Die einzelnen Belastungsfaktoren von Kulturgütern können durch apparativ aufwendige und kostenintensive Einzelmessungen mit Hilfe der modernen Analytik genau bestimmt werden. Mit den sogenannten Glassensoren wurde am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) eine elegante und zerstörungsfreie Methode entwickelt, die ohne aufwendige Messungen der einzelnen Parameter die auftretenden Gesamtbelastungen über einen längeren Zeitraum hinweg registrieren kann. Die Verwendung von sensibilisierten Glasflächen als Dosimetermaterial wurde für den bisherigen Anwendungsbereich ausgeschöpft. Ziel dieses Vorhabens ist es, neue korrosionsempfindliche Materialien und Komponenten herzustellen und für den prinzipiellen Einsatz zur Überwachung der Umweltbedingungen an Kulturgütern zu prüfen. Zum einen sollen Granulate der bisherigen Glasmaterialien mit unterschiedlicher Körnung in eine NIR-transparente Trägermatrix aus SiO2-Aerogel eingebracht werden. Zum anderen bietet sich die Modifizierung der inneren Oberfläche von SiO2-Aerogelen an, die dann selbst als detektionsaktive Medien fungieren können. Ein weiterer Syntheseweg soll so gewählt werden, dass Aerogel- oder Xerogelschichten ohne überkritische Trocknung auf Glas als Trägermaterial hergestellt werden. In jedem Fall muss der korrosive Einfluss bestimmter Umweltfaktoren (Feuchte, Temperatur, Schadgase) in einem Expositionsprogramm in Klimakammern, zunächst durch Variation einzelner Parameter und schließlich durch deren Kombination systematisch charakterisiert werden. Nach Abschluss dieser Labortestphase können - bei Projektende - Expositionsprogramme in Museen verwirklicht werden.
Die beantragte Klimakammer wird im Rahmen des vom MWFK Brandenburg seit 2009 geförderten Verbund-Forschungsvorhabens BIOBRA und zukünftiger Forschungsvorhaben eingesetzt. In BIOBRA arbeitet eine interdisziplinäre Forschergruppe von grundlagenorientierten Nachwuchswissenschaftlern/lnnen des MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam (Prof. Dr. M. Antonietti) und angewandten Wissenschaftlern/Innen der FH Eberswalde (Prof. Dr. Murach) zusammen. Durch die Verschneidung der innovativen Forschungsbereiche der hydrothermalen Karbonisierung (HTC-Forschung des Prof. Antonietti 2008 ausgezeichnet mit dem 'ERC Advanced Grant' der EU) und der Agrarholzproduktion (BMBF-Verbund-Forschungsvorhaben DENDROM des Prof. Murach 2007 in die BMBF-Hightechstrategie aufgenommen) soll der Einsatz der durch hydrothermale Karbonisierung aus Abfallstoffen gewonnenen 'Biokohle' zur Bodenverbesserung (Nährstoff- und Wasserspeicherung) degradierter Standorte und zur C-Sequestrierung am Beispiel der Agrarholzproduktion (Anbau schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb) untersucht werden.Durch dieses Projekt wird die Agrarholzforschung der FH Eberswalde um einen experimentellen Ansatz erweitert, mit dem sie einen Beitrag zu den neuen, internationalen Forschungsschwerpunkten 'Biochar' / 'Black Carbon' / 'Terra Preta' leisten kann.Die Klimakammer soll Schnelltests zur Optimierung der verschiedenen Biokohlen als Bodenzusatzstoff für Pappel- und Weidenstecklingen unter standardisierten Umweltbedingungen ermöglichen.
Eine realitätsnahe Bewertung der Risiken für die Vegetation durch bodennahes Ozon kann nur erfolgen, indem man den Ozonfluss in die Pflanze bewertet. Dafür wurde in Arbeitsgruppen der Genfer Luftreinhaltekonvention (CLRTAP) die Methode zur Berechnung der Phytotoxischen OzonDosis (POD) entwickelt. Einige wichtige Datengrundlagen zur Anwendung des POD-Modells bei Wäldern sind noch unsicher. Das Projekt soll bestehende Wissenslücken schließen bzw. verringern. In Klimakammer-Experimenten bzw. Freiland-Messungen werden die bisher genutzten Dosis-Wirkungsfunktionen sowie ausgewählte Eingabeparameter für die Modellierung des Ozonflusses überprüft. Darüber hinaus werden Wechselwirkungen von Faktoren des globalen Wandels (Klimaveränderungen, erhöhte CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre) mit der Ozonbelastung untersucht.
Ziel des CLOUD-Experiments am CERN ist die Untersuchung der Bildung und des initialen Wachstums von Partikeln (Aerosolen) in der Atmosphäre, um ein verbessertes Verständnis des Strahlungsantriebs durch Aerosole zu erreichen. Das Teilprojekt beteiligt sich mit Messungen zur Wolkenmikrophysik an der CLOUD Kammer. Diese beinhalten Messungen des Wasserdampfpartialdrucks sowie der eisbildenden Aerosolpartikel. Der Wasserdampfpartialdruck wird mit einem vom KIT eigens für die CERN-CLOUD-Kammer entwickelten in situ TDL (Tuneable Diode Laser) Spektrometer gemessen. Neu hinzu kommt ein mobiles Gerät namens INKA (Ice Nucleating Particle Counter of the Karlsruhe Institute of Technology) zur Messung eisbildender Aerosolpartikel (INPs = Ice Nucleating Particles) bei kontrollierten Temperaturen und Eisübersättigungen. Im Rahmen des Projekts wird INKA auch mit den INP-Geräten FINCH und SPIN der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt und des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig verglichen. Derartige Vergleichsmessungen sind eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung und Anwendung dieser neuen Messgeräte in der Atmosphären-, Wolken- und Klimaforschung. Die Ergebnisse tragen dazu bei, Wettervorhersagen und Klimaprognosen weiter zu verbessen.
Infolge der prognostizierten und sich teilweise schon vollziehenden Veränderungen des Klimas ist mit einem Anstieg von witterungsbedingten Extremereignissen wie Starkregen, Stürme, Hitzeperioden und Trockenheit zu rechnen. Zunehmend von Trockenheit betroffen werden Standorte sein, die bereits jetzt begrenzte Niederschlagsmengen haben, z. B. das Mitteldeutsche Trockengebiet. Für die Landwirtschaft von großer Bedeutung sind insbesondere Phasen ausgeprägter Frühjahrs- und Frühsommertrockenheit. Da die Pflanzen in diesem Zeitraum ihr intensivstes Wachstums haben und damit einen besonders hohen Wasserbedarf aufweisen, treten bei unzureichender Wasserversorgung extreme Ertragseinbußen auf. Außerdem ist mit einem deutlichen Rückgang der Qualität der Ernteprodukte zu rechnen. Kon-ventionelle acker- und pflanzenbauliche Anpassungsstrategien wie die wassersparende Bodenbearbeitung stellen rein präventive Maßnahmen dar und sind nur wenig flexibel einsetzbar. In dem beim Agrochemischen Institut Piesteritz e.V. (AIP) 2008 begonnenen Verbundprojekt soll daher gezielt nach Wirkstoffen gesucht werden, die Kulturpflanzen unempfindlicher gegenüber Trockenstress machen. Gleichzeitig soll mit diesen Wirkstoffen die Vitalität der Pflanzen verbessert werden, um die Anfälligkeit gegenüber weiteren Stressfaktoren zu mindern. Neben SKW Piesteritz sind im 'Trockenstress-Verbundprojekt' zwei Arbeitsgruppen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg sowie zwei Arbeitsgruppen des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie Halle integriert. Dazu arbeiten die Projektpartner beispielsweise mit einer computergestützten Modellierung dreidimensionaler Strukturen von Enzymen. Moderne molekularbiologische Methoden ermöglichen es, Informationen über Gene zu gewinnen, die speziell mit Reaktionen von Pflanzen auf Trockenstress verbunden sind. Schließlich werden auch Reaktionsmechanismen der Pflanzen untersucht und beschrieben. Solche Erkenntnisse bilden dann die Grundvoraussetzungen für eine zielgerichtete und sichere Wirkung von eingesetzten Wirkstoffen. Der Fokus der Arbeiten in der Landwirtschaftlichen Anwendungsforschung der SKW Piesteritz in Cunnersdorf liegt momentan auf der Entwicklung eines Testsystems, in dem die Wirkung von Trockenstress ohne und mit Applikation von Prüfsubstanzen erfasst und beurteilt werden kann. Für diese Versuche werden die Pflanzen unter kontrollierten Umweltbedingungen in Klimakammern kultiviert, um vergleichbare und reproduzierbare Versuchsergebnisse zu erzielen. Später sollen viele verschiedene Substanzen geprüft und ihr Wirkungspotential bewertet werden. Weiterführend sind dann auch Untersuchungen in Gefäß- und Feldversuchen geplant.
Um immer mehr Menschen von schrumpfenden landwirtschaftlichen Flächen mit Nahrung und Energie zu versorgen wird die Nutzung intensiviert, was zu vermehrten Treibhausgas-Emissionen führt. Der Einsatz von Biochar hat das Potential, die Treibhausgaskosten der Biomasse-Erzeugung zu verringern. Biochars variieren stark in ihren Eigenschaften und sind bisher nicht auf ihre Anwendung in verschiedensten Böden hin optimiert. Mit 'Designchar4food' (D4F) soll die Grundlage zur Herstellung von Designer-Biochars mit definierten Eigenschaften geschaffen werden. Das D4F-Netzwerk will mittels internetbasierter Entscheidungshilfen zur Kommerzialisierung der Herstellung von Biochars beitragen. Bis Mitte 2014 wird eine gemeinsame Meta-Studie erstellt um die Eigenschaften von biochars zu identifizieren die zur Reduktion von THG-Emissionen führen. Internetzugang und Literaturdatenbasis stellt die Universität Gießen. Auf dieser Basis werden 2015 Designer Biochars produziert (USA Partner) und evaluiert. Diese werden in Gewächshaus- und Klimakammerexperimenten (Infrastruktur vorhanden) auf ihr Potenzial zur Reduktion der THG-Emissionen hin getestet. Schlagwörter: Pflanzenkohle, Biokohle, FACCE-JPI
Das Ziel des Teilprojektes ist es, Wissen über die Einflüsse von Klimawandel und Landnutzungswandel auf die nachhaltige Nutzung von Savannen zu generieren, welche als Input für die Teilprojekte S1 und S4 dient. Der Fokus liegt dabei auf dem Phänomen des 'shrub encroachments', der Einwanderung von Gehölzen in Savannen, welches letztendlich zum Verlust der Produktivität führt und somit den Landnutzern schadet. Der Fokus liegt hier auf der Evaluierung der Interaktionen zwischen Gräsern (C4-Pflanzen) und Gehölzen (C3-Pflanzen), insbesondere im Hinblick auf Klimawandel und erhöhtem CO2. Letzteres wird, so die Hypothese, zu einer Verschiebung der Interaktionen zwischen Gräsern und Gehölzen führen, da die Gehölze stärker von einem erhöhten CO2-Gehalt profitieren. Dies wird neue angepasste Managementstrategien notwendig machen. Es wird eine Kombination von Feld-, Garten-, und Gewächshaus- bzw. Klimakammerversuchen durchgeführt. In Jahr 1 und 2 wird der Fokus auf Feldarbeiten liegen, ab Jahr 2 dann auf den eher labororientierten Arbeiten. Samen der wichtigsten perennierenden und annuellen Gräser sowie von holzigen Pflanzen werden gemeinsam im Feld, bzw. Garten und Gewächshaus ausgesät, und der Einfluss von Klimawandel, Beweidung und erhöhtem CO2 untersucht. Die Arbeitsplanung erfolgt in enger Abstimmung mit Teilprojekt 1, da unsere Ergebnisse als Regeln in die dort entwickelten Modelle eingehen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 32 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 15 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 32 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 32 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 26 |
| Englisch | 10 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 22 |
| Webseite | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 28 |
| Lebewesen und Lebensräume | 28 |
| Luft | 26 |
| Mensch und Umwelt | 32 |
| Wasser | 25 |
| Weitere | 32 |