Das Projekt "Flowering time, development and yield in oilseed rape (Brassica napus): Sequence diversity in regulatory genes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Flowering time (FTi) genes play a key role as regulators of complex gene expression networks, and the influence of these networks on other complex systems means that FTi gene expression triggers a cascade of regulatory effects with a broad global effect on plant development. Hence, allelic and expression differences in FTi genes can play a central role in phenotypic variation throughput the plant lifecycle. A prime example for this is found in Brassica napus, a phenotypically and genetically diverse species with enormous variation in vernalisation requirement and flowering traits. The species includes oilseed rape (canola), one of the most important oilseed crops worldwide. Previously we have identified QTL clusters related to plant development, seed yield and heterosis in winter oilseed rape that seem to be conserved in diverse genetic backgrounds. We suspect that these QTL are controlled by global regulatory genes that influence numerous traits at different developmental stages. Interestingly, many of the QTL clusters for yield and biomass heterosis appear to correspond to the positions of meta-QTL for FTi in spring-type and/or winter-type B. napus. Based on the hypothesis that diversity in FTi genes has a key influence on plant development and yield, the aim of this study is a detailed analysis of DNA sequence variation in regulatory FTi genes in B. napus, combined with an investigation of associations between FTi gene haplotypes, developmental traits, yield components and seed yield.
Das Projekt "Trophische Interaktionen in tropischen Waldfragmenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachbereich Biologie durchgeführt. In diesem Forschungsvorhaben sollen die Effekte von Habitatfragmentierung auf Nahrungsnetze untersucht werden. Als Modellsystem dient die trophische Kaskade 'Pflanze - Pilz/Blattschneiderameise - Prädator/Parasit' im Atlantischen Regenwald Brasiliens, eines der weltweit am stärksten gefährdeten Waldökosysteme. Seit langem wird eine Zunahme der Dichte und Diversität von Blattschneiderameisen (BSA) in gestörten Habitaten beobachtet. Die Gründe hierfür sind jedoch weitgehend ungeklärt. Die diesem Projekt zugrunde liegenden Arbeitshypothesen basieren auf der Annahme, dass sowohl die Kontrolle durch Resourcenqualität als auch durch Prädation und Parasitismus in fragmentierten Wäldern weniger effizient sind als in geschlossenen Waldsystemen. Zur Beurteilung der bottom-up-Kontrolle wird daher untersucht, ob (1) pflanzliche Abwehr, (2) BSA Nahrungsbreite, (3) -Aktionsradius und (4) -Herbivorierate in Waldfragmenten zunehmen. Die Effizienz der top-down Kontrolle wird darüber bestimmt ob (1) Prädationsrate sowie (2) Ameisen- und Pilzparasitierung in kontinuierlichen Wäldern zunehmen und (3) der Koloniegründungserfolg abnimmt. Die Evaluierung der einzelnen Parameter und ihrer relativen Bedeutung soll das Verständnis der funktionellen Rolle trophischer Interaktionen am Beispiel dieser Schlüsselarten neotropischer Ökosysteme verbessern
Das Projekt "Origin and fate of dissolved organic matter in the subsoil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Dissolved organic matter (DOM) is one major source of subsoil organic matter (OM). P5 aims at quantifying the impact of DOM input, transport, and transformation to the OC storage in the subsoil environment. The central hypotheses of this proposal are that in matric soil the increasing 14C age of organic carbon (OC) with soil depth is due to a cascade effect, thus, leading to old OC in young subsoil, whereas within preferential flowpaths sorptive stabilization is weak, and young and bioa-vailable DOM is translocated to the subsoil at high quantities. These hypotheses will be tested by a combination of DOC flux measurements with the comparative analysis of the composition and the turnover of DOM and mineral-associated OM. The work programme utilizes a DOM monitoring at the Grinderwald subsoil observatory, supplemented by defined experiments under field and labora-tory conditions, and laboratory DOM leaching experiments on soils of regional variability. A central aspect of the experiments is the link of a 13C-leaf litter labelling experiment to the 14C age of DOM and OM. With that P5 contributes to the grand goal of the research unit and addresses the general hypotheses that subsoil OM largely consists of displaced and old OM from overlying horizons, the sorption capacity of DOM and the pool size of mineral-associated OM are controlled by interaction with minerals, and that preferential flowpaths represent 'hot spots' of high substrate availability.
Das Projekt "Mismatch between periphyton and macrophyte development in spring: crucial for submerged macrophyte recolonization in eutrophic shallow lakes?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Submerged macrophytes stabilize the clear water regime in shallow lakes, but were often completely lost during eutrophication resulting in a shift to the turbid, phytoplankton-dominated regime. Re-colonization of submerged macrophytes often failed after reoligotrophication of shallow lakes despite an increased light availability in spring. Shading by periphyton is supposed to be one of the reasons. Periphyton biomass in eutrophic lakes has been suggested to be potentially controlled by a cascading effect of fish predation on periphyton-grazing invertebrates. Direct experimental evidence of this top-down control of periphyton and its relevance for submerged macrophyte re-colonization, however, is still lacking. We plan a combination of field and laboratory experiments and modeling to unravel the role of periphyton shading for the development of submerged macrophytes as a base for sustainable management of shallow eutrophic lakes. The focus is on in situ evidence of topdown control of periphyton by a fish-invertebrates-cascade, the shading impact during early stages of macrophyte development and the impact of timing of the clear water phase and tuber sprouting in spring for a mismatch between periphyton and macrophyte growth.
Das Projekt "Teilvorhaben: Epitaxie und Charakterisierung von Laserschichten für ICL basierte MIR Lichtquellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Physikalisches Institut, Lehrstuhl für Technische Physik durchgeführt. Ziel des Vorhabens LASELO ist die Realisierung laserbasierte Analysatoren zur Untersuchung von Luftschadstoffen und Emissionen aus Verbrennungsanlagen verschiedenster Art. Solche portablen Analysatoren zum Einsatz im Bereich Umweltanalytik und Verbrennungssteuerung und -optimierung mit den entsprechenden Anforderungen sind am Markt momentan nicht verfügbar. Vorteile der laserbasierten Gassensorik sind ihre hohe Empfindlichkeit und Selektivität beim Nachweis von Schadstoffen vor Ort in Echtzeit. Alternative Verfahren zeichnen sich hingegen durch eine Reihe von Nachteilen, wie hohe Querempfindlichkeiten, geringe Nachweisgrenzen oder langsame Ansprechzeiten aus. Im Teilvorhaben 'Epitaxie und Charakterisierung von Laserschichten für ICL basierte MIR Lichtquellen' entwickelt der Lehrstuhl für Technische Physik der Universität Würzburg Interbandkaskadenlaser im Wellenlängenbereich bis 6,3 Mikro m, die mit geringer Leistungsaufnahme im Dauerstrichbetrieb zuverlässig oberhalb von Raumtemperatur arbeiten. Schwerpunkt der Arbeiten ist die Entwicklung von neuen Designs für die aktive Zone der Interbandkaskadenlaser. Diese werden zunächst durch Simulationen optimiert und dann auf ihre technische Umsetzbarkeit hin überprüft. Dies umfasst unter anderem die Ermittlung von Wachstumsparametern für die Epitaxie der Laserschichten, um ein optimales Ergebnis bezüglich Kristallqualität und Lumineszenzeigenschaften zu erzielen. Hier sei z.B. auf die starke Verspannung des GaInSb-Lochquantenfilmes bezüglich des GaSb-Substrats hingewiesen, welche im Injektorbereich der folgenden Kaskade kompensiert wird. Dies geschieht mittels des speziellen Anbietens von Gruppe-V-Elementen, wodurch Grenzflächen gezielt erzeugt werden. Weiterhin ist der Spektralbereich von bisher ca. 5,5 Mikro m, bis zu dem ICLs bislang Dauerstrichbetrieb bei Raumtemperatur demonstriert werden konnte (I. Vurgaftman et al, JSTQE, 2013), auf die erforderlichen 6,3 Mikro m zu erweitern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Grundlegende Untersuchungen zum Einsatz des ResiWater-Tools aus Praxissicht der Berliner Wasserbetriebe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Wasserbetriebe durchgeführt. Das Ziel des Verbundes ist die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit und der Sicherheit des Trinkwasserverteilungsnetzes. Tools und Modelle zur Bewertung der Vulnerabilität im Trinkwassersystem (aus hydraulischer und qualitativer Sicht) werden entwickelt und mit Hilfe ausgewählter Szenarien getestet. Die Szenarien berücksichtigen dabei die Interaktion zwischen Infrastrukturen. Zu den im Gesamtvorhaben zu entwickelnden Modulen gehört der Test von neuen Sensoren, Management von Sensornetzwerken, die Absicherung bei deren Platzierung sowie eine verbesserte Alarmgenerierung und Ereignisdetektion für kritische Betriebszustände. Diese Module werden auf Basis einer robusten Online-Simulation zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit des Systems gegenüber dem Versagen in außergewöhnlichen und extremen Ereignissen genutzt. Das Zusammensetzen der Module ermöglicht den Trinkwasserunternehmen die Bewältigung der Krise, die Wiederaufnahme des Normalbetriebes danach sowie die strategische und planerische Unterstützung zur Erhöhung der Resilienz des Systems. BWB erarbeiten dabei realistische Szenarien mit Kaskadeneffekten, mit deren Hilfe die Module bewertet werden, testen Sensoren auf ihre Langzeitstabilität und Netzwerkfähigkeit und testen die selbstlernenden Monitoring- und Ereignisdetektionsmodule. BWB stellen weiterhin für die Tools zur Bewertung der Vulnerabilität, Resilienz und von Trinkwassernetzen sowie zur Entscheidungshilfe für Planung und Gegenmaßnahmen die Grundlagen und Standards sowie ein Pilotnetz zum Test der Module und des Training-Simulators zur Verfügung und führen die Kosten-Nutzen Analyse durch.
Das Projekt "Teilprojekt 4.1: Prototypische Entwicklung und Umsetzung von Erprobungsmustern für sphärische Beckenböden und von Ein- und Auslaufkanalübergängen für die Kaskadierung fischfreundlicher Wehre unter Anwendung innovativer Fertigungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Käppler & Pausch GmbH durchgeführt. Zur wirtschaftlichen Fertigung der sphärischen Bauteile für die Kaskadierung und Weiterentwicklung des FFW müssen, wegen der vergleichsweise geringen Stückzahlen, alternative Umformverfahren zum Einsatz kommen. Es gibt am Markt keine verfügbaren Lösungen zur werkzeuglosen und damit kostengünstigen Herstellung von sphärischen Bauteilen dieser Größenordnungen. Der Antragsteller Besitzt erste Erfahrungen im Bereich der inkrementellen Umformung. Für die Durchführung des F&E Vorhabens ist also eine Basis vorhanden. Es sind viele Detailprobleme zu lösen, um die Beckenböden sowie Ein- und Auslaufkanäle prozesssicher herstellen zu können. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer Verbindungsystematik zum Fügen und Montieren bzw. Demontieren der einzelnen Bauteile des FFW. Die Einzelteile der jetzigen Pilotanlage wurden bisher mittels Schrauben gefügt. Eine konkrete Verbindungssystematik und auch ein baustellentaugliches Montage-/Demontagesystem sollen entwickelt werden. Probleme wie die Randgestaltung für den Fügeprozess, Abdichtung der Fügestellen, Entwicklung von Dichtprofilen, (Weiter)Entwicklung von Montagewerkzeugen für die Montage und Demontage sollen für den betrachteten Anwendungsfall erforscht und entwickelt werden. Stand der Technik der jetzigen Pilotanlage: Eckige Bauteile und keine geschlossene Verbindungssystematik. -Erarbeitung eines Pflichtenheftes -Entwicklung eines technologischen Fertigungskonzepts für die großflächigen Beckenbodenteile sowie der EIN- UND Auslaufkanalübergänge -Konstruktion und Fertigung von Demonstratorteilen und -werkzeuge -Test der Demonstratorbauteile -Erarbeitung eines Füge- und Montagekonzepts -Verbindungssystematik -Festigkeitsuntersuchungen zu den Fügeverfahren -Randformgestaltung der Demonstratorteile für anschließende Fügeprozesse -Bau der kaskadierten Demonstratoranlage -Evaluierung der Versuchsergebnisse/Untersuchungen zu Anlagenparameter/Vergleich der Strömungsmessungen mit Modellversuch.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Konditionierung fester Rückstände" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Fakultät Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, eine modular aufgebaute Prozesskette zu entwickeln und zu realisieren, mit der die ausgewählten Hochtechnologiemetalle Gallium (Ga), Germanium (Ge), Neodym (Nd) und Tantal (Ta) dezentral zurückgewonnen werden können. Dies soll über eine Kaskade von Behandlungsschritten zur Aufkonzentration und Rückgewinnung dieser Metalle in industriell nutzbarer Form aus Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) erfolgen. Als Inputstrom werden gemischte EAG der Sammelgruppen 3 und 5 adressiert. Zunächst werden im Projekt Fraktionen aus der mechanischen Aufbereitung dieser EAG identifiziert, welche die Zielmetalle in angereicherter Form enthalten. Die nachfolgende Prozesskette besteht aus den Kernkomponenten Vorbehandlung des Inputmaterials, thermo-chemische Stofftrennung, mechanische Aufbereitung des festen Pyrolyseprodukts und Metallfraktionierung durch Biosorption und -fällung sowie Elektrolyse. Durch die so gestaltete Kaskade werden die Zielmetalle mit jedem Prozessschritt sukzessive aufkonzentriert und schließlich gediegen in Reinmetallform, als Legierung oder, entsprechend der gewünschten Verwendung, als sonstige definierte chemische Verbindung zurückgewonnen. Durch Einbindung eines im Metallhandel tätigen Projektpartners wird dabei berücksichtigt, dass für die Produkte ein potentieller Markt besteht. Jeder Abschnitt der Prozesskette stellt mindestens einen neuartigen Ansatz dar. Durch die angestrebte dezentrale Rückgewinnung von Hochtechnologiemetallen können die End-of-Life-Recyclingraten signifikant erhöht werden, ohne bestehende Verwertungswege für Massen- und Edelmetalle zu beeinflussen. Im gesamten Projekt wird eine vollständige Verwertung aller Nebenprodukte angestrebt. So werden beispielsweise die bei der thermo-chemischen Stofftrennung generierten flüssigen und gasförmigen Produkte zur Versorgung der Prozesskette mit Strom und Wärme genutzt. Zur Sicherstellung einer nachhaltigen Entwicklung wird die gesamte Aufbereitungskette hinsichtlich ökonomischer, soziopolitischer und ökologischer Aspekte gegenüber der Primärgewinnung bewertet.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Dezentrale Rückgewinnung strategische Metalle durch eine Kombination thermo-chemischer, biosorptiver und elektrolytischer Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, eine modular aufgebaute Prozesskette zu entwickeln und zu realisieren, mit der die ausgewählten Hochtechnologiemetalle Gallium (Ga), Germanium (Ge), Neodym (Nd) und Tantal (Ta) dezentral zurückgewonnen werden können. Dies soll über eine Kaskade von Behandlungsschritten zur Aufkonzentration und Rückgewinnung dieser Metalle in industriell nutzbarer Form aus Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) erfolgen. Als Inputstrom werden gemischte EAG der Sammelgruppen 3 und 5 adressiert. Zunächst werden im Projekt Fraktionen aus der mechanischen Aufbereitung dieser EAG identifiziert, welche die Zielmetalle in angereicherter Form enthalten. Die nachfolgende Prozesskette besteht aus den Kernkomponenten Vorbehandlung des Inputmaterials, thermo-chemische Stofftrennung, mechanische Aufbereitung des festen Pyrolyseprodukts und Metallfraktionierung durch Biosorption und -fällung sowie Elektrolyse. Durch die so gestaltete Kaskade werden die Zielmetalle mit jedem Prozessschritt sukzessive aufkonzentriert und schließlich gediegen in Reinmetallform, als Legierung oder, entsprechend der gewünschten Verwendung, als sonstige definierte chemische Verbindung zurückgewonnen. Durch Einbindung eines im Metallhandel tätigen Projektpartners wird dabei berücksichtigt, dass für die Produkte ein potentieller Markt besteht. Jeder Abschnitt der Prozesskette stellt mindestens einen neuartigen Ansatz dar. Durch die angestrebte dezentrale Rückgewinnung von Hochtechnologiemetallen können die End-of-Life-Recyclingraten signifikant erhöht werden, ohne bestehende Verwertungswege für Massen- und Edelmetalle zu beeinflussen. Im gesamten Projekt wird eine vollständige Verwertung aller Nebenprodukte angestrebt. So werden beispielsweise die bei der thermo-chemischen Stofftrennung generierten flüssigen und gasförmigen Produkte zur Versorgung der Prozesskette mit Strom und Wärme genutzt. Zur Sicherstellung einer nachhaltigen Entwicklung wird die gesamte Aufbereitungskette hinsichtlich ökonomischer, soziopolitischer und ökologischer Aspekte gegenüber der Primärgewinnung bewertet.
Das Projekt "Entwicklung eines kontinuierlichen Prozesses zur Herstellung von Cellulose-Ethanol auf der Basis von Cellulosom-Hefen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fachgebiet Hefegenetik und Gärungstechnologie (150f) durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, einen kontinuierlich arbeitenden 'Bioethanol-Reaktor' zu entwickeln, der ähnlich wie ein Biogas-Reaktor funktioniert, der aber statt Biogas Bioethanol produziert. Voraussetzung für dieses Konzept ist ein Produktionsorganismus, der den Aufschluss der Lignocellulose und die Umwandlung in Ethanol gleichzeitig bewerkstelligen kann. Ein geeigneter Organismus dazu existiert bislang nicht. Basierend auf dem Cellulosom von Clostridium thermocellum, soll daher ein Mini-Cellulosom in Hefe etabliert werden. Um den Prozess kontinuierlich betreiben zu können, soll zudem das entstehende Ethanol kontinuierlich über Blenke-Kaskaden gestrippt werden. In einen Hefestamm ist ein 'Minicellulosom' zu etablieren, das diesen ertüchtigt, selbst den zur Hydrolyse von Cellulose erforderlichen Multienzymkomplex bereitzustellen. Um diese Hefe in einem kontinuierlichen Bioethanolreaktor nutzen zu können müssen Prozess-Schritte des hydrothermischen Aufschlusses, der enzymatischen Vorhydrolyse, der Bioethanolreaktor selbst, das Strippingsystem mittels im Prozess erzeugtem CO2 sowie das erforderliche Kondensationssystem aufgebaut, angepasst optimiert und evaluiert werden.
| Origin | Count |
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| Bund | 68 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 68 |
| License | Count |
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| offen | 68 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 48 |
| Englisch | 25 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 45 |
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| Topic | Count |
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| Boden | 53 |
| Lebewesen & Lebensräume | 55 |
| Luft | 42 |
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| Wasser | 50 |
| Weitere | 68 |