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Absperrbauwerk

Hier werden Bauwerke linienhaft erfasst, die der Rückhaltung von Gewässerabflüssen dienen (Erzeugung eines Staus). Dabei handelt es sich insbesondere um Staudämme bzw. Staumauern verschiedener Bauart.

Kohlenstoffeffiziente Flussrenaturierung: Mikrobielle Prozesse unter dem Einfluss von Kolmation

Angesichts der Klimakrise untersucht dieses Forschungsprojekt die Treibhausgasemissionen aus anthropogen beeinflussten kolmatierten Flüssen bezüglich physikalisch-chemischer und mikrobiologischer Ursachen für die Umsetzung kohlenstoffeffizienter Flussrenaturierungen. Die gegenwärtige wasserbauliche Praxis betrachtet mikrobielle Aktivitäten in Flussökosystemen bestenfalls als Input-Output-System und übersieht dabei kritische biodynamische Prozesse, die den Kohlenstoffkreislauf und Kohlenstoffemissionen fluvialer Umgebungen beeinflussen. Ziel dieses Projektes ist es, mikrobielle Mechanismen in stark degradierten, kolmatierten Flussökosystemen zu untersuchen, um Kohlenstoffemissionen nicht nur quantitativ zu erfassen, sondern auch deren Ursachen zu verstehen und gezielt zu adressieren. Dazu sollen durch die Kombination von wasserbaulichem und mikrobiologischem Fachwissen kolmatierte Flusssysteme mittels Feldmessungen, numerischen Simulationen und Laborexperimenten analysiert werden. Kolmation bezeichnet die Verstopfung der Porenräume grobkörniger Sedimentmatrizen durch Feinsediment, was den vertikalen hydrologischen Austausch in ökologisch sensiblen alpinen und mittelländischen Flüssen unterbricht. Kolmation ist die Folge erhöhter Feinsedimentzufuhr, die durch menschliche Aktivitäten wie Grobsedimentrückhalt hinter Staudämmen oder verstärkte Feinsedimentproduktion durch erosive Landnutzung erheblich verstärkt wird. Diese Störung des vertikalen Austauschs beeinflusst direkt den Sauerstoffgehalt des Flussbetts, was wiederum die Zusammensetzung und Aktivität mikrobieller Gemeinschaften verändert. Sauerstoff ist entscheidend für mikrobielle Prozesse, die zur Reduktion von Treibhausgasen beitragen können, insbesondere für methanreduzierende mikrobielle Gemeinschaften, deren Aktivität durch eingeschränkten Sauerstoffeintrag aufgrund von Kolmation gehemmt wird. Das Projekt untersucht die Wirksamkeit wasserbaulicher Renaturierungsmaßnahmen zur Beseitigung von Kolmation, insbesondere in Bezug auf die Etablierung von Nischen für methanreduzierende Mikroorganismen. Die interdisziplinären Feldstudien, numerischen Simulationen und Laborexperimente sollen dabei komplexe Wechselwirkungen zwischen dekolmatierenden Renaturierungsmaßnahmen und mikrobiellen Prozessen systematisch analysieren und aufschlüsseln. Erwartet werden neue wegweisende Erkenntnisse über die Wirksamkeit von Renaturierungsmaßnahmen, die nicht nur aus fischökologischer Sicht, sondern auch im Hinblick auf das Klima von Bedeutung sind.

Verbundprojekt: Yangtze-Projekt

Neue robotische Handhabungstechniken und KI-Algorithmen zur präzisen Handhabung von Objekten im Meer am Beispiel von Munitionsaltlasten

Seemessstelle Tiefste Stelle, vor Staumauer, Drachensee

Die Messstelle Tiefste Stelle, vor Staumauer (Messstellen-Nr: 110532) befindet sich im Gewässer Drachensee in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.

Fließgewässermessstelle Wipfeld OW nahe Staumauer, Main

Die Messstelle Wipfeld OW nahe Staumauer (Messstellen-Nr: 193504) befindet sich im Gewässer Main in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des chemischen Zustands.

CLIENT II: Technologien für den sicheren und effizienten Betrieb von Wasserreservoiren, Leitantrag; Vorhaben: Aufbau eines Kompetenzzentrums für Wasserkraftenergie am Enguri-Staudamm in Georgien

Seemessstelle Transekt 6, Suedufer, 15m von Staumauer entfernt, TWT Frauenau

Die Messstelle Transekt 6, Suedufer, 15m von Staumauer entfernt (Messstellen-Nr: 114219) befindet sich im Gewässer TWT Frauenau in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands.

CLIENT II: Technologien für den sicheren und effizienten Betrieb von Wasserreservoiren, Vorhaben: Bohrungen und geologisches Modell

Hauptziel ist, Gefährdungen an Wasserreservoiren systematisch zu reduzieren und einen nachhaltigen, effizienten Betrieb langfristig zu ermöglichen. Es soll ein besseres Prozessverständnis entwickelt und Schlüsselparameter identifiziert werden, um heutigen Herausforderungen eines Dammbetriebs zu begegnen. Testgebiet von DAMAST ist der Enguri Staudamm am Südhang des großen Kaukasus in Georgien mit der aktiven Ingirishi Störung, wo seit der Erstbefüllung Seismizität auftritt. Die Änderung des Porendrucks durch den Auf- und Abstau des Reservoirs führet zu Spannungsänderungen. In kritisch gespannten Störungssystemen kann dies zu Seismizität führen. In einer Tiefbohrung sollen deshalb Messungen ausgeführt werden, welche Aussagen zum Spannungsfeld ermöglichen. Die Bohrung soll möglichst die Ingirishi-Störung durchteufen. Hier muss der Bohrplatz nach geologischen Kriterien und nach der Infrastruktur ausgewählt werden. Diese Vorarbeiten sind Gegenstand der Untersuchungen von Piewak & Partner GmbH. Parallel werden die Genehmigungsverfahren für die Bohrungen angestoßen. Danach können der Bohrplatzbau sowie das Abteufen der Bohrung erfolgen. Wir werden auch bei der Erstellung der Bohrung, beim Logging und beim Endausbau mitwirken. Zudem werden 6 Flachbohrungen zur Installation von Seismometern abgeteuft. Nach der Lokalisierung der Erdbebenherde sind diese Befunde mit den geologischen Strukturen im Gelände zu vergleichen. Die Bohrlochmessungen und die Kerne sind auszuwerten. Insbesondere hinsichtlich von Bruchstrukturen die Aussagen zum Spannungszustand erlauben (Bohrlochrandausbrüche, bohrtechnisch induzierte Risse, Core-Disking, Centerline Fractures in Bohrkernen). Aus der Geländekartierung, den Deformationsmessungen und den Ergebnissen der seismischen Überwachung soll der Verlauf aktiver Störungszonen ermittelt und in einem geologischen Modell dargestellt werden. Abschließend wird bei der synoptischen Darstellung der Ergebnisse mitgewirkt.

CLIENT II Vietnam - ViWaT Mekong: Integrated Solutions for Sustainable Development in the Mekong Delta - Land, Water, Energy and Climate, Unterverbund ViWaT Engineering - Teilprojekt 7

Im Verbundprojekt ViWaT arbeiten deutsche und vietnamesische Partner an Nachhaltigen Lösungskonzepten zum Erhalt von Land- und Wasserressourcen im Mekong Delta. Das Mekong Delta in Vietnam ist eine durch Flussarme geprägte Region mit der ungefähren Fläche Baden-Württembergs. Die hauptsächlich flache Landschaft wird sowohl landwirtschaftlich für den Anbau von Reis und Früchten sowie für die Zucht von Fisch und Meeresfrüchten intensiv genutzt. Auf dem fruchtbaren Boden können jährlich bis zu drei Ernten erbracht werden. Durch Klimawandel und anthropogene Einflüsse ist diese wirtschaftlich und kulturell bedeutsame Region Vietnams jedoch stark betroffen. Die intensive Nutzung von Grundwasser hat im Laufe der Jahre zu einer starken Landabsenkung geführt, die teilweise über mehrere Zentimeter pro Jahr beträgt. Gleichzeitig steigt der Meerwasserspiegel mehrere Millimeter pro Jahr und bewirkt eine Versalzung von Oberflächen- und Grundwasser. Stromauf angebrachte Staudämme verringern den Eintrag von Sedimenten in das Mekong Delta. Zusammen mit einer starken Küstenerosion führt dies zu einem starken Landverlust in der Mekong Region. Im Verbundprojekt ViWaT sollen Nachhaltige Lösungskonzepte für die Problematik im Mekong Delta und den Erhalt von Land- und Wasserressourcen erarbeitet werden. Das Projekt ViWat teilt sich in drei Säulen, die jeweils an unterschiedlichen Themenschwerpunkten arbeiten: ViWaT-Engineering, ViWaT-Planning und ViWaT-Operations. Das TZW arbeitet im Rahmen von ViWat-Engineering mit 11 deutschen Partnern aus Forschung und Industrie fokussiert am Wassermanagement der Mekong Region. Zur Bewertung der Wasserqualität werden am TZW biologische und chemische Parameter untersucht. Mit molekularbiologischen Methoden wird die Belastung an Bakterien und Viren sowie Antibiotikaresistenzen im Grund- und Oberflächenwasser erfasst. Gleichzeitig wird an modernen Monitoring-Verfahren gearbeitet, um Wasserressourcen zukünftig besser hygienisch überwachen zu können. Als Endergebnis sollen neue Wasserressourcen erfasst und konkrete Handlungsempfehlungen für das Mekong Delta mit deutschen und vietnamesischen Partnern erarbeitet werden.

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