Das Projekt "Entwicklung und Anwendung des C-14-Verfahrens fuer die Validierung der OH-Verteilung unter Einbeziehung einer stabilen Studie zum CO-Haushalt Europas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Knowledge about distribution and seasonality of the pivotal atmospheric oxidant hydroxyl (OH) is essential to understand tropospheric chemistry, the distribution of reactive trace gases and their rates of removal from the atmosphere. A new and promising methodology for determining OH distribution is emerging. This new method is based on the detection of 14CO in the atmosphere. 14CO is a direct consequence of the interaction of cosmic radiation with the earth s atmosphere. Most neutrons produced eventually lead to 14CO via the nuclear reaction 14N(n,p) 14C. The freshly formed 14C is very rapidly oxidized to 14CO. It is the subsequent step of 14CO+OH = 14CO2+H which allows the assessment of OH, because 14CO production is known and resulting 14CO levels can be measured. Thanks to the recent advances in accelerator mass spectrometry (AMS) the extremely rare 14CO can be detected accurately. It is intended to determine 14CO bimonthly at 5 continental locations for 2 1/2 years starting at the upcoming solar minimum of solar cycle number 22. One additional very important site will be the GAW station of Izasa, Canary Islands (Spain), being more representative for the remote atmosphere, and lower latitudes. Two experiments are to be integral part of this project. One utilizes an elegant very recent development for direct measurement of the actual in situ production of 14CO by cosmic radiation. In this way the source and its modulation are better defined. The other experiment is the development of a time integrating alternative measurement technique. The project will give considerable details about CO in Europe, because next to concentration measurements, the 13C and 18O stable isotopic composition will be known as well. Analysis of these data will allow in a unique, and hitherto for Europe new way to constrain source estimates based on the isotopic partitioning. A major effort also will be directed in 3D modelling for studying the actual success of models to reproduce the various aspects of the new 14CO data. Presently, models have performed poorly in explaining 14CO data, which is due to some fundamental new challenging aspects of 14CO as compared to the usual test species, mainly methylchloroform (CH3CC13). Models transport properties as well as their OH distribution will be evaluated and improved, ultimately leading to a better understanding of the rate of removal of pollutants, with emphasis on Europe.
Das Projekt "Aktives Probennahme- und Messsystem (ASMS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Markscheidewesen, Arbeitsgruppe Meerestechnik durchgeführt. Das ASMS ist ein System zur Spurenelementbestimmung und kontaminationsfreien Probenahme fuer die Untersuchung von Schadstoffeintrag und -ausbreitung in Gewaessern. ASMS ist modular aufgebaut und kann sehr einfach fuer unterschiedlichste Ueberwachungsaufgaben des Umweltschutzes konfiguriert werden. In der vorliegenden Ausfuehrung ist es als autonomes Explorationsgeraet in der Meeresforschung bis in eine Wassertiefe von 6000 m einsetzbar. Die Wasserprobenahme erfolgt mit 12 Kunststoff-Probebeuteln die mit einer schrittmotorgetriebenen Schlauchpumpe gefuellt werden. Die Beutel werden durch hydraulisch betaetigte Ventile geoeffnet bzw. geschlossen. Die Probebeutel sind vor der Probenahme sowohl voellig geleert (totvolumenfrei) als auch mit Reaktionsfluessigkeiten gefuellt, einsetzbar. Nach der Probenahme koennen die Probebeutel aus kontaminationsarmen Fluor-Polymeren ohne zusaetzliche Umfuellvorgaenge transportiert und gelagert werden. Das integrierte Ionentauschersystem ist zur Bestimmung von Spurenelementen mit 12 Ionentauschersaeulen bestueckt. Eine kleine Schlauchpumpe foerdert das Probenwasser durch die Ionentauschersaeulen, auf denen die Spurenelemente angereichert werden. Vor dem Einsatz wird das ASMS mittels PC ueber eine grafische Benutzeroberflaeche progmmiert und fuehrt die Probenahme autonom durch. Dabei werden saemtliche Funktionen von Microprozessoren gesteuert. Die Messung von physikalischen Parametern ermoeglicht ein Sensor (Kurt-Schwabe-Institut Meinsberg). Seine Messwerte werden zum einen in der Sonde gespeichert, zum anderen dienen sie der Ausloesung der ereignisgesteuerten Probenahme. Die Energieversorgung gewaehrleistet die Datenaufzeichnung und Probenahme ueber den Zeitraum von einer Woche.
Das Projekt "Sicherheitsmanagementsysteme in mittelstaendischen Unternehmen, in denen Gefahrenstoffe zum Einsatz kommen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, European Association for Environmental Management Education - Focal Point Trier -, Europäisches Diplom in Umweltwissenschaften durchgeführt. The improved consideration of management systems and human factors included in the new Seveso Directive was based on the recognition of management error as the main underlying cause of major accidents. This applies equally to Small and Medium Enterprises (SME) as well as to larger enterprises in which dangerous substances are present. Safety Management System (SMS) elements described in the new Directive do not seek to impose particular methods of management, they rather emphasise the need for good management in all its forms. The project investigates the implementability of the relevant European Commission guidelines to SMEs by examining several approaches and industrial practices. The analysis of collected data from SMEs Seveso sites reveals the regulation and common codes of practice may not have been fully effective in reaching SMEs and conveying to them the importance of taking safety precautions. The safety performance in SMEs, according to the level of risk presented, appears to be a simplified function of the SMSs elements since the safety culture and internal communication in such installations are less of a barrier to the implementation of accident prevention policies. An attempt is made to set up appropriate proposals for the improvement of the SMS in use and their regulatory control.
Das Projekt "Beitrag zur Ausweisung der Fildesregion als ein 'Besonderes antarktisches Verwaltungsgebiet' ('Antarctic Specially Managed Area' (ASMA))" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Ökologie durchgeführt. A) Problemstellung: Die Fildes-Halbinsel und die angrenzende Insel Ardley gehören zu den größten eisfreien Gebieten im Bereich der maritimen Antarktis. Diese Region zeichnet sich durch eine hohe Biodiversität aus. Inzwischen ist dieses Gebiet durch die größte Dichte an ganzjährig besetzten wissenschaftlichen Stationen auf engem Raum auf der gesamten Antarktischen Halbinsel gekennzeichnet. Dies ist mit vielfältigen Aktivitäten im Bereich von Forschung, Logistik aber auch Tourismus verbunden, die das Gebiet belasten und zu einem Interessenskonflikt zwischen den verschiedenen Nutzergruppen und dem gesetzlich festgeschriebenen Natur- und Umweltschutz (USP) führen. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Im Rahmen des UFOPLAN-Vorhabens 'Evaluierung des Gefährdungsgrades der Gebiete Fildes Peninsula und Ardley Island und Entwicklung der Managementpläne zur Ausweisung als besonders geschützte oder verwaltete Gebiete' (FKZ 203 13 124) wurde unter Beteiligung von BfN, AA und AWI ein erster Beitrag zur Ausweisung der Fildesregion als ein 'Antarctic Specially Managed Area' (ASMA) geleistet. Über die Ausweisung eines solchen Gebietes entscheiden die Antarktis-Vertragsstaaten in ihrer jährlichen Sitzung (ATCM). Die speziell für die Fildesregion eingerichtete internationale Arbeitsgruppe unter deutsch-chilenischer Leitung hat die Aufgabe, ein Managementsystem für die verschiedenen Nutzergruppen (z.B. Forschung, Logistik, Tourismus) der Fildesregion zu erarbeiten. Der Prozess der Ausweisung als ASMA ist langwierig (3-5 Jahre) und bedarf weiterer fortlaufender Untersuchungen. C) Ziel des Vorhabens ist eine standardisierte Bestandsaufnahme der Flora und Fauna, insbesondere der gefährdeten und besonders geschützten Arten, sowie der biologischen Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt der Fildes-Halbinsel und der angrenzenden Insel Ardley durch die verschiedenen Nutzergruppen, um die wissenschaftlichen Grundlagen für die Gebietsausweisung während des usw.
Das Projekt "Entwicklung einer Technik zur massenspektrometrischen Messung kleinvolumiger ozeanischer 14C-Proben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Entwicklung von 14C-Messungen an kleinvolumigen (0.5 l) Wasserproben in Kooperation mit der ETH Zuerich.
Das Projekt "Bomben-14C als Informationsquelle für die Mechanismen der Kohlenstoffstabilisierung in Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Leibniz-Labor für Altersbestimmung und Isotopenforschung durchgeführt. Der Gang des durch atmosphärische Kernwaffentests erzeugten radioaktiven Kohlenstoffs 14C durch die Biosphäre und organische Bodenbestandteile bis hin zur refraktären Fraktion soll durch Beschleuniger-Massenspektrometrie-Messungen (AMS) verfolgt werden. Die geringen benötigten Probenmengen des AMS-Meßverfahrens (0,1 bis 1 mg Kohlenstoff) erlauben eine detaillierte Aufgliederung des Bodenmaterials in signifikante physikalische und chemische Fraktionen, wodurch die Dynamik der Stabilisierungsprozesse natürlicher organischer Substanzen in Böden sichtbar gemacht werden kann. Archivproben von landwirtschaftlichen Versuchsstandorten liefern Proben aus den letzten 50 Jahren, wodurch die Stabilisierungsprozesse mit unterschiedlichen Zeitkonstanten und geeigneter Zeitauflösung erfaßt werden können. Zudem wird hierdurch auch der Einfluß der Bodenvariabilität geklärt. Die Beprobung und Probenaufbereitung für AMS soll in enger Zusammenarbeit mit anderen am Schwerpunktprogramm beteiligten Forschergruppen geplant und durchgeführt werden.
Das Projekt "Quellen organischer Umweltchemikalien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Umweltchemie und Ökotoxikologie durchgeführt. Fuer anthropogene organische Umweltchemikalien (z.B. fuer fluechtige C1- und C2-Chlorkohlenwasserstoffe und einige ihrer Abbauprodukte, wie Chloroform, Phosgen und Halogenessigsaeuren) ist in letzter Zeit zunehmend haeufiger die Frage gestellt worden, ob sie zum Teil oder ueberwiegend aus natuerlichen Quellen stammen koennen. Die Frage, inwieweit diese Stoffe auf natuerlichem Wege entstehen koennen, ob sie vorwiegend als industrielle Produkte oder deren Sekundaerprodukte aus petrochemischen Quellen stammen, oder ob beide Wege beteiligt sind, laesst sich durch Bestimmung des 14C/12C-Isotopenverhaeltnisses beantworten. Dazu muessen sie isoliert und durch Beschleuniger-Massenspektrometrie (AMS) analysiert werden. Die Probenvorbereitung wird am Institut fuer Umweltchemie und Oekotoxikologie der Universitaet Bayreuth durchgefuehrt, die Isotopenverhaeltnisbestimmung am Physikalischen Institut der Universitaet Erlangen (Prof. Dr. W. Kretschmer).
Das Projekt "Entwicklung energieeffizienter elektrischer Antriebe ASM / PMSM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik, Fachgebiet Elektrische Maschinen und Antriebssysteme durchgeführt.
Das Projekt "Direkte Radioisotopen-Datierung von sehr altem Eis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Isotopenforschung und Kernphysik durchgeführt. Die polaren Eiskappen bilden ein wertvolles Archiv, das atmosphärische und klimatische Vorgänge der Vergangenheit widerspiegelt. Die intensive Untersuchung von Eisbohrkernen erlaubt insbesondere das Paleo-Klima der Erde bis zu etwa 800,000 Jahre zurückzuverfolgen. Indirekte Datierungen von Eis in den Dry Valleys der Antarktis deuten darauf hin, dass Eis im Bereich von Millionen von Jahren existiert. Bisher war es aber nicht möglich dieses Eis direkt zu datieren. Das gegenwärtige Proposal schlägt die Verwendung von zwei kosmogenen Radioisotopen, 10Be (t1/2 = 1.386 Ma) und 26Al (t1/2 = 0.717 Ma) vor, deren Atom-Verhältnis, 26Al/10Be, als Chronometer für altes Eis verwendet werden kann. In einem geschlossenen System, wie es Eis sein könnte, nimmt das anfängliche 26Al/10Be Verhältnis mit zunehmendem Alter mit einer effektiven Halbwertszeit von 1.49 Ma ab. Das Verhältnis von zwei Radioisotopen mit ähnlichen Eigenschaften, sowohl die Produktion durch kosmische Strahlung als auch den atmosphärischen Transport betreffend, scheint besser geeignet für eine zuverlässige Datierung als ein einzelnes Radioisotope. Damit die Methode funktioniert, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: i) Das 26Al/10Be-Verhältnis im Niederschlag muss global sowohl örtlich als auch zeitlich konstant sein, ii) es darf außerdem nicht anfällig für Fraktionierung der beiden Radioisotope nach dem Einschluss ins Eis sein. Unser Ziel ist es, die Anwendbarkeit der Methode zur direkten Datierung von Eis im Bereich von 0.5 bis 5 Millionen Jahren experimentell zu beweisen. In einem vorhergegangenen FWF Projekt (P17442-N02, 'Das Studium von kosmogenem 26Al in Atmosphären- und Klimaforschung') wurden detaillierte Studien über das bis dahin nur schlecht bekannte meteorische 26Al und erste Messungen des 26Al/10Be Verhältnisses in der Atmosphäre und in tiefem Eis mit vielversprechendem Erfolg durchgeführt (Auer et al., Earth Planet. Sci, Lett., in press). Unser Vorschlag hier ist nun i) eine deutliche Verbesserung der analytischen Aspekte der Datierungsmethode gegenüber dem vorhergehenden Projekt, insbesondere eine wesentliche Verringerung der erforderlichen Eismenge und eine Ausweitung der Methode für Eis, das starke mineralische Verunreinigungen enthält, ii) eine Klärung der Ursachen für beobachtete Abweichungen (Fraktionierung) des 26Al/10Be Verhältnisses in tiefen Eisproben, und iii) eine Anwendung der geeignet verbesserten Methode zur Datierung von basalem Eis von Bohrkernen und von Millionen Jahre altem Eis von 'rock glaciers' in der Antarktis. Ein wichtiger Teil des Projekts ist die enge Zusammenarbeit mit der Eisgruppe des Instituts für Umweltphysik der Universität Heidelberg, welche uns in allen Aspekten die Eisproben betreffend zur Seite stehen wird. usw.
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