Das Projekt "ERA-Net: Window Integrated Solar Collector (WISC): Systemintegration und Modellbildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. durchgeführt. 1. Vorhabensziel: Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Fenstersystems, welches zwar transparent für das sichtbare Licht ist, aber gleichzeitig die Infrarot (IR)-Strahlung separiert und zur Energieerzeugung nutzt. Die IR-Abtrennung basiert auf der Lokalisierten Oberflächenplasmonenresonanz von entsprechenden metallischen Nanopartikeln, wodurch die längeren Wellenlängen des IR (verglichen zum sichtbaren Licht) bevorzugt gestreut und damit innerhalb des Glasses wie in einer Art Wellenleiter reflektiert werden. Dadurch können diese an den Rand des Systems gelangen, wo eine Konversion der Wärme- in elektrische Energie vorgesehen ist. Damit lässt das geplante Fenstersystem zwar das sichtbare Licht durch und spart damit an künstlicher Beleuchtung, verhindert aber gleichzeitig eine Aufheizung im Innenraum durch die Entfernung eines signifikanten Anteils der IR-Strahlung, wodurch der Bedarf an Klimatisierung sinkt bzw. entfällt. Zusätzlich wird versucht, die Energie des separierten IR-Anteils z.B. durch thermoelektrische Konversion zu nutzen. 2. Arbeitsplanung: Der Arbeitsplan beinhaltet das Design, chemische Synthese, Charakterisierung und spezifische Immobilisierung der Metall-Nanopartikel auf oxydischen Schichten (Fenstermaterial).
Das Projekt "Teilprojekt 3.8: Entwicklung impedimetrischer Sensoren zur Bestimmung der Aufnahme von Schad- bzw. Wertstoffen durch immobilisierte ganze Zellen sowie Referenzierung entwickelter Sensoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V. durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuen impedimetrischen Sensoren. Die Sensoren sind mit Ganzzellen als biologische Komponenten zu modifizieren und zur Bestimmung der Aufnahme von Schad- bzw. Wertstoffen einzusetzen. Impedanzspektroskopie und Oberflächenplasmonenresonanz sind als Messmethoden zur Bestimmung der Schad- und Wertstoffaufnahme, insbesondere jedoch von Metallionen, in kontaminierten Umweltproben, vorzugsweise von Bergbau- und industriellen Abwässern einzusetzen. Strategische wichtige Metalle sollen aus Industriewässern entfernt werden. Die Grundstrukturen der Sensoren sind mittels Siebdrucktechnik zu fertigen und mittels spezifischer Beschichtung mit Ganzzellen als Biokomponenten für impedimetrische Schadstoffbestimmungen zu präparieren. Zielanalyte sind ausgewählte Metallionen. Verschiedene Tranducerkomponenten sind auszuwählen und elektrochemisch zu untersuchen und zu charakterisieren. Eine Referenzierung mit neuen voltammetrischen und potentiometrischen Sensoren ist zu gewährleisten. Die Sensorkenngrößen sind zu ermitteln und die Messparameter zu optimieren. Spektroskopische Laboranalysenmethoden, wie z.B. die Atomabsorptionspektroskopie, sollen als Referenzmethoden zum Einsatz kommen. Eine Validierung der Sensoren in realen Medien und in Feldversuchen ist zu erzielen.