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Forschergruppe (FOR) 409: Systemverständnis: Wasser- und Stoffdynamik urbaner Standorte; System Comprehension: Dynamics of Water and Materials at Urban Locations, Teilprojekt HUMUS: Die organische Bodensubstanz und ihre Wasser- und Stoffbindung in anthropogen beeinflußten Böden

Das Projekt HUMUS hat zum Ziel, die Wasserbindung der organischen Bodensubstanz urbaner Böden zu charakterisieren. Im Zentrum stehen Geleigenschaften und der Nachweis eines Glasüberganges in der organischen Bodensubstanz. Die meisten Untersuchungen erfolgen mit Hilfe der Differential Scanning Kalorimetrie (DSC). Sie werden durch dielektrische Messungen und 1H-NMR-Relaxation (TP GEO) sowie kinetische Untersuchungen zur DOC-Freisetzung und Quellung ergänzt. Die Feldexperimente und Mikrokosmen der Forschergruppe dienen zur Verknüpfung der Wasserbindung der organischen Bodensubstanz mit Faktoren des Wasserhaushaltes (TP BODEN), Mikroorganismen und ihren Biofilmen (TP MIKRO), der Bodenmesofauna (TP FAUNA) sowie unterschiedlichen Elektrolytbedingungen. In der zweiten Projektphase werden Auswirkungen der urban beeinflußten Humuseigenschaften auf die kleinräumige Variabilität und auf den Wasser- und Stofftransport der urbanen Standorte untersucht werden.

Integrierte Bekämpfung von bakteriellen Erkrankungen der Tomate, unter besonderer Berücksichtigung der Bakteriellen Welke

Ein integrierter Ansatz zur Bekämpfung der bakteriellen Welke, der auf der Resistenz der Wirtspflanzen basiert, unter besonderer Berücksichtigung der Selektion unter geschützten Anbaubedingungen und von Untersuchungen zu Resistenzmechanismen und Wirt-Parasit-Interaktionen - unterstützt durch Charakterisierung von Stämmen von Ralstonia solanacearum, gesammelt von verschiedenen Herkünften in Thailand - wird für die erste Phase des vorliegenden Projektes vorgeschlagen. Aspekte der Interaktion mit Nematoden - tritrophe Interaktionen pflanzenpathogener Bakterien/Nematoden/Wirtspflanze - und Untersuchungen zu pathogenunterdrückenden Kulturmaßnahmen wie Düngergaben (organisch und anorganisch) und physikalischen Bodenbehandlungen sowie zur biologischen Bekämpfung werden in Vorstudien in enger Zusammenarbeit mit dem Thailändischen Partner, Dr. N. Thavechaii von der Kasetart Universität, und mit den Teilprojekten P3 und P6 in Jahr abgedeckt. Diese Untersuchungen sollen in der zweiten Projektphase intensiviert werden.

Flexible Photovoltaik mit 16% Wirkungsgrad auf Basis organischer Solarzellen, Flex16 - Flexible Photovoltaik mit 16% Wirkungsgrad auf Basis organischer Solarzellen

Wasserstoffspeicherung in Nanowasser, Teilvorhaben: Theoretische und experimentelle Aufskalierung des Prozesses

Sonderforschungsbereich Transregio 172 (SFB TRR): Arktische Verstärkung: Klimarelevante Atmosphären- und Oberflächenprozesse und Rückkopplungsmechanismen (AC)3, Teilprojekt B03: Charakterisierung von arktischen Mischphasenwolken durch flugzeuggetragene in-situ Messungen und Fernerkundung

Dieses Teilprojekt schlägt neuartige Beobachtungsstrategien für arktische Wolken vor durch Kombination von flugzeuggetragenen Fernerkundungsmethoden mit in-situ mikrophysikalischen Messungen von Wolken- und Aerosoleigenschaften. Unter der Verwendung von zwei nebeneinanderfliegenden Flugzeugen (Polar 5 & 6) wird es möglich sein die mikrophysikalischen Partikeleigenschaften innerhalb von Wolken gleichzeitig durch in-situ Sensoren zu messen. Ebenfalls wird die vertikale Säule und deren Strahlungseinfluss mittels Fernerkundungsmessungen oberhalb von Wolken gemessen. Beide Kampagnen werden im Sommer 2017 (ACLOUD, Svalbard) und Frühling 2019 (AFLUX, Svalbard und Grönland) durchgeführt um typische arktische Grenzschichtwolken als Teil der hauptsächlichen experimentellen Aktivitäten innerhalb des TR 172 zu untersuchen.

Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung

Hauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitgase. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Um-setzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozesse, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas anschließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauerstoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovatives Verfahren - Das Nitro-SX Verfahren - untersucht, mit welchem kostengünstig und umweltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen.

Bewertungsmodell zur Gefaehrdungsabschaetzung von Ruestungsaltlastenverdachtsflaechen

Im Rahmen des Programms zur Bearbeitung der Gefaehrdungsabschaetzung von Ruestungsaltlasten des Landes Niedersachsen wurde das IWS beauftragt, ein Bewertungsmodell zur vergleichenden Bewertung und Prioritaetensetzung der Gefaehrdungspotentiale von Ruestungsaltlastverdachtsflaechen zu entwickeln. Ruestungsaltlasten sind Altablagerungen und Grundstuecke stillgelegter Anlagen und Nebeneinrichtungen der Ruestungsindustrie, von denen aufgrund des unsachgemaessen Umganges vor allem mit Explosiv- und Kampfstoffen einschliesslich der Vor- und Zwischenprodukte bei der Herstellung und Verarbeitung und der unsachgemaessen Entsorgung von Produktionsrueckstaenden, oder aber von den Produkten selbst Gefahren fuer die Umwelt ausgehen. Das Verfahren musste, entsprechend der Vorgehensweise bei der Altlastenbewertung in Niedersachsen, auf dem vom Land Baden-Wuerttemberg fuer die Altlastenbearbeitung entwickelten Bewertungsmodell (BWBV) aufbauen. Zusaetzlich war ein pragmatischer Ansatz gefordert, um eine leichte Handhabbarkeit des Verfahrens zu gewaehrleisten. Im Rahmen der Bewertung sollten relativ leicht zu beschaffende Daten und Informationen ebenso wie konkrete Messwerte zur Belastungssituation aus chemisch-physikalischen Analysen in die Bewertung einbezogen werden.

Fortentwicklung des Konzeptes 'Konservierende Bodenbearbeitung' als eine Voraussetzung fuer den Bodenschutz bei der Landbewirtschaftung

1. Ziel des Projektes: Standort- und fruchtfolgespezifische Reduzierung der Bodenbearbeitungsintensitaet im Hinblick auf Kosteneinsparung, Minderung von Bodenerosionen und Vorbeugung von Bodenverdichtungen. 2. Forschungsinhalte: Unter Einbeziehung einer kritischen Analyse der Ansprueche der Pflanzen an den physikalischen Bodenzustand und unter Beruecksichtigung der Ackerbegleitflora wird die Weiterentwicklung von Verfahren der konservierenden Bodenbearbeitung fuer ganze Fruchtfolgen und deren Einfuehrung und Ueberpruefung in der Praxis durch Feldversuche vorgenommen.

Klärung von Struktur und Entwicklung des Vorpommern-Störungssystems (VPSS)

Die Bearbeitung erfolgt unter Nutzung der Ergebnisse des BMBF-Projektes SASO II und in Fortsetzung des DFG-Projektes VPSS I. Im Rahmen dieser Projekte wurden mit einem gezielten Reprocessing industrieseismischer Felddaten gravierende Qualitätsverbesserungen erreicht und durch eine detaillierte digitale Interpretation in grundsätzlich neue geologische Aussagen umgesetzt. Mit dem Projekt VPSS I wurde in einem 5 km schmalen Streifen die zwischen dem landseismischen DEKORP- Hauptprofil BASIN 9601 und dessen seewärtiger Fortsetzung PQ 2-004 klaffende Lücke bis in den Tiefenbereich der Grundgebirgsoberfläche vorerst nur zweidimensional geschlossen. Hauptaufgabe des Forschungsvorhabens VPSS II ist es, diese Lücke zu schließen. Das wird durch eine digitale geologische Interpretation von 1000 km zu reprozessierender CDP-seismischer Felddaten des Industrieprofilnetzes (ca. 3 km/km2) erreicht und gleichzeitig die geologisch-geophysikalische Datenbasis ergänzt. Dadurch wird eine integrierte dreidimensionale geologische Modellierung des oberpermisch-mesozoischen Strukturbaus (Vorpommern-Störungsystem) und der TRANSEUROPEAN FAULT bis in den Tiefenbereich der Grundgebirgsoberfläche gestützt. Die Bearbeitung erfolgt in ständiger enger Abstimmung mit der DEKORP-Arbeitsgruppe am GFZ Potsdam.

Energieeffiziente Herstellung und Verarbeitung eines recyclingfähigen und biobasierten Prepregmaterials mit vollständiger Darstellung des textilen Kreislaufprozesses, TP: Energetische Optimierung des Nassvliesprozesses zur Steigerung der Ressourceneffizienz

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