Das Projekt "Biogeochemie von Spurenelementen im Südost-Atlantik; ein deutscher Beitrag zum internationalen GEOTRACES-Programm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit Chemische Ozeanographie durchgeführt. Unsere bewilligte Forschungsfahrt M121 mit FS Meteor im Südostatlantik wird im November/Dezember 2015 stattfinden. Mit dem vorliegenden Antrag beantragen wir Mittel für Personal zur Teilnahme an der Fahrt und Kosten für die Auswertephase nach der Fahrt. Der Fokus des Projektes liegt auf der Biogeochemie und chemischen Ozeanographie von Spurenmetallen, wofür aber auch physikalische und biologisch-ozeanographische Informationen gesammelt werden. Die Untersuchungsschwerpunkte sind die detaillierte Erfassung der Verteilung von Spurenelementen in der Wassersäule des Südostatlantiks, die Untersuchung von Eintrags- und Austragsmechanismen, die biogeochemischen Zyklen dieser Spurenelemente, und deren Zusammenhänge mit dem Stickstoffkreislauf im Untersuchungsgebiet. Die Ausfahrt wird als offizieller Bestandteil in das international koordinierte GEOTRACES-Programm eingebettet sein. Der erste Schwerpunkt wird die detaillierte Untersuchung der Verteilung der Spurenelemente in der Wassersäule des Benguela-Auftriebs sein, von denen einige als limitierende Mikronährstoffe der Bioproduktivität und der Diazotrophie fungieren. Wir werden die Beziehung zwischen Makro- und Mikronährstoffkonzentrationen und den Flüssen dieser Nährstoffe untersuchen sowie die Beziehung zur biologischen Produktivität und dem Stickstoffzyklus. Die Spurenmetallverteilung soll auch mit der Verteilung und Mischung der Wassermassen im Benguela-Auftriebsgebiet und deren Eigenschaften in Verbindung gebracht werden, insbesondere den Sauerstoffgehalten und dem Austausch mit dem anoxischen Schelf. Weiterhin werden wir den Eintrag und die Eintragswege der Spurenmetalle über Staub (Wüste Namib), Sediment und große Flüsse (hauptsächlich Orange und Kongo) erfassen. Den Abschluss der Projektarbeiten wird die Verteilung der Spurenmetalle in der gesamten Wassersäule im offenen Ozean des Südostatlantiks als Funktion der großskaligen Ozeanzirkulation und Wassermassenmischung sein; diese Arbeiten werden in enger Kooperation mit J. Scholten und M. Frank (Kiel) stattfinden, die einen komplementären Antrag einreichen. Die Arbeiten dieses Projektes haben eine Bedeutung für das globale Verständnis der Rolle unterschiedlicher Prozesse, die die chemischen Umweltbedingungen im Ozean, mit dem Fokus auf Spurenmetalle, steuern und in denen die Ökosysteme funktionieren.
Das Projekt "Betriebswirtschaftliche Untersuchungen in einem ständigen Testbetriebsnetz 'Kleinprivatwald/Bauernwald' in Baden-Württemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Die Erfassung und Verarbeitung von Buchführungsdaten aus rd. 160 Testbetrieben mit bäuerlichem Waldbesitz wird kontinuierlich fortgeführt (Besitzgröße 5-200 ha). Holzeinschlag und Holzverwertung werden als Kernbereiche des Ertrags detailliert erfasst und ausgewertet. Zusätzlich werden ständige Erhebungen über Schadholzanfall, Nebennutzungen, Fördermittel und Erstaufforstungen durchgeführt. Auf der Aufwandsseite werden Arbeitszeit und Arbeitskosten, Schlepper- und Unternehmereinsatz , Materialverbrauch, Maschinenbetriebskosten, Investitionen und Verwaltungskosten erhoben und in die Auswertungen einbezogen. Um das vorhandene Datenmaterial unter den neuen Fragestellungen auswerten zu können, wird die Datenhaltung und -auswertung in eine relationale Datenbank integriert. Die Ergebnisse werden in jährlichen Berichten veröffentlicht. Sie sind außerdem das Ausgangsmaterial für den vom MLR zu erstellenden Bericht zur Lage der Land- und Forstwirtschaft in Baden-Württemberg sowie zu weiteren interpretierenden Auswertungen.
Das Projekt "Optimierung der Verfahrenstechnik bei der Bewirtschaftung von Kurzumtriebsflächen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Höhere Landwirtschaftliche Bundeslehranstalt Francisco-Josephinum durchgeführt. 1 Zielsetzung: Ziel des Forschungsprojektes ist die Erarbeitung von verfahrenstechnischen, logistischen und arbeitswirtschaftlichen Kennzahlen für die Bewirtschaftung von Kurzumtriebsflächen. Darauf aufbauend werden die Arbeitserledigungskosten ermittelt und Verbesserungspotentiale abgeleitet. Die Analysen werden in folgende drei Teilbereiche gegliedert: Pflanzen der Stecklinge. Im Bereich des Pflanzens der Stecklinge wird die Frage beantwortet, welches Setzgerät sich für welche Einsatzbedingungen eignet und mit welchen Kosten zu rechnen ist. Dazu wird ein systematischer Vergleich von Stecklingsetzgeräten hinsichtlich Flächenleistung, Arbeitszeitbedarf und Kosten sowie deren Eignung für Pappel und Weide durchgeführt. Pflege der Flächen im ersten Jahr. Ziel in diesem Bereich ist die Beantwortung der Fragen, mit welchen Geräten die mechanische Beikrautregulierung möglich ist, welche Flächenleistungen bei welcher Breite des unbearbeiteten Bandes erreichbar sind, wie viele Überfahrten im Jahr erforderlich sind und welche Kosten anfallen. Ernte. Im Bereich der Ernte werden folgende Fragen beantwortet: - Welche Flächenleistung bzw. welcher Massenstrom kann der mit einem Spezialvorsatz ausgerüstete Feldhäcksler unter welchen Einsatzbedingungen erreichen? - Welche Eigenschaften (Schüttdichte, Wassergehalt, Sieblinie) weist das Hackgut auf? - Welche Auswirkungen haben der erzielbare Massenstrom und die Eigenschaften des Hackgutes auf die nachfolgende Logistik? - Wie hoch sind die Erntekosten unter verschiedenen Rahmenbedingungen? 2 Ergebnisse: 2.1 Setzen der Stecklinge. Den mit Abstand höchsten Arbeitszeitbedarf weist das Christbaumpflanzgerät auf. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit während des Setzens nimmt der Arbeitszeitbedarf ab. Bei den Setzgeräten mit Rutenschneidsystem wirkt sich die Tatsache, dass eine Bedienperson zwei Reihen (eine Doppelreihe) bedienen kann, positiv aus. Eine Erhöhung der Arbeitsbreite von einer auf zwei Doppelreihen bringt eine Reduktion des Arbeitszeitbedarfes von rund 30 Prozent, da für die zusätzliche Doppelreihe eine weitere Arbeitskraft benötigt wird. Die Relation zwischen Maschinenzeit und Arbeitszeitbedarf sowie zwischen Setzleistung bezogen auf Maschinenzeit und Arbeitszeitbedarf wird von der Anzahl der erforderlichen Arbeitskräfte bestimmt. Die Unterschiede im Arbeitszeitbedarf spiegeln sich auch in der Setzleistung wider. In Abhängigkeit vom Setzsystem können pro AKh zwischen 718 und 5.488 Weidenstecklingen gesetzt werden. Für das Setzen von Pappel muss im Vergleich zu Weide bezogen auf die Fläche auf Grund der geringeren Setzdichte weniger Zeit aufgewendet werden. Die Überlegenheit der Setzgeräte mit Rutenschneidsystem nimmt relativ ab, da auf Grund des Reihenabstandes von 3 m eine Bedienperson nur eine Reihe bedienen kann. Bei der Auspflanzung von Kurzumtriebsflächen muss in Österreich zurzeit ein Mindestabstand von 5 m zu Nachbarschlägen eingehalten werden. usw.
Das Projekt "Stipendienprogramm: Interne Personal- und Sachkosten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Bundesstiftung Umwelt durchgeführt.
Das Projekt "ERA-Net SUSAN: Nachhaltige Tierproduktion (AnimalFutures)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Soziale Ökologie durchgeführt. Das übergeordnete Ziel in Animal-Futures ist die Entwicklung von Strategien, die die Komplexität der tierischen Produktionssysteme (animal production systems APS) in Bezug auf ihre sozio-ökonomische und ökologischen Einflussfaktoren berücksichtigen und auf Basis derer Aussagen und Handlungsoptionen über die zukünftige Nachhaltigkeit unterschiedlicher Produktionsformen gemacht werden können. Animal-Futures basiert auf der Entwicklung und Bewertung eines Kosten-Nutzen-Portfolios, welches auf den drei Säulen der Nachhaltigkeit beruht, in dem Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft als gleichrangig betrachtet und unterschiedliche räumliche und zeitlichen Skalen integriert werden. Ein Portfolio besteht aus einer Vielzahl wirtschaftlicher, ökologischer und sozialer Aspekte, welche die einzelnen Akteure, z.B. Produktionsbetriebe, bei der Nachhaltigkeitsbewertung als wichtig erachten. Die Nutzen beziehen sich auf ökonomische Parameter (Cashflow, Einkommen etc.), soziale Leistungen (Arbeitsplätze, Produktqualität und Sicherheit im Zusammenhang mit menschlicher Ernährung usw.) und ökologische Vorteile (Biodiversität und Ökosystemleistungen). Kosten umfassen negative Umweltauswirkungen (Treibhausgasemissionen), die Nutzung knapper natürlicher Ressourcen (Land, Wasser, Nährstoffe und Energie) und ethische Fragen im Zusammenhang mit dem Wohlergehen von Nutztieren sowie der Prosperität landwirtschaftlicher Betriebe. Die Arbeit in Animals Futures basiert auf drei Hypothesen: a) ökonomische, ökologische und soziale Vorteile und Kosten von APS sind nicht unabhängig voneinander, und dies führt zu trade-offs und Synergien zwischen Nutzen und Kosten in verschiedenen APS in Europa, b) sozioökonomische und ökologische Rahmenbedingungen prägen das Nutzen-Kosten-Portfolio von APS. Die Verschiedenheit regionsspezifischer Portfolios unterstreicht die Bedeutung regional ausgerichteter Nachhaltigkeitspfade; und c): die Einbettung und Vernetzung verschiedener räumlicher Skalen spielt eine wichtige Rolle bei Nutzen und Kosten z.B. Bauernhof, Region, Nationalstaat, Europa sowie zwischen diesen Skalen. Die Berücksichtigung der Skaleninteraktionen ist notwendig um die mehrdimensionalen Konsequenzen von verschiedenen Innovationen/Strategien abzubilden. Eine Innovation könnte beispielsweise auf einem bestimmten Niveau (z. B. der Farm) greifen, allerdings auf einer höheren räumlichen Ebene aufgrund von Auslagerungseffekten wirkungslos bleiben. Mit Hilfe der Portfolios können Leistungsvergleiche zwischen APS in Europa gemacht werden. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption und Erprobung zukünftiger, autonomer Inspektions- und Wartungskonzepte im Offshore-Bereich durch UAS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung durchgeführt. Ziel des Projektes AIDA ist es, den Offshore-Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen (UAS) zur Inspektion und Wartung von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) auf ein neues, industrietaugliches Entwicklungslevel zu heben. Durch einen ganzheitlichen Ansatz werden folgende Themenfelder berücksichtigt: Die Schiffsplattform, die technischen Voraussetzungen seitens der UAS, die Etablierung und Validierung von mobilen sensorischen Inspektionsverfahren, auch unter Berührung der Oberfläche, und die Steigerung des Autonomiegrades der UAS-Operation. Ziel hierbei ist eine signifikante Verbesserung und Beschleunigung der Inspektion und Wartung von Offshore-Bauwerken, was zu einem effizienteren, kostengünstigeren und sichereren Betrieb von z.B. OWEA beiträgt, weil manuelle Arbeiten durch den UAS-Einsatz ersetzt werden. (1) Plattformen: Für die eingesetzten Spezialschiffe soll ein modularer UAS-Leitstand entwickelt werden, um über Mehrnutzungskonzepte eine effizientere Auslastung der Schiffe zu erreichen. Die UAS sollen für den erweiterten Offshore-Einsatzbereich optimiert werden, so dass die Sicherheit und Betriebsbereitschaft fortwährend gewährleistet ist (z.B. Schutz gegen Korrosion, elektromagnetische Störungen, Redundanzen). (2) Prüftechnik: Neue berührende Messverfahren mittels UAS mit Fokus auf berührenden Schichtdickenmessungen im Rahmen des Korrosionsschutzes werden untersucht. Hier sollen nötige techn. Parameter ermittelt und über Referenzcharakterisierung Auswirkungen äußerer Einflüsse auf die Messgenauigkeit untersucht werden um die Datenqualität der Inspektion signifikant zu steigern. (3) Manipulative Verfahren und UAS-Autonomie: Im Projekt sollen Flugverfahren mit erhöhtem Autonomiegrad der UAS entwickelt werden, damit der personelle Aufwand durch Einsatz von angelerntem Personal und durch standardisierte Verfahren verringert wird. Zusätzlich sollen Oberflächenmodifikationsverfahren zur Markierung und Konzepte zur Ausbesserung von Schadstellen untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fenntec GmbH durchgeführt. Der Einsatz von Herbiziden zur Unkrautbekämpfung kann eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen darstellen und die Umwelt belasten. Außerdem entwickeln Unkräuter zunehmend Resistenzen gegen Herbizide. Leider sind die vorhandenen Methoden zur ökologischen Unkrautbekämpfung weniger effektiv oder sehr zeitaufwändig. Besonders im Anbau von Bio-Gemüse kann häufig nicht auf Handarbeit verzichtet werden. Zur Lösung dieser Probleme soll ein automatisches System zur mechanischen Unkrautbekämpfung im Gemüseanbau entwickelt werden. Das System soll über Kameras Unkräuter von Kulturpflanzen unterscheiden können und mit einem speziell entwickeltem Jätewerkzeug einzelne Unkräuter bekämpfen. Das Jätewerkzeug soll klein und präzise genug sein, um insbesondere auch die Unkräuter in den Pflanzenreihen zu bekämpfen, welche von den derzeit verfügbaren maschinellen Jätesystemen nicht bekämpft werden können. Mit der Entwicklung sollen Kosten und Risiken in der ökologischen Unkrautbekämpfung reduziert werden, was die Umstellung von konventioneller auf ökologische Landwirtschaft und den Anbau von Bio-Gemüse in Regionen mit hohen Lohnkosten erleichtert. Mit Steigerung der Kosteneffizienz durch Weiterentwicklung könnte die Methode langfristig auch als Alternative für Herbizide in der konventionellen Landwirtschaft eingesetzt werden, besonders in Situationen, in denen das Ausbringen von Herbiziden nicht wirksam oder nicht in der notwendigen Menge zulässig wäre.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Mechatronische Systeme durchgeführt. Der Einsatz von Herbiziden zur Unkrautbekämpfung kann eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen darstellen und die Umwelt belasten. Außerdem entwickeln Unkräuter zunehmend Resistenzen gegen Herbizide. Leider sind die vorhandenen Methoden zur ökologischen Unkrautbekämpfung weniger effektiv oder sehr zeitaufwändig. Besonders im Anbau von Bio-Gemüse kann häufig nicht auf Handarbeit verzichtet werden. Zur Lösung dieser Probleme soll ein automatisches System zur mechanischen Unkrautbekämpfung im Gemüseanbau entwickelt werden. Das System soll über Kameras Unkräuter von Kulturpflanzen unterscheiden können und mit einem speziell entwickeltem Jätewerkzeug einzelne Unkräuter bekämpfen. Das Jätewerkzeug soll klein und präzise genug sein, um insbesondere auch die Unkräuter in den Pflanzenreihen zu bekämpfen, welche von den derzeit verfügbaren maschinellen Jätesystemen nicht bekämpft werden können. Mit der Entwicklung sollen Kosten und Risiken in der ökologischen Unkrautbekämpfung reduziert werden, was die Umstellung von konventioneller auf ökologische Landwirtschaft und den Anbau von Bio-Gemüse in Regionen mit hohen Lohnkosten erleichtert. Mit Steigerung der Kosteneffizienz durch Weiterentwicklung könnte die Methode langfristig auch als Alternative für Herbizide in der konventionellen Landwirtschaft eingesetzt werden, besonders in Situationen, in denen das Ausbringen von Herbiziden nicht wirksam oder nicht in der notwendigen Menge zulässig wäre.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Gießen (UKG), Medizinische Klinik II Pneumologie, Infektiologie und Intensivmedizin, Lung Center, Professur für Infektionskrankheiten der Lunge durchgeführt. Lungenerkrankungen sind die häufigsten Erkrankungen, die 4 Millionen vorzeitige Todesfälle pro Jahr verursachen. Aufgrund der enormen sozioökonomischen Bedeutung dieses Problems nimmt die Forschungsaktivität im Bereich chronischer Atemwegserkrankungen, insbesondere in Krebsstudien, stetig zu. Angesichts der hohen Komplexität der Lunge als Organ, die in der Zellkultur nicht genau reproduziert werden kann, werden in solchen Studien hauptsächlich Labormäuse, als Versuchsmodelle verwendet. Die Arbeit mit Tieren ist jedoch langsam, kosten- und arbeitsintensiv und wirft massive ethische Bedenken auf. Außerdem können Mausdaten nicht direkt in die Humanbiologie übertragen werden und müssen mit menschlichen Zellen und Geweben validiert werden. Daher bedarf es dringend der Entwicklung zuverlässiger Alternativmodelle, die Labortiere ersetzen können. Organoide bieten eine gute Möglichkeit dafür. Ein Organoid ist eine in vitro hergestellte, dreidimensionale, mehrzellige Struktur, die mikroanatomische Merkmale einer funktionellen Untereinheit eines Organs genau reproduziert. Organoide können aus kommerziell-verfügbaren humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) durch gerichtete Differenzierung erzeugt werden, wobei die Schlüsselschritte der Organogenese während der Embryonalentwicklung in vitro rekapituliert werden. Mit unseren bisherigen Erfahrungen in den Bereichen der Lungenorganoide, Krebsforschung und Geneditierung möchten wir in diesem Projekt eine iPSC-basierte Plattform zur Erzeugung menschlicher Lungenorganoide mit gewünschten genetischen Veränderungen etablieren. Diese Plattform kann für die Grundlagenforschung und angewandte Forschung als Ersatz für transgene Mausmodelle verwendet werden, besonders in der Lungenkrebs-Forschung.
