Das Projekt "Tastversuch zur Erprobung eines mineralischen Materials auf seine Eignung als Substrat in der Dachbegrünung sowie evtl. vorhandene Eigenschaften zur Fixierung von Huminstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau, Abteilung Landespflege durchgeführt. An die Substrate der Vegetationstragschicht von Dachbegrünungen werden z.T. recht unterschiedliche Anforderungen gestellt, da sowohl das Pflanzenwachstum als auch eine hohe Wasserdurchlässigkeit gewährleistet sein muss. Darüber hinaus sollen die Substrate kostengünstig erhältlich sein, sodass sich für diesen Einsatz häufig Materialien anbieten, die als Nebenprodukte bei der Aufbereitung anderer Rohstoffe anfallen. Im Versuch soll erkundet werden, ob das Material 'Sipor' der Firma AKW sich zum Einsatz als Substrat in der Dachbegrünung eignet. Bisher ist noch völlig offen, ob die sehr helle Farbe des Materials das Pflanzenwachstum durch erhöhte Strahlung negativ beeinflussen könnte.
Das Projekt "Leitantrag - Vorhaben: Abdichtung von Bohrungen eines CO2-Untergrundspeichers für die langfristige Verwahrung (CODICHT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens COBOHR ist es, die langfristig bergbausichere Abdichtung und Verwahrung von Tiefbohrungen bei der geologischen Speicherung von Kohlendioxid sicherzustellen. Im Rahmen des Verbundvorhabens soll geklärt werden, welche Zementsysteme und welche natürlichen Stoffe sich für die Abdichtung von Bohrungen in Kohlendioxid-Untergrundspeichern eignen. Es ist geplant, die Einsatzeigenschaften verschiedener Materialen zu prüfen. Hierzu müssen sowohl die Materialfestigkeit als auch Dichtheit unter hohen Drücken und Temperaturen getestet werden. Weiterhin sind Langzeitversuche zur Kohlendioxid-Resistenz und die Entwicklung von Injektionstechnologien zur Stoffeinbringung auf die Bohrlochsohle beabsichtigt. Im Rahmen des Verbundvorhabens ist die DBI GmbH Leipzig für Untersuchung von natürlichen Abdichtungsmaterialien zuständig, die für den Bohrungsverschluss auf dem Gelände von Kohlendioxid-Speicherstandorten eingesetzt werden sollen. Es ist geplant, das Verhalten von Schwerspat (Baryt), Tonmaterialien, Steinsalz und Schwefel bei Kontakt mit Kohlendioxid zu untersuchen. Hierbei stehen insbesondere Eigenschaften wie Druckfestigkeit, Permeabilität (Dichtheit) und Gefügestruktur im Mittelpunkt. Weiterhin soll eine Zuordnung der Materialien zu den Typbedingungen potentieller Deckgebirge erfolgen, wobei eine möglichst große Annäherung der Eigenschaften von Dichtungsmaterial und Deckgebirge erzielt werden muss. Einen weiteren Arbeitsschwerpunkt bildet die Entwicklung von Technologien zur Einbringung der ausgewählten Materialien in Bohrlöcher. Außerdem sollen eine Bewertung vorhandener Erfahrungen mit dem Verschluss des bohrungsnahen Raumes durch Gele sowie Laborexperimente zur Permeabilitätsreduktion in Speichergesteinen durchgeführt werden. Die Universität Karlsruhe beschäftigt sich mit der Entwicklung kohlendioxidrestistenter Zemente, die für den Bohrungsverschluss auf dem Gelände von Kohlendioxid-Speicherstandorten eingesetzt werden sollen. Handelsübliche Bohrlochzemente, die für den Verschluss von ehemaligen Erdgas- oder Erdölförderbohrlöchern verwendet werden, eignen sich aufgrund der aggressiven Eigenschaften von überkritischem Kohlendioxid nicht für die langfristig sichere Abdichtung. Es ist geplant, vier unterschiedliche Stoffsysteme auf ihre mögliche Eignung zu prüfen: Modifizierte Tiefbohrzemente, Salzzemente, Bariumzemente und Zemente auf der Basis von Kalziumphosphat. Nach Abschluss von Voruntersuchungen sollen sich die Arbeiten in der Hauptphase des Vorhabens auf zwei besonders geeignete Zementsysteme konzentrieren. (Text gekürzt)
Das Projekt "Erprobung von mineralischen Zusätzen in Dachsubstraten zur Fixierung von Huminstoffen sowie zur Verbesserung der Qualität des Sickerwassers zur Regenwassernutzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau, Abteilung Landespflege durchgeführt. Die Regenwassernutzung wird aus ökologischen Gründen zunehmend gefördert. Es stellt sich die Frage, ob Ablaufwasser aus Dachbegrünungen für die Regenwassernutzung geeignet ist. Voruntersuchungen haben gezeigt, dass aus Dächern mit mineralischen Substraten Ablaufwasser mit Huminstoffen belastet ist und es dadurch zu einer Trübung des Ablaufswassers kommt. In dem Versuch soll erkundet werden, ob mineralische Zusätze aus Ton oder Zeolithen als Zusätze in den Substraten in der Lage sind, Huminstoffe und Nährstoffe zu binden und damit die Qualität des Ablaufwassers zu verbessern. Im Vergleich zu den Versuchen L4 42 00 und L4 45 00 wird in diesem Versuch die Dränschicht variiert, sie besteht nicht aus einer Polyamidschlaufenmatte, sondern aus einer 3 cm dicken Schicht von gebr. Blähton 0-4 mm.
Das Projekt "Investigation of the onset of acoustic instability in turbulent combustion systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Energie- und Kraftwerkstechnik (EKT) durchgeführt. Combustion instability is a major problem in the design and development of the combustor. The key elements in the study of this phenomenon are a model for how the flame structure responds to acoustic oscillations, solutions for the acoustic quantities in the combustor for the given flame response and appropriate acoustic boundary conditions at the combustor inlets and exit. Available literature indicates either a system approach, wherein flame transfer functions are obtained experimentally, or with rudimentary flame dynamics models. A few other works have performed computational simulation of compressible flow, in order to predict dominant acoustic modes excited in the combustor. While the former approach is either empirical or rudimentary, the CFD approach is either lacking in details of the turbulent combustion process or is too expensive. Moreover, there have been no investigations on combustors under conditions that approach instability-like conditions, in order to investigate the onset of this phenomenon. The proposed work is based on a 'tunable' combustor geometry developed at IIT Madras, India, that can be made to excite oscillations over a range of frequencies from broadband, relatively low amplitude roar (resembling noise) to discrete, high-amplitude tones (resembling instability conditions). The goal of the present proposal is to identify the operating conditions that trigger the discrete high-amplitude tones in a more systematic manner than has been done so far, and to computationally simulate turbulent premixed and diffusion flames under these conditions using large eddy simulation at the Fachgebiet Energie- und Kraftwerkstechnik (EKT) of TU-Darmstadt, Germany. Detailed laser diagnostic measurements on instantaneous velocity field by PIV and temperature measurements by Rayleigh scattering would be performed at IIT Madras and TU Darmstadt respectively, in order to validate the LES simulations. One dimensional acoustic calculations will be combined with the LES results in order to predict the acoustic pressure field, and the acoustic field would be coupled to the LES code in a feedback loop. The proposed work is expected to enable a better understanding of acoustic instabilities induced by turbulent combustion in engines.
Das Projekt "Anionenkonkurrenz und -selektivität bei der Sorption von Radionukliden an Organotonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Radioökologie und Strahlenschutz durchgeführt. Wegen ihrer vorteilhaften physikalischen und chemischen Eigenschaften sollen Tonminerale in geotechnischen Barrieren von radioaktiven Endlagern eingesetzt werden. Unter anderem trägt die hohe Kationenaustauschkapazität zur Rückhaltung kationischer Radionuklide im Fall von Leckagen der Abfallgebinde bei. Allerdings haben naturbelassene Tone nur eine sehr geringe Fähigkeit, Anionen festzuhalten, so dass für anionische Radionuklide, wie das sehr langlebige I-129 (Halbwertszeit: 15,7 Mio. Jahre), die geotechnische Barriere nahezu unwirksam ist. Durch Austausch der anorganischen Zwischenschichtkationen gegen bestimmte organische Kationen können Tonminerale jedoch so verändert werden, dass sie zusätzlich auch nennenswerte Mengen an Anionen sorbieren. Die Mechanismen der Anionensorption an diese so genannten Organotone sind noch nicht vollständig bekannt. Es fehlen daher auch Erklärungen für die beobachtete Anionen-Selektivität und für die gegenseitige Beeinflussung verschiedener Anionen untereinander. Die genaue Kenntnis dieser Prozesse ist jedoch von grundlegender Bedeutung für die Optimierung der Sorptionseigenschaften der Organotone, für die Begründung der Langzeitstabilität dieser Barriere und vor allem für die Gewährleistung ihrer Funktion, wenn Grundwasser oder sogar Salzlauge mit extrem hohen Konzentrationen von konkurrierenden Anionen in das Endlager eindringen sollte. Mit ausgewählten Organoton-Systemen und verschiedenen anionischen Radionukliden sollen die Anionen-Eintauschstärken in unterschiedlichen Gleichgewichtslösungen bestimmt werden. Die Ergebnisse sollen mit Hilfe charakteristischer Parameter der Organotone (z.B. Belegungsdichte, Schichtladung, Schichtaufweitung) sowie der konkurrierenden Anionen (z.B. Ionenradius, Ladungsdichte, Hydratationsenthalpie) unter Berücksichtigung der jeweiligen Wechselwirkungen interpretiert und systematisiert werden.
Das Projekt "VisAsim - Visual-Acoustic Simulation for landscape impact assessment of wind farms" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ETH Hönggerberg, Institut für Raum- und Landschaftsentwicklung, Professur für Raumentwicklung durchgeführt. Für eine nachhaltige Energieversorgung wird der Ausbau der erneuerbaren Energien in Europa stark vorangetrieben. Ein wichtiger Energieträger ist dabei die Windenergie. In der Schweiz kommt der Ausbau der Windenergie jedoch wegen Einsprachen von lokalen Anwohnern und Landschaftsverbänden nur zögerlich voran. Wie kann die Bewertung der Auswirkung von geplanten Windparks auf die Landschaft verbessert werden, um gesellschaftlich besser akzeptierte Standorte zu ermitteln? Hintergrund: Die Planung und Umsetzung von Windenergieprojekten in der Schweiz und in Europa gestaltet sich schwierig und führt zu einer zunehmenden Frustration bei Verwaltung und Windenergiefirmen. Ein Hauptproblem sind top-down Planungsprozesse, denen es an der Bewertung der gesellschaftlichen Akzeptanz von Windparks an bestimmten Standorten fehlt. Wichtige Gründe für ablehnende Haltungen sind die Veränderung des Landschaftsbilds sowie der Lärm, den Windturbinen erzeugen. Es fehlen jedoch Bewertungsinstrumente, welche eine kombinierte visuelle und akustische Bewertung der Landschaftsveränderung durch Windkraftanlagen ermöglichen. Ziele und Methoden: Ziel des Projekts VisAsim ist deshalb die Entwicklung einer GIS-basierten visuell-akustischen 3D Landschaftsvisualisierung, die sowohl eine visuelle, ästhetische Bewertung des Landschaftsbildes als auch eine akustische Bewertung der neuen Infrastrukturen im jeweiligen Landschaftskontext ermöglicht. In einem interdisziplinären Ansatz werden realistische Modellierungen der akustischen Geräuschlandschaft mit realistischen, interaktiven 3D-Landschaftsvisualisierungen von Windparks in einem Simulationsinstrument integriert. Dazu werden zuerst für den bestehenden Windpark am Mont Crosin (BE) Referenz-Videos und -Tonaufnahmen sowie der Prototyp einer visuell-akustischen Simulation erstellt. Die Qualität des Prototyps als Medium zur Landschaftsbewertung wird dann in einem Experiment mit den Referenzaufnahmen verglichen. Anschliessend werden für drei Studiengebiete in unterschiedlichen Landschaften alternative Windpark-Szenarien simuliert und in einem Wahlexperiment (Discrete Choice Experiment) bewertet. Das entstehende Simulationsinstrument soll eine verbesserte Bewertung von Windpark-Szenarien erlauben und eine umfassendere Entscheidungsgrundlage bieten für die Ausscheidung von geeigneten Standorten für Windparks, z.B. in Konzepten des Bundes, Kantonalen Richtplänen oder Kommunalen Nutzungsplänen.
Das Projekt "New microbial carbonate precipitation technology for the production of high strength, economical and Ecological Cement (ECO-CEMENT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Essentium Grupo SL durchgeführt. Objective: About 5Prozent of global carbon emissions originate from the manufacturing of cement. According to IEA, cement production generates an average world carbon emission of 0.81 kg CO2 per kg cement produced. Cement related emissions are expected to increase by 260Prozent throughout the 19902050period.As consequence, the global production of cement in 2030 is projected to grow to a level roughly 5 times higher than its level in 1990,with close to 5 billion tones worldwide. Emissions of the global cement sector alone are very likely to surpass the total amount of CO2 emissions of the EU before 2030. As well, Industrial waste is now global concern, causing environmental and economic harm. Industries are rapidly trying to find a solution, searching for optimal ways to manage waste and to change the most common practices as landfill or incineration. Industrial waste is very heavy burden for the environment, where a significant proportion of this industrial waste is attributable to construction and demolition waste. To mitigate these threats ECO-CEMENT will allow recovering valuable resources from industry, capturing CO2 and transforming both products into ecological cement that can be used in construction or novel environmental applications. Based on the natures way of creating natural formations through bacterial contribution to carbonate precipitation, the main objective of ECO-CEMENT is to develop a novel bio-mimetic technology for enzyme-based microbial carbonate precipitation through the revalorization of industrial waste as raw materials, in order to produce eco-efficient environmental cement. The Bio-mimetic Technology will convert industrial waste, mainly cement waste and others by-products, into high strength, ecological cement using microbial carbonate precipitation via urea hydrolysis. Internal studies suggest that the combined use of industrial waste and the implementation of Eco-Cement technology can reduce GHGE from cement manufacturing by up to 11Prozent and 20Prozent reduction of construction waste.
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