Das Projekt "Abfallwirtschaftliche Notwendigkeit und Eignung der geplanten Untertagedeponie Riedel in Hänigsen: Begründung der Einwendungen zum Planfeststellungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "ABS4TSO: Advanced Balancing Services for Transmission System Operators" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Austrian Power Grid AG (APG) durchgeführt. Starting point: The extraordinary increase of renewable generation units in Europe connected to the transmission and distribution grid via inverter systems highly impacts the dynamic behaviour of the energy system. In contrast to conventional synchronous machines, which dampen frequency deviations due to their inherent inertia, such inverter-connected generation units, like wind and photovoltaics, act inertia-free and therefore do not support frequency stability. Hence, the future need for system services providing highly dynamic reactions to compensate these effects needs to be assessed. This includes a detailed analysis of the expected system parameters, possible implementation requirements and specific limitations of the analysed technologies and system services. As the current regulatory framework foresees those types of system services only partially this aspect has to be investigated, as well.
Project objectives: Within the scope of this project, the characteristics of highly dynamic system services, supporting future system stability and security shall be analysed. Based on an estimation of future system needs an appropriate general framework as well as conditions for provision of specific services are examined. Special focus is given to a technology-neutral design of such system services. The following applications are examined:
- Frequency stabilisation via synthetic inertia
- Enhanced frequency response
- Attenuation of system oscillations
- Fast post fault active power recovery
- Reduction of deterministic frequency deviations
- Frequency stabilisation according defence plan
- Frequency stabilisation in case of system restauration.
Due to their characteristics, battery storage systems are optimally suitable to provide these system services. Additionally they can provide the necessary mobility and scalability within this project. Therefore within the scope of this project a battery storage system (approx. 1MW/500 kWh) will be installed as a reference implementation in order to assess the defined applications and services. (abridged text)
Das Projekt "Future Recycled Inert Concrete Made of Steelworks Residues (FuRIC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paterlini Costruzioni SPA durchgeführt.
Das Projekt "STrengthening And Redesigning European FLOOD risk practices Towards appropriate and resilient flood risk governance arrangements (STAR-FLOOD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Utrecht durchgeführt. Urban regions in the EU face increasing but uncertain flood risks due to urbanization and the effects of climate change. In European (a.o. the Flood Risk Directive) and in national and regional policies, attempts are made to diversify and align different Flood Risk Strategies (FRSs). In our proposal, five such strategies are distinguished: risk prevention; flood defense; mitigation; preparation; and recovery. We assume that vulnerable urban agglomerations will be more resilient if multiple FRSs are applied simultaneously, linked together and aligned. At the same time, the application of a diverse cluster of FRSs has to be appropriate, i.e. attuned to the physical and social context. The latter asks for innovative Flood Risk Governance Arrangements (FRGAs). In the proposed program, insights from governance and legal scholars will be integrated and combined, leading to policy design principles for FRGAs as well as concrete recommendations for policy and law at the level of the EU, its member states, regional authorities, and public-private partnerships. Across different EU countries and regions, we expect to identify different mixes of FRSs. We will analyze, explain and evaluate the emergence and dominance of the FRGAs through which these FRSs are institutionally embedded. For this, a comparative analysis of FRGAs in six EU member states will be carried out. This analysis will reveal good practices, provide understanding of the resilience of FRSs as well as their appropriateness in different physical, social and legal contexts. The design principles thus derived, will be brought together in a design-oriented framework for ex-ante evaluation of FRGAs. As part of the program, various target group specific knowledge dissemination activities will be carried out, aimed at regional stakeholders, high level policymakers and EU officers. To this end, Grontmij, a consultancy company, and CEPRI (The European centre for flood risk prevention) have been included in the consortium, apart from universities in the six EU member states.'
Das Projekt "Is the immune system required to adapt to flowering time change?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Biozentrum, Botanisches Institut durchgeführt. For effective crop improvement, breeders must be able to select on relevant phenotypic traits without compromising yield. This project proposes to investigate the evolutionary consequences of flowering time modifications on a second trait of major importance for plant breeding: immunity. This will have implications both for understanding cross-talks between flowering time and defense network and for developing efficient breeding strategies. There is clear evidence that plant maturity influences levels and effectiveness of defense. Theoretical models actually predict that changes in life-history can modulate the balance between costs and benefits of immunity. Simultaneously, actors of the immune system have often been observed to alter flowering time. Two alternative and possibly complementary hypotheses can explain this link: genetic constraints due to the pleiotropic action of players in either systems, or co-evolution, if flowering-time changes modulate the cost-benefit balance of immunity. We will conduct field assays in Arabidopsis thaliana, using constructed lines as well as recombinant inbred lines and natural accessions, to differentiate the action of the two explanatory hypotheses. Using transcriptome analyses, we will identify defense genes associating with flowering time modification (f-t-a defense genes). We will quantify their expression along the assay and test whether it varies with both flowering time and fitness. We will further test whether flowering time and immunity interact to determine yield in tomato and potato.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A07: Programmierter Zelltod in Arabidopsis: Funktion der KDEL-Peptidasen in Entwicklung und Pathogenantwort (2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan WZW, Department Pflanzenwissenschaften, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Programmierter Zelltod als Voraussetzung für Entwicklung und Ertrag von Nutzpflanzen wird von Papain-artigen Cystein-Endopeptidasen bewerkstelligt, die ein KDEL-Rückhaltesignal für das Endoplasmatische Reticulum am C-Terminus tragen und nur in Pflanzen vorkommen. Wir möchten ihre Funktion im entwicklungsbedingten Zelltod, d. h. in der Gametophytenentwicklung, in der Samen- und in der Fruchtreifung, sowie in der Pathogenabwehr, d. h. nach Infektion mit biotrophen (Erysiphe cruciferarum), mit hemi-biotrophen (Piriformospora indica) und mit necrotrophen Pilzen (Alternaria brassicicola) untersuchen.
Das Projekt "Biochemie der Peroxidasine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Chemie durchgeführt. Enzyme der Peroxidase-Cyclooxygenase Superfamilie katalysieren biochemische Reaktionen, die in unzähligen biologischen Prozessen eine wichtige Rolle spielen, z.B. bei der unspezifischen Immunabwehr, der Synthese der Schilddrüsenhormone oder der Bildung und Modifizierung der extrazellulären Matrix. Sie sind zudem auch bei der Pathogenese von chronischen entzündlichen Erkrankungen beteiligt. In der Subfamilie 2 dieser Superfamilie findet man Multidomänen-Oxidoreduktasen, sog. Peroxidasine (Pxds). Hierbei handelt es sich um glykosylierte und sekretierte Häm-Peroxidasen, die zusätzlich zur katalytischen Domäne sog. Leucin-reiche Wiederholungssequenzen, Immunoglobulin C-ähnliche Domänen sowie von Willebrandfaktor C enthalten. Diese Strukturmotive finden sich in vielen extrazellulären Molekülen, die mit anderen Proteinen in Wechselwirkung treten. Ursprünglich wurde Peroxidasin in Basalmembranen von Drosophila entdeckt. Spätere Arbeiten zeigten, dass diese Enzyme auch in Wirbeltieren vorkommen und eine Rolle bei der unspezifischen Immunabwehr, der Gewebsbildung, Ausbreitung von Tumoren und oxidativen Prozessen eine Rolle spielen. Kürzlich wurde gezeigt, dass dieses Metallprotein mit Hilfe von Hypohalogeniten im Kollegen IV für die Bildung von kovalenten Kohlenstoff-Stickstoffbindungen verantwortlich ist, ein Prozess, der sowohl bei der Gewebsbildung als auch bei zahlreichen Kranksheitsbildern eine wichtige Rolle spielt. Trotz der physiologischen Bedeutung dieser neuen Proteinfamilie ist das biochemische Wissen sehr bescheiden. In diesem Projekt sollen daher, basierend auf umfangreichen phylogenetischen Voranalysen und der bereits erfolgreich durchgeführten rekombinanten Produktion von humanem Peroxidasin 1 in tierischen Zellkulturen, die Struktur-Funktionsbeziehungen von vier Peroxidasinen unterschiedlicher Entwicklungsstufe und Sequenz analysiert werden: Peroxidasin 1 von Caenorhabditis elegans, Pxd von Drosophila melanogaster als auch die beiden humanen Peroxidasine 1 & 2. Basierend auf der rekombinanten Produktion der vier Modell-Proteine in voller Kettenlänge bzw. von verkürzten Varianten unterschiedlicher Domänenzusammensetzung werden umfangreiche bio-chemische/biophysikalische Analysen durchgeführt: (i) UV-vis-, Fluoreszenz- CD-, Lichtstreuung-, RR- und ESR-Spektroskopie, (ii) Stopped-flow-Spektroskopie und Polarographie, (iii) MS und Röntgenkristallographie, (v) Spektroelektrochemie und (vi) Kalorimetrie. Mit Hilfe dieser Methoden sollen Struktur und Aktivität der Peroxidasine aufgeklärt werden wie z.B. (i) oligomere Struktur und Architektur des aktiven Zentrums, (ii) Interaktion der Domänen und Mechanismen der Proteinentfaltung, (iii) Chemie der prosthetischen Gruppe inklusive Oxidations- und Spinzustände, Häm-Liganden und posttranslationale Modifizierungen, (iv) Spezifität, Zugänglichkeit, und Bindungorte von Substraten als auch chemische Natur der Reaktionsprodukte (v) Chemie, Reaktivität und Relevanz von Redox-Intermediaten und (vi) die Ro
Das Projekt "Grazer-Algen-Interaktionen in gemäßigten Breiten: ein temperaturabhängiges Wettrüsten zwischen Herbivoren und Algen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Zahlreiche marine Algen verfügen über gasgefüllte Pneumatocysten, die den Thallus in einer aufrechten Position in der Wassersäule halten. Mit Hilfe dieser Pneumatocysten steigen die Algen nach Abtrennung vom benthischen Substrat an die Wasseroberfläche auf, wo sie treibend über große Distanzen verdriftet werden können. Es wird daher vermutet, dass diese gasgefüllten Strukturen von großer Bedeutung für die Algen sind und somit besonders gegen den Fraß durch Herbivore geschützt werden. Eine Annahme der Optimal-Defense-Hypothese (ODH) besagt, dass die Bedeutung eines bestimmten Gewebes für eine Alge und die Verteidigung dieses Gewebes in engen Zusammenhang stehen. Obwohl zahlreiche Studien die ODH bereits auch an treibenden Algen getestet haben, überrascht es, dass keine dieser vorangegangenen Studien die gasgefüllten Gewebe dieser Algen berücksichtigt haben. Ziel dieser internationalen Kooperation ist daher, zu untersuchen, ob die gasgefüllten Gewebe bedeutender Treibalgen (Macrocystis pyrifera, Fucus vesiculosus, Ascophyllum nodosum und Sargassum muticum) besser verteidigt sind als andere vegetative Gewebe. Es werden Laborexperimente mit bedeutenden Braunalgen und mit ihnen assoziierte Herbivoren durchgeführt. In Fraßexperimenten wird die Induktion von Verteidigungsmechanismen der Algen als Reaktion auf die Beschädigung (i) unterschiedlicher Gewebe (ii) durch unterschiedliche Fraßmechanismen und (iii) unter unterschiedlichen Umweltbedingungen (Temperatur) untersucht.
Das Projekt "Regulation of LRR-Receptor kinases in plant innate immunity" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Basel, Botanisches Institut, Abteilung Pflanzenökologie durchgeführt. In nature most plants are resistant to most pathogens. A key aspect of this phenomenon is host recognition of characteristic microbial molecules, known as PAMPs (Pathogen/ Microbial Associated Molecular Patterns), by specific receptors. Flagellin, the main building unit of the mobility organ of bacteria, is perceived by the receptor kinase FLS2 (FLagellin Sensing 2) at the surface of plant cells. Binding of flagellin to the domain of FLS2 exposed to the extracellular compartment induces a set of physiological responses inside the cells, which we can easily measure in our lab and which ultimately contribute to limitation of bacterial invasion and plant resistance. How does FLS2 function to transmit the signal from outside of the cell to its inside? Recently, we could demonstrate that upon stimulation with flagellin, FLS2 associates very quickly at the plasma membrane with a second receptor known as BAK1 (BRI1-Associated Kinase 1). Mutant plants lacking the BAK1 protein respond less to flagellin as well as to other PAMPs, indicating its role in positive regulation of PAMP detection. A big surprise is that BAK1 is already known as the co-receptor of the membrane BRI1. BRI1 is another receptor kinase which recognizes the phytohormone brassinosteroids involved in regulation of plant growth and development. The novel function of BAK1 in innate immunity is being further addressed in our lab with the current project using a combination of biochemistry, molecular biology and genetics. In particular we want to study detailed mechanisms of BAK1 and FLS2 for transducing the flagellin signal. Our studies have an essential role in understanding plant innate immunity in a broad sense, and we hope this will help to elucidate molecular mechanisms regulating plants receptor kinases not only in defense but also in development.
Das Projekt "Rekombinante humane Laktoperoxidase und Eosinophile Peroxidase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Chemie durchgeführt. Im menschlichen Körper gibt es verschiedene Häm-Peroxidasen, die in der unspezifischen Immunabwehr eine wichtige Rolle spielen. Laktoperoxidase (LPO) findet man beispielsweise in der Muttermilch, im Speichel und in der Tränenflüssigkeit. Eosinophile Peroxidase (EPO) kommt in speziellen weißen Blutzellen, den sog. Eosinophilen, in hoher Konzentration vor und wird bei Befall des menschlichen Körpers mit Parasiten ausgeschüttet. Beide Enzyme produzieren durch Oxidation von Halogeniden und Thiocyanat antimikrobiell wirkende Oxidationsmittel. Auf der anderen Seite wird spekuliert, dass beide Proteine an der Entstehung von Krankheiten beteiligt sind. Laktoperoxidase beispielsweise soll durch Oxidation von Arzneimitteln oder körperfremden Stoffen an der Entstehung von Brustkrebs beteiligt sein, während EPO eine wichtige Rolle bei allergischen und chronischen Atemwegserkrankungen (z.B. Asthma) zu spielen scheint. Vor allem aufgrund des beschränkten Zugangs zu natürlichen Quellen und die schwierige Reinigung, sind allerdings sowohl die funktionalen als auch strukturellen Eigenschaften von beiden humanen Enzymen weitgehend unbekannt. Basierend auf unserer Erfahrung in der Expression verwandter Proteine in produzierenden Säugetierzelllinien, ist uns kürzlich die gentechnische Herstellung von (rekombinanter) humaner Laktoperoxidase gelungen. Erste Versuche in der Produktion rekombinanter humaner EPO sind ebenfalls vielversprechend. Nach Optimierung der Produktion und Evaluierung alternativer Klonierungsstrategien und Produktionszelllinien sollen beide Oxidoreduktasen in hoher Ausbeute produziert werden. Mit Hilfe dieser Modellprotein können dann erstmals umfangreiche Struktur-Funktionsbeziehungen durch eine Kombination von molekularbiologischen, biochemischen und biophysikalischen Methoden durchgeführt werden. Mit Hilfe der UV-Vis und Resonanz-Ramanspektroskopie werden Hämstruktur- und Umgebung, sowie Oxidations- und Spinzustand des Hämeisens untersucht. Spektroelektrochemische Untersuchen werden Rückschlüsse auf die Reduktionspotentiale relevanter Redoxpaare erlauben. Mittels Multimixing-Stopped-flow-Spektroskopie in Kombination mit Mutagenese sollen schließlich die Mechanismen der Liganden bzw. Substratbindung im aktiven Zentrum als auch sämtliche Redox-Teilreaktionen des Halogenid- und Peroxidasezyklus aufgeklärt werden. Parallel wird versucht beide Proteine zu kristallisieren und ihre Struktur mittels Röntgenbeugung aufzuklären. Die Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit drei renommierten Gruppen in Italien und Spanien durchgeführt. Diese Forschungen sind nicht nur die notwendige Basis für das Verständnis der physiologischen und pathophysiologischen Rolle(n) von LPO und EPO, sondern auch für die zukünftige rationale Entwicklung von spezifischen Pharmazeutika.
