Das Projekt "Führen elektrochemische Prozesse in der Eisphase in hochreichender Konvektion zur Bildung von Partikeln in der oberen Troposphäre?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Der Klimawandel stellt eines der größten Probleme unserer Gesellschaft der nächsten Jahrzehnte dar. Verlässliche Klimaprognosen sind in diesem Zusammenhang von enormer politischer und sozioökonomischer Relevanz. Genaue Vorhersagen sind jedoch derzeit durch ein noch begrenztes Verständnis wichtiger atmosphärischer Parameter, wie zum Beispiel der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre, der Aerosolbelastung, den Zirruswolken und Zirkulationsrückkopplungen in der oberen Troposphäre/unteren Stratosphäre (OTUS) nur sehr eingeschränkt möglich. Insbesondere unser Wissen über die wichtigsten klimarelevanten atmosphärischen Bestandteile wie z.B. der Wasserdampf, Eis- und Aerosolpartikel ist unvollständig.Kürzlich wurden in der OTUS starke Partikelneubildungsereignisse beobachtet, in einer Region, in der Eisbildung und tiefe Konvektion vorherrschen. Es scheint, dass die Region überhalb troposphärischen Wolken ein günstiger Ort für die Bildung neuer Teilchen ist. Der zugrunde liegende Bildungsmechanismus ist jedoch nur sehr qualitativ verstanden. Diese Partikelneubildungsereignisse sind möglicherweise mit der Bildung von kondensierbaren Dämpfen in großer Höhe verbunden und nicht nur mit dem Aufsteigen verschmutzter Luftmassen, die diese enthalten. Partikelneubildung erfordert somit eine Quelle von atmosphärischen Oxidationsmitteln, die die Flüchtigkeit von Vorläufergasen reduzieren, um Partikel im unteren Nanometerbereich durch Gas-zu-Partikel-Umwandlung zu bilden. Diese Oxidationsmittelquelle muss stark genug sein, um mit den durch die bereits vorhandenen Partikel induzierten Kondensationssenken zu konkurrieren.Wir vermuten, dass die Bildung von Eispartikeln durch das Gefrieren von unterkühltem flüssigem Wasser, gefolgt von Wasserkondensation, Quellen von H2O2 oder HOx-Radikalen in der OTUS sind, die zur Partikelneubildung führen Es ist bekannt, dass das Gefrieren wässriger Lösungen elektrische Felder erzeugt (sogenannter Workman-Reynolds-Effekt). In ähnlicher Weise wurde kürzlich gezeigt, dass die bevorzugte Orientierung der Wassermoleküle an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser ein elektrisches Grenzflächenpotential induziert. Solche lokalisierten elektrischen Felder können elektrochemische Prozesse in oder auf den Eispartikeln induzieren, die H2O2 oder HOx produzieren und erheblich zur Oxidationskapazität der Atmosphäre beitragen, wodurch die Bildung neuer Partikel und Wolken und schließlich der Strahlungshaushalt und das Klima der Erde beeinflusst werden. Diese Hypothese wird durch einige sehr aktuelle aktuelle Messungen gestützt.Dieses Projekt hat zum Ziel, diese Oxidationsprozesse zu charakterisieren und quantifizieren.
Das Projekt "Abgasreinigung in der elektrischen Entladung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Kiel, Institut für Elektrische Energietechnik durchgeführt. In Elektrodenanordnungen mit zwischengeschaltetem Dielektrikum koennen bei Anlegen einer hinreichend hohen Wechselspannung Entladungsvorgaenge eingeleitet werden, die zur Zersetzung des Gases fuehren (auf diese Art und Weise ist beispielsweise auch Ozon fuer die Trink- und Abwasseraufbereitung erzeugbar). Es ist naheliegend zu untersuchen, ob bei einer solchen Art von 'Stiller Elektrischer Entladung' auch Schadgase zersetzt werden koennen. Die Untersuchungen wurden mit NOx und SO2 durchgefuehrt.
Das Projekt "Untersuchung der Bedingungen zum Auftreten von Blitzen während vulkanischer Eruptionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Department für Geo- und Umweltwissenschaften - Sektion Mineralogie, Petrologie & Geochemie durchgeführt. Vulkanische Eruptionen faszinieren die Menschen seit jeher, insbesondere wenn sie mit spektakulären Blitzen in Eruptionswolken einhergehen. Dieses Phänomen wurde erstmals durch Plinius den Jüngeren bei der 79 AD Eruption des Vesuvs beschrieben und heutzutage gibt es zahlreiche ausgezeichnete Fotos von Blitzen während vulkanischer Eruptionen. Das verstärkte wissenschaftliche Interesse beruht darauf, dass Blitze relativ einfach mittels Antennen zu registrieren sind und so u.U. als Mitigationswerkzeug und zur Abschätzung der Eruptionsgröße genutzt werden könnten. Zudem legen die Miller-Ureys Experimente nahe, dass Blitze in Vulkaneruptionen die Transformation der aus vulkanischen Gasen bestehenden primordialen Atmosphäre in komplexe organische Verbindungen begünstigt haben können.Bisher sind dedizierte Modelle zur Erklärung der Blitze in vulkanischen Eruptionen jedoch nach wie vor selten. Verschiedene elektrostatische Prozesse wie Triboelektrifikation und bruchinduzierte Ladungstrennung wurden zwar schon genauer untersucht, aber in vielen Modellen wird die Eruptionswolke hinsichtlich der Blitzentstehung immer noch mit einer dreckigen Gewitterwolke verglichen, obwohl die Gemeinsamkeiten beider Wolken eher klein sind. Mittels dieses Antrags soll die Entstehung von Blitzen in Eruptionswolken durch eine neuartige Kombination von Geländemessungen, Laborexperimenten und begleitenden numerischen Modellen untersucht werden. Bei den Geländemessungen kommen Doppler Radar, Hochgeschwindigkeitsvideos, Messungen des elektrischen Feldes sowie seismische und akustische Messungen zum Einsatz, um die auftretenden Blitze eindeutig physikalischen Bedingungen in der Eruptionswolke zuzuordnen. Diese Messungen sollen am Vulkan Sakurajima in Japan durchgeführt werden, der für seine häufigen vulkanischen Eruptionen sowie das Auftreten von Blitzen bekannt ist. Die Geländedaten dokumentieren die prä-eruptiven Bedingungen, die Eruptionsgeschwindigkeiten vor und während der Blitze, die Positionen der Blitze und dazugehörige elektrische Felder, sowie Korngrößenverteilungen der Asche. Diese Daten werden durch detaillierte Laborversuche in sog. Shock tubes ergänzt, in denen sowohl natürlich als auch synthetisch hergestellte Asche verwendet wird. Untersucht werden u.a. die elektrischen Eigenschaften der Asche und der Zusammenhang zwischen den Versuchsbedingungen und dem Auftreten von Blitzen. Letztlich werden wir ein bestehendes Eruptionssäulenmodell um die Berücksichtigung der elektrischen Eigenschaften der Aschepartikel erweitern. Hiermit sollen unsere Modellvorstellungen zur Entstehung von Blitzen untersucht werden, insbesondere warum einige Eruptionen keine Blitze aufweisen während sich andere durch heftige Blitztätigkeit auszeichnen. Unsere Gelände- und Labordaten zusammen mit den numerischen Modellen werden die Bedingungen zum Auftreten vulkanischer Blitze klar eingrenzen und somit wird sich auch abschätzen lassen, inwieweit Blitze als Warnsystem genutzt werden können.
Das Projekt "Hochfrequenz-Densitometrie ('HF-Densitometrie'): Verfahren zur hochauflösenden Messung von Holzdichte und deren Variation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Professur für Waldwachstum durchgeführt. Die Dichte gilt als die wichtigste Materialeigenschaft von Holz, mit der viele andere physikalische Holzeigenschaften (z.B. Druckfestigkeit) stark korrelieren. Auch die in Bäumen gespeicherte Biomasse (und somit der gespeicherte Kohlenstoff) kann über die Bestimmung der Holzdichte ermittelt werden. Während des Wachstums von Bäumen schlagen sich Umwelteinflüsse auf die Dichte des gebildeten Holzes nieder. So können aus hoch auflösenden Messungen von Dichtevariationen in Stammquerschnitten (=Dichteprofile) beispielsweise Rückschlüsse auf das Klima während der Holzbildung geschlossen werden. Es gibt zahlreiche Methoden der Dichtemessung von Holz, von denen sich die Röntgen-Densitometrie als Standard zur hoch auflösenden Messung durchgesetzt hat. Die am Institut für Waldwachstum entwickelte Methode der Hochfrequenz-Densitometrie (= 'HF-Densitometrie') kann als einfach zu handhabende Alternative zu dieser bewährten, jedoch sehr aufwendigen und kostspieligen Methode der Vermessung von Dichtevariationen im Holz betrachtet werden. Diese nutzt zur Ermittlung der Holzdichte das elektrische Streufeld von spaltförmigen Kondensatorsystemen (= dielektrische Streufeld-Spaltsonden), mit denen die obere Schicht der untersuchten Holzoberfläche abgetastet wird. Wegen des linearen Zusammenhanges zwischen der Holzdichte und der dielektrischen Permittivität des Holzes lässt sich das bei der Abtastung gewonnene elektrische Signal nach einer Kalibrierung direkt in Dichtewerte umrechnen. Im Rahmen des Projekts wird die Methode der Hochfrequenz-Densitometrie weiterentwickelt. Im Vordergrund stehen dabei Untersuchungen der Messtiefe des elektrischen Streufeldes der unterschiedlich großen Sonden und die Kalibrierung der Anlage zur Messung absoluter Dichtewerte.
Das Projekt "Einfluss von 50 Hz-Hochspannung-Freileitungen auf Organismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachbereich Biologie, Fachrichtung Zoologie, Technische Biomedizin,Umweltmedizin durchgeführt. Es wird untersucht, ob pflanzliche oder tierische Organismen im Einfluss von Hochspannungsfreileitungen Schaedigungen erhalten. Dabei werden die moeglichen Einflussparameter wie elektrisches Feld, magnetisches Feld, Luftionen, elektromagnetische Schwingungen (Coronaentladungen) quantitativ in Abhaengigkeit des Ortes gemessen. Diese Parameter werden in Laborversuchen gezielt, einzeln oder kombiniert den Versuchsobjekten appliziert. Als reproduzierbare Indikatoren fuer eine Schaedigung gelten verhaltens- und stoffwechselphysiologische pathologische Aenderungen gegenueber Kontrollgruppen.
Das Projekt "Numerische Simulation von langsam veränderlichen elektromagnetischen Felder im menschlichen Körper" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Allgemeine Elektrotechnik durchgeführt. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung effizienter Algorithmen zur numerischen Berechnung von langsam veränderlichen elektromagnetischen Feldern im menschlichen Körper unter Verwendung realitätsnaher Körpermodelle. Elektromagnetische Feldexpositionen des menschlichen Körper liegen im Alltag durch eine Vielzahl elektrischer Geräte und Maschinen am Arbeitsplatz oder im Haushalt und in der Nähe von Hochspannungsleitungen vor. Dieser sogenannte Elektrosmog ist seit geraumer Zeit besonders unter gesundheits- und arbeitsmedizinischen Aspekten von wissenschaftlichem Interesse. Aus diesem Grund ist die Vorhersage von Stärke und Verteilung langsam veränderlicher elektromagnetischer Feldverteilungen im menschlichen Körper ein Thema aktueller Forschungsbemühungen.
Das Projekt "Eliminierung organischer Luftschadstoffe mit Hilfe elektrischer Entladungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Anlagen- und Apparatebau durchgeführt.
Das Projekt "ARchitectured Ceramic for HIgh Voltage power Electronics" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten, Labor für Elektronikintegration durchgeführt.
Das Projekt "Antivirale Substanzen und Pigmente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden (OTH), Fakultät Maschinenbau , Umwelttechnik durchgeführt. Das Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel eine dezentral realisierbare und ökonomisch tragfähige Wertschöpfungskette für Arthrospira platensis zu entwickeln und in einer relevanten Einsatzumgebung zu testen. Die vorgeschlagene Wertschöpfungskette umfasst als primäres Produkt die Gewinnung von Exopolysacchariden (EPS) mit antiviraler Wirkung für den Einsatz in der Süßwasserfischzucht. Im Rahmen früherer Arbeiten des zukünftigen Projektleiters wurde ein Gewinnungsverfahren von EPS aus A. platensis entwickelt und deren Wirksamkeit gegen den hochinfektiösen Koi Herpes Virus (KHV) sowie die ökonomische Tragfähigkeit gezeigt. Als zweites Wertprodukt soll ein wässriger Extrakt gewonnen werden, der den Wertstoff Phycocyanin enthält. Die Anwendung der Pulsed Electric Fields (PEF)-Technologie für dessen Gewinnung ist ein neuartiges Verfahren und verspricht energetische und prozesstechnische Vorteile gegenüber den etablierten mechanischen Zellaufschlussverfahren.
Das Projekt "WIR!: Physics for Food - Environment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. durchgeführt.
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| Bund | 145 |
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