Das Projekt "Mikrosensor zur Erfassung toxischer Gase an Arbeitsplaetzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Drägerwerk AG durchgeführt.
Das Projekt "Amperometrische Messsysteme fuer Schwefelwasserstoff/Sulfid bei der Untersuchung biotischer und abiotischer Prozesse in Sulfidbiotopen (DYSMON II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Fachbereich Chemie durchgeführt. Entwicklung von amperometrischen Messsystemen fuer vor-Ort und in-situ-H2S-/Sulfid-Bestimmungen in aquatischen Umweltbereichen als Durchflussmesssystem und als Mikrosensor mit hoher zeitlicher und raeumlicher Aufloesung. Die Entwicklungsarbeiten sind erfolgreich abgeschlossen worden.
Das Projekt "Mikrosensorsysteme zur Bestimmung nitrifikationshemmender Effekte in Abwaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Etablierte Methoden zur Bestimmung der nitrifikationshemmenden Wirkung von Abwässern haben den Nachteil, dass sie zeitintensiv, apparativ sowie personell aufwendig und damit teuer in der Durchführung sind. Zielsetzung dieser Arbeit ist die Entwicklung eines markttauglichen Mehrkanalmessgerätes auf der Basis von miniaturisierten Biosensoren. Mit Hilfe dieses Messgerätes soll die Quantifizierung der Nitrifikationshemmung innerhalb von nur wenigen Stunden ermöglicht werden, was vor allem bei einem hohen Probenaufkommen besonders von Vorteil ist. Durch die verkürzte Untersuchungsdauer kann der Kläranlagenbetreiber frühzeitig regulierende Maßnahmen auf der Anlage einleiten. Zu Projektbeginn erfolgte am ITB die Optimierung und Herstellung von Sauerstoffdickschichtelektroden. Die Entwicklung der Mehrkanal-Versuchsanlage, in die die miniaturisierten Elektroden eingebaut werden, erfolgte parallel bei der EON. Im anschließenden Projektteil wurden Untersuchungen zur Optimierung der Immobilisierung von Nitrifikanten auf den Elektroden durchgeführt. Getestet wurden unterschiedliche Mengen an Biomasse sowie verschiedene Immobilisierungsmatrizes. Die Untersuchung der Eigenschaften der Biosensoren, wie die mechanische Stabilität der Elektroden, die Konzentrationsabhängigkeit und Reproduzierbarkeit der Biosensorsignale, Signaldynamik, Signalstabilität, Regenerationsfähigkeit und Lagerungsstabilität wurden mit der Versuchsanlage der EON durchgeführt. Die Bestimmung dieser Sensorparameter erfolgte zunächst anhand von Untersuchungen mit Nitrifikationssubstraten. Anschließend wurden Untersuchungen mit Nitrifikationshemmstoffen (z. B. Allylthioharnstoff) vorgenommen. Als Projektschwerpunkt erfolgte schließlich am ISWA die Etablierung dieses Mehrkanalmesssystems für Routineuntersuchungen an künstlich hergestellten sowie an realen, hemmstoffhaltigen Abwasserproben. Durch Vergleich mit etablierten Verfahren wie z. B. der Methode nach DIN EN ISO 9509 wurde die Übertragbarkeit der mit dem Mehrkanalmesssystem ermittelten Werte auf die Kläranlagenpraxis überprüft.
Das Projekt "Automatisierbarer Mikrosensor zur Bestimmung von Pflanzengiften (Herbiziden) auf der Basis von Bestandteilen des pflanzlichen Photosyntheseapparates" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ADW - Zentralinstitut für Molekularbiologie durchgeführt. Die Entwicklung kostenguenstiger, automatisierbarer Mikrosensoren zum quantitativen Nachweis von Herbiziden und weiteren die Photosynthese hemmenden Verbindungen gehoert zu den Schwerpunkten der Umweltanalyse. Der lichtinduzierte Ladungstransfer im Photosystem II (bzw seiner Bestandteile) fuehrt zu einer elektrochemisch nachweisbaren Ladungstrennung. Zur Entwicklung eines Messsystems wird die Beeinflussung des Elektronentransfers durch Schadstoffe ueber die photovoltaische Antwort quantitativ erfasst. Dazu sind Verfahren zu erarbeiten, die einen mehrfachen Einsatz des Sensorelements zur Messung ermoeglichen. Grundlegende Untersuchungen sind gerichtet auf die Verbesserung der Kopplung orientierter Photosystem II Partikel an leitfaehige Unterlagen sowie auf die quantitative und qualitative Charakterisierung des Elektronentransfers.
Das Projekt "Mikrosensortechnologie zur Spurenanalytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Fachbereich Chemie, Institut für Analytik und Umweltchemie durchgeführt. Die neu entwickelte handliche Sensortechnik ist in der Lage, ausgewählte Substanzen in Gegenwart von Luft oder Wasser in geringen Konzentrationen schnell vor Ort nachzuweisen. Der mobile Einsatz wird durch die Miniaturisierung der Systeme ermöglicht. Lösliche organische Oligomere und Polymere werden synthetisiert und nach einem patentierten Herstellungsverfahren mit Hilfe von Nanotechnologie in Mustern als dünne Schichten auf Elektrodenmaterial aufgebracht. Zuvor durchgeführte Molecular Modeling Berechnungen der Sensorschichten geben Hinweise über geeignete Sensormaterialien. Entgegen einem herkömmlichen empirischen Ansatz für die Konstruktion von Sensoroberflächen, wird eine zuvor kalkulierte Analyt/Rezeptor-Wechselwirkung in die Praxis umgesetzt. In einigen praktischen Beispielen konnte die entwickelte Sensortechnik ihre Funktionsfähigkeit und Robustheit in kontinuierlichen Messverfahren zeigen. Die Messsignalerfassung stellt hohe Ansprüche an die Elektronik des Messgerätes. Eine Vielzahl von Detailverbesserung führte zu einem leicht handhabbaren Messgerät. Durch Verwendung von Mikrosystemtechnik konnten alle Bauteile des Messsystems in einem Gerät untergebracht werden.