Das Projekt "Teilvorhaben: Smart City und Smart Energy Datencloud" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von embeteco GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen des Gesamtvorhabens soll in Nachnutzung der Fläche des stillgelegten Fliegerhorsts in Oldenburg ein klimaneutrales Quartier konzipiert und umgesetzt werden, in dem der Energiebedarf zum größten Teil aus lokal erzeugter Energie gedeckt wird. Hierfür wird ein physisches Infrastrukturkonzept umgesetzt, das die Sektoren Strom, Wärme und Elektromobilität mit Hilfe von Energiekopplern miteinander zu einem sektorenübergreifenden Versorgungsnetz integriert. Ergänzend hierzu wird eine digitale Service-Plattform für ein intelligentes Last- und Beschaffungsmanagement auf Quartiersebene erforscht. In einem transdisziplinären Ansatz werden Bürger in die Konzeption von Anreizmodellen für die Bildung lokaler Energiegenossenschaften und der daraus abgeleiteten Geschäftsmodelle für Dienstleister zum Aufbau und Betrieb eines Energetischen Nachbarschaftsquartiers einbezogen. Eine wichtige Komponente der Infrastruktur des Energetischen Quartiers ist die Digitalisierung der Prozesse. embeteco obliegt dabei die Planung, Realisierung und Evaluation einer IoT-Struktur, die Abstimmung mit der Normungsroadmap Smart City' sowie die Übertragung der Ergebnisse in die Normungsgremien. Ein zentraler Arbeitsinhalt liegt im Aufbau der ENaQ-Daten Cloud und der Implementierung von IoT-Systemen inklusive der Realisierung sogenannter 'Digitaler Zwillinge' zur Smart City Infrastruktur.
Das Projekt "Entwicklung einer Methode zur Überprüfung der Wirksamkeit von Managementsystemen in Kernkraftwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Sowohl international als auch national werden integrierte Managementsysteme von der Errichtung bis zum Rückbau bei Kernkraftwerken gefordert und sind in deutschen Kernkraftwerken auch implementiert. Der Nachweis der Implementierung und der Um-setzung von regulatorischen Anforderungen an ein Managementsystem erfolgt durch unabhängige Institutionen. Eine Aussage darüber, ob ein Managementsystem tatsächlich 'gelebt' wird und somit auch wirkungsvoll sein kann, kann jedoch durch eine externe Überprüfung, die nur die Erfüllung des Regelwerks als Bewertungsgrundlage nimmt, nicht getroffen werden. In dem hier durchgeführten Projekt wurde eine Methode zur Überprüfung der Wirksamkeit eines Managementsystems in Kernkraftwerken entwickelt, um der Frage der Wirksamkeit eines Managementsystems nachzugehen. Dabei wurden internationale und nationale Anforderungen, insbesondere die Anforderungen der KTA 1402, betrachtet, bewertet und mit der Betriebserfahrung einer deutschen Anlage mit einem implementierten Managementsystem gespiegelt. Weiterhin wurden Überprüfungsmöglichkeiten in der nicht-nuklearen Industrie ausgewertet. In der im Vorhaben erarbeiteten Methode wird, aufbauend auf den Ergebnissen eines Indikatorsatzes, ein Gespräch zwischen Auditor und Betreiber der Anlage empfohlen. Neben der Diskussion über Veränderungen in den Indikatorwerten stellt ein im Projekt entwickelter Fragenkatalog eine weitere Maßnahme dar, anhand derer sich der Auditor ein umfangreiches Bild über die Wirkungsweise des Managementsystems machen soll. Die Überprüfung der Wirksamkeit eines Managementsystems dient nicht dazu Defizite in den Prozessen zu bewerten, sondern den wirkungsvollen Umgang mit solchen Defiziten zu analysieren und zu fördern. Während des Gespräches mit dem Betreiber soll sich der Auditor einen Eindruck davon verschaffen, ob eventuelle negative Änderungen erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet wurden. Eine Beurteilung der Wirksamkeit eines Managementsystems kann nur auf Basis der Erkenntnisse aus dem Zusammenspiel von Indikatoren, Fragenkatalog und Besichtigungen vor Ort vorgenommen werden. Die abschließende Bewertung des Managementsystems wird innerhalb neun definierter Themenblöcke, die mehrere der KTA 1402 Abschnitte zusammenfassen, vorgenommen. Eine graphische Darstellung, auf welcher neben einem wirksamen Themenbereich auch Defizite oder herausragende Praktiken innerhalb des Themenbereichs aufgetragen werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Numerische und experimentelle Untersuchungen zum Beulverhalten großer Monopiles während und nach der Installation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Das Gesamtvorhaben und das Teilvorhaben der TU Berlin leisten einen wichtigen Beitrag zum Ausbau der Offshore-Windenergie. Die Mehrzahl der aktuell laufenden Windparkprojekte in deutschen Gewässern wird mit Monopile-Gründungen realisiert. Die Installation leistungsstärkerer Turbinen und die tendenziell größeren Wassertiefen führen zu größeren Umwelt- und Turbinenlasten und damit zu größeren Pfahldurchmessern. Dies erfordert ein optimiertes Querschnittsdesign des Monopiles. Offene Fragen mit großem Kostenoptimierungspotential betreffen sowohl den Nachweis des Pfahlbeulens am Pfahlfuß während der Installation als auch das Beulen des gebetteten Pfahls im Bereich der Bodenoberkante. Da für diese Probleme keine abgesicherten Rechenmethoden bereitstehen, werden Pfähle bisher sehr konservativ ausgelegt. Fortschritte bei verifizierten Berechnungsmodellen und ingenieurpraktischen Nachweismethoden eröffnen der Offshore-Windindustrie die Möglichkeit, kostenoptimierte Monopile-Designs zu entwickeln. In diesem Zusammenhang verfolgt das geplante Teilvorhaben schwerpunktmäßig die folgenden Zielsetzungen: - Entwicklung eines numerischen Simulationsmodells für die Pfahlinstallation und für den gebetteten Pfahl unter Berücksichtigung großer Verformungen im Stahlquerschnitt und im Boden. - Ableitung einer praxistauglichen Nachweismethode. - Verifizierung des Simulationsmodells und der Nachweismethode mit Versuchen unterschiedlicher Skalierung und an großmaßstäblichen Bauwerkspfählen. Durch die Einbindung aller an Planung, Zertifizierung und Genehmigung beteiligten Parteien sowie die Nutzung der vorhandenen Strukturen der vom Carbon Trust geführten Offshore Wind Accelerator Initiative ist die Umsetzung eines anwendungsreifen Nachweiskonzepts für die Offshore-Praxis gewährleistet.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung einer kathodischen Nano-Filtrationsmembran für die reduktive Behandlung und Filtration von wasserunlöslichen Farbstoffen und Farbpigmenten zur Aufbereitung von Textilabwasser mit dem Ziel der Wasserkreislaufführung sowie..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Analytische Chemie durchgeführt. Mit einem neuartigen Verfahren sollen im Abwasser der Färberei und Druckerei enthaltene Farbmittel, lösliche wie dispergierbare oder unlösliche Farbmittel in zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Schritten zunächst reduktiv und dann oxidativ behandelt werden. Zu diesem Zweck soll eine Anlage entwickelt werden, die aus einer Elektrolysezelle und einer anschließenden Oxidationskammer besteht. In der Elektrolysezelle werden die Farbstoffe kathodisch reduziert. Die Reduktion hat das Ziel Azofarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe und Pigmente in eine wasserlösliche Form zu überführen. Infolge der Spaltung der Azofarbstoffe entstehen Produkte mit kleinerem Molekulargewicht. Vermutlich werden aromatische Amine gebildet, deren Hydrophilie im Vergleich zum Dispersionsfarbstoff deutlich größer ist.Die erhöhte Wasserlöslichkeit der Produkte ist entscheidend für die Wirksamkeit bzw. Wirtschaftlichkeit der anschließenden oxidativen Behandlung, die in homogener Phase weitaus effektiver abläuft. Der selektive Transfer der löslichen Produkte in die Oxidationskammer soll über einen Filtrationsprozess mit einer Ultra- bzw. Nanofiltrationsmembran erfolgen. Die Membran hält die dispers gelösten Farbstoffpartikel zurück. Zur Optimierung des Filtrationsprozesses und der Elektrolyse soll die Elektrolyse direkt an der Membran stattfinden. Zu diesem Zweck muss eine elektrisch leitende Membran entwickelt werden, an der gleichzeitig die kathodische Reduktion und der Filtrationsprozess ablaufen können. Bei dem Filtrationsprozess kommt es zu einer Anreicherung der Farbstoffpartikel an der Membran bzw. der Kathodenoberfläche. Auf diese Weise gelangt der Farbstoff in unmittelbaren Kontakt mit der Kathode, so dass der Elektronenübertrag auf das Substrat erleichtert wird.Bei der Entwicklung der Membran muss berücksichtigt werden, dass diese bei einem dauerhaften Einsatz in einer Abwasserbehandlungsanlage stabil gegenüber den elektrochemischen Vorgängen, höheren Drücken und der Katholytzusammensetzung ist.Ein weiteres Projektziel ist die Strukturaufklärung der Reduktions- und Oxidationsprodukte. Dazu werden im wesentlichem zwei Analysensysteme verwendet. Mit dem schon im Projekt OXITEX erfolgreich eingesetzten LC-QTOF können höhermolekulare bzw, wasserlösliche Produkte anhand der gemessenen Präzisionsmassehinsichtlich ihrer Summenformel und ggfs. Struktur chara.kterisiert werden. Kleinere unpolare Verbindungen werden mittels GCxGC-(TOF)MS erfasst. Hier ist eine Identifizierung der über Elektronenstoßionisierten Analyten mit umfangreichen Datenbanken bzw. Vergleichssubstanzen möglich. Die ermittelten Strukturen sollen Aufschluss über den Reaktionsverlauf geben. So soll z.B. die Frage geklärt werden, ob die Reduktion in höheren Konzentrationen Zwischenprodukte liefert, oder ob ein weitergehender bzw.unspezifischer Abbau vorliegt. Auch die Annahme, dass infolge der Reduktion aus Azoverbindungen vorwiegend aromatische Amine entstehen, soll untersucht werden.
Das Projekt "Entwicklung eines inhärent sicheren, kostengünstigen und flexiblen Verfahrens zur Herstellung von Wasserstoffperoxidlösungen durch Direktsynthese mittels katalytisch beschichteter Membranen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wurde eine Methode zur Herstellung katalytisch aktiver Rohrmembranen mit innen liegender aktiver Schicht auf der Basis keramischer Mikro- und Ultrafiltrationsmembranen sowie Palladium und optional Gold als Aktivkomponenten entwickelt. Die Membranen, die vor der Metallabscheidung alternativ noch mit Kohlenstoff modifiziert wurden, wurden als strukturierte Katalysatoren in einem Gas/Flüssig-Membrankontaktor für die Direktsynthese von Wasserstoffperoxid (H2O2) aus Wasserstoff und Sauerstoff eingesetzt, können prinzipiell aber auch für andere heterogen katalysierte Flüssigphasenreaktionen Verwendung finden. Sie wurden hinsichtlich ihrer Zusammensetzung, Struktur, Katalysatorverteilung und -Partikelgröße umfassend charakterisiert. Weiterhin wurde eine Methode zur automatisierten Detektion von H2O2 im Konzentrationsbereich von 0.004-4.5 Gew.-Prozent basierend auf der Fliess-Injektions-Analyse entwickelt, die ebenfalls auch für andere Anwendungen eingesetzt werden kann. Die Aktivität und Selektivität der katalytischen Membranen wurde in Laborexperimenten zur Direktsynthese von H2O2 ermittelt. Hierzu wurde ein Kreislaufverfahren im Labormaßstab realisiert, das die Vorteile des Membrankontaktors bezüglich eines kompakten Verfahrensaufbaus sowie einer erhöhten Verfahrenssicherheit, die auf der Trennung der Reaktanden durch die Membran beruht, nutzt. Zur detaillierten Simulation der gekoppelten Reaktions- und Stofftransportvorgänge im Membrankontaktor wurde ein Matlab-Programm entwickelt. Die Membranpräparation wurde erfolgreich auf technisch relevante Membrangeometrien übertragen (Mehrkanalelemente bis 0,5 m Länge). Die Demonstration der H2O2-Direktsynthese blieb aber wegen Schwierigkeiten mit der Eindichtung der Mehrkanalelemente noch auf den Labormaßstab beschränkt. Probleme bestehen auch noch dahingehend, höhere Konzentrationen an H2O2 im Bereich einiger Gew.-Prozent im Kreislaufbetrieb zu erreichen. Dies ist möglicherweise auf eine unbefriedigende Passivierung der Apparatur oder auf die Desaktivierung des Katalysators zurückzuführen. Zudem liegen für eine aussagekräftige techno-ökonomische Bewertung des Verfahrens noch zuwenig experimentelle Daten vor.
Das Projekt "Experimentierfelder für zukunftsfähige Lebensformen - Was leisten Soziale Gemeinschaften für die Umsetzung einer Ethik der Nachhaltigkeit?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Geographie, Abteilung Sozialgeographie, Politische Geographie durchgeführt. Mit dem Promotionsvorhaben wird grundlegend nach Prinzipien der sozialen Dimension der Nachhaltigkeit gesucht. Der erste Schritt bestand in theoretischen Überlegungen und Analysen anhand des Standes der interdisziplinären Umweltforschung, Nachhaltigkeitsforschung, Umweltsoziologie, Sozialer und Politischer Ökologie und damit zusammenhängend einer problemlösungsorientierten und möglichkeitseröffnenden Wissenschaftsmethodik. Um sozialökologische Prinzipien zu finden, führte die theoretische Analyse und Suche über die Beurteilung vorhandener sozialer Regelungsstrukturen und Institutionen hinaus und widmet sich der Erforschung von Entstehungsprinzipien sozialer Ordnungsstrukturen. Wie und unter welchen Voraussetzungen können Strukturen entstehen; die zu nachhaltigem Handeln motivieren? Demnach wird nach Wegen der Umsetzung für zukunftsfähige Lebensweisen geforscht. Unter Zuhilfenahme von soziologischer Gemeinschaftsforschung werden die nötigen Begrifflichkeiten für diejenigen sozialen Prozesse, die sich im mesosoziologischen Bereich bei der Entwicklung sozialer Ordnungsstrukturen abspielen, systematisiert, beschrieben und theoretisch fundiert. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung sozial-ökologischer, zukunftsfähiger Prinzipien. Diese sollen im zweiten Schritt durch die empirische Erforschung ausgesuchter sozialökologischer Projekte konkretisiert und empirisch fundiert werden. Intentionale Gemeinschaften mit sozialökologischen Zielen, die sich aus den Wünschen nach einem freien und 'guten' Leben in Frieden mit sich und der Umwelt gründen und dabei bewusst und reflektiert nach konkreten Umsetzungsmöglichkeiten suchen, stellen dafür ein Untersuchungsfeld dar. Sie sind sozialökologische Transformationsexperimente, die viele Bereiche der Lebensführung mit einbeziehen und neue Wege der sozialen und politischen Organisation erproben. Damit können potentielle Wege zu einer nachhaltigen Lebensweise vor dem Hintergrund der aktuellen kulturellen und gesellschaftlichen Umstände erforscht und beobachtet werden. Nach Vorstudien in den Ökodorf- Projekten Auroville und Findhom wird in entsprechend ausgewählten intentionalen Gemeinschaften in der Bundesrepublik Deutschland mit qualitativen Forschungsmethoden von Interviews und teilnehmender Beobachtung den Fragen zukunftsfähiger Gestaltung sozialer Gebilde im Sinne von nachhaltiger Entwicklung nachgegangen.
Das Projekt "Zelluläre Klima-Adaptionen in alpinen und polaren Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Innsbruck, Institut für Botanik, Abteilung für Physiologie und Zellphysiologie Alpiner Pflanzen durchgeführt. Die Pflanzen der Hochgebirge und der polaren Zonen müssend im Vergleich zu Pflanzen gemäßigter Bereiche mit drei besonderen Anforderungen fertig werden: kurze Vegetationszeit, Kälte, auch im Sommer möglich, und hoher Sonneneinstrahlung. Die Anpassungsstrategien, die ein Überleben in Hochgebirge und Arktis möglich machen, sind nur z.T. bekannt. Von seiten der Ökologie und Ökophysiologie wurden etliche solcher Strategien beschrieben, allerdings meist nur auf der Ebene der Pflanze oder eines Organs. Erst in jüngerer Zeit gibt es einige Untersuchungen, die die Adaptionen des Stoffwechsels verstehen wollen. Die Anpassung eines Stoffwechsels an ungünstige Bedingungen ist aber auch ein Ausdruck des Zusammenspiels von Zellorganellen und Membranen. Bislang ist nur von seiten des Antragstellers eine erste Beschreibung der Ultrastruktur alpiner Pflanzen mit Anbindung an den Stoffwechsel und Einbeziehung der Standortbedingungen erfolgt. Hier zeigte sich, daß mit Methoden der modernen Zellbiologie ein enormer Wissenszuwachs erhalten werden kann. So wurden vom Antragsteller in elektronenmikroskopischen Untersuchungen festgestellt, daß bei Kälte und Starklicht die Chloroplasten vieler alpiner und polarer Pflanzen besondere Strukturen zeigen ('Protrusionen), die einige physiologische Anpassungen erklärbar machen können. Die dem Auftreten dieser dynamischen Strukturen zugrunde liegenden Vorgänge in der Zelle können am besten mit modernen zellbiologischen Verfahren, wie sie etwa für Cytoskelett-Untersuchungen üblich sind, beschrieben werden. Daher sollen mit Hilfe eines confokalen Laser-Scanning-Mikroskopes (CLSM) unter Verwendung des 'green fluorescent protein (GFP) sowie fluoreszenz-markierter Antikörpern oder Cytoskelett-Inhibitoren die Bildungsmechanismen, Stabilität und 3-D Struktur dieser Protrusionen untersucht werden. Grundlage ist hierzu die vorherige Erfassung des Standortklimas der Pflanzen und ihrer Photosyntheseaktivität, um die Faktoren zu kennen, die die Zelle veranlassen, die Chloroplasten umzubilden. Voruntersuchungen haben auch ergeben, daß bei Hochgebirgspflanzen eine mögliche Kooperation von Plastiden, Mitochondrien und Microbodies überlebenswichtig sein kann. Diese dynamische Organell-Kooperation soll ebenfalls untersucht werden. Alle Arbeiten werden mit Wildpflanzen aus geeigneten hochalpinen und polaren Wuchsorten gemacht und die zellbiologischen Beobachtungen müssen über die Ökophysiologie dieser Pflanzen interpretiert werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 7 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 7 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 7 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 7 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 5 |
| Webseite | 2 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 6 |
| Lebewesen & Lebensräume | 4 |
| Luft | 4 |
| Mensch & Umwelt | 7 |
| Wasser | 4 |
| Weitere | 7 |