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 "Vermeidung von In-vivo-Lungenfunktionsmessungen in pharmakologischen und toxikologischen Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Borstel-Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften durchgeführt. Es entsteht zunehmend Bedarf, Industriechemikalien und Umweltschadstoffe auf ihr irritatives und allergenes Potential und die damit verbundene Verschlechterung der Lungenfunktion zu testen. Diese Messungen werden in vivo durchgeführt und sind mit erheblicher Belastung für die Tiere verbunden. Ziel ist die Entwicklung und Validierung von Ersatzmethoden zu den bisher gebräuchlichen Tierversuchen. Ersatz von in vivo- durch in vitro-Testverfahren: die Messung der Bronchialobstruktion wurde in vitro an lebenden Lungenschnitten (PCLS) etabliert und soll nun an den gängigen In-vivo-Lungenfunktionsmessungen validiert werden. Diese neue Methode zeichnet sich dadurch aus, dass unter Zellkulturbedingungen die Bronchokonstriktion über den Durchmesser der Atemwege mikroskopisch erfasst und mit Hilfe digitaler Bildverarbeitung quantifiziert werden kann. Die Methode soll für die Testung von Industrie- und Haushaltschemikalien angewendet werden. Hierbei können an den Lungenschnitten eines Tieres mehrere Dosierungen getestet werden. Die erarbeiteten Ergebnisse sollen in intern. Zeitschriften publiziert werden. Bei erfolgreicher Validierung der Methode soll sie in Zukunft im FZ Borstel und im FhG/TEM Hannover eingesetzt werden.
Das Projekt "Vermeidung von In-vivo-Lungenfunktionsmessungen in pharmakologischen und toxikologischen Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) durchgeführt. Es entsteht zunehmend Bedarf, Industriechemikalien+ Umweltschadstoffe auf ihr irritatives+allergenes Potential und die damit verbundene Verschlechterung der Lungenfunktion zu testen. Diese Messungen werden in vivo durchgeführt +sind mit erheblichem Belastung für die Tiere verbunden. Ziel ist die Entwicklung+Validierung von Ersatzmethoden zu den bisher gebräuchlichen Tierversuchen. Ersatz von in vivo- durch in vitro-Testverfahren:die Messung der Bronchialobstruktion wurde in vitro an lebenden Lungenschnitten (PCLS) etabliert +soll nun an den gängigen In-vivo-Lungenfunktionsmessungen validiert werden. Diese neue Methode zeichnet sich dadurch aus, dass unter Zellkulturbedingungen die Bronchokonstriktion über den Durchmesser der Atemwege mikroskopisch erfasst + mit Hilfe digitaler Bildverarbeitung quantifiziert werden kann. Die Methode soll für die Testung von Industrie-+Haushaltschemikalien angewendet werden. Hierbei können an den Lungenschnitten eines Tieres mehrere Dosierungen getestet werden. Die erarbeiteten Ergebnisse sollen in intern. Zeitschriften publiziert werden. Bei erfolgreicher Validierung der Methode soll sie in Zukunft im FZ Borstel +im FHI-ITEM eingesetzt werden
Das Projekt "Teilvorhaben 1: MVV-Multi-Variate Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erwin Kayser - Threde GmbH durchgeführt. Im Zentrum dieses Vorhabens steht die Weiterentwicklung der zur Zeit existierenden Auswerteverfahren beim Einsatz von FT-IR-Fernmesssystemen. Die derzeitigen Algorithmen weisen noch grosse analytische Defizite auf, insbesondere bei der Behandlung komplexer Stoffgemische. Beispielsweise werden in vielen Faellen keine ausreichenden Nachweisgrenzen erzielt, Querempfindlichkeiten zwischen gleichzeitig vorkommenden Gasspezies unzureichend beruecksichtigt. Als Ziel dieses Projektes sollen die hier zu entwickelnden Verfahren fuer die Bestimmung organischer Schadgasgemische qualifiziert werden, wobei auf der Verbesserung der Nachweisgrenzen, der Beruecksichtigung von Querempfindlichkeiten sowie der Erhoehung von Praezision und Genauigkeit der Ergebnisse ein besonderer Schwerpunkt liegt.
Das Projekt "Anwendung der Fouriertransform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) zur Charakterisierung und quantitativen Bestimmung von leichtfluechtigen Chlorwasserstoffen in Altoel und altoelaehnlichen Abfaellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Umweltschutz durchgeführt. Es wurde eine IR-spektroskopische Methode (ATR-Messtechnik) zum qualitativen Nachweis und zur simultanen Quantifizierung der 6 praktisch bedeutsamsten leichtfluechtigen Chlorkohlenwasserstoffe in Altoelen und altoelaehnlichen Fluessigabfaellen entwickelt. Die Ergebnisse der klassischen Gesamtchlorbestimmung, der IR-Quantifizierung der CKW ueber Einkomponenten-Eichkurven und ueber ein automatisches softwaregesteuertes Mehrkomponenten-Quantifizierungsprogramm (PLS) wurden verglichen anhand einiger zertifizierten Altoele aus einem LAGA-Ringversuch. Die neue Methode ist brauchbar, jedoch nur bei nicht oder wenig variierender Altoel-Matrix.