Das Projekt "Auerhuhn-Monitoring in den Chiemgauer Alpen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Forstzoologisches Institut, Professur für Wildtierökologie und Wildtiermanagement durchgeführt. In einer Langzeitstudie werden in einem Modellgebiet der Chiemgauer Alpen seit 1990 und dann alljährlich seit 1997 nach einem standardisierten Rasterverfahren auf 2000 ha indirekte Nachweise von Auerhühnern (Losung, Mauserfedern etc.) kartiert. Die Ergebnisse liefern einen Index der Größe und Entwicklung der Population und ihrer räumlichen Verteilung. Alle 5 Jahre wird zudem eine Habitatbewertung aufgrund eines Habitat Suitability Index-Modells durchgeführt. Dies ist das einzige Gebiet der Bayerischen Alpen, in welchem nach einem standardisieren Verfahren alljährlichen Daten zur Populationsentwicklung des Auerhuhns (Auerhuhn-Monitoring) erhoben werden. Es zeigt sich, dass der Bestand langfristig von der Forstwirtschaft beeinflusst wird, was kurzfristig von den Zufälligkeiten des Wetters überlagert wird. Die Arbeiten sollen langfristig fortgeführt werden.
Das Projekt "Isolierung und industrieller Einsatz von Keratin abbauenden Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Bioprozess- und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Jaehrlich fallen bei der Gefluegelzucht mehr als 20.000 t Federn an. Federn bestehen zu 95 Prozent aus dem unloeslichen Strukturprotein Keratin, welches sehr stabil ist. Durch chemische und mechanische Methoden koennen Federn hydrolysiert werden und als Quelle fuer definierte Aminosaeuren und Peptide genutzt werden. Problematisch ist die dabei anfallende hohe Salzfracht. Der Einsatz von Enzymen kann eine 'sanfte' Aufarbeitung der Federn bewirken. Von Vorteil ist dabei die Entstehung definierter Produkte. Aus heissen Quellen der Azoreninsel San Miguel wurde ein anaerober, thermophiler Stamm mit keratinolytischer Aktivitaet isoliert und als Fervidobacterium pennavorans charakterisiert. Federn, Wolle und Keratin aus Hoernern konnten von dem Neuisolat abgebaut werden. Zellgebundene Keratinaseaktivitaet konnte im pH-Bereich von 6-11 und im Temperaturbereich von 30-120 Grad C. nachgewiesen werden. Das Enzym wurde mit Hilfe von praeparativer Gelelektrophorese gereinigt und naeher charakterisiert. Es handelte sich um eine Serinprotease mit einer Molekularmasse von 130.000 Da, die optimal bei pH 10,0 und 80 Grad C. aktiv war. Der isoelektrische Punkt lag bei pH 3,8. Die thermostabile Keratinase konnte das Modellsubstrat Federmehl zu Peptiden mit einer Molekularmasse kleiner 3.000 Da abbauen. Die Keratinase soll zur Umsetzung von unloeslichen und loeslichen Proteinen wie Keratinen oder Gelatine in industriell verwertbare Produkte eingesetzt werden.
Das Projekt "Schadstoffe und Mikroplastik-Residuen in Antarktischen Sturmschwalben und Walvögeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Tierökologie und Spezielle Zoologie - Tierökologie durchgeführt. Die globale Industrieproduktion und das Konsumentenverhalten führen zu einer immer stärkeren Verschmutzung der Ozeane. Daher ist ein Verständnis der Verbreitung von Schadstoffen und ihrer Auswirkungen auf Ökosysteme zunehmend wichtig. Das betrifft auch besonders entlegene, bisher als weitgehende unbelastet geltende Gebiete wie die Antarktis und den Südlichen Ozean. Um die Belastung mit Plastikrückständen von Antarktischen und Subantarktischen Seevögeln zu vergleichen, werden wir Weichmacher-Rückstände im Bürzeldrüsensekret mit einem kürzlich etablierten GC-MS Protokoll bestimmen. Zusätzlich werden wir von den gleichen Vögeln Quecksilber bestimmen, und dazu einerseits Federn nutzen, welche die Monate vor und während der Mauser repräsentieren, und andererseits Blutproben, um die Belastung während der Brutperiode zu erfassen. Wir werden unsere Analysen auf kleine Röhrennasen (Procellariiformes: Sturmschwalben, Walvogel und Blausturmvögel) fokussieren, und vergleichend ebenfalls Proben eines bekanntlich hoch mit Plastikmüll belasteten Gebiets im Nordost-Pazifik untersuchen. Wir werden daher Unterschiede in der Schadstoffexposition zwischen verschiedenen Verbreitungsgebieten und in Abhängigkeit von der trophischen Stufe (durch komponentenspezifische Stabilisotopenanalysen). Weiterhin werden wir die Weichmacher-Konzentrationen in der zeitigen und späten Antarktischen Brutsaison (November versus März) vergleichen, um Carry-Over-Effekte aus dem Überwinterungsgebiet in die Antarktis zu erfassen.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AGLUKON Spezialdünger GmbH & Co. KG durchgeführt. Angestrebt wird ein Biostimulanz mit Düngewirkung auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zur Anwendung im Boden (an der Wurzel) oder auf der Pflanze. Dieses soll die Stresstoleranz der Pflanzen erhöhen, deren Nährstoffaufnahme verbessern, durch die Optimierung physiko-chemischer Faktoren im Wurzelraum das Bodenleben positiv beeinflussen und damit die Bodenfruchtbarkeit erhalten bzw. fördern. Das Produkt trägt den Arbeitstitel KeraSan und besteht aus Keratin, z.B. aus Federn oder Hornsubstanz, sowie Chitin/Chitosan, z.B. aus Schalen von Krebstieren. Beide fallen in der Nahrungsmittelindustrie in großen Mengen als bislang nicht industriell verwertbarer Abfallstoff an. KeraSan ist als quellbares, kationisches Gel angelegt und gleichzeitig bioabbaubar. Die Abbauprodukte (Aminosäuren und kurze Peptidsequenzen sowie Chitosanoligomere) wirken als Dünger, stimulieren die Bodenmikroflora und können pflanzliche Stressanpassungsreaktionen aktivieren. Die Kombination aus Quellbarkeit und Abbaubarkeit bildet darüber hinaus einen innovativen Freisetzungsmechanismus, so dass Nährstoffe und Feuchtigkeit bedarfsgerecht an den Boden abgegeben werden. KeraSan vereinigt somit Charakteristika von Biostimulanzien zur Stärkung pflanzlicher Abwehrkräfte und Hilfsstoffen zur Verbesserung des Bodenwasserhaltevermögens mit einer Düngewirkung im kurz- und mittelfristigen Bereich, als vollständig biologisch abbaubares Produkt aus organischen Abfallstoffen. Anwendungsperspektiven liegen besonders im Bereich von Applikationen als platziert ausgebrachte Starterdünger (z. B. Saatband-, oder Unterfußdüngung) aber auch im Bereich der Blattdüngung, wobei für die jeweiligen Anwendungen zusätzlich förderliche Nährstoffe wie Phosphat oder Mikronährstoffe mit Funktionen in der Stressabwehr (z. B. Zink, Mangan, Bor etc.) in den jeweiligen Formulierungen gezielt zu dotiert werden können.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Baustoffforschung, Lehr- und Forschungsgebiet Strukturelle Polymerkomposite im Bauwesen durchgeführt. Angestrebt wird ein Biostimulanz mit Düngewirkung auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zur Anwendung im Boden (an der Wurzel) oder auf der Pflanze. Dieses soll die Stresstoleranz der Pflanzen erhöhen, deren Nährstoffaufnahme verbessern, durch die Optimierung physiko-chemischer Faktoren im Wurzelraum das Bodenleben positiv beeinflussen und damit die Bodenfruchtbarkeit erhalten bzw. fördern. Das Produkt trägt den Arbeitstitel KeraSan und besteht aus Keratin, z.B. aus Federn oder Hornsubstanz, sowie Chitin/Chitosan, z.B. aus Schalen von Krebstieren. Beide fallen in der Nahrungsmittelindustrie in großen Mengen als bislang nicht industriell verwertbarer Abfallstoff an. KeraSan ist als quellbares, kationisches Gel angelegt und gleichzeitig bioabbaubar. Die Abbauprodukte (Aminosäuren und kurze Peptidsequenzen sowie Chitosanoligomere) wirken als Dünger, stimulieren die Bodenmikroflora und können pflanzliche Stressanpassungsreaktionen aktivieren. Die Kombination aus Quellbarkeit und Abbaubarkeit bildet darüber hinaus einen innovativen Freisetzungsmechanismus, so dass Nährstoffe und Feuchtigkeit bedarfsgerecht an den Boden abgegeben werden. KeraSan vereinigt somit Charakteristika von Biostimulanzien zur Stärkung pflanzlicher Abwehrkräfte und Hilfsstoffen zur Verbesserung des Bodenwasserhaltevermögens mit einer Düngewirkung im kurz- und mittelfristigen Bereich, als vollständig biologisch abbaubares Produkt aus organischen Abfallstoffen. Anwendungsperspektiven liegen besonders im Bereich von Applikationen als platziert ausgebrachte Starterdünger (z. B. Saatband-, oder Unterfußdüngung) aber auch im Bereich der Blattdüngung, wobei für die jeweiligen Anwendungen zusätzlich förderliche Nährstoffe wie Phosphat oder Mikronährstoffe mit Funktionen in der Stressabwehr (z. B. Zink, Mangan, Bor etc.) in den jeweiligen Formulierungen gezielt zu dotiert werden können.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (340), Fachgebiet Ernährungsphysiologie der Kulturpflanzen (340h) durchgeführt. Angestrebt wird ein Biostimulanz mit Düngewirkung auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zur Anwendung im Boden (an der Wurzel) oder auf der Pflanze. Dieses soll die Stresstoleranz der Pflanzen erhöhen, deren Nährstoffaufnahme verbessern, durch die Optimierung physikochemischer Faktoren im Wurzelraum das Bodenleben positiv beeinflussen und damit die Bodenfruchtbarkeit erhalten bzw. fördern. Das Produkt trägt den Arbeitstitel KeraSan und besteht aus Keratin, z.B. aus Federn oder Hornsubstanz, sowie Chitin/Chitosan, z.B. aus Schalen von Krebstieren. Beide fallen in der Nahrungsmittelindustrie in großen Mengen als bislang nicht industriell verwertbarer Abfallstoff an. KeraSan ist als quellbares, kationisches Gel angelegt und gleichzeitig bioabbaubar. Die Abbauprodukte (Aminosäuren und kurze Peptidsequenzen sowie Chitosanoligomere) wirken als Dünger, stimulieren die Bodenmikroflora und können pflanzliche Stressanpassungsreaktionen aktivieren. Die Kombination aus Quellbarkeit und Abbaubarkeit bildet darüber hinaus einen innovativen Freisetzungsmechanismus, so dass Nährstoffe und Feuchtigkeit bedarfsgerecht an den Boden abgegeben werden. KeraSan vereinigt somit Charakteristika von Biostimulanzien zur Stärkung pflanzlicher Abwehrkräfte und Hilfsstoffen zur Verbesserung des Bodenwasserhaltevermögens mit einer Düngewirkung im kurz- und mittelfristigen Bereich, als vollständig biologisch abbaubares Produkt aus organischen Abfallstoffen. Anwendungsperspektiven liegen besonders im Bereich von Applikationen als platziert ausgebrachte Starterdünger (z. B. Saatband-, oder Unterfußdüngung) aber auch im Bereich der Blattdüngung, wobei für die jeweiligen Anwendungen zusätzlich förderliche Nährstoffe wie Phosphat oder Mikronährstoffe mit Funktionen in der Stressabwehr (z. B. Zink, Mangan, Bor etc.) in den jeweiligen Formulierungen gezielt zu dotiert werden können.
Das Projekt "Beruhigung von Schwingungssystemen mittels optimierter Platzierung neuer, situationsadaptiver Reibungsdämpfer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Mechanik (ITM), Bereich Dynamik , Mechatronik durchgeführt. Stetig steigende Energiekosten und sich verschärfende gesetzliche Vorschriften machen es notwendig, die Wirkungsgrade in allen Arten von Maschinen und Anlagen konsequent zu erhöhen. Infolgedessen werden dämpfende Einflüsse systematisch reduziert. Zudem werden mechanische Strukturen immer mehr unter Aspekten des Leichtbaus ausgeführt, wodurch die Empfindlichkeit gegenüber Schwingungsanregung noch weiter verstärkt wird. Deswegen ist es dringend notwendig, Schwingungen mechanischer Strukturen wirksam und fokussiert zu mindern, ohne dabei die Funktion oder den Wirkungsgrad der Maschine als Ganzes nennenswert zu beeinflussen. Die oft bei der Auslegung vernachlässigten Nichtlinearitäten der Dämpfungskräfte eröffnen großes Potential zur Realisierung situationsabhängigen Verhaltens, ohne auf aktive Regelung und externe Energieversorgung zurückgreifen zu müssen. Insbesondere trockene Reibung mit den ihr immanenten Haft-Gleit-Übergängen ermöglicht die Realisierung mechanischer Schaltelemente, die als Grundbausteine für anpassungsfähige dissipative Vorrichtungen (DV) dienen können. Für Systeme mit einem Freiheitsgrad wurde der Einfluss klassischer reibungsinduzierter Dissipation auf fremderregte Schwingungen in der Literatur umfassend diskutiert. Entsprechende DV nutzen hauptsächlich die dissipativen Eigenschaften trockener Reibung. Dabei wird entweder die konstruktive Reibung nutzbar gemacht, die in jeder Fügestelle vorhanden ist, oder es werden spezielle mit konzentrierter oder verteilter Reibung ausgestattete konstruktive Lösungen eingesetzt. Wesentlich weniger intensiv wurde hingegen das Verhalten von auf trockener Reibung basierenden DV in Systemen mit mehreren Freiheitsgraden untersucht. In diesem Zusammenhang sind vor allem Fragen zur optimalen Platzierung solcher Vorrichtungen und zur stark nichtlinearen Interaktionen zwischen einzelnen Elementen und der ursprünglichen Struktur nicht hinreichend geklärt. Im Rahmen des Projektes soll vor allem untersucht werden, wie neuartige, auf trockener Reibung basierende Vorrichtungen zur gezielten Reduktion fremderregter Schwingungen eingesetzt werden können. Neben der Analyse der DV selbst sollen auch Methoden zur Bestimmung einer optimalen Konfiguration und räumlichen Platzierung dieser Vorrichtungen vorgeschlagen werden. Um diese Ziele zu erreichen werden verschiedene, auf vier Grundelementen (Elastizität, Spiel, Reibung mit u.U. modulierter Normalkraft sowie Feder mit verteilter Reibung) und ihren Kombinationen basierende DV in Bezug auf ihre Wirksamkeit und ihre selbst-adaptiven Eigenschaften miteinander verglichen. Daneben werden analytische Methoden entwickelt, um die Effizienz dieser Vorrichtungen verlässlich evaluieren zu können. Die sinnvolle Platzierung der Vorrichtungen in und an dem zu bedämpfenden System wird mit Hilfe von Optimierungsmethoden untersucht. Zu den vielversprechendsten Konzepten werden Prototypen hergestellt und experimentell getestet.
Das Projekt "Erweiterte Stabilisotopenanalysen zur Untersuchung von ökologischer Segregation und historischen Veränderungen in Trophieebenen - Eine vergleichende Untersuchung in Antarktischen und Subantarktischen Seevogelgemeinschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Tierökologie und Spezielle Zoologie - Tierökologie durchgeführt. Stickstoff- und Kohlenstoff-Isotopenanalysen bieten ein nützliches Werkzeug, um die ökologische Segregation innerhalb und zwischen Arten in marinen Ökosystemen zu untersuchen und liefern Informationen zu trophischen Ebenen und räumlicher Verteilung. Jedoch ist die Anwendung oft durch einen Mangel an Isotopen-Basiswertenwerte behindert. Zum Beispiel können wir inzwischen die ganzjährige Verbreitung auch kleinerer Seevögel feststellen und wenn diese in fernen Gewässern mausern, werden Informationen über ihre Nahrung in ihren Federn konserviert. Allerdings sind oft keine Nahrungsproben aus jenen fernen Gebieten verfügbar, die einen Isotopen-Basiswert bieten würden. Jedoch wurden zwei erweiterte Isotopentechniken vorgeschlagen, um diese Limitationen zu überwinden: Komponenten-spezifische Analysen der Aminosäuren (CSIA, McClelland & Montoya 2002) und die Analyse von Wasserstoffisotopen (HSIA, Ostrom et al. 2014). CSIA basiert darauf, dass Tiere einige essentielle Aminosäuren (z.B. Phenylalanin) unverändert übernehmen, während andere zwischen der Nahrung und dem Konsument verändert werden (z.B. Glutaminsäure). Somit können trophische Ebenen aus der Differenz der Stickstoff-Isotopenwerte in Glutaminsäure und Phenylalanin berechnet werden. HSIA wurde als ein Werkzeug beschrieben, um bei Seevögeln zwischen Nahrung zu unterscheiden, die aus isosmotischen Tintenfischen und Crustaceen oder aus hyposmotischen Knochenfischen besteht. Da sich die Salzbelastung zwischen isosmotischer und hyposmotischer Nahrung unterscheidet, findet beim Verzehr von isosmotischen Diäten während der Salzausscheidung ein stärkerer Wasserverlust statt. Dieser ist mit Isotopendiskriminierung assoziiert und kann zu Deuterium-angereichertem Gewebe führen. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, unser Verständnis der ökologischen Segregation in Seevogel-Gemeinschaften mit diesen erweiterten Stabilisotopenanalysen zu verbessern. In einer vergleichenden Studie werden wir die trophische Struktur von vier Seevogel-Gemeinschaften aus der Antarktis und Subantarktis analysieren, mit Schwerpunkt auf kleine Röhrennasen (Sturmschwalben, Walvögel, Sturmvögel). Mit dem vorgeschlagenen Studiendesign können wir Hypothesen über die Verteilung der trophischen Ebenen in den Gemeinschaften überprüfen, welche sich in der Artenzahl und in ihrer Verbreitung unterscheiden. Darüber hinaus werden wir Jahresunterschiede und historische Veränderungen in der Nahrungsökologie der pelagischen Sturmvögel in polaren Gewässern analysieren: Es werden Federn über Jahre mit unterschiedlicher Nahrungsverfügbarkeit und historischen Zeiträumen (ca. 60-160 Jahre alte Federn aus einer bereits bestehenden Sammlung) auf Veränderungen in trophischen Ebenen untersucht.
Das Projekt "Genetische Differenzierung vom Birkhuhn in der Steiermark" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Wildbiologie und Jagdwirtschaft durchgeführt. Das Birkhuhn (Tetrao tetrix) gilt als bedeutende Indikatorart alpiner Lebensräume im Bereich der Waldgrenze. Im österreichischen Verbreitungsgebiet werden die Bestände des Birkhuhns aus internationaler Sicht als stabil eingestuft, allerdings sind lokal auch negative Trends zu beobachten. Für die Steiermark ist grundsätzlich von keiner unmittelbaren Bedrohung auszugehen. Allerdings wurde bereits vor 10 Jahren anhand historischer Verbreitungskarten sichtbar, dass das Birkhuhn am südlichen steirischen Verbreitungsrand bereits beträchtliche Vorkommensareale eingebüßt hat. In diesen randalpinen Bereichen sind auch heute laufende Verluste an Birkhuhnlebensräumen festzustellen. Habitatveränderungen oder -verluste wirken sich in diesen relativ kleinen Gebieten besonders drastisch aus. Eine Fragmentierung der Lebensräume und damit Isolation der Bestände muss daher rechtzeitig erkannt werden, um geeignete Managementmaßnahmen ergreifen zu können. Ein besonders taugliches Mittel zur Erkennung dieser Effekte bieten genetische Analysen. Proben von Individuen aus verschiedenen Teilpopulationen werden an mehreren Mikrosatelliten-Loci untersucht, um anhand dieser auf die genetische Variabilität der Gesamtpopulation sowie auf die Populationsstruktur bzw. genetische Differenzierung der einzelnen Teilpopulationen schließen zu können. Der Vergleich verschiedener Probenstandorte lässt die Erkennung möglicher Verinselungseffekte zu. Das Sammeln der Proben erfolgt nicht invasiv (über Federfunde oder frische Losungsfunde), aber auch Gewebeproben erlegter Tiere werden in die Analyse einbezogen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Komponenten für ein Hybrid-Leichtbau-Federbein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mubea Fahrwerksfedern GmbH durchgeführt. Es sollen innovative Leichtbaulösungen für ein PKW-Federbein erforscht werden, die eine Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Emissionen im PKW bewirken können. Hierzu sollen mögliche Leichtbaulösungen für die Komponenten des Hybrid-Leichtbau-Federbeins erforscht werden. Im Fokus stehen die Untersuchung einer Achsfeder aus Faserverbundwerkstoff sowie einer hohlen Kolbenstange und einem Stossdämpferrohr aus flexibel gewalztem Blech. Diese Komponenten sollen deutliche Gewichtseinsparungen bei ungefederten Massen im Fahrzeug und eine Verbesserung der Fahrdynamik ermöglichen. Gegenüber dem Stand der Technik wird dies durch den Einsatz von innovativen Materialien wie Faserverbundwerkstoffen und flexibel gewalztem Blech ermöglicht. Diese Materialien finden bislang keine Anwendung im Fahrwerksbereich von PKWs und stellen damit einen innovativen Forschungsansatz dar. Die zu erforschenden Komponenten sind als Bausteine für das Federbein unverzichtbar für das Gesamtprojektes. Zunächst wird die Gesamtkonzeption für das Multimaterialsystem des Hybrid-Leichtbau-Federbeins durchgeführt. Daraus ergeben sich die Aufgaben für die Erforschung der Komponenten. Für die Feder aus Faserverbundwerkstoff muss zunächst ein geeignetes Material und Halbzeug erforscht werden. Analog dazu müssen für die hohle Kolbenstange und das Dämpferrohr Fertigungstechnologien erforscht werden, die die Herstellung des Bauteils ermöglichen. Aus den Komponenten wird ein Demonstrator aufgebaut und untersucht.
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