Kann der Ausbau der Hafeneinfahrten an der deutschen Nord- und Ostseeküste mit dem Trend zu immer größeren Schiffe mithalten? Und wie können etwa Schleusenbauwerke an Flüssen und Kanälen für den Binnenschiffsverkehr mit überlangen Großmotorgüterschiffen fit gemacht werden? Leidet die Sicherheit des Verkehrs, wenn immer größere Schiffe die Wasserstraßen befahren? Mit den beiden Schiffsführungssimulatoren der BAW lassen sich Maßnahmen zur Verbesserung der Sicherheit und der Qualität der Wasserstraßen schon in der Planungsphase überprüfen und Engpässe ihrer Befahrbarkeit analysieren. Der Trend zu immer größeren Schiffen erhöht die Anforderungen an See- ebenso wie an Binnenschifffahrtsstraßen. Kurzum, es wird allenthalben enger. Noch vor wenigen Jahrzehnten reichte es beispielsweise völlig aus, für die Trassenplanung in Binnengewässern die Fahrspurbreite und damit den Flächenbedarf eines Schiffes aus dem zu fahrenden Kurvenradius, den Schiffsabmessungen und dem Driftwinkel, den das Schiff in der Kurvenfahrt einnimmt, zu berechnen. Aber schon im Zuge des Wasserstraßenausbaus nach Berlin zu Beginn der 1990er Jahre zeigten sich deutlich die Grenzen dieses geometrischen Bemessungsverfahrens: Die bis dahin angestrebten Mindestradien von 600 m für 185 m lange Schubverbände und 110 m lange Großmotorgüterschiffe hätten zum Beispiel beim Ausbau der Havel bei Berlin zu gewaltigen Landschaftsveränderungen in einem Naturschutzgebiet geführt.
Das Konzept des Projektes 'PrüfReal - Bench Tests' basiert auf der Erhebung grundlegender Aspekte der Emissionsbildung sowie die Auswirkung geringfügiger Änderung der Brennstoffqualität bzw. der Brennstoffzusammensetzung, die in der Vorprojektphase definiert wurden bzw. in der ersten Projektphase im Rahmen der Detailplanung definiert werden. Ziel ist es die Zusammenhänge zwischen Brennstoffzusammensetzung, insbesondere der aschebildenden Elementgehalte, deren kritische Konzentrationen sowie deren Auswirkung auf die Staub- und NOx-Emissionen unter Prüfstandsbedingungen herauszufinden. Mit Hilfe des Projektes soll erhoben werden, welche Auswirkungen Änderungen des Asche- bzw. Stickstoffgehaltes (ev. auch Kaliumgehalt) im Brennstoff auf das Emissionsverhalten im Voll- und Teillastbetrieb haben. Zur Ermittlung der Daten sind Verbrennungsversuche am Kesselprüfstand der BLT Wieselburg mit unterschiedlichen Kesseltypen und definierten Brennstoffqualitäten geplant. Die Variation der Brennstoffqualität bezieht sich auf die aerosolbildenden Elemente- und Stickstoffgehalte. Diese sollen innerhalb der in den aktuellen Brennstoffnormen geforderten Grenzwerte liegen. Für die Beurteilung von geringen Änderungen in der Brennstoffqualität und -zusammensetzung, existieren derzeit noch massive Kenntnisdefizite die mit Hilfe des Projektes 'PrüfReal - Bench Tests' beseitigt werden sollen. Zur Ermittlung der Daten sind Verbrennungsversuche am akkreditierten Kesselprüfstand der BLT Wieselburg mit mindestens 3 unterschiedlichen Kesseltypen und mindestens 3 unterschiedlichen definierten Brennstoffqualitäten (mit Variation des Asche- und Stickstoffgehaltes am unteren, mittleren und oberen Bereich der Grenzwerte) geplant. Die für die Verbrennungsversuche benötigten Feuerungsanlagen, sowie die personellen Ressourcen zur Installation, Wartung und für etwaige bauliche Veränderungen der Anlagen werden von den Firmenpartnern zur Verfügung gestellt. Ein weiteres Ziel des Projektes PrüfReal - Bench Tests ist die Untersuchung der Entstehung und Herkunft der NOx-Emissionen bei der Verbrennung von Holzbrennstoffen. Mittels Untersuchung der Stickstoffisotopie der Stickoxide soll der Einfluss des Luft- und Brennstoffstickstoffes auf die NOx-Emissionen bei der Holzverbrennung neu beleuchtet und bestehende Theorien zur Stickoxid-Entstehung überprüft werden. Die Ergebnisse des Projektes 'PrüfReal' werden in einem Bericht zusammengefasst und sollen den nationalen und internationalen Interessensvertretern der österreichischen Biomasseheizkesselhersteller als Diskussionsgrundlage für zukünftige Grenzwertdebatten und Normierungen dienen.
Im Rahmen dieses Projekts soll das Wolkenpartikelinstrument PHIPS-HALO des KIT um die Messung der winkelabhängigen Polarisation von einzelnen Eispartikeln im rückwärtigen Streuwinkelbereich erweitert werden. Diese Messung ergänzt die bestehenden PHIPS-HALO-Messmethoden zur Erfassung der Partikelform sowie der winkelabhängigen Streufunktion. Die neuen Messmöglichkeiten des PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpakets des KIT werden in der Wolkensimulationskammer AIDA umfangreich getestet und charakterisiert, um diese am Ende der ersten Förderperiode für Messungen auf HALO zur Verfügung zu haben. Dadurch werden schon im Vorfeld der nächsten, für den Winter 2018/2019 geplanten Zirrusmission neuartige relevante Datensätze gewonnen, die von großem Nutzen für die Atmosphärenwissenschaft sein werden. Zusätzlich zu den Labormessungen, soll das verbesserte PHIPS-HALO Instrument sowie das PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpaket im Rahmen des Projekts auch auf anderen Messflugzeugen betrieben und getestet werden. Mit den erweiterten Messmöglichkeiten des PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpakets können in zukünftigen HALO-Missionen Validierungen von Satellitenbeobachtungen durchgeführt werden, die sich auf Polarisationsmessmethoden stützen. Da diese Messmethoden sehr empfindlich auf die Komplexität der Form sowie der Oberflächenrauheit der Eispartikel sind, könnte auf Basis solcher Validierungsmissionen die Frage geklärt werden, ob die Eispartikelkomplexität eine dominante mikrophysikalische Eigenschaft von Zirren ist. Sollte dies der Fall sein, würden Wolkeneispartikel einen deutlich anderen Strahlungseinfluss auf den Wärmehaushalt der Erde haben als bisher angenommen.
Eine realitätsnahe Bewertung der Risiken für die Vegetation durch bodennahes Ozon kann nur erfolgen, indem man den Ozonfluss in die Pflanze bewertet. Dafür wurde in Arbeitsgruppen der Genfer Luftreinhaltekonvention (CLRTAP) die Methode zur Berechnung der Phytotoxischen OzonDosis (POD) entwickelt. Einige wichtige Datengrundlagen zur Anwendung des POD-Modells bei Wäldern sind noch unsicher. Das Projekt soll bestehende Wissenslücken schließen bzw. verringern. In Klimakammer-Experimenten bzw. Freiland-Messungen werden die bisher genutzten Dosis-Wirkungsfunktionen sowie ausgewählte Eingabeparameter für die Modellierung des Ozonflusses überprüft. Darüber hinaus werden Wechselwirkungen von Faktoren des globalen Wandels (Klimaveränderungen, erhöhte CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre) mit der Ozonbelastung untersucht.
Im Rahmen des Verbundprojekts PERMEA sollen Modelle entwickelt werden, die eine verbesserte Vorhersage der Kluftverteilung im Bereich von Störungszonen ermöglichen. Eine genaue Kenntnis der Kluftverteilung ermöglicht Rückschlüsse auf die Permeabilitätseigenschaften von Bruchzonen und somit auf deren Durchlässigkeit z. B. für aufsteigende Tiefenfluide, was wiederum Aussagen zu den Reservoir- und Barriereeigenschaften von Gesteinsformationen erlaubt. Die geplanten Untersuchungen sollen die gesamte räumliche Skalenbreite von Bruchzonen erfassen. Im ersten Teilprojekt ist geplant, auf der Mikroskala die Bruch- und Porengeometrie sowie die diagenetische Alteration zu betrachten. Auf der Mesoskala sollen im zweiten Teilprojekt einzelne Brüche unter Berücksichtigung der Oberflächenstruktur und Geometrie untersucht werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden im dritten Teilprojekt auf die Makroskala übertragen, um den Fluidfluss innerhalb komplexer Bruchnetzwerke bestimmen zu können. Im Fokus der geplanten Untersuchungen stehen ein besseres Systemverständnis der Bruchbildung sowie deren räumliche Verteilung in Störungszonen. Dazu soll die Entwicklung von Zerrüttungszonen mit Hilfe von numerischen Simulationen sowie Labor- und Geländeexperimenten nachvollzogen werden. Durch den Einsatz numerischer Methoden werden die Fluidströmung in definierten Bruchstrukturen simuliert und daraus Erkenntnisse über deren hydraulische Durchlässigkeit abgeleitet. Basierend auf den Geometrien der numerischen Untersuchungen ist die Anfertigung von Labormodellen mittels 3D-Drucker sowie von Sandboxmodellen beabsichtigt. An diesen Labormodellen werden Durchflussmessungen vorgenommen die wiederum zur Kalibrierung der numerischen Modelle dienen. Die im Rahmen der Untersuchungen entwickelte Verfahren und Methoden sollen abschließend in einem Geländeexperiment mit Hilfe hydraulischer Tests erprobt werden. Mit erfolgreichem Abschluss Verbundprojekts PERMEA sollen Werkzeuge zur Verfügung stehen, welche zur Prognose von Bruchnetzwerken in Störungszonen und zur Berechnung von Gebirgsdurchlässigkeiten in geklüfteten Gesteinen eingesetzt werden können. Diese Informationen sind insbesondere für geologische Speicher von Bedeutung, aber auch für den Tunnelbau oder die Wasserwirtschaft.
Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Laborprogramms zur Untersuchung von thermisch induzierter und gasdruckgetriebener Rissbildung bei Wasserstoff gefüllten Speicherkavernen im Steinsalz. Da es aktuell keine Labor- oder in situ Versuche gibt, welche die Kombination von thermisch induzierter und druckgetriebener Rissbildung untersuchen, sind diese Laborversuche notwendig, um die Mechanismen dieser Art der Rissbildung und Fortschreitung besser zu verstehen und die Forschungsergebnisse des Projektes 'RiSa' eindeutig validieren zu können. Zunächst wird in enger Zusammenarbeit mit GL Test Systems ein neuartiger Prüfstand zum punktuellen Kälteeintrag in einen unter Innendruck stehenden Salzgesteinshohlprüfkörper realisiert. Nach einer Phase von Vorversuchen werden anschließend Versuchsreihen mit verschiedenen Salztypen sowie Belastungs- und Temperaturbedingungen durchgeführt. Abschließend werden numerische Nachrechnungen mit den in 'RiSa' entwickelten Modellen vorgenommen. Somit können die numerischen Modelle zur thermisch induzierter und gasdruckgetriebener Rissbildung und Rissfortschreitung überprüft werden. Das Projekt 'La-thi-ga' unterteilt sich in drei Teilbereiche, welche von zwei Mitarbeitern/-innen bearbeitet werden: 1 Entwicklung der Versuchsanlage, 2 Durchführung der Laborversuche, 3 Durchführung numerischer Nachrechnungen der Laborversuche mit zwei verschiedenen numerischen Programmsystemen. Zunächst wird die Firma GL Test Systems die notwendige Versuchsanlage in enger Zusammenarbeit mit dem IGtH / IUB entwickeln (s. AAK Antrag - GL Test Systems). In verschiedenen Versuchsreihen mit unterschiedlichem Steinsalz und unterschiedlichen Belastungsbedingungen werden die Laborversuche von den zwei Mitarbeitern/ -innen durchgeführt. Parallel zu den Laborversuchen werden die numerischen Nachrechnungen durchgeführt, wobei die zwei Mitarbeiter/ -innen die Versuche mit jeweils unterschiedlichen numerischen Programmsystemen bearbeiten und simulieren.
Flüssigeis, eine pumpfähige Mischung aus Wasser und Eis, wird zur Kältespeicherung und als Kälteträger zur Kälteverteilung eingesetzt und kann die Effizienz von Kälteversorgungssystemen steigern. Zudem ist eine zeitliche Entkopplung von Kälteerzeugung (Energieverbrauch) und Kältenutzung, z.B. zur Integration erneuerbarer Energien, möglich. Erfahrungen aus ausgeführten Flüssigeisanlagen zeigen, dass eine breite Anwendung von Flüssigeis unter Nutzung beschriebener Vorteile bisher durch das Fehlen geeigneter und gleichzeitig kostengünstiger Wärmeübertrager behindert wird, die dauerhaft betriebssicher mit hohen Eisanteilen (größer als 25 %) beaufschlagt werden können. Wesentliche Zielstellungen des geplanten Verbundprojektes sind deshalb: 1) Verbesserung der Möglichkeiten zur modellhaften Beschreibung von Strömungs- und Wärmetransportvorgängen mit Flüssigeis (Zweiphasenströmung) als Hilfsmittel zur optimierten Auslegung und konstruktiven Gestaltung von Wärmeübertragern 2) Weiterentwicklung und Erprobung der Schlüsselkomponente Wärmeübertrager für die betriebssichere und platzsparende Anwendung von Flüssigeis innerhalb von Kälteverteilnetzen sowie in Flüssigeis-Kältespeichern Für die Erreichung der aufgeführten Zielstellungen müssen Fragestellungen zum Durchströmungsverhalten von Flüssigeis untersucht werden. Auf Basis fundierter Vorbetrachtungen werden rechnergestützte Simulationen (CFD) eingesetzt. In der ersten Versuchsphase werden einzelne Geometrien unter Variation verschiedener Parameter an einer Modellversuchseinrichtung untersucht. Im nächsten Schritt werden vorausgewählte Geometrien in einem Modellplattenwärmeüberträger zusammengeführt. Der Verbundpartner TTZ GmbH & Co. KG, ein mittelständischer Hersteller von Plattenwärmeüberträgern, wird die gesammelten Erkenntnisse in die Entwicklung eines Funktionsmusters einfließen lassen. Für die Erprobung stehen Flüssigeisspeichersysteme des ILK Dresden sowie der Verbundpartner Cooltech GmbH und Sachsen-Kälte GmbH zur Verfügung.
Im Projekt 'ETA-Transfer' sollen Erkenntnisse aus dem Vorgängerprojekt 'ETA-Fabrik' bei ausgewählten Unternehmen als Leuchtturmprojekte in der Praxis angewendet werden. Hierbei werden Prozesse der industriellen (Stückgut-)-Produktion zusammen mit dem Gesamtsystem (d.h. des Zusammenwirkens von Maschinenpark, Versorgungstechnik und Gebäudehülle) betrachtet und daraus sinnvolle technische Energieeffizienzmaßnahmen abgeleitet. Die TU Darmstadt wird hierzu in ausgewählten Unternehmen jeweils zuerst Potenzialanalysen durchführen, an die sich dann ebenso begleitete Umsetzungsphasen mit Investitionen in die vorgeschlagenen energieeffizienten Maschinen/Technologien anschließen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 255 |
| Kommune | 1 |
| Land | 9 |
| Wirtschaft | 7 |
| Wissenschaft | 135 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 255 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 255 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 243 |
| Englisch | 27 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 8 |
| Keine | 73 |
| Webseite | 176 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 140 |
| Lebewesen und Lebensräume | 159 |
| Luft | 151 |
| Mensch und Umwelt | 255 |
| Wasser | 112 |
| Weitere | 255 |