Viele Umweltzerstörungen werden auf privaten Konsum zurückgeführt. Dessen negative Auswirkungen entstehen oft in Folge zahlreicher einzelner, an sich harmloser Verbraucherentscheidungen, wie beispielsweise Flugreisen oder Fleischkonsum. Zum Umweltproblem entwickeln sie sich dadurch, dass zu viele bzw. eine zunehmende Zahl an Menschen konsumieren. Der vorliegende Bericht diskutiert dieses Problem unter dem Titel der Mengenproblematik. Er fragt, ob es aus Gründen der intra- und intergenerationellen Gerechtigkeit nicht eher geboten wäre, dass Umweltpolitik privaten Konsum viel stärker reguliert und inwiefern diese Eingriffe mit dem liberalen Freiheitsbegriff vereinbar sind. Der Bericht argumentiert dafür, dass Konsum immer eine öffentliche Angelegenheit ist, dass es sinnvoll ist, die Mengenproblematik nicht primär und ausschließlich am Ende bei den Verbrauchenden zu „privatisieren“ sondern in gesellschaftliche Fragen einer Suffizienzpolitik einzubetten. Daher kann ethisch begründet werden, dass Konsum als Teil von Lebensformen Gegenstand von Umweltpolitik werden muss, damit die Mengenproblematik bearbeitet werden kann.
Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelvorhaben: CCM RESEARCH 2.0 - Verbindung von vaskulären Organoidkulturen, Live-Cell-Imaging und Single-Cell-Genomics als Ersatz für Tiermodelle der Kavernomatose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Greifswald, Universitätsmedizin Greifswald, Institut für Humangenetik durchgeführt. Allein in Deutschland leben etwa 25.000 Menschen mit der erblichen Form zerebraler kavernöser Malformationen (CCMs). Diese vaskulären Fehlbildungen, für die es bisher keine effektive Therapiestrategie gibt, treten bereits in jungem Lebensalter auf und neigen zu Blutungen in das umgebende Hirngewebe mit Schlaganfall-ähnlichen Symptomen. Die CCM-Forschung sieht sich aktuell mit beträchtlichen Limitationen konfrontiert: (1) Tierversuchsstudien, welche weltweit in beträchtlicher Zahl durchgeführt werden, bilden die Situation im Patienten oft nur unzureichend ab. (2) Untersuchungen an humanen CCM-Geweben sind kaum möglich, da die OP-Indikation bei familiären Fällen sehr zurückhaltend gestellt wird. (3) Die bisher genutzten Zellkulturmodelle können die komplexen Zusammenhänge der CCM-Pathogenese nicht hinreichend darstellen. Das vorliegende Forschungs- und Entwicklungsvorhaben will die genannten Limitationen in innovativer Weise durch die Verbindung von Organoidkulturen ('Method of the Year 2017' (Nature Methods)), CRISPR/Cas9-Genomeditierungen ('2015 Breakthrough of the Year' (Science)) und RNA-Analysen auf Einzelzellebene ('2018 Breakthrough of the Year' (Science) und 'Method of the Year 2013' (Nature Methods)) überwinden. Damit sollen Tierversuche in der CCM-Forschung vermieden und neue Einblicke in die Pathogenese der erblichen Kavernomatose ermöglicht werden. Das Vorhaben hat als Proof-of-Concept-Studie zudem das Potential, über die CCM-Erkrankung hinaus zu wirken und auf weitere erbliche Gefäßerkrankungen übertragen zu werden.
Das Projekt "Solar-Fassadenelemente mit richtungsselektiver Transmission (RST)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Osnabrück, Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Solarfassaden mit richtungsselektiver Transmission (RST) fokussieren direktes Sonnenlicht auf horizontal verlaufende Brennlinien. Der Höhenwinkel der Sonne beeinflußt dabei die Lage der Brennlinie. Dadurch wird die Direktstrahlung der hochstehenden Sommersonne zurückreflektiert, während die Direktstrahlung der tief stehenden Wintersonne nahezu ungehindert transmittiert wird. Das System kommt ohne bewegte Teile aus und reduziert die Kühllast des Gebäudes ebenso wie die Beleuchtungsenergie. Ziel dieses Projektes war der Nachweis der glastechnischen Machbarkeit von RST, und zwar theoretisch durch Simulationsrechnungen und praktisch durch Produktionsversuche sowohl von Walzglas-Zylinderlinsen-Scheiben als auch von fertigen RST-Doppelscheibenelementen.Fazit: RST-Zylinderlinsenscheiben sind im Walzglasprozeß herstellbar und härtbar, weisen aber bisher noch herstellungsbedingte Form- und Oberflächenabweichungen auf. Die Randverbundprobleme sind gelöst; ein vereinfachtes Testverfahren steht zur Verfügung. Die relaxationsabhängigen Spannungen im Glas bei der Herstellung konnten bisher noch nicht realitätsnah numerisch simuliert werden. Weitere Projekte sollten die Qualitätsverbesserung der Gußglas-Linsenscheiben, geometrische und materialtechnische Eigenschaften der Streifenscheibe, Produkttests, die Automatisierung der Herstellung von RST-Doppelscheibenelementen sowie die Anwendung von RST an einem Prototyp-Gebäude zum Gegenstand haben.
Das Projekt "Innenhochdruckumformen von Magnesiumrohren bei Erwärmung der Ausgangsteile über das Wirkmedium" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Fertigungstechnik und Qualitätssicherung durchgeführt. Angesichts knapper werdender Ressourcen und strengerer gesetzlicher Auflagen bezüglich der Schadstoffemission ist der Leichtbau vor allem im Automobilbau einer der wichtigsten Schwerpunkte der Produktentwicklung. Das Innenhochdruckumformen von Magnesiumhohlprofilen bietet in dieser Hinsicht durch die enge Verknüpfung von Strategien des Form- und Stoffleichtbaus bedeutsame Potentiale. Der Werkstoff Magnesium weist jedoch bei Raumtemperatur ein sehr geringes Umformvermögen auf. Untersuchungen zum Warmumformen von Magnesiumblechen haben gezeigt, dass sich das Umformvermögen von Magnesium bei höheren Temperaturen (250 Grad C) deutlich verbessert. Für die Anwendung des Innenhochdruckumformens von Rohren bei höheren Temperaturen zur Herstellung von Integralhohlformteilen aus Magnesiumlegierungen fehlen bislang die wissenschaftlich-technischen Grundlagen. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes soll eine Variante des Warm-Innenhochdruckumformens mit Erwärmung über das Wirkmedium, ergänzt durch eine Werkzeugerwärmung, in Wechselwirkung mit dem Werkstoff Magnesium grundlegend untersucht und darauf aufbauend für den Anwender aufbereitet werden. Mit dem Forschungsprojekt Innenhochdruckumformen von Magnesiumrohren bei Erwärmung der Ausgangsteile über das Wirkmedium sollen wesentliche Voraussetzungen für die industrielle Nutzung des Warm-Innenhochdruckumformens von Magnesiumrohren zur Herstellung extrem leichter Integralhohlformteile für den Automobilbau geschaffen werden.
Das Projekt "Die Evolution von Parasitismus in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Uppsala University, Department of Organismal Biology durchgeführt. Flagellatenpilze (Chytridiomycota) sind eine Gruppe evolutiv früh abzweigender, zoosporischer Pilze, die in verschiedensten aquatischen und terrestrischen Lebensräumen vorkommen. Sie leben entweder als Saprophyten, Parasiten oder als intermediäre Formen. Bei allen Formen haften sich freischwimmende Zoosporen an Detritus oder einen Wirt und extrahieren Nährstoffe unter Bildung eines Sporangiums, welches neue Zoosporen hervorbringt. Aufgrund ihrer geringen Größe und unscheinbaren morphologischen Merkmalen blieben die Zoosporen in Untersuchungen mariner und limnischer Planktongemeinschaften für viele Jahrzehnte nahezu unentdeckt. Molekularbasierende Methoden jüngster Zeiten haben jedoch eine hohe Abundanz sowie Diversität der Flagellatenpilze in aquatischen Lebensräumen aufgedeckt. Einige Arten infizieren Phytoplankton, wie z.B. Blaualgen, Kieselalgen und Dinoflagellaten, so dass ihnen eine wichtige Rolle in der Kontrolle von Algenblüten zugeschrieben wird. Überraschenderweise ist der trophische Lebensstil nur für wenige kultivierte Arten beschrieben und die genomischen Innovationen, welche sich auf Infektionsstrategien der Phytoplanktonparasiten zurückführen lassen, sind völlig unbekannt, so dass eine Beurteilung der Ernährungsweise der Flagellatenpilze anhand (meta)genomische eDNA-untersuchende Umweltstudien nahezu unmöglich ist. Die phylogenetischen Beziehungen innerhalb der Flagellatenpilze, welche Informationen zu den Ursprüngen und der Verbreitung von Parasitismus innerhalb ökologisch verschiedener Entwicklungslinien liefern könnten, sind weitestgehend ungeklärt. In diesem Projekt möchte ich die molekularen Voraussetzungen für einen parasitischen Lebensstil in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen aufdecken. Vergleichende Genomanalysen von vier phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzarten mit nahe verwandten saprophytischen Arten sollen neue Erkenntnisse über die parasitismus-typischen genetischen 'Werkzeuge' erbringen (z.B. über parasitenspezifische Virulenzgene). Darüber hinaus plane ich einen stabilen phylogenetischen Baum für circa 40 Flagellatenpilzarten zu rekonstruieren, für welche der trophische Lebensstil bekannt ist. Phylogenomische Analysen unter Verwendung von fast 400 proteinkodierenden Genen, gewonnen aus öffentlich verfügbaren sowie in diesem Projekt neu angefertigten Genomen/Transkriptomen, werden es erlauben die frühen Diversifikationen der Flagellatenpilze zu entwirren. Die neu generierten Sequenzdaten werden außerdem nach den im ersten Teil des Projektes identifizierten Virulenzgenen abgesucht. Die phylogenetische Einordnung von Lebensstilen der Flagellatenpilze soll es ermöglichen den ursprünglichen Zustand diverser Gruppen zu charakterisieren und unser Verständnis über die Evolution von Parasitismus in phytoplanktoninfizierenden Flagellatenpilzen verbessern.