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Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bonn-Aachen International Center for Information Technology B-IT durchgeführt. Ziel ist es Krankheitssymptome an Zuckerrübenblättern mit Hilfe von Kameras in mobilen Endgeräten (Smartphones, Handys, etc.) zu fotografieren, diese per Internet auf einen Server zu übertragen, dort durch Erkennungsroutinen analysieren zu lassen und das Ergebnis zurück zu senden. Dabei sollen durch Farb- und Mustererkennung der gesendeten Aufnahmen die möglichen Blattkrankheiten eingeschränkt werden. Aus einer Krankheitsbibliothek werden dem Nutzer Aufnahmen gesandt, so dass er ähnliche Ausprägungen der Krankheiten direkt vergleichen kann. Nach Bestimmung der Krankheit(en) kann der Nutzer durch GPS seinen Standort bekannt geben und unter Berücksichtigung weiterer Geo- und Schlagdaten im Beratungsportal der Länder ISIP (www.isip.de) eine Schaderregerprognose berechnen lassen bzw. Empfehlungen und Handlungsanweisungen abrufen. Im letzten Projektjahr ist vorgesehen, die Übertragbarkeit der Methode auf Blattkrankheiten in Getreide zu untersuchen. Das Ergebnis wird ein modularer Erkennungs-Algorithmus sein, der sich schnell und unkompliziert auf andere Blattkrankheiten anpassen lässt. Von den Partnern INRES und BI-T wird ein Algorithmus erstellt, der auf der Basis von Bildern aus Smartphones Blattkrankheiten an Pflanzen erkennt. Von ZEPP w

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Informationssystem Integrierte Pflanzenproduktion (ISIP) e.V. durchgeführt. Ziel ist es Krankheitssymptome an Zuckerrübenblättern mit Hilfe von Kameras in mobilen Endgeräten (Smartphones, Handys, etc.) zu fotografieren, diese per Internet auf einen Server zu übertragen, dort durch Erkennungsroutinen analysieren zu lassen und das Ergebnis zurück zu senden. Dabei sollen durch Farb- und Mustererkennung der gesendeten Aufnahmen die möglichen Blattkrankheiten eingeschränkt werden. Aus einer Krankheitsbibliothek werden dem Nutzer Aufnahmen gesandt, so dass er ähnliche Ausprägungen der Krankheiten direkt vergleichen kann. Nach Bestimmung der Krankheit(en) kann der Nutzer durch GPS seinen Standort bekannt geben und unter Berücksichtigung weiterer Geo- und Schlagdaten im Beratungsportal der Länder ISIP (www.isip.de) eine Schaderregerprognose berechnen lassen bzw. Empfehlungen und Handlungsanweisungen abrufen. Im letzten Projektjahr ist vorgesehen, die Übertragbarkeit der Methode auf Blattkrankheiten in Getreide zu untersuchen. Das Ergebnis wird ein modularer Erkennungs-Algorithmus sein, der sich schnell und unkompliziert auf andere Blattkrankheiten anpassen lässt. Von den Partnern INRES und BI-T wird ein Algorithmus erstellt, der auf der Basis von Bildern aus Smartphones Blattkrankheiten an Pflanzen erkennt. Von ZEPP werden Programme erstellt, die solche Algorithmen routinemäßig auf Smatphones und Servern rechnen. ZEPP macht die Tools in der Praxis bekannt und koordiniert das Projekt. ISIP implementiert u. betreibt die Tools auf seinen Internetservern.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät für Chemie, Werner Siemens-Lehrstuhl für Synthetische Biotechnologie (WSSB) durchgeführt. EcoWashCycle verfolgt einen ganzheitlichen biotechnologischen Ansatz zur Konversion von Mühlenreststoffen in maßgeschneiderte Spezialinhaltsstoffe von Eco-zertifizierten Detergenzien. Das Projekt fokussiert sich auf: 1. Die Produktion von Enzyme zur Hydrolyse von Weizenkleie und Spelzen. Diese Enzyme werden auch in Waschmittelformulierungen getestet., 2. Das jeweils resultierende Biomassehydrolysat wird zur Kultivierung von ölbildenden Hefen genutzt. Das Hefeöl wird mit 'grünen' Chemikalien verseift und als Waschmittelgrundformulierung getestet., 3. Es wird eine mikrobielle Bibliothek auf die Produktion von biologischen Tensiden getestet. Diese Tenside werden in Waschmittelformulierungen getestet., 4. Die entstehende Rest-Biomasse und Fermentationsrückstände werden als Protein-reiche Tiernahrung evaluiert.

Energiemonitoring der VW-Bibliothek der TU- und der UdK-Berlin

Das Projekt "Energiemonitoring der VW-Bibliothek der TU- und der UdK-Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Gebäude- und Solartechnik durchgeführt. Die VW-Bibliothek der Technischen Universität (TU) und der Universität der Künste (UdK) Berlin wurde im Herbst 2004 in Betrieb genommen. Bauherr ist das Land Berlin, vertreten durch die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung. Ein innovatives Energiekonzept unter den Prämissen hoher Nutzerkomfort und langfristige Sicherung des Bibliothekguts bei geringem Energieverbrauch war von Anfang an Teil des Bibliothekentwurfs. Kernstück des Konzepts ist ein ca. 8.000 m2 großer Fundamentabsorber unterhalb der Bodenplatte der Bibliothek. Die Gründung in Verbindung mit dem umgebenden Erdreich wird so energieeffizient zur saisonalen Wärme- und Kältespeicherung genutzt und deckt den Grundbedarf an Wärme und Kälte ohne den Einsatz aufwändiger Anlagentechnik. Durch die beschriebene Nutzung des Gründungserdreichs lassen sich Umweltbelastungen wie die Emission von Kyoto-Gasen sowie die Investitions- und Betriebskosten für Kälte- und Wärmebereitstellung reduzieren. Das vom IGS durchgeführte Monitoring greift diesen Umwelt- und Einsparaspekt wieder auf. Im Einzelnen sollen Optimierungspotentiale in den Bereichen Gebäude- und Anlagenbetrieb sowie thermischer Komfort der Bibliothek aufgedeckt werden. Besonderes Augenmerk liegt auf dem Betrieb des Fundamentabsorbers. Die Bibliothek der TU und der UdK Berlin ist damit eines von wenigen Gebäuden in der Bundesrepublik, das mit dieser Technik ausgestattet ist. Systematische Untersuchungen von Gebäuden mit diesen Anlagen, existieren bis jetzt nicht. Die Auslegung ist aufgrund vieler unterschiedlicher Einflüsse wie Geologie, Klima, Gebäude und Gebäudenutzung, Anlagentechnik etc. sehr komplex. Erst im Betrieb zeigt sich, ob die in der Planungsphase prognostizierten Energieerträge sowie Erdreich- und Systemtemperaturen wirklich erreicht werden. Besonders in der ersten Nutzungsphase lassen sich durch eine wissenschaftliche Begleitung Systemfehler aufspüren und die Einregulierungsphase verkürzen. Im Rahmen des Monitorings werden die Verbräuche für Wärme, Kälte, Strom und Wasser des gesamten Gebäudes erfasst sowie die Betriebserfahrungen dokumentiert und mögliche Optimierungsmaßnahmen dargestellt. Durch den ständigen Dialog mit dem Gebäudebetreiber kann bereits während der Projektlaufzeit eine kontinuierliche Betriebs- sowie Kostenoptimierung bei gleichzeitiger Erfolgskontrolle erreicht werden. Darüber hinaus wird durch das Energie- und Komfortmonitoring das Einsparpotenzial der CO2-Emissionen und Umweltbelastungen durch dieses innovative Gebäude dokumentiert.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Molekulargenetik, gentechnologische Sicherheitsforschung und Beratung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung des Zusammenhangs zwischen therapeutischer Strahlenexposition im Kindesalter mit genetischen Veränderungen in Bezug auf Langzeitfolgen. Es sollen das zeitliche wie logistische Vorgehen zum Handling und Versand der Proben besprochen und die entscheidenden Prozesse synchronisiert werden. NGS-Systeme der aktuellen Generation (HiSeq und die dazugehörigen bioinformatischen Auswerteplattformen sind an der NGS-Unit (CUNA) des FB Biologie der Universität Mainz etabliert. Die RNA der Fibroblastenzelllinien wird sowohl vor als auch nach der Bestrahlung extrahiert, qualitätskontrolliert und mittels RNA-Seq sequenziert. Angestrebt sind Datensätze von min. 20 Mio. hochqualitativen Sequenzreads (2x100 Bp Leselänge, paired-end). Dabei werden die 'gematchten' Partner einer Gruppe gleichzeitig untersucht, um einen 'Batch-Bias' zu vermeiden. Unterstützung wird durch die Core Facility Bioinformatik geliefert, die an die Abteilung Medizinische Biometrie am IMBEI in Mainz angebunden ist. Die DNA der Fibroblastenzelllinien wird ebenfalls extrahiert. Für den 'whole genome shotgun' werden NGS-Sequenzbibliotheken unter Verwendung geeigneter Multiplex-Stategien generiert. Diese Bibliotheken werden anschließend durch die Projektpartner am DKTK in Heidelberg auf dem Illumina HiSeqx10-Gerätecluster sequenziert. Genomabdeckungen von mindestens 15-30X sind geplant. Auch hierbei werden die Matching-Partner einer Gruppe immer gleichzeitig untersucht. Der Start der zurzeit noch sehr teuren Gesamtgenom-Sequenzierung wird möglichst weit zeitlich nach hinten gelegt, um die in den nächsten 2 Jahren zu erwartenden Senkungen der Marktpreise bei der DNA-Sequenzierung voll auszuschöpfen. Unterstützung bei der Datenverarbeitung erfolgt wiederum durch die Core Facility Bioinformatik. In einem zweiten unabhängigen Probandenkollektiv werden die in Arbeitsschritt 2 und 3 identifizierten Kandidatengene resequenziert, um für die 'False Discovery Rate' zu kontrollieren.

Barcoding Fauna Bavarica (BFB)

Das Projekt "Barcoding Fauna Bavarica (BFB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Generaldirektion der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns, Zoologische Staatssammlung München (ZSM) durchgeführt. Seit 2009 verfolgt das Projekt 'Barcoding Fauna Bavarica' das Ziel, für jede Tierart in Bayern artspezifische DNA-Sequenzen, so genannte DNA-Barcodes zu erstellen. Mit dieser genetischen 'Bibliothek des Lebens' entsteht in dem Großprojekt an der Zoologischen Staatsammlung München eine innovative Datengrundlage, um in Bayern beheimatete und darüber hinaus alle deutschen Tierarten zuverlässig, schnell und kostengünstig bestimmen zu können. Bayern beherbergt mit rund 35.000 Arten etwa 85% der deutschen Fauna und ist damit das artenreichste Bundesland. In den ersten fünf Projektjahren konnte die Zoologische Staatsammlung über 30.000 DNA-Barcodes von über 10.000 bayerischen Tierarten erfassen. Die Grafik links zeigt die Anteile sequenzierter Arten (dunkel) im Verhältnis zu noch fehlenden Arten (hell). Mit fast 200.000 Proben gehört die ZSM weltweit zu den wichtigsten Projektpartnern des international Barcode of Life-Projektes. Aufgrund des enormen Erfolges wurde das Projekt vom Bayerischen Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst um weitere fünf Jahre bis 2018 verlängert. Die ZSM kooperiert seit Beginn des Projektes mit dem international Barcode of Life-Projekt (iBOL) des Canadian Centre for DNA Barcoding (CCDB) im kanadischen Guelph. Die vom CCDB zur Verfügung gestellte Online-Datenbank BOLD hat sich für die Bearbeitung und Analyse als ausgesprochen effizient erwiesen und entscheidend zum Erfolg des bayerischen Großprojektes beigetragen. Um dem Projekt von Anfang an einen praktischen Nutzen zu verleihen, wurde der Schwerpunkt der Datenerfassung zunächst auf ökologisch oder ökonomisch besonders wichtige Tiergruppen gelegt, wie z.B. aquatische Insekten und Wildbienen. Viele dieser Arten sind beim Umweltmonitoring von Bedeutung und so kann bereits jetzt eine wirksame Kontrolle der Bestimmungsgenauigkeit in Umweltgutachten erfolgen. Aquatische Insekten, die als Indikatororganismen zur Wassergütebestimmung herangezogen werden, lassen sich nun auch als Larven und Nymphen zuverlässig bestimmen. Neben der domestizierten Honigbiene sind viele Wildbeinen wichtige Pflanzenbestäuber in der Landwirtschaft, und ihre Rolle für den Erhalt der Artenvielfalt ist gut dokumentiert. Im Laufe des Projektes kamen Tiergruppen hinzu, die nur von wenigen Spezialisten bearbeitet werden, wie z.B. Spinnen, parasitische Wespen, Fliegen, Mücken und Muschelkrebse. Durch die umfangreiche genetische Referenzdatenbank bestehen nun eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten. Es können nun viele ökonomisch wichtige Organismen molekular bestimmt werden, wie z.B. Schädlinge in Land- und Forstwirtschaft. Darüber hinaus besteht die Hoffnung, dass sich invasive Arten in Zukunft schneller und zuverlässiger nachweisen lassen.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltinformatik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendung von Berechnungskonzepten und -methoden für die Abbildung von Heterogenitäten in klüftigen Festgesteinen. Die Arbeitsplanung entsprechend der Vorhabensbeschreibung besteht aus zwei Arbeitspaketen mit folgenden Schwerpunkten: (1) Entwicklung von Verfahren zur Unsicherheitsanalyse deren Ursache in der ungenauen Kenntnis von Struktur- und Prozessparametern liegt. Dabei soll die im Rahmen des BMBF-Vorhabens KORA entwickelte Methodik des 'Virtuellen Aquifers' für klüftige Festgesteine erweitert und angewendet werden. (2) Entwicklung von Konzepten für die Qualitätssicherung numerischer Berechnungscodes. Dabei geht es um die systematische Erarbeitung einer Bibliothek von Testbeispielen (Benchmarking) sowie Code-Vergleiche, um die Genauigkeit der numerischen Werkzeuge bewerten zu können. Dieses Projekt stellt neue Methoden und Software- Werkzeuge für (1) die numerische Simulation, (2) das Höchstleistungsrechnen, (3) die Visualisierung zur Verfügung, um die komplexen Prozessabläufe in klüftigen Festgesteinen modellieren und darstellen zu können.

EXIST-SEED: numerische Geotechnik

Das Projekt "EXIST-SEED: numerische Geotechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Geotechnik durchgeführt. Das Vorhaben liegt in der Gründung eines Ingenieurbüros für numerische Geotechnik mit dem Ziel die während der Promotion gesammelten Erkenntnisse und damit den Stand der Wissenschaft in die Praxis zu übertragen und umzusetzen. Im Förderungszeitraum wird unsere Stoffgesetzbibliothek, die auf mehrjähriger wissenschaftlicher Arbeit und Erfahrung basiert, erweitert und verbessert. Die Stoffgesetzbibliothek ist modular aufgebaut und spiegelt den aktuellen Stand der Wissenschaft wider. Die einzelnen Stoffgesetze sind in der Lage das Verhalten von Geomaterialien besser zu beschreiben als es in der Praxis derzeit üblich ist. Das Vorhaben gliedert sich im Wesentlichen in drei Bereiche - 1) Forschung und Entwicklung, 2) Wissenstransfer und 3) Dienstleistung. Mit Hilfe des ersten Bereiches ermöglichen wir unseren Kunden unsere Stoffgesetzbibliothek für eigene numerische Berechnungen zu nutzen. Durch unsere Schulungs- und Beratungsangebote ermöglichen wir den Wissenstransfer der neuesten Erkenntnisse aus der Wissenschaft in die Praxis und durch unser Angebot numerische Berechnungen im Auftrag durchzuführen treten wir auch als Dienstleister auf.

EXIST-Forschungstransfer: ESCapp

Das Projekt "EXIST-Forschungstransfer: ESCapp" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von aedifion GmbH durchgeführt. In Förderphase I wurde eine Plattform entwickelt, mit der die Daten aus gebäude- und energiesystemtechnischen Anlagen herstellerübergreifend und 'plug-and-play' im Feld aufgenommen, in ein dediziertes Cloud-Framework übertragen und dort verarbeitet und analysiert werden können. Es stehen Funktionen zum Monitoring, zur (KI-gestützten) Analyse und zum cloudbasierten Überschreiben und Verändern von Sollwerten zu Verfügung. Eine Bibliothek an einzelnen Analysefunktionen steht über API bereit. In Förderphase II soll das Framework durch cloudbasierte Regelungsfunktionen als 'Bausteine' ergänzt werden, welche dem Nutzer via dokumentierter API selbstadministrierbar angeboten werden. So lassen sich einzelne Komponenten und auch zusammenhängende Systeme energieeffizient und cloudbasiert betreiben und der Betrieb entsprechend externer Input-Parameter (bspw. Wetter) automatisiert anpassen.

Modelica Model Library Development Part I (MoMolib)

Das Projekt "Modelica Model Library Development Part I (MoMolib)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von XRG Simulation GmbH durchgeführt. The modelling language Modelica and libraries based upon it are excellently suited for model-based design of future aircraft systems, e.g. more electric aircraft or sustainable air-conditioning systems. To enable those design tasks, Modelica Libraries tor media models, electromagnetic devices such as transformers and electrical machines and for wavelet analysis shall be developed or extended by a consortium of three partners. XRG Simulation will provide two fluid property models according to the Modelica.Media specification, one model tor R134a and one model tor humid air. Both models shall be used for complex air conditioning System simulation e.g. of aircraft. Technische Universität Dresden, where the Modelica.Magnetic.FluxTubes library was originally developed, will extend this library with hysteresis models. Simulation of static (ferromagnetic) arid dynamic (eddy current) hysteresis allows tor estimation of iron losses in transformers and electrical machines and hence, e.g., tor subsequent simulation of heating. In addition, Modelica models of one- and three-phase transformers will be developed. Compared to the simple transformer models already included in the Modelica Standard library, the models to be developed include a transformer s magnetic subsystem and hence consider saturation and core losses. The developed hysteresis and transformer models will be validated with in-house measurements. Furthermore, the Modelica.Magnetic library will be extended by electrical machine models based on look-up tables. These models allow tor dynamic simulation of machines with saturation and non-linear torque-currentangle characteristics. Technische Universität München will develop a Modelica Wavelet library for capture, identification and analysis of processes. This library will allow new Signal processing methods for analysis, reconstruction and modelling of signals. That will improve the power quality assessment in physical systems, e.g. in electrical systems of aircraft.

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