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Teilprojekt B 04: Die Rolle der Pilze bei Entwicklung und Abbau von Schilf

Das Projekt "Teilprojekt B 04: Die Rolle der Pilze bei Entwicklung und Abbau von Schilf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Mathematisch- Naturwissenschaftliche Sektion, Fachbereich Biologie durchgeführt. Eine umfassende Analyse der mit Schilf (Phragmites australis) assoziierten Pilze und Oomyceten hat gezeigt, dass nur wenige Arten regelmäßig in den Pflanzen nachweisbar sind, während die überwiegende Mehrzahl nur sporadisch auftritt. Symbiontische Mykorrhiza-Pilze kommen nur auf trockeneren Standorten vor, während endophytische Ascomyceten mit ähnlichen Aufgaben auf überschwemmten Schilf-Standorten überwiegen. Ein neu beschriebener, weitverbreiteter Oomycet aus der Gattung Pythium, P. phragmitis, ist hochaggressiv gegenüber Schilf, und kann offenbar hauptsächlich unter dem Einfluß von Hochwasser zu Schäden führen. Ein nah verwandtes Pathogen aus derselben Gattung, P. arrhenomanes, das möglicherweise mit landwirtschaftlichen Kulturen (Mais) eingeführt wurde, scheint mit dem Schilfpathogen zu hybridisieren. Dies hat offenbar zur Entstehung einer weiteren Art mit möglicherweise völlig neuen Wirtsspektren geführt. In diesem Zusammenhang ergeben sich einige neue Fragestellungen, die im Rahmen des Projektes beantwortet werden sollen. Zunächst soll der Frage nach der Verbreitung des neuen Schilfpathogens Pythium phragmitis und möglicher Antagonisten nachgegangen werden. Von Interesse ist hierbei insbesondere eine quantitative Analyse der Epidemiologie und saisonalen Dynamik von P. phragmitis. Molekulargenetische Untersuchungen sollen den Nachweis einer natürlichen Hybridisierung zwischen nah verwandten Pythium spp. ermöglichen. Ferner soll untersucht werden, ob durch diese Hybrid-Bildung möglicherweise ein neues, aggressives Pathogen mit völlig neuem Wirtskreis (landwirtschaftliche Nutzpflanzen) entstanden ist.

IBÖ-04: OLOEL - Grüne Olefine aus Pflanzenölen

Das Projekt "IBÖ-04: OLOEL - Grüne Olefine aus Pflanzenölen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC), Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) durchgeführt. Das eingereichte Projekt verfolgt das Ziel, einen alternativen, nachhaltigen Weg zur Herstellung wichtiger Grundchemikalien der industriellen Chemie auf der Basis von biogenen Rohstoffen zu erschließen. Leichte Olefine wie Ethen und Propen zählen mengenmäßig zu den herausragenden Basischemikalien, die in komplexen Wertschöpfungsketten zu unverzichtbaren Massenprodukten unseres Alltags verarbeitet werden. Im hier vorgestellten Projekt ist geplant, die bislang ausschließlich erdölbasierte Gewinnung von Ethen und Propen durch einen vollkommen neuen Ansatz des katalytischen Crackens von Pflanzenölen und tierischen Fetten oder ihres chemischen Bausteins Glycerin zu ersetzen. Dabei sollen Bioabfälle als Ausgangsmaterial für die Gassynthese eingesetzt und Versuche zur Optimierung der verschiedenen Katalysatoren durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden anhand von Gaschromatographie, thermogravimetrische Analyse sowie Licht - und Elektronenmikroskopie bewertet. Ein Upscaling der Prozesse und das kommerzielle Potential des Vorhabens werden geprüft.

Teilvorhaben: Beuth HS

Das Projekt "Teilvorhaben: Beuth HS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Hochschule für Technik, Labor Mikrobiologie durchgeführt. Das Ziel des Projekts Quantitative hygienische Beurteilung von Umweltproben, Kompost aus menschlichen Exkrementen während der Kompostierung sowie von Böden unter Kompostdüngung' ist die quantitative hygienische Beurteilung der unterschiedlich behandelten Umweltproben im Projekt ClimEtSan. Die mikrobiologische und molekularbiologische Analytik soll dazu dienen, die beste und vom hygienischen Standpunkt vertretbarste Methode der Kompostierung von Fäkalien zu ermitteln, unter dem Gesichtspunkt, dass der hergestellte Kompost auf Felder zum Anbau von Nutzpflanzen und Gemüse aufgebracht werden soll. Die Pathogenanalytik von Fäkalien und mit Fäkalien kontaminierten Umweltproben (Böden der lokalen Felder, Kompost während des Kompostierungsverlaufes, Böden der Feldversuche mit Kompost mit bzw. ohne Biokohle) soll einen Überblick über human pathogene Bakterien und Pilze sowie über den Befall mit pathogenen Helminthen geben. Dazu sollen spezifische quantitative real-time PCR (qPCR), und Kultivierung von Mikroorganismen eingesetzt werden, da bei der qPCR auch bereits abgetötete Pathogene detektiert werden. Der Spulwurm Ascaris lumbricoides soll aufgrund seiner großen Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen als Indikatororganismus dienen. Zur Etablierung der Pathogenerkennung in Äthiopien wird die Beuth Hochschule für Technik Berlin / AG Grohmann eine einfache Methode zur Erkennung von Ascaris lumbricoides mithilfe von Lichtmikroskopie entwickeln.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Werkstoffkunde durchgeführt. Die Partner GRS, KIT, LUH und BGR arbeiten im Rahmen des Vorhabens zur Implementierung eines Monitoringsystems zur Evaluierung der Korrosionsvorgänge an Behältermaterialien in Bentonit-basierten Endlager-Konzepten (IMKorB) zusammen. In diesem Teil des Vorhabens erfolgen die Arbeiten zur Auswahl von Materialien, welche zum Bau von Endlagerbehältern Verwendung finden können. Die Anforderungen werden hier im Sinne des besten Korrosionsschutzes in Bezug zur Produktionstechnik von dickwandigen, selbstabschirmenden Großbehältern gesetzt, sodass die Materialeigenschaften und Herstellbarkeit realitätsnahe Entscheidungen ermöglichen. Fokussiert wird der Blick auf das Portfolio der Stahl- und Gusseisenwerkstoffe. Anhand dieser Betrachtungen wird der Materialzustand in Bezug auf die Zusammensetzung der Legierung, der Korngröße, der Homogenität und der Gefüge- und Oberflächenstruktur erarbeitet und als Randbedingung für die Entwicklung der Korrosionscoupons erarbeitet, sodass die Korrosionsproben für die Labor- und Untertageuntersuchungen dem Realzustand entsprechen. Damit kann nachfolgend eine Korrelation der Korrosionseigenschaften mit den metallphysikalischen Zuständen und der Produktionstechnik der Behälter erfolgen. Das ausgewählte und hergestellte Material wird hinsichtlich seiner metallphysikalischen Eigenschaften charakterisiert. Mittels modernster Verfahren, wie z.B. Lichtmikroskopie LM, Rasterelektronenmikroskopie REM etc. werden die Oberflächen der Proben topographisch und stofflich charakterisiert. Herstellungsbedingte Anisotropien der Materialstruktur sowie die Oberflächenstruktur, welche durch die Fertigungsverfahren erzeugt werden, stellen eine grundlegende Datenbasis der Behälteroberfläche im Langzeitsicherheitsnachweis dar. Ebenfalls wird die Ergebnisgrundlage zur Diskussion der Korrosionsprozesse an Kanten sowie gekrümmten und rauen Flächen abgebildet, sodass der Geometrieeinfluss auf die grundlegenden Korrosionsprozesse diskutiert werden kann.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Chemie und Biochemie durchgeführt. Das vor kurzem an der SLS installierte Röntgentransmissions-Mikrospektroskop PolLux soll im Hinblick auf verschiedene neuartige Anwendungen erweitert werden. Es sind drei Instrumentierungsergänzungen bzw. Neuentwicklungen geplant: 1.) Implementierung eines Leviatationsexperiments und einer Mikroklimakammer in den vorhandenen Aufbau zur mikrospektroskopischen in-situ Analyse von Reaktionen an trägerfreien Nanopartikeln. 2.) Umbau des vorhandenen Experiments zur mikrospektroskopischen Analyse strahlenempfindlicher Proben bei LN2 und ggf. noch tieferen Temperaturen. 3.) Aufbau der Zonenplattenfokussierung für das NanoXAS-Experiment, bei dem durch Kombination von Zonenplatten-basierender Röntgenmikroskopie mit einem Rastersondenmikroskop das röntgenoptische Limit übertroffen und somit Lateralauflösungen bis etwa 5 nm erzielbar sein sollten. Diese Weiter- bzw. Neuentwicklungen eröffnen viele neue spektroskopische Untersuchungen im weichen Röntgenbereich an verschiedensten Proben der Grundlagenforschung und der angewandten Forschung mit Bezügen zur Materialforschung, Umweltforschung und den Lebenswissenschaften.

Identifizierung von Mixed Tropical Hardwood (MTH) in Papier - ein Beitrag zum Artenschutz

Das Projekt "Identifizierung von Mixed Tropical Hardwood (MTH) in Papier - ein Beitrag zum Artenschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Die wichtige ökologische Funktion des tropischen Regenwaldes für die gesamte Erde ist allgemein anerkannt. Der Schutz dieses Ökosystems soll unter anderem durch eine nur eingeschränkte, reglementierte Forstnutzung gewährleistet werden, wozu auch die EU-Holzhandelsverordnung dient, die seit März 2013 vollständig in Kraft getreten ist. Zur Überprüfung der Regelungen ist es notwendig, dass in Holzprodukten, zu denen auch Zellstoff, Papier und Karton gehören, Tropenholz nachgewiesen werden kann. Ziel dieses Projektes ist die Erarbeitung fasermorphologischer Merkmale typischer Tropenhölzer unter dem Lichtmikroskop, damit diese in Papier- und Kartonprodukten nachgewiesen werden können. Eine Verifizierung und Ergänzung erfolgt mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops. Des Weiteren soll geprüft werden, ob trotz erheblicher mechanischer und chemischer Beanspruchung der Fasern die Chemotaxonomie an Zellstoffen noch zu nutzbaren Ergebnissen führt. Die heutigen Faseratlanten können um die im Projekt bearbeiteten Hölzer erweitert werden. Ein Abgleich unbekannter Proben mit den Referenzen dieser Gattungen und Untergattungen ist somit zur Identifikation dieser Hölzer in Papier möglich. Zudem können durch den Einsatz der Rasterelektronenmikroskopie weitere Details erfasst werden. Die bildanalytische Auswertung erlaubt eine Identifikation der untersuchten Hölzer mit einer gewissen statistischen Wahrscheinlichkeit, das gewünschte Werkzeug ist somit geschaffen. Der erstmalige Einsatz der Chemotaxonomie zur Identifizierung von Gattungen und Untergattungen in Papier hat sich als erfolgversprechende Methode erwiesen, für deren Etablierung nun weiterführende Untersuchungen nötig sind.

Untersuchung zu den Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Reproduktion von Waldbaeumen

Das Projekt "Untersuchung zu den Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Reproduktion von Waldbaeumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Objective: To investigate the effects of air pollutants on genetic structure of forest trees and assess the potential risk of genetic losses. General information: this research project will focus on two main aspects: 1) investigations on inhibition of pollen germination in scoots pine with respect to fertility selection. Preliminary investigations have shown that sensitivity of pollen germination shows tree to tree variation. This is important with respect to fertility selection. Pollen from clones from the scoots pine clone collection off the institute will be tested in vitro under controlled fumigation conditions in relation to control conditions and investigated by light microscopy for pollen germination and pollen tube growth. With respect to the investigations planned under 2 a greater number of clones is to be tested. Parts of the material will also be investigated by electron microscopy for special questions (co-operation with dr. U. Schmitt, institute for wood biology and wood preservation, BFH). 2) investigations on the genetic structure in the plant material of 2.1 by gene-markers. If the results from 1 reveal sufficient variation (which is to be expected from preliminary investigations), groups of individuals with different sensitivity will be investigated for their genetic structure (degree of heterozygosity, genetic diversity etc.) Shall be obtained to estimate selective effects of air pollutants. Achievements: An open top facility was installed on the ground of the Fraunhofer-Institut in Schmallenberg. The influence of sulphur dioxide, ozone and nitrogen dioxide as well as several climatic factors on young Norway spruces were investigated. Data concerning biochemical, histological and physiological parameters were obtained. An open top facility was installed on the ground on the Fraunhofer-Institut in Schmallenberg. The influence of sulphur dioxide, ozone and nitrogen dioxide as well as several climatic factors on young Norway spruces were investigated. Data concerning biochemical, histological and physiological parameters were obtained. A prototype was made available on 01/10/90.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Zoologie, Abteilung V Morphologie & Ökologie, Arbeitsgruppe Aquatische Ökologie und Toxikologie durchgeführt. Im Verbundvorhaben DanTox soll ein eukaryontisches Testkonzept entwickelt werden, das ökotoxikologiosch messbare Effekte schadstoffbelasteter Sedimente mit verschiedenen biologischen Endpunkten (Biomarker zu Teratogenität, Gentoxizität, Mutagenität, Ah-Rezeptorvermittelter Toxizität, Neuroxizität) sowie auf dem Level der Genexpression (DNA-Arrays, RT-PCR) untersucht werden, um molekulares und physiologisches Grundlagenwissen zu den Mechanismen der Schadwirkung auf Embryonen des Zebrabärblings (Danio rerio) zu erlangen. Das vorliegende Teilprojekt setzt hierzu sich neben konventionellen Techniken wie Licht- und -elektronenmikroskopie vor allem moderne bildgebende Verfahren zur Visualisierung toxischer Effekte in lebenden Zellen und gesamten Embryonen des Zebrabärblings ein. Als für die Ökotoxikologie neue Verfahren werden Techniken zum Live Imaging der Induktion von Cytochrom P450 und zum Imaging von intrazellulären Calciumoszillationen in Fischzellen eingebracht. Ein besonderer Schwerpunkt soll auf der Erfassung von toxischen Effekten in der Entwicklung neurologischer Strukturen und Funktionen liegen. In enger Absprache mit den Kooperationspartnern werden befruchtete Eier und Embryonen des Zebrabärblings ausgewählten Monosubstanzen und Sediment(extrakt)en belastet und auf die genannten Endpunkte hin untersucht. Die Spezifität der beobachteten Wirkungen soll über den Vergleich der Befunde mit bereits vorhandenen Daten und über Aufdotierungsexperimente ermittelt werden.

Auswirkungen verkehrsbedingter Immissionen auf die Denkmalsubstanz - Eine vergleichende Studie am Beispiel der Innenstädte von München und Mainz

Das Projekt "Auswirkungen verkehrsbedingter Immissionen auf die Denkmalsubstanz - Eine vergleichende Studie am Beispiel der Innenstädte von München und Mainz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Steinkonservierung e.V. durchgeführt. Die Erfassung der Immissionsbelastung der Denkmäler soll aufzeigen, welche Gefährdung von den aktuellen Verkehrsbedingungen für die Oberflächen der Baudenkmäler besteht. Während frühere Untersuchungen stets auf den Eintrag von SO2 und verwandten Verbindungen fokussierten, stehen nun NOx und Feinstaub im Mittelpunkt. Solch eine Erfassung kann die Basis bilden für Modellrechnungen, mit deren Hilfe durch geänderte Verkehrsführungen oder bessere Verkehrsleitplanungen die an stark befahrenen Straßen liegenden Denkmäler wirksam entlastet werden können. Hauptziel des Projekts ist, ausgehend von den Beispielen München und Mainz, die erforderlichen Planungsvoraussetzungen und Modellrechnungen bereit zu stellen, mit denen auch andere verkehrsgeplagte Städte ihr bauliches Erbe besser schützen können.

Qualifizierung des 12CrCoMo als neuen Werkstoff für den Dampfkesselbau

Das Projekt "Qualifizierung des 12CrCoMo als neuen Werkstoff für den Dampfkesselbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachverband Dampfkessel-, Behälter- und Rohrleitungsbau e.V. durchgeführt. Die gestiegenen Betriebsanforderungen moderner Kraftwerke erfordern in Bezug auf die Optimierung der Bauteilgeometrie Anstrengungen zur Verbesserung der Metallurgie der eingesetzten Werkstoffe mit dem Ziel, die temperaturabhängigen Zeitstandfestigkeitskennwerte unter Gewährleistung guter Herstellungs- und Verarbeitungseigenschaften zu optimieren. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens war daher die Qualifizierung und Charakterisierung des neuen kobalt- und molybdänlegierten 12 Prozent-Chrom-Stahls (VM12) für den Einsatzbereich bei Temperaturen bis über 620 Grad Celsius. Dieser Stahl weist aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung, basierend auf den Erfahrungen bei der Entwicklung vergleichbarer Stähle, das Potential auf, eine den 9 Prozent-Chromstählen adäquate Zeitstandfestigkeit zu erreichen. Gleichzeitig kann wegen des höheren Chrom-Gehaltes von einer ausreichenden Oxidationsbeständigkeit im Temperaturbereich bis über 620 Grad Celsius ausgegangen werden. Die mittlerweile verfügbaren Zeitstandergebnisse des noch in der Entwicklung befindlichen Grundwerkstoffs zeigen, dass bislang die Zeitstandfestigkeiten des Werkstoffs E911 erreicht werden. Der Hauptnutzen des derzeit verfügbaren Grundwerkstoffs liegt in seiner sehr guten Oxidationsbeständigkeit, was ihn für den Einsatz als Kesselrohrwerkstoff interessant macht. Der Werkstoff wurde in den Produktformen 'dickwandiges nahtloses Rohr', 'dünnwandiges nahtloses Rohr' und 'Kesselrohr' mit jeweils typischen Abmessungen bereitgestellt. Schwerpunkt der Untersuchungen waren die mikrostrukturelle Charakterisierung und die Ermittlung der langzeitigen Eigenschaften von mit verschiedenen Verfahren hergestellten Schweißverbindungen. An den Kesselrohren wurden sowohl Kesselrohrverbindungen, die nachfolgend mittels Rohrstreifenproben im Zeitstandversuch geprüft wurden, als auch Rohr-Steg-Rohr-Verbindungen hergestellt. Die Herstellbarkeit konnte demonstriert werden und die Anforderungen an die Nähte konnten erfüllt werden. Das dickwandige Rohr wurde mittels Prozesskombinationen WIG/E-Hand bzw. WIG/UP geschweißt. Die mikrostrukturellen Untersuchungen umfasste die Charakterisierung der Ausgangszustände für die untersuchten Rohre mit Hilfe lichtmikroskopischer und metallografischer Methoden sowie des Transmissionselektronenmikroskops mit Energiefilter (EFTEM). Zusätzlich wurde mikrostrukturell der Einfluss von Variationen in der Wärmebehandlung untersucht. Damit konnte eine den Gefüge- und Ausscheidungszustand des Werkstoffs beschreibende Datenbasis (Lichtoptisches Gefüge, Härte, Korngröße, Art, Größe und Anzahl der Ausscheidungen, Subkorngröße und Versetzungsdichte) ermittelt werden. Die Untersuchungen der unterschiedlichen Wärmebehandlungszustände zeigen, dass eine Erhöhung der Austenitisierungstemperatur einen Ausscheidungszustand bewirkt, der eine größere Teilchendichte aufweist. Usw.

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