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14C content of specific organic compounds in subsoils

Das Projekt "14C content of specific organic compounds in subsoils" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie durchgeführt. Organic matter (OM) composition and dynamic in subsoils is thought to be significantly different from those in surface soils. This has been suggested by increasing apparent 14C ages of bulk soil OM with depth suggesting that the amount of fresh, more easily degradable components is declining. Compositional changes have been inferred from declining ä13C values and C/N ratios indicative for stronger OM transformation. Beside these bulk OM data more specific results on OM composition and preservation mechanisms are very limited but modelling studies and results from incubation experiments suggest the presence and mineralization of younger, 'reactive carbon pool in subsoils. Less refractory OM components may be protected against degradation by interaction with soil mineral particles and within aggregates as suggested by the very limited number of more specific OM analysis e.g., identification of organic compound in soil fractions. The objective of this project is to characterize the composition, transformation, stabilization and bioavailability of OM in subsurface horizons on the molecular level: 1) major sources and compositional changes with depth will be identified by analysis of different lipid compound classes in surface and subsoil horizons, 2) the origin and stabilization of 'reactive OM will be revealed by lipid distributions and 14C values of soil fractions and of selected plant-specific lipids, and 3) organic substrates metabolized by microbial communities in subsoils are identified by distributional and 14C analysis of microbial membrane lipids. Besides detailed analyses of three soil profiles at the subsoil observatory site (Grinderwald), information on regional variability will be gained from analyses of soil profiles at sites with different parent material.

Teilprojekt: Eintrag von gelöstem Fe in das Oberflächenwasser von Ozeanen - quantitative Ansätze von der ICDP-Bohrung Hawaii durch Untersuchung des grenzflächengesteuerten Fe-Transfers aus vulkanischen Gesteinen des tieferen Untergrundes

Das Projekt "Teilprojekt: Eintrag von gelöstem Fe in das Oberflächenwasser von Ozeanen - quantitative Ansätze von der ICDP-Bohrung Hawaii durch Untersuchung des grenzflächengesteuerten Fe-Transfers aus vulkanischen Gesteinen des tieferen Untergrundes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Mineralogie durchgeführt. Eisen ist ein limitierender Nährstoff für das Wachstum von Phytoplankton im Oberflächenwasser der Ozeane und beeinflusst damit den globalen C-Kreislauf. Vulkanischen Produkten wird ein starker Einfluss auf das Fe-Budget in einigen Teilen der Ozeane zugeschrieben. So gibt es einen deutlichen Anstieg des Fe-Gehaltes im Oberflächenwasser um Hawaii und anderer Vulkaninseln. Für die quantitative Abschätzung des Fe-Eintrages in die Ozeane ist das Wissen über die komplexen, grenzflächengesteuerten Prozesse der Fe-Freisetzung und -Löslichkeit derzeit zu begrenzt (Ayris & Delmelle, 2012). Offen ist auch die Frage, ob mikrobielle Aktivität einensignifikanten Beitrag liefern kann. Es ist zu erwarten, dass die durch Grundwasserflüsse aus dem Boden und dem Meer erhöhte Bioaktivität, die Alteration der Gesteine beschleunigt und organische Komplexbildner liefert, die die Fe-Mobilität in der wässrigen Phase erhöhen. Die Proben der ICDP Bohrung HSDP2 bietet ein einzigartiges Archiv für verschiedene schwach bis stark alterierte vulkanische Gesteine bestehend aus Aschen, Lava und Kissenbasalten. Ein Vergleich dieser Proben mit Laborversuchen wird wichtige neue Erkenntnisse zu den Mechanismen der Fe- Mobilisierung liefern. Im ersten Jahr des Projektes wurden geeignete Proben ausgewählt. Die verschiedenen Bindungsformen von Eisen in den Bohrproben wurden durch sequentielle Extraktion identifiziert und quantifiziert. Es zeigte sich, dass Proben aus dem Süsswasserbereich deutlich besser kristallisiert sind als solche aus dem Salzwasserbereich. Besiedlungsexperimente mit dem Bakterienstamm Burkholderia fungorum führten zu einem sehr veränderten Freisetzungsverhalten von Eisen und anderen Elementen im Vergleich zu abiotischen Bedingungen. In Experimenten mit synthetischen Gläsern konnte gezeigt werden, dass spannungsreiche und Fe(II)reiche Gläser besonders leicht besiedelt werden. Im zweiten Jahr des laufenden Projektes werden wichtige Daten über die spezifische Oberfläche der Proben und deren Zetapotential in Abhängigkeit von Lösungszusammensetzung, Temperatur und Zeit ermittelt. Im dritten Jahr soll die Charakterisierung der Proben und deren Freisetzungscharakteristik für Eisen fortgesetzt werden. Hierfür sind u.a. Porenvolumen und -konnektivitätsbestimmungen mittels temperaturabhängiger Karl-Fischer Titration, Einbringen von Woods Metall und Quecksilberporosimetrie geplant. Diese Wasserfreisetzungsversuche liefern auch Informationen über Gehalte von Sekundärmineralen. Kombiniert mit tomographischen und spektroskopischen Methoden sowie Leachingversuchen werden diese Untersuchungen helfen, den Unterschied zwischen Süss- und Seewasserbedingungen auf die Entwicklung der Gesteine und die Mobilisierung von Fe besser zu verstehen.

Teilvorhaben: Projektierung Betriebshöfe als Micro Smart Grids mit Elektrofahrzeugflotten, stationären Speichern sowie teilweise auch mit PV-Eigenverbrauchsanlagen

Das Projekt "Teilvorhaben: Projektierung Betriebshöfe als Micro Smart Grids mit Elektrofahrzeugflotten, stationären Speichern sowie teilweise auch mit PV-Eigenverbrauchsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Post AG durchgeführt. Ziel des Forschungsprojektes TRADE EV ist die Anpassung von Zustellstützpunkten der Deutschen Post, sodass diese als Mirco Smart Grids mit Elektrofahrzeugen, stationären Speichern, sowie teilweise auch PV-Eigenverbrauchsanlagen genutzt werden können. Die Deutsche Post AG übernimmt dabei die bundesweite Prüfung von Zustellstützpunkten auf ihre Eignung für eine Umrüstung. Ebenso werden Neubauvorhaben daraufhin evaluiert, ob sie sich aufgrund von Größe und Zustellgebiet eignen, mit einem hohen Anteil an Elektrofahrzeugen betrieben zu werden. Dabei wird die Investitions- und Betriebskostenkalkulation als komplette Lebenszykluskalkulation zugrunde gelegt. Der somit gesamthafte Kostenvergleich erlaubt aufzuzeigen, an welchen Standorten und mit welchen Umsetzungsvorgaben ein hoher Anteil an Elektrofahrzeugen am ehesten wirtschaftlich ist. Der konkrete Aufbau entsprechender Zustellstützpunkte mit elektrischen Zustellfahrzeugen und weiteren Komponenten wie stationären Speichern oder PV-Eigenverbrauchsanlagen dient der Verifikation der Annahmen. Durch eine Kombination aus Elektrofahrzeugen, stationären Speichern und Eigenverbrauchsanlagen kann auf der einen Seite der Eigenverbrauch der Deutschen Post AG enorm gesteigert werden und auf der anderen Seite ergeben sich neue Möglichkeiten für die Teilnahme an Regel- und Leistungsmärkten. Hiermit kann die Wirtschaftlichkeit von elektrischen Flottenbetrieben enorm steigern können. Die Ergebnisse sollen abschließend untersucht und evaluiert werden.

Teilvorhaben B: Systemmodellierung und -integration, modulares Übergabe- und Umschlagsystem

Das Projekt "Teilvorhaben B: Systemmodellierung und -integration, modulares Übergabe- und Umschlagsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik durchgeführt. Logistik als Querschnittsfunktion und in ihrer Bedeutung für das urbane Umfeld ist bei Kommunen und in der Wissenschaft derzeit noch unterrepräsentiert. Dabei ist gerade dieser Bereich derzeit durch schnelle und massive Veränderungen gekennzeichnet. Wie kann eine zukunftsfähige, stadtverträgliche und möglichst nachhaltige Logistik in Stadtquartieren der Zukunft aussehen? Mit dieser Frage beschäftigt sich das Forschungsprojekt 'Stadtquartier 4.0' am Beispiel des Berliner Holzmarkt-Areals und vor dem Hintergrund innerstädtischer Reurbanisierungsprozesse. Ziel ist es, Bausteine für ein nachhaltiges und integriertes Logistiksystem für Güter- und Warenströme, für sowohl Ver- wie auch Entsorgung von ausgewählten Stofffraktionen für ein kleinräumiges Stadtquartier zu entwickeln, in der Praxis zu erproben und dauerhaft im Testareal zu implementieren. Dieses erfolgt unter dem Leitgedanken, Transporte zu vermeiden, zu verlagern oder stadtverträglich abzuwickeln. Im Fokus des Teilprojektes des Fraunhofer IPK steht die Entwicklung und Implementierung des modularen Übergabe- und Umschlagsystems 'BentoBox', das einen Baustein des Logistiksystems für das Berliner Holzmarkt-Areal darstellt. Ziel ist der Aufbau eines Systems, das den lokalen Bedürfnissen im Holzmarkt-Areal Rechnung trägt und wesentlich dazu beiträgt, die Güterströme für die kleinräumige Ver-, aber auch Entsorgung zu bündeln und letztlich Verkehre zu reduzieren und verträglich abzuwickeln. Das Fraunhofer IPK sorgt u.a. für die Konzeption des IT-Systems, den Aufbau der Testanlage, die Versuchsauswertung inkl. Wirkungsanalyse sowie die Untersuchung der Wirtschaftlichkeit, um auf dieser Grundlage Geschäftsmodelle zu entwickeln. Mit vergleichbarer Ziel- und Aufgabenstellung ist das FhG-IPK auch an einem weiteren Baustein, dem Sharing-System für e-Nutzfahrzeuge für das Holzmarkt-Areal beteiligt.

NRVP 2020: Lastenraddepot BuVIIL - Bürger*innen- und Verkehrsgerechte Implementierung von Innenstadtdepots für Lastenfahrräder

Das Projekt "NRVP 2020: Lastenraddepot BuVIIL - Bürger*innen- und Verkehrsgerechte Implementierung von Innenstadtdepots für Lastenfahrräder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Logistik und Materialflusstechnik durchgeführt. Aufgabenbeschreibung: Lastenräder haben das Potenzial zur Substitution von 25% der innerstädtischen Lieferfahrten und können so einen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz sowie zu höherer Lebensqualität in Städten leisten. Innenstadtdepots für Lastenräder ermöglichen die Lagerung und den Umschlag von Waren für die anschließende Verteilung per Lastenrad in der Stadt. In unserem Vorhaben untersuchen wir mit einem interdisziplinären, nicht-investiven Forschungsdesign, wie Innenstadtdepots entsprechend logistischer Anforderungen, mit optimaler Kapazitätsanpassung für den Verkehrsfluss und hoher Akzeptanz durch die Bürger*innen implementiert werden können. Hierfür wird der Verkehrsraum um Innenstadtdepots modelliert, simuliert und mittels qualitativer und quantitativer Befragung evaluiert. Die Erkenntnisse werden in einem modellhaften Handlungsleitfaden für Praxisakteure (z.B. Kommunen) veröffentlicht. gepl. Ergebnisverwertung: Die Ergebnisse des Vorhabens werden in einem Implementierungsleitfaden als Druck- und Webversion primär für Planer*innen, Wissenschaftler*innen, Logistiker*innen und Kommunen in Kooperation mit dem BMVI und dem UBA veröffentlicht. Darin sind die Praxisempfehlungen für eine bürger*innengerechte Implementierung des Lastenraddepots und geeignete Verkehrsraummodelle unter ihren Eintrittsparametern dargestellt. Zudem ist angedacht, die entwickelten 3D-Modelle der Straßenkonfigurationen mit weiterführenden Daten, Betrachtungsvarianten und Informationen sowie die empirisch erhobenen Lastenradparameter online für weitere Simulationen zur Verfügung zu stellen. Die aktive Verbreitung der Ergebnisse erfolgt u.a. über die Mitglieder des Projektbeirats als Multiplikator*innen und der Vorstellung der Ergebnisse auf Konferenzen und in Fachbeiträgen. Des Weiteren ist angedacht, dass die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse in individuelle Promotionsvorhaben der Mitarbeiter*innen einfließen. Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) aus Mitteln zur Umsetzung des Nationalen Radverkehrsplans 2020.

ERA-WoodWisdom: VARMA - Teilvorhaben 3: Produktanforderung und Aufbau der Wertschöfpungskette aus Sicht der Holzindustrie

Das Projekt "ERA-WoodWisdom: VARMA - Teilvorhaben 3: Produktanforderung und Aufbau der Wertschöfpungskette aus Sicht der Holzindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Holzindustrie Templin GmbH durchgeführt. Vorhabensziel (Deutsch Pflicht) Die Forst- und Holzwirtschaft steht vor der Herausforderung, dem stetig wachsenden Bedarf an Rohstoffen für eine breite Fülle an Nutzungspfaden zu begegnen und die Akteure wettbewerbsfähig aufzustellen. Dies ist auch mit der Aufgabe verbunden, Holzrohstoffe waldseitig versorgungssicher, in unterschiedlichsten Qualitäten und Mengen bereitzustellen und intelligent zu verteilen. Dies erfordert sowohl eine effiziente und wertschöpfungsorientierte Zuführung des Rohstoffs zu Nutzungspfaden als auch dessen materialeffiziente Verarbeitung. VARMA greift die dabei entstehenden künftigen Herausforderungen auf und hat das Ziel, z.T. grundlegend neue Modelle und Wertschöpfungsketten zu konzipieren, die den Holzmarkt von der Beschaffung bis hin zur Produktion nachfrageorientierter bedienen können. Arbeitsplanung (Deutsch Pflicht) Kernfragen, die das deutsche Konsortium hierbei im Verbund mit den internationalen Partnern bearbeitet, umfassen die Gestaltung geeigneter (Dienst-)Leistungsportfolios für Holzverteilzentren, tragbare Geschäftsmodelle und Netzwerkstrukturen sowie Fragen der Infrastrukturen innerhalb und im Umfeld der Holzverteilzentren. Projektergebnisse, wie Modelle und Konzepte, praxisnahe Entscheidungshilfen (Leitfäden) und Ergebnisse aus den geplanten Case Studies, sollen auf nationaler Ebene einen Beitrag zur Aufklärung, Sensibilisierung und Motivation der Akteure im Cluster Forst-Holz im Kontext 'intelligenter' Verteilzentren leisten.

Experimentelle und theoretische Untersuchungen zu radioaktiven Quellen und Gegenständen im Stahlschrott

Das Projekt "Experimentelle und theoretische Untersuchungen zu radioaktiven Quellen und Gegenständen im Stahlschrott" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brenk Systemplanung GmbH durchgeführt. In Artikel 92 der Richtlinie 2013/59/Euratom (Euratom-Grundnormen) werden Anforderungen zur Entdeckung herrenloser Strahlenquellen gestellt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Verbesserung der Entdeckung von herrenlosen Strahlenquellen und radioaktiven Gegenständen im Stahlschrott. Dazu soll mittels Computersimulationen (Monte-Carlo-Simulationen) die Auffindbarkeit radioaktiver Quellen und Gegenstände im Stahlschrott theoretisch untersucht und diese Ergebnisse mittels experimenteller Untersuchungen an einem 'echten' Stahlschrottcontainer zu realitätsnahen Bedingungen abgesichert werden. Mittels einer an Schrottplätze, Schmelzbetriebe, Stahlwerke, Warenumschlagsplätze und sonstige Betriebe des Schrottkreislaufs gerichteten Umfrage werden die realitätsnahen Messbedingungen ermittelt. Zusätzlich werden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens noch die Möglichkeit und Notwendigkeit der Detektion von Neutronenstrahlung und der aktive Einsatz von Strahlung zur Auffindung radioaktiver Quellen und Gegenstände im Schrott bewertet. Die Bewertung der Detektion von herrenlosen Neutronenstrahlern soll auf Basis bereits erfolgter Funde geschehen. Auf Grund der für Deutschland nur sehr geringen Anzahl an dokumentierten Funden wird hierzu eine europaweite Anfrage an die jeweils zuständigen internationalen Behörden durchgeführt. Abschließend werden Informationsmaterial und Leitlinien entsprechend Artikel 92 der Richtlinie 2013/59/Euratom für verschiedene Personengruppen erstellt. Diese dienen sowohl der Sensibilisierung für das etwaige Vorkommen herrenloser Strahlenquellen und die damit verbundene Gefahren als auch als Leitlinie für die durch Personen zu ergreifenden Maßnahmen, welche eine herrenlose Quelle vermuten oder Kenntnis von einer herrenlosen Strahlenquelle haben.

ERA-WoodWisdom: VARMA - Teilvorhaben 2: Bewertung neuer Konzepte, Demonstration und Fallstudien

Das Projekt "ERA-WoodWisdom: VARMA - Teilvorhaben 2: Bewertung neuer Konzepte, Demonstration und Fallstudien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Wildau (FH), Forschungsgruppe Verkehrslogistik durchgeführt. Die Forst- und Holzwirtschaft steht vor der Herausforderung, dem stetig wachsenden Bedarf an Rohstoffen für eine breite Fülle an Nutzungspfaden zu begegnen und die Akteure wettbewerbsfähig aufzustellen. Dies ist auch mit der Aufgabe verbunden, Holzrohstoffe waldseitig versorgungssicher, in unterschiedlichsten Qualitäten und Mengen bereitzustellen und intelligent zu verteilen. Dies erfordert sowohl eine effiziente und wertschöpfungsorientierte Zuführung des Rohstoffs zu Nutzungspfaden als auch dessen materialeffiziente Verarbeitung. VARMA greift die dabei entstehenden künftigen Herausforderungen auf und hat das Ziel, z.T. grundlegend neue Modelle und Wertschöpfungsketten zu konzipieren, die den Holzmarkt von der Beschaffung bis hin zur Produktion nachfrageorientierter bedienen können. Kernfragen, die das deutsche Konsortium hierbei im Verbund mit den internationalen Partnern bearbeitet, umfassen die Gestaltung geeigneter (Dienst-)Leistungsportfolios für Holzverteilzentren, tragbare Geschäftsmodelle und Netzwerkstrukturen sowie Fragen der Infrastrukturen innerhalb und im Umfeld der Holzverteilzentren. Projektergebnisse, wie Modelle und Konzepte, praxisnahe Entscheidungshilfen (Leitfäden) und Ergebnisse aus den geplanten Case Studies, sollen auf nationaler Ebene einen Beitrag zur Aufklärung, Sensibilisierung und Motivation der Akteure im Cluster Forst-Holz im Kontext 'intelligenter' Verteilzentren leisten.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist es, Kenngrößen entlang der Logistikkette zur Rohstoffbereitstellungslogistik, zu analysieren und somit die funktionellen Abhängigkeiten und Zusammenhänge über die genutzten Transportwege berechenbar zu machen. Alle in den Logistikprozessen wirkenden Einflussgrößen und Entscheidungsparameter (Transportmittel, Infrastruktur, Umschlagsanalgen, etc.) werden als Stellgrößen betrachtet, welche in maximaler Ausprägung im logistischen Optimum erfasst werden. Daraus wird die innovative Kenngröße 'logistische Güteziffer' entwickelt. Beispielhaft erfolgt die Anwendung der 'logistischen Güteziffer' in einer Anwendungsregion im Spitzencluster. Gesamtziel ist es, langfristig, für die nächsten 50 Jahre, eine nachhaltige Rohstoffversorgung der Clusterunternehmen zu gewährleisten. Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML ist die größte Forschungseinrichtung für logistische Fragestellungen in Deutschland. Das Institut übernimmt die Koordination des Verbundvorhabens. Zudem unterstützt es die Industriepartner bei der wissenschaftlichen Konzeption der benötigten Daten, um diese im Anschluss in die Messgröße 'logistische Güteziffer' zu überführen, welche als Kenngröße für Logistikregionen dienen soll. Daraus ergibt sich die Aufgabe, das Praxiswissen der Projektpartner auf der Grundlage wissenschaftlicher Methoden so darzustellen, dass die Anforderungen an die Messgröße 'logistische Güteziffer' abgeleitet werden können.

Teilvorhaben: VIOM Gesellschaft für Mobile Business Technologies mbH; SMART E-USER

Das Projekt "Teilvorhaben: VIOM Gesellschaft für Mobile Business Technologies mbH; SMART E-USER" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VIOM Gesellschaft für Mobile Business Technologies mbH durchgeführt. Die primäre Zielstellung des Projektes 'Smart e-User' umfasst die Umsetzung und Bewertung des breiten Einsatzes von Elektrofahrzeugen (bis 3,5t) im Wirtschaftsverkehr zur Demonstration wirtschaftlich tragfähiger Anwendungen bei der Versorgung ausgewählter innerstädtischer Gebiete Berlins mit Gütern und Dienstleitungen. Der Ansatz des Projektes zielt einerseits auf die vollständige Integration der Elektrofahrzeuge in die Geschäftsprozesse der durch die Partner repräsentierten Nutzergruppen im Güter- und Personenwirtschaftsverkehr ab und prüft darüber hinaus die Nutzungsmöglichkeiten des City-Logistikansatzes (Nutzung eines innerstädtisches Hubs zur Distribution im Güterwirtschaftsverkehr)mit Elektrofahrzeugen. Für die Planung und Steuerung des Elektrofahrzeugeinsatzes wird eine nutzerneutrale IT-basierte Lösung (dynamische Disposition) entwickelt, die die systemische Vernetzung der Elemente Fahrzeug, Energie, Verkehr und Logistik ermöglicht. Diese bildet die gemeinsame Basis für das Ziel, ein nach Nutzergruppen differenziertes Energiemanagement (Ladesteuerungskonzept) für die Elektrofahrzeuge im Güter- wie auch Personenwirtschaftsverkehr zu erproben. Nutzergruppenübergreifend erfolgt für den Wirtschaftsverkehr eine Bewertung des Potenzials (prototypische Simulation) einer extensiven Umsetzung der entsprechenden Elektrofahrzeugkonzepte und -anwendungen unter Einbezug der entwickelten Lösungsansätze aus der Perspektive der Energie, Betriebswirtschaft, Logistik und Verkehr.

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