Das Projekt "Untersuchung des Einflusses von Veränderungen der Erdbahn auf das globale Klima (EEM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03, Fachrichtung Wechselwirkung im Klimasystem der Erde, Arbeitsgruppe Modellierung des Klimasystems durchgeführt. Beschreibung des Projektes Unsere jetzige Warmzeit, das Holozän, dauerte bislang ca. 11.500 Jahre. Keine der anderen quartärzeitlichen Warmzeiten dauerte länger als 15.000 Jahre, manche nur 7000 Jahre. Der Übergang von der Warm- zur nachfolgenden Kaltzeit erstreckte sich über 5000 Jahre, gekennzeichnet durch einen Rückgang der Wintertemperaturen bis zu 10 Grad-C und 4 Grad-C für die Sommertemperaturen. Abrupte Klimastürze oder kurzfristige Anomalien während dieser Übergangszeit sind bislang noch nicht untersucht worden. Die Teilprojekte dieses Forschungsverbundes benutzen höchstauflösende Geoarchive, die z.T. Jahresauflösung, in jedem Fall aber Auflösung von Jahrzehnten ermöglichen. Klimaanzeiger sind Pollen, atmosphärischer Staub oder stabile Isotope, die eine Funktion der Atmosphärentemperatur und Niederschlagsintensität sind. Die aus den Geoarchiven gewonnenen Zeitreihen werden mit Zeitreihen der Klimavariabilität aus zeittransienten Computersimulationen gekoppelter Atmosphären-Ozean-Modelle verglichen. Mögliche Abweichungen der rekonstruierten Klimageschichte von der simulierten Klimageschichte werden für die Weiterentwicklung der Modelle benutzt, bis alle Prozesse verstanden und erfasst sind, so dass die Modelle zuverlässig die zu erwartenden Klimaänderungen auch am Ende unserer Warmzeit wiedergeben. Die Synthese aller neun Teilprojekte wird zu einer Vorhersage der natürlichen Klimavariabilität und Verfügbarkeit von Wasser während des Endes der heutigen Warmzeit eingesetzt. Ziele des Projektes Die rekonstruierenden Paläoklimagruppen werden mit Hilfe von Transferfunktionen (z.T. schon entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) höchstauflösende Zeitreihen der Klimavariabilität, wie sie tatsächlich stattgefunden hat, entwickeln, um folgende Fragen zu beantworten: Wie lange dauerten vergangene Warmzeiten im Vergleich zu der Dauer von 11.500 Jahren unserer heutigen Warmzeit? War die Dauer der Warmzeiten in verschiedenen Regionen der Nordhemisphäre gleich lang? Gab es innerhalb der Warmzeiten (z.B. im Eem vor 120.000 Jahren) abrupte Kälteanomalien? Wie schnell erfolgte der Übergang von einer Warmzeit zur nachfolgenden Kaltzeit? Wie gross waren die absoluten Werte der Klimaverschlechterung in der Übergangsphase? Welchen Einfluss hatte die Abkühlung auf Vegetation und Ökosysteme? Die modellierenden Paläoklimagruppen werden eine ganze Modellhierarchie (entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) einsetzen, um die physikalischen Prozesse aufzuspüren, die am Ende einer Warmzeit die Geschwindigkeit und Stärke der Klimaabkühlung bestimmen. Insbesondere sollen folgende Fragen beantwortet werden: Welche Prozesse und Randbedingungen führen dazu, dass ein stabiles warmes Klima plötzlich in eine Abkühlungsphase umschlägt? Sind die bestehenden Computermodelle derzeit schon in der Lage, die Abkühlungsphase exakt vorherzusagen? Was sind die ersten Anzeichen einer Abkühlungsphase? u.s.w.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung und Bau der Messanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Framatome GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Prompt-Gamma-Neutronen-Aktivierungs-Analyse (PGNAA) zur Charakterisierung radioaktiver Abfälle zu entwickeln und für Ablieferungspflichtige anwendbar zu machen. Innerhalb des Projektes wird eine Messanlage für die zerstörungsfreie Überprüfung der stofflichen Beschreibung aufgebaut und erprobt. Durch die Messanlage kann der messtechnische Nachweis erbracht werden, ob grundwasserrelevante Stoffe in einem 200-l-Fass in unzulässiger Menge vorhanden sind. Das Verfahren ermöglicht es eine stoffliche Beschreibung zu verifizieren, wodurch die Nachqualifizierung von Altabfällen erleichtert wird und die Kosten für die nukleare Entsorgung und die Strahlenexpositionen des Betriebspersonals reduziert werden. Die Zielstellung von Framatome liegt in der konstruktiven Entwicklung und dem Bau und Betrieb der Messanlage.
Das Projekt "KI: PlasticObs_plus - Maschinelles Lernen auf Multisensordaten der flugzeuggestützten Fernerkundung zur Bekämpfung von Plastikmüll in Meeren und Flüssen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von everwave GmbH durchgeführt. PlasticObs-plus zielt darauf ab, ein integriertes Messsystem zur routinemäßigen, quasi synoptischen Erfassung und Darstellung der Verteilung von Plastikmüll an der Wasseroberfläche und an Ufer- bzw. Küstenstreifen und Flussmündungen mittels innovativer KI-Technologien und moderner Fernerkundung zu entwickeln. Dadurch wird es erstmals möglich, das Aufgabenspektrum von Einsätzen wie Ölüberwachung, bzw. Umweltüberwachung, deutlich zu erweitern. Hierzu können bereits existierende Plattformen mit vorhandener Sensorik ihrer bereits vorhandenen Aufgabenstellung genutzt werden. Wesentlicher Bestandteil des Projektes ist es, basierend auf den bei Routineflüge gesammelten Daten und Erfahrungen, eine offen zugängliche KI-Bibliothek mit Methoden und Datensätzen zur automatisierten Erkennung und Klassifizierung von Plastik aus verschiedenen Sensordaten anzulegen. PlasticObs-plus wird damit einen weltweiten Modellcharakter haben, wie innovative KI-Technologien und intelligente Sensorik zum Umweltschutz beitragen. Ebenfalls Bestandteil des Projekts ist es daher ein zentrales Geo-Portal zu entwickeln und zu etablieren, in dem die Ergebnisse als Web-Map-Service zur Verfügung stehen. Das Vorhaben PlasticObs-plus leistet in seiner Umsetzung einen Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der Bundesregierung mit internationaler Sichtbarkeit. PlasticObs-plus gliedert sich hier mit einer umwelt-, klima- und naturgerechten Digitalisierung, insbesondere im Bereich des breitenwirksamen Schutzes der Gewässer und der Nachhaltigkeit in Konsum und Produktion, ein. Die Vorhabensbeschreibung gliedert sich in die Ziele des Projekts, den Stand der Wissenschaft und Technik, der Ausführlichen Beschreibung des Arbeitsplans von PlasticObs-plus in dem die Arbeitspakete, Meilensteinplanung und Kostenplanung enthalten sind. Anschließend wird der der Verwertungsplan von PlasticObs-plus beschrieben.
Das Projekt "KI: PlasticObs_plus - Maschinelles Lernen auf Multisensordaten der flugzeuggestützten Fernerkundung zur Bekämpfung von Plastikmüll in Meeren und Flüssen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Optimare Systems GmbH durchgeführt. PlasticObs-plus zielt darauf ab, ein integriertes Messsystem zur routinemäßigen, quasi synoptischen Erfassung und Darstellung der Verteilung von Plastikmüll an der Wasseroberfläche und an Ufer- bzw. Küstenstreifen und Flussmündungen mittels innovativer KI-Technologien und moderner Fernerkundung zu entwickeln. Dadurch wird es erstmals möglich, das Aufgabenspektrum von Einsätzen wie Ölüberwachung, bzw. Umweltüberwachung, deutlich zu erweitern. Hierzu können bereits existierende Plattformen mit vorhandener Sensorik ihrer bereits vorhandenen Aufgabenstellung genutzt werden. Wesentlicher Bestandteil des Projektes ist es, basierend auf den bei Routineflüge gesammelten Daten und Erfahrungen, eine offen zugängliche KI-Bibliothek mit Methoden und Datensätzen zur automatisierten Erkennung und Klassifizierung von Plastik aus verschiedenen Sensordaten anzulegen. PlasticObs-plus wird damit einen weltweiten Modellcharakter haben, wie innovative KI-Technologien und intelligente Sensorik zum Umweltschutz beitragen. Ebenfalls Bestandteil des Projekts ist es daher ein zentrales Geo-Portal zu entwickeln und zu etablieren, in dem die Ergebnisse als Web-Map-Service zur Verfügung stehen. Das Vorhaben PlasticObs-plus leistet in seiner Umsetzung einen Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der Bundesregierung mit internationaler Sichtbarkeit. PlasticObs-plus gliedert sich hier mit einer umwelt-, klima- und naturgerechten Digitalisierung, insbesondere im Bereich des breitenwirksamen Schutzes der Gewässer und der Nachhaltigkeit in Konsum und Produktion, ein. Die Vorhabensbeschreibung gliedert sich in die Ziele des Projekts, den Stand der Wissenschaft und Technik, der ausführlichen Beschreibung des Arbeitsplans von PlasticObs-plus in dem die Arbeitspakete, Meilensteinplanung und Kostenplanung enthalten sind. Anschließend wird der der Verwertungsplan von PlasticObs-plus beschrieben.
Das Projekt "KI: PlasticObs_plus - Maschinelles Lernen auf Multisensordaten der flugzeuggestützten Fernerkundung zur Bekämpfung von Plastikmüll in Meeren und Flüssen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH durchgeführt. PlasticObs-plus zielt darauf ab, ein integriertes Messsystem zur routinemäßigen, quasi synoptischen Erfassung und Darstellung der Verteilung von Plastikmüll an der Wasseroberfläche und an Ufer- bzw. Küstenstreifen und Flussmündungen mittels innovativer KI-Technologien und moderner Fernerkundung zu entwickeln. Dadurch wird es erstmals möglich, das Aufgabenspektrum von Einsätzen wie Ölüberwachung, bzw. Umweltüberwachung, deutlich zu erweitern. Hierzu können bereits existierende Plattformen mit vorhandener Sensorik ihrer bereits vorhandenen Aufgabenstellung genutzt werden. Wesentlicher Bestandteil des Projektes ist es, basierend auf den bei Routineflüge gesammelten Daten und Erfahrungen, eine offen zugängliche KI-Bibliothek mit Methoden und Datensätzen zur automatisierten Erkennung und Klassifizierung von Plastik aus verschiedenen Sensordaten anzulegen. PlasticObs-plus wird damit einen weltweiten Modellcharakter haben, wie innovative KI-Technologien und intelligente Sensorik zum Umweltschutz beitragen. Ebenfalls Bestandteil des Projekts ist es daher ein zentrales Geo-Portal zu entwickeln und zu etablieren, in dem die Ergebnisse als Web-Map-Service zur Verfügung stehen. Das Vorhaben PlasticObs-plus leistet in seiner Umsetzung einen Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der Bundesregierung mit internationaler Sichtbarkeit. PlasticObs-plus gliedert sich hier mit einer umwelt-, klima- und naturgerechten Digitalisierung, insbesondere im Bereich des breitenwirksamen Schutzes der Gewässer und der Nachhaltigkeit in Konsum und Produktion, ein. Die Vorhabensbeschreibung gliedert sich in die Ziele des Projekts, den Stand der Wissenschaft und Technik, der Ausführlichen Beschreibung des Arbeitsplans von PlasticObs-plus in dem die Arbeitspakete, Meilensteinplanung und Kostenplanung enthalten sind. Anschließend wird der der Verwertungsplan von PlasticObs-plus beschrieben.
Das Projekt "KI: PlasticObs_plus - Maschinelles Lernen auf Multisensordaten der flugzeuggestützten Fernerkundung zur Bekämpfung von Plastikmüll in Meeren und Flüssen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jade Hochschule Wilhelmshaven,Oldenburg,Elsfleth, Standort Wilhelmshaven, Fachbereich Ingenieurwissenschaften durchgeführt. PlasticObs-plus zielt darauf ab, ein integriertes Messsystem zur routinemäßigen, quasi synoptischen Erfassung und Darstellung der Verteilung von Plastikmüll an der Wasseroberfläche und an Ufer- bzw. Küstenstreifen und Flussmündungen mittels innovativer KI-Technologien und moderner Fernerkundung zu entwickeln. Dadurch wird es erstmals möglich, das Aufgabenspektrum von Einsätzen wie Ölüberwachung, bzw. Umweltüberwachung, deutlich zu erweitern. Hierzu können bereits existierende Plattformen mit vorhandener Sensorik ihrer bereits vorhandenen Aufgabenstellung genutzt werden. Wesentlicher Bestandteil des Projektes ist es, basierend auf den bei Routineflüge gesammelten Daten und Erfahrungen, eine offen zugängliche KI-Bibliothek mit Methoden und Datensätzen zur automatisierten Erkennung und Klassifizierung von Plastik aus verschiedenen Sensordaten anzulegen. PlasticObs-plus wird damit einen weltweiten Modellcharakter haben, wie innovative KI-Technologien und intelligente Sensorik zum Umweltschutz beitragen. Ebenfalls Bestandteil des Projekts ist es daher ein zentrales Geo-Portal zu entwickeln und zu etablieren, in dem die Ergebnisse als Web-Map-Service zur Verfügung stehen. Das Vorhaben PlasticObs-plus leistet in seiner Umsetzung einen Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der Bundesregierung mit internationaler Sichtbarkeit. PlasticObs-plus gliedert sich hier mit einer umwelt-, klima- und naturgerechten Digitalisierung, insbesondere im Bereich des breitenwirksamen Schutzes der Gewässer und der Nachhaltigkeit in Konsum und Produktion, ein. Die Vorhabensbeschreibung gliedert sich in die Ziele des Projekts, den Stand der Wissenschaft und Technik, der Ausführlichen Beschreibung des Arbeitsplans von PlasticObs-plus in dem die Arbeitspakete, Meilensteinplanung und Kostenplanung enthalten sind. Anschließend wird der der Verwertungsplan von PlasticObs-plus beschrieben.
Das Projekt "Teilprojekt: Analyse der Kopplungsmechanismen und Präzisierung der Aeroelastik in WEA-Modellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Mechatronik e.V. durchgeführt. Mit zunehmenden Rotordurchmessern und Nabenhöhen werden Windenergieanlagen schwingungsanfälliger. Dies führt dazu, dass Lasten aus den Simulationen oft nicht präzise vorhergesagt werden und im Auslegungsprozess der WEA folglich nicht korrekt berücksichtigt werden können. Diese Ungenauigkeiten im Anlagenentwurf können einerseits in einer Überdimensionierung einzelner Komponenten resultieren und damit die Herstellungskosten nach oben treiben oder andererseits zu einer zu schwachen Auslegung bestimmter Komponenten der WEA führen, die sich wiederum in erhöhten Kosten für Wartung und Instandhaltung niederschlägt. Um den nächsten Schritt in Richtung einer Präzisionssteigerung im Anlagenentwurf zu erzielen, ist daher ein verbessertes Verständnis der Auswirkung des Windfeldes auf die Lastdynamik essentiell. Dieses Projekt ist dem zeitlich begrenzten Aufschwingen von Anlagenteilen, einem oft beobachteten, aber bislang kaum behandelten Phänomen von Windenergieanlagen, gewidmet. Dieses Phänomen betrifft typischerweise schwach gedämpfte Anlagenmoden, wie zum Beispiel höhere Turmmoden oder Blattmoden. Dabei wirkt häufig eine periodische, vom Windfeld stark geprägte Anregung. Innerhalb des Projektes werden neue Ansätze für die Kombination aus Windfeldbeschreibungen und einer detaillierten Beschreibung des dynamischen Verhaltens der Windenergieanlage in einer modernen MKS-Umgebung untersucht und neue Simulationsmethoden für die robuste und genaue Auslegung entwickelt.
Das Projekt "Eine neuartige Beschreibung des Wärmetransports zwischen Flüssigkeiten und rauen Rissflächen in porösen Gesteinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik, Arbeitsgruppe Hydrogeologie durchgeführt. Wärmetransfer in geklüfteten porösen Medien ist ein essentieller Prozess im Erdinnern. Er ist Triebkraft für zahlreiche Naturphänomene, wie Geysire, hydrothermische und vulkanische Systeme, als auch für Naturgefahren wie Gesteinsbrüche und Erdbeben. Er bildet die Grundlage für industrielle Anwendungen, etwa im Bereich Geothermie. Die Fließbewegung in Risssystemen kann recht gut beschrieben werden. Es existiert eine breite Auswahl an Ansätzen, u. a. aus der Kontinuumsmechanik, multiple Medien und die explizite Beschreibung von Klüften. Allerdings haben existierende Modelle für den Wärmetransfer zwei große Schwachpunkte: Oft wird ein thermisches Gleichgewicht zwischen Gestein und Fluid vorausgesetzt und die Rolle der Risse vernachlässigt. Beides ist eng miteinander verbunden, da Risse mit hohen Fließgeschwindigkeiten eine Ursache für ein thermisches Ungleichgewicht sind und eine passende Beschreibung des Wärmetransfers in Rissen fehlt. In diesem Projekt wird ein neuartiges Modell entwickelt, um Wärmetransfer in Klüften unter Berücksichtigung mikroskopischer Rissoberflächenmorphologie zu beschreiben. Aktuelle Laborexperimente erlauben eine Analyse dieser Prozesse in bisher unbekannter Genauigkeit und ermöglichen einen tief gehenden Vergleich mit theoretischen Modellen. Oberflächenrauhigkeit, Öffnungsweite und Kontaktfläche beeinflussen Fließfeld wie Wärmetransfer. Gleichzeitig verändert Temperatur die Fluideigenschaften, und Risscharakteristiken hängen vom Spannungsfeld ab, welches wiederum von Temperatur und Fluiddruck abhängt. Ein passendes Wärmemodell muss daher auch hydraulische und mechanische Prozesse berücksichtigen, was in einem vollständig gekoppelten thermisch-hydraulisch-mechanischen Modell resultiert. Die theoretische Modellentwicklung beginnt mit einfachen Geometrien, um gute Vergleichbarkeit mit Laborergebnissen von externen Projektpartnern im Centimeterbereich zu ermöglichen. Daran schließt sich die Erweiterung auf komplexe Kluftnetzwerke an. Um auch für Anwendungen mit hunderten Metern Ausdehnung geeignet zu sein, wird das Modell mit statistischen Methoden skaliert und durch andere Parameter beschrieben, wie der Rissdichte. Anwendung auf Feldskala und Vergleich mit Messungen dienen zur Evaluation. Eine Einbindung des entwickelten Modells in eine Auswahl an wissenschaftlichen Softwareprogrammen ist geplant. Dieser innovative Ansatz kann in unterschiedlichen Modellen unabhängig von der gewählten Rissrepräsentation verwendet werden. Das vorgeschlagene Projekt schließt die lang existierende Lücke einer über die Skalen konsistenten Beschreibung des Wärmetransfers in geklüfteten porösen Medien unter Berücksichtigung statischer wie dynamischer Größen. Erstmals wird es möglich sein den Einfluss und die Interaktion einzelner Bedingungen und Gegebenheiten auf den Wärmetransfer und -transport im Detail zu untersuchen. Die Bestimmung der transferierten Wärme in natürlichen und industriellen Anwendungen wird sich dadurch signifikant verbessern.
Das Projekt "Teilprojekt: Online-Messungen des Neutronenflusses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftliche-Technische Trendanalysen (INT) durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Prompt-Gamma-Neutronen-Aktivierungs-Analyse (PGNAA) zur Charakterisierung radioaktiver Abfälle zu entwickeln und für Ablieferungspflichtige anwendbar zu machen. Innerhalb des Projektes wird eine Messanlage für die zerstörungsfreie Überprüfung der stofflichen Beschreibung aufgebaut und erprobt. Durch die Messanlage kann der messtechnische Nachweis erbracht werden, ob grundwasserrelevante Stoffe in einem 200-l-Fass in unzulässiger Menge vorhanden sind. Das Verfahren ermöglicht es eine stoffliche Beschreibung zu verifizieren, wodurch die Nachqualifizierung von Altabfällen erleichtert wird und die Kosten für die nukleare Entsorgung und die Strahlenexpositionen des Betriebspersonals reduziert werden. Die Zielstellung von FINT liegt in der Messung des Neutronenflusses und des Neutronenspektrums innerhalb und außerhalb der Messanlage.
Das Projekt "Teilprojekt: Methoden- und Softwareentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Aachen Institute for Nuclear Training GmbH (AINT) durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Prompt-Gamma-Neutronen-Aktivierungs-Analyse (PGNAA) zur Charakterisierung radioaktiver Abfälle zu entwickeln und für Ablieferungspflichtige anwendbar zu machen. Innerhalb des Projektes wird eine Messanlage für die zerstörungsfreie Überprüfung der stofflichen Beschreibung aufgebaut und erprobt. Durch die Messanlage kann der messtechnische Nachweis erbracht werden, ob grundwasserrelevante Stoffe in einem 200-l-Fass in unzulässiger Menge vorhanden sind. Das Verfahren ermöglicht es eine stoffliche Beschreibung zu verifizieren, wodurch die Nachqualifizierung von Altabfällen erleichtert wird und die Kosten für die nukleare Entsorgung und die Strahlenexpositionen des Betriebspersonals reduziert werden. Die Zielstellung von AiNT liegt auf der Erforschung und Entwicklung von neuen Methoden für die PGNAA von großvolumigen Proben.
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