Das Projekt "Die systemisch erworbene Resistenz bei Pflanzen - ein - omics Ansatz zur Pathogenantwort" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München, Institut für Biochemische Pflanzenpathologie durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist es, Signalkomponenten der systemisch erworbenen Resistenz (SAR) in Arabidopsis thaliana und einer Mutante, eds1, welche nicht mehr in der Lage ist, SAR Signale zu produzieren oder zu transportieren, zu identifizieren. EDS1 abhängige Peptide, Lipide und polare niedermolekulare Stoffe werden mit massenspektrometrischen Methoden identifiziert. Danach wird in verschiedenen (Nutz)Pflanzen untersucht, ob die so identifizierten möglichen SAR Komponenten Resistenz gegen Krankheitserreger auslösen. Des Weiteren wird der Einfluss von SAR Signalen auf Prozesse wie z.B. Trockenresistenz untersucht.
Das Projekt "Membranaufbau von Immunzellen: Abhängigkeit von der Verfügbarkeit langkettiger, mehrfach ungesättigter Fettsäuren und immunologische Bedeutung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Veterinär-Physiologisch-Chemisches Institut durchgeführt. Das Netzwerk 'Membran-Aufbau' hat zum Ziel, die Abhängigkeit der Lipidkomposition biologischer Membranen von der Verfügbarkeit langkettiger, mehrfach ungesättigter Fettsäuren aus der Nahrung zu ergründen und die immunologische Bedeutung dieser Modulierbarkeit zu beleuchten. Hierzu werden folgende Fragestellungen durch das Netzwerk untersucht: I.) Werden ungesättigte Fettsäuren bevorzugt in bestimmte Phospholipidklassen eingebaut? II.) Bestehen Unterschiede im Einbau von ungesättigten Fettsäuren zwischen verschiedenen Membrandomänen? III.) Welche Auswirkungen hat der Einbau ungesättigter Fettsäuren auf Membran-vermittelte Prozesse in vitro und in vivo? Das Netzwerk konzentriert sich hierbei auf die Untersuchung von Immunzellen. Auf diese Weise soll die Beeinflussbarkeit der Immunabwehr durch Nahrungslipide transparent gemacht und die Relevanz für die tierische/menschliche Gesundheit analysiert werden. Die Ergebnisse des Netzwerkes sollen in einer breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Hierzu werden zum Ende des Antragzeitraumes die gewonnenen Erkenntnisse in einem Symposium präsentiert. Zudem erfolgt die Dokumentation der Ergebnisse in Form eines Sammelbandes.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt B06: Systemische Immunität in Arabidopsis und Gerste - Aufgliederung von Unterschieden und Ähnlichkeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München, Institut für Biochemische Pflanzenpathologie durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist es, Signalkomponenten der systemisch erworbenen Resistenz (SAR) in Arabidopsis thaliana und einer Mutante, eds1, welche nicht mehr in der Lage ist, SAR Signale zu produzieren oder zu transportieren, zu identifizieren. EDS1 abhängige Peptide, Lipide und polare niedermolekulare Stoffe werden mit massenspektrometrischen Methoden identifiziert. Danach wird in verschiedenen (Nutz)Pflanzen untersucht, ob die so identifizierten möglichen SAR Komponenten Resistenz gegen Krankheitserreger auslösen. Des Weiteren wird der Einfluss von SAR Signalen auf Prozesse wie z.B. Trockenresistenz untersucht.
Das Projekt "Molekulare Mechanismen der Wahrnehmung der Umweltreize Osmolarität und pH bei Bacteria am Beispiel von Proteinen aus Escherichia coli und Shigella flexneri" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Fachbereich 5 Biologie,Chemie durchgeführt. Das kontinuierliche Wahrnehmen von Umweltbedingungen und die nachfolgende Adaption sind bei einzelligen Organismen die Voraussetzung zum Überleben. Bei pathogenen Bakterien ist dies gleichzeitig mit der Induktion der Expression von Virulenzgenen verbunden. Eine Vielzahl von Reizleitungssystemen, die für diese Prozesse verantwortlich sind, konnten in den letzten Jahren identifiziert werden. Diese Systeme sind relativ einfach gebaut und bestehen aus einer Sensorkinase und einem Antwortregulator. Die eigentlichen Reize, die durch diese Sensorproteine 'gefühlt' werden, sowie die Mechanismen der Reizaufnahme und Signalweiterleitung sind allerdings für die meisten Systeme bisher unbekannt. Ich möchte in diesem Projekt am Beispiel der Sensorkinasen EnvZ (Osmosensor), CpxA (Wahrnehmung von Streß auf die bakterielle Zellhülle, pH) und des Sensors und Transkriptionsaktivators CadC (pH-Sensor) aus Escherichia coli die Natur des Reizes sowie die molekularen Mechanismen der Reizaufnahme untersuchen. Die Osmolarität hat auch einen bedeutenden Einfluss auf die Regulation der Expression der Virulenzgene bei verschiedenen pathogenen Bakterien. Ziel der Untersuchungen ist es, die Sensorkinase EnvZ (Osmosensor) aus Shigella flexneri erstmalig biochemisch zu charakterisieren. Weiterhin soll mittels 2D-Elektrophorese nach weiteren Proteinen in S.flexneri gesucht werden, die in Abhängigkeit von Veränderungen der Osmolarität phosphoryliert werden.
Das Projekt "Erarbeitung von fachlichen Grundlagen für die Ableitung von Bewertungsmaßstäben für weitere bodenrelevante, bisher nicht in der BBodSchV enthaltenen Schadstoffen und Schadstoffgruppen in Böden (Schwerpunkt per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS)) im Wirkungspfad Boden-Pflanze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein durchgeführt. Durch vielfältige und langjährige industrielle Nutzungen von PFAS (u.a. Feuerlöschschäumen, Oberflächenveredlungen) sowie durch deren umweltrelevante Stoffeigenschaften gibt es in zunehmendem Maße PFC-Befunde in allen Umweltmedien, so auch in Böden, die als Senke für PFAS anzusehen sind. Aufgrund der globalen Verbreitung, der Persistenz (zumindest vieler Verbindungen) und der hohen Mobilität der kurzkettigen Verbindungen dieser Stoffgruppe stehen PFAS als Stoffgruppe derzeit im Focus der Aufmerksamkeit der Chemikaliensicherheit sowie des Boden- und Grundwasserschutzes. Hinsichtlich des Bodenschutzes haben PFAS vor allem für die Pfade Boden-Grundwasser und Pfad Boden-Pflanze Relevanz. Die unterschiedlichen stofflichen Eigenschaften der PFAS, die u.a. mit der Kettenlänge zusammenhängen beeinflussen auch ihr Transport- und Mobilisierungsverhalten im Boden und Grundwasser und können die Erfassung und Bewertung von Kontaminationen durch PFAS von Boden und Grundwasser erheblich erschweren. Die Relevanz von PFAS für den Bodenschutz ist unstrittig, jedoch liegen für PFAS-Verbindungen in Boden und Grundwasser bislang keine bundeseinheitlichen Bewertungsmaßstäbe für Prüf- und Maßnahmenwerte im Pfad Boden-Pflanze gemäß BBodSchG und Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung vor. Ziel des Forschungsvorhabens ist es 1., die derzeitigen Kenntnisse und fachlichen Grundlagen für eine Bewertung (Abfrage, Literat. + experim.) zusammenzustellen und zu prüfen, ob diese eine Ableitung von Bewertungsmaßstäben im Pfad Boden-Pflanze (Prüf- und Maßnahmenwerte) zulassen. Im 2. Schritt sollen vorläufige Bewertungsmaßstäbe abgeleitet werden. 3. Als weiteres Arbeitspaket ist die bodenschutzrelevante Dimension weiterer Schadstoffe und Schadstoffgruppen (u.a. PCB-Ersatzstoffe, wie PBDE) durch Zusammenstellung und Bewertung der nationalen und internationalen Fachliteratur zu klären. Auf der Basis der Ergebnisse des Vorhabens sollen Prüf- und Maßnahmenwerte für die BBodSchV abgeleitet werden.
Das Projekt "Heterogene Katalysatoren für die Umwandlung von Bio-Synthesegas zu höheren Alkoholen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kohlenforschung durchgeführt. Das Konzept der Bioraffinerien erlangt als Teil einer zukünftigen Wirtschaft, in der Basis- und Feinchemikalien als auch Energie durch integrierte, kosteneffiziente und Biomasse basierte Prozesse gewonnen wird, zunehmend an Interesse. Thermokatalytische Prozesse, in denen Biomasse basiertes Synthesegas in industriell relevante Produkte umgewandelt wird, können einen wichtigen Beitrag zu der Integrierung von Bioraffinerien und zu einer Minimierung der Abfallprodukte hin zum 'zero-waste'-Prozess liefern. Durch ihre relative Unabhängigkeit von der Zusammensetzung der Ausgangsstoffströme können diese Prozesse an der Wertschöpfung von landwirtschaftlichen, Forst- und urbanen Abfällen genauso teilhaben wie an der Nutzung von Abfallprodukten, die bei der Verarbeitung von Lignozellulose und/oder Mikroalgen zu Biotreibstoff anfallen. Während in industriell relevanten Prozessen Biomasse basiertes Synthesegas zu Methanol oder Paraffinen (Fischer-Tropsch) umgewandelt werden kann, gibt es aktuell kein Verfahren um die interessanteren und wertvolleren höheren Alkohole, sowohl für ihre Anwendung als Energieträger als auch als Ausgangschemikalien, herzustellen. Das Projekt hat es sich zum Ziel gesetzt, Katalysatoren für diese Anwendung zu entwickeln. Diese wurden in einer techno-ökonomischen Analyse als Prozesshindernis identifiziert.
Das Projekt "Bioakkumulation von persistenen Stoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. Die Bioakkumulation von Stoffen anthropogenen Ursprungs, die in der Umwelt persistent sind, kann für die betroffenen Organismen eine Gefahr darstellen. Viele Stoffe akkumulieren im Fettgewebe von Organismen. Für neutrale organische Stoffe mit einer geringen bis mittelgrossen molaren Masse trifft dies mehrheitlich zu. Dort existieren Modelle, die auf dem Octanol-Wasser-Verteilungskoeffizenten (Kow) basieren und mit welchen die Bioakkumulation relativ zuverlässig abgeschätzt werden kann. Für andere Stoffe, insbesondere bei solchen, die in der Umwelt teilweise oder vollständig in anionischer oder kationischer Form vorliegen oder beispielsweise an Proteine binden, gibt es noch bedeutende Wissenslücken. Ziel des Projekts ist eine Verringerung dieser Kenntnislücken. Der Wissensgewinn wird im Zusammenhang mit der Überprüfung der Selbstkontrolle, bei der Beurteilung von Neustoffen sowie bei der internationalen Zusammenarbeit in Expertengruppen (z.B. der PBT Expert Group) genutzt. Projektziele: Abschätzung der Bioakkumulation von bestimmten persistenten Stoffen Abhängig von den physiko-chemischen Eigenschaften eines Stoffs kann sein Bioakkumulationspotential besser oder schlechter abgeschätzt werden. Die existierenden Modelle decken quasi nur Stoffe ab, sie sich vornehmlich im Fettgewebe von Organismen akkumulieren. Für andere Stoffe, insbesondere bei solchen, die in der Umwelt teilweise oder vollständig in anionischer oder kationischer Form vorliegen oder beispielsweise an Proteine binden, fehlen passende Modelle. Mit den in diesem Projekt gewonnen Erkenntnissen soll die Grundlage für die Entwicklung geeigneter Modelle verbessert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 'C2+-Alkohole'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Resource Efficiency GmbH durchgeführt. Ziel von Teilprojekt L4 ist die Entwicklung eines Prozesses zur Nutzung von Synthesegas aus aufbereitetem Kuppelgas eines Stahlwerkes zur Herstellung kurzkettiger Alkohole, die als Treibstoffkomponenten oder andere Chemiebausteine eingesetzt den Primärenergieverbrauch senken sollen. Der neue chemische Prozess erfordert die Entwicklung eines technischen Verfahrens bestehend aus einem leistungsstarken Katalysator in Kombination mit einem geeigneten Reaktorkonzept. Vorhabenziel von EVONIK ist es, ein heterogenes Katalysatorsystem für die Herstellung höherer Alkohole aus Synthesegas zu entwickeln, das im Produktionsmaßstab wirtschaftlich hergestellt werden kann. Die Katalysatorentwicklung bei EVONIK beginnt bei mit der Erzeugung und Modifizierung der aktiven Phasen im Labormaßstab. Kritische Rezepturparameter und Methoden, die auch in technischem Maßstab realisierbar sind, werden identifiziert. Danach erfolgt die Anpassung des Katalysatorträgers zur Gewährleistung der Langzeitstabilität und ggf. das Einbringen weiterer Funktionalitäten zur Methanolaktivierung. Rezepturen für Aktivmaterial und Träger bilden die Basis für Untersuchungen zur Katalysatorformgebung (Tablettierung, Extrusion und Granulation). Prozessstationarität und statistische Relevanz der Formgebung werden im kg-Maßstab mit Technikumsaggregaten überprüft, begleitet von Untersuchungen zur Morphologie (Porosität, Oberfläche), zum Abriebsverhalten und zur mechanischen Festigkeit. Untersuchungen zur Skalierbarkeit der Laborsyntheseroute dienen der Bereitstellung von optimierten Katalysatoren für die Testung im Pilotmaßstab und der Optimierung von Stoff- und Wärmeübergangsprozessen. Der Erfolg der Maßstabsübertragung wird durch XRD, REM, TEM und Sorptionsmethoden überprüft. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse analysiert den Beitrag der Katalysatorherstellkosten in der Gesamtwirtschaftlichkeit.
Das Projekt "Teilvorhaben 'C2+-Alkohole - Testung und Verfahrensentwicklung (heterogen)'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen katalytischen Verfahrens als Herzstück einer Prozesskette zur Verarbeitung von Synthesegas aus Kuppelgasen zu kurzkettigen Alkoholen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden zwei parallele Forschungsansätze verfolgt: a) die heterogen katalysierte Umsetzung in der Gasphase und b) die homogen katalysierte Umsetzung in der Flüssigphase. Beide Verfahrensvarianten besitzen grundsätzliche Vorteile, die auf die Synthese kurzkettiger C2+-Alkohole übertragen und für die Bewertung des Gesamtprozesses berücksichtigt werden. Die Untersuchung der Leistungsfähigkeit der Katalysatorsysteme soll von Beginn an unter prozessnahen Bedingungen erfolgen - Reaktionsführung und Katalysator werden als Einheit betrachtet und in enger Rückkopplung optimiert, da nur auf diese Weise ein abgestimmtes wirtschaftliches Verfahren entstehen kann. AP4.1: In einem Parallelreaktor (Oberhausen) werden die in AP 2 entwickelten Katalysatoren unter exakt gleichen Reaktionsbedingungen getestet und bewertet. Auf diese Weise ist ein schnelles Screening möglich und vielversprechende Muster können für tiefergehende Untersuchungen selektiert werden. AP4.2: In zwei weiteren Labortestanlagen besteht die Möglichkeit neben den Synthesegaskomponenten CO, CO2 und H2 auch Alkohole, speziell Methanol, in den Feedgasstrom zuzugeben. Am Standort Oberhausen werden mit selektierten Katalysatoren aus AP4.1 intensiven Messungen zu Gaszusammensetzung und Reaktionsbedingungen durchgeführt, um Rückschlüsse auf die Makrokinetik zu ziehen. Am Standort Sulzbach-Rosenberg wird explizit die Methanol-Homologisierung untersucht und die Möglichkeit zur MeOH-Kreisführung bewertet. AP4.3: In der zweiten Projekthälfte wird die Oberhausener Labortestanlage im Technikum Duisburg installiert und betrieben. Selektierte heterogene Katalysatoren werden hier unter realen Bedingungen mit aufgereinigtem Hüttengas untersucht und für eine mögliche Testung in einer Miniplant Anlage (AP4.4) bewertet.
Das Projekt "Teilprojekt: Neue fluorierte organische Kathoden-Aktivmaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen gGmbH - Life Sciences & Chemistry durchgeführt. Nach Methoden, die sich schon in Vorarbeiten bewährt haben, sollen neue fluorierte organische Kathodenmaterialien, insbesondere Schwefel-, Nitroxyl- und Carbonylderivate hergestellt werden, die in der Lage sind, Elektronen in der Lithium-Ionen Batterie reversibel zu transferieren. Verbindungen mit geringem Molekulargewicht, z.B. funktionalisiert mit fluorierten Olefinen, sollen synthetisiert werden, um dann durch Polymerisation fluorierte hochmolekulare Substanzen zu erhalten. Auch schon fluorierte monomere Vorstufen mit nicht fluorierten Alkenylen sollen entsprechend eingesetzt werden. Die synthetisierten organischen Kathoden werden am MEET elektrochemisch charakterisiert. Im Erfolgsfall sollen größere Mengen eines ausgewählten Polymers hergestellt werden, um in Zusammenarbeit mit dem MEET und Bosch in größeren Zellen untersucht zu werden. Ausgewählte Thioether, die entweder am schwefelhaltigen Ring oder am Aromaten fluoriert bzw. trifluormethyliert sind, sollen, entsprechend funktionalisiert, polymerisiert werden. So werden z.B. Derivate des Piperidin-Nitroxyls, von Pyrrolidin- und Pyrrolin-Nitroxylen mit einer Fluorvinyl- oder Fluorallylgruppe hergestellt. Vorstufen von Polymersystemen werden an aromatischen Ringen fluoriert oder trifluormethyliert, dann polymerisiert. 2,5-Bis(trifluormethyl)-1,4-benzochinon soll entweder direkt auf ähnliche Weise in Polymere überführt werden oder nach weiterer Substitution, z.B. mit CH2CH=CH2 oder CH2CF=CF2 Resten. Lithiumsalze, die in Elektrolyten schwerlöslich sind, werden als Kathodenmaterialien synthetisiert. Die an der JUB hergestellten Materialien werden am MEET elektrochemisch charakterisiert, so auch die Löslichkeit im Elektrolyten und vorevaluiert. Hierauf soll die Materialsynthese bezügl. der Reaktionsbedingungen und -wege, sowie des Substitutionsmusters optimiert sowie hochskaliert werden. Ausgewählte Materialien werden an das MEET bzw. Bosch weitergegeben.
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| Förderprogramm | 66 |
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| Boden | 55 |
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