Das Projekt "Teil 1: Entwicklung eines Mikro-FIIAA-Demonstrators" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Mikrotechnik Mainz e.V. & Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, ein miniaturisiertes Fließinjektionssystem auf immunochemischer Basis für die Vor-Ort-Analyse von TNT und TNT-Metaboliten in Wässern und Böden zu entwickeln. Das Gerät soll aus einer Systemplatte (Basis) und einem Einwegchip zusammengesetzt sein. Die Systemplatte soll Mikropumpen, Kanäle und einen mikrooptischen Detektor enthalten sowie eine Temperierung der Immunoaffinitätssäule ermöglichen. Konzeptionell soll eine optische Mikrodurchflusszelle auf der Systemplatte integriert werden, dass zur Fluoreszenzmessung (oder alternativ: Absorptionsmessung) dient. Der Einwegchip trägt alle für den Nachweis eines spezifischen Analyten notwendigen Elemente wie Antikörper, Enzymtracer sowie das Probereservoir. Der Einwegchip soll mittels einem einfachen, reversiblen Verbindungskonzept vor der Analyse auf die Systemplatte aufgebracht werden. Die Entwicklung solcher Einwegchips für verschiedene Analyte soll das System für die Multikomponentenanalytik vor Ort qualifizieren. Das Design des Einwegchips soll dessen kostengünstige Produktion in höheren Stückzahlen sowie eine ausreichende Lagerstabilität ermöglichen.
Das Projekt "Fischgemeinschaften der oberen Donau (Deutschland, Oesterreich) vor dem Rhein-Main-Donau Kanal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenbergische Naturforschende Gesellschaft durchgeführt. Die Studie ueber die Fischgemeinschaften der oberen Donau wurde durchgefuehrt in den Jahren 1976 und 1984. Es wurden 19 Stationen und 24 Fischproben mit insgesamt ueber 23000 Fischen untersucht. 42 Arten, davon 8 Erstnachweise fuer diese Donaustrecke und 8 Hybriden wurden beschrieben. Die obere Donau wurde in zwei unterschiedliche Abschnitte aufgeteilt, oberhalb und unterhalb von Ulm. Als Kriterien dienten die abiotischen Parameter (Entfernung von der Quelle, die Hoehe ueber NN und das Flussgefaelle) sowie die biotischen Parameter (Artenreichtum, Artenverteilung). 9 Arten kamen ueber die ganze Strecke der oberen Donau verteilt vor, dagegen waren 10 bzw. 23 Arten in ihrem Vorkommen entweder auf den oberen oder den unteren Abschnitt beschraenkt. Eine Faktorenanalyse der oekomorphologischen Eigenschaften der 28 dominierenden Arten zeigte 'generalist-specialist'-Merkmale in ihrem Schwimmverhalten und Futtereerwerb. Der Anteil der Schwimm- und Futtererwerbs-Spezialisierungen war in den oberen und den unteren Flussabschnitten deutlich verschieden. Weiterhin wurden die Fischarten genannt, die nach der Oeffnung des Rhein-Main-Donau Kanales in das System der Nordsee einwandern koennten. Ebenso wurde auf die Gefahren eines Einwanderns der nordischen Fischarten in das Donausystem hingewiesen, besonders auf die natuerliche Ausbreitung des Meeresneunauges und des Aales. Obwohl die Erfahrung mit anderen grossen Schiffskanaelen - Erie, Welland, Suez - anzeigt, dass ernstliche Veraenderungen mit bis zu einem halben Jahrhundert Verzoegerung eintreten, sind diese Veraenderungen skizziert worden und es wird vor ihnen gewarnt.
Das Projekt "Ausarbeitung eines Vorschlages für ein marines Schutzgebiet im Bereich des Weddell-Meeres (Antarktis)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Das Vorhabenziel ist die wissenschaftliche Ausarbeitung eines Vorschlags für ein marines Schutzgebiet im Bereich des Weddellmeeres (Antarktis), der von der Bundesrepublik Deutschland (vertreten durch das BMELV) der CCAMLR-Kommission im Oktober 2014 unterbreitet werden kann. Die Sitzungen der relevanten CCAMLR-Gremien in 2013/14 bestimmen die zeitliche Planung und Ausführung der Projektarbeiten, die Meilensteine und die Ausarbeitung der Projekt-Deliverables. Im Rahmen der technischen Vorarbeiten (Apr-Nov 2013) wird die relevante Literatur gesammelt / aufgearbeitet, sowie eine Bestandsaufnahme und Dokumentation der am AWI zur Verfügung stehenden georeferierten Weddellmeer-Datensätze vorgenommen (+ Identifizierung eventueller Datenlücken). Anschließend werden die Datenlayers in ein GIS integriert und in Kartenform dargestellt. Die wissenschaftliche Datenanalyse (Jun 2013 - Sep 2014) besteht aus einer räumlichen Interpolation mittels geostatistischer Methoden, der Bestimmung von Korrelationen zwischen Informations-Ebenen, sowie der Ermittlung des besten Multivarianzanalyse-Verfahrens zur Identifizierung schutzbedürftiger Weddellmeer-Regionen. Die Ergebnisse werden dann interpretiert (u.a. zur Ausarbeitung eines 'Research and Monitoring Plans') und mit anderen nationalen / internationalen Experten weiter diskutiert und optimiert. Aufbauend auf den Resultaten der wissenschaftlichen Arbeiten werden Textbausteinentwürfe für eine CCAMLR-Schutzmaßnahme erstellt (Apr-Sept 2014).
Das Projekt "Schnellcharakterisierung von nicht naturbelassenem Holz mittels FT-NIR Spektroskopie (F-95/14)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Ausgangssituation: Die Sortierung von nicht naturbelassenem Altholz verursacht aufgrund der Vielfalt der zur Impraegnierung verwendeten Holzschutzmittel bzw der zur Oberflaechenbehandlung eingesetzten Lacke und biozidhaltiger Anstrichstoffe grosse Probleme. Darueber hinaus muessen beim Abriss von Gebaeuden oder auf dem Sortierplatz schnelle Entscheidungen ueber den Entsorgungsweg des Holzes getroffen werden. Forschungsziel: Die Arbeiten sind auf die Anwendung der FT-NIR-Spektrometer zur Differenzierung von Holzschutzmitteln und anderen holzfremden Zusatzstoffen ausgerichtet. Von den gaengigen Holzschutzmitteln sollen in Kombination mit einheimischen Holzarten FT-NIR-Spektren aufgenommen und die Methode soweit entwickelt werden, dass sie auch von Nichtchemikern zuverlaessig an Altholzproben eingesetzt werden kann. Forschungsergebnis: Fuer die Untersuchungen wird ein Buehler-FT-NIR-Spektrometer eingesetzt, das fuer die beruehrungslose Vermessung von Holzproben nach dem Prinzip der diffusen Reflexion mit Hilfe einer externen Glasfaseroptik im Bereich von 1000-2200 nm (Wellenzahl 10000-4500 1/cm) geeignet ist. Die Messzeit betraegt ca drei Sekunden. Im Rahmen der Voruntersuchungen wurden die Parameter, die von den Holzproben her die Ergebnisse beeinflussen koennen, sorgfaeltig geprueft. Hierzu gehoeren die Holzart, Feuchtigkeit, Oberflaechenbeschaffenheit, anatomische Richtung und Korngroesse im Falle von gemahlenen Proben. Es zeigte sich hierbei, dass die NIR-Spektroskopie empfindlich auf die physikalische Beschaffenheit und chemische Zusammensetzung der Hoelzer reagiert, so dass diverse Holzarten gut spektroskopisch unterschieden werden koennen. Das NIR-Geraet erfasst von jedem Spektrum 500 wellenlaengenabhaengige Datenpunkte. Diese werden mit dem geraeteeigenen chemisch analytischen Softwarepackage nach diversen Methoden der multivariaten Statistik (PCA, PLS, PCR und CA) ausgewertet. Wenn die Versuchsparameter konstant gehalten werden, zeigen die NIT-Spektren je nach Salztyp und Konzentration mehr oder weniger deutliche Veraenderungen. Die spektralen Veraenderungen - fuer das blosse Auge zT kaum sichtbar - koennen im Laufe der Kalibrierung reproduzierbar und hinreichend genau erfasst und mathematisch ausgewertet werden. Wenn ein bestimmter Salztyp untersucht wird, sind semiquantitative Aussagen ueber die verwendete Konzentration moeglich. Fuer die Erkennung der Salze im Holz hat sich die Cluster Analyse (CA) als einer in der Praxis leicht anwendbare Methode bewaehrt. CA bedeutet in diesem Zusammenhang, dass mit dem gleichen Holzschutzmittel behandelte Proben in einem n-dimensionalen Raum (mit statistischen Faktoren als Koordinaten) eine zusammenhaengende Punktwolke bilden, wenn die Salzkonzentrationen aehnlich sind. Es hat sich zB gezeigt, dass die behandelten Hoelzer immer einen eigenen Cluster bilden, dh sie sind NIR-spektroskopisch von den unbehandelten Hoelzern eindeutig zu unterscheiden.
Das Projekt "Flaechenbelastung durch Schwermetalle im Staubniederschlag von West-Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Geographische Wissenschaften, Fachrichtung 2 Physische Geographie durchgeführt. Die im Rahmen des Berliner Messnetzes zur Bestimmung des monatlichen Staubniederschlages gewonnenen Proben werden fuer ausgewaehlte Monate auf ihre Konzentration an Schwermetallen (vornehmlich Pb + Cd) untersucht. Ziel ist die Bestimmung der Flaechenbelastung des Ballungsgebietes durch Schwermetallniederschlaege. Durch Multivarianzanalysen sollen Verursachergruppen ermittelt werden.
Das Projekt "Eurotrans - die Entwicklung einer Methode fuer die Bestimmung von Geraeuschquellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Porsche AG, Entwicklungszentrum Weißach durchgeführt. Bei den 'Stand der Technik'-Methoden zur Geraeuschquellenanalyse versucht man die Quellen einzeln zu bestimmen, indem man sie eliminiert. Dieses Vorgehen ist zeitaufwendig und erfordert Pruefaufbauten, die oft die relevanten Betriebsbedingungen nicht ausreichend simulieren. Die Ergebnisse schliesslich sind oft irrefuehrend, da die Annahme der linearen Addition der Quellenanteile dem vektoriellen Charakter keine Rechnung traegt. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer neuen Methodologie fuer die genauere und automatische Bestimmung der Hauptgeraeuschquellen, wobei die normale Funktion oder Aufbau des Fahrzeuges nicht beeintraechtigt wird, und wobei durch gleichzeitige Erfassung aller Quellen ihre Rueckwirkungen und Abhaengigkeiten beruecksichtigt werden. Geplant ist dazu die Integration von multivarianten statistischen Analysemethoden (Hauptkomponenten und Kanonische Korrelationsanalyse) und neue numerische Methoden.
Das Projekt "Zusammenhaenge zwischen Waldwachstum und der Variation von Klima und Witterung auf langfristig beobachteten Versuchsflaechen in Baden-Wuerttemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Produktivitaet und Vitalitaet der Waelder werden kontrovers diskutiert. Die Gruende dafuer sind unter anderem, dass natuerliche und behandlungsbedingte Einfluesse schwer von den Folgen der Luftverschmutzung zu trennen sind. In dem Vorhaben sollen Einfluesse von Klimavariationen auf das Waldwachstum unter Beruecksichtigung standoertlicher und bestandesstruktureller Gegebenheiten quantifiziert werden. Grundlage der Untersuchung sind bis ins letzte Jahrhundert zurueckreichende Messreihen aus dem Versuchsflaechennetz des Landes Baden-Wuerttemberg sowie Klima-Daten von Stationen des Deutschen Wetterdienstes. Das umfangreiche Material erfordert eine Computer-gestuetzte Aufbereitung der Daten. Fuer die Auswertung werden multivariable Analysemethoden verwendet.
Das Projekt "Entscheidungsunterstützung bei der urbanen Klimaanpassung - Ökonomische Bewertung und Priorisierung von Anpassungsmaßnahmen am Beispiel der Stadt Sangerhausen, Landkreis Mansfeld-Südharz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Ökonomie durchgeführt. Die übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht darin, die für die Stadt Sangerhausen identifizierten Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel unter Berücksichtigung der zugrundeliegenden Unsicherheiten ökonomisch zu bewerten und - soweit möglich - zu priorisieren. Dies umfasst (1) die Ermittlung der erwarteten Kosten und Nutzen der bereits umgesetzten bzw. absehbaren Maßnahmen, (2) die ökonomische Gesamtbewertung dieser Maßnahmen unter Unsicherheit sowie (3) die Einordnung der bestehenden Anpassungsoptionen nach deren Vorrangigkeit. Die Angaben zu Kosten und Nutzen werden auf Grundlage zur Verfügung stehender Daten möglichst genau, d.h. im Idealfall in monetären Einheiten erfasst und ggf. mit Unsicherheitsspannen versehen. Gleichwohl sollen aber auch Angaben zu Maßnahmeneffekten oder -kosten aufgenommen werden, die nur in sonstigen quantitativen Einheiten (z.B. als bestimmte Mengeneffekte) oder als qualitative Experteneinschätzungen vorliegen. Die erhobenen Daten zu Kosten und Nutzen der identifizierten Maßnahmen fließen anschließend in eine Gesamtbewertung ein. Hierzu wird die am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ entwickelte Bewertungssoftware PRIMATE angepasst und verwendet. Die vorhandenen Daten werden für jede Maßnahme zeitlich und räumlich aggregiert, ggf. diskontiert und in PRIMATE eingelesen. Die Software ermöglicht die Bewertung mittels Kosten-Nutzen-Analyse und Multikriterienanalyse. Das Ergebnis beider Verfahren ist ein Ranking bzw. eine wahrscheinliche Rangverteilung der bewerteten Maßnahmen. Den Entscheidungsträgern werden auf diese Weise die als Entscheidungsgrundlage zur Verfügung stehenden wissenschaftlichen Erkenntnisse vermittelt und gleichzeitig die verbleibenden Unsicherheiten und eigenen Bewertungsspielräume transparent gemacht. Darüber hinaus werden ein Leitfaden sowie eine Checkliste für Kommunen und Landkreise erstellt, die die ökonomische Bewertung von Klimaanpassungsmaßnahmen auf kommunaler Ebene zukünftig unterstützen sollen.
Das Projekt "Measurement of priority metabolites using integrated optoelectronic biosensors dervied from antibody and macrocyclic receptor libraries" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Technische Biochemie, Zentrum für Bioverfahrenstechnik durchgeführt. General Information: There are a number of environmentally relevant analytes which are difficult to analyse by conventional means. Amongst these are the priority metabolites CIAT, CDET and CAAT. These are a particular concern because of their high water solubility and their consequent transport through pore and groundwaters to surface and sea waters. This proposal outlines a biosensor approach to the analysis of these chemicals using an optoelectronic sensor platform which is constructed using silicon manufacturing technology. The sensor will be based on interferometry. Two approaches are to be used for the construction of the receptor layers. Recombinant antibody techniques will be coupled to computer modelling to produce antibody fragments which are suitable for the detection and quantitation of the target analytes. In parallel with this, molecular receptors will be designed using computer modelling techniques and combinatorial synthesis. These receptors will be deposited on the sensor using printing technologies such as inkjet printing. Multivariate analysis software will be developed for use in a biosensor array. The working prototype device will be incorporated into a simple test rig for evaluation. Finally, the device will be used to test real environmental samples. KEYWORDS: Biosensor Optoelectronics Antibodies Printing Combinatorial Synthesis. Prime Contractor: Cranfield University, Biotechnology Centre; Cranfield, United Kingdom.
Das Projekt "Planung und Auswertung mehrstufiger multivariater Stichprobenverfahren (am Beispiel der Luftbildwaldschadensinventur Harz 1983 und 1985)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Abteilung für Forstliche Biometrie und Informatik durchgeführt. Theoretische und empirische Untersuchung von Taylorentwicklung, Jackknife und Bootstrap zur Schaetzung von Varianzen und Konfidenzintervallen bei nichtlinearen Schaetzern. Untersuchung des Einflusses von Messfehlern auf die Varianzschaetzung. Varianzschaetzung aus mehrstufigen systematischen Stichproben, Untersuchung des Bias. Zu den genannten Themen Simulationsstudien auf der Basis der Harzinventur (Waldschaeden).
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