Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IFG Institut für Gebirgsmechanik GmbH durchgeführt. 1. Die Arbeiten im Verbund der fünf Projektpartner haben das Ziel, Instrumentarien für die Nachweise zur sicheren und dauerhaften Untertage-Einlagerung von gefährlichen Abfällen in Steinsalzformationen zu verbessern. Dieses Folgevorhaben schließt sich inhaltlich an das BMBF-Verbundvorhaben 'Die Modellierung des mechanischen Verhaltens von Steinsalz: Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen' an, das zwischen dem 01.04.2004 und dem 30.11.2006 in einer Kooperation der gleichen Projektpartner bearbeitet wurde. 2. Im Folgevorhaben sollen nun 3D-Benchmark-Modellberechnungen zur Spannungs-, Verformungs-, Dilatanz- und Schädigungsentwicklung in einem realen, stärker beanspruchten Untertagebauwerk im Steinsalz durchgeführt werden. Dabei wird auch die Permeabilitätsentwicklung in aufgelockerten Gesteinsbereichen einbezogen. Außerdem wird eine Langzeitextrapolation des mechanischen Verhaltens vorgenommen. 3. Dieses Vorhaben dient einer realitätsnäheren Einschätzung der Stoffgesetzfähigkeiten. Es wird eine verbesserte Basis für Empfehlungen zu deren Einsatz bei der praktischen Anwendung schaffen und somit eine verbesserte Bewertung von Endlagern und Untertagedeponien ermöglichen.
Das Projekt "4.2.9B Erweiterte Werkstoff- und Lebensdauerkonzepte auf Basis komplexer Versuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist es durch erweiterte Werkstoff- und Berechnungskonzepte die Verfügbarkeit von bei Temperaturen über 600 Grad Celsius bis hin zu 700 Grad Celsius betriebenen Turbinenbauteilen insbesondere auch bei flexibler Fahrweise sicherzustellen und Revisionskonzepte für die 600 Grad Celsius und 700 Grad Celsius-Technologie bereitzustellen. Gesamtziel ist ein ressourcenschonender Umgang mit Werkstoffen durch die bauteil- und belastungsgerechte Auslegung von schadstoffarmen Hochleistungskraftwerken (als Stufe auf dem Weg zum Null-Eimissions-Kraftwerk). Stoffgesetze für Grundwerkstoffe und Schweißverbindungen werden ermittelt und in ein abgesichertes Werkstoffkonzept überführt. Die Evolution der Mikrostruktur und die Schädigungsentwicklung unter Berücksichtigung von Herstellprozess und mehraxialem Bauteilverhalten wird dabei berücksichtigt. Versuche an Schweißverbindungen und bauteilnahe Experimente zur Nachbildung des An- und Abfahrverhaltens, zur Untersuchung des Einflusses von Bauteilgröße und Spannungsgradienten stellen die experimentelle Datenbasis für analytische und numerische Berechnungen dar. Durch inelastische Analysen gestützte Methoden zur Abschätzung der Lebendauer werden weiterentwickelt. Einflüsse wie Korngröße, dehnratenabhängiges Verformungsverhalten, Streuung von Materialeigenschaften und Auswirkung von inhomogenen Eigenschaften im Bauteil werden analysiert und berücksichtigt, auch im Hinblick auf deren Sensitivität auf das zu erstellende umfassende Lebensdauerkonzept.
Das Projekt "Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen anhand von Modellrechnungen zum thermo- mechanischen Verhalten und zur Verheilung von Steinsalz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IFG Institut für Gebirgsmechanik GmbH durchgeführt. Dieses Vorhaben wird eine detailliertere Einschätzung der Stoffgesetzfähigkeiten für thermo-mechanische und hydraulische Prognoseberechnungen für ein Endlager wärme entwickelnder radioaktiver Abfälle im Steinsalz erlauben. Außerdem werden die Verfahrensweisen der Projektpartner bei der Bestimmung salztypspezifischer Kennwerte für die Modellparameter sowie die Vorgehensweisen bei der Durchführung von 3D-Simulationsberechnungen verglichen. Aus den Ergebnissen werden Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die Auswahl und praktische Anwendung der Stoffgesetze und Verfahren abgeleitet. Die Ergebnisse werden der Öffentlichkeit durch einen Abschlussbericht (gemeinsamer Synthesebericht detaillierte Einzelberichte der Partner) sowie durch Präsentationen und Publikationen zugänglich gemacht und von den Partnern bei künftigen Arbeiten direkt angewandt.
Das Projekt "Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen anhand von Modellberechnungen zum thermo-mechanischen Verhalten und zur Verheilung von Steinsalz - Teilvorhaben 2: IfG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IFG Institut für Gebirgsmechanik GmbH durchgeführt. Die Arbeiten im Verbund der sechs Projektpartner haben das Ziel, Instrumentarien für die Nachweise zur sicheren und dauerhaften Endlagerung wärmeentwickelnder (hoch) radioaktiver Abfälle im Steinsalz zu überprüfen und zu verbessern. Dazu gehören Stoffgesetze zur Beschreibung des thermo-mechanisch-hydraulischen Verhaltens von Steinsalz. Dieses Verbundprojekt schließt sich inhaltlich an zwei BMBF-Verbundprojekte an, konzentriert sich aber auf das thermo-mechanische Verhalten und die Verheilung von Steinsalz. Es sollen die verschiedenen Modellierungsansätze zur Beschreibung des thermo-mechanischen Verhaltens von Steinsalz und zur Rückbildung ('Verheilung') der bei der Auffahrung der untertägigen Hohlräume induzierten Schädigung im Steinsalz untersucht werden. Dazu werden von jedem Projektpartner mit seinem Stoffgesetz und Programmsystem gekoppelte thermo-mechanische 3D-Benchmark-Modellberechnungen zur Spannungs-, Verformungs-, Dilatanz- und Schädigungsentwicklung sowie zur Verheilung und zum Permeabilitätsrückgang in zwei realen untertägigen Strukturen (ECN-Erhitzerversuche und 'Dammjoch' in der Schachtanlage Asse II) durchgeführt. Die Ergebnisse werden miteinander sowie mit Messdaten verglichen. Zur Unterstützung der salztypspezifischen Kennwertermittlung und zur Überprüfung der Stoffgesetzmodule zum thermo-mechanischen Verhalten und zur Verheilung werden außerdem eine Reihe von spezifischen Laborversuchen im Projekt durchgeführt und mit den Stoffgesetzen nachgerechnet.
Das Projekt "Entwicklung eines Stoffgesetzes fuer Steinsalz auf der Basis von Kriech- und Relaxationsversuchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften, Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt: Experimentelle Untersuchungen zur zweiaxialen Festigkeit und Formulierung einer stoffgesetzlichen Beschreibung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Massivbau durchgeführt. 1. Vorhabensziel Im Verbundvorhaben geht es um die Ermittlung maßgebender Einflussgrößen von Beton unter hohen Belastungsgeschwindigkeiten und deren stoffgesetzlicher Beschreibung. Ziele des Teilprojekts 1 (Dresden) sind insbesondere die experimentelle Bestimmung der zweiaxialen Festigkeit von Beton (sowohl bei Druck-Druck- als auch Zug-Zug-Beanspruchung) und die theoretische Formulierung eines stoffgesetzlichen Schädigungsmodells für das Versagen von Beton auf Makro-Ebene infolge von hohen Belastungsgeschwindigkeiten. 2. Arbeitsplanung Das gesamte Arbeitsprogramm des Verbundvorhabens umfasst vor allem theoretisch-numerische Simulationen als auch experimentelle Untersuchungen, vorwiegend auf Mesoebene und Makroebene des Materials Beton. Im Teilprojekt 1a (Dresden) wird im experimentellen Bereich ein Versuchsstand entworfen und gebaut, mit dem die Bestimmung der zweiaxialen, dynamischen Festigkeit durchgeführt werden kann. Ein derartiger Versuchsstand ist nach Kenntnisstand des Antragstellers bisher weltweit nicht vorhanden. Nach Fertigstellung dieser Anlage ist ein umfangreiches Versuchsprogramm zur zweiaxialen Druck- und Zugfestigkeit unter hohen Belastungsgeschwindigkeiten geplant. Im Teilprojekt 1b (Dresden) soll im theoretischen Teil ein dreiaxiales Stoffgesetz entwickelt werden, das den Einfluss hoher Dehngeschwindigkeiten realitätsnah erfasst, indem für die zeitliche Entwicklung der Schädigung Trägheitseinflüsse berücksichtigt werden. Die Beschreibung soll auf der makroskopischen Ebene erfolgen, so dass sich das Stoffgesetz für die Berechnung von Bauteilen und Tragwerken eignet. Darüber hinaus ist eine Anbindung an Multiskalenmodelle vorgesehen.
Das Projekt "Validierung eines Nachweisverfahrens für hochzyklisch beanspruchte Flachgründungen von Offshore-Windenergieanlagen anhand von Messdaten eines Großversuches" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ed. Züblin AG durchgeführt. In den vergangenen Jahren wurden am KIT (u.a. in 0327618) bodenmechanische Stoffgesetze für das polyzyklische Verhalten von Gründungen, insbesondere Schwergewichtsgründungen, von Offshore-Windenergieanlagen entwickelt. Die quantitative Übertragbarkeit auf den realen Maßstab ist jedoch noch nicht verifiziert. Von der Ed. Züblin AG wurden zyklische Belastungsversuche mit einem STRABAG-Schwergewichtsfundament im Originalmaßstab durchgeführt (FKZ 0325175). Ziel des geplanten Verbundvorhabens ist nun eine sorgfältige Auswertung dieser Messungen sowie auf ihrer Basis eine Validierung und Weiterentwicklung der am KIT entwickelten Rechenmodelle. Begleitend sollen dafür zusätzliche Laborversuche an Proben aus dem Bereich des Großversuchs sowie kleinmaßstäbliche Modellversuche durchgeführt werden. Am Ende des Forschungsvorhabens soll ein verifiziertes und validiertes Berechnungsmodell zur Beschreibung des zyklischen bodenmechanischen Verhaltens von Schwergewichtsgründungen zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse sollen zudem in Empfehlungen für die geotechnische Nachweisführung von Schwergewichtsfundamente münden, erläutert anhand eines Musternachweises. AP 1: Aufbereitung und Zusammenstellung der Messdaten - AP 2: Durchführung von Laborversuchen - AP 3: Durchführung von ergänzenden Modellversuchen - AP 4: Durchführung von numerischen Berechnungen mit Validierung bzw. Verbesserung der Stoffgesetze - AP 5: Empfehlungen und Musternachweisführung
Das Projekt "Zugang und Nutzung von vertraulichen Stoffdatenbanken des Umweltbundesamtes - Vorschlaege fuer amtsinterne Verfahrensrichtlinien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Anwaltsbüro Gaßner, Groth, Siederer & Coll. Partnerschaft von Rechtsanwälten durchgeführt. Der vorliegende Forschungsbericht stellt die rechtlichen Anforderungen an die Errichtung einer Datenbank und die Uebermittelung von Daten durch das Umweltbundesamt an Stellen innerhalb und ausserhalb der oeffentlichen Verwaltung dar. Gegenstand der Untersuchung ist neben Einzelfragen zur Auslegung der fachgesetzlichen Regelungen zur Informationserhebung und Informationsuebermittlung die Beurteilung der allgemeinen Anforderungen an den Umgang mit Daten, die im Vollzug der Stoffgesetze erhoben werden, nach Datenschutzrecht und allgemeinen Verwaltungsverfahrensrecht. Der Endbericht der Untersuchung beinhaltet einen Vorschlag fuer eine Arbeitsanleitung zur Behandlung von Stoffdaten, in der die Anforderungen sowohl an die Einstufung von Stoffdaten als vertraulich als auch an den Umgang mit den vertraulichen Stoffdaten formuliert werden. Im Rahmen eines rechtlichen Gutachtens wird dieser Vorschlag begruendet und ausgefuehrt, welche Auswirkungen die Untersuchungsergebnisse fuer die Einrichtung und Ausgestaltung der geplanten Datenbanken haben.
Das Projekt "Teilprojekt: Berechnung der Standsicherheit und des Verformungsverhaltens von Deponien mittels konventioneller Verfahren und FE-Berechnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Grundbau, Bodenmechanik, Felsmechanik und Verkehrswasserbau durchgeführt. Beim Entwurf von Siedlungsabfalldeponien muessen die Standsicherheit der Deponie, die Verschiebungen in Muellkoerper und Untergrund sowie die auf die Abdichtung wirkenden Belastungen untersucht werden. Dazu bieten sich numerische Berechnungen nach der Finite-Elemente-Methode an, die es ermoeglichen, den Einfluss der Muelleigenschaften, der Deponiegeometrie sowie des Aufbaus Dichtungselemente, der Eigenschaften der einzelnen Komponenten der Abdichtung sowie des Untergrundes zu beruecksichtigen. Siedlungsabfaelle unterscheiden sich in ihrem Spannungs-Verformungsverhalten stark von Lockergesteinen. In diesem Forschungsprojekt werden deshalb verschiedene bodenmechanische Stoffgesetze auf ihre Eignung zur Beschreibung des Spannungdehnungsverhaltens von Siedlungsabfaellen untersucht und neue Ansaetze zu einer verbesserten Beschreibung der inneren Lastabtragung entwickelt. Auf der Basis dieser Stoffgesetze werden in Finite-Elemente- Berechnungen die in Deponiekoerper und Abdichtung entstehenden Spannungen und Verformungen untersucht.
Das Projekt "Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen anhand von Modellberechnungen zum thermo-mechanischen Verhalten und zur Verheilung von Steinsalz - Teilvorhaben 1: Dr. Andreas Hampel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Andreas Hampel durchgeführt. Die Zusammenarbeit der Projektpartner Dr. Hampel, TU Clausthal, IfG Leipzig, KIT Karlsruhe, Universität Hannover und TU Braunschweig (FKZ 02E10810 bis 02E10860) hat das Ziel, Instrumentarien für die Nachweise zur sicheren und dauerhaften Untertage-Endlagerung von wärmeentwickelnden hochradioaktiven Abfällen in Steinsalzformationen zu verbessern. Als assoziierter Partner beteiligen sich die Sandia National Laboratories, Albuquerque (NM, USA). Das Vorhaben setzt inhaltlich die beiden BMBF-Verbundprojekte 'Die Modellierung des mechanischen Verhaltens von Steinsalz: Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen' (Laufzeit: 01.04.2004 bis 30.11.2006) und Vergleich aktueller Stoffgesetze und Vorgehensweisen anhand von 3D-Modellberechnungen zum mechanischen Langzeitverhalten von realen Untertagebauwerken im Steinsalz (Laufzeit: 01.08.2007 bis 31.07.2010) fort. In diesem BMWi-Verbundprojekt führt jeder Partner mit seinem Stoffgesetz und Programmsystem Benchmark-Modellberechnungen zur Spannungs-, Verformungs-, Dilatanz- und Schädigungsentwicklung in einer realen Untertagestruktur im Steinsalz durch. Im Vordergrund steht dabei nun das thermo-mechanische Verhalten und die Schädigungsrückbildung (Verheilung). Das Projekt dient einer realitätsnäheren Einschätzung der Stoffgesetzfähigkeiten im Hinblick auf deren Einsatz bei der praktischen Anwendung der Berechnung und Sicherheitsbewertung von Endlagern für wärmeentwickelnde Abfälle im Steinsalz. Die Arbeiten im Verbund der sechs Projektpartner haben das Ziel, Instrumentarien für die Nachweise zur sicheren und dauerhaften Endlagerung wärmeentwickelnder hochradioaktiver Abfälle im Steinsalz zu überprüfen und zu verbessern. Dazu gehören Stoffgesetze zur Beschreibung des thermo-mechanisch-hydraulischen Verhaltens von Steinsalz. Dieses Verbundprojekt schließt sich inhaltlich an zwei BMBF-Verbundprojekte an, konzentriert sich aber auf das thermo-mechanische Verhalten und die Verheilung von Steinsalz. Es sollen die verschiedenen Modellierungsansätze zur Beschreibung des thermo-mechanischen Verhaltens von Steinsalz und zur Rückbildung ('Verheilung') der bei der Auffahrung der untertägigen Hohlräume induzierten Schädigung im Steinsalz untersucht werden. Dazu werden von jedem Projektpartner mit seinem Stoffgesetz und Programmsystem gekoppelte thermo-mechanische 3D-Benchmark-Modellberechnungen zur Spannungs-, Verformungs-, Dilatanz- und Schädigungsentwicklung sowie zur Verheilung und zum Permeabilitätsrückgang in zwei realen untertägigen Strukturen (ECN-Erhitzerversuche und 'Dammjoch' in der Schachtanlage Asse II) durchgeführt. Die Ergebnisse werden miteinander sowie mit Messdaten verglichen. Zur Unterstützung der salztypspezifischen Kennwertermittlung und zur Überprüfung der Stoffgesetzmodule zum thermo-mechanischen Verhalten und zur Verheilung werden außerdem eine Reihe von spezifischen Laborversuchen im Projekt durchgeführt und mit den Stoffgesetzen nachgerechnet.
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