeführt werden. Innerhalb dieses Teilvorhabens sollen dazu spektroskopische Messungen in Echtzeit mit einem Plasmamonitorsystem an der Entwicklungsanlage und an der Produktionsanlage durchgeführt werden. Hierbei kommt ein Mehrkanalsystem zum Einsatz (3-4 Kanäle), um auch die räumliche Verteilung der Plasmateilchen zu erfassen. Nach der Analyse der zeitlichen und räumlichen Messdaten wird ein Regelkonzept zur Stabilisierung des Prozessplasmas erarbeitet und an der Produktionsanlage des Verbundpartners überprüft und optimiert.
Das Projekt "Teilprojekt: Erstellung PECVD-Plasmareaktor und Analyse des Plasmaprozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Singulus Technologies AG durchgeführt. Innerhalb des SIMPLEX-Verbundvorhabens soll im SINGULUS-Teilvorhaben Erstellung PECVD-Plasmareaktor und Analyse des Plasmaprozesses insbesondere an der Beschichtungstechnik für die plasmagestützte Abscheidung von Schichten oder Schichtsystemen gearbeitet werden. Die Arbeiten konzentrieren sich auf Si-Nitrid und Al-Oxyd, die als Passivierschichten für kristalline Solarzellen insbesondere bei hocheffizienten Strukturen wie PERC-Zellen Verwendung finden. Im Vordergrund dieses Teilvorhabens steht die wissenschaftliche Untersuchung der Vorgänge in PECVD (Plasma-Enhanced-Chemical-Vapour-Deposition) Prozessen. Die Zusammenhänge zwischen der Plasmaerzeugung, der Umsetzung der beteiligten Gase im Plasma und die Vorgänge, die zur Schichtbildung auf dem Substrat führen, sollen mittels in-situ Analytik eingehend untersucht werden. Das Ziel ist die Optimierung einerseits des Plasmabeschichtungsreaktors und andererseits der Schichtqualität. Folgende Arbeiten werden durchgeführt:-Analyse des aktuellen Standes der Beschichtungstechnik für passivierende Al2O3-/SiNx-Schichten hinsichtlich der Schichteigenschaften und der Kostenstruktur bei der Herstellung -Analyse des aktuell eingesetzten Plasmabeschichtungsreaktors (SINGULAR-Waferbeschichtungsanlage) -Aufbau eines experimentellen Versuchsreaktors -Experimentelle Ermittlung der Plasmabedingungen und -erzeugung für beschichtende und nichtbeschichtende Gase unter Verwendung der von den Partnern entwickelten in-situ Analytik -Durchführung von Plasmamodellierungen und Berechnungen der Gasströmung im Reaktor -Abgleich der experimentellen Daten mit den Ergebnissen der innerhalb des Gesamtvorhabens durchgeführten Plasmamodellierungen -Untersuchungen der Schichtbildung und der Schichteigenschaften -Optimierung des Reaktors hinsichtlich Gas- und Energieverbrauch -Kontrolle des Beschichtungsprozesses mittels der in-situ Analytik -Optimierung des Reaktors für stabile räumliche und zeitliche Schichtabscheidung.
Das Projekt "Teilprojekt: Lichtquellen für nachhaltige Beleuchtungskonzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. durchgeführt. Das Teilprojekt ordnet sich ein in das Verbundprojekt 'Ursachen und Folgen künstlicher Beleuchtung für Umwelt, Natur und Mensch' Verlust der Nacht', in dem interdisziplinär der nächtliche Einfluss von künstlichem Licht auf die Fauna in einem Auengebiet untersucht werden soll. In enger Zusammenarbeit werden Lichtszenarios erarbeitet, welche die Untersuchungsmethoden der biologisch und ökologisch orientierten Projekt-Partner zum Einfluss von künstlichem Licht auf Biotope unterstützen. Es soll insbesondere ein Testfeld konzipiert, erstellt und vermessen werden, mit dem die Lichteinflüsse auf die Fauna an einem Wasserlauf innerhalb eines Kalenderjahres bestimmt werden können. Weiterhin sollen Kurzzeitversuche durchgeführt werden, in denen einzelne Spezies genauer betrachtet werden. Langfristig sollen aus den auf diesem Testfeld gewonnenen Daten spektrale Empfindlichkeitskurven für verschiedene biologische und ökologische Systeme erstellt werden. Diese sollen dazu dienen ein Anforderungsprofil für zukünftige Leuchtmittel für die Außenbeleuchtung zu erarbeiten. Die technische Umsetzung soll auf Basis moderner Lichtquellen (LED und plasmabasierte Lichtquellen) untersucht werden. Hierzu sind unter anderem die Anwendung maßgeschneiderter Plasmazusammensetzungen und Einsatz besonderer Betriebsweisen zu untersuchen. Damit stünden dann geeignete Lampen für zukünftige Versuche zur Verfügung.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 51 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 51 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 51 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 43 |
| Englisch | 14 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 32 |
| Webseite | 19 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 32 |
| Lebewesen & Lebensräume | 28 |
| Luft | 33 |
| Mensch & Umwelt | 51 |
| Wasser | 23 |
| Weitere | 51 |