Das Projekt "Flussbauliche Untersuchungen im Bergsenkungsbereich am Niederrhein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Seit den 1930er-Jahren wurde im Raum Duisburg/Wesel der Steinkohlenbergbau auch unter dem Rheinstrom und seinen Vorländern betrieben. In Duisburg befindet sich das Bergwerk Walsum, dessen regelmäßiger Förderbetrieb im Jahr 1936 aufgenommen wurde. Die maximale Jahresförderung von ca. 3,4 Mio. t Steinkohle erbrachte die Zeche mit knapp 4.600 Beschäftigten im Jahr 1984. Als Folge des Untertagebaus traten im Bereich Walsum (Rhein-km 793 bis 798) Geländesenkungen von bis zu 9 m auf, die durch eine Anpassung der Bauwerke und durch Sohlaufhöhungen im Hauptstrom kompensiert wurden. Im Bereich der Rheinaue ist nun allerdings eine Ausuferung bereits ab mittleren Abflüssen zu beobachten. Diese lokalen Veränderungen der Abflussdynamik und des Sedimenttransportvermögens bergen die Gefahr von Anlandungen im Hauptstrom, welche die Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs negativ beeinflussen können. Die Auswertung aktueller Peildaten lässt Anlandungstendenzen im Streckenbereich zwischen Walsum und Stapp erkennen. Mitte 2008 wurde, entgegen der ursprünglichen Planung, der Bergbau im Grubenfeld Walsum eingestellt und die Zeche stillgelegt. Der Beschluss zur Stilllegung war für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Anlass, Prognosen zur Stabilität der Stromsohle in dem betroffenen Rheinabschnitt zu erstellen und erforderlichenfalls geeignete Maßnahmen einzuleiten. Bereits Mitte der 1970er-Jahre hatte die WSV begonnen, die bergsenkungsbedingten Massenverluste der Stromsohle durch die Verklappung von Waschbergematerial zu kompensieren. Insgesamt wurden 13,8 Mio. t dieses Nebenprodukts der Steinkohlengewinnung im Zeitraum von 1976 bis 2008 im Stromabschnitt zwischen Rhein-km 793 und 808 eingebaut. In einigen Bereichen des Streckenabschnitts beträgt die Mächtigkeit dieser Waschbergeschichten mehrere Meter. Laboruntersuchungen belegen, dass Waschbergematerial andere Materialeigenschaften aufweist und sich in seinem Verwitterungsverhalten von natürlichem Rheinkies unterscheidet. Mobilisiertes Waschbergematerial unterliegt auf der Gewässersohle Zerfallsprozessen, mit der Tendenz, relativ schnell zwischen den deutlich härteren Kiesfraktionen zerrieben, in Suspension überführt und schließlich aus der Strecke ausgetragen zu werden. Die Untersuchungen der BAW konzentrierten sich in einem ersten Schritt auf die Ermittlung der durch die Bergsenkungen verursachten Auswirkungen auf die Morphologie der Stromsohle im Bereich von Duisburg bis Wesel. Dabei kam ein zweidimensionales Feststofftransportmodell (2D-FTM) zum Einsatz. Für diese hydromorphologischen Betrachtungen war im Vorfeld der Aufbau eines historischen Geländemodells erforderlich, welches den Vorlandzustand des Untersuchungsgebiets vor Beginn der Bergbautätigkeiten erfasst. Dieses Geländemodell wurde mit Hilfe topografischer Karten der Preußischen Landesaufnahme aus dem Jahr 1892 erstellt.
Das Projekt "Antineutrino-Detektion zur Überwachung radioaktiver Abfälle (NU-SAFEGUARDS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Fachgebiet Physik - III. Physikalisches Institut B - Juniorprofessur für Experimentalphysik durchgeführt. Es gibt bislang keine Techniken, um die hochradioaktiven Abfälle in Endlagern nach deren Einschluss direkt zu verifizieren. Bisherige Ansätze beruhen auf einem 'black box' Ansatz, bei dem unter Nutzung verschiedener 'Containment and Surveillance' Verfahren überprüft werden soll, dass kein Zugang zum Endlager geschaffen wird. Da einzelne Techniken jedoch ausfallen können, ist der Einsatz redundanter Verfahren notwendig. Entgegen der 'black box'-Annahme gibt es durchaus Teilchen, die von den radioaktiven Abfällen emittiert werden und von Wirtsgesteinen nicht abgeschirmt werden: Antineutrinos. Diese entstehen aus Zerfallsprozessen in den Abfällen. Deren Detektion kann also Aufschluss über das Inventar geben. Auch zur Überwachung von Zwischenlagern könnte sich die Antineutrino-Detektion eignen. Wir werden mit diesem Vorhaben die erste detaillierte angewandte Studie zu Antineutrino-Monitoring als Fernüberwachungs-Tool von Endlagern durchführen. Zur Erhöhung der Redundanz von Safeguards-Maßnahmen soll dieser Ansatz darüber hinaus auch für die Überwachung von Zwischenlagern betrachtet werden. Das Ziel ist dabei, die prinzipielle Machbarkeit sowie konkrete Möglichkeiten und Grenzen entsprechender Detektionsverfahren zu erfassen.
Das Projekt "Teilprojekt E03: Prozessbasierte Einschätzungen von arktischen tiefen Wolken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie, Bereich Meteorologie, Arbeitsgruppe Integrierte Fernerkundung durchgeführt. Dieses Teilprojekt untersucht die Prozesse, die zur Entwicklung, Lebensdauer und Zerfall von arktischen tiefen Wolken führen. Dabei liegt der Fokus auf deren makro-, mikropysikalischen und dynamischen Eigenschaften als auch deren Wechselwirkung mit heterogenen Oberflächeneigenschaften. Unsere Forschungsstrategie besteht aus einem integrierten Ansatz von Large-Eddy aufgelösten Simulationen (LES) in Verbindung mit neuartigen bodengebundenen Fernerkundungsmethoden. Die Konfiguration des LES wird aus Eulerschen aber auch Lagrangschen Beschreibungen bestehen, wobei die Eulersche Darstellung Langzeit Perioden an einer bestimmten Stelle abdeckt, wohingegen die Lagrangsche Darstellung dafür entwickelt wird die Schiffsrouten mit den Flugzeugmessungen zusammenzuführen.
Das Projekt "Präzisionsmesstechnik und Verwitterungsmonitoring - Hochgenaue geometrische Erfassung der Oberflächendegradation an Kulturgütern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Mainz, Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik durchgeführt. Die Oberflächen aller im Freien befindlichen Kulturgüter sind in mehr oder minder stark atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt, die zu einer Beschädigung führen können, sofern keine Schutzmaßnahmen ergriffen werden oder diese nicht die gewünschte Wirkung entfalten. In Bezug auf Gesteinsoberflächen sind dabei hauptsächlich physische Beschädigungen zu beobachten, die zu einem Abtrag der Gesteinssubstanz führen. Eine frühzeitige Erkennung von Art, Verteilung und Umfang solcher Beschädigungen ist eine wichtige Voraussetzung zur gezielten und adäquaten Ergreifung von Gegenmaßnahmen, die den Erhalt der wertvollen Objektsubstanz erreichen sollen. Angesichts der schleichenden Charakteristik solcher Zerfallsprozesse ist eine qualitative wie quantitative Bewertung problematisch, da in kurzen Zeitabständen oftmals nur minimale Veränderungen auftreten. Andererseits besteht gerade für langsame Prozesse eine gute Chance die Oberflächen zu erhalten, wenn die ablaufenden Prozesse frühzeitig erkannt und bewertet werden können. Dies erfordert allerdings eine sehr detaillierte Analyse der Oberfläche und der sich darin abspielenden morphologischen Veränderungen. Die Basis für solche Analysen müssen sehr genaue geometrische und ggf. farbliche oder spektrometrische Messungen sein, die den morphologischen und optischen Zustand der Oberflächen dokumentieren und eine belastbare Datengrundlage für die Erkennung von Veränderungen liefern. In Kontext des Flächenmonitorings arbeiten das Institut für Steinkonservierung und das Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik (i3mainz) zusammen, um das Potenzial moderner Messverfahren auszuloten und exemplarisch zur Überwachung von ausgewählten Objektflächen einzusetzen. In einer ersten Phase wurde dazu das Potenzial verschiedener Messverfahren analysiert und charakterisiert, um eine bestmöglich geeignete Technik für die in der zweiten Phase sich anschließende exemplarische Anwendung auswählen zu können. Eine Gegenüberstellung der unterschiedlichen Techniken wie Digitale Stereophotogrammetrie, Streifenprojektionsverfahren, scannende Systeme und Strukture from Motion erfolgte nach speziellen Eigenschaften und Parametern. Die zweite Projektphase dient der Anwendung der aus der ersten Phase heraus definierten Messtechnik an weiteren Objekten, die in unterschiedlicher Weise und verursacht durch verschiedene Faktoren mehr oder weniger starken Zerfallsprozessen unterworfen sind. Die ausgewählten Objekte weisen jeweils unterschiedliche Charakteristika auf und wurden entsprechend den vorab festgelegten Anforderungen erfasst. Für eine Visualisierung von Schadstellen und witterungsbedingter Veränderungen sind unterschiedliche Analyseverfahren (GIS, 3D Analysetools, usw.) untersucht und an den Beispielobjekten angewandt worden.
Das Projekt "Entwicklung und Abundanz von biodiversitätsrelevanten Waldstrukturen in bewirtschafteten und unbewirtschafteten Bergwäldern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. In bewirtschafteten Wäldern ist der natürliche Zyklus der Waldentwicklung verkürzt, insbesondere späte Sukzessionsstadien und Zerfallsphasen und die damit assoziierten Strukturelemente sind unterrepräsentiert. Die Ausweisung von Prozesschutzflächen ist daher ein zentrales Instrument der Biodiversitätsförderung im Wald. Neben kleineren Alt- und Totholzinseln wird verstärkt die Ausweisung von Großschutzgebieten gefordert. Diese ist jedoch nicht unumstritten, da - insbesondere in homogenen Ausgangsbeständen - zunächst eine 'Verdunklung' befürchtet wird, bevor natürliche Störungs- oder Zerfallsprozesse greifen. Diese könnte für lichtliebende Arten kurz- und mittelfristig negative Entwicklungen der Habitatqualität mit sich bringen, während für andere Arten, z.B. Totholzbewohner, eine kontinuierliche Habitatverbesserung erwartet wird. Diese Studie untersucht die kurz- und mittelfristige Entwicklung biodiversitätsrelevanter Strukturparameter in Bannwäldern der montanen bis subalpinen Zone seit Aufgabe der Bewirtschaftung (max. 100 Jahre) und bewertet diese für Indikatorarten mit unterschiedlichen, komplementären, waldstrukturellen Habitatansprüchen. Grundlage liefern terrestrische sowie LiDAR-basierte Strukturerhebungen in 42 unbewirtschafteten Flächen (22 Bannwälder in Baden-Württemberg, 20 Naturwaldreservate in der Schweiz) sowie in 300 (bereits beprobten) bewirtschafteten Vergleichsflächen, die über einen breiten waldstrukturellen und standörtlichen Gradienten verteilt sind. Unterschiede in Abundanz, Diversität und räumlicher Verteilung einzelner Strukturparameter (z.B. Totholz, Randlinien, Lücken, horizontale und vertikale Diversität) werden quantifiziert unter Berücksichtigung von Standortsbedingungen und Zeitraum seit Nutzungsaufgabe. Die Verknüpfung mit den Habitatansprüchen ausgewählter Indikatorarten erlaubt Aussagen darüber, welche funktionellen Artengruppen direkt oder erst langfristig von Prozessschutz profitieren und welche nur marginal oder sogar negativ beeinflusst werden. Dies liefert eine wichtige Grundlage für die künftige Schutzgebietsplanung und -management.
Das Projekt "Role of organic matter and soil biota on first steps of soil structuring. The case of alluvial soils from alpine to plain levels: Effect of climate on coarse woody debris decay dynamics and incorporation into the soils of forested Alpine areas (DecAlp)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Institut für Geographie durchgeführt. The project deals with coarse woody debris, decay processes in alpine forest soils, soil organisms, humus forms and their relation to climate in an Alpine area (Trentino, climosequences from 1000 m to about 2200 m asl, N- and S- facing slopes, natural coniferous forest). Planned activities are grouped among 3 different 'compartments': Coarse woody debris (CWD) ? Humus forms ? Soil organic matter (SOM). We have the following research questions: (i) How does climate affect coarse woody decay above and especially in the soil of alpine sites? (ii) What time scales are involved in (CWD decay as a function of climate)? How quickly is CWD integrated into SOM fractions? In which way are the decay products of CWD stabilised? (iii) What are the links between decay mechanisms and the spatial distribution of humus forms? (iv) Can the humus form serve as a proxy for the soil biota for the spatial extrapolation.
Das Projekt "Vorhaben: Die Rolle der Auftriebsfilamente für die Wechselwirkungen des östlichen Randstroms und des Benguela Auftriebsgebietes mit dem offenen Ozean des Südatlantiks (SP3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Vorhabenziel: Kaltes Auftriebswasser breitet sich nicht nur entlang der Küste aus, sondern wird auch durch kleinräumige und kurzlebige Filamente in den inneren Ozean transportiert. Im Vorhaben soll die Rolle dieser Auftriebsfilamente für die Wechselwirkungen des östlichen Randstroms vor Namibia mit dem offenen Ozean des Südatlantiks untersucht werden. Die verantwortlichen Prozesse für die Bildung der Filamente, ihre Struktur und Dynamik, ihre Lebensdauer und ihre Zerfallsmechanismen sind Inhalt der Studie. Darüber soll der Einfluss der Filamente auf den Transport von Wärme zwischen der Schelfregion und dem Subtropenwirbel des Südatlantiks quantifiziert werden. Arbeitsplanung: Während einer Schiffsreise im August 2013 werden die Filamente vor Lüderitz (Namibia) mit Hilfe schiffsgebundener und autonomer Messgeräte detailliert beprobt. Des Weiteren wird etwa 200 km von der Küste entfernt über einen Zeitraum von etwa 6 Monaten eine Tiefwasserverankerung ausgelegt. Hier beeinflussen keine Randwellen die Messdaten und die Gefahr von Verlust der Geräte durch Fischerei ist gering, so dass die durch Filamente verursachten Schwankungen von Strömung, Temperatur und Salzgehalt gut vermessen werden können. Die im Projekt erhobenen Daten werden durch die Auswertung von aktuellen und historischen Messdaten und Satellitenprodukten ergänzt.
Das Projekt "Teilprojekt: Verfahrens- und werkstofftechnische Entwicklung eines Hochrotationszerstäuberkonzeptes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Das Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist, einen Hochrotationszerstäuber zu entwickeln, der durch seine werkstofftechnische Gestaltung und durch sein verfahrenstechnisches Konzept ein Minimum an Energieeintrag bei gleichzeitiger Steigerung der Lackierungsqualität verspricht. Die wissenschaftlichen Ziele des Instituts für Mechanische Verfahrenstechnik (IMVT) sind die Entwicklung von Rechenmodellen zur Vorhersage der Tropfenbildung und Tropfenbewegung bei der Lackierung von Oberflächen mit Hochrotationszerstäuber sowie die messtechnische Erfassung der Tropfengröße, des Tropfengrößenspektrums und den Strömungsverhältnissen an der Abrisskante der Zerstäuberglocke. Bei den messtechnischen Untersuchungen steht die Ermittlung der Strahlkontur, Zerfallslänge und Tropfengröße im Vordergrund des Vorhabens. Mit den weiteren Untersuchungen zur Tropfenbewegung in der Gasphase und zum Tropfenspektrum durch Parameterstudien dienen die Experimente der Erarbeitung von Auslegungsgrundlagen zur Erhöhung des Auftragswirkungsgrades bei der Reduzierung des Energieaufwands. Das wissenschaftliche Ziel des Instituts für Materialprüfung, Werkstoffkunde und Festigkeitslehre (IMWF) stellt die beanspruchungsgerechte Gestaltung eines Hochrotationszerstäubers dar. Hierzu werden Betriebszustände, Beanspruchungen und Materialverhalten analysiert um mit Hilfe moderner Simulationswerkzeuge und umfangreicher experimenteller Validierung Anforderungen an Materialwahl und Design abzuleiten. Neben Strukturbetrachtungen erfolgt zudem eine dedizierte Betrachtung des Verschleißverhaltens unterschiedlicher Konstruktionswerkstoffe in Feststoffsuspensionen.
Das Projekt "Sub project: Tree species effects on the release of dissolved organic carbon and nitrogen from decomposing logs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Bodenökologie durchgeführt. The release of dissolved organic matter (DOM) from decomposing logs might be a significant contribution to their mass loss and an important C input to the soil underneath the logs. Here we will contribute to the BeLongDead initiative by investigating concentrations, properties and fluxes of DOM as influenced by tree species, forest management, climatic conditions and time of log exposure. Furthermore we will follow the fluxes of mineral N and establish DOM and N budgets of the logs by comparing throughfall fluxes and fluxes with runoff from the logs. The runoff water from the logs will be collected periodically at selected sites using small gutters placed underneath the logs. In total, runoff water from 120 logs will be sampled. All 13 tree species will be studied in the Hainich sites, while at Schorfheide and Schwäbische Alb sites only beech, spruce and oak logs are compared. The elemental composition of DOM (C, N), its spectroscopic properties and 13C signatures will be determined. In addition, the mineralization of DOM to CO2 by soil organisms is investigated in laboratory incubations. In cooperation with the other members of we will be able to achieve ground braking progress on the processes driving the decomposition of logs, the related DOM release and N turnover as influenced by tree species, wood properties, climate, insect and fungi invasion.
Das Projekt "The predictability of atmospheric blocking in global ensemble prediction systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst durchgeführt. Blocking is an atmospheric phenomenon which has major implications for local weather. It can lead to extremely high or low temperatures due to the long lasting almost stationary high pressure system. Furthermore, a block can exert a strong impact on upstream, in-situ and downstream synoptic weather patterns by disrupting the multitude westerly flow. Thereby, blocking can be the cause for severe precipitation anomalies in cut-off lows surrounding the high pressure system. The state of the art ensemble prediction systems (EPSs) which are part of the THORPEX Interactive Grand Global Ensemble (TIGGE) perform well in predicting the frequencies of Atlantic European and Pacific blocking but have difficulties in predicting the onset and the decay of blocking. The predictability of the onset is about 1 day worse than the predictability if the blocking is already specified in the initial conditions. Furthermore, the TIGGE ensemble prediction systems (EPSs) have problems in simulating the frequencies of Greenland and Ural blocking. This study is dedicated to investigate the dynamics of selected blocking events in the medium range, the monthly, and the seasonal ECMWF EPS. Two different clustering methods based on EOF/PC 3 analysis and one method based on ensemble analysis covariance will be applied to the EPSs. Links between different types of block formation or decay and large scale events like breaking Ross by waves or small scale diabetic processes like precipitation resulting from the advection of moist air masses will be investigated. Their roles in the life cycle of a blocking event will be compared. The same investigation methods will be applied to the TIGGE ensembles and to carry forward the results obtained for the medium range ECMWF EPS alone. Additionally, for two winter seasons and for a whole year scores and skill scores used at the ECMWF will be calculated and the predictive skill of the EPSs will be assessed with regard to blockings.
| Origin | Count |
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| Bund | 47 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 47 |
| License | Count |
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| offen | 47 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 34 |
| Englisch | 17 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 32 |
| Webseite | 15 |
| Topic | Count |
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| Boden | 38 |
| Lebewesen & Lebensräume | 38 |
| Luft | 35 |
| Mensch & Umwelt | 47 |
| Wasser | 34 |
| Weitere | 47 |