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Modellierte Strömungsverhältnisse (Echtzeit) im Hamburger Hafen (Zivilschutz)

Modellierte Strömungsverhältnisse (Echtzeit) im Hamburger Hafen für verschiedene aggregierte Zoomstufen. Im Regelfall erfolgt jede Stunde eine neue Simulationsberechnung. Die Aktualisierung der Werte erfolgt alle 5 min, die Strömungsgeschwindigkeit ist in Knoten angegeben. Die HPA übernimmt für alle bereitgestellten Informationen keine Gewähr! Die Quelldaten sind nicht frei zugänglich, sondern nur über den Dienst erhältlich!

1-4/2009 Internes Messnetz Küste und hydrographische Datenbanken

Mit dem 1995 errichteten und durch das StAUN Rostock betriebenen Internen Messnetz Küste (IMK) konnten über einen langjährigen Zeitraum Umweltinformationen, wie Wasserstands-, Seegangs- und Winddaten, aufgezeichnet werden. Das IMK erfüllt damit folgende Aufgaben: - im operativen Betrieb im Hochwasserfall Informationen zu den hydrodynamischen Parametern für - die Einsatzleitzentrale Hochwasserschutz zur Verfügung stellen - im operativen Betrieb Daten zur Beweissicherung und für externe Anwender zur Verfügung stellen - im Langzeitbetrieb Wasserstands-, Seegangs- und Winddatenerhebung als Grundlage für die Bewertung von Küstenprozessen sowie die Ermittlung - von Bemessungsparametern für Bauwerke liefern.

Transport and fate of contaminants (WP EXPO 2)

Das Projekt "Transport and fate of contaminants (WP EXPO 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Transport processes: The behaviour of contaminants in the water and sediments in river basins cannot be studied without taking into account the relevant processes in the basins and the boundaries with the upstream river system and the coastal region. The rivers that flow into these coastal areas take a considerable amount of contaminated sediments which are stored for longer or shorter periods in these estuaries. Retention of sediments will take place in the low-energy areas such as the smaller tributaries in the river basin. Within this work package various empirical formulations and characteristics will be defined that typically determine the sediment retention (e.g. hydraulic load and specific runoff). The estuarine regions of a river basin represent a diverse and complex water system. The tidal motion and the density currents induced by the change from fresh to saltwater are of particular importance in describing the water quality of estuaries. In the estuary strong intrusion of saltwater landward and current reversal might occur. The coastal area is characterised by the typical oscillations of the tidal movement and has a complicated current structure resulting from the horizontal intrusion of saline water and vertical stratification due to density differences. It is obvious that the estimation of the time and spatial behaviour of the exposure of contaminants in estuaries is complicated by the effects of tidal motion and chemical behaviour. In order to have an accurate description of the fate and distribution of contaminants in estuarine regions, a carefully analysis of model concepts and implementation is needed in this work package to assess the degree of complexity and valid merging of process formulations. Bio-chemical fate processes: Besides transport processes compounds are subject to many distribution and transformation processes or reactions which determine the exposure of contaminants within a river basin. Physico-chemical processes such as sorption, partitioning and evaporation determine the distribution between the water, air and particulate phases. Most compounds are subjected to transformation or degradation reactions, such as hydrolysis, photo-degradation, redox reactions and degradation by micro-organisms. The significance of degradation processes may vary with depth. For several compounds degradation is most prominent in the upper water layers, due to photo-degradation. Biodegradation rates in the lower water column are assumed to be lower. In anoxic sediments, biodegradation rates usually are much slower than in the water column. Many trace metals and persistent organic compounds are strongly bound to particulate phases or dissolved organic material or in the case of trace metals bound to inorganic and organic ligands. Usually only a limited fraction of a specific compound is present in a truly free dissolved state and available for uptake by aquatic organisms. usw.

RemOs1- Das Fenster zum See

Das Projekt "RemOs1- Das Fenster zum See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich Biologie, Sonderforschungsbereich 454 "Bodenseelitoral" durchgeführt. Unterschiede in der zeitlichen und räumlichen Verteilung von Arten und Größenklassen sind zentrale Mechanismen für die Koexistenz und Ressourcennutzung von Fischgemeinschaften in litoralen Habitaten. Im Gegensatz zur terrestrischen Ökologie ist die Erfassung solcher Muster im aquatischen Milieu jedoch nicht durch direktes Zählen von Tieren möglich. Dort werden indirekte Methoden verwendet, um über den Fang pro definiertem Aufwand (CPUE) Schätzwerte z.B. für Abundanzen zu erhalten. Der damit verbundene Arbeitsaufwand steigt mit zunehmender gewünschter Präzision solcher Schätzungen sowohl zeitlich als auch personell sehr schnell an und ist, bei detaillierter Probenahme, auch mit einem massiven destruktiven Eingriff (hohe Anzahl gefangener Tiere) in die Gemeinschaft selbst verbunden. Um Verteilungsmuster in höherer zeitlicher und räumlicher Auflösung nicht destruktiv untersuchen zu können, werden parallel zu den klassischen Befischungsmethoden (Netze) verstärkt auch in situ optische Methoden eingesetzt. Dabei können, je nach zur Verfügung stehendem System, i.d.R. Fischdichte, die Artenzusammensetzung sowie tagesperiodische Bewegungs- und Verteilungsmuster (Hauptschwimmrichtung, Schwarmdichte, Individualabstand im Schwarm etc.) von Fischgemeinschaften in ausgewählten Habitaten erfasst werden. Das Projekt RemOs1 (Remote Operating System 1) wurde 1998 als Teil des Sonderforschungsbereiches 454 der Universität Konstanz - Bodenseelitoral - ins Leben gerufen. RemOs1 ist eine im Überlinger See in etwa 5 m Wassertiefe verankerte, permanente Unterwasserstation, die kontinuierlich Bilder und Daten aus dem Bodensee via Unterwasserkabel zu einer Landstation übermittelt. Von der Landstation aus werden die Bilder und Daten über das Internet zum Zentralrechner der Universität Konstanz übertragen und dort weiterverarbeitet. In der Unterwasserstation befinden sich zwei digitale OLYMPUS Photokameras, ein Lichtmessgerät, eine Temperatursonde und, mit einem weiteren Kabel verbunden, ein Strömungsmessgerät. Die Photoapparate und die Sonden in der Unterwasserstation werden durch ein Computersystem in der Landstation vollautomatisch gesteuert, welches auch die Bilder und die Daten in einem bestimmten Zeitintervall sichert. Zur Kontrolle und zur Änderung der eingestellte Programmierung der Bild- und Datenerfassung kann die Station via Internet jederzeit von überall aus der Welt angewählt werden.

Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration

Das Projekt "Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Karlsruhe (TH), Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie und DVGW-Forschungsstelle durchgeführt. Ein zentrales Problem bei der Membranfiltration stellt das sogenannte Fouling dar, bei dem die Adsorption von gelöste Substanzen sowie die Anlagerung von Partikeln und Kolloiden auf der Membranoberfläche zu Deckschichten führen. Eine wichtige Rolle spielen in diesem Zusammenhang die natürlichen organischen Substanzen (NOM: natural organic matter), die bei der Membranfiltration von natürlichen Wässern hauptsächlich für das Fouling verantwortlich sind. In einem über drei Jahre von der Willy-Hager-Stiftung, Stuttgart geförderten Projekt werden die Auswirkungen von Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration untersucht. Ziel der Untersuchungen ist ein tieferes Verständnis der physikalischen, chemischen und biologischen Vorgänge, die beim Fouling von Ultra- und Nanofiltrationsmembranen durch NOM stattfinden. Hierfür werden Experimente in einer Flachkanalmodulanlage durchgeführt. Die FKM besteht aus 8 Flachkanalzellen mit ähnlichen Strömungsverhältnisse, wie sie in Wickelmodulen auftreten. Um die komplexen Vorgänge beim NOM-Fouling besser beschreiben zu können, wird bei den Untersuchungen zwischen Fouling durch NOM in den Poren (Porenfouling) und Fouling durch NOM auf der Membranoberfläche (Oberflächefouling) unterschieden. Messungen der Permeabilität vor und nach einer mechanischen Deckschichtentfernung sowie rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Membranquerschnitte zeigen, dass bei der Ultrafiltrationsmembran vornehmlich Porenfouling auftritt (Anteil der Porenfouling zwischen 44 und 72 Prozent), wohingegen bei der Nanofiltrationsmembran lediglich Oberflächefouling zur beobachten ist. Im direkten Vergleich zeigt die Nanofiltrationsmembran im Verhältnis zu Ultrafiltrationsmembran pro durchgesetztem Permeatvolumen einen um 50 Prozent geringeren Rückgang des normalisierten Permeatflusses. Abgesehen von dem Membranmaterial, begründet das geringe Porenfouling durch die Nanofiltrationsmembranen den niedrigen Cut-off, bzw. den hohen Rückhalt, da hierdurch ein Eindringen der NOM in die Membran vermieden wird. Untersuchungen zur Zusammensetzung der Deckschicht werden unter anderen mit NMR (nuclear magnetic resonance) Methode und mit der FISH-Methode (fluoreszente in-situ Hybridisierung) durchgeführt.

Bau- und umwelttechnische Aspekte von Off-shore Windenergieanlagen

Das Projekt "Bau- und umwelttechnische Aspekte von Off-shore Windenergieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Elektronisches Rechnen im Bauwesen durchgeführt. Windenergieanlagen werden z.Zt. vorwiegend an den Küsten bzw. in küstennahen Seegebieten errichtet. Mehrere Gründe legen jedoch die Errichtung von großen Windenergieanlagen-Parks in küstenferneren Standorten in der Nord- und Ostsee nahe (Wassertiefen bis ca. 30 m). Die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen hängt wesentlich von ihrer Verfügbarkeit und Lebensdauer und damit von der Tragfähigkeit und Ermüdungsfestigkeit der Tragkonstruktion einschließlich der Gründung ab. Die Errichtung und der Betrieb derartiger Anlagen beeinflussen die Umwelt durch Schall- und Erschütterungsabstrahlung, durch die Veränderung von Strömungen, Wellen und der Morphologie in ihrer unmittelbaren und ferneren Umgebung. Die Kenntnis dieser Einflussfaktoren ist erforderlich, wenn die Aussage insbesondere über die Umweltverträglichkeit solcher Windenergieparks gemacht werden soll. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, Methoden, Konstruktionen und Bauverfahren zu erproben und weiter zu entwickeln, mit denen die Lebensdauer der Anlagen abgeschätzt und die umweltrelevanten Auswirkungen quantifiziert werden können, damit sie für ökologische Überlegungen (nicht Inhalt des Projekts verfügbar sind).

Hot-Dry-Rock-Projekt Soultz - Hydrogeothermische Modellierung des HDR-Wärmetauschers

Das Projekt "Hot-Dry-Rock-Projekt Soultz - Hydrogeothermische Modellierung des HDR-Wärmetauschers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Gemeinschaft, Institut für Geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben durchgeführt. Im Rahmen der Erkundung und Erschließung geothermischer Energiequellen nimmt die GGA an der weiteren Untersuchung des Standortes Soultz teil und begleitet diese wissenschaftlich. Ziel ist die Verbesserung der modelltechnischen Beurteilung von geothermischen Speichern. Es soll eine Überprüfung und ggf. Erweiterung der konzeptionellen Modelle für die Stimulation des hydro-geothermischen Systems vorgenommen werden. Durch Modellrechnungen zur Untersuchung des Verhaltens und der Verknüpfung von Strömungsnah- und Fernfeld von HDR Systemen bestehend aus stimulierten Rissflächen im Nahfeld und natürlichen Kluftzonen im Fernfeld soll die Qualität der Modellbildung verbessert werden. Die für die Modellierung notwendigen Eingangsparameter werden durch Mitarbeit im Messprogramm bestimmt. Durch die Mitarbeit bei der Potentialstudie für die HDR Nutzung im europäischen Rahmen (gemeinsam mit der Industrie) werden die Voraussetzungen zur Bestimmung günstiger Standorte geschaffen. Verbesserung der Planungssicherheit für großmaßstäbliche geothermische Anlagen durch Verbesserung der Modellbildung und Vorabbeurteilung möglicher Standorte.

Aufbau und Betrieb einer Messplattform zur Erprobung der westlichen Ostsee als Unterstützung zur Untersuchung aller Haupt- und Nebenbedingungen für langfristige windenergetische Nutzung (FINO II)

Das Projekt "Aufbau und Betrieb einer Messplattform zur Erprobung der westlichen Ostsee als Unterstützung zur Untersuchung aller Haupt- und Nebenbedingungen für langfristige windenergetische Nutzung (FINO II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schiffahrtsinstitut Warnemünde e.V. an der Hochschule Wismar durchgeführt. Die autarke Forschungs- u. Messplattform FINO 2 wurde in der Ostsee am Standort Kriegers Flak im Juni 2007 errichtet. Konzepte bzgl. Mess-, Geräte u. Analysetechnik, Daten- u. Kommunikationstechnik, Energieversorgung u. konstruktive Umsetzung unter Offshorebedingungen wurden entwickelt u. umgesetzt: 1. meteorologisches Gesamtkonzept zur Ermittlung von Windkapazitäten in der südlichen Ostsee, um Aussagen zur Dimensionierung u. Effizienz von Offshore-WEA zu treffen - 2. ökologisches Gesamtkonzept für die Erforschung der Auswirkungen auf die Meeresumwelt (Vogelflug, -zug, Benthos) - 3. verkehrstechnisches Gesamtkonzept für die Erforschung der Auswirkung von OWEA auf den Schiffsverkehr, Definition technischer Ausrüstungsanforderungen von OWEA zum gegenseitigen Schutz gegenüber der Schifffahrt.

Untersuchung von PTS-relevanten Strömungsphänomenen im Rahmen des EU-Projekts NURESIM

Das Projekt "Untersuchung von PTS-relevanten Strömungsphänomenen im Rahmen des EU-Projekts NURESIM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Im Projekt NURESIM werden dreidimensionale CFD Simulationen für Vermischungsvorgänge in Kernreaktoren durchgeführt. Der Schwerpunkt sind Vermischungsphänomene, die bei Pressurized Thermal Shock Szenarien einschließlich direkter Kontaktkondensation auftreten. Es werden die wichtigsten Strömungs- und Vermischungsphänomene identifiziert und vorhandene Experimente ausgewählt, die zur Validierung von 3D CFD Rechnungen geeignet sind. Die GRS wird mit dem CFD Programm CFX-5.7 Berechnungen für einen Testfall durchführen, in dem geschichtete Strömungen mit Kondensation auftreten. Dabei werden konsistent und systematisch die CFD Ergebnisse hinsichtlich der numerischen und physikalischen Genauigkeit bewertet und interpretiert. Die erwarteten Ergebnisse sind Empfehlungen für CFD Anwendungen und Aussagen über die Genauigkeit numerischer und physikalischer Modelle. Durch die Anpassung der Modelle wird es dann möglich sein, Schlussfolgerungen über die Strömungsphänomene und Temperaturfluktuationen im LWR zu machen.

Themenverbund 3 - Teilprojekt 1: Mechanismen und Kinetik des LCKW-Abbaus

Das Projekt "Themenverbund 3 - Teilprojekt 1: Mechanismen und Kinetik des LCKW-Abbaus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Das Potential zur Selbstreinigung von LCKW kontaminierten Aquifern ist im wesentlichen auf biologische Abbauprozesse zurückzuführen. Das Prozessverständnis ist eine Vorbedingung für die öffentliche Akzeptanz und gezielte Nutzung der natürlichen Selbstreinigung. Ziele des Projektes sind die Entwicklung von geeigneten Methoden für das Prozessmonitoring unter Standortbedingungen, das Verständnis der anaeroben und aeroben Abbaumechanismen und die Untersuchung der mikrobiologischen Isotopenfraktionierung. Die kinetischen Daten sind wesentlicher Bestandteil des reaktiven Stofftransportmodells, das eine Langzeitprognose erlaubt. Im Feld werden eine umfangreiche physikalisch-chemische Analytik und mikrobiologische Keimzahlbestimmungen durchgeführt. Die Kinetik des mikrobiologischen Abbaus wird in Mikrokosmen und Bodensäulen untersucht. Besonderes Augenmerk findet der Einfluss unterschiedlicher Elektronenakzeptoren/Redoxbedingungen und Auxiliarsubstrate/Elektronendonoren. Im Ergebnis wird das methodische Instrumentarium für die Beurteilung des natürlichen Abbaus von LCKW im Untergrund zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse werden in den Leitfaden 'Natural Attenuation' einfließen.

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