Das Projekt "Teilvorhaben: Dimensionierung und Optimierung von Monopfahlgründungsstrukturen unter Anwendung probabilistischer Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GuD Geotechnik und Dynamik Consult GmbH durchgeführt. Bei der Planung von Offshore-Windparks sind aufgrund der hohen mit Offshore-Arbeiten verbundenen Kosten die Informationen, die durch Baugrunderkundungen gewonnen werden, im Verhältnis zur Größe und Komplexität der Baumaßnahme üblicherweise relativ gering. Im Gegensatz zu einer deterministischen Bemessung, bei der die resultierenden Unsicherheiten meist qualitativ mit der Wahl eines für das Bauwerk auf der 'sicheren Seite' liegenden charakteristischen Kennwertsatzes berücksichtigt werden, können unter Anwendung von Zuverlässigkeitsanalysen die bestehenden Unsicherheiten explizit adressiert und quantifiziert werden, so dass als Ergebnis der Nachweisführung die Versagenswahrscheinlichkeit gegen definierte Grenzzustände und / oder Entscheidungskriterien bestimmt werden kann. In diesem Forschungsprojekt SynCore werden synthetische Bemessungsprofile an potentiellen Standorten unter Beachtung der räumlichen Korrelation mittels geophysikalischer Messungen und geostatistischer Interpolation aufgestellt, die als potentielle Monopfahlstandorte in Betracht kommen, jedoch nicht durch einen Aufschluss oder eine Sondierung untersucht wurden. In diesem Teilvorhaben wird eine Toolbox konzeptioniert, implementiert und verifiziert, mit welcher es auf Grundlage der statistischen Beschreibung der Unschärfe in der Abschätzung der schichtbezogenen Bodenkennwerte an einem Standort möglich ist, eine zuverlässigkeits-basierte Pfahlbemessung unter Nutzung approximierender und simulationsbasierter probabilistischer Verfahren auszuführen, d.h. die Pfahllänge bezogen auf ein Grenzwertkriterium für ein festgelegtes Sicherheitsniveau zu bestimmt. Über eine zuverlässigkeitsbasierte Sensitivitätsanalyse kann anschließend festgestellt werden, welcher Parameter das Systemverhalten gesamtheitlich am stärksten beeinflusst. Die Anwendung der probabilistischen Methodik resultiert im Idealfall in einer systematischen und verifizierbaren Risikobewertung.
Das Projekt "Entwicklung eines bruchmechanischen Berechnungsansatzes zur Beschreibung des Festigkeitsverhaltens von Brennstabhüllrohren bei längerfristiger Zwischenlagerung - KEK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung durchgeführt. Im Hinblick auf zukünftig deutlich verlängerte Zwischenlagerdauern bestrahlter Brennelemente sind zusätzliche Nachweise zur Intaktheit der Brennstäbe und Brennstabhüllrohre erforderlich. Wie zahlreiche internationale Untersuchungen an Brennstabhüllrohrmaterialien zeigen, kommt es unter den thermomechanischen Randbedingungen der Behälterbeladung und -zwischenlagerung zu Veränderungen im Gefüge der Hüllrohrwerkstoffe mit einer nach langer Lagerdauer potenziellen signifikanten Erhöhung der Sprödbruchanfälligkeit. Dieses kann bei zusätzlichen mechanischen Belastungen z.B. bei Handhabungsvorgängen, Transporten und in Störfallszenarien sowie bei einer späteren Entladung der Behälter zu einem spontanen Integritätsverlust der Hüllrohre und damit einer Freisetzung radioaktiver Nuklide führen. Um dieses Risiko angemessen bewerten bzw. ausschließen zu können, besteht die vorrangige Zielstellung dieses Projektes darin, geeignete numerische Methoden zur bruchmechanischen Versagensanalyse sowie Prognosemodelle zum Versagensverhalten der Brennstabhüllrohre unter den Bedingungen der langfristigen trockenen Zwischenlagerung zu entwickeln.
Das Projekt "Teilvorhaben: Very High Cycle Fatigue Versuche zur Bewertung und Erweiterung von Modellen zur Ermüdungsanalyse bis zu höchsten Zykluszahlen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Lehrstuhl für Werkstoffkunde durchgeführt. Als wesentliche Zielsetzung wird im Rahmen des Vorhabens eine Daten- und Bewertungsgrundlage für das Ermüdungsverhalten geschweißter austenitischer Komponenten kerntechnischer Anlagen bei großen Lastwechselzahlen geschaffen. Die geplanten Untersuchungen sollen über den konkreten Fall der Kerneinbauten hinaus weiterführende Erkenntnisse für die Auslegung und den Betrieb von Komponenten und Schweißverbindungen aus austenitischen Werkstoffen unter Berücksichtigung von hochzyklischen und ultrahochzyklischen Beanspruchungen liefern. Zur Bewertung der Ermüdungsschädigung bei Überlagerung hoch- und niederfrequenter bzw. LCF/HCF/VHCF Beanspruchungen soll eine geeignete Bewertungsmethodik entwickelt und validiert werden. Der Einfluss des Mediums und diesbezügliche Schwellwerte finden explizite Berücksichtigung. Ferner soll in Phase II der Einfluss dieser Ermüdungsschädigung auf die Versagenswahrscheinlichkeit von RDB-Einbauten abgeschätzt und deren Risiko-Relevanz im Zusammenhang mit der integralen Kernschadenshäufigkeit von repräsentativen Anlagen beurteilt werden. In Zusammenarbeit zwischen der Materialprüfungsanstalt (MPA) Universität Stuttgart, der AREVA GmbH Erlangen und dem Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK) der TU Kaiserslautern sind insgesamt 9 Arbeitspakete geplant. Im hier beantragten Teilprojekt der TU Kaiserslautern, Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK) werden Ermüdungsversuche im VHCF-Bereich bei Raumtemperatur und bei 300°C an Luft durchgeführt. Ferner erfolgte eine detaillierte mikrostrukturelle Charakterisierung des Grundwerkstoffes und der Schweißnaht im Anlieferungszustand und nach Ermüdungsbeanspruchung zur Aufklärung der komplexen Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und Schädigungsmechanismen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konstruktions- und Betriebsdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AREVA GmbH durchgeführt. Als wesentliche Zielsetzung wird im Rahmen des Vorhabens eine Daten- und Bewertungsgrundlage für das Ermüdungsverhalten geschweißter austenitischer Komponenten kerntechnischer Anlagen bei großen Lastwechselzahlen geschaffen. Die geplanten Untersuchungen sollen über den konkreten Fall der Kerneinbauten hinaus weiterführende Erkenntnisse für die Auslegung und den Betrieb von Komponenten und Schweißverbindungen aus austenitischen Werkstoffen unter Berücksichtigung von hochzyklischen und ultrahochzyklischen Beanspruchungen liefern. Zur Bewertung der Ermüdungsschädigung bei Überlagerung hoch- und niederfrequenter bzw. LCF/HCF/VHCF Beanspruchungen soll eine geeignete Bewertungsmethodik entwickelt und validiert werden. Der Einfluss des Mediums und diesbezügliche Schwellwerte finden explizite Berücksichtigung. Ferner soll in Phase II der Einfluss dieser Ermüdungsschädigung auf die Versagenswahrscheinlichkeit von RDB-Einbauten abgeschätzt und deren Risiko-Relevanz im Zusammenhang mit der integralen Kernschadenshäufigkeit von repräsentativen Anlagen beurteilt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchungen im LCF- und HCF-Bereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt durchgeführt. Als wesentliche Zielsetzung wird im Rahmen des Vorhabens eine Daten- und Bewertungsgrundlage für das Ermüdungsverhalten geschweißter austenitischer Komponenten kerntechnischer Anlagen bei großen Lastwechselzahlen geschaffen. Die geplanten Untersuchungen sollen über den konkreten Fall der Kerneinbauten hinaus weiterführende Erkenntnisse für die Auslegung und den Betrieb von Komponenten und Schweißverbindungen aus austenitischen Werkstoffen unter Berücksichtigung von hochzyklischen und ultrahochzyklischen Beanspruchungen liefern. Zur Bewertung der Ermüdungsschädigung bei Überlagerung hoch- und niederfrequenter bzw. LCF/HCF/VHCF Beanspruchungen soll eine geeignete Bewertungsmethodik entwickelt und validiert werden. Der Einfluss des Mediums und diesbezügliche Schwellwerte finden explizite Berücksichtigung. Ferner soll in Phase II der Einfluss dieser Ermüdungsschädigung auf die Versagenswahrscheinlichkeit von RDB-Einbauten abgeschätzt und deren Risiko-Relevanz im Zusammenhang mit der integralen Kernschadenshäufigkeit von repräsentativen Anlagen beurteilt werden.
Das Projekt "Vorhaben: Analyse möglicher Auswirkungen extremer Sturmfluten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Siegen, Forschungsinstitut Wasser und Umwelt, Abteilung Wasserbau und Hydromechanik durchgeführt. Das Vorhaben hat zum Ziel, aus den bisher analysierten extremen Sturmtiden jene zu selektieren, die zwar extrem unwahrscheinlich aber dafür potentiell mit extremen Auswirkungen und Konsequenzen verbunden sind ('schwarze Schwäne', engl. 'black swans'). Eine detaillierte Beschreibung des Vorhabens kann dem Förderantrag entnommen werden. Das Arbeitsprogramm des beantragten Verbundforschungsvorhabens gliedert sich in fünf Vorhaben. Im Vorhaben der Universität Siegen wird eine Analyse der potentiellen Auswirkungen vorgenommen, die sich infolge des Versagens einzelner Küstenschutzanlagen in der Region und den daraus resultierenden Überflutungen ergeben würden. Dabei kommen statistische und numerische Modelle zum Einsatz. Die Ergebnisse werden für die Beurteilung der Risiken und Handlungsoptionen benötigt. Eine detaillierte Arbeitsplanung kann dem Förderantrag und der Projekthomepage www.hzg.de/ms/extremeness entnommen werden.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Analyse extremer Sturmfluten und möglicher Verstärkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH durchgeführt. Die Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeiten schwerer Sturmfluten sowie möglicher Änderungen im Zuge des anthropogenen Klimawandels sind für den Küstenschutz von großer Bedeutung. Im Gegensatz zu bisher existierenden Untersuchungen, die sich typischerweise mit hohen Perzentilen oder Wiederkehrwerten und deren Änderungen beschäftigen, sollen im vorliegenden Antrag Ereignisse untersucht werden, die extrem selten und höchst unwahrscheinlich, aber potentiell möglich sind und mit extremen Konsequenzen verbunden sein könnten. Dazu werden zunächst mit verschiedenen Methoden aus einer Vielzahl existierender Beobachtungsdaten, Reanalysen und Klimaszenarienrechnungen extreme Sturmflutereignisse und zugehörige meteorologische Bedingungen identifiziert und selektiert. Anschließend wird mit Hilfe von Modellstudien untersucht, inwieweit diese Ereignisse innerhalb physikalisch plausibler Grenzen zu noch extremeren Sturmfluten hätten führen können. Dabei werden z.B. Effekte des Meeresspiegelanstiegs oder der Tatsache, dass der zeitliche Ablauf eines Sturms unabhängig von der Tidephase ist, berücksichtigt. Mit regionalen Stakeholdern der Stadt Emden wird anschließend eine transdisziplinäre reflexive Bewertung für die extremsten Fälle durchgeführt, wobei Konsequenzen bei unterstelltem Versagen von Schutzanlagen beispielhaft untersucht und in einem sozialwissenschaftlich begleiteten Diskussionsprozess mit Entscheidungsträgern hinsichtlich ihrer regionalen Auswirkungen und möglicher Anpassungsmaßnahmen bewertet werden.
Das Projekt "Küstenmeerforschung: EXTREMENESS - Extreme Nordsee-Sturmfluten und deren Auswirkungen - Vorhaben: Analyse von Windfeldern, die extreme Sturmfluten verursachen können" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst (DWD) - Abteilung Klimaüberwachung durchgeführt. Die Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeiten schwerer Sturmfluten sowie möglicher Änderungen im Zuge des anthropogenen Klimawandels sind für den Küstenschutz von großer Bedeutung. Im Gegensatz zu bisher existierenden Untersuchungen, die sich typischerweise mit hohen Perzentilen oder Wiederkehrwerten und deren Änderungen beschäftigen, sollen im vorliegenden Antrag Ereignisse untersucht werden, die extrem selten und höchst unwahrscheinlich, aber potentiell möglich sind und mit extremen Konsequenzen verbunden sein könnten. Dazu werden zunächst mit verschiedenen Methoden aus einer Vielzahl existierender Beobachtungsdaten, Reanalysen und Klimaszenarienrechnungen extreme Sturmflutereignisse und zugehörige meteorologische Bedingungen identifiziert und selektiert. Anschließend wird mit Hilfe von Modellstudien untersucht, inwieweit diese Ereignisse innerhalb physikalisch plausibler Grenzen zu noch extremeren Sturmfluten hätten führen können. Dabei werden z.B. Effekte des Meeresspiegelanstiegs oder der Tatsache, dass der zeitliche Ablauf eines Sturms unabhängig von der Tidephase ist, berücksichtigt. Mit regionalen Stakeholdern der Stadt Emden wird anschließend eine transdisziplinäre reflexive Bewertung für die extremsten Fälle durchgeführt, wobei Konsequenzen bei unterstelltem Versagen von Schutzanlagen beispielhaft untersucht und in einem sozialwissenschaftlich begleiteten Diskussionsprozess mit Entscheidungsträgern hinsichtlich ihrer regionalen Auswirkungen und möglicher Anpassungsmaßnahmen bewertet werden. Der DWD ist an den Arbeitspaketen WP1 'Datenbasis extremer Sturmflutereignisse' und WP5 'Projektleitung und Ergebnisverwertung' beteiligt sowie verantwortlich für WP2 'Analyse potentieller Verstärkungsmechanismen'.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Geotechnische, wasserbauliche und hydrologische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Geotechnik und Küstenwasserbau - Bereich Geotechnik und Landeskulturelle Ingenieurbauwerke durchgeführt. An der Ostseeküste Mecklenburg-Vorpommerns und Schleswig-Holsteins werden Küstenlinien häufig durch Landesküstenschutzdünen geschützt. Trotz weltweiter Forschung ist bislang nicht ausreichend bekannt, wie eine Düne im Ernstfall in Längsrichtung versagt, wie Polderflächen durch eine Dünenbresche geflutet werden und wie sie sich nach Absinken der Hochwasserwelle wieder entleeren. Existierende Dünenerosionsmodelle lösen diese Fragestellung nicht zufriedenstellend. Die geotechnische Standsicherheit der sicherheitsrelevanten Restdüne nach einem Sturmflutereignis ist ebenfalls nicht hinreichend untersucht. Die Ziele des Projektes sind, neue relevante Erkenntnisse zur Dünendynamik zu generieren und die Bemessungsansätze für Dünen und kombinierte Küstenschutzsysteme mit Dünen und Deichen weiterzuentwickeln. Für die Untersuchung der Dünendynamik bei Hochwasserereignissen ist geplant, ein großmaßstäbliches Dünenbauwerk an der Ostseeküste für ein jährliches Ereignis zu bemessen und zu errichten. Durch eine umfangreiche Instrumentierung des Bauwerkes wird sichergestellt, dass alle relevanten Prozesse im Hochwasserfall erfasst werden. Die so gewonnenen Daten dienen unter anderem als Grundlage für die Kalibrierung numerischer Modelle, weiterführende Untersuchungen zur Hydrologie im Hinterland und zur umwelt- und sozioökonomischen Bewertung der möglichen Auswirkungen. Diese Aufgaben werden von fünf Partnerinstituten mit Unterstützung wichtiger assoziierter Partner durchgeführt. Der Lehrstuhl für Geotechnik und Küstenwasserbau ist Hauptantragsteller und Gesamtkoordinator und bearbeitet inhaltlich die wasserbaulichen und geotechnischen Fragestellungen rund um die Forschungsdüne, während das StALU-MM als assoziierter Partner mit wichtigen Datengrundlagen und bei der Entscheidungsfindung zur Forschungsdüne Unterstützung bietet. Die hydrologischen Fragestellungen werden vom Lehrstuhl für Hydrologie und Meteorologie der Universität Rostock bearbeitet und der Lehrstuhl für Geodäsie und Geoinformatik stellt das zentrale Datenmanagementsystem, aufbereitete Geodaten sowie innovative Lösungen für die Oberflächenmesstechnik an der Forschungsdüne zur Verfügung. Die Umsetzung der Erkenntnisse in die Weiterentwicklung numerischer Modelle zu Dünendurchbruch und Hinterlandüberflutung wird durch das Institut für Wasserwirtschaft und Wasserbau der RWTH Aachen vorgenommen. Die ökonomische Bewertung übernimmt das Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung IÖW in Berlin. Der Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein ist in seiner Rolle als verantwortliche Behörde für den Küstenschutz in Schleswig-Holstein ein weiterer wichtiger assoziierter Partner und schließlich hat sich die Bundesgeschäftsstelle des BWK bereit erklärt, als assoziierter Partner für die Ergebnisverbreitung mitzuwirken.
Das Projekt "Validierung und Verifikation der Rechenprogramme COCOSYS und ASTEC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Umfassende Sicherheitsanalysen von Stör- und Unfallabläufen in Kernkraftwerken erfordern Rechenprogramme, die unter Berücksichtigung des aktuellen Standes von Wissenschaft & Technik eine möglichst realitätsnahe und verlässliche Simulation der Abläufe und der sich einstellenden Zustände in der Anlage erlauben. Zielsetzung des aktuellen Vorhabens ist es, den GRS-Systemcode COCOSYS ('Containment Code System') und den deutsch-französischen Integralcode ASTEC ('Accident Source Term Evaluation Code') weiter zu validieren, aktuelle Versuchsprogramme (hier insbesondere die THAI-Anlage bei Becker Technologies GmbH) zu begleiten sowie die Anwendbarkeit der Simulationskette ATHLET-CD ('Analysis of Thermal-hydraulics of Leaks and Transients-Core Degradation') für Kern und Kühlkreislauf und COCOSYS für das Containment auch für die Phase nach Reaktordruckbehälter(RDB)-Versagen zu verifizieren. Die folgenden Arbeiten werden durchgeführt: Validierung von weiterentwickelten und neuen COCOSYS-Modellen sowie die Begleitung von Experimenten (AP1). Im Mittelpunkt steht dabei die aktuelle COCOSYS-Entwicklung zur Umstrukturierung des Moduls für das Aerosol- und Spaltproduktverhalten (AFP - 'Aerosol and Fission Product Module'). Verifizierung von COCOSYS durch Anlagenrechnungen (AP2). Die Arbeiten beinhalten die Analyse der vollständigen Simulationskette mittels gekoppelter ATHLET-CD und COCOSYS Rechnungen, einschließlich der Phase nach RDB-Versagen. Weitere Arbeitspunkte betreffen Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen mit COCOSYS (AP3). Darin wird die GRS-Methode mittels des Programms SUSA auf die COCOSYS Module für die Jod- und Aerosolmodellierung sowie die Schmelze-Beton-Wechselwirkung nach RDB-Versagen angewendet. AP4 beinhaltet internationale Aktivitäten. Dazu zählen insbesondere die Begleitung experimenteller Programme der OECD/NEA (THAI -'Thermal-hydraulics, Hydrogen, Aerosols, and Iodine', BIP -'Behaviour of Iodine Project', STEM -'Source Term Evaluation and Mitigation') sowie die Fortführung der Beteiligung am laufenden EU-Vorhaben CESAM (Code for European Severe Accident Management'), das zudem von der GRS auch koordiniert wird. Der AP 5 beinhaltet im Sinne einer Validierung die regelmäßige Durchführung des Regressionstestens und exemplarischer Anwendungsrechnungen zur Sicherstellung konsistenter Ergebnisse und Vermeidung unerwünschter Seiteneffekte bei bereits getesteten Teilen von COCOSYS. Die Qualitätssicherung wir in AP6 sichergestellt. Dazu zählen neben dem User Support z. B. durch Organisation von Workshops auch die Dokumentation sowie deren Aktualisierung. Hier sind Benutzer-Handbücher, Referenz-Handbücher sowie Nutzer-Empfehlungen zu nennen.
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| Förderprogramm | 19 |
| License | Count |
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| offen | 19 |
| Language | Count |
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