Das Projekt "BRIDGE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. Im Rahmen dieses Projekts werden bestehende sektorale Modelle, welche die Wirkung von Talsperren auf die Hydrologie eines Fließgewässers und in weiterer Folge auf die Hydraulik und die Gewässerökologie prognostizieren, zusammengebunden und in ein Gesamtmodell (EcoRiver) integriert. Mit diesem Gesamtmodell können die Auswirkungen von Talsperren auf die Gewässerökologie, insbesondere die Teilaspekte Morphologie, aquatische Lebensräume und gewässerbegleitende Vegetation betrachtet werden und auch Wechselwirkungen und Rückkopplungen zwischen diesen Teilsystemem analysisert werden. Im Gesamtmodell wird das fachlich-sektorale Know-How der Antrag stellenden KMU s zusammengeführt. Als professionelles und leistungsfähiges Modell steht es diesen für internationale Consulting- und Planungsleistungen zur Verfügung und bringt damit einen Wettbewerbsvorteil. Über eine Demo-Version, die als Download zur Verfügung gestellt wird, können sich potenzielle Kunden ein Bild über das Gesamtmodell und dessen Anwendungsmöglichkeiten machen. Im Zuge des Projekts werden Fallstudien an Fließgewässern im Einflussbereich von Talsperren bearbeitet. An diesen wird das Gesamtmodell getestet und optimiert.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Integrierte Bewertung von Auswirkungen der Ozeanversauerung auf marine Ökosysteme (WP: 0.1; 0.2; 0.3; 1.5; 1.7; 1.8; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4; 3.2; 3.4)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit biologische Ozeanographie durchgeführt. Ziele: Die Ozeanversauerung ist in den letzten zehn Jahren zu einem der am schnellsten wachsenden Forschungsgebiete in den marinen Wissenschaften geworden, das zu den drei wichtigsten Forschungsfeldern der internationalen Meeresforschung zählt. Als eines der größten Forschungsprogramme über Ozeanversauerung war das deutsche Verbundprojekt BIOACID an dieser Entwicklung entscheidend beteiligt (vgl. BIOACID, BIOACID II). In den zurückliegenden Jahren hat die vom BMBF geförderte Forschung dazu beigetragen, den Einfluss von Ozeanversauerung auf marine Organismen und deren Habitate zu quantifizieren, die zugrunde liegenden Mechanismen aufzuklären, das Potential zur evolutionären Anpassung abzuschätzen und zu klären, wie die beobachteten Effekte durch andere Umweltveränderungen modifiziert werden. In internationaler Kooperation hat BIOACID damit die Grundlage für eine umfassende Evaluierung der potentiellen Konsequenzen der Ozeanversauerung für marine Ökosysteme und Ökosystemleistungen und mögliche Rückkopplungen zum Klimasystem geschaffen. Hierauf aufbauend wird das Verbundprojekt 'BIOACID-Synthese' eine integrierende Bewertung und übergreifende Synthese der bisherigen national und international erlangten Erkenntnisse über die zu erwartenden Auswirkungen der Ozeanversauerung zusammentragen, mögliche Schwellenwerte identifizieren, sozioökonomische Konsequenzen evaluieren und Handlungsoptionen erarbeiten. Die Verbreitung und anschauliche Erklärung des aktuellen Wissens- und Forschungsstandes an einen breiten Empfängerkreis, der sich von der Wissenschaft, über Interessenvertreter und Entscheidungsträger bis hin zur allgemeinen Öffentlichkeit erstrecken wird, soll den öffentlichen Diskurs über gesellschaftliche Anpassungen und Handlungsoptionen zum globalen Wandel und entsprechende Transformationsprozesse weiter anregen.
Das Projekt "OPSD: Open Power System Data" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Europa-Universität Flensburg, Interdisziplinäres Institut für Umwelt-, Sozial- und Humanwissenschaften, Abteilung Energie- und Umweltmanagement (EUM) - Industrial durchgeführt. Vor dem Hintergrund der Energiewende steigt der Bedarf an belastbaren quantitativen Analysen des Stromsystems. Das Zusammenspiel von fluktuierenden und regelbaren erneuerbaren Energien mit dem bestehenden Kraftwerkspark wirft vielfältige Fragestellungen auf, die mit Computermodellen untersucht werden. Eine Vielzahl von Akteuren setzt hierzu unterschiedliche Arten von Optimierungs-, Gleichgewichts- und Simulationsmodellen ein. Während sich diese Modelle in vielerlei Hinsicht unterscheiden, bestehen oft gemeinsame Anforderungen an Inputdaten. Zu solchen Inputs zählen etwa der bestehende konventionelle und erneuerbare Kraftwerkspark, die zeitlich variierenden Einspeisemöglichkeiten erneuerbarer Energien und die stündliche Stromnachfrage. Bisher müssen sich Modellierer in der Regel derartige Parameter aus einer Vielzahl freier und/oder kommerzieller Quellen beschaffen und die Daten anschließend prüfen, bereinigen, synchronisieren und in ein für sie nutzbares Format bringen. Dies schafft erhebliche Transaktionskosten und bindet Ressourcen, die nicht für die eigentlichen Analysetätigkeiten verwendet werden können. So dürften beispielsweise in Deutschland mehrere dutzend Einrichtungen regelmäßig damit beschäftigt sein, aktuelle Einspeisezeitreihen erneuerbarer Energien von den unterschiedlichen Übertragungsnetzbetreibern zu sammeln und aufzubereiten. Das scheint uns ineffizient. Das Projekt Open power system data hat das Ziel, eine Plattform für offene Daten zu erstellen. Auf der Plattform sollen Daten bereitgestellt werden, die zur Stromsystemmodellierung benötigt werden. Dazu gehören insbesondere Last- und Einspeisezeitreihen sowie Stammdaten von Kraftwerken. Dabei werden bestehende öffentliche Daten gesammelt und aggregiert, aber keine neuen Daten erhoben oder generiert. Zu Beginn liegt der geographische Fokus dabei auf Deutschland, sukzessive sollen auch Daten der europäischen Nachbarländer bereitgestellt werden. Die Daten sollen zentral, kostenlos und unter einer offenen Lizenz online bereitgestellt werden, etwa unter Creative Commons oder der Open Database License. Die Skripte zur Aufbereitung der Daten sollen ebenfalls quellenoffen zur Verfügung gestellt werden. Zielgruppe der Plattform sind Modellierer und quantitative Analysten in Forschungsinstitutionen und Beratungsunternehmen sowie Analyseabteilungen von Marktakteuren. Die Daten sollen nicht tagesaktuell zur Verfügung stehen, sondern für einen längeren Zeitraum vorliegen. Es sollen keine Echtzeit-Daten und keine Visualisierung für Journalisten oder die breite Öffentlichkeit bereitgestellt werden (für diesen Zweck arbeitet das BMWi momentan an der 'Nationalen Informationsplattform').
Das Projekt "VP4/ EVerBio - Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Es wird die energetische Verwertung von Reststoffströmen der Biomasseaufschlussverfahren untersucht: a) in TP 4.0.2 feste ligninhaltige Reststoffströme in thermo-chemischer Konversion (Verbrennung) b) in TP 4.0.3 flüssige und pastöse Reststoffe in biochemischer Konversion zu Biomethan im Biogasprozess TP 4.0.2 beginnt mit der Charakterisierung der Brennstoffeigenschaften der relevanten Reststoffe. Es folgt Systemanalyse zur Prüfung des technischen Einsatzgebietes (Co-Feuerung im Großkraftwerk, Einsatz in Kleinkraftwerken). Dann finden Untersuchungen zur Brennstoffaufbereitung und daran anschließend Verbrennungsuntersuchungen statt. Die gewonnenen Daten dienen der Modellierung der Konversionsverfahren, um die untersuchten Prozessketten bewerten zu können. Dies erfolgt abschließend unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. Während der gesamten Projektlaufzeit findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.TP 4.0.3 startet mit der Charakterisierung und Bewertung der Substrate. Darauf basierend wird ein geeignetes Verfahren für die anaerobe Vergärung entwickelt. Anschließend findet die energetische und ökonomische Modellierung für den großtechnischen Einsatz statt. Begleitend findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.
Das Projekt "VP: 4/4EVerBio - Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Europe New Energy GmbH durchgeführt. Es wird die energetische Verwertung von Reststoffströmen der Biomasseaufschlussverfahren untersucht: a) in TP 4.0.2 feste ligninhaltige Reststoffströme in thermo-chemischer Konversion (Verbrennung)b) in TP 4.0.3 flüssige und pastöse Reststoffe in biochemischer Konversion zu Biomethan im Biogasprozess TP 4.0.2 beginnt mit der Charakterisierung der Brennstoffeigenschaften der relevanten Reststoffe. Es folgt Systemanalyse zur Prüfung des technischen Einsatzgebietes (Co-Feuerung im Großkraftwerk, Einsatz in Kleinkraftwerken). Dann finden Untersuchungen zur Brennstoffaufbereitung und daran anschließend Verbrennungsuntersuchungen statt. Die gewonnenen Daten dienen der Modellierung der Konversionsverfahren, um die untersuchten Prozessketten bewerten zu können. Dies erfolgt abschließend unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. Während der gesamten Projektlaufzeit findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.TP 4.0.3 startet mit der Charakterisierung und Bewertung der Substrate. Darauf basierend wird ein geeignetes Verfahren für die anaerobe Vergärung entwickelt. Anschließend findet die energetische und ökonomische Modellierung für den großtechnischen Einsatz statt. Begleitend findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.
Das Projekt "Design of a Systems Analysis Tools Framework for the EU Bio-Based Economy Strategy (SAT-BBE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. In SAT-BBE wird ein systemanalytischer 'Werkzeugkasten' entwickelt, um die funktionalen Bedarfe der Bioökonomie besser zu verstehen. Die Systemanalyse bezieht die Beziehungen zwischen den einzelnen Elementen eines Systems, die Art dieser Elemente und ihrer Beziehungen untereinander in die Untersuchung mit ein. In diesem Sinne werden in SAT-BBE zunächst die Sektoren, die zur Bioökonomie zählen, definiert und darüber hinaus die Interaktionen bzw. Rückkoppelungen zwischen der Bioökonomie und den anderen Elementen des Systems identifiziert und analysiert. Ferner werden wahrscheinliche Auswirkungen und Zielkonflikte der Treiber einer Bioökonomie untersucht. Darüber hinaus wird SAT-BBE zeigen, wie existierende Daten und quantitative Modelle sowie deren (zukünftige) Erweiterungen und qualitative Analysen genutzt werden können, um die Entwicklungen der Bioökonomie, ihre Interaktion mit anderen Teilen des Wirtschaftssystems und letztlich ihre Auswirkungen auf die natürlichen Ressourcen zu beschreiben. Mit dem SAT-BBE-'Werkzeugkasten' wird es auf diese Weise möglich sein, die Entwicklung und Zukunftsperspektiven der Bioökonomie in der Europäischen Union zu beobachten, darzustellen und zu erklären. SAT-BBE wird von einer Arbeitsgemeinschaft internationaler Wissenschaftler bearbeitet.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Linde GmbH durchgeführt. Die Teilprojekte des Clusters iC4 zielen auf Abtrennung und Umwandlung von CO2. Zweck ist die Überführung von (regenerativ erzeugtem) Wasserstoff in eine leicht handhabbare Form (Methan) und damit die stoffliche Speicherung überschüssiger elektrischer Energie. Ziel sind neue Kompositmembranen für Abtrennung von CO2. Im Verbund von Industrie- und akademischen Partnern sollen Membranen entwickelt werden, für die neuartige Polymere als Trennschicht zum Einsatz kommen. Deren Eigenschaften sollen durch Linde technologisch und ökonomisch bewertet und in einer Pilotanlage getestet werden. Es werden Zielgrößen für die Membranentwicklung definiert. Wirkungsgrad und spezif. Energieverbrauch der Membranen sollen in möglichen Prozessvarianten simuliert und mit konventionellen Verfahren verglichen werden. Die Ergebnisse gehen als Rückkopplung in die laufende Entwicklung ein und dienen als Indikator für mögliche Einsatzgebiete. Weiterhin steht die Entwicklung von Katalysatoren und Reaktorkonzepte zur Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Methan (CO2-Methanisierung) im Fokus. Dabei wird ein Engineeringkonzept für die Methanisierung ausgehend von CO2 und H2 bis zum CH4-Produkt erstellt. Dies beinhaltet Material- und Energiebilanzen, Apparatedimensionierung sowie eine Verfahrens- und Kostenschätzung.
Das Projekt "Cloud-scale Uncertainties - B4: Radiative heating and cooling at cloud scale and its impact on dynamics" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maxililians-Universität München, Meteorologisches Institut, Lehrstuhl für Experimentelle Meteorologie durchgeführt. Clouds are important sources and sinks of diabatic heat, not only in terms of latent heat release but also with respect to absorption of solar radiation as well as absorption and emission of thermal radiation. Additionally, cloud shadows on the ground modify surface heating and thus sensible and latent heat fluxes. Although it has been demonstrated that cloud top cooling may reach values of several 100 K/day and that this may have a strong impact on cloud microphysics and local cloud evolution, it has not been demonstrated that there is actually an effect on weather, larger scale dynamics, and on atmospheric flow. This is even more true for radiative cooling from cloud sides which has been shown to reach values comparable to cloud top cooling but is completely neglected by any (one-dimensional) radiation scheme in current NWP or climate models. Radiation firstly affects the growth of cloud droplets, increasing (in case of thermal cooling) or decreasing (in case of solar heating) the rate by which they dissipate the energy released by latent heat. Secondly, the surrounding air is cooled or heated which directly feeds back on dynamics. The aim of the project is to study the question if realistic, three-dimensional radiative heating rates have an impact on cloud formation, and if there is an impact on atmospheric flow beyond cloud scale. To answer these questions, a reasonably fast but accurate representation of radiative heating rates in clouds will be developed for a cloud scale (EULAG) and an NWP model (COSMO). The project builds upon our previous work on three-dimensional heating and cooling rates and on development of reasonably fast approximations. A parameterization of heating rates depends strongly on the scale. For a cloud-resolving model like EULAG with a 100 m grid size and smaller, different approaches are needed compared to a numerical weather forecast model like COSMO: A cloud-resolving model allows properly resolving the radiation processes, but three-dimensional radiation transport requires interaction between many grid columns in the calculation which is a challenge for parallelization. The resolution of COSMO, on the other hand, requires parameterization of un-resolved cloud edge effects and sub-pixel cloudiness, but would need less interaction between individual grid columns. As a first step, we will study the impact of radiative heating and cooling in clouds on local circulation at cloud scale. For that purpose, an accurate yet fast approximation for 3D solar and thermal heating and cooling rates will be developed for the EULAG model in order to systematically study effects for a set of cloud-resolving simulations. (abridged text)
Das Projekt "SOLEIL: Solar variability and trend effects in layers and trace gasesin the upper atmosphere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik e.V. an der Universität Rostock durchgeführt. In der wissenschaftlichen Klimadiskussion steht der Einfluss des Anstiegs anthropogener Treibhausgase auf die globale Änderung unserer Atmosphäre in den untersten Kilometern im Vordergrund. Allerdings ist die bisher eingetretene mittlere globale Temperaturerhöhung mit 0.85 K von 1880 bis 2012, dies entspricht 0.06 K pro Dekade, jedoch klein. In der Atmosphäre oberhalb von etwa 8 km kehrt sich das Vorzeichen des Treibhauseffekts um: ein Anstieg der Konzentration von infrarot-aktiven Gasen führt zu einer Abkühlung durch eine gesteigerte Emission von Strahlung in den Weltraum. Die globale Veränderung der Atmosphäre findet besonders stark in einem Höhenbereich von 50-75 km statt. Antworten auf die Fragen nach den Ursachen für diese rapiden Änderungen in der mittleren Atmosphäre können uns nur numerische Atmosphärenmodelle (z.B. LIMA) geben. Letztere zeigen, dass die Strahlungsbilanz der mittleren Atmosphäre weitgehend bestimmt wird durch die Spurengase CO2 und O3. Die multivariate Trendanalyse erlaubt nun eine Aussage über den Beitrag am Gesamttrend der einzelnen Spurengase O3 und CO2. Die Spurengase CO2 und O3 tragen jeweils 2/3 bzw. 1/3 zum Trend bei. Die größten Trends liegen im Drucksystem mit 1.3 K/Dekade bei ca. 60 km, während auf geometrischen Höhen der Kontraktionseffekt der Atmosphäre die maximalen Trends auf bis zu 1.8 K/Dekade bei 70 km verstärkt. In den Höhen 80-90 km sind die Trendwerte am kleinsten und können sogar das Vorzeichen wechseln. Dieses Verhalten ist bedingt durch die sehr niedrigen Absoluttemperaturen in 80-90 km Höhe, die sehr empfindlich auf Variationen in den Strahlungsflüssen aus der Stratopausenregion reagieren. Weiterhin konnte in 'SOLEIL' gezeigt werden, dass Temperaturtrends zeitlich variabel sind. So zeigen im Teilzeitraum 1980-1996 die Temperaturen ihren stärksten Abfall aufgrund der Ozonabnahme: die Temperaturtrends können Werte bis zu 4 K pro Dekade erreichen. Im Zeitraum 1995-2009 sind die Durchschnittstemperaturen nahezu unverändert, weil sich hier das stratosphärische Ozon wieder aufbaut ('ozone recovery'). Diese Phasen starker und schwacher Abkühlung zwischen 1961 bis 2008 sind konsistent mit abgeleiteten Temperaturtrends aus französischen Lidarbeobachtungen und Phasenhöhenmessungen am Institut für Atmosphärenphysik (IAP) Kühlungsborn. Der Höhenbereich 80-90 km ist auch die Region, in der Eiswolken seit mehr als 100 Jahren beobachtet werden. Diese Eiswolken (NLC/PMC) existieren in der Sommermesopausenregion polwärts ab 50°N und können sich nur unter sehr kalten Temperaturen unterhalb von etwa 150 K ausbilden. Obwohl der Wasserdampfgehalt in der Mesopausenregion mit 1-7 ppmv sehr gering ausfällt, ist diese Feuchtekonzentration ausreichend für die Bildung von Eisteilchen. Die Nukleation und das Wachstum dieser Eispartikel reagiert sehr empfindlich auf Änderungen der Temperatur und des Wasserdampfes. Aus diesem Grund werden NLC/PMC auf ihre Rolle als potentieller Indikator für Klimaänderungen der globalen Atmosph
Das Projekt "Teilprojekt 4: WIKI" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verbund Offener Werkstätten e.V. durchgeführt. Commons-based Peer Production ist ein neuer gemeinschaftlicher Modus der Zusammenarbeit ohne zentrale Steuerung, der bislang auf die digitale Sphäre begrenzt war (Paradebeispiel: Wikipedia). Durch Formen digitalen Wissenstransfers über DIY-Fertigungsweisen und dezentrale Technologien wie 3D-Druckern wird Peer Production nun auch für stoffliche Produktion und Suffizienzstrategien relevant: In Offenen Werkstätten (z.B. FabLabs) wird Individuen der Zugang zu Infrastrukturen und Know How für kollaborative Projekte ermöglicht. Das Projekt will (1) die Richtungssicherheit kollaborativen Produzierens in allen drei Nachhaltigkeitsdimensionen erhöhen, (2) die Integration von Gestaltungsprinzipien kollaborativen Produzierens in eine Green Economy ermöglichen und (3) Schnittstellen zu Wirtschaft, Forschung, Politik und Zivilgesellschaft eröffnen. In enger Kooperation mit Offenen Werkstätten und Unternehmen sollen diese Ziele in vier Modulen bearbeitet werden. Teilprojekt 4 bearbeitet das WIKI in Modul 5, welches die systematische Recherche und Aufbereitung bestehender Wissensbestände, Ressourcen und Materialien zu den vielverzweigten Themenkomplexen Aufbau, Betrieb und Erhalt Offener Werkstatt-Projekte umfasst. In Form einer redaktionell aufbereiteten, thematisch geclusterten Sammlung werden neben der Differenzierung von Konzepten (FabLab, Makerspace, Selbsthilfewerkstatt, OTELO, MultiFactory, etc.), Gewerken und 'Betriebssystemen' (ökonomisch, sozial, ökologisch) auch Programme, Kurse, Workshops aufbereitet. Relevante Bereiche sind beispielsweise, Haftung/Versicherung und Körperschaftsformen aber auch Räume, Ausstattung, Nutzungsformen und Finanzierung. Das WIKI dient somit auch als 'das Fenster zur Forschung' und löst den transdisziplinären Anspruch des Forschungsvorhabens ein. Rückkopplungen der Prozesse und (Zwischen-)Ergebnisse werden über dieses Instrument bewerkstelligt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 316 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 316 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 316 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 316 |
| Englisch | 65 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 156 |
| Webseite | 160 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 236 |
| Lebewesen & Lebensräume | 242 |
| Luft | 225 |
| Mensch & Umwelt | 316 |
| Wasser | 204 |
| Weitere | 316 |