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Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Magdeburg-Stendal, Institut für Wasserwirtschaft und Ökotechnologie durchgeführt. Hauptquelle für die direkten Treibhausgase Methan und Lachgas sowie indirekt Ammoniak in Deutschland ist die Landwirtschaft - Nutztierhaltung und Düngung mit Gülle. Insbesondere die Nährstoffproblematik ist trotz vieler Ansätze noch nicht gelöst. Ansatz zur möglichen Lösung in diesem Vorhaben ist die Abtrennung der Nährstoffe N zunächst als gasförmiges Ammoniak und P als festes Fällprodukt Struvit. Im Anschluss werden Ammoniak mit Schwefelsäure zu Ammoniumsulfat ausgewaschen und Struvit als Feststoff separiert. Dieser Ansatz ist insofern neu, als dass die Nährstoffe N und P der Gülle entnommen werden und eine unerwünschte Bildung des Treibhausgases Methan unterdrückt wird. Dazu wird die Gülle in Chargen alkalisiert und aufbereitet. Für die dadurch bedingten Verfahrensschritte werden Komponenten recherchiert, für die Machbarkeit und Verfügbarkeit dokumentiert sind. Es sind zunächst der Reaktortyp auszuwählen, die Aggregate zur Dosierung/Umwälzung/Mischung und die Begasung der Gülle zu testen. Der Maßstab insgesamt soll so gewählt werden, dass technisch verfügbare - möglich günstige- Standardkomponenten zum Einsatz kommen können. Dieses ist für eine spätere wirtschaftliche kommerzielle Anwendung wichtig. Der nächste Verfahrensschritt ist eine saure Gaswäsche mit Schwefelsäure, um den Dünger Ammoniumsulfat herzustellen. Als offene Anwendung häufig erprobt, wird hier jedoch das Strippgas oder die Strippluft geschlossen im Kreislauf geführt, um möglichst effektiv zu arbeiten und keine Emissionen aus der Wäsche entstehen zu lassen. Diese Technik ist neu und stellt ein hohes Innovationspotenzial dar. Daher müssen die Komponenten für die Absorption ausgelegt und getestet werden. Letzter technischer Schritt ist die Untersuchung der Feststoffseparation (Sedimente und Schwimmdecke) aus der Gülle mittels Pressen. Die Versuchsanlage wird im Praxistest mit Gülle betrieben. Es erfolgen Optimierungen mit/ohne Anpassungen der Technik und der Entwurf für ein Scale-up (Tierhaltung).

Wechselwirkung von Ozon, saurem Nebel, Wasser und Naehrstoffmangel auf die Gemeine Fichte

Das Projekt "Wechselwirkung von Ozon, saurem Nebel, Wasser und Naehrstoffmangel auf die Gemeine Fichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, GmbH durchgeführt. Objective: To generate scientific information in order to elucidate to what extent environmental limiting factors modify the plant response to air pollutants. General information: the project will assess, singly and in combination, the impact of - air pollutants (O3 on a background of SO2 and NOx; acid mist) - soil (selective Mg, K, and Ca deficiency), and - climate (water stress; frost) - on growth, physiological capability, and biochemical status of 4 year Old Clonal Norway spruce (picea abies (l.) Karst.). The proposed GSF project consists of two long-term experiments in the environmental chambers of the GSF (Munich/FRG). The GSF experiments are complemented by long-term experiments in the cerl solardomes (Cerl, Leatherhead/UK) and the outdoor fumigation system and cold treatment chambers of the dept. Of plant biology, university of Newcastle upon Tyne/UK. All experimental work at the three research institutes will be carried out on Clonal Norway spruce of identical origin (Kaufbeuren/FRG) and age (class 0+1+4).

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von P. H. Petersen Saatzucht Lundsgaard GmbH durchgeführt. Optimierung von Wirkungsgrad und Wirkungssicherheit der Biofumigation zur Bekämpfung bodenbürtiger Schaderregern (Nematoden, Pilze) durch (1) züchterische Erhöhung des Anteils Isothiocyanate-freisetzender Glucosinolate in Kulturpflanzen, (2) Steigerung der Isothiocyanat-Menge pro Flächeneinheit durch Optimierung der Anbaumaßnahmen, (3) Transfer des Wissens in die Praxis ('Leitfaden Biofumigation') sowie (4) Erschließung neuer Märkte und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des beteiligten KMU. Durchführung von Feld- und Gewächshausversuchen zur Wirkungssteigerung der Biofumigation gegen pflanzenparasitäre Nematoden (z.B. Heterodera schachtii, Ditylenchus dipsaci, Meloidogyne hapla, Pratylenchus spp.). Bestimmung des Ausgangs- und Endbesatzes mit Nematoden. Etablierung der Biofumigation als alternatives Bekämpfungsverfahren für bodenbürtige Schaderreger in der Praxis (u.a. Leitfaden Biofumigation). Erstellung eines Kriterienkatalogs für eine mögliche Wertprüfung bei der Sortenzulassung. Wissenschaftlich fundierten Verkaufsargumente helfen bei der Vermarktung. Entwicklung leistungsfähiger Sorten für den Einsatz in der Praxis.

Untersuchungen zur Schaedigung von Jung- und Altfichten (Picea abies L.) und Jung- und Altbuchen (Fagus sylvatica L.) durch Ozon als Luftverunreinigung

Das Projekt "Untersuchungen zur Schaedigung von Jung- und Altfichten (Picea abies L.) und Jung- und Altbuchen (Fagus sylvatica L.) durch Ozon als Luftverunreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Fachbereich 13, Organische Chemie durchgeführt. In Zusammenarbeit von Biologen, Biochemikern und Chemikern der Universitaet Paderborn mit der Landesanstalt fuer Immissionsschutz (LIS), Essen und dem PA Paderborn ist vorgesehen, Schadbilder von Fichte und Buche aus dem Eggegebirge mit Schadbildern, die durch Begasungsversuche erzeugt werden, zu verknuepfen, um Hinweise auf Dosis-Wirkungs-Beziehungen fuer den Schadstoff Ozon (als Leitsubstanz) sowie fuer Schadstoffgemische (analog der Belastungssituation im Eggegebirge) zu erhalten. Eingeschlossen ist die Analyse biogener und anthropogener organischer Substanzen. Die Untersuchungen gliedern sich in: a) oekonomische Untersuchungen der Immissionen, insbesondere Organika, b) biologische Auswirkungen und c) physiologische und biochemische Wirkungen.

Vergleich der Regulationsfaehigkeit der Spaltoeffnungen von Fichten aus dem Alpenraum mit durch Ozon belasteten Fichten im Labor

Das Projekt "Vergleich der Regulationsfaehigkeit der Spaltoeffnungen von Fichten aus dem Alpenraum mit durch Ozon belasteten Fichten im Labor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Forstbotanik durchgeführt. Inhalt des Vorhabens ist die Fortfuehrung bisheriger Untersuchungen zur Wasseraufnahme und Wasserabgabe von Baeumen verschiedener Standorte und unter verschieden starken Einfluessen von Schadgasen. Dazu werden Zweigproben vom Forschungsschwerpunkt Wank mit Proben von Baeumchen aus Begasungsversuchen verglichen. Weiterhin wird das Stomata-Verhalten von Nadeln untersucht im Hinblick darauf, ab welcher Belastung deren Faehigkeit, die Wasserabgabe zu regulieren, beeintraechtigt ist. Hierzu werden aus den physiolog. Kenngroessen Wasserpotential und osmotischer Druck 'Belastungsdiagramme' entwickelt. Insgesamt sollen damit Aspekte des Wasserhaushalts von Baeumen zur Aufklaerung von Waldschaeden erforscht werden, die die Hypothese zur Grundlage haben, dass immissionsbelastete Baeume in erhoehtem Masse unter Trockenheit von Luft und Boden leiden. Im weiteren Verlauf (9/92-8/94) soll die bisher aufgezeigte Wirkung von Ozon auf das Kontrollsystem der Spaltoeffnungen an einem gesunden Baum des forstl. Versuchsgartens Grafrath in einer klimatis. Gaswechselmesskammer (SYSTEM KOCH) experimentell erzeugt werden, mit definierten Ozondosen, wie sie am Wank gemessen werden. Das Spaltoeffnungsverh. der so behandelten Zweige soll fortlaufend im Vergl. zu dem von Zweigen in Reinluft verfolgt werden. Bei nachfolgendem Trockenstress soll an den ozon-belasteten Zweigen festgestellt werden, ob die Belastungsgrenze verschoben ist. Der Einfluss von Entwicklungs- u. Wasserzustand der Nadeln auf die Schadwirkung des Ozons soll geprueft werden. Es soll eine eindeutige Antwort gegeben werden auf die Frage, ob die am Wank vorkommende Ozonbelastung die Baeume dort zu schaedigen vermag

Digital GreenTech - Kurzprojekt Bu-Tu: Automatisierung eines Bubble-Tune-Up-Verfahrens

Das Projekt "Digital GreenTech - Kurzprojekt Bu-Tu: Automatisierung eines Bubble-Tune-Up-Verfahrens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von akvola Technologies GmbH durchgeführt. Die Wasserwirtschaft ist verantwortlich für ca. 4% des gesamten Stromverbrauches weltweit. Fast die Hälfte davon (2% des globalen Elektrizitätsverbrauches), macht die Begasung bzw. die Belüftung aus. Die Begasung wird in der Wassertechnik an mehreren Stellen verwendet aber die wichtigste ist die Belebung in der Abwassertechnik. Momentan werden weder Blasengröße noch Luftmengen im Betrieb 'live' optimiert (nach dem Motto 'viel hilft viel'). Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von neuen autonomen Begasern die den Energieverbrauch in der biologischen Reinigungsstufe mit Hilfe der Regelungstechnik deutlich reduzieren. Die Wirkung dessen: Energiereduzierung und Erhöhung der Prozesseffizienz und der Ausbeute in der Wasseraufbereitung.

Effekte niedriger Schadgasbelastung auf Klonfichten in Open-Top Kammern und auf Freiflaechen

Das Projekt "Effekte niedriger Schadgasbelastung auf Klonfichten in Open-Top Kammern und auf Freiflaechen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie durchgeführt. Zu Beginn des Forschungsvorhabens wurden 8 Open-Top Kammern und 4 benachbarte Freiflaechen mit je drei 5-jaehrigen Klonfichten bepflanzt. Das Mikroklima und die Konzentration von SO2, O3, NO2 und NO werden kontinuierlich gemessen. Durch je 4 der Open-Top Kammern stroemt gefilterte bzw. ungefilterte Luft. Nach jeder Vegetationsperiode werden die Klonfichten auf die Untersuchungsparameter allgemeine Vitalitaet, Anatomie, Oberflaecheneigenschaften und Stoffwechsel untersucht. Ziel ist es, Aussagen ueber die Schaedigung der Fichten durch herrschende Luftschadstoffe zu erhalten und Schwellenwerte fuer die Schadgasbelastung zu definieren, ueber denen mit einer Schaedigung der Fichten gerechnet werden muss. Zur Absicherung der Befunde muessen die Fichten noch ueber mehrere Vegetationsperioden untersucht werden.

Anwendung von Carbokalk in der Forstwirtschaft

Das Projekt "Anwendung von Carbokalk in der Forstwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Pflanzenchemie und Holzchemie, Lehrstuhl für Pflanzenchemie und Ökotoxikologie durchgeführt. In Gefaessversuchen unter Begasungsbedingungen werden vergleichende Untersuchungen an Fichte, Buche und Bergahorn vorgenommen, die die Wirkung von Carbokalk (ein Rueckstandsprodukt der Zuckerindustrie) und eines in der Forstwirtschaft angewendeten Kalkes pruefen. Auf Grund des langanhaltenden Kalkaufschlusses im Boden und sehr unterschiedlicher Witterungsbedingungen koennen sichere Ergebnisse erst nach dem verlaengerten Projektzeitraum (bis Ende 1999) erwartet werden. Ziel des Projektes ist es, nach erfolgter Pruefung den Carbokalk zur Neutralisation der Boeden in den Immissionsschadgebieten einzusetzen.

E 2.3: Shelf life extension of fresh litchi, longan and mango fruits through integrated postharvest techniques

Das Projekt "E 2.3: Shelf life extension of fresh litchi, longan and mango fruits through integrated postharvest techniques" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fachgebiet Lebensmittel pflanzlicher Herkunft (150d) durchgeführt. In Northern Thailand and Vietnam, fresh fruit marketing still plays the key role in utilisation of the highly perishable fruits studied. Increasing export rates aspired by local fruit producers are hindered by the present practice of shelf life extension based on sulphur fumigation and fungicide application, respectively, because of raising legal and consumer restriction. Alternative ways ensuring the demand for sound fruit of good eating quality are urgently required. Since picking, packing and marketing form the major costs of fruit production, E2.3 aims at improved productivity by optimisation of fresh fruit marketing through an integrated high-quality concept for shelf life extension to meet export qualities and standards and to facilitate the access to remote markets and processing factories. This approach relies on two pillars: (1) innovative postharvest processes and (2) plant-physiological preharvest factors affecting fruit quality and shelf life, chiefly the proper physiological maturity at harvest. Focus is on shelf life extension and color retention of litchis and longans by minimising enzymatic browning, microbial decay, and water loss through appropriate combinations of various techniques: (1) precooling on field until handover; (2) fruit disinfestation by thermal routines; (3) control of enzymatic browning by innovative inhibition strategies for polyphenoloxidase and peroxidase; (4) suitable shipping within a cool-chain with or without modified atmosphere packaging; (5) application of wetting agents or coatings. By analogy, integrated strategies for shelf life extension through deceleration of postharvest ripening in export of Thai mango cultivars are explored. To control enzymatic browning in Sapindaceae species, both inhibition experiments on isolated enzymes and application tests with shelf life studies simulating shipping conditions are used. Process optimisation is based on statistical experimental designs. Shelf life is monitored by established chemical methods for plant-physiological indicators of fruit quality, senescence and microbial decay, by the vital microbial count, and by microscopic studies of the peel structure. On-tree maturation is examined for each fruit species to specify physiological harvest maturity as to its impact on quality and shelf life, including studies with E1.2 on non-destructive maturity detection. Cultivation effects on fruit quality and shelf life are jointly investigated with D1.3 and B3.2.

Schadgas-Ausschluß-Experiment bei Fichten am Edelmannshof: Betrieb der Versuchsanlage und Untersuchungen zum Stoffhaushalt

Das Projekt "Schadgas-Ausschluß-Experiment bei Fichten am Edelmannshof: Betrieb der Versuchsanlage und Untersuchungen zum Stoffhaushalt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Bei den Schadgas-Ausschlussversuchen am Edelmannshof im Schwaebisch-Fraenkischen Wald; die seit Sommer 1986 durchgefuehrt wurden, wurden jeweils vier symptomfreie Fichten mit Hilfe von oben offenen Kammern. (Open-Top-Kammern) in gereinigter Luft bzw. Umgebungsluft gehalten. Vier weitere Baeume dienten als Freilandkontrollen. Das Projekt bildet die Grundlage fuer alle anderen Projekte, die am Standort Edelmannshof durchgefuehrt wurden (PEF 1 88 014, PEF 1 89 002, PEF 1 89 013, PEF 1 89 015, PEF 1 89 017, PEF 1 89 018). Die Ergebniss zum Stoffhaushalt koennen nach mehr als vierjaehriger Beobachtungsdauer folgendermassen zusammengefasst werden (vgl. auch PEF 1 85 012): Untersuchungen zum Mineralstoffhaushalt bestaetigen die in zahlreichen anderen Versuchen erzielten Befunde, dass in die Luft emittiertes SO2 zu erhoehtem Eintrag an Schwefelsaeure in den Kronenraum der Baeume fuehrt und Leaching-Effekte bei Fichten ausloest. Davon ist besonders Magnesium betroffen, aber auch Calcium, Mangan und andere Kationen. Mit der im Verlauf des Experimentes sinkenden S02-Grundbelastung am Standort war ein Rueckgang der Leaching-Raten gegeben, Wirkungen zeigen sich aber auch noch bei geringen SO2-Konzentrationen. Die Auslaugung der Mineralstoffe aus den Blattorganen fuehrte beiausreichender Nachlieferung aus dem Boden zu keiner erkennbaren Minderung der Gehalte in diesen, eine sehr gute Versorgung der Nadeln mit Ca und Mg fuehrte nicht zu hoeheren Auslaugungsraten. Ein Einfluss der unterschiedlichen Biomassen der Versuchsbaeume auf die Hoehe der Auswaschungsraten konnte nachgewiesen werden. Die vorliegenden Befunde stuetzen die Hypothese, dass auch geringe S02-Belastung zu vermehrtem Austrag von Mg, Ca, Mn und anderen Kationen aus dem Kronenraum fuehrt und sich bei mangelhafter Nachlieferung aus dem Boden - speziell von Mg - die als montane Vergilbung bezeichnete Fichtenerkrankung ergeben kann. Wirkungen von 'Ozon auf den Mineralstoffhaushalt waren nicht zu erkennen. Ein unterschiedlicher Einfluss der Behandlungsvarianten auf oberirdischen Aufwuchs, Wurzelentwicklung sowie Mykorrhizierung war nicht gegeben.

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