Das Projekt "Teilvorhaben: AP1.1b, AP 1.2c und AP 3.1b" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik durchgeführt. Vorhabenbeschreibung AP 1.1b: Die heutige Vorgehensweise der industriellen aerodynamischen und strukturmechanischen Turbomaschinen Schaufel-Auslegung ist disziplinär und sequenziell organisiert. Im Rahmen des Vorhabens soll dies durch interdisziplinäre Prozessketten und automatisierte Optimierungsstrategien abgelöst werden. Durch eine zielgerichtete Nutzung von Methoden aus dem Bereich Maschinelles Lernen (ML) und künstliche Intelligenz (KI) werden datengetriebene Modelle für die physikalisch umfassende digitale Modellierung bereitgestellt. Vorhabenbeschreibung AP 1.2: Mit dem Harmonic-Balance-Verfahren steht dem DLR ein hochwertiges Frequenzbereichsverfahren für instationäre Strömungssimulationen zur Verfügung, das deutlich effizienter als konventionelle, instationäre Zeitbereichsverfahren (URANS) bei akzeptablem Genauigkeitsverlust ist. Aufgrund sekundärer, instationärer Effekte, deren physikalische Frequenzen nicht Teil des aufgelösten Spektrums sind, konvergieren bis zu einem Drittel der Flatter-Simulationen mit Harmonic Balance nicht. Auslöser sind gerade in den aeroelastischen Bewertungspunkten auftretende strömungsinduzierte Effekte wie Stoß-Grenzschicht-Wechselwirkungen und offene Ablösungen. Vorhabenbeschreibung AP3.1: Das Arbeitspaket teilt sich in zwei Bereiche auf, die jeweils der Untersuchung des entstehenden Wärmeeintrags und des Verschleißes, ausgelöst durch Anstreifen zwischen Bürstendichtung und Rotor, gewidmet sind. Es wird ein Modell zur Beschreibung des Verschleißes erstellt und mit den am DLR erhobenen Versuchsdaten verbessert und validiert. Der beim Anstreifen entstehende Wärmeeintrag wird bestimmt. Die Erkenntnisse sind für die Ertüchtigung der Bürstendichtung als Inner Air Seal essentiell, um den Verschleiß im Betrieb sowie Wärmeeintrag in den Rotor beschreiben zu können.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Computomics GmbH durchgeführt. Zentrales Ziel von LightSaverAI ist es, die Grundlage für ein intelligentes Produktionssystem für Indoor Farmen in urbanen Räumen zu schaffen. Dieses misst die Chlorophyllfluoreszenz (ChlFl) als ein Maß der Photosyntheserate sowie diverser Umweltparameter online und wertet diese mittels KI Ansätzen aus. Dadurch wird der aktuelle Lichtbedarf einer Pflanze analysiert und über einen Regler ein LED Belichtungsmodul so einstellt, dass die Pflanze kontinuierlich die benötigte, wachstumsphasen- und umweltparameterabhängige Belichtung erhält. Der Bedarf nach solchen Systemen ist gerade im weltweiten Indoor Farming Bereich von besonderem Interesse, um ressourceneffizient qualitativ hochwertige Pflanzen produzieren zu können. Das Produktionssystem kann das Potential der LED-Technologie ideal ausschöpfen, indem die Bestrahlungsstärke und die spektrale Zusammensetzung sowohl zeitlich als auch räumlich optimiert werden. So wird die maximale Photosyntheserate bei minimalem Energieverbrauch erreicht. Zudem bietet es die Möglichkeit, weitere Umweltparameter langfristig daran anpassen zu können. In LightSaverAI erfolgt die Überführung dieses Anwendungsszenarios (TRL2) in einen Versuchsaufbau im Labormaßstab für Indoor Farmen (TRL 4). In LightSaverAI erfolgt die Überführung dieses Anwendungsszenarios (TRL 2) in einen Versuchsaufbau im Labormaßstab für Indoor Farmen (TRL 4). Am Ende der Projektlaufzeit wird die generelle Eignung der hier entwickelten Technologien im Labormaßstab bewiesen sein.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Zentrales Ziel von LightSaverAI ist es, die Grundlage für ein intelligentes Produktionssystem für Indoor Farmen in urbanen Räumen zu schaffen. Dieses misst die Chlorophyllfluoreszenz (ChlFl) als ein Maß der Photosyntheserate sowie diverser Umweltparameter online und wertet diese mittels KI Ansätzen aus. Dadurch wird der aktuelle Lichtbedarf einer Pflanze analysiert und über einen Regler ein LED Belichtungsmodul so einstellt, dass die Pflanze kontinuierlich die benötigte, wachstumsphasen- und umweltparameterabhängige Belichtung erhält. Der Bedarf nach solchen Systemen ist gerade im weltweiten Indoor Farming Bereich von besonderem Interesse, um ressourceneffizient qualitativ hochwertige Pflanzen produzieren zu können. Das Produktionssystem kann um das Potential der LED-Technologie ideal ausschöpfen, indem die Bestrahlungsstärke und die spektrale Zusammensetzung sowohl zeitlich als auch räumlich optimiert werden. So wird die maximale Photosyntheserate bei minimalem Energieverbrauch erreicht. Zudem bietet es die Möglichkeit, weitere Umweltparameter langfristig daran anpassen zu können. In LightSaverAI erfolgt die Überführung dieses Anwendungsszenarios (TRL2) in einen Versuchsaufbau im Labormaßstab für Indoor Farmen (TRL 4). In LightSaverAI erfolgt die Überführung dieses Anwendungsszenarios (TRL 2) in einen Ver-suchsaufbau im Labormaßstab für Indoor Farmen (TRL 4). Am Ende der Projektlaufzeit wird die generelle Eignung der hier entwickelten Technologien im Labormaßstab bewiesen sein.
Das Projekt "Statt Landschaft Stadtlandschaft: Kölns Tierleben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Allgemeine Ökologie durchgeführt. In Köln wird seit 1989 ein breites Spektrum von zur Zeit 49 Wirbellosengruppen (Insekten, Spinnen und Mollusken) sowie der gebietsfremden, eingeschleppten Tierarten oder Neozoen unter Beteiligung von 51 Wissenschaftlern untersucht. Betrachtet man Biodiversitätin seiner einfachsten Form, dem Artenreichtum, dann ist Köln mit mehr als 5500 registrierten Tierarten die zur Zeit bestuntersuchte und artenreichste Großstadt. Die Bewertung der untersuchten Stadtbiotope stützt sich dabei nicht allein auf die zahlreich nachgewiesenen 'Rote-Liste'-Arten, die für die Wissenschaft neu entdeckten Tierarten oder den Umfang des Artenspektrums. In aktuellen Untersuchungen (Huckenbeck und Wipking) erweisen sich Laufkäfer (Carabidae) als geeignete Instrumente, wenn wichtige Lebenszyklus-Komponenten bei innerstädtischen Populationen mit solchen aus naturnahen Habitaten am Stadtrand verglichen werden sollen, um Biotopinseln in der Innenstadt als 'Quellstrukturen' für die Überlebensfähigkeit von Tierarten zu beurteilen und zum Ziel von (Natur-)Schutzbem ühungen in den flächenhaft immer stärker expandierenden Stadtlandschaften zu machen.
Das Projekt "Schwermetalle im Bodensee und in seinen Zufluessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Institut für Seenforschung durchgeführt. Die Untersuchungen erfassen zahlreiche, umweltrelevante Metalle in See- und Flusswasser, See- und Flussschwebstoffen, Seeorganismen (Plankton), Seesedimenten. Die analytische Bestimmung erfolgt mit Hilfe der AAS. Ziel der Untersuchung: 1. Beobachtung kurz- und langfristiger Konzentrationsschwankungen von Metallen, die durch besondere Schadwirkung (Toxizitaet) gekennzeichnet sind (Cd, Cr, Cu, As, Pb, Zn; Stichproben von Hg, Se, Tl). 2. Metalle als Indikatoren wichtiger limnischer Prozesse: a) Redoxverhaeltnisse (Mn, Fe); b) Aufnahme durch Primaerproduzenten; c) Kreislaeufe im See; 3. Charakterisierung besonderer Wasserkoerper durch ihr Metallspektrum.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Steinbeis Qualitätssicherung und Bildverarbeitung GmbH durchgeführt. Das geplante Vorhaben ist auf die Entwicklung eines innovativen Nachweisfahrens für Mikroschadstoffe in Wasser fokussiert. Die Basis für die effiziente Detektion verschiedener Schadstoffklassen wird durch die Kombination eines Edelmetallpartikel-Arrays mit einer Molekül-selektiven Methode, der oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie (surface enhanced Raman spectroscopy, SERS), realisiert. Die Nanopartikel werden dabei als Spots in einem Mikroarray angeordnet und mit Aptameren funktionalisiert. Diese DNA-basierten Rezeptoren binden ausgewählte Mikroschadstoffe primär, wie zum Beispiel Carbamazepin, Diclofenac und Benzotriazol (Leitindikatoren in Abwasserproben für die Kontamination). Die Bindung an den Aptamer-Rezeptoren erfolgt durch molekulare Affinität und liefert erste Hinweise über die Schadstoffklasse und Moleküleigenschaften. Die Bindung wird im sichtbaren Spektralbereich durch die Verwendung einer neuartigen Detektoreinheit mit ortsauflösender bildgebender Spektroskopie nachgewiesen. Die komplexen Spectral-Imaging-Daten werden mittels KI ausgewertet, um eine schnelle Aussage über die Rezeptoranbindung und somit zur Molekülklasse treffen zu können. Diese Messmethode ist markierungsfrei und damit perspektivisch miniaturisierbar und vor-Ort fähig. Darüber hinaus wird die Spezifität durch die Verwendung der oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie (SERS) erhöht, beruhend auf der Detektion von molekularer Fingerprintinformation (spezifische Markerbanden). Die Edelmetallnanopartikel dienen hier auch als Verstärker des molekular-spezifischen Raman-Signals der Analytmoleküle. Diese Verstärkung der Sensitivität beträgt etwa 4 bis 6 Größenordnungen und ist von Material und Form der ausgewählten Sensorpartikel abhängig.
Das Projekt "Vorhaben: Entwicklung eines UV/vis Fernerkundungssystem zur Messung von SO2 und NO2 in Schiffsabgasfahnen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airyx GmbH durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines flexibel einsetzbaren Messinstruments für die operative Überwachung von Schwefel (S)- und Stickoxid- Emissionsfaktoren (NOx) in der Seeschifffahrt entsprechend der Vorgaben der 'International Maritime Organisation' (IMO) innerhalb sogenannter 'Emission Control Areas' (ECAs) sowie für die Überwachung der Einhaltung von NOx-Emissionsfaktoren in der Binnenschifffahrt (Details siehe Leitantrag). Das SEICOR Projekt soll mit der neu zu entwickelnden Messtechnik für Schiffsemissionen die Nachhaltigkeit des Schiffsverkehrs sicherstellen und erhöhen. Die Erhebung verlässlicher Emissionsdaten trägt entscheidend dazu bei, die Nachhaltigkeit der Schifffahrt pro Gütervolumen sowie die Effizienz neuer Emissionsminderungstechniken zu protokollieren und einen fairen Wettbewerb unter den Teilnehmern sicher zu stellen. Auf Grundlage einer Anforderungsanalyse sowohl bezüglich der marktwirtschaftlichen als auch der technischen Seite soll ein neuartiges Messsystem entwickelt werden, welche die Technik der UV/vis Differentielle Optische Absorptions-Spektroskopie (DOAS) zum Nachweis von Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid (SO2 und NO2) und Laser-Absorptionsspektroskopie im Infra-Roten Spektralbereich, basierend auf abstimmbaren Lasern, zum Nachweis von CO2 und NO vereint. Mit Hilfe von Labormessungen (durch Unterauftragnehmer Uni Heidelberg) soll der erste Testaufbau mit einem wissenschaftlichen Fourier-Transform-Interferometer (Typ Bruker 125HR) verglichen und weiter optimiert werden. Aus diesen Erfahrungen sollen zwei Demonstratoren entwickelt werden und an Messstationen an Elbe (betrieben durch den assoziierten Projektpartner Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) und den Projektpartner IUPB) und Rhein (betrieben durch den assoziierten Projektpartner Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)) zur finalen Erprobung und Optimierung im Feld eingesetzt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Drop-in Elektrolyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Der steigende Anteil der erneuerbaren Energien im Gesamtenergiemix verlangt die Speicherung temporär oder lokal überschüssiger elektrische Energie. Neben der Batterietechnologie als Möglichkeit der Speicherung bietet sich auch die elektroorganische Synthese als Technologie zur Speicherung und direkten Nutzung an. Bei elektroorganischen Synthesen wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt und ermöglicht so deren sichere und handhabbare Speicherung sowie Verwendung für die Synthese von Chemikalien. Bei der Nutzung von CO2 als Rohstoff für die elektrochemische Synthese ist das Spektrum an möglichen Produkten jedoch sehr begrenzt. Zumeist können hier mit hoher Selektivität und Elektroneneffizienz nur C1-Verbindungen erhalten werden. Die reine Biosynthese aus CO2 wiederum ist auf eine externe Energiequelle (z.B. H2) angewiesen. Um eine wertschöpfende Synthese ausgehend von CO2 zu ermöglichen, schlagen wir die Entwicklung eines beispielgebenden Verfahrens für die gekoppelte elektrochemisch-mikrobielle Synthese vor. Dabei wird in einem ersten Schritt an einer Gasdiffusionselektrode CO2 zu Formiat reduziert. Dieses Formiat wird anschließend bzw. in situ biotechnologisch zu industriell relevanten Wertstoffen umgesetzt. Die Wertstoffe schließen dabei Methan, PHB und Isopropanol oder Ectoin ein. Zur Erreichung der Ziele umfasst das Arbeitsprogramm in GAMES insbesondere die Herstellung von verbesserten Gasdiffusionselektroden, die Entwicklung von Elektrolyse-Zellen, die Erweiterung des Prozessfensters, Praxisevaluierungen und Modell-basierte Optimierungen.
Das Projekt "Einzugsgebiet und Synthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Geographisches Institut - Landschaftsökologie und Biogeographie durchgeführt. In vielen europ. Städten ist die Umsetzung von naturbasierten Lösungen in aquatischen Ökosystemen (aquaNBS), z.B. die Wiederherstellung von Gewässern, zu einem wichtigen politischen Ziel geworden, um die Klimaresilienz zu verbessern. Während davon ausgegangen wird, dass aquaNBS wie Feuchtgebiete und Flüsse vielfältige Ökosystemleistungen (ES) erbringen und die lokale Biodiversität fördern, ist Wissen über die Biodiversität städtischer aquaNBS und ihre Verknüpfung mit der Bereitstellung von ES begrenzt. Aquatische Lebensräume in Städten sind kaum erforscht, haben aber das Potenzial, ein breites Spektrum an Biodiversität und ES in Städten zu bieten. BiNatUr wird die Rolle von Biodiversität und ihre Verknüpfung mit ES in urbanen aquaNBS quantifizieren. Das übergeordnete Ziel ist es, die Planung, Wiederherstellung, den Bau und das Management von aquaNBS zu verbessern und den Wandel hinzu klimafreundlichen, biodiversitätsfreundlichen und nachhaltigen Städten zu fördern. BiNatUr fokussiert dabei auf vier Fragen: (i) Wie werden Biodiversität & ES von aquaNBS durch soziale, ökologische und technologische Faktoren beeinflusst? (ii) Gibt es Unterschiede zwischen europ. Städten? (iii) Was sind die wichtigsten Links zwischen Biodiversität & regulierenden ES von aquaNBS? und (iv) Wie kann Stadtplanung Biodiversität & regulierende ES von aquaNBS effektiv gestalten, managen und monitoren? Zur Beantwortung wird BiNatUr das Konzept des sozial-ökologischen-technologischen Systems (SETS) als Ausgangspunkt für die Analyse nutzen. Unter Verwendung von SETS als Rahmenkonzept testet BiNatUr die Hypothese, dass soziale Faktoren (Planung & Bewertung von aquaNBS, sozioökonomische Faktoren), ökologische Eigenschaften von aquaNBS und deren Umgebung sowie technologische Gegebenheiten (bebaute Umwelt, Infrastruktur, Technologien) die Hauptfaktoren sind, die Biodiversität und ES von aquaNBS bestimmen. Um die Wirksamkeit von aquaNBS in Städten zu verbessern, müssen diese Variablen angepasst werden.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Entwicklung des neuartigen metallisierten Großkern-Hohlleiters für den Spektralbereich zwischen 1,5 und 3,5 µm und dessen Einbindung in eine gasdichte optische Messzelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von fiberware Generalunternehmen für Nachrichtentechnik GmbH durchgeführt. Die EU-Methanstrategie zeigt auf, wie die Methan-Emissionen in den Sektoren Landwirtschaft, Abfall und Energie besser erfasst und weiter reduziert werden sollen. In der Methanstrategie kündigt die Kommission neben Vorschriften zur Messung und Berichterstattung von Methan-Emissionen auch Maßnahmen zur besseren Erkennung und Reparatur von Leckagen in der Gasinfrastruktur an. Im Bereich der Spurengas-Analytik werden verschiedene Sensortechnologien kommerziell vertrieben, wobei insbesondere die Querempfindlichkeit und die Umgebungsbedingungen die Einsatzmöglichkeiten und Lebensdauer der Sensorsysteme stark einschränken. Für die Analyse von Spurengasen können konventionelle optische Gassensoren nur eingeschränkt für ausgewählte Gase mit hohen Absorptionsraten angewendet werden. Dies ist unter anderem durch die Geometrie der eingesetzten Gasmesszellen im Sinne der resultierenden Absorptionsstrecke begründet. Im Rahmen des Projektes sollen ein hohlleiterbasiertes Verfahren und ein Sensorsystem entwickelt werden, was die Erfassung kleiner Methan-Gaslecks und flächiger anthropogener Methangasemissionen ermöglicht. Die Innovation von 'HLSG-CH4' liegt in dem integrativen Ansatz, Hohlleiter und Resonator geometrisch und messtechnisch so zu adaptieren, dass ein mobiles kompaktes Messsystem entsteht. Anwendung wird diese Messtechnik im Kontext der Emissionsminderung in der aktuellen Erdgastechnik und im wachsenden Biomethanmarkt finden und damit der Energieeffizienz und dem Klimaschutz dienen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1029 |
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| Förderprogramm | 1029 |
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| offen | 1029 |
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