The effects of global warming are already severely recognizable. While some regions are threatened by increasingly frightening storms and heavy rainfalls, other areas suffer from drought. According to projections by the OECD, 47% of the world's population will live in regions with insufficient drinking water resources. Already since 2015, more than 80 countries have been confronted with water scarcity and a great share of the population depends on desalination for their water supply. The main shortcoming of such desalination facilities lies in the high specific energy demand, which so far, has mainly been covered by fossil fuels. This process favors the Middle East with its rich oil reserves but represents a clear conflict with today's climate change targets. Thanks to the project NEWSUN (Nexus of Electricity and Water Supply for Urban Needs) it will be possible to run desalination facilities entirely energy self-sufficient and sustainable. Solar energy is harvested using parabolic through concentrators, and the core of the system, the so called Hybrid-Absorber converts the radiation to electricity and heat. The desalination process is based in the highly efficient and maintenance-free Multi Effect Distillation (MED). An absolute novelty is the generation of both, electric and thermal energy, in a ratio adjusted to the MEDsystem based on 100% renewables. Complete energy self-sufficiency, excellent suitability for isolated, off-grid operation and extremely high efficiency characterize the NEWSUN-concept. The goal of the project lies in the design and numerical evaluation of the entire process, as well as the empirical investigation of the Hybrid-Absorber providing electricity and heat. The latter represents a sophisticated combination of solar-thermal vacuum absorber tubes and Concentrator Photovoltaic Cells (CPV). Some advantages of this innovative technology are: - Exploiting the CPV cell's heat loss as heat for the desalination process. - Use of highly efficient Multi-Junction Concentrator Cells. - Taking advantage of synergy effects of optical elements (i.e. mirrors, lenses) results in a significant cost reduction compared to the state of the art while at the same time increasing the overall efficiency to more than 70%. The technological challenges lie in the heat-sink design to ensure optimal operating temperature and long service life of the CPV cells. Furthermore, the analysis and optimization of the optical radiation distribution plays a critical role. After simulation of the entire system / process, the designed subsystem components will be investigated in detail in a laboratory environment and the results are used to validate the numerical models NEWSUN will enable Austria to become a technological leader in desalination and drinking water supply, an ever expanding global market with huge potential.
Durch den Einsatz mikrostrukturierter optischer Komponenten für Tageslichtnutzung und elektrische Beleuchtung sollen Energieeffizienz, Lebenszyklusbilanz und die Aufenthaltsqualität im Gebäudebereich verbessert werden. Grundlage bilden zwei neuartige, miteinander funktional kombinierbare, kostengünstig zu fertigende Strukturen. Zum einen handelt es sich um lichtumlenkende Strukturen, die beidseitig auf transparenten Trägerschichten aufgebracht sind und dafür optimiert sind, Tageslicht blendfrei tief in fassadenferne Gebäudebereiche zu lenken. Zum anderen handelt es sich um lichtauskoppelnde Strukturen auf der Oberfläche transparenter Träger, die Licht von LEDs, das seitlich eingekoppelt wird, gezielt auf nur einer Seite abstrahlen. Das Element bleibt bei Draufsicht transparent. Die Einbringung der Strukturen in/auf dünne Träger (Platten oder Filme) ist hinsichtlich eines nur geringen Materialeinsatzes, der optischen und damit energetischen Effizienz, der möglichen Massenfertigung, einfacher Weiterverarbeitbarkeit in Glasverbünden, Leuchten oder Kombination aus beidem (selbstleuchtende Verglasungen) energetisch, ökologisch und wirtschaftlich zukunftsweisend. Basierend auf ersten funktionstüchtigen Labormustern werden zunächst die optischen Strukturen für verschiedene Anwendungszwecke weiterentwickelt. Anschließend wird der Produktionsprozess weiterentwickelt und optimiert, so dass Komponenten in Größen für Bauanwendungen (Fenster und Leuchten) gefertigt werden können. Im nächsten Schritt wird die Integration in Fassadensysteme und Leuchtelemente durchgeführt. Die physikalisch-technischen Eigenschaften der Systeme werden erfasst, in Modellen berücksichtigt und in Planungswerkzeuge integriert. Mittels dieser Werkzeuge werden Abschätzungen zum Langzeitverhalten der Systeme vorgenommen (wie das thermische, energetische, lichttechnische Verhalten von Gebäuden). Parallel werden Validierungen unter realen Nutzungsbedingungen in Pilotanwendungen durchgeführt.
<p>Pollenbelastungen und damit auch die Zahl der durch Pollen ausgelösten Allergien werden im Zuge des Klimawandels sehr wahrscheinlich zunehmen. Ausgabe 01/2018 der Zeitschrift UMID erläutert Zusammenhänge und berichtet über Aktivitäten aus den Bereichen Monitoring, Bekämpfung und Information. Weitere Themen: Hitzeaktionspläne, die Anwendung optischer Strahlung in der Kosmetik, Belastung durch PCB.</p><p>Ein weiterer Beitrag stellt Handlungsempfehlungen vor, die Kommunen und Länder bei der Erarbeitung lokal- bzw. regionalspezifische Hitzeaktionspläne unterstützen sollen. Hitzebedingte und UV-bedingte Erkrankungen und Todesfälle können so vermieden werden.</p><p>Außerdem in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/newsletter/archiv/zeitschrift-umid-nr-012018">aktuellen Ausgabe</a>: Forschungsergebnisse der letzten Jahre zur Belastung der Umwelt und von Lebensmitteln mit polychorierten Biphenylen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PCB#alphabar">PCB</a>) und ausgewählten POPs, die App Scan4Chem und ihr Nutzen für Verbraucherinnen und Verbraucher, Nebenwirkungen bei der Anwendung optischer Strahlung in der Kosmetik und neue Ansätze zur Integration von Geschlecht in die Forschung zu Umwelt und Gesundheit. </p><p>Die Zeitschrift UMID: Umwelt und Mensch – Informationsdienst erscheint zweimal im Jahr und informiert über aktuelle Themen aus Umwelt & Gesundheit, Umweltmedizin und Verbraucherschutz. Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/newsletter">Onlineversion des UMID kann kostenfrei abonniert werden</a>.</p><p> </p>
Im Rahmen des Vorhabens soll eine Technologie für die flächige Beleuchtung in Interieurs entwickelt werden, die mit einer zentralen Lichtquelle auskommt und mit mehreren Oberflächenmaterialien so kombiniert werden kann, dass diese zum Leuchten gebracht werden können. Dazu soll das Licht einer zentralen Lichtquelle in eine flächig leuchtende Schicht eingekoppelt werden, die unter der eigentlichen Oberfläche angeordnet ist und eine gleichmäßige flächige Abstrahlung des Lichtes ermöglicht. Dieses zentrale Element der Leuchtquelle soll mittels einer Verbundstruktur aus optischen Polymerfasern realisiert werden, die aus nachwachsenden Rohstoffen produziert werden. AP 1 Entwurf des Gesamtkonzepts AP 1.1 Spezifikation der Grundanforderungen AP 1.2 Mechanisches Konzept AP 1.3 Optisches Konzept AP 1.4 Anforderungen an die Oberfläche AP 2 Leuchtende Fläche aus Biopolymer AP 2.1 Auswahl und Test des Biopolymers hinsichtlich Haltbarkeit und Fertigung AP 2.2 Verarbeitbarkeit des Biopolymers in einer optischen Faser AP 2.3 Entwicklung einer gleichmäßig abstrahlenden Seitenlichtfaser AP 2.4 Integration der Faser in eine gleichmäßig leuchtende Fläche AP 2.5 Entwurf der Licht-Einkopplung AP 2.6 Test und Charakterisierung von Faser und Fläche AP 3 Oberfläche AP 3.1 Wahl des Materials AP 3.2 Konzeption der Durchscheinbarkeit/Lichtdurchlässigkeit AP 3.3 Oberflächenbehandlung und Haltbarkeit AP 4 Gesamtintegration und Test AP 4.1 Integration der Schichten AP 4.2 Messung und Charakterisierung der optischen Eigenschaften AP 4.3 Automotive-Tests, Lebensdauer AP 4.4 Prototyp, Bau eines Demonstrators.
Laseranwendungen Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Die meisten Laseranwendungen in der Medizin haben das Abtragen, Abschneiden oder Verdampfen von Gewebe oder die Koagulation (Gerinnung) von Körperflüssigkeiten zum Ziel. Beispiele für die Anwendung von Lasern zu kosmetischen Zwecken sind die dauerhafte Haarentfernung (Epilation) , die Entfernung von Narben oder Gefäßveränderungen wie den sogenannten "Besenreisern", die Fettreduktion ("Body-shaping") sowie die Entfernung von Tätowierungen . Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Außerdem wird in der Medizin die Möglichkeit genutzt, den Strahl über flexible Lichtleiter direkt an den Ort der Behandlung zu bringen. Dadurch werden endoskopische Eingriffe mit Hilfe von Lasern möglich. Darunter versteht man operative Eingriffe im Körperinneren, bei denen die Instrumente durch kleine Öffnungen eingeführt werden, ohne dass große chirurgische Schnitte nötig sind. Welcher Lasertyp zum Einsatz kommt, richtet sich unter anderem nach der benötigten Leistungsdichte, der gewünschten Eindringtiefe im Gewebe oder danach, welche Wellenlänge von dem zu behandelnden Gewebetyp am besten absorbiert wird. Wirkungen Die biologischen Wirkungen von Laserstrahlung entsprechen im Prinzip den Wirkungen normaler optischer Strahlung . Sie hängen stark von der Wellenlänge der Strahlung und von der Bestrahlungsstärke und -Dauer ab. Der Wellenlängenbereich der Laserstrahlung erstreckt sich von etwa 10.000 Nanometer ( nm ) bis etwa 200 nm , das heißt, vom Infrarotbereich über das sichtbare Licht bis zur kurzwelligen ultravioletten ( UV -) Strahlung . Die speziellen gesundheitlichen Gefahren von Laserstrahlung begründen sich vor allem in der sehr hohen Leistungsdichte und der starken Bündelung des Laserstrahls. Da die Eindringtiefe optischer Strahlung in biologisches Gewebe relativ gering ist, sind beim Menschen vor allem die Haut und die Augen betroffen. Für die Augen bestehen aufgrund ihrer optischen Eigenschaften besondere Gefahren. Qualifikation des Anwenders Die Auswahl der für eine bestimmte Anwendung geeigneten Strahlenquelle , die Festlegung wesentlicher Parameter wie Energiedichte, Wellenlänge , Strahldurchmesser und Impulsdauer erfordern Fachkenntnis und Erfahrung. Diese Parameter bestimmen maßgeblich die Eindringtiefe im Gewebe, die Haupt-Zielstrukturen, die biologischen Wirkungen sowie mögliche Risiken und Nebenwirkungen. Zudem muss der Anwender in der Lage sein, Umstände auf Seiten des Kunden oder Patienten zu erkennen, die die gewünschte Anwendung ausschließen oder nur unter strenger Nutzen- Risiko -Abwägung zulassen (Kontraindikation). Schutz der Augen notwendig Trifft die Strahlung ins Auge, sind Schäden sowohl an der Iris als auch an der Netzhaut möglich. Besonders bei Behandlungen im Gesicht muss unbedingt auf Augenschutz geachtet werden. Gesetzliche Regelungen Medizinprodukte unterliegen dem Medizinproduktegesetz ( MPG ). Das MPG regelt in Verbindung mit der Medizinprodukte-Betreiberverordnung (MPBetreibV) unter anderem die Anforderungen an Medizinprodukte sowie an das Errichten, Betreiben und Anwenden von Medizinprodukten. Geräte, die vom Hersteller nicht als Medizinprodukt, sondern als Verbraucherprodukt angemeldet wurden, unterliegen dem Produktsicherheitsgesetz ( ProdSG ). Die Bestimmungen des Arbeitsschutzes sind in der Verordnung zum Schutz vor künstlicher optischer Strahlung ( OStrV ) geregelt. Weitere Informationen bieten Unfallverhütungsvorschriften der Unfallversicherungen. Die seit dem 31.12.2020 geltende Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen ( NiSV ) regelt unter anderem die Anforderungen an den Betrieb von Lasergeräten und anderen starken optischen Strahlungsquellen, wenn sie zu kosmetischen und anderen nicht-medizinischen Zwecken eingesetzt werden. Einige Anwendungen wie die Entfernung von Tätowierungen mit Lasern dürfen nur noch von approbierten Ärztinnen und Ärzten mit entsprechender Fort- oder Weiterbildung durchgeführt werden. Für Anwendungen, die nicht unter Arztvorbehalt stehen, müssen ab dem 31.12.2022 Anforderungen an die Fachkunde erfüllt und nachgewiesen werden. Weitere Informationen zur NiSV und den Anforderungen an die Fachkunde finden Sie auf den Seiten des Bundesumweltministeriums. Stand: 07.10.2025
Immer häufiger werden Quellen optischer Strahlung vom ultravioletten bis zum infraroten Spektralbereich zu kosmetischen Zwecken oder im Wellnessbereich sowohl von kommerziellen Anbietern verwendet, aber auch für die Anwendung im Heimbereich angeboten. Ziel dieser Untersuchung ist die systematische Erfassung und Charakterisierung optischer Strahlungsquellen im Spektralbereich zwischen 100 nm und 1 mm und deren Anwendungen außerhalb der Medizin. Dabei soll besonderes Augenmerk auf Anwendungen gerichtet werden, die von Personen ohne medizinische Ausbildung durchgeführt werden. Die Anwendungen sollen beschrieben und mögliche Nebenwirkungen und Gefährdungen durch die Anwendung anhand wissenschaftlicher Publikationen bewertet und abgeschätzt werden. Die Geräte sollen, soweit es die verfügbaren technischen Daten zulassen, in Bezug auf die geltenden gesetzlichen Regelungen und Normen bewertet werden.
Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) hat die Kanzlei Becker Büttner Held (BBH) sowie die EM-Institut GmbH (Prof. Dr.-Ing. Matthias Wuschek) beauftragt, eine Analyse und vergleichende Bewertung der internationalen Regelungen zum Schutz der Allgemeinbevölkerung im gesamten Bereich der nichtionisierenden Strahlung zu erstellen. Zusätzlich wurde Prof. Dr.-Ing. Hans-Dieter Reidenbach als Unterauftragnehmer im Projekt tätig. Da aktuell eine vollständige Übersicht zu den jeweiligen länderspezifischen Regelungen in den Bereichen elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Felder (EMF) sowie optischer Strahlung (OS) fehlt, war die Erstellung eines wissensbasierten internationalen Vergleichs der rechtlichen Regelungen zu erarbeiten. Dazu sollten die internationalen Regelungen zum Schutz der Allgemeinbevölkerung vor nichtionisierender Strahlung in 54 vom BfS vorgegebenen Ländern (alle europäischen Staaten sowie Russland, Indien, China, USA, Kanada, Japan, Australien und Neuseeland) vergleichend untersucht werden. Die Situation in der Bundesrepublik Deutschland war zusätzlich in die Untersuchung einzubeziehen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 38 |
| Land | 14 |
| Weitere | 23 |
| Wissenschaft | 4 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 15 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 30 |
| unbekannt | 29 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 53 |
| Offen | 22 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 72 |
| Englisch | 25 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 4 |
| Dokument | 27 |
| Keine | 30 |
| Unbekannt | 2 |
| Webseite | 23 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 25 |
| Lebewesen und Lebensräume | 56 |
| Luft | 36 |
| Mensch und Umwelt | 75 |
| Wasser | 28 |
| Weitere | 67 |