Das Projekt "Untersuchung der Stratosphaerendynamik auf kleinen und mittleren Skalen mit Hilfe von CRISTA-Satellitendaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Physik durchgeführt. Gestuetzt auf CRISTA-Daten der potentiellen Temperatur und diverser Spurengasen soll das Skalenverhalten der Stratosphaere global untersucht und mit Theorien verglichen werden. Es soll ein besseres Verstaendnis der zugrundeliegenden dynamischen Prozesse sowie deren Zusammenhang mit und Einfluss auf groesserskalige Prozesse erlangt werden. Der Einfluss von Rotation und Schichtung auf die Atmosphaerendynamik soll untersucht werden. Die Analyse soll auch die kleinsten Skalen, die von CRISTA aufgeloest werden koennen, mit einbeziehen. Skalenverhalten von potentieller Temperatur und von Spurengasen soll mit Flugzeugdaten verglichen sowie geographischen Breiten und Hoehen untersucht werden, die Flugzeugen nicht zugaenglich sind. Die aus den CRISTA-Daten ableitbare Schwerewellenaktivitaet soll charakterisiert und modelliert werden. Sie soll auf einer globalen Skala mit den in GCMs verwendeten Parametrisierungen verglichen werden mit dem Ziel, diese zu verbessern. Die Atmosphaerenfluktuationen sind von praktischer Bedeutung fuer die Validierung von Satellitendaten.
Das Projekt "Wasserstoff fuer Brennstoffzellen aus dem Eisenschwammprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Elektrische Anlagen und Hochspannungstechnik durchgeführt. Der künftige Einsatz von Brennstoffzellen hängt von einer kostengünstigen Bereitstellung von Wasserstoff als wichtigstem Brennstoff ab. Gegenwärtig wird dieser Wasserstoff hauptsächlich aus Erdgas gewonnen, welches durch Wasserdampfreformierung zunächst zu Synthesegas umgesetzt wird. Das darin enthaltene Kohlenmonoxid muß anschließend in einer katalytischen Wassergasshiftreaktion zu Wasserstoff und CO2 konvertiert werden. Der Eisenschwammprozeß als kostengünstige Alternative bietet einerseits die Möglichkeit, die Energie solcher Synthesegase in Form des reduzierten Oxids (als Wüstit oder Eisenschwamm) zu speichern, gleichzeitig aber auch eine Reformierung und Konditionierung einer Vielfalt von Industrie- und Biomassegasen zu reinem Wasserstoff durchzuführen. Auf diese Weise kann Wasserstoff aus fossilen wie regenerativen Quellen in ein und derselben Anlage produziert werden, weshalb der Eisenschwammprozeß als echte Übergangstechnologie von einer fossilen zu einer regenerativen Energiewirtschaft angesehen werden kann. Als Kontaktmassen sind bisher industrielle sowie selbst hergestellte Hämatitpellets verwendet worden. Während in vorangegangenen Projekten die prinzipielle Anwendbarkeit des Eisenschwammprozesses mit variablen Reduktionsgasmischungen und Kontaktmassen untersucht wurde, soll der Prozeß nun unter realitätsnahen Bedingungen erforscht und optimiert werden, um sämtliche für ein Scale-Up benötigten Daten zu erhalten. Die Optimierung des Redoxprozesses setzt verläßliche Meßdaten voraus. die ab jetzt durch den Einsatz eines im Rahmen des Vorgängerprojekts finanzierten und selbst gebauten Laborreaktors erhalten werden können. Im Gegensatz zum bisher verwendeten kleinen Rohrofen gestattet dieser neue Reaktor die on-line Erfassung des Reaktionsumsatzes über permanente Wägung, weiters eine on-line Temperaturkontrolle und Gasanalyse; er erlaubt den Einsatz von pelletiertem oder granuliertem Erzmaterial in repräsentativen Mengen bis zu 6 kg und kann unter einstellbaren, definierten Strömungsverhältnissen gefahren werden. Die Ergebnisse von Untersuchungen im Laborreaktor stellen die Grundlagen für die Planung und Konstruktion einer größeren Anlage sowie für energetische und ökonomische Bilanzrechnungen dar. Der Vergleich großtechnisch am Markt befindlicher sowie selbst hergestellter Eisenerzpellets bezüglich Reaktivität und Zyklenbeständigkeit ergab erfolgreiche Ansätze für Verbesserungen des Reaktionsumsatzes durch Modifikation der Zusammensetzung und des Pelletierprozesses. Da ein kostengünstiger und langlebiger Eisenschwammkatalysator für die praktische Realisierbarkeit des Prozesses entscheidend ist, soll eine systematische Materialoptimierung, einerseits auf Basis der Verbesserung kommerzieller Pellets durch Dotation mit diversen Katalysatoren, andererseits durch Entwicklung von Optimalpellets im Labor, durchgeführt werden.