Das Projekt "Retention of a multiple chemical system while increasing the recovery factor by chemical flooding" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Preussag, Abteilung Forschung und Entwicklung durchgeführt. Objective: The goal of this development project is to determine retention on the rock surface under simulated reservoir conditions. In the proposed investigation, retention data for both the individual surfactants and their combined mixture as well as data on the multichemical system containing both surfactants and polymers should be gathered and evaluated. Based on observations on linear flood tests it is presumed that, by post-flooding using additional surfactants and polymers, the retention of a surfactant mixture can be considerably reduced. This would result in a further reduction of the required concentration and slug size of the surfactant combination. General Information: 1. Development and optimization of the analytical process for specification of both the surfactant combinations and the multiple chemical system. The surfactants which are planned to be used in the field are technical products which contain a broad spectrum of compounds of varying molecular weight and reaction groups. In the past, different methods of analysis (infrared spectrography, UV-spectrography, two phased Titration, etc were attempted in the flood tests. The main problem is the chemical separation of the used components like a mixture of crude oil, brine emulsions. 2. Static absorption tests. The identification of absorption isotherms on sand surfaces should supply information on the absorption characteristics of both the various components and the multi-chemical system. Pressure-free-flooding: Using a model sandstone core with a porosity of 20Prozent and a permeability of 1000 md, pressure-free flooding can be done. The testing of the flood and displacement behaviour of the individual components, the surfactant combination, and the multi-chemical system is done in order to determine the retention behaviour and to show, if present, a chromatographic separation of the components. 4. The sand pack flood-tests. The sand pack flood-tests serve mostly in showing possible chromatographic separation. 5. High pressure flooding: The work on the high pressure flooding apparatus can be done as a supplement to the pressure-free flood tests; here the influence of pressure on the flood-behaviour of the chemical system can be tested under simulated reservoir pressures. Achievements: The retention of the multi component system : petroleum sulphonate - non ionic surfactant in reservoir brine showed strong interactions and a high retention potential. It was found that adsorption of xanthan is not automatically high on surfaces with higher area. Here it is important that the adsorption sites are accessible to the macromolecule, which is obviously not the case for all sites of the reservoir rock. The reservoir rock has a specific surface of 2,6 m2/g, but only a small part of this surface seems to be accessible to the big polymer molecules. The major part of the specific surface measured with the very much smaller n-Heptane-molecules is contributed by a fine structure on the ...
Das Projekt "Methodenentwicklung, Potentiale Hochwasserminderung - Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Institut für Wasser, Abfall und Umwelt, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines allgemein anwendbaren Bewertungsverfahrens für die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen als Entscheidungsgrundlage für die Praxis bei der Bewirtschaftung kleinerer und mittlerer Gewässer. Das Vorhaben wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse (RIMAX) . Bei der zu entwickelnden Methodik sollen mit begrenztem Aufwand aus vorhandenen Daten, wie z.B. ATKIS-Daten oder digitalen Geländemodellen, großflächig Aussagen zur Retentionsfähigkeit von Gewässer und Aue abgeleitet werden. Durch systematische Bestandsaufnahme und Digitalisierung von Daten der Landesverwaltungen sowie durch die kommerziellen geografischen Informationssysteme sind dazu neue Wege der Modellierung möglich geworden. Die Universität Kassel bearbeitet dieses Projekt zusammen mit dem Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland Pfalz, der Universität des Saarlandes, der Technischen Universität Braunschweig und der Technischen Universität Kaiserslautern. Die Projektkoordination wird von Roettcher Ingenieurconsult übernommen. Unter Retention versteht man die abflussabhängige Speicherung von Wasservolumen in einem Gewässerabschnitt. Für den Hochwasserschutz ist es von Bedeutung, inwieweit sich durch die Retention beim Durchgang einer Hochwasserwelle eine Scheitelabminderung oder Laufzeitverzögerung auswirkt. Das Retentionsvolumen ist abhängig von der Überschwemmungsfläche und von dem Wasserstand des Gewässers. Dieser kann durch eine erhöhte Rauheit, z.B. durch Gewässerrenaturierung, angehoben werden, wobei die lokale Hochwassergefahr in Siedlungsgebieten zu beachten ist. Die Ermittlung des Retentionsvolumens erfolgt mit einem hydraulischen Ansatz. Geometrische Eingangsgrößen beziehen sich auf Teileinzugsgebietsgrößen, die Rauheitsbeiwerte auf die Strukturgütekartierung. Das Retentionsverhalten wird über die Retentionszeit K beschrieben, die als mittlere Aufenthaltszeit des Wassers in einem Gewässerabschnitt angesehen werden kann. Bei der Abschätzung des Retentionspotentials werden für das untersuchte Einzugsgebiet positive und negative Referenzquerschnitte berücksichtigt. Die Methodik wird zunächst auf die Nahe (4.060 km2) mit einem vorhandenen Flussgebietsmodell angepasst und ein Zusammenhang zwischen Retentionspotenzial und Scheitelreduzierung abgeleitet. Dieser wird anschließend auf das Einzugsgebiet der Fulda (6.947 km2) angewendet und überprüft. Zum Abschluss werden die erarbeiteten Methoden, die für den deutschen Mittelgebirgsraum entwickelt wurden, in einem Anwenderhandbuch zusammenfassend beschrieben. Das Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Kassel übernimmt im Kooperationsprojekt die Abschätzung des absoluten und aktivierbaren Retentionsvolumens auf Basis einer GIS-gestützten hydraulischen Modellierung.
Das Projekt "Hydrologische Modellierung Fulda" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau durchgeführt. Die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen hängt von der Belastung durch Hochwasserabflüsse und dem vorhandenen Retentionsvolumen von Gewässer und Aue ab. Üblicherweise wird diese Retentionsfähigkeit in zwei Schritten ermittelt: Zunächst mit Flussgebietsmodellen und anschließend mit Wasserspiegellagenberechnungen. Diese Methoden sind jedoch für großräumige Untersuchungen zu aufwändig. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines allgemein anwendbaren Bewertungsverfahrens für die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen als Entscheidungsgrundlage für die Praxis bei der Bewirtschaftung kleinerer und mittlerer Gewässer. Damit sollen mit geringem Aufwand aus vorhandenen Daten, wie z.B. Gewässerstrukturgüte, ATKIS-Daten oder digitalen Geländemodellen, großflächig Aussagen zur Retentionsfähigkeit von Gewässer und Aue abgeleitet werden. Durch systematische Bestandsaufnahmen und Digitalisierung von Daten der Landesverwaltungen sowie durch die kommerziellen geografischen Informationssysteme sind dazu neue Wege der Modellierung möglich geworden. Die Methodik wird für die Ökoregion Zentrales Mittelgebirge entwickelt, Hinweise zur Weiterentwicklung für die Ökoregionen Zentrales Flachland und Alpen werden gegeben. Es ist eine dreistufige Bearbeitung vorgesehen. In der ersten Stufe wird aus bereits entwickelten Ansätzen der Projektpartner eine geeignete Methodik entwickelt, um das Retentionspotenzial weit gehend aus amtlichen Informationen zu ermitteln. In einem zweiten Schritt wird das unter den aktuellen Gegebenheiten aktivierbare Retentionspotenzial ermittelt. In einem dritten Schritt wird dann die für das Hochwasserrisikomanagement wesentliche Scheitelreduzierung bestimmt. Die Ergebnisse werden mit den Ansätzen der Schritte 1 und 2 rückgekoppelt, sodass Abschätzungen zur Hochwasser reduzierenden Wirkung vorgenommen werden können, auch ohne ein Niederschlag-Abfluss-Modell einsetzen zu müssen. Die Methodik wird zunächst auf die Nahe mit einem vorhandenen Flussgebietsmodell (FGM) angepasst und ein Zusammenhang zwischen Retentionspotenzial und Scheitelreduzierung abgeleitet. Dieser wird anschließend auf das Einzugsgebiet der Fulda angewendet und überprüft. Zum Abschluss werden die erarbeiteten Methoden in einem Anwenderhandbuch zusammenfassend beschrieben.
Das Projekt "Modellierung der Sorption von Radionukliden an organophilen Tonmineralen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Zentrum für Strahlenschutz und Radioökologie durchgeführt. Als Füllmaterial oder als Bestandteil technischer Barrieren in Endlagern von chemisch-toxischen oder radioaktiven Abfällen werden bestimmte Tonminerale verwendet bzw. in den Designstudien vorgeschlagen. Dabei sind vor allem drei Eigenschaften dieser Tone ausschlaggebend: Die geringe Wasserleitfähigkeit, das Quellvermögen bei Wasserzutritt und das Rückhaltevermögen für Kationen. Das wünschenswerte Rückhaltevermögen auch für Anionen fehlt bei naturbelassenen Tonen, kann aber durch Behandlung erzeugt werden, bei der die Zwischenschicht-Kationen der Tone durch bestimmte organische Kationen ersetzt werden. Dadurch entstehen sogenannte organophile Tone, die so eingestellt werden können, daß sie beide Ionenarten sorbieren können. Die entscheidenden Mechanismen dieser Sorptionsprozesse an organophilen Tonmineralen und die sich dabei ergebenden Strukturen des Tonminerals sind noch nicht vollständig bekannt. Ihre umfassende Kenntnis ist jedoch wichtig für die gezielte Optimierung ihrer Sorptionseigenschaften und ihrer Eignung zum Einsatz unter Endlagerungsbedingungen. Das Optimierungspotential liegt in der chemischen Struktur, Größe und Ladungsverteilung des organischen Kations sowie in der Wahl des Tonminerals. Zur Erlangung bisher fehlender Detailkenntnisse und zur Unterstützung der Optimierung soll daher in diesem Forschungsvorhaben eine Computersimulation des Organo-Ton-Systems auf der Basis der bisher gesammelten experimentellen Informationen entwickelt werden. Mit diesem Modell soll die Konsistenz des bisherigen Verständnisses der beteiligten Phänomene überprüft, geeignete Fragestellungen an das Experiment entwickelt und Optimierungsschritte durch Simulation ausgewählt werden.
Einsatz des Emssperrwerkes zur Reduzierung des Schwebstoffeintrages in die Unterems.
Naturmessprogramm der BfG zur zweiten Versuchsphase im Juli/August 2010 ; Bericht