04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik

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Institute: search.filters.UBSInstitut.Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung

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    Regionale Energie- und Umweltanalyse für die Region Neckar-Alb : Studie im Auftrag des Regionalverbandes Neckar-Alb
    (1990) Müller, Thomas; Boysen, Barbara; Fahl, Ulrich; Friedrich, Rainer; Kaltschmitt, Martin; Kuntze, Richard; Voß, Alfred; Giesecke, Jürgen; Jorde, Klaus; Voigt, C.
    Ziel dieses Vorhabens ist es, für die Region Neckar-Alb eine fundierte Daten- und Informationsbasis sowie ein Analyseinstrumentarium zu erarbeiten, das rationale und effiziente Entscheidungen über die Verringerung der Luftschadstoffbelastung, den Ausbau der Energieversorgung und über Maßnahmen zur Energieeinsparung in diesem Gebiet ermöglicht. Das Gesamtprojekt gliedert sich dabei folgendermaßen: - Ermittlung von Energiebedarf, Energieversorgung und Luftschadstoffemissionen im Jahr 1986 - Abschätzung einer möglichen zukünftigen Entwicklung von Energiebedarf, Energieversorgung und Luftschadstoffemissionen für das Jahr 2000 (Referenzfall) - Untersuchung von zusätzlich einsetzbaren Maßnahmen zur rationellen und umweltschonenden Energieverwendung - Identifizierung von Maßnahmen auf Gemeindeebene und Maßnahmenwirkungsanalyse (Gesamtszenario)
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    Regionale Energie- und Umweltanalyse für die Region Hochrhein-Bodensee : Kurzfassung
    (Waldshut-Tiengen : Regionalverband Hochrhein-Bodensee, 1989) Müller, Thomas; Boysen, Barbara; Fahl, Ulrich; Friedrich, Rainer; Kaltschmitt, Martin; Kuntze, Richard; Voß, Alfred; Giesecke, Jürgen; Jorde, Klaus; Voigt, C.
    In dem Gutachten wird auf der Grundlage der Erfassung des Energieverbrauchs und der Emissionen in der Region Hochrhein-Bodensee im Jahre 1986 ein Referenzszenario aufgebaut, in dem Annahmen über die Entwicklung des Energieverbrauchs und der Emissionen bis zum Jahre 2000 berechnet werden. Das Gutachten untersucht die Ausschöpfung weiterer Möglichkeiten der Energieeinsparung und die Nutzung weiterer Möglichkeiten zur Emissionsminderung in der Region. Eine umfangreiche und eingehende Untersuchung ist den Möglichkeiten der Verwendung regenerativer Energiequellen in der Region gewidmet. Insbesondere wird auch ein verstärkter Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse der Analyse liegen auch auf Gemeindebasis vor, so daß den Gemeinden in der Region wertvolle Handlungshinweise für ihre zukünftige Energiepolitik angeboten werden können. Der Regionalverband wird die Regionale Energie- und Umweltanalyse- in vollem Umfang veröffentlichen. Er schickt in dem vorliegenden Heft eine Zusammenfassung voraus, um erste Ergebnisse möglichst rasch zu veröffentlichen.
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    Modeling subsurface hydrogen storage with transport properties from entropy scaling using the PC‐SAFT equation of state
    (2022) Eller, Johannes; Sauerborn, Tim; Becker, Beatrix; Buntic, Ivan; Gross, Joachim; Helmig, Rainer
    Hydrogen is a promising alternative to carbon based energy carriers and may be stored in large quantities in subsurface storage deposits. This work assesses the impact of static (density and phase equilibria) and dynamic (viscosity and diffusion coefficients) properties on the pressure field during the injection and extraction of hydrogen in the porous subsurface. In a first step, we derive transport properties for water, hydrogen and their mixture using the Perturbed‐Chain Statistical Associating Fluid Theory equation of state in combination with an entropy scaling approach and compare model predictions to alternative models from the literature. Our model compares excellently to experimental transport coefficients and models from literature with a higher number of adjustable parameters, such as GERG2008, and shows a clear improvement over empirical correlations for transport coefficients of hydrogen. In a second step, we determine the effect of further model reduction by comparing our against a much simpler model applying empirical transport coefficients from the literature. For this purpose, hydrogen is periodically injected into and extracted out of a dome‐shaped porous aquifer under a caprock. Our results show that density and viscosity of hydrogen have the highest impact on the pressure field, and that a thermodynamic model like the new model presented here is essential for modeling the storage aquifer, while keeping the number of coefficients at a minimum. In diffusion‐dominated settings such as the diffusion of hydrogen through the caprock, our developed diffusion coefficients show a much improved dependence on temperature and pressure, leading to a more accurate approximation of the diffusive fluxes.
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    Intracellular bioaccumulation of the rare earth element Gadolinium in ciliate cells resulting in biogenic particle formation and excretion
    (2023) Kohl, Jana; Schweikert, Michael; Klaas, Norbert; Lemloh, Marie-Louise
    Ciliates are abundant unicellular organisms capable of resisting high concentrations of metal ions in the environment caused by various anthropogenic activities. Understanding the cellular pathways involved in resistance to and detoxification of elements is required to predict the impact of ciliates on environmental element cycles. Here, we investigated the so far unknown process of tolerance, cellular uptake and bioaccumulation of the emerging rare earth element gadolinium (Gd) in the common ciliate Tetrahymena pyriformis. Gd treatment results in the intracellular formation and excretion of biogenic Gd-containing particles. This cellular process effectively removes dissolved Gd from the organic growth medium by 53.37% within 72 h. Based on light and electron microscopic observations, we postulate a detoxification pathway: Cells take up toxic Gd 3+ ions from the medium by endocytosis, process them into stable Gd-containing particles within food vacuoles, and exocytose them. Stable biogenic particles can be isolated, which are relatively homogeneous and have a diameter of about 3 µm. They consist of the elements Gd, C, O, P, Na, Mg, K, and Ca. These findings broaden the view of metal ion accumulation by protists and are of relevance to understand environmental elemental cycles and may inspire approaches for metal recovery or bioremediation.