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CRISTA-NF Beobachtungen von polaren Stratosphärenwolken und Spurengasmischungsverhältnissen in der arktischen Stratosphäre im Winter

Das Projekt "CRISTA-NF Beobachtungen von polaren Stratosphärenwolken und Spurengasmischungsverhältnissen in der arktischen Stratosphäre im Winter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Anorganische Chemie durchgeführt. Die Verteilungen vieler Spurengase wie HNO3, O3 und ClONO2 im polaren Vortex werden durch polare Stratosphärenwolken (PSCs) beeinflusst. NAT (Nitric Acid Trihydrate)-Teilchen, die ein Typ von PSC-Teilchen sind, können auf Größen anwachsen, die zu einem Absinken der Teilchen führen und somit zu einer Umlagerung von NOy. In denitrifizierten Luftmassen dauert der Ozonabbau länger an, da die Chlordeaktivierung dort verlangsamt abläuft. Wenn man die Verteilung der wichtigen Spurengase möglichst genau simulieren möchte, muss man diese Prozesse verstanden und im Modell berücksichtigt haben. Vor allem Bildung und Wachstum der NAT-Teilchen ist dabei sehr wichtig, da diese Prozesse in Modellen nur auf Basis von Messungen parametrisiert, aber bis jetzt noch nicht komplett verstanden sind. Selbst bei verbesserten Parametrisierungen treten immer noch Abweichungen zwischen Simulation und Messung (z.B. Größenverteilung der NAT-Teilchen, NOy Umlagerung) auf.Messungen des flugzeuggetragenen Infrarot-Limbsounders CRISTA-NF (CRyogenic Infrared Spectrometers and Telescope for the Atmosphere - New Frontiers) werden verwendet, um mehr über die relevanten Prozesse zu lernen. CRISTA-NF misst Höhenprofile der thermischen Emission verschiedener Spurengase im mittleren Infrarot. Die Messungen ermöglichen die Herleitung 2-dimensionaler Vorhänge der Mischungsverhältnisse unterschiedlicher Spurengase (z.B. HNO3, CFC-11, O3, ClONO2) und zudem die Detektion verschiedener PSCs (NAT, STS (Supercooled Ternary Solution) und Eis). Kleine NAT-Teilchen (Radius größer als 3 mym) verursachen eine spektrale Signatur, die zur Detektion verwendet wird. Neue Ergebnisse zeigen, dass es zu einem Verschub der Signatur kommen kann und dass die Stärke des Verschubs von der Größenverteilung der Teilchen abhängt. In der bestehenden Detektionsmethode wird der Verschub nicht berücksichtigt und die Methode wird verbessert werden, um Fehlinterpretationen zu reduzieren. Zudem wird die neue Methode die Herleitung von Informationen über die Größenverteilung kleiner NAT-Teilchen ermöglichen. Weiterhin soll der Strahlungseinfluss aufgrund der PSCs im Retrieval berücksichtigt werden, was die Herleitung von Spurengasmischungsverhältnissen in der Gegenwart von PSCs deutlich verbessert.Innerhalb des Projekts werden Simulationen des Chemie-und-Transport-Modells ClaMS (Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere) verwendet werden. Vergleiche zwischen den CRISTA-NF Beobachtungen und den Modellergebnissen werden genutzt, um die wichtigen Prozesse besser zu verstehen. Detaillierte Vergleiche ermöglichen die Untersuchung verschiedener Aspekte, wie den Einfluss eines möglichen Temperaturbias oder Temperaturschwankungen auf die NAT Bildung und den Einfluss der Modellauflösung (zeitlich und räumlich). Vor allem kann man aber die Bildung von und die HNO3-Aufnahme durch NAT- und STS-Teilchen, die zur selben Zeit vorhanden sind, untersuchen sowie die Konsequenzen auf die Größenverteilungen und NOy Umlagerung.

Metrology for Biofuels - Call 2009 Energy I: Providing a reference for physical parameters in biofuels

Das Projekt "Metrology for Biofuels - Call 2009 Energy I: Providing a reference for physical parameters in biofuels" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Physikalisch-Technische Bundesanstalt durchgeführt. The European directive 2009/28/EC on the promotion of the use of energy from renewable sources endorsed in Article 3 a mandatory target of a 20Prozent share of energy from renewable sources in overall Community energy consumption by 2020 and a target of at least 10 percent of the final consumption of energy in transport. Fuels from renewable sources (biofuels) show differences to fossil fuels when looking to their physical parameters. Thus, the parameters known for fossil fuels and used for volume measurement (legal purpose)and for process control in the engines (industrial purpose) cannot be transferred to biofuels. The parameters density, viscosity, and calorific value are important for legal purposes (measurement of volume, conversion into a standard volume at defined temperature, measurement of energy content). The ANNEX III Energy content of transport fuels of the European directive 2009/28/EC is not supported by traceable measurements. The density and thermal expansion coefficients of biofuels differ from those of fossil fuels. The density of blends does not follow a simple linear mixing rule. In order to be able to take into account these differences, accurate measurements of density at various temperatures are required. The viscosity is a quantity used as a correction factor for some flow meters. Thus, accurate measurements of viscosity at various temperatures are required, too. The calorific value as a measure for the energy content is the most important quantity describing the amount of substance needed for energy generation and, by this, is of large importance for the economical benefit and influences the impact on environment, especially the carbon dioxide balance. The parameters density, viscosity and calorific value input to the process control during injection, atomisation, ignition, and combustion of fuel in the engine. A precise knowledge of these parameters is necessary for the optimisation of the combustion process to reach a reduction in consumption, pollutant emission, and noise. Thus the physical parameters of biofuels need to be determined by measurements traceable to the SI. At moment, singular measurements of different parameters already exist. But many of them are not traceable to SI and are not supported by a chemical analysis of the material. This prohibits a comparison of results. There are no area-wide investigations about the spread of parameters within one sort of biofuel produced at different regions of Europe and investigations about the spread of parameters between different sorts of biofuel. The measurement methods are not optimised for biofuels so far. Reference materials are available for some parameters at standard temperatures and pressures, but not for the large range of temperatures which is relevant. The large variety of biofuels and their blends with fossil fuels require rules to determine the physical parameters from the knowledge of their constituents. usw.

Teilprojekt: Integrierung von neuen Messverfahren zur Volumenbestimmung, Integration von RFID-Technologie zur Rückverfolgbarkeit

Das Projekt "Teilprojekt: Integrierung von neuen Messverfahren zur Volumenbestimmung, Integration von RFID-Technologie zur Rückverfolgbarkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBE AG durchgeführt. Im Kern des Projektes liegt die Recycling-Fertigung von Dämmplatten (Baustoffe) aus Abfällen der KFZ-Herstellung, wie z. B. Kokosfasern aus Autositzen. Das Forschungsziel besteht darin, abhängig vom stark variablen Vormaterial die unterschiedlichen Eingangsgrößen genau zu parametrisieren und im laufenden Produktionsprozess zu regeln, damit eine konstante Produktqualität nachhaltig gewährleistet werden kann. Hierbei soll von der IBE AG Automatisierungstechnik (incl.RFID-Techn.) und Software entwickelt werden, die den Prozess unterstützt, sowie kosteneffizienter und reproduzierbar, z.B. für weitere Standorte macht. Zu Beginn wird der bestehende Gesamtprozess stufenweise auf eine adaptive Regelplattform umgestellt und die erforderlichen Eingangs- und Regelgrößen erfasst. Danach wird die Qualitätsregelung entwickelt, in Betrieb genommen, optimiert und getestet. Gleichzeitig wird die Basis für die Modellierung des heuristischen Prozesswissens erfasst, die den Kern für Produkte des Wissenstransfers bilden. Die Verifikation der Ergebnisse des Projektes wird durch eine intensive Praxisphase sichergestellt. Folgende Vorgehensweise der IBE AG ist geplant: Planung zur Einführung der Wissensdatenbank, Analyse der Messverfahren, Analysieren der Effektivität des Wissensdatenbankmodell, Analyse der einzusetzenden RFID-Technologie, Entwicklung eines Organisationsschemas für die Informationen unter Berücksichtigung der Interessen aller Beteiligten, Entwicklung neuer Ansätze z.B. für Mess- und Rezepturverfahren. Neben der umweltrelevanten Komponente ist das Hauptziel die Entwicklung eines Werkzeugs zur Automatisierung der Teilprozesse, welches die Übertragung des vollständig beschriebenen Prozesses auf neue Standorte und vergleichbare Szenarien ermöglicht sowie Arbeitsplätze in der Nähe von Abfall- und Rohstoffproduzenten schafft. Zudem kann die Modellierung der Software und der Messverfahren für weitere Produktionsverfahren genutzt werden und somit erschließen sich neue Märkte und Kunde

Skalenabhängigkeit der Volumen-Varianz-Beziehung bei Untersuchungen des Bodengefüges

Das Projekt "Skalenabhängigkeit der Volumen-Varianz-Beziehung bei Untersuchungen des Bodengefüges" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Bodenlandschaftsforschung durchgeführt. Zielsetzung: Differenzierung und Quantifizierung des Bodengefüges auf der Grundlage hochauflösender röntgen-computertomographischer Untersuchungen. Ableitung eines Gefügekennwertes aus der Standardabweichung des Meßwertes Hounsfieldeinheit bei Aggregierungs- und Disaggregierungsprozeduren. Der gewählte Ansatz lässt sich bei rasterbezogenen Datensätzen zur Beurteilung der Heterogenitätsstruktur in der Meso- und Makroskala verwenden, Messungen zur Beurteilung funktioneller Eigenschaften werden von Dr. Wendroth durchgeführt.

EUREKA-Projekt: EUROMAR (EU 37) - Bordtaugliches Macro Flow Planktometer zur multiparametrigen Vermessung mit integrierter Bildspeicherung von Meeresplankton und Fischbrut

Das Projekt "EUREKA-Projekt: EUROMAR (EU 37) - Bordtaugliches Macro Flow Planktometer zur multiparametrigen Vermessung mit integrierter Bildspeicherung von Meeresplankton und Fischbrut" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Biochemie durchgeführt. Es soll ein Labor Macro Flow Planktometer fuer die schonende Vermessung von Laenge und Volumen lebenden Planktons (0,05-30 mm) entwickelt werden. Besonders interessierende Objekte sollen im Bild erfasst und fuer eine Bildanalyse digital gespeichert werden. An den durchlaufenden Objekten soll der fluoreszierende Anteil des Mageninhaltes bestimmt werden, bzw ueber Streulicht eine taxonomische Einordnung erfolgen. Die Flowkammern und elektrooptischen Sensorsysteme mit Datenverarbeitung sind zu entwickeln und am Institut fuer Meesreskunde zu testen. Die Verarbeitung und Farbdarstellung der Daten und die Bildaufnahme sollen mit Personal Computern erfolgen. Anwendung: Gewinnung von Informationen ueber die Einzelorganismen zur Ueberpruefung der Hungerhypothese. Gezielte Untersuchung von Schadstoffeinfluessen. Bestimmung von Wachstum und Ueberlebensraten von Larvenpopulationen bei wechselndem Futterangebot.

Vernetzbare Halbleitersensoren zur Punkt-, Flaechen- und Volumenmessung in Abfalldeponien

Das Projekt "Vernetzbare Halbleitersensoren zur Punkt-, Flaechen- und Volumenmessung in Abfalldeponien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Integrierte Systeme (LIS) durchgeführt.

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