Das Projekt "Study on the emission of nanoparticles in products in the life cycle and the ecological evaluation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. durchgeführt. Objective of the project is the assessment of the exposure of environment and human health by synthetic nanomaterials. The project includes a life cycle analysis of relevant products, an analysis of measurement equipment, and the identification of the demand for research and development. A reference study was commissioned by the Federal Environmental Agency - FKZ 3708 61 300 - in the scope of the UFOPLAN 2008, to summarise the current knowledge and research needs in the area of emission of nanoscale particles from products in the course of their life cycle as well as their possible environmental effects (relevance). For this purpose, information about nanoscale silver, titanium dioxide, carbon black, cerium oxide used in wipes, wall paint, in tires and additives in fuel, were compiled and evaluated. Possible measurement techniques and methods, for different measurement parameters and matrices, for examining the emission and characterizing nanostructures and their behaviour in the environment were summarized in a separate section. Emission of nanoscale material from products can take place at different stages in the course of its life cycle; during production, processing, transportation, when in use or during disposal of materials and products. Release generally takes place in environmental media such as air, water or soil/sediments. Nanoscale silver and titanium dioxide is mainly released into the aquatic medium. The release of silver particles has been shown when washing tissues and textiles in particular which have been impinged with nanoscale silver. It is not clear if the particles are release in the form of ions or nanoparticles. The release of TiO2 from wall paint after rain events was seen in rain water and in near by surface waters during field measurements. Laboratory studies have shown that TiO2 particles can be released through mechanical stress.It seems on the other hand that the emission of carbon black and cerium oxide mainly takes place in air. Carbon black can stem from ink, laser printers or tires. Studies have established the release of nanoscale soot particles form tires. It could not be determined if the released particles were the original particles or particles formed from secondary processes. The primary application for nanoscale cerium oxide is in polishing agents, coating products and as catalysts in e.g. diesel fuels. Cerium oxides have also been used recently for medical purposes, e.g. tested and marketed as antioxidants. Cerium oxide emission is likely for all the listed applications. This could be proven by field measurements particularly when used in fuels. It was not examined whether the released cerium oxide from diesel fumes correspond to that which was applied. There are generally very few publications for this study that deal explicitly with the emission from the materials and products which are to be examined...
Das Projekt "Anbahnungsreise zu CSIRO in Melbourne, Australien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Fachbereich Chemie, Biofilm Centre, Aquatische Biotechnologie durchgeführt. CSIRO arbeitet wie wir an der biologischen Gewinnung von Metallen aus Erzen und industriellen Rückständen sowie den Umweltproblemen durch saure, schwermetallhaltige (Bergwerks)wässer. Während sich CSIRO auf die technische Anwendung konzentriert, arbeiten wir an Grundlagen zum Verständnis der bakteriellen Umsetzungen, die zur Metallsolubilisierung führen. Aufgrund der apparativen Ausstattung incl. des Zugangs zu der Synchrotonquelle in Melbourne ist zu erwarten, dass eine Kooperation zu völlig neuen Einsichten beim Bioleaching führen wird. Beide Arbeitsgruppen befassen sich zur Zeit schwerpunktmäßig mit Grenzflächenprozessen, also mit Substanzen und Kräften im Nanometermaßstab, die zwischen Material/Werkstoff und Mikroorganismen existieren. Wir wollen klären, wie sich die Organismen und wo sie sich an die Oberflächen anheften, wie dann die Auflösungsprozesse in Gang kommen und durch welche Materialeigenschaften das beeinflusst wird. Auf diese Weise wollen wir zweierlei erreichen: die Optimierung dieser Prozesse, um möglichst hohe Auflösungsraten zu erzielen, und Möglichkeiten zur gezielten Hemmung zu entwickeln. Letzteres ist für die Lösung von Umweltproblemen wie saure Bergwerksausflüsse -Acid Mine/Rock Drainage- (Problematik Wismut oder Braunkohlerestseen in Deutschland) weltweit von größter Bedeutung. Desweiteren werden auch Lösungen von Biokorrosionsproblemen bei Metallen und industriellen Anlagen angestrebt Besuch in Melbourne und Fachdiskussionen + Synchrotonbesichtigung.
Das Projekt "CAERUS: Filter aus Nanokohlenstoff zur Reinigung von Gassensoren - Mechanisch stabile Filter aus Nanokohlenstoff zur Reinigung von Gassensoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Bielefelder Institut für Nanowissenschaften - Physik supramolekularer Systeme und Oberflächen durchgeführt. Technologien zum Nachweis oder auch zur Vermeidung von bestimmten Gasen sind in vielen Bereichen der modernen Industrie und sogar in privaten Haushalten weit verbreitet. Eine schnelle und genaue Überwachung von gasförmigen und flüchtigen Substanzen erlaubt somit den Nachweis von schädlichen Chemikalien, die Kontrolle und Optimierung von Prozessen, die Reduzierung von Luftverschmutzung und vieles mehr. Obwohl eine Vielzahl von Sensoren für unterschiedliche Anwendungen entwickelt wurden, ist deren Wirkung und Lebensdauer häufig durch die Interaktion mit unerwünschten Molekülen und Teilchen im Gasstrom stark beeinflusst. Die einfachste Möglichkeit die Effektivität eines Gassensors zu erhöhen ist, ihn mit einer selektiven Membran zu versehen. Das primäre Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von selektiven ultradünnen Gasfiltern basierend auf Carbon-Nanomembranen (CNMs). CNMs gehören zu den flächigen 2-dimensionalen Materialien, die großflächig hergestellt werden können und deren Eigenschaften über einen weiten Bereich verändert werden können. Die wissenschaftliche Zielsetzung ist die Kontrolle der Permeanz und Selektivität von CNMs für verschiedene Sensoranwendungen und die gleichzeitige Entwicklung eines geeigneten Trägermaterials, um die mechanische Stabilität der Nanometer-dünnen CNM in diesen Anwendungen zu garantieren. Parallel zu dem Ansatz der selektiven Trennung, sollen im Caerus-Projekt auch polymerbasierte Membranen, die entweder Graphenschichten oder als Kompositmembranen Graphenflakes enthalten, als mögliche Gasbarrieren erforscht werden. Die Kombination der Erfahrung der deutschen Partner in der Herstellung und Charakterisierung von CNMs mit den Kenntnissen der griechischen Partner auf den Gebieten der Nanokompositen, der Graphenherstellung sowie der Gasmanipulation und -messung verspricht einen signifikanten synergetischen Effekt für die Erforschung und Implementierung der vorgeschlagenen Materialien.
Das Projekt "MULTIHY, Multiscale Modelling of Hydrogen Embrittlement of Crystalline Materials" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik durchgeführt. MultiHy is a project funded by the EU's 7th Framework Program under the theme 'Nanosciences, Nanotechnologies, Materials and new Production Technologies'. The project has a combined budget of 5.3 mil€ (including EU and partner contributions) and will run from the ist of May 2011 until the 3Oth of April 2015. The aim of MultiHy is to develop industrially-relevant computational models to assist in the evaluation of the susceptibility of complex materials to hydrogen embrittlement under realistic service conditions. Hydrogen embrittlement is a serious and costly industrial problem that affects a diverse range of engineering materials in common environments. There is an urgent need to develop a better understanding of hydrogen embrittlement and to develop tools to evaluate the impact of hydrogen on the structural integrity of materials and components. MultiHy aims to achieve this by developing an advanced multiscale framework and applying it to real industrial problems involving hydrogen embrittlement.
Das Projekt "Nanotechnologie im Kontext einer Bildung für nachhaltige Entwicklung (NanoBiNE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hildesheim, Institut für Biologie und Chemie, Abteilung Chemie durchgeführt. Eine systematische Schulung von Bewertungskompetenz im ethischen Orientierungsrahmen einer Bildung für nachhaltige Entwicklung qualifiziert junge Menschen zur Teilnahme an öffentlichen Diskursen zu gesellschaftlichen Gestaltungsfragen. Hierzu leistet das Projekt NanoBinE einen wesentlichen Beitrag, in dem im exemplarischen Themenfeld der Nanowissenschaften Schülerlaborkonzepte und Unterrichtssequenzen entwickelt, erprobt und in Fortbildungsmaßnahmen in der Breite vermittelt werden, welche zentrale in den Bildungsstandards geforderte Kompetenzen adressieren und sich in der Förderung der Bewertungskompetenz an den Leitlinien der Bildung für nachhaltige Entwicklung orientieren. Konkrete Ziele des Projektes an vier Standorten sind die Verknüpfen von Fachwissen und Aspekten einer Bildung für nachhaltige Entwicklung im Kontext Nanowissenschaften und Nanotechnologie. Dies soll erreicht werden durch die Erweiterung der vier Schülerlaborkonzepte, indem deren fachliche Inhalte und experimentelle Settings gesellschaftlich gerahmt werden und mit einem Entscheidungsplanspiel gezielt BnE adressieren. Nach Ende der Entwicklungsphase gehen diese Konzepte in das Regelangebot der verschiedenen Standorte ein. Zweitens durch Entwicklung, Erprobung und Optimierung von Unterrichtssequenzen zum Themenkomplex Nanowissenschaften und Technikfolgenabschätzung in Gruppen von Lehrkräften nach der Methode der partizipativen fachdidaktischen Aktionsforschung. Erarbeiten von Kontexten, Fachinhalten und Experimenten (Kompetenzbereiche Fachwissen und Erkenntnisgewinnung). Ferner durch entwickeln von Planspielen zur Technikfolgenabschätzung am Beispiel der Nutzung alltäglicher Produkte oder gesellschaftlicher Entscheidungen (Kompetenzbereiche Bewerten und Kommunikation). Drittens durch breit angelegte Fortbildungsmaßnahmen in Kooperation mit den Trägern der regionalen Lehrerfortbildungszentren. Mit Beteiligung der Lehrkräfte aus o.g. Arbeitsgruppen werden mehrteilige Fortbildungen realisiert, die eine Unterrichtserprobung der Einheit beinhalten, um die Förderung naturwissenschaftsbasierter Bewertungskompetenz im Orientierungsrahmen BnE praktisch zu erproben. Inhaltliche Basis bilden die in den Arbeitsgruppen entwickelten Unterrichtssequenzen. Viertens und abschließend durch Initiieren von BnE-Aktivitäten an den Schulen, deren Lehrkräfte und Lernende die Schülerlabore besuchen. Die Teilnehmenden erhalten ein Zertifikat als BnE-Coaches, Material mit Vorschlägen für BnE-Projekttage, Schul-AGs u.a. Beratend steht ihnen für die Projektdauer ein Ansprechpartner zur Verfügung.
Das Projekt "Natürliche Nanopartikel in Böden und Sedimenten als mögliche Vektoren für Umweltkontaminanten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Lehr- und Forschungsgebiet Ökosystemanalyse (ESA) durchgeführt. Untersuchungen zum Verständnis der Wirkung von nanopartikulären Boden- bzw. Sedimentbestandteilen hinsichtlich Schadstofftransport, -verhalten und -bioverfügbarkeit Seit bekannt ist, dass im Bereich von 1 - 100 nm Größe viele bekannte Materialien einzigartige physikalische Eigenschaften und chemisches Verhalten zeigen, sind die Nanowissenschaften ein fantastischer neuer Forschungsbereich. Auch für die Umweltwissenschaften ergeben sich daraus völlig neue Erkenntnisse und Forschungsinteressen, da viele Bestandteile natürlicher Matrices nanopartikulär sind bzw. entsprechende Eigenschaften besitzen. Beispiele für natürliche Nanopartikel in Böden und Sedimenten sind Hydroxide, aluminosilikate Tonmineralien, Humin- bzw. Fulvinsäuren, Viren, Nanomineralien wie nanopartikuläre Eisen- oder Manganhydroxide, und sog. Black carbon. Die Mobilität von Nanopartikeln in Böden und Sedimenten kann vom Wasserdurchfluss beeinflusst werden, da die Bindung von Nanopartikeln an Bodenporen von Aggregation und Disaggregation abhängig ist. Auch die Mobilität von Schadstoffen hängt mit diesen Phänomenen zusammen, durch die Eigenschaft von Nanopartikeln, als starke Sorptionsphasen für hydrophobe Substanzen deren Transport und Bioverfügbarkeit zu verändern. Für mehrere Arten von Nanopartikel wurde gezeigt, dass sie in der Lage sind, eine ganze Reihe von organischer Verbindungen anzulagern, wie z.B. Dioxine, PAHs, DDTs, PBDEs, PCBs und Pestizide. Dieses Projekt fokussiert Verhalten und Verbleib von Nanopartikeln mithilfe einer genauen Charakterisierung unterschiedlicher Typen von natürlichen Kleinstpartikeln in Böden und Sedimenten. Es soll die Bindung von Kontaminanten untersucht und in diesem Zusammenhang geeignete Analysemethoden verbessert werden, hinsichtlich der Untersuchung bestimmter Probenarten. Daraus abgeleitet werden soll eine Korrelation von Auftreten und Verteilung von Nanopartikeln mit dem Vorhandensein von organischen Kontaminanten. Mittels einer umfangreichen Biotest-Batterie, die eine große Breite ökotoxikologischer Endpunkte abdeckt, soll der Einfluss von Nanopartikeln auf Transport, Extrahierbarkeit und Bioverfügbarkeit von Schadstoffen untersucht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Charakterisierung und Quantifizierung der Wechselwirkungen zwischen einzelnen Nanopartikeln und Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Lehrstuhl für Experimentelle Biophysik und Angewandte Nanowissenschaften durchgeführt. Ziel ist die quantitative Charakterisierung von Nanopartikel(N)-Zell-, sowie NP-NP-Wechselwirkungen mittels der nanobiophysikalischen Technik Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Kraftspektroskopie. Dabei stehen das Wechselwirkungsverhalten und die Wirkungen einzelnen Nanopartikel im Vordergrund. Aus den Daten sollen grundlegende Erkenntnisse zum Mechanismus und der Art der Wechselwirkung gewonnen werden. Immobilisierung der NP und Zellen an Kraftsensoren, Oberflächen und Beads. AFM-Abbildungen von NP und NP-beladenen Zellen. Kraftspektroskopie zur NP-Zell WW und NP-NP-WW an einem ausgewählten Modellsystem, proof of principle. Anwendung der entwickelten AFM- und Kraftspektroskopiemethoden an den von den beteiligten Partnern ausgewählten Testsystemen, systematische Messserien unter definierten Umgebungsbedingungen. Ausweitung der vorhandenen Kompetenz der Uni Bielefeld im Gebiet der Nanobiophysik auf das Themenfeld der NP. Die Forschungsergebnisse sollen in internationalen Zeitschriften publiziert und auf Konferenzen vorgestellt werden. Einbeziehung des Projekts in den Lehrbetrieb der Universität; Vergabe von Diplom-, BA- und Masterarbeiten im Rahmen des Projekts.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Bielefelder Institut für Nanowissenschaften - Physik supramolekularer Systeme und Oberflächen durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist es eine energieeffiziente Aufreinigung von Brackwasser und Abwasser unter Verwendung von Carbon-Nanomembran-Multischicht-Elektroden zu entwickeln, um die zunehmenden Vorschriften über den zulässigen Höchstgehalt an vollständig gelöstem (Filtrattrockenrückstand, TDS) und suspendiertem Feststoff im Trinkwasser zu erfüllen. Hierfür wird ein Verfahren zur Aufreinigung von Brackwasser und Abwasser mittels ultradünner (0,5 -3 nm), mechanisch stabiler, großflächiger Carbon-Nanomembranen (CNMs) mit kontrollierter Porengröße und Oberflächenladung entwickelt, um vollständig gelösten und suspendierten Feststoff zu entfernen. In diesem Projekt werden Multischichten aus CNMs mit und ohne Oberflächenfunktionalisierung als Elektroden maßgeschneidert, die die deutschen Partner (MPI Mainz; Universität Bielefeld, CNM Technologies GmbH) zur Verfügung stellen werden. Diese CNMs werden dann vom israelischen Partner (Bar-Ilan University, Ramat-Gan) für die kapazitive Deionisierung (CDI) verwendet, um die Effizienz der Wasseraufreinigungstechnologie zu maximieren. Zusätzlich wird ein einstufiges Niederenergie-Hybrid-Verfahren entwickelt, in dem CDI und Filtration gleichzeitig verwendet werden. Die Universität Bielefeld und CNM Technologies werden CNMs für die Wasseraufbereitung entwickeln. Dazu gehören die Herstellung von Monoschichten mit den vom MPIP hergestellten Präkursormolekülen, strahlungsinduzierte Vernetzung, Transfer auf Trägerstrukturen sowie Charakterisierung (XPS, UPS, STM, SEM, HIM) von Monolagen und CNMs. Multischichten von CNMs werden bereitgestellt. Ladungen in CNMs werden entweder mit geeigneten Präkursormolekülen (bereitgestellt vom MPIP), Herstellung von Monolagen aus diesen Präkursormolekülen und strahlungsinduzierter Vernetzung oder durch Funktionalisierung von neutralen CNMs realisiert. CNMs mit Ladungen werden mit XPS, STM und anderen Oberflächenanalysetechniken sowie Wasserpermeationsmessungen analysiert.
Das Projekt "Safe Implementation of Innovative Nanoscience and Nanotechnology (SIINN)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH - Geschäftsbereich Technologie-Transfer (T) durchgeführt. Objective: The primary aim of the SIINN ERA-NET is to promote the rapid transfer of the results of nano-science and nanotechnology (N&N) research into industrial application by helping to create reliable conditions. In order to strengthen the European Research Area and to coordinate N&N-related R&D work, the project has the aim of bringing together a broad network of ministries, funding agencies, academic and industrial institutions to create a sustainable transnational programme of joint R&D in N&N. The commercial application of nano-materials (NMs) products is increasing rapidly, but one important question, the safety of NMs, still represents a barrier to their wide innovative use. Therefore the first priority of SIINN is to focus on developing a consolidated framework to address nano-related risks and the management of these risks for humans and the environment by investigating the toxicological behaviour of NMs. European R&D activities in N&N remain largely uncoordinated and fragmented, resulting in the sub-optimal use of available resources, such as human resources, research equipment and funding. Since available data on their toxicological behaviour is often scant, unreliable or contradictory, the SIINN Project will focus on ways of remedying this situation. After defining the criteria important for NM toxicology, the environmental health and safety (EHS) information currently available to Europe will be examined. Liaisons will strategically be established and maintained. They will network with organisations looking into the EHS of NMs within Europe and abroad with the aim of continually exchanging information with these. Available information will be examined for their reliability in respect of the assessment of the risks of NMs towards human health and to the environment and major knowledge gaps identified. At least two joint, transnational calls will be organised during the initial lifetime of SIINN in order to fill these gaps.
Das Projekt "Managing Risks of Nanoparticles (MARINA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institute for Occupational Medicine (IOM) durchgeführt. The MARINA project is a major new European Commission Framework 7 project to develop reference methods for managing the risk of engineered nanoparticles and engineered nanomaterials (ENM). With very significant economic impact across industrial, consumer and medical products, nanotechnology is now one of the key industries within Europe and worldwide. Key to its long term growth and sustainability is establishing end-user confidence that the technologies developed arc safe. While there are standard procedures for product life cycle analysis, exposure, hazard, and risk assessment for traditional chemicals, it is not yet clear how these procedures need to be modified to address all the novel properties of nanomaterials. There is a need to develop specific reference methods for all the main steps in managing the potential risk of ENM. The aim of MARINA is to develop such methods. MARINA will address the four central themes in the risk management paradigm for ENM: Materials, Exposure, Hazard and Risk. The methods developed by MARINA will be (i) based on beyond-state-of-the-art understanding of the properties, interaction and fate of ENM in relation to human health and the quality of the environment and will either (ii) be newly developed or adapted from existing ones but ultimately, they will be compared/validated and harmonised/standardized as reference methods for managing.
| Origin | Count |
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| Bund | 16 |
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| Förderprogramm | 16 |
| License | Count |
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| Resource type | Count |
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| Boden | 13 |
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