Das Projekt "Teilvorhaben: NH3-Reformierung - Katalysatorsynthese / Charakterisierung / Mechanismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion durchgeführt. AmmoRef ist ein Verbundvorhaben innerhalb der Technologieplattform TransHyDE. In dem Projekt sollen industriell einsetzbare Technologien zur Reformierung von Ammoniak (Rückgewinnung von reinem Wasserstoff) entwickelt und umgesetzt werden. Zum Erreichen einer umweltschonenden, ökonomischen und sicheren Energieversorgung werden die technologischen Grundlagen in diesem Verbund erforscht und entwickelt. Vor dem Hintergrund der anwendungsorientierten Optimierung der Prozesse werden in dem Verbund zum einen eine Niederduck- und zum anderen eine Hochdruckroute verfolgt. Eine verknüpfende und somit zentrale Rolle nimmt bei der wissensbasierten Erarbeitung die Nitridforschung ein, in der die N-H-Bindungsverhältnisse untersucht werden. Die Basis wird durch die Grundlagenforschung gebildet, die fundamentale Erkenntnisse im Bereich der Reaktivität und zu Desaktivierungsprozessen liefert. In dem Teilvorhaben des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion werden Katalysatoren auf Basis von Mischmetalloxiden und Kohlenstoff synthetisiert, im Detail charakterisiert und ihre katalytische Effizient untersucht. Durch die fundamentale Untersuchung der Mechanismen und Desaktivierungsprozesse wird eine wissensbasierte Optimierung der Katalysatoren durchgeführt. Hochentwickelte spektroskopische Methoden kommen zum Einsatz und werden mit Untersuchungen der Theorie korreliert. Die Grundlagenforschung bildet eine zentrale und vernetzende Rolle, die für den Erfolg des gesamten AmmoRef-Verbundes entscheidend ist.
Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchungen der Wirbelschicht- und Flugstromvergasung mit analytischen, experimentellen und CFD-basisierten Methoden." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen - Professur für Energieverfahrenstechnik und thermische Rückstandsbehandlung durchgeführt. Übergeordnetes Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Bewertung von Technologien zur flexiblen Herstellung (Polygeneration) von Strom und synthetischen Energieträgern (z.B. Fischer-Tropsch-Kraftstoff, Methan, Methanol) basierend auf der Vergasung von Reststoffen (Biomasse, Abfälle, etc.). Die Zielstellung des Teilvorhabens der TU Bergakademie Freiberg liegt in der Weiterentwicklung, Optimierung und Skalierung des COORVED-Vergasers. Dieses am IEC entwickelte und als Pilotanlage für gut bekannte Regelbrennstoffe (Braunkohlen) getestete Vergasungsverfahren soll für die speziellen Anforderungen der Reststoffvergasung optimiert und getestet werden. Der Einsatz von Reststoffen in Vergasungsverfahren ist aufgrund der stark unterschiedlichen Spezifikationen bzw. Brennstoffqualitäten eine bisher großtechnisch ungenügend gelöste Problemstellung. Demnach soll in diesem Teilvorhaben die Voraussetzung geschaffen werden, um das COORVED-Prinzip großtechnisch zur Reststoffverwertung nutzbar zu machen. Ein weiteres Ziel besteht darin, die für einen wirtschaftlichen Betrieb notwendigen Nebenaspekte (Nachbehandlung/Verwertung Boden- und Filteraschen) zu betrachten sowie für weitere im Verbundvorhaben verankerte Vergasungsverfahren relevante Teilaspekte (Schlackeviskosität, Clinkerverhalten) zu untersuchen.
Das Projekt "Vorhaben: Ozonverteilung in synoptischen Ereignissen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Hauptziel in diesem Projekt ist die Nutzung von Ozonsatellitendaten mit hoher räumlicher und vertikaler Auflösung in Untersuchungen von synoptischen Ereignissen in der Arktis während der MOSAiC Schiffskampagne im Jahr 2019/20 und im historischen Kontext der Satellitenära (ab 1978). Gemeinsam mit dem Verbundpartner AWI sollen die Ozonsatellitendaten zusammen mit atmosphärischen in-situ und Fernerkundungsdaten der MOSAiC-Expedition und ERA5-Reanalysedaten verwendet werden, um eine verbesserte Diagnostik von synoptischen Ereignissen zu erstellen und mit weiteren Untersuchungen zum besseren dynamischen Prozessverständnis der Troposphäre-Stratosphäre Wechselwirkung beitragen. Verfügbare satellitengestützten Messungen von Gesamtozon sowie höhenaufgelöste Ozonmessungen in der polaren Region werden hinsichtlich der Genauigkeit und vertikalen Auflösung im Bereich der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) sowie der horizontalen Auflösung optimiert. Es werden Methoden eingeführt, die die Qualität der OMPS-LP Limb-Ozonprofile im UTLS-Bereich derart verbessert, um die vertikale Auflösung der Ozondaten zu erhöhen, was wichtig ist für Untersuchungen von kleinskaligen atmosphärischen Prozessen. Die verbesserte und automatisierte Diagnostik der synoptischen Ereignisse und das dynamische Prozessverständnis sollen in der Zusammenarbeit mit dem Verbundpartner DWD zu Verbesserungen in den Wetter-Vorhersagemodellen führen. Die verbesserte Höhenauflösung der OMPS-Limbdaten in Kombination mit der sehr hohen räumlichen Auflösung der Ozonsäulenmessung von TROPOMI (5 km x 3.5 km) sollen zur Identifizierung und Statistik synoptischer Ereignisse in der Arktis während der TROPOMI Mission (ab 2018) genutzt werden. Unter Hinzunahme weiterer Ozonsatellitendaten (ab 1979) sollen solche Ereignisse und ihre Auswirkungen auf die Troposphäre-Stratosphäre Wechselwirkung im historischen Kontext und deren Änderungen im Klimawandel untersucht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Plastizität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Biologie, Institut für Botanik und Landschaftsökologie durchgeführt. Der Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen. Schwerpunkte der Universität Greifswald im Verbund: Untersuchung der phänotypischen Plastizität von Eigenschaften an Beispielarten, um das adaptive, lokale Potential von Arten im Klimawandel abschätzen zu können: Auswahl Flächen und Methoden Plastizität, Untersuchungen in Herkunftsversuchen zweier Klimate (DE heute und DE zukünftig (+3 Grad Celsius )) für 7 Hauptbaumarten (2 intensiv plus 5 weniger intensiv) und 5 Herkünfte, Geländearbeit und Analytik, Modellierung Plastizität.
Das Projekt "Teilvorhaben: KI-basierte Datenbasiserweiterung und KI-Modellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Merantix Labs GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens KITE ist es hocheffiziente Motortopologien für elektrische Antriebsmaschinen zu entwickeln. Dabei helfen soll ein Modell auf Basis künstlicher Intelligenz (KI), welches den großen Lösungsraum an möglichen Topologien abbildet und neue hocheffiziente Topologien vorschlägt. Das Vorhaben hat zum einen das Ziel, den Entwicklungsprozess substantiell zu beschleunigen, indem in einer frühen Entwicklungsphase eine Vielzahl möglicher Topologien effizient hinsichtlich verschiedener Gütekriterien bewertet werden. Zum anderen soll die Auslegung selbst durch KI-Methoden unterstützt werden, indem gezielt neue, potenziell auch bisher unbekannte, optimale Topologieansätze für nachgeschaltete, FEM-basierte Untersuchungen und Optimierungen gefunden werden. Zur Validierung des Verfahrens und für den Nachweis des Nutzens der Methodik wird eine optimierte Maschinenausführung prototypisch aufgebaut.
Das Projekt "Teilvorhaben: Topologieoptimierung und prototypische Erprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Volkswagen AG durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens KITE ist es hocheffiziente Motortopologien für elektrische Antriebsmaschinen zu entwickeln. Dabei helfen soll ein Modell auf Basis künstlicher Intelligenz (KI), welches den großen Lösungsraum an möglichen Topologien abbildet und neue hocheffiziente Topologien vorschlägt. Das Vorhaben hat zum einen das Ziel, den Entwicklungsprozess substantiell zu beschleunigen, indem in einer frühen Entwicklungsphase eine Vielzahl möglicher Topologien effizient hinsichtlich verschiedener Gütekriterien bewertet werden. Zum anderen soll die Auslegung selbst durch KI-Methoden unterstützt werden, indem gezielt neue, potenziell auch bisher unbekannte, optimale Topologieansätze für nachgeschaltete, FEM-basierte Untersuchungen und Optimierungen gefunden werden. Zur Validierung des Verfahrens und für den Nachweis des Nutzens der Methodik wird eine optimierte Maschinenausführung prototypisch aufgebaut.
Das Projekt "Erfassung, Auswertung und Weiterentwicklung des Standes von Wissenschaft, Technik und Erkenntnis zur Sicherung von Kernbrennstoffen und sonstigen radioaktiven Stoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Nach dem Atomgesetz (AtG) ist für kerntechnische Anlagen und Einrichtungen und die Beförderung von Kernbrennstoffen u.a. Genehmigungsvoraussetzung, dass der erforderliche Schutz gegen Störmaßnahmen oder sonstige Einwirkungen Dritter (SEWD) gewährleitet ist. Die Sicherungsanforderungen zur Gewährleistung des erforderlichen Schutzes sind in einschlägigen Richtlinien zur Sicherung konkretisiert. Der Weiterentwicklung dieser Anforderungen und von Sicherungskonzeptionen ist stets der aktuelle Stand von Wissenschaft, Technik und Erkenntnis zugrunde zu legen. Damit kommt der Verfolgung und Auswertung des Standes von Wissenschaft, Technik und Erkenntnis für die Regelwerksarbeit zur Sicherung eine grundlegende und besondere Bedeutung zu. Während die Arbeiten am sicherungstechnischen Regelwerk in einem eigenständigen Vorhaben durchgeführt werden, ist es Zielstellung dieses Vorhabens, die bei der GRS zur Sicherung vorhandenen Fachkompetenzen im Wege der Eigenforschung durch ereignis- und anlagenübergreifende generische Untersuchungen, die der Entwicklung von einschlägigen Konzepten und Methoden sowie der Weiterentwicklung wissenschaftlicher Prüf- und Bewertungsmethoden dienen, zu erhalten und zu erweitern. Die fachlichen Themen, die hierzu insbesondere verfolgt werden sollen, sind die Entwicklungen in Bezug auf potentielle Hilfsmittel für SEWD und die Sicherungs- wie auch die IT-Sicherheitstechnik, weiterhin die Analyse sicherungs- und IT-sicherheitsrelevanter Vorkommnisse, verfügbare und bewährte Analyse- und Bewertungsmethoden der Sicherung sowie konzeptionelle Herangehensweisen zur Sicherung von Kernbrennstoffen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Büro Waßmann Dipl.-Ing. Hartmut Waßmann durchgeführt. Viele Gewässer leiden unter einer rasanten Eutrophierung begleitet von der Entwicklung anoxischer Zonen. Zusätzliche Einleitungen von ungereinigtem Regen(ab)wasser im urbanen Raum führen zu Phasen mit Sauerstoffmangel im gesamten Gewässer und regelmäßigem Fischsterben. Gärprozesse, die Freisetzung von Gasen, die fischtoxisch sind (H2S) oder Klimarelevanz haben (z. B. Methan), sowie Ablagerungen toxischen Faulschlamms sind die Folge. Das vom KMU entwickelte Schäfersee-Verfahren® zeichnet sich durch die gleichzeitige Zufuhr von Calciumnitrat und Sauerstoff in anaerobe Wasserkörper aus. Diese neue Vorgehensweise induziert durch die Anwesenheit von diesen zwei Elektronenakzeptoren das optimale Zusammenspiel anaerober Nitratatmung und sauerstoffabhängiger Stoffwechselprozesse. Dadurch wird ein hocheffizienter mikrobieller Abbau von organischen Verbindungen und Schadstoffen ohne Gärvorgänge eingeleitet. Die gleichzeitige Stimulierung aerob und anaerober Abbauprozesse soll zu einer effektiven Reduzierung der Eutrophierungsfolgen in der oberen Sedimentschicht und dem Wasserkörper führen. Die wissenschaftliche Untersuchung einer möglichen verbesserten Abbauleistung von Schadstoffen im Sediment und Festlegung von Metallen und Phosphaten durch das Schäfersee-Verfahren stellt ein herausragendes Potential für diese Methode dar und stellt weitere Anwendungen in Aussicht. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse der mikrobiellen Vorgänge, aus Untersuchungen an zwei hochbelasteten Seen (Großstadtbereich und Industriegewässer) fließen direkt in die Optimierung und angewandte Steuerung des Prozesses ein und ermöglichen die Etablierung eines umwelt-, bzw. klimaverträglichen Verfahrens. Durch die Weiterentwicklung zu einer marktreifen, kompakten und kostengünstigen Anlage wird eine Lösung für die Stützung von Problemgewässern geschaffen, die weltweit angewendet werden kann.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltmikrobiologie durchgeführt. Viele Gewässer leiden unter einer rasanten Eutrophierung begleitet von der Entwicklung anoxischer Zonen. Zusätzliche Einleitungen von ungereinigtem Regen(ab)wasser im urbanen Raum führen zu Phasen mit Sauerstoffmangel im gesamten Gewässer und regelmäßigem Fischsterben. Gärprozesse, die Freisetzung von Gasen, die fischtoxisch sind (H2S) oder Klimarelevanz haben (z. B. Methan), sowie Ablagerungen toxischen Faulschlamms sind die Folge. Das vom KMU entwickelte Schäfersee-Verfahren® zeichnet sich durch die gleichzeitige Zufuhr von Calciumnitrat und Sauerstoff in anaerobe Wasserkörper aus. Diese neue Vorgehensweise induziert durch die Anwesenheit von diesen zwei Elektronenakzeptoren das optimale Zusammenspiel anaerober Nitratatmung und sauerstoffabhängiger Stoffwechselprozesse. Dadurch wird ein hocheffizienter mikrobieller Abbau von organischen Verbindungen und Schadstoffen ohne Gärvorgänge eingeleitet. Die gleichzeitige Stimulierung aerob und anaerober Abbauprozesse soll zu einer effektiven Reduzierung der Eutrophierungsfolgen in der oberen Sedimentschicht und dem Wasserkörper führen. Die wissenschaftliche Untersuchung einer möglichen verbesserten Abbauleistung von Schadstoffen im Sediment und Festlegung von Metallen und Phosphaten durch das Schäfersee-Verfahren stellt ein herausragendes Potential für diese Methode dar und stellt weitere Anwendungen in Aussicht. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse der mikrobiellen Vorgänge, aus Untersuchungen an zwei hochbelasteten Seen (Großstadtbereich und Industriegewässer) fließen direkt in die Optimierung und angewandte Steuerung des Prozesses ein und ermöglichen die Etablierung eines umwelt-, bzw. klimaverträglichen Verfahrens. Durch die Weiterentwicklung zu einer marktreifen, kompakten und kostengünstigen Anlage wird eine Lösung für die Stützung von Problemgewässern geschaffen, die weltweit angewendet werden kann.
Das Projekt "Seismic-on-Piles - Monitoring soil properties on offshore structures" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Standort Bremen durchgeführt. Fraunhofer IWES steht mit seinen FuE-Aktivitäten für den weiteren Ausbau der Windenergie auf See. Das umfasst Fragen der Baugrunderkundung und der Bewertung des Installations- und Tragverhaltens von Offshore-Gründungstrukturen. Untergrunderkundung von Offshore-Windparks gibt Informationen über den in-situ Zustand des Baugrundes, der in Planung und Konstruktion der Anlagen einfließt. IWES hat hierzu bereits Messsysteme etabliert, die in der Vorerkundung eingesetzt werden. Die Interaktion zwischen Gründung und Baugrund, der Störung des in-situ Zustandes, verlangt ebenso nach geeigneten Explorationstechniken. So spielt der Einfluss von Installationsereignissen auf den Baugrund und der Einfluss der Betriebslasten auf die Baugrundeigenschaften eine große Rolle im technischen Design. Installationseffekt und set-up-Effekt sind Phänomene, die Installation und Betrieb von OWEA und deren Kosten signifikant beeinflussen, und deshalb zu identifizieren und laufend zu quantifizieren sind. IWES plant im Projekt geophysikalische Parameter im Pfahlnahbereich zu messen und daraus die Veränderung von Baugrundparametern abzuleiten. Dazu werden über einen Zeitraum seismische Messungen wiederholt vorgenommen und ausgewertet: Die etablierte Methode 4D-Seismik stellt hierfür den Entwicklungsansatz dar. Die Entwicklungsumgebung für die neue seismische Messkonfiguration stellt die am IWES verfügbare Grundbauversuchsgrube dar, in der unter offshore-ähnlichen Bedingungen Untersuchungen zu Installation und Tragverhalten von Gründungen durchgeführt werden. Hier wird die Messmethodik getestet und kalibriert. Gelingt es, durch seismische Methoden die durch Drucksondierung und dynamische Pfahlmessungen bestimmten Parameter zu verifizieren, ist damit die Grundlage gelegt für ein kostensparendes Monitoring der Tragwerk-Boden-Interaktion an Offshore-Strukturen.
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| Bund | 54 |
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| Förderprogramm | 54 |
| License | Count |
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| offen | 54 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 54 |
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| Resource type | Count |
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| Keine | 48 |
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| Topic | Count |
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| Boden | 31 |
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| Luft | 32 |
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| Wasser | 29 |
| Weitere | 54 |