Das Projekt "TECFLAM III - Vorhaben III,9 und Vorhaben IV.1 = Vorhabensanteil der DLR, FZ-Stuttgart" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Physikalische Chemie der Verbrennung durchgeführt. Die Empfindlichkeit von REMPI soll so verbessert werden, dass dieses Verfahren zur on-Line-Messung von zumindestens einigen Dioxinen/Furanen (D/F) im Rohgas von Muellverbrennungsanlagen und von Leitsubstanzen (korrelliert mit D/F) im Reingas benutzt werden kann mit dem Ziel einer durch Prozesskontrolle optimierten Verbrennungsfuehrung. Dazu soll die Geometrie zwischen Duese des Probenstrahls (=Jet), Ionisationsort und Ionenabsaugung optimiert werden. Nachteilige Effekte wie etwa Stoerung des Strahls durch Absaugelektroden und Querempfindlichkeiten sollen quantitativ erfasst werden. Darueberhinaus soll versucht werden, kondensierte D/F von ihren Traegeroberflaechen pulsfoermig zu desorbieren und im Duesenstrahl abzukuehlen. Diese Technik ist erforderlich zur Messung von D/F, die bei einem vorgeschalteten Anreicherungsprozess auskondensiert wurden, oder zur Messung von D/F an Staeuben.
Das Projekt "Role of geomagnetic field in atmospheric escape from Earth" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. The geomagnetic field prevents the Earth from having its atmosphere swept away by the solar wind. But due to the partial ionization of the upper atmosphere by the sun's short-wavelength radiation electrodynamic forces can move the charged particles upward, against gravity, along open field lines. Already in the early space age it was recognized that considerable amounts of ionospheric ions populate the magnetosphere. In this study we will investigate the acceleration mechanisms of the up-welling ions at source regions altitude. For the first time the role of the neutral particles in the thermosphere are also included in the considerations. For our studies we will make use of data from the satellites CHAMP (400km), GRACE (500km) and DMSP (830km). The space observations shall be augmented by suitable EISCAT radar measurements. As a result the total rates of the different out-flow regions, polar cap, cusp, and auroral region will be quantified and their dependence on geophysical conditions determined.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Radiation Biology and DNA Repair, AG Löbrich durchgeführt. Im Vorhaben soll die Langzeitwirkung von Strahlung, insbesondere bei Radonexposition, näher untersucht werden. Neben den Risiken (genetischen Effekten) werden auch die für den therapeutischen Nutzen wichtigen immunmodulierenden Mechanismen, knochenmetabolische Veränderungen und die Schmerzlinderung analysiert werden. Zu diesem Zweck ist geplant, primäre Zellen, Gewebe-(Äquivalente) und wt bzw. polyarthritische Mäuse in radonhaltiger Atmosphäre zu exponieren und Studien an Radonpatienten durchzuführen. Die geplante Laufzeit des Verbundprojektes beträgt 3,5 Jahre. Das Gesamtziel des Verbundes knüpft an die Notwendigkeit der Aufklärung biologischer Mechanismen im Niedrigdosis-Bereich an. Der Schwerpunkt wird auf die Wirkung von Radon gelegt, dessen radioaktiver Zerfall und Inkorporation von Tochternukliden durch den Menschen etwa 30% der mittleren Strahlenbelastung pro Jahr ausmacht. Andererseits wird eine hohe Zahl an Patienten, die unter chronischen, degenerativen, entzündlichen und schmerzhaften Erkrankungen leiden, in dafür ausgewiesenen Heilbädern mit Radon therapiert. Die Arbeiten des beantragten Projektes sollen dazu beitragen, Risiken und Nutzen einer Radon-Exposition auf wissenschaftlicher Basis besser abwägen zu können.
Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Universitätsklinikum, Klinik für Strahlentherapie, Arbeitsgruppe Strahlen-Immunbiologie durchgeführt. Im Vorhaben soll die Langzeitwirkung von Strahlung, insbesondere bei Radonexposition, näher untersucht werden. Neben den Risiken (genetischen Effekten) werden auch die für den therapeutischen Nutzen wichtigen immunmodulierenden Mechanismen, knochenmetabolische Veränderungen und die Schmerzlinderung analysiert werden. Zu diesem Zweck ist geplant, primäre Zellen, Gewebe-(Äquivalente) und wt bzw. polyarthritische Mäuse in radonhaltiger Atmosphäre zu exponieren und Studien an Radonpatienten durchzuführen. Die geplante Laufzeit des Verbundprojektes beträgt 3,5 Jahre. Das Gesamtziel des Verbundes knüpft an die Notwendigkeit der Aufklärung biologischer Mechanismen im Niedrigdosis-Bereich an. Der Schwerpunkt wird auf die Wirkung von Radon gelegt, dessen radioaktiver Zerfall und Inkorporation von Tochternukliden durch den Menschen etwa 30% der mittleren Strahlenbelastung pro Jahr ausmacht. Andererseits wird eine hohe Zahl an Patienten, die unter chronischen, degenerativen, entzündlichen und schmerzhaften Erkrankungen leiden, in dafür ausgewiesenen Heilbädern mit Radon therapiert. Die Arbeiten des beantragten Projektes sollen dazu beitragen, Risiken und Nutzen einer Radon-Exposition auf wissenschaftlicher Basis besser abwägen zu können.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Bundeswehr München, Institut für Angewandte Physik und Messtechnik (LRT2) durchgeführt. Das Hauptziel des LET-Verbundes liegt in der Erarbeitung eines grundlegenden Verständnisses der erhöhten relativen biologischen Wirksamkeit (RBW) von dicht ionisierender Strahlung, also von Strahlung mit hohem LET (Linear Energy Transfer) im Vergleich zu Niedrig-LET-Strahlung. Insbesondere sollen Modelle zur Vorhersage der RBW in Abhängigkeit der von Ionen induzierten Ionisierungsdichte, also von LET und Teilchenenergien, anhand neuartiger experimenteller Ansätze validiert und ggf. verbessert werden. Das Arbeitsprogramm zielt auf ein enges Netzwerk zwischen der Gewinnung neuer strahlenbiologischer Daten für Bestrahlung mit fokussierten Niedrig-LET-Protonen oder weiteren leichten Ionensorten (Deuteronen, He- und Li-Ionen) an der Ionenmikrostrahlanlage SNAKE und für homogene Bestrahlung mit den gleichen Ionen, um einen direkten Vergleich mit Schwerionenbestrahlungen bei gleicher mittlerer Dosis zu erhalten. Damit wird die Weiterentwicklung und Validierung von Computermodellen zur Berechnung von RBW in Abhängigkeit des LET und der Ionengeschwindigkeit ermöglicht. Die Gewinnung von strahlenbiologisch relevanten Daten soll in enger Zusammenarbeit zwischen der Strahlenbiologischen Gruppe des Klinikums rechts der Isar der TU München und dem Institut für Angewandte Physik und Messtechnik der UniBwM erfolgen. Die Modellierung wird in enger Zusammenarbeit mit der GSI, Darmstadt und dem HHZM, München durchgeführt. Ergebnisse der Forschungsarbeiten werden eine noch präzisere Beschreibung der Wirkung von Hoch-LET-Strahlung erlauben, die sowohl für die Tumortherapie mit Ionenstrahlen als auch für die Abschätzung der Schädigungswirkung von Hoch-LET-Strahlung bei Strahlenunfällen, für das fliegende Personal und im Rahmen der bemannten Raumfahrt relevant sind. In einem interdisziplinären Ansatz zwischen Biologie und Physik sollen Doktoranden und Post-Doktoranden in einem für die Medizin und den Strahlenschutz höchst relevanten Forschungsfeld ausgebildet und qualifiziert werden.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Klinikum rechts der Isar, Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radiologische Onkologie durchgeführt. Unser Arbeitsziel dient der Gewinnung neuer strahlenbiologischer Erkenntnisse zu den Effekten hoch-fokussierter Teilchenmikrostrahlungen im Vergleich zur konventionellen homogenen Bestrahlung. Dazu wird ein Bereich von nur 500 nm im Zellkern von Tumorzellen mit der Menge an niedrig-LET Protonen fokussiert bestrahlt, welche die identische Energiedeposition wie ein einzelnes hoch-LET Ion besitzt. Als Read-out werden sowohl zytotoxische als auch genotoxische Effekte der unterschiedlichen Bestrahlungsarten in einzelnen Tumorzellen und Tumorsphäroiden qualitativ und quantitativ bestimmt. Neben Protonen werden auch Experimente mit Deuteronen, Li-, B-, C- und O-Ionen durchgeführt, um die unterschiedliche relative biologische Wirksamkeit (RBW) als Folge von Fokussierung und LET zu charakterisieren. Da bei der Mikrobestrahlung mit Teilchen nur geringe Zellzahlen bestrahlt werden können, muss der klassische Zellüberlebenstest in ein 96-Well Format überführt werden. In diesem Testformat kann auch bei geringen Zellzahlen eine hohe statistische Signifikanz erreicht werden. Zur Bestimmung der RBW werden die Apoptose-Induktion, Chromosomenaberrationen, Genexpressionsveränderungen und DNA Reparatur untersucht. Strahleninduzierte Mutationen in Sphäroiden werden mit Hilfe eines modifizierten Chromosomenaberrationstest bestimmt.
Das Projekt "Verzögerte Antwort der Ionosphäre auf Variationen des solaren EUV II (DRIVAR II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Die Variabilität der oberen Atmosphäre der Erde wird durch die Schwankungen in der Absorption solarer UV- und EUV-Strahlung die Ionosphäre hervorgerufen. Dabei tritt jedoch eine Verzögerung auf, die durch das Zusammenspiel verschiedener physikalischer und chemischer Prozesse verursacht wird. So haben die bestimmenden Ionisations- und Rekombinationsprozesse in den verschiedenen Schichten der Ionosphäre, aber auch Transportprozesse einen entscheidenden Einfluss. Die Rolle dieser Prozesse wurde in verschiedenen Studien untersucht, jedoch haben sich diese Analysen bisher nur mit einzelnen Aspekten der Verzögerung beschäftigt.Im Projekt DRIVAR II werden jene Aspekte der Verzögerung untersucht werden, die bisher nicht in Studien aufgenommen wurden. Dies beinhaltet die Variation der Verzögerung in hohen und niedrigen Breiten und die Rolle von Kopplungsprozessen zwischen Thermosphäre und Ionosphäre. Aufbauend auf diesen Ergebnissen und vorangegangenen Studien wird im Rahmen des Projektes eine globale Beschreibung der Verzögerung bereitgestellt.Die Analyse wird dabei einerseits auf etablierten Datensätzen (z.B. SDO-EVE, GOES, GUVI, Ionosonde oder TEC-Karten) aufbauen, aber andererseits auch neue Daten berücksichtigen (z.B. GOLD und ICON). Diese Vielzahl an solaren, thermosphärischen und ionosphärischen Parametern wird eine detaillierte Beschreibung der ionosphärischen Verzögerung ermöglichen. Hinzu kommen Modelluntersuchungen mit dem Coupled Thermosphere Ionosphere Plasmasphere Electrodynamics (CTIPe) Modell und dem Thermosphere-Ionosphere- Electrodynamics General Circulation (TIE-GCM) Modell. Die Untersuchungen mithilfe dieser Modelle werden die verantwortlichen Prozesse ionosphärischer Variabilität zu bestimmen. Mit den Ergebnissen der Untersuchungen sollen dann ggf. auch Vorschläge für die Optimierung dieser Modelle formuliert werden und empirische Modelle ergänzt werden.Mit dem DRIVAR-II-Projekt werden die ionosphärischen und thermosphärischen Prozesse, welche die verzögerte Reaktion der Ionosphäre bestimmen umfassender und genauer analysiert. Diese Untersuchungen werden auch das generelle Verständnis von Prozessen in der oberen Atmosphäre verbessern und sind für das Vorhersagen von ionosphärischen Bedingungen interessant.Das Projekt ist eine Kooperation zwischen dem Institut für Solar-Terrestrische Physik in Neustrelitz und dem Institut für Meteorologie der Universität Leipzig.
Das Projekt "Entwicklung einer GC API MS Kopplungsstufe für die API Massenspektrometrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Physikalische und Theoretische Chemie durchgeführt. In Zusammenarbeit mit der Analytischen Chemie der BUW soll ein vorkommerzielles GC Interface für die Anwendung in der Atmosphärendruck-Massenspektrometrie entwickelt werden. Ziel des Vorhabens ist es, gängige API Quellen durch eine Mehrzweckionenquelle zu ersetzen. Diese soll den Betrieb von HPLC API MS und GC API MS ermöglichen. Es soll ein möglichst einfacher Wechsel beider chromatographischer Methoden möglich sein. Als Ionisationsmethode soll die chemische Ionisation bei Atmosphärendruck (APCI) wie auch die Laserionisation bei Atmosphärendruck (APLI) eingesetzt werden
Das Projekt "Untersuchungen zum Einfluß des Weltraumwetters auf die Chemie und Dynamik der Erdatmosphäre (SPEACH)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Energetische Elektronen aus der Aurora und den Strahlungsgürteln sind bekannte Quellen von Stickoxiden in der Auroraregion der oberen Mesosphäre und unteren Thermosphäre (MLT, 60-140 km). Im polaren Winter können diese Stickoxide bis in die mittlere Stratosphäre (30—45 km) herunter transportiert werden; sie variieren dabei mit der geomagnetischen Aktivität und dem dynamischen Zustand der Atmosphäre. Hier tragen Stickoxide maßgeblich zum katalytischen Ozonabbau bei; da Ozon eine wesentliche Rolle in der Strahlungsheizung der Stratosphäre spielt, ändern sich durch den Abwärtstransport von auroralen Stickoxiden auch Temperaturen und Windfelder. Diese Änderungen der Atmosphärendynamik können die ganze Atmosphäre bis hinunter zu troposphärischen Wettersystemen betreffen. Aus diesem Grund wurde kürzlich zum ersten Mal empfohlen, geomagnetische Aktivität als Teil des solaren Forcings des Klimasystems in Klima-Chemiemodellstudien wie CMIP-6 zu berücksichtigen. Die atmosphärischen Ionisationsraten, welche verwendet werden, um solche Modellexperimente anzutreiben, basieren empirisch auf Flüssen von präzipitierenden Elektronen, welche jedoch mit großen Unsicherheiten behaftet sind; neue Studien legen nahe, daß es ernsthafte Probleme mit der Genauigkeit dieser Daten gibt. In diesem Projekt werden wir untersuchen, wie vom Sonnenwind getriebene Prozesse in der Magnetosphäre präzipitierende Elektronen verschiedener Energien beeinflussen, und welchen Einfluß diese präzipitierenden Elektronen auf die Zusammensetzung, Temperatur, und Windfelder in der mittleren Atmosphäre haben.Insbesondere werden wir untersuchen:• Wie beeinflussen vom Sonnenwind getriebene Prozesse in der Magnetosphäre das Präzipitieren von Strahlungsgürtelelektronen in die Atmosphäre?• Zu welchen Energien werden präzipitierende Elektronen in den unterschiedlichen geomagnetischen Stürmen in der Magnetosphäre beschleunigt? • Welcher Energiebereich der Präzipitierenden Elektronen hat den größten Einfluss auf die Zusammensetzung und Dynamik der mittleren Atmosphäre?Dazu werden Modellsimulationen mit dem neuentwickelten VERB-4D Modell durchgeführt, welches Elektronenbeschleunigung in die Atmosphäre durch Welle-Teilchen-Wechselwirkungen mit Chorus, Plasmaspheric hiss, hiss in plumes, und EMIC-Wellen berücksichtigt. Ergebnisse werden mit NOAA POES Daten validiert. Modellierte Elektronenflüsse am Oberrand des Modells werden als Input verwendet für das neuentwickelte Klima-Chemiemodells EMAC/EDITh (Boden bis 220km). Modellierte Temperaturen und der Stickoxid-Gehalt werden anhand von Beobachtungen validiert. Fallstudien werden durchgeführt werden für geomagnetische Stürme, die durch Korotating Interaction Regions (CIR) und solare koronale Massenauswürfe (CMEs) ausgelöst wurden, um zu untersuchen, wie die verschiedenen Prozesse unterschiedliche Bereiche der Atmosphäre beeinflussen.
Das Projekt "DECOR: Der Einfluss der Dynamik auf die Zusammensetzung und den Transport von klimarelevanten Spurenstoffen in der extratropischen oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) durchgeführt. Die Quantifizierung der Effekte von Transport, Mischung und chemischer Prozessierung von klimarelevanten Spurengasen in der extratropischen oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) ist von großer Bedeutung für das Verständnis des Strahlungsbudgets der Atmosphäre. Dynamische Systeme wie der Jetstream, der Asiatische Monsun, Schwere- und Rossbywellen verändern die Verteilung und den Transport von Spurenstoffen in der UTLS und beeinflussen dadurch das Klima. Ziel des Projektes ist es die Veränderung der Zusammensetzung und des Transports in der UTLS durch diese dynamischen Systeme zu untersuchen. Ein spezifischer Fokus liegt hierbei auf den Spurengasen H2O, O3, Stickoxid- und Halogenverbindungen sowie Zirren. Zu diesem Zweck wird das Atmosphärische chemische Ionisations-Massenspektrometer AIMS und das durchstimmbare Diodenlaser Hygrometer WARAN bei WISE eingesetzt. Erfolgreiche erste Messungen wurden bereits während der Kampagnen TACTS/ESMVal, ML-CIRRUS und POLSTRACC/GW-Cycle/SALSA durchgeführt. Der Nachweis mit dem Reagenzien SF5- wurde bislang zur Messung der Spurengase HCl, HNO3, SO2 und HONO verwendet. In diesem Projekt schlagen wir den quantitativen Nachweis von ClONO2 und HBr mit AIMS als Weiterentwicklung vor. Im Rahmen der WISE Mission liegt der Fokus auf der quantitativen Bestimmung der Beiträge von stratosphärischem O3 und HNO3 in der UTLS abgeleitet aus dem stratosphärischen Tracer HCl. Transportprozesse und ihr Einfluss auf die Inversionsschicht der Tropopause (TIL) werden in Abhängigkeit von Breite und dynamischer Situation untersucht . Tracer-Tracer Korrelationen in der extratropischen Tropopausen Schicht werden eingesetzt um den Mischungszustand in und oberhalb dieser Schicht zu charakterisieren. Unsere in-situ Messungen werden zur Validierung der Fernerkundungsinstrumente GLORIA (HNO3, ClONO2, H2O und SO2), DOAS (HONO, Bry) und WALES (H2O) herangezogen. Der Einfluss von Eiswolken und kaltem Aerosol auf die Spurengaszusammen in der polaren UTLS wird mit Daten der Mission POLSTRACC bestimmt. Die Aufnahme von HNO3 in Eis und die Bildung von kondensierten Salpetersäure/Wasser Kondensaten ist bei tiefen Temperaturen unzureichend verstanden. Diese Fragestellungen werden aus Messungen von Wasser, gasförmiger HNO3 und HNO3 in Eispartikeln beantwortet. Tracer-tracer Korrelationen der Chlor- und Stickoxidverbindungen werden benutzt um die Verteilung von Chloraktivierung und De- und Nitrifizierung zu bestimmen. Unsere Messungen dienen dazu das Verständnis des Einflusses dynamischer und heterogener chemischer Prozesse auf die Verteilung klimarelevanter Spurengase in der UTLS zu verbessern.
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| Bund | 115 |
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| License | Count |
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| Deutsch | 115 |
| Englisch | 25 |
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| Boden | 76 |
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