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Architecturally integrated, grid-connected photovoltaic roof lights for the Jaguar/Escort engine plant of Ford UK

Das Projekt "Architecturally integrated, grid-connected photovoltaic roof lights for the Jaguar/Escort engine plant of Ford UK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ford-Werke GmbH durchgeführt. Objective: The aim of the project is to demonstrate 26 architecturally integrated PV and natural lighting on the Ford manufacturing plant located in Bridgend (South Wales), 97 kWp of power generated for the electrical system within the manufacturing plant. This will be the first example of a large scale PV system to be integrated into a manufacturing environment in Europe, and the largest PV system in the UK to date. It will stimulate continued interest in this technology and provide high experience in developing techniques for future integration into buildings. The Ford Motor Company have a corporate manufacturing environmental strategy to improve social acceptability of their manufacturing plants and this project will act as a catalyst for future projects in their endeavours to design a Factory for the Future. General Information: Large area laminates will be used incorporating the highest efficiency solar cells currently available and purpose-designed plug-in DC connections to minimise the installation tome. A separate inverter will be used for each string of laminates so the DC connections are kept to a minimum and the majority of cabling is AC. Wiring will thus be familiar to electricians who have not had previous experience with PV systems. The roof lights will provide natural day-lighting to the assembly area below, improving the working environment, enhancing productivity and reducing the electrical load of the plant. Within this project it is also proposed to investigate the effects on system performance of connecting multiple inverters into the 3-phase electrical supply used within the manufacturing plant. ENVIRONMENTAL IMPACT Reduced emissions from displaced electricity generators from PV and natural light and heating. Achievements: In addition to generating 105,000 kWhrs of emission free electricity per year, saving at least 3150 tonnes of carbon dioxide in the anticipated lifetime, the roof lights will also provide natural lighting to the work areas below, improving the benefits of the overall system. Prime Contractor: Ford Motor Company; Köln; Germany.

Untersuchungen zum Einfluss von geomagnetischer Aktivität auf Zusammensetzung und Zirkulation der Thermosphäre und deren Kopplung in die mittlere und obere Atmosphäre

Das Projekt "Untersuchungen zum Einfluss von geomagnetischer Aktivität auf Zusammensetzung und Zirkulation der Thermosphäre und deren Kopplung in die mittlere und obere Atmosphäre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF) durchgeführt. Neuere Forschungsergebnisse legen nahe, dass Ozon in der mittleren Atmosphäre (10 bis 90 km) von der oberen Atmosphäre beeinflusst werden kann, durch Absinken von NOx (N, NO, NO2) aus Quellregionen in der unteren Thermosphäre (90 bis 120 km) im polaren Winter. Da Ozon eine der wesentlichen strahlungsaktiven Substanzen in der mittleren Atmosphäre ist, können Änderungen im Ozonbudget Temperaturen und Zirkulation der Atmosphäre bis zum Erdboden herunter beeinflussen. Da die Stärke dieser thermosphärischen Einträge mit der geomagnetischen Aktivität variiert, stellen diese winterlichen NOx-Zunahmen einen möglichen Mechanismus der Sonne-Klimakopplung dar. Derzeit sind gängige Chemie-Klimamodelle aber nicht in der Lage, die Quellregion des NOx in der unteren Thermosphäre und den Transport in die mittlere Atmosphäre im polaren Winter realistisch zu simulieren. Um diese Kopplung von der oberen Atmosphäre in die mittlere und untere Atmosphäre in den Modellen realistisch darzustellen, ist eine gute Darstellung der primären Prozesse notwendig: Änderungen der chemischen Zusammensetzung durch präzipitierende Elektronen aus der Aurora, Joule-Heizen, und das daraus folgende Kühlen im infraroten Spektralbereich sowie die Anregung von Schwerewellen. Da in der unteren Thermosphäre angeregte Schwerewellen sich nach oben ausbreiten, kann der letztgenannte Prozess auch einen Einfluss auf die Umgebung von Satelliten in niedrigen Orbits haben. In dem hier vorgeschlagenen Projekt werden wir das gekoppelte Chemie-Klimamodell xEMAC verwenden, welches in seiner derzeitigen Konfiguration bis in die untere Thermosphäre (170 km) reicht, um den Einfluss der verschiedenen mit geomagnetischer Aktivität verbundenen Prozesse auf den Zustand der unteren Thermosphäre, und deren Darstellung in Chemie-Klimamodellen, zu untersuchen. Dazu wollen wir in Zusammenarbeit mit unserem Kooperationspartner an der Jacobs-Universität Bremen die zeitliche und räumliche Variation von Joule-Heizen und Teilchenniederschlag im Modell durch Beobachtungen des Swarm-Instrumentes vorgeben. Sowohl geomagnetisch ruhige als auch sehr aktive Zeiten sollen untersucht werden. Das Modell wird im Rahmen dieses Projektes weiter nach oben erweitert werden, um voraussichtlich in der zweiten Phase des SPPs auch den Einfluss auf die Umgebung von Satelliten zu untersuchen. Der modellierte Einfluss von geomagnetischer Aktivität soll durch adäquate Beobachtungen validiert werden, und Modellergebnisse werden analysiert, um den Einfluss von Joule-Heizen und Teilchenniederschlag auf die chemische Zusammensetzung, Temperatur, und Zirkulation der unteren Thermosphäre sowie deren Kopplung einerseits in die untere und mittlere Atmosphäre, andererseits in die obere Atmosphäre, zu untersuchen. Ziel dieses Projektes ist es, das Verständnis von Sonne-Klimakopplung und die Darstellung der beteiligten Prozesse in Chemie-Klimamodellen zu verbessern, sowie geomagnetische Einflüsse auf die Umgebung von Satelliten zu untersuchen.

Probabilistic approaches for assessing environmental risks of pesticides

Das Projekt "Probabilistic approaches for assessing environmental risks of pesticides" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Current methods for risk assessment are mostly 'deterministic'. This means they treat factors such as the toxicity of pesticides as if they were fixed, and precisely known. But in the real world, factors such as toxicity are not fixed but variable. For example, the same pesticide could be more toxic to some species of wildlife, and less toxic to others. What's more, the factors affecting risk are not precisely known but uncertain. For example, toxicity is measured for only a very small number of species, so scientists have to estimate toxicity to all the other species that we want to protect. Current methods for risk assessment try to allow for variability and uncertainty by using 'fixed safety factors', but this fails to give a complete description of the full range of the possible risks. Also, it is difficult to decide how big the safety factors should be. Probabilistic approaches enable variation and uncertainty to be quantified, mainly by using distributions instead of fixed values in risk assessment. A distribution describes the range of possible values (e.g. for toxicity), and shows which values within the range are most likely. The result of a probabilistic risk assessment can also be shown as a distribution, showing the range of environmental impacts that are possible, and which impacts within that range are most likely. This should provide a better basis for making decisions about pesticide risks, because the full range of possible outcomes can be taken into account. The main work of the EUFRAM project is done by a core partnership of 27 organisations from government, industry and academia, and comprises three main parts. 1. Development of a draft framework of basic guidance for risk assessors. The topics to be addressed include: - role and outputs of probabilistic assessments - methods of uncertainty analysis - probabilistic methods for small datasets - how to report and communicate results - how to validate probabilistic methods - how to improve access to existing data - requirements for probabilistic software and databases. - The framework will also include case studies of probabilistic risk assessment, showing how the methods can be applied to assessing impacts of pesticides on terrestrial and aquatic organisms. The first draft of the framework will be published at the end of 2004. 2. End-user testing. - In 2005-2006, the draft framework was subjected to extensive testing and refinement. A series of three workshops was organised for potential users, who were encouraged to trial the framework in their own organisations. Feedback from the users was used to refine the framework, and it is intended that the final version will be suitable for adoption as standard guidance at the European level. Prime Contractor: Central Science Laboratory, York, UK.

Models for Assessing and Forecasting the Impact of Environmental Key Pollutants on Marine and Freshwater Ecosystems and Biodiversity - MODELKEY

Das Projekt "Models for Assessing and Forecasting the Impact of Environmental Key Pollutants on Marine and Freshwater Ecosystems and Biodiversity - MODELKEY" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH durchgeführt. MODELKEY comprises a mulitdisciplinary approach aiming at developing interlinked and verified predictive modelling tools as well as state-of-the-art effect-assessment and analytical methods generally applicable to European freshwater and marine ecosystems: 1) to assess, forecast, and mitigate the risks of traditional and recently evolving pollutants on fresh water and marine ecosystems and their biodiversity at a river basin and adjacent marine environment scale, 2) to provide early warning strategies on the basis of sub-lethal effects in vitro and in vivo, 3) to provide a better understanding of cause-effect-relationships between changes in biodiversity and the ecological status, as addressed by the Water Framework Directive, and the impact of environmental pollution as causative factor, 4) to provide methods for state-of-the-art risk assessment and decision support systems for the selection of the most efficient management options to prevent effects on biodiversity and to prioritise contamination sources and contaminated sites, 5) to strengthen the scientific knowledge on an European level in the field of impact assessment of environmental pollution on aquatic eco-systems and their biodiversity by extensive training activities and knowledge dissemination to stakeholders and the scientific community. This goal shall be achieved by combining innovative predictive tools for modelling exposure on a river basin scale including the estuary and the coastal zone, for modelling effects on higher levels of biological organisation with powerful assessment tools for the identification of key modes of action, key toxicants and key parameters determining exposure. The developed tools will be verified in case studies representing European key areas including Mediterranean, Western and Central European river basins. An end-user-directed decision support system will be provided for cost-effective tool selection and appropriate risk and site prioritisation.

GRK 1598: INTERCOAST - Integrierte Küsten- und Schelfmeerforschung

Das Projekt "GRK 1598: INTERCOAST - Integrierte Küsten- und Schelfmeerforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Die Küsten- und Schelfmeerregionen unserer Erde unterliegen einem ständigen globalen Wandel. Die zunehmende wirtschaftliche Nutzung dieser Regionen in Verbindung mit Veränderungen der natürlichen Umwelt, beispielsweise dem globalen Meeresspiegelanstieg, stellt unsere Gesellschaft vor neue Herausforderungen. Dies bedarf neuer Strategien zur nachhaltigen Nutzung und Entwicklung der Küsten- und Schelfmeerregionen. Entsprechende Planungen erfordern eine interdisziplinäre und internationale Zusammenarbeit in den verschiedensten betroffenen Wissenschaftsfeldern, um die Veränderungen in der natürlichen Umwelt und in der Gesellschaft der Küstenregionen zu analysieren, zu verstehen, vorherzusagen und - wenn nötig ­- abzumildern. Das deutsch-neuseeländische Graduiertenkolleg wird zu dieser Aufgabe beitragen, indem es junge Graduierte zu fachlich qualifizierten, selbstständig und interdisziplinär denkenden sowie in die internationale Forschung eingebundenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ausbildet. Neben Schwerpunkten aus den Naturwissenschaften sollen auch assoziierte Fragestellungen aus dem Bereich der Sozial- und Rechtswissenschaften bearbeitet werden. Neben dem fachspezifischen Wissen werden diesen jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zusätzliche Fachkenntnisse und Erfahrungen im Projektmanagement zur weiteren Berufsqualifikation vermittelt. Im internationalen Graduiertenkolleg arbeiten 13 junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an verschiedensten Themen aus dem Bereich der Meereswissenschaften an der Universität Bremen. Diese Doktorandinnen und Doktoranden werden aber auch ca. ein Drittel ihrer dreijährigen Promotionszeit an der Universität Waikato in Neuseeland verbringen. Dies ermöglicht es ihnen, mit einigen der besten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf ihrem Arbeitsgebiet zu arbeiten, zu lernen und zu publizieren. Im Austausch werden die neuseeländischen Doktorandinnen und Doktoranden für ca. ein Jahr an der Universität Bremen forschen. Ziel des Graduiertenkollegs ist es, eine neue Generation international ausgerichteter junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auszubilden, die über ihre eigene Disziplin hinausblickend für die Herausforderungen der Zukunft und den Arbeitsmarkt vorbereitet sind.

Einfluss organischer Aerosole auf Luftqualität und Klima

Das Projekt "Einfluss organischer Aerosole auf Luftqualität und Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Organische Aerosole (OA) sind wichtige Bestandteile atmosphärischer Partikel. Je nach Region können sie zwischen 20 und 90% der gesamten Submikron-Partikelmasse betragen. Dennoch sind organische Aerosolquellen, atmosphärische Prozesse und Ableitung sehr ungewiss. Vorrangiges Ziel dieses Antrages ist es, die Auswirkungen organischer Aerosole auf Luftqualität und Klima zu untersuchen. Dazu soll die Darstellung des Aerosolaufbaus und die Weiterentwicklung in einem globalen Klima-Chemie-Modell verbessert werden. Das geplante Vorhaben basiert auf einem rechnerisch effizienten Modul zur Beschreibung der Zusammensetzung und Entwicklung atmosphärischer Aerosole in der Atmosphäre (ORACLE), ein Teil des ECHAM5/MESSy (EMAC) Klima-Chemie-Modells. ORACLE wird unter Berücksichtigung aller auf Labor- und Feldmessungen basierenden neuesten Erkenntnissen und Entwicklungen aktualisiert werden, um den zunehmend oxidierenden, weniger flüchtigen und stärker hygroskopischen Charakter des organischen Aerosols während der atmosphärischen Alterung mittels Nachverfolgung ihrer beiden wichtigsten Parameter, Sättigungskonzentration und Sauerstoffgehalt, genauer darzustellen. Dieses Modellsystem soll eingesetzt werden, um die Unsicherheit hinsichtlich der Einflüsse organischer Aerosole auf die globale Luftqualität und den Strahlungsantrieb zu verringern, und zwar durch: i) Quantifizierung des relativen Beitrags der Bildung sekundärer organischer Aerosole (SOA) sowie Emissionen primärer organischer Aerosole (POA) auf den Gesamthaushalt organischer Aerosole in unterschiedlichen Umgebungen; ii) Quantifizierung des Beitrags von Biomasseverbrennung und Schadstoffemissionen sowie chemische Alterung und weiträumige Übertragung auf den Gesamthaushalt organischer Aerosole; iii) Ermittlung, inwieweit SOA Konzentrationen durch biogene und anthropogene Emissionen sowie photochemische Alterungsprozesse beeinträchtigt werden; iv) Untersuchung der Weiterentwicklung von SOA-Bildung aus natürlichen Quellen durch deren Interaktion mit anthropogenen Emissionen; v) Abschätzung der Auswirkungen photochemischer Alterungsprozesse auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften organischer Aerosole (z.B. Hygroskopizität, Volatilität) und vi) Einschätzung der indirekten Auswirkungen organischer Aerosole auf das Klima. Vor allem aber wird der vorliegende Antrag der kommenden Generation von Chemie-Klimamodellen eine realistische Beschreibung der chemischen Entwicklung organischer Aerosole in der Atmosphäre liefern, was für die Reduzierung der Aerosol-Unsicherheiten in der Luftqualität und bei Klimasimulationen von wesentlicher Bedeutung ist. Es ist auch davon auszugehen, dass das Forschungsvorhaben wertvolle Informationen zu den Quellen und der Produktion von OA weltweit liefert, was derzeitige CCMs nicht leisten können und welche von Politikern zur Entwicklung zukünftiger wirksamer Emissionsminderungsstrategien genutzt werden können.

Environmental and ecological life cycle inventories for present and future power systems in Europe (ECLIPSE)

Das Projekt "Environmental and ecological life cycle inventories for present and future power systems in Europe (ECLIPSE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ambiente Italia S.R.L. durchgeführt. The current use of Life Cycle Inventories (LCI) for energy system modelling and planning is limited by two main factors: lack of harmonisation and transparency in the methodology used in LCA studies lack of updated public database on emerging technologies, in particular on new and decentralised renewable electricity generation systems. The general objective of the project is to overcome these limitations. More specifically the goal is to provide potential users with a coherent methodological framework, including application-dependent methodological guidelines and data format requirements related to the quantification of environmental impacts from new and decentralised power systems in Europe based on a life cycle approach, a harmonised set of public, coherent, transparent and updated LCI data on new and decentralised power systems, in a format which will make them comparable to existing data of other energy technologies, easily adaptable to local conditions and technological improvement and up-datable. Project results will increase the credibility, diffusion and exploitation of LCI as a support tool for energy-environment-economy modelling (like ExternE), energy planning as well as for other uses. The work is subdivided in four workpackages plus a general workpackage for the project management.

Source Control Options for Reducing Emissions of Priority Pollutants (SCOREPP)

Das Projekt "Source Control Options for Reducing Emissions of Priority Pollutants (SCOREPP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technical University of Denmark, Environment and Resources durchgeführt. The overall aim of the SCOREPP project is to develop comprehensive and appropriate source control strategies that authorities, cities, water utilities and chemical industry can employ to reduce emissions of priority pollutants (PPs) from urban areas into the receiving water environment. The SCOREPP project focuses on the 33 priority substances identified in the Water Framework Directive (WFD), and specifically on the 11 priority hazardous substances. However, this list may be expanded to include emerging pollutants or reduced if appropriate model compounds can be identified, depending on the local context. The specific scientific objectives of the SCOREPP project are to identify the sources of PPs in urban areas, to identify and assess appropriate strategies for limiting the release of PPs from urban sources and for treating PPs on a variety of spatial scales. Furthermore to develop GIS-based spatial decision support tools for identification of appropriate emission control measures, to develop integrated dynamic urban scale source-and-flux models that can be used to assess the effect of source control options on PP-emissions and to optimise monitoring programmes, and to assess the direct and indirect costs, the cost-effectiveness and the wider societal implications of source control strategies. The developed approaches, models and assessments will be used to formulate a set of appropriate PP-emission reducing strategies, and a multi-criteria approach will be used to compare and evaluate these strategies in relation to their economic, societal and environmental impacts. The SCOREPP project will interact with the European chemical industry and water utility trade associations together with representatives from ministerial, regional, municipal and community organisations to ensure that these key urban stakeholders can provide input to framing the scope of the project, adapting the project outcomes and communicating the results of the project to a wide audience.

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