Das Projekt "The frequency stability challenge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH durchgeführt. In recent years, electricity production from distributed renewable energy generators in Germany increased significantly due to the German Renewable Energy Sources Act. Photovoltaic power plants have shown the highest growths rates in 2009 and 2010. About two thirds of photovoltaic power plants in Continental Europe are connected to low voltage networks. Related grid codes allow for distributed generation only to operate within frequency ranges that are in many cases extremely close to nominal frequency. At an abnormal system condition the frequency of a region may increase above those thresholds and distributed generators would disconnect within immediately. The paper investigates the related potential frequency stability problem and analyses mitigation measures.
Das Projekt "Hydraulische Konnektivität in oberflächennahen, unverfestigten Porengrundwasserleitern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Angewandte Geowissenschaften II, Fachrichtung Angewandte Geophysik durchgeführt. Für die Charakterisierung und Quantifizierung der Konnektivität von hydrostratigraphischen Einheiten in Porengrundwasserleitern ist im Vergleich zur Erfassung und Quantifizierung der räumlichen Verteilung hydraulischer Leitfähigkeiten bisher nur wenig Forschung betrieben worden. Dies trifft nicht nur auf die theoretische Betrachtung der Konnektivität von Aquiferstrukturen verschiedener Größenordnungen zu, sondern insbesondere auch auf deren Erfassung und Quantifizierung durch Feldversuche. Die Unsicherheiten bezüglich der Kontinuität hydrostratigraphischer Einheiten genauso wie die bisher noch größere Unsicherheit bezüglich ihrer Konnektivität, führen immer noch zu teils erheblichen Problemen bei der Betrachtung, Modellierung und Vorhersage des realen, natürlichen Stofftransports insbesondere in heterogenen Grundwasserleitern. Daher glauben wir, dass eine genauere Betrachtung und Erforschung von Konnektivität von wesentlicher Relevanz für die Erfassung der Stofftransporteigenschaften in heterogenen Aquiferen ist. In diesem Zusammenhang basiert unsere initiale Arbeitshypothese auf einer Verbindung zwischen Konnektivität und Signalimpulsen verschiedener Frequenzbereiche von hydraulischen Messungen als auch für Messungen der Spektralen Induzierten Polarisation (SIP). Dabei soll der Zusammenhang zwischen Signalfrequenz und Signalamplitudendämpfung (für SIP zusätzlich Phasenverschiebung) als möglicher Indikator (oder als Maß) für verschiedenartige Konnektivitäten untersucht werden. Ausgangspunkt dieses Projektes ist zunächst die Entwicklung eines oder mehrerer theoretischer Konnektivitätskonzepte. Weiterhin soll das Potential geophysikalischer (SIP) und hydraulischer Messungen (z.B. Direct Push gestützte Cross-Hole oder Slug Interference Tests) sowie eine Kopplung von hydraulischen und geophysikalischen Messungen untersucht werden. Dabei soll vor allem die erwähnte Frequenzabhängigkeit der gemessenen Signale für verschiedene Konnektivitätsszenarien näher betrachtet werden um deren Eignung für die Erfassung der Konnektivität zu prüfen. Dafür werden direkt vergleichbare und simultan durchgeführte Laborversuche und numerische Simulationen der unterschiedlichen Konnektivitätsszenarien betrachtet. Die Experimente und Simulationen werden dabei mit steigender Komplexität, auf unterschiedlichen Größenordnungen und dementsprechend mit unterschiedlichen Konnektivitätsszenarien realisiert. Die Ergebnisse der Simulationen und Experimente sollen dann genutzt werden, das entwickelte theoretische Konzept (bzw. die Konzepte) iterativ anzupassen und zu optimieren. Das Hauptziel des Projektes besteht darin, dass auf der Basis des optimierten theoretischen Konnektivitätskonzepts die Ergebnisse der (simulierten) Labor- und Feldexperimente nutzen zu können, um Konnektivität messen und diese neue Information letztendlich in Strömungs- und Transportmodelle einfließen lassen zu können.
Das Projekt "Spezielle Trinkwasseruntersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Graz, Medizinisch-Chemisches Institut und Pregl-Laboratorium durchgeführt. Zielsetzung: Festlegung der Fluoridgehalte des Trinkwassers von Tiefbrunnen in Zusammenarbeit mit dem Hygiene-Insitut der Universitaet Graz. Die Untersuchungsmethoden beruhen auf potentiometrischen Messungen mit Hilfe ionensensitiver Elektroden.
Das Projekt "Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fachgebiet ABWL, insbesondere empirische Unternehmensforschung und Transformation durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, die Öffentliche Daseinsvorsorge in den Braunkohlerevieren durch einen attraktiven und bedarfsgerechten Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) zu stärken. Dafür werden in einem App-basierten Ansatz die Nutzungspotenziale von Angebotsinnovationen im ÖPNV evaluiert. Die aussichtsreichsten Angebotsinnovationen werden anschließend von ÖPNV Betreibern in der Praxis umgesetzt. Innerhalb des Projektes übernimmt der Lehrstuhl ABWL, insbesondere Organisation und Unternehmensführung der BTU Cottbus-Senftenberg, den verhaltensökonomischen Teil der Forschung. Dabei wird experimentell untersucht, ob Gamification-Ansätze helfen können, die Mobilitätsnutzer zur Anwendung nachhaltiger Mobilitätsformen anzureizen. Zusätzlich kann mit Hilfe, der in verschiedenen Treatment-Variationen implementierten Apps und der Nutzung eines Experimentdesigns in einem hedonischen Modell, die Zahlungsbereitschaft für die Einsparung von, im Individualverkehr verursachten, CO2-Emissionen geschätzt werden. Weiterhin ist es unser Ziel, die Heterogenität der App-Nutzung, die Routen-Evaluation, die Abweichung von angegebenen zu gemessenen Präferenzen und tatsächlichem Mobilitätsverhalten in Bezug zu soziodemografischen Daten der Nutzer zu evaluieren. Dies birgt insbesondere das Potenzial nutzerspezifische Angebotsanpassungen zu definieren und ermöglicht es uns, die Differenzen zwischen Verkehrsverhaltensbefragungen und Messungen des tatsächlichen Verkehrsverhaltens abzuschätzen.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Synoptische Ereignisse, prozessorientierte Analyse und Projektkoordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Institut AWI - Forschungsstelle Potsdam durchgeführt. Die übergreifenden Ziele von SynopSys sind die Bewertung und Verbesserung der Vorhersagefähigkeit von ICON-NWP (ICOsahedral Nonhydrostatic Numerical Weather Prediction model) des Deutschen Wetterdienstes über der arktischen Region durch die Nutzung der einzigartigen Messungen synoptischer Prozesse und Ereignisse während der MOSAiC-Expedition. Der Hauptbeitrag des AWI-Teilprojekts ist die Entwicklung und Anwendung einer ereignisbasierten Diagnostik, welche von den MOSAiC-Messungen ausgeht. Atmosphärische Prozesse in polaren Gebieten sind von besonderem Interesse, da hier im Winter Wechselwirkungen zwischen dem stratosphärischen Polarwirbel und der troposphärischen Zirkulation stattfinden. Diese Wechselwirkungen werden über die potentielle Vortizität vermittelt, einer theoretischen Erhaltungsgröße, die das Wirbelpotential der Zirkulation beschreibt. Die im Rahmen des AWI Teilprojekts neu zu entwickelnde Diagnostik wird deshalb auf der potentiellen Vortizität basieren und die Auswirkungen von Anomalien auf Bildung und Entwicklung von Zyklonen, blockierende Hochdrucklagen, Fronten und andere Ereignisse charakterisieren. Diese neue Diagnostik wird federführend von der AWI-Gruppe angewendet, um (l) synoptische Ereignisse zu erkennen und zu charakterisieren, (2) das Verständnis dynamischer Prozesse im gekoppelten Troposphäre-Stratosphäre-System durch die Analyse der MOSAiC Messungen, von Reanalysedaten sowie globalen und regional hochaufgelösten Modellsimulationen mit ICON-NWP zu verbessern, (3) das Potential für eine Verbesserung der Vorhersagefähigkeit von ICON-NWP durch eine bessere Darstellung physikalischer Prozesse insbesondere in der Arktis abzuschätzen. Es wird ein verbessertes Prozessverständnis in den datenarmen polaren Regionen angestrebt. Verbesserte Analysemöglichkeiten und schlussendlich Vorhersagekapazitäten haben als potentielles Ziel einen großen Einfluss auf Entscheidungsfindungen im sozio-ökonomischen und politischen Umfeld.
Das Projekt "Konzeptionierung eines mobilen fliegenden Messsystems (UAS mit Messsensorik) für die Schadstoffe Feinstaub (PM10, PM2,5 und Ultrafeinstaub) und NO2 in und für Kommunen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut Stadt-Mobilität-Energie (ISME) GmbH durchgeführt. Das Gesamtprojekt setzt sich zum Ziel, das Potenzial unbemannter Luftfahrtsysteme (UAS, 'Drohnen') zur Messung innerstädtischer Luftschadstoffe zu untersuchen. Sie stellen eine kostengünstige flexibel einsetzbare Ergänzung zum amtlichen Messnetz dar, welches wartungsintensiv und räumlich begrenzt aussagekräftig ist. Im Rahmen des Projekts sollen solche Messysteme konstruiert, geeicht und an ausgewählten Stellen in fünf Kommunen in Baden-Württemberg eingesetzt werden, um Feinstaub (PM10, PM2,5 und Ultrafeinstaub) und Stickstoffdioxid (NO2) zu messen. Diese Standorte werden in enger Abstimmung mit den beteiligten Kommunen ausgewählt. Anschließend werden gemeinsam temporäre mobilitätsbezogene Maßnahmen zur Luftreinhaltung entwickelt, um deren Effekt auf die städtische Luftqualität durch erneute Messungen zu untersuchen. Dies erfolgt unter genauer Beobachtung der meteorologischen Rahmenbedingungen, um eine Vergleichbarkeit gewährleisten zu können. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über die räumliche Verteilung von Luftschadstoffen in Städten, sowie über die Wirksamkeit von Maßnahmen zu deren Senkung. Darüber hinaus zielt das Projekt auf eine Verstetigung der entwickelten Methodik ab, sodass Kommunen anhand eines ausgearbeiteten Leitfadens zukünftig eigenständig in der Lage sind, Messungen zu planen, durchzuführen und auszuwerten, auf deren Basis verkehrsplanerische Entscheidungen getroffen werden können. Das vorliegende Teilprojekt des ISME ist hierbei für die Konsortialführung und Projektleitung, die Entwicklung von temporären Luftreinhaltemaßnahmen in Kooperation mit den teilnehmenden Kommunen zur Wirksamkeitsanalyse der Messungen sowie für die Gesellschaftliche Partizipation und Öffentlichkeitsarbeit zuständig, um die Akzeptanz von UAS durch spezielle Nutzungszwecke zu erhöhen. Das ISME zeichnet sich auch für diese Schwerpunkte bei der Erstellung des Leitfadens für Kommunen verantwortlich.
Das Projekt "Unbemannte Luftschadstoffmesssysteme in Baden-Württemberg - Teilprojekt: Messung, räumliche Auswertung und Transfer in die Praxis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Geographisches Institut durchgeführt. Das Gesamtprojekt setzt sich zum Ziel, das Potenzial unbemannter Luftfahrtsysteme (UAS, 'Drohnen') zur Messung innerstädtischer Luftschadstoffe zu untersuchen. Sie stellen eine kostengünstige flexibel einsetzbare Ergänzung zum amtlichen Messnetz dar, welches wartungsintensiv und räumlich begrenzt aussagekräftig ist. Ihm Rahmen des Projekts sollen solche Messysteme konstruiert, geeicht und an ausgewählten Stellen in fünf Kommunen in Baden-Württemberg eingesetzt werden, um Feinstaub (PM10, PM2.5, Ultrafeinstaub) und Stickstoffdioxid (NO2) zu messen. Diese Standorte werden in enger Abstimmung mit den beteiligten Kommunen ausgewählt. Anschließend werden gemeinsam temporäre mobilitätsbezogene Maßnahmen zur Luftreinhaltung entwickelt, um deren Effekt auf die städtische Luftqualität durch erneute Messungen zu untersuchen. Dies erfolgt unter genauer Beobachtung der meteorologischen Rahmenbedingungen, um eine Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über die räumliche Verteilung von Luftschadstoffen in Städten, sowie über die Wirksamkeit von Maßnahmen zu deren Senkung. Darüber hinaus zielt das Projekt auf eine Verstetigung der entwickelten Methodik ab, sodass Kommunen anhand eines ausgearbeiteten Leitfadens zukünftig eigenständig in der Lage sind, Messungen zu planen, durchzuführen und auszuwerten, auf deren Basis verkehrsplanerische Entscheidungen getroffen werden können. Das vorliegende Teilprojekt 'Messung, räumliche Auswertung und Transfer in die Praxis' der Universität Tübingen ist hierbei für die eigentliche Erhebung der Schadstoffe in mehreren Messkampagnen zuständig, sowie für deren raumzeitliche Analyse und Darstellung über ein web-basiertes Portal. Nicht zuletzt werden in diesem Teilprojekt alle notwendigen Schritte (Technik, Rechtliches, Erhebung, Öffentlichkeitsbeteiligung, statistische Auswertung) in einem Leitfaden gesammelt, der den Kommunen fortan als Handreichung zur eigenständigen Durchführung der Messungen übergeben wird.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Klimaangepasste Quartiersentwicklung Potsdam-Schlaatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landeshauptstadt Potsdam - 403 Koordinierungsstelle Klimaschutz durchgeführt. In Potsdam soll der innerstädtische Transfer von klimaresilienter Quartiersentwicklung und -umgestaltung begleitet werden. Konkret sollen die Erfahrungen aus Potsdam-Drewitz (F+E-Phase) auf den Stadtteil Potsdam-Schlaatz übertragen werden, v.a. mit Blick auf die Potentiale einer multifunktionalen Nutzung des Wohnumfeldes sowie die natürliche Verschattung von Innenhöfen und Spielplätzen ('Multikodierung von Flächen'). Ergebnisse aus dem Konzept zur Energetischen Quartierssanierung (durch KfW-Förderung) können in die Planungen integriert werden (Abschluss ca. März 2022). Der Fokus für konkrete Umsetzungsmaßnahmen im Schlaatz liegt auf der Entsiegelung von Parkraumflächen, Begrünungsmaßnahmen und der Herstellung von Grünflächen mit klimaangepasster Vegetation. Um Bedarfe und Potentiale von Begrünungsmaßnahmen zu erforschen, sind mobile mikroklimatische Messungen von Temperatur, Luftfeuchte, Wind, Strahlung vor und nach der Umsetzung geplant. Darüber hinaus sollen Beobachtungen und eine Befragung zur Wertschätzung und Nutzung von Grünflächen für die Bedarfsermittlung im Wohnumfeld stattfinden und mit den Ergebnissen aus Drewitz (F+E-Phase) verglichen werden.
Das Projekt "Analyse von ionosphärischen-plasmasphärischen Variationen und Mechanismen über satellitenbasierende GNSS Messungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. durchgeführt. Die Ionosphäre bezeichnet den ionisierten Teil der Erdatmosphäre ab etwa 60 km Höhe. Ab etwa 1000 km Höhe geht sie in die Plasmasphäre über die sich in der Äquatorebene bis zur Plasmapause in ca. 3-5 Erdradien erstreckt. Die Untersuchung der komplexen Wechselwirkungsprozesse trägt wesentlich dazu bei, reguläre und gestörte Prozesse in der Ionosphäre und Plasmasphäre im Systemzusammenhang zu verstehen. In den letzten Jahren haben eine Reihe von Satellitenmissionen zur Messung der Radiookkultation von Signalen Globaler Navigations-Satelliten Systeme (GNSS) wie z.B. CHAMP, COSMIC und Fengyun-3C einzigartige Möglichkeiten der Bestimmung der Gesamtelektronenzahl (TEC) und der Elektronendichte zur Untersuchung ionosphärisch-plasmasphärischer Kopplungsprozesse und des Weltraumwetters aufgezeigt. Um dieses hohe wissenschaftliche Potential angesichts angekündigter neuer Missionen zukünftig adäquat nutzen zu können, schlagen wir die Erarbeitung und Implementierung zeitlich und räumlich hoch auflösender innovativer Auswerteverfahren für satellitenbasierte GNSS-Messungen vor, die neueste wissenschaftliche Erkenntnisse der trans-ionosphärischen Ausbreitung von GNSS Signalen und Ionosphären-Modellierung berücksichtigen. Hierzu gehören instrumentell bedingte Laufzeiteffekte der Signale, Effekte höherer Ordnung im Brechungsindex der Ionosphäre, Variationen des Phasenzentrums an der Antenne sowie eine neue Mapping-Funktion zur geeigneten geometrischen Transformation der Messungen. Mit der so erarbeiteten, international gegenwärtig nicht verfügbaren innovativen Auswertetechnik zur Bestimmung der Gesamtelektronenzahl und der Elektronendichte sollen klimatologische Langzeit-Variationen sowie ausgewählte Phänomene der Ionosphären- und Plasmasphären- Physik intensiv untersucht werden. Hierzu gehören insbesondere die E-Schicht dominierte Ionosphäre in hohen Breiten (ELDI), ionosphärische Irregularitäten und ionosphärische Anomalien wie die Weddell- und Okhotsk- Sea Anomaly, sowie die Midsummer Nighttime Anomaly (MSNA) und die Nighttime Winter Anomaly (NMA) deren physikalische Erklärung eine starke Ionosphären-Plasmasphärenkopplung vermuten lässt. Die Untersuchungen schließen damit neben der Betrachtung wichtiger thermosphärischer Kompositionsverhältnisse wie z.B. (O)/(N2) auch Transportprozesse wie die vertikale Plasmadrift und die verursachenden dynamischen Kräfte wie Neutralgaswinde und elektrische Felder ein. Das gemeinsam von SHAO und DLR vorgeschlagene Projekt kann somit essentiell zum International space weather Meridian Circle Program (IMCP) beitragen und wird mit der hochgradig verbesserten Datenbasis eine wichtige Grundlage für neue Erkenntnisse der Ionosphären-Plasmasphären-Physik liefern.
Das Projekt "EU-Einwegkunststoff-Richtlinie - Analyse der Vorgaben und möglichen Maßnahmen bezogen auf die Erweiterte Herstellerverantwortung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von s.Pro - sustainable projects GmbH durchgeführt. Die Studie nimmt eine rechtliche Analyse der Bestimmungen der Erweiterten Herstellerverantwortung (EHV) der EKRL im Hinblick auf ihre Umsetzung in den Mitgliedstaaten vor. Insbesondere zielt sie darauf ab, den Ermessensspielraum der Mitgliedstaaten bei der Umsetzung der Richtlinie zu ermitteln. In einem ersten Schritt wird das EHV-Konzept der EKRL mit dem EHV-Konzept in anderen Teilen des EU-Abfallrechts verglichen. Die Studie analysiert auch die Übereinstimmung der EHVBestimmungen der EKRL mit höherrangigem EU-Recht. Der Schwerpunkt dieser Analyse liegt auf jenen Aspekten, die im Vergleich zu anderen EU-Rechtsvorschriften EHV Neuheiten darstellen, und wirft rechtliche Fragen auf, die bisher nicht behandelt wurden, insbesondere im Hinblick auf die Reinigung von Abfällen der relevanten EK-Produkte. Ein zweites Ziel der Studie war die Analyse potenziell relevanter EHV-Maßnahmen für die acht verschiedenen EK-Produkte, die unter Art. 8 der EK-Richtlinie in Bezug auf Sammlung, Transport, Behandlung, Aufräumarbeit und Sensibilisierung fallen. Dasselbe galt für die einschlägigen Bestimmungen für Fanggeräte. Auf der Grundlage von Überprüfungen einschlägiger Literatur und ergänzender Experteninterviews, bildeten diese Daten die Grundlage für die Analyse (1), welche EHV-Maßnahmen wirksam sein könnten; (2) welche Kosten möglicherweise mit diesen Maßnahmen verbunden sein könnten; und (3) wer für i) die Durchführung und ii) die Kosten für diese Maßnahmen verantwortlich sein sollte. Ein dritter und letzter Teil stellt zwei Vorschläge für einen spezifischen Mechanismus (Fonds) zur Umsetzung der EHV-Bestimmungen der EKRL vor.
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