Das Projekt "The iron-snow regime in Fe-FeS cores: a numerical and experimental approach" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf, Institut für Fluiddynamik durchgeführt. In the Earth, the dynamo action is strongly linked to core freezing. There is a solid inner core, the growth of which provides a buoyancy flux that drives the dynamo. The buoyancy in this case derives from a difference in composition between the solid inner core and the fluid outer core. In planetary bodies smaller than the Earth, however, this core differentiation process may differ - Fe may precipitate at the core-mantle boundary (CMB) rather than in the center and may fall as iron snow and initially remelt with greater depth. A chemical stable sedimentation zone develops that comprises with time the entire core - at that time a solid inner core starts to grow. The dynamics of this system is not well understood and also whether it can generate a magnetic field or not. The Jovian moon Ganymede, which shows a present-day magnetic dipole field, is a candidate for which such a scenario has been suggested. We plan to study this Fe-snow regime with both a numerical and experimental approach. In the numerical study, we use a 2D/3D thermo-chemical convection model that considers crystallization and sinking of iron crystals together with the dynamics of the liquid core phase (for the 3D case the influence of the rotation of the Fe snow process is further studied).The numerical calculations will be complemented by two series of experiments: (1) investigations in metal alloys by means of X-ray radioscopy, and (2) measurements in transparent analogues by optical techniques. The experiments will examine typical features of the iron snow regime. On the one hand they will serve as a tool to validate the numerical approach and on the other hand they will yield important insight into sub-processes of the iron snow regime, which cannot be accessed within the numerical approach due to their complexity.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Der Forschungsverbund NetMod führt zwei universitäre Arbeitsgruppen und drei Fraunhoferinstitute zusammen, deren Themenschwerpunkte auf rationeller Energieanwendung, regenerativer Energieerzeugung, Industriemathematik und Simulation komplexer Systeme liegen. Wesentliches Ziel der Forschung ist es, Modellreduktionsverfahren der Systemtheorie, Stochastik, Computeralgebra und objektorientierten Simulation auf Stromnetze mit hoher Durchdringung dezentraler Erzeuger zu übertragen, ihr Potential für eine effizientere Lösung der Optimierungsprobleme bei Auslegung und Betriebsführung abzuschätzen und die Verfahren entsprechend weiterzuentwickeln. Der Kern des Arbeitsprogramms bildet die Methodenentwicklung zur Komplexitätsreduktion. Die Arbeitspakete sind in 5 Themenbereiche gegliedert. Die Vernetzung der Institute wird erreicht durch: 1. Gemeinsame Bearbeitung von APs. 2. Treffen des Verbunds. 3. Gemeinsame Workshops. 4. Gemeinsame Publikationen 5. Dissertationen Ergebnisse werden publiziert und in Fachvorträgen auf Konferenzen präsentiert. Die Ergebnisverwertung des Modellreduktionsverfahrens von elektrischen Netzen findet Anwendung in Industrieprojekten der beteiligten Institute.
Das Projekt "Teilprojekt: Aragonit-Schlamm, Ooide und Riffe: Neogene bis quartäre Karbonatsedimentation auf dem Nord-West Schelf von Australien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Paläontologie,Historische Geologie durchgeführt. Der Nord-West Schelf von Australien (NWS) bildet eine sich distal versteilende Karbonat-Rampe, die in ihrer Größe den Karbonatsystemen der Bahamas oder des Persischen Golfs entspricht und somit einen wichtigen Beitrag zum Verständnis älterer Rampensysteme liefern kann. Der NWS erstreckt sich von ca. 13 Grad bis 21 Grad S und liegt am Übergang von den Tropen zu den Subtropen. Die Karbonatsedimentation auf dem Schelf ist stark von der regionalen Ozeanographie abhängig, die durch den südwärts gerichteten, warmen, niedrig salinaren Leeuwin-Strom und den Indonesischen Durchfluss bestimmt wird. Die heutige Sedimentverteilung am Meeresboden ist gut dokumentiert. Erkenntnisse zur neogenen bis pleistozänen Sedimentabfolge sind dagegen auf Informationen von Bohrklein und geophysikalischen Daten beschränkt. Die IODP Expedition 356 erbohrte 2015 den Kontinentalrand des zentralen und südlichen NWS, um dessen Ablagerungsgeschichte vom Miozän bis heute zu untersuchen. Die gewonnenen Daten erlauben zum ersten Mal eine Integration zwischen Kernmaterial und seismischen Untersuchungen mit dem Ziel regionaler sowie detaillierter geomorphologischer Untersuchungen des Karbonat-Systems. Innerhalb des Projektes werden wir: 1) überprüfen, ob sich im Gegensatz zur 'highstand shedding' Theorie auf dem NWS aragonit-reiche 'lowstand wedge' Systeme ausbilden; 2) die Umweltbedingungen analysieren, die zur Ablagerung von Ooiden und Peloiden auf dem NWS führten; 3) mit Hilfe einer am Kern kalibrierten, seismischen und sequenzstratigraphischen Interpretation die Kontrollfaktoren für die Entwicklung und das spätere Ertrinken des miozänen Riffsystems analysieren.
Das Projekt "Produkt - Life Cycle Management als Beitrag fuer ein nachhaltiges Wirtschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung und Umsetzung des 'Produkt-Life Cycle Management' hin zu industriell anwendbaren und auf der EXPO 2000 im Veranstaltungselement 'Global Dialogue' praesentierbaren Konzepten, um die Effizienz der Produkte auf ihren kompletten Lebenslauf zu erweitern, den Ressourceneinsatz zu optimieren sowie eine maximal moegliche Effektivitaet bei der Betreibung komplexer Systeme und die Reduzierung der Lebenslaufkosten zu gewaehrleisten. In diesem Zusammenhang verfolgt das Vorhaben die Ziele: - Unterstuetzung und Demonstration des Einsatzes von Life Cycle Management an technischen Produkten sowohl aus der Konsumgueter- als auch aus der Investitionsgueterindustrie, - Erweiterung des Kenntnisstandes zu Konzepten, die den ganzheitlichen Ansatz eines integrierten Lebenslaufmanagements verfolgen. Hierzu soll der Ansatz des Life Cycle Managements weiterentwickelt und optimiert werden, - Umsetzung konkreter Beitraege fuer eine nachhaltig umweltgerechte Entwicklung im Sinne des 'Sustainable Development' im Bereich der Wirtschaft.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung durchgeführt. Der Forschungsverbund NetMod führt zwei universitäre Arbeitsgruppen und drei Fraunhoferinstitute zusammen, deren Themenschwerpunkte auf rationeller Energieanwendung, regenerativer Energieerzeugung, Industriemathematik und Simulation komplexer Systeme liegen. Wesentliches Ziel der Forschung ist es, Modellreduktionsverfahren der Systemtheorie, Stochastik, Computeralgebra und objektorientierten Simulation auf Stromnetze mit hoher Durchdringung dezentraler Erzeuger zu übertragen, ihr Potential für eine effizientere Lösung der Optimierungsprobleme bei Auslegung und Betriebsführung abzuschätzen und die Verfahren entsprechend weiterzuentwickeln. Den wissenschaftlichen Kern des Arbeitsprogramms bildet die Methodenentwicklung zur Komplexitätsreduktion. Grundlage hierfür bildet eine umfassende Struktur- und Datenanalyse des Energiesystems, sowie die Aufarbeitung der verfügbaren Modelle. Um den Nutzen reduzierter Modelle zu dokumentieren, werden diese schließlich entsprechend modifizierten Optimierungsalgorithmen unterworfen und in realistischen Fallstudien überprüft. Verwertungsmöglichkeiten eröffnen sich bei der Beratung von Netzbetreibern oder im Kontakt mit Softwareherstellern.
Das Projekt "DFG Priority Program (Schwerpunktprogramm) SPP-1362 Porous metal-organic frameworks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie, Professur für Anorganische Chemie 1 durchgeführt. The priority program concentrates on the synthesis, the physical properties and the specific integration of functionality into Metal-Organic Frameworks (MOFs), a new class of porous materials surpassing significantly the adsorption capacity of established materials such as activated carbons and zeolites. They are characterized by a modular construction principle allowing for a rational design of custom made pore systems. Using suitable building blocks, the integration of specific interactions for molecules inside the framework shall be realized for the storage, sensing, transformation, or separation of molecular species inside MOFs. In this way, new materials for energy storage (for example hydrogen or methane) will be constructed. For sensor materials, a change of physical properties should be used for the detection of molecules. For the chemical transformation, materials are important, having specific active catalytic sites in the framework or the pores. In all cases, the focus is to achieve a basic understanding of the interactions of the framework and the adsorbed or reacting molecules. In this context, the experimental determination of the preferred adsorption sites and the dynamics of molecules inside the pore system are crucial. For this purpose, also modeling using modern theoretic methods is needed. In order to enhance the interdisciplinary exchange between chemists, materials scientists, physicists and engineers, generally only such projects will be funded, providing a synergistic cooperation of two or three PIs with different expertise in the following areas of competence: - Synthesis, structure, and reactivity of MOFs - Physical characterization of molecular interactions and dynamics - Theoretic description, simulation, and modeling - Systems and functions. In the program, the modular construction principles of MOFs are used in a rational way for the design of porous frameworks, with functions defined by the constituting building blocks. For the analysis of adsorption, diffusion, and the reaction of guests inside MOFs, structural changes of the molecules and dynamic processes in the frameworks are monitored. Energetic states of molecules inside MOFs and their dynamics are simulated using theoretic quantum chemical calculations and MD-methods for the interpretation of analytic methods and the prediction of functions. An important issue is the application and development of spectroscopic and diffraction methods for the in situ analysis. In this way, formation mechanisms of MOFs, molecular binding sites and catalytic mechanisms in the frameworks are illuminated. By testing the functionality of MOFs, the priority program evaluates the potential of porous Metal-Organic Frameworks in the areas of storage, recognition, separation, or catalytic transformation of molecules.
Das Projekt "Die Lebensweise von Verbrauchern und Schadstoffemissionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung durchgeführt. With a methodology drawing upon elements of household production theory, input-output analysis and system dynamics the influence of household size, income and other socio-demographic factors on total emissions are determined for France, the Netherlands and Germany. The work includes the following elements: I) income elasticities and the influence of other factors are determined in a cross-sectional analysis, changes in preference structure as well as changes in household and industrial production technologies are established; II) in an ex post analysis by means of factor decomposition effects are attributed to factors such as income, household size, preferences and other socio-demographic variables on one hand and household technologies, climate, production structure and production technologies on the other hand; III) Total emissions of households (derived by residential energy consumption, individual transport, and purchased goods) are also be subject to factor analysis, yielding the independent behavioural components influencing total emissions. Through cluster analysis emission lifestyle are also identified. International and intertemporal comparison of these lifestyles provides information on the stability of behaviour-environment links; IV) ex-ante projecions are performed using the established relationships. The trend scenario consists of an extrapolation of the development of key variables like income growth, household size distribution, production linkages, energy use and emission factors. In the other scenarios various changes and policy measures, for example in average household and dwelling size, levels of immigration, in household income, income distribution, production structure and the impact of technological changes and fuel switches, are investigated. Particular interest is devoted to the combined effects to these phenomena, e g; the impact of growth of households income and simultaneous increase in car efficiency on CO2 emissions related to transport.
Das Projekt "Europaeisches Terrestrisches Oekosystemmodell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. We propose to develop a comprehensive modular framework for the coupled dynamics of structure and function in natural and semi-natural ecosystems. The framework will link the following subsystems with widely varying time contraints: ecosphere-planetary boundary layer (PBL) interactions, ecosystem CO2 and H2O fluxes, vegetation physiology and phenology, biogeography and vegetation dynamics, detritus and soil organic matter dynamics, and human impact and natural disturbance. The framework will allo simulation at 'patch' scale, or at 'regional' (10-100 km) scale including linkage of patches through the PBL. Comparative trials of modelling approaches to each subsystem will use the full range of available observational and experimental data sources as evaluation tools. The coupled system dynamics will be tested with data from long-term field measurements and experimental programmes. A pilot study will show how the model can be generalized spatially, useing gridded environmental data sets. The project is proposed as an integral component of the TERI with close links to other TERI projects, in order to make best use of new data and modelling activities in Europe as well as adding value to field-based projects. The research will contribute to the long-term IGBP-GCTE goal of developing a dynamic global vegetation model with state-of-the-art representation of physical, physiological and ecological processes and their linkages. Potential applications of such a model include Europe-wide assessment of the potential impacts of long-term (decades to centuries) changes in land use, CO2 and climate on ecosystem functions such as carbon sequestration and fresh water supply.
Das Projekt "Fachliche Beratung und Mitarbeit bei der Weiterführung des Umweltmanagementsystems an der TU Dresden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Professur für Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Betriebliche Umweltökonomie durchgeführt. Seit dem 8. Januar 2003 ist die TU Dresden in das EMAS-Verzeichnis bei der IHK Dresden eingetragen und somit die erste technische Universität mit einem validierten Umweltmanagementsystem nach EMAS (Registrierungsurkunde). Die Validierung ist insbesondere auf den erfolgreichen Abschluss des Projektes 'Multiplikatorwirkung und Implementierung des Öko-Audits nach EMAS II in Hochschuleinrichtungen am Beispiel der TU Dresden' zurückzuführen. Mit der Implementierung eines Umweltmanagementsystems ist zwar ein erster Schritt getan, jedoch besteht die Hauptarbeit für die TU Dresden nun, das geschaffene System zu erhalten und weiterzuentwickeln. Für diese Aufgabe wurde ein Umweltmanagementbeauftragter von der Universitätsleitung bestimmt. Dieser ist in der Gruppe Umweltschutz des Dezernates Technik angesiedelt und wird durch eine Umweltkoordinatorin, den Arbeitskreis Öko-Audit, die Arbeitsgruppe Öko-Audit und die Kommission Umwelt, deren Vorsitzende Frau Prof.Dr. Edeltraud Günther ist, tatkräftig unterstützt. Die Professur Betriebliche Umweltökonomie arbeitet in dem Arbeitskreis und der Arbeitsgruppe Öko-Audit mit und steht dem Umweltmanagementbeauftragten jederzeit für fachliche Beratung zum Umweltmanagement zur Verfügung. Ein wesentlicher Erfolg der TU Dresden auf dem Weg zu einer umweltbewussten Universität ist die Aufnahme in die Umweltallianz Sachsen, die am 08. Juli 2003 stattgefunden hat. Informationen zum Umweltmanagementsystem der TU Dresden sind unter 'http://www.tu-dresden.de/emas' zu finden.
Das Projekt "Modellierung nachhaltiger Regionalentwicklung in der europaeischen Informationsgesellschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH durchgeführt. UFZ - Application for the Environment and Climate (1994-1998) Programme: 1) The main aim of the proposed project consists of a general model, both as a theory and applicable at case studies, for integrated sustainable regional development in the information society regarding the process of structural change and the environmental situation in Europe. This model refers to the aspects of change from an industrial to an information society according to the so-called Bangemann Report for the Commission. The present development of the information society in Europe changes the economy, work and lifestyles. All of these factors influence the land use and the environment. Especially we assume the information and communication technologies will have the most future impacts on the European development and contribute as a 'clean technology' according to the EU White Paper 'Growth, Competitiveness, Employment' towards sustainability. In that sense they have a great importance on the 'Environment and Climate' Programme. How can the emergence of new industries and of different socioeconomic structures give new opportunities to solve economic and environmental problems and to advance sustainability? What model for sustainable regional development do we need in the information society? The main objective in theoretical research of this project is to improve the state of the art of system dynamics models concerning these aspects. 2) This system model evaluates the complex interdependences of economic, social, ecological and cultural structures within a region. The project wants to compare that complex in different regional case studies over Europe and to concentrate on the best practice for integrating sustainability. The application of this general model is the other practical research task for each partner in the team. Are there some variances on the level of different European regions? 3) All results and discussions in the project concern high relevance to the EU - environment and regional development policies. What political consequences do have technological changes by information technologies for sustainable development? Can our model and our case studies give some implications for local, national or European policies? Another special aim of this project is to look at the complex system and interdependences of these policies and their impacts on the environmental and economics situation of different European regions. In that sense it refers to the EUs current fifth Action Programme on the Environment: 'Towards Sustainability'. Concerning the fifth Action Programme on the Environment it is clear that this research project wants to bring together the issues of the environment and an approach towards sustainable development. The fifth Action Programme 'Towards Sustainability' adopted in 1992 proposes a new strategy for the environment and sustainable development ...
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