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Erstellung einer Datenbasis zur Modellierung der Wechselwirkung von chrom-, kupfer- und nickelhaltigem Deponiegut mit Loesungen des Salzgesteins einer UTD

Das Projekt "Erstellung einer Datenbasis zur Modellierung der Wechselwirkung von chrom-, kupfer- und nickelhaltigem Deponiegut mit Loesungen des Salzgesteins einer UTD" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Die TA verweist bei 62 besonders ueberwachungsbeduerftigen Abfallarten auf eine untertaegige Deponie im Salzgestein. Die Abfaelle enthalten groesstenteils toxische Schwermetalle. Bei Langzeitssicherheitsanalysen ist der Stoerfall eines Loesungszutritts zum Deponiegut zu betrachten und die Schadstoffmobilisierung mit einem Quellterm zu quantifizieren. Die Formulierung eines Quellterms setzt die Beschreibung der Auslaugbarkeit des Deponiegutes bei Wechselwirkung mit den Loesungen des Salzgesteins voraus. Als geeignete Methode erwies sich bisher die thermodynamische Modellierung der Loeslichkeiten der Bestandteile des Deponiegutes mit Hilfe geochemischer Rechenprogramme. Die Datenbasen dieser Programme sind fuer Schwermetalle nicht auf solche hochsalinaren Loesungen anwendbar. Von den in der GSF als toxikologisch und oekologisch relevant betrachteten Schwermetallen Chrom, Kupfer und Nickel soll in diesem Vorhaben eine geeignete Datenbasis erstellt werden. Die Eignung der Datenbasis wird anhand von Laugungsexperimenten nachgewiesen.

Bewertung und Prognose der Weiterentwicklung eines radiologisch relevanten Ereignisses in einer kerntechnischen Anlage mit Hilfe der Abschätzung von Quelltermen auf der Grundlage von Messdaten in der Umgebung

Das Projekt "Bewertung und Prognose der Weiterentwicklung eines radiologisch relevanten Ereignisses in einer kerntechnischen Anlage mit Hilfe der Abschätzung von Quelltermen auf der Grundlage von Messdaten in der Umgebung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TÜV SÜD Industrie Service GmbH durchgeführt. Die Schutzmaßnahmen für die Bevölkerung bei einem radiologisch relevanten Ereignis in der Umgebung von kerntechnischen Anlagen basieren entweder auf möglichst zuverlässigen Abschätzungen von Quelltermen in Verbindung mit (auch prognostischer) Ausbreitungsmodellierung oder/und auf bereits gemessenen radiologischen Daten während oder nach dem Durchzug der radioaktiven Wolke. Beim Fehlen von Quellterminformationen - wie es beim Fukushima-Ereignis der Fall war - können kaum Rückschlüsse auf den Anlagenzustand gezogen werden, wodurch auch weitere prognostische Aussagen zu möglichen Freisetzungen indie Umgebung erschwert sind. Für behördliche Entscheidungen ist die Kenntnis des Anlagenzustandes und seiner möglichen weiteren Entwicklung, insbesondere möglicher weiterer Freisetzungen radioaktiver Stoffe und deren Ausbreitung in der Umgebung, von erheblicher Bedeutung; sie soll durch das im Rahmen des Vorhabens zu erarbeitende Verfahren verbessert werden.

Freisetzung schwer fluechtiger Spaltprodukte aus Kernschmelzen

Das Projekt "Freisetzung schwer fluechtiger Spaltprodukte aus Kernschmelzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Im Verlauf eines hypothetischen, schweren Stoerfalls in einem Kernreaktor kann es unter extremen Bedingungen zu weitreichenden Kernschaeden bis hin zum vollstaendigen Abschmelzen der Kernstrukturen und damit zur Ausbildung von Schmelzepools kommen, die aus Spaltprodukten, Brennstoffkomponenten sowie Strukturmaterialien bestehen koennen. Fuer die Simulation der Kurz- und Langzeitfreisetzung schwer fluechtiger Spaltprodukte aus diesen Pools wird in einer Kooperation zwischen dem Lehrstuhl und Siemens ein theoretisches Modell - basierend auf einem mechanistischen Transportmodell und thermochemischen Ansaetzen - entwickelt, das den diffusiven und konvektiven Transport der Spaltprodukte von der fluessigen Schmelzeoberflaeche in die darueberliegende kaeltere Gasphase beschreibt. Als Einflussgroessen werden neben den thermodynamischen Randbedingungen und dem Poolinventar auch chemische Reaktionen an der Pooloberflaeche, Krustenbildung sowie Schichtung von metallischer und oxidischer Phase in der Schmelze beruecksichtigt.

Hochwasserschutzkonzept Baiersdorf

Das Projekt "Hochwasserschutzkonzept Baiersdorf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Wasserwirtschaft und Hydrosystemmodellierung durchgeführt. Motivation und Zielsetzung: Im Verbandsgebiet des Abwasser- und Gewässerverbandes Mittlere Regnitz in Baiersdorf (AGV) in der Nähe von Nürnberg kam es in den vergangenen Jahrzehnten nach Starkregenereignissen immer wieder zu Überschwemmungen in einzelnen Ortslagen. Die schadensbringenden Überflutungen wurden dabei nicht nur durch Ausuferungen der Gewässer, sondern auch durch flächenhafte Zuflüsse aus dem freien Gelände verursacht. Das bislang schwerste Ereignis fand in der Nacht vom 21. Juli auf den 22. Juli 2007 statt. Innerhalb kürzester Zeit fielen im Raum Baiersdorf / Forchheim bis zu 200 l Niederschlag pro m2. In Verbindung mit einem wassergesättigten Boden führte dies zu einem extremen Hochwasserereignis mit großen Schäden in den davon betroffenen Ortslagen. Arbeitsprogramm: Die Projektarbeiten beinhalteten die zur Erstellung des Gesamtkonzepts erforderlichen hydrodynamischen 2D-Strömungsmodellierungen des Gewässersystems verschiedener Lastfälle (HQ20, HQ50, und HQ100) mitsamt des zugehörigen Modellaufbaus (DGM-Aufbereitung und -plausibilisierung, Netzgenerierung, Parametrisierung und Eichung). Zudem waren hydrologische Verfahren zur Ermittlung der verschiedenen Lastabflüsse direkt bei der Modellierung zu integrieren. Statt der Vorgabe eines Abflusses wurden in diesem Projekt Gebietsniederschläge durch Quell- und Senkterme, was im Zusammenhang mit einer hydraulischen Gewässermodellierung bislang in der Praxis nicht verbreitet ist, zusammengefasst und als Gebietsabflüsse betrachtet. Insgesamt wurden etwa 80 km Gewässer in einem etwa 4500 ha großen Modell, welches etwa 2 Mio Knoten und 3 Mio Elemente enthält, mit den o.g. Abflüssen belastet und simuliert. Im Rahmen der Erstellung des Hochwasserschutzkonzeptes wurden unterschiedliche technische Maßnahmen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes der betroffenen Gemeinden in das Modell integriert (z.B. Hochwasserrückhaltebecken, Gewässeraufweitungen, -verlegungen, Änderungen von Brücken und Durchlässen sowie Entlastungsgewässer). Auf diese Weise konnten die Wirkungen der favorisierten Maßnahmenvarianten im Falle eines HQ100 quantifiziert werden. Die Ergebnisse waren in einem Geo-Informationssystem (GIS) abzulegen und fachlich darzustellen.

Spaltproduktfreisetzung aus Schmelzepools

Das Projekt "Spaltproduktfreisetzung aus Schmelzepools" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Im Verlauf eines hypothetischen, schweren Stoerfalls in einem Kernreaktor kann es unter extremen Bedingungen zu weitreichenden Kernschaeden bis hin zum vollstaendigen Abschmelzen der Kernstrukturen und damit zur Ausbildung von Schmelzepools kommen, die aus Spaltprodukten, Brennstoffkomponenten sowie Strukturmaterialien bestehen koennen. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel des Projekts die Bereitstellung experimenteller Daten fuer die Kinetik der Spaltprodukt- und Kernmaterialfreisetzung aus Schmelzepools sowie, parallel zu und in enger Kopplung mit den Experimenten, die Entwicklung von Modellen fuer die Freisetzung von Spaltprodukten. Letzterer Punkt ist wesentlicher Bestandteil der RUB/NES Arbeiten in diesem Projekt. Im Einzelnen werden dabei die Verdampfung von Spaltprodukten an der Pooloberflaeche sowie in aufsteigende Gasblasen, die mechanische Freisetzung von Tropfen, Einfluesse verschiedener Atmosphaeren sowie moegliche Effekte von Schlackeschichten, Krusten- und Schaumbildung untersucht.

Verallgemeinerung der geschlossenen Lösung der Laplace Differentialgleichung für nicht ebene Grundwasserströmung zur Erforschung und Ausschöpfung ihres hydrologisch-ingenieurwissenschaftlichen Potentials

Das Projekt "Verallgemeinerung der geschlossenen Lösung der Laplace Differentialgleichung für nicht ebene Grundwasserströmung zur Erforschung und Ausschöpfung ihres hydrologisch-ingenieurwissenschaftlichen Potentials" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur für Hydrologie durchgeführt. Seit kurzem ist die geschlossene analytische Lösung der 2D-Laplace Gleichung zur Erfassung nicht ebener, stationärer Grundwasserströmung mit horizontalem unteren Rand, unendlicher seitlicher Ausdehnung und beiliebiger Infiltrations/Exfiltration, die auf die freie Oberfläche wirkt, verfügbar. Das Vorhaben will das darin enthaltene hydrologisch/ingenieurwissenschaftliche Potential erforschen und auch erschließen. Das soll vor allem durch bedeutende Verallgemeinerungen dieser Lösung, die in vierjähriger Forschungsarbeit von den Antragstellern erzielt wurde, geschehen und zwar u.a. durch Einführung von Quell/Senkentermen und festen Rändern, die Einbeziehung seichter Grundwasserleiter mit beliebig verlaufender unterer Berandung sowie durch Erweiterung der Lösung auf instationäre Strömung. Dies würde neue Wege bei der Beschreibung nicht ebener Grundwasserströmung eröffnen, so z.B. bei Austauschvorgängen zwischen Fluß und Aquifer, die mit herkömmlichen numerischen Modellen kaum zu erfassen sind. Diese setzen nämlich meist ebene Strömung mit hydrostatischer Druckverteilung voraus, darüber hinaus ist die dafür erforderliche inverse Lösung numerisch kaum zu realisieren. Neben der Schaffung von Grundlagen für breite Anwendungsmöglichkeiten der erweiterten Lösung und Optionen zur Kopplung mit numerischen Modellen (bei vertikalen Strömungsanteilen) werden über eine Analyse des Lösungswegs und der Lösungsstruktur auch Hinweise auf vereinfachte Ansätze erwartet, geeignet z.B. als Module in der Niederschlags-Abflußmodellierung. Weiter soll untersucht werden, ob und ggf. wie sich die neue Lösungsstrategie bei rotationssymmetrischer Betrachtung zur Herleitung einer verbesserten Brunnenformel anwenden lässt.

OECD-NEA Benchmark Study of the Accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (BSAF) Project Phase 2; here: German participation

Das Projekt "OECD-NEA Benchmark Study of the Accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (BSAF) Project Phase 2; here: German participation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD), Nuclear Energy Agency (NEA) durchgeführt. Zielsetzung Im Rahmen der zweiten Phase des OECD/NEA BSAF-II Projektes (Benchmark Study of the Accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station) sollen die die Arbeiten aus der Phase I fortgesetzt und deutlich erweitert werden. Zielsetzung in Phase II ist es, durch die Ermittlung des Spaltproduktverhaltens in den Blöcken 1 bis 3 am Standort Fukushima Daiichi und des Quellterms aus den Anlagen für die ersten Wochen des Unfallablaufes die geplanten Arbeiten zum Rückbau der Anlage zu unterstützen. Als Ergebnis der Analysen sollen möglichst detaillierte Angaben zum Inventar an radioaktiven Stoffen im Kernmaterial im Reaktor sowie im unteren Bereich des Containments, zur Rückhaltung von Spaltprodukten im Wasser in der Kondensationskammer, zu Ablagerungsvorgängen auf wesentlichen Strukturen und Komponenten in Reaktor, Containment und umgebendem Reaktorgebäude und zum Quellterm in die Umgebung erarbeitet werden. Arbeitsplan Das Projekt ist auf eine Laufzeit von drei Jahren angelegt. Im ersten Jahr sollen die Ergebnisse aus Phase I detailliert ausgewertet und entsprechend neuer Erkenntnisse verbessert werden. Nach Abschluss des Jahres solle eine Beschreibung des Unfallhergangs für die ersten sechs Tage vorliegen. Im zweiten Jahr werden die Rechnungen auf einen Zeitraum von drei Wochen nach dem Unfallereignis ausgedehnt. Durch Einbeziehung von Ausbreitungsrechnungen sollen Angaben zu den Quelltermen gemacht werden. Im dritten Jahr schließlich sollen die Ergebnisse aller Teilnehmer zusammengetragen, diskutiert, ggf. verbessert und in einem abschließenden Bericht zusammengefasst werden. Zur Diskussion der Zwischenergebnisse sind pro Jahr 1-2 Treffen der Projektgremien und Workshops vorgesehen.

Weiterentwicklung von Kriterien zur Beurteilung des schadlosen und ordnungsgemäßen Einsatzes mineralischer Ersatzbaustoffe und Prüfung alternativer Wertevorschläge

Mit der sogenannten Ersatzbaustoffverordnung – EBV-(Artikel 1der geplanten Mantelverordnung) werden  technische Voraussetzungen und materielle Anforderungen zum Einsatz von mineralischen Ersatzbaustoffen (MEB) definiert.  Bei Einhaltung dieser rechtlichen Vorgaben können MEB ohne langfristige Folgen für die Umwelt und die menschliche Gesundheit, d. h. schadlos und ordnungsgemäß, in den definierten Einbauweisen verwertet werden. Das Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen (ZAG) hat, begleitend zum Verordnungsvorhaben des ⁠BMU⁠, die Fachgrundlagen kontinuierlich weiterentwickelt und im vorliegenden Bericht ausführlich beschrieben.  Für alle geregelten mineralischen Ersatzbaustoffe (MEB) sind die neuesten Datengrundlagen, Statistiken und Begründungen für die Festlegung von Materialwerten und ggf. von Materialklassen zusammenfassend dargestellt.

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