Die benthische Microvegetation eines großen Wattgebietes an der Jade (südliche Nordsee) wurde in Bezug auf den Artenbestand, die Pigmentverteilung (Chlorophyll-a und Phaeophytin) und die Zelldichte untersucht. Die Diatomeen stellten die wichtigste Gruppe der Bodenalgen dar, doch traten auch einige Cyanophyceen und ein Euglenoide gelegentlich in Massenvermehrung auf. Mit Hilfe einer Clusteranalyse konnte eine Reihe von Artenkombinationen (nur Diatomeen) ermittelt werden, die in ihrer Verbreitung an bestimmte Biotope gebunden waren. Letztere, wurden aufgrund von Feldbeobachtungen und abiotischen Eigenschaften klassifiziert. Helle Sandböden, dunkle Sandböden, Mischböden und Sandstrände waren die vorherrschenden Biotope. Die übrigen nahmen. nur kleine Flächen ein, stellten aber wegen ihres extremen Charakters besonders ausgeprägte, Lebensräume dar. Nach den Chlorophyll- a-Konzentrationen zu urteilen, produziert das Gebiet nur geringe bis mittlere Mengen an pflanzlicher Biomasse, wie es von anderen stark und mäßig exponierten Watten bekannt ist. Auf irgendwelche Abwasserschäden gab die Untersuchung keine Hinweise.
Das Projekt "Teil ICT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Pflanzliche Biomasse ist ein geeigneter Rohstoff zur nachhaltigen Gewinnung von Wertstoffen und Energie, wenn bei der Produktion, dem Aufschluss und der Konversion zu Energieträgern die Anforderungen des Marktes und des Klima- und Umweltschutzes berücksichtigt werden. Durch die biotechnologische Bearbeitung geeigneter Pflanzen und die Auswahl der Anbauflächen muss ein hoher Nettoenergieertrag pro Flächeneinheit erzielt und eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden werden. In diesem Projekt sollen neue Modell- und Energiepflanzen entwickelt werden, die einer effizienten Konversion der Biomasse zu Wertstoffen und Energie zugänglich sind. Bisher war der kostengünstige Aufschluss von Biomasse und die Verwertung der in Pflanzen enthaltenen Wertstoffe (z.B. Malat, Cellulose, Lignin) ein Problem, da die für einen Aufschluss benötigten Cellulasen teuer und unter den verwendeten Bedingungen nicht sehr stabil sind. Eine neue effiziente Methode ist der fraktionierte Aufschluss der Biomasse unter Verwendung von ionischen Flüssigkeiten (ILS) bei gleichzeitiger enzymatischer Verzuckerung der Cellulose. Die dabei gebildete Glucose kann zu Biogas oder Bioethanol umgesetzt werden. Der ligninhaltige Reststoff soll durch einen chemo-enzymatischen Abbau zu Phenolderivaten umgewandelt oder zu Methan oder Synthesegas vergast werden. In diesem Projekt sollen entsprechende stabile Enzyme für einen effektiven ILs-Aufschluss von Energiepflanzen wie Luzerne, Schilf und Zuckerrüben entwickelt werden. Geeignete Cellulasen und Peroxidasen werden gesucht, durch 'gelenkte Evolution' optimiert, und für den effektiven Abbau von Cellulose vor der Ernte gezielt in den Energiepflanzen produziert. Analog wird auch die gentechnische Produktion von Malat und D-Lactat als zusätzlichem Wertstoff und als Hilfsstoff für den chemo-enzymatischen Aufschluss zunächst an Modellpflanzen getestet und nach dem Nachweis der Machbarkeit auf industrierelevante Energiepflanzen übertragen.
Das Projekt "Sub project: Biodiversity and land-use effects on root biomass and arbuscular mycorrhizal communities in roots" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität (FU) Berlin, Institut für Biologie, Arbeitsgruppe Ökologie der Pflanzen durchgeführt. As most land use practices in grasslands (grazing, mowing) remove aboveground plant biomass, an important carbon sink in grasslands is plant roots. Thus, knowledge on the impact of land use on root growth and biomass is important for studies on belowground biota and for models of carbon sink strength. Arbuscular mycorrhizyal fungi (AMF) are among the most common microbes associated with roots, providing a direct link from above to belowground biota, as AMF in roots are directly influenced by their host plant. We predict that host plant identity and specific plant traits (e.g. root structure) will lead to phylogenetic clustering in AMF communities, which should lead to closely related plant species being colonized by similar AMF. With increasing land use intensity AMF species richness declines, which will dissolve phylogenetic clusters, leading to more uniform communities between plants. We will also collaborate on a fine-scale (temporal and spatial) study where we expect variation in plant communities to lead to unique assemblages of AMF which are directly linked to diversity in other soil microorganism groups. Our project will yield data on AMF communities in roots at an unprecedented level of comprehensiveness, enabling us to test critical hypotheses about phylogenetic controls on communities. Through full integration in the Exploratory design the project will engender maximal synergies with other projects.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS SAAT AG, Institut für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Der Bedarf nach erneuerbaren Energien steigt ständig. Deutschland ist dabei führend in der Produktion von Biogas aus pflanzlicher Biomasse und KWS SAAT AG hat das weltweit erste Züchtungsprogramm für Spezialsorten zur Energieproduktion. Das Ziel von GABI-ENERGY ist es, Genomik-basierte Methoden für die Züchtung von Maispflanzen hoher Biomasse zu erarbeiten. Hierfür werden zwei sich ergänzende Ansätze verfolgt. Im Teilprojekt A wird die genetische Basis der für die Biomasseproduktion wichtigen Merkmale Spätreife und Kühletoleranz untersucht, um daraus eine Genomik-basierte Züchtungsstrategie zu entwickeln. Teilprojekt B untersucht die biochemischen und physiologischen Grundlagen der Biomassebildung von Mais mit einem systemorientierten Ansatz. Um das Ziel des Projektes zu erreichen, wurde ein Konsortium von wissenschaftlichen Partnern aus Industrie und Akademischen Instituten gefunden, bei dem die Partner sich in ihrer Expertise gut ergänzen und bereits langjährige Erfahrungen in der Zusammenarbeit haben. Die Nutzung der Ergebnisse aus dem grundlagen-orientierten Teilprojekt B wird unterstützt durch die enge Zusammenarbeit mit praktischen Maiszüchtern der KWS SAAT AG.
Das Projekt "Basic and applied research on closed man-made ecological systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät für Biologie, Arbeitsgruppe für Vergleichende Endokrinologie durchgeführt. General Information: Closed man-made ecosystems (CES) are laboratory-constructed ecological systems with well defined parameters which are more or less sealed from the natural environment and which are valuable tools for basic ecosystem research, offering the possibility of comprehensive analysis of clearly defined ecosystems which can contribute to the better understanding of the much more complex natural ones. They may be developed to production systems which can be linked to life-support systems for terrestrial extreme biotope habitats. Moreover, they can contribute to innovative approaches for food production, atmosphere and water regeneration for commercial utilisation. CES for higher plants and algae are well established in research and the Krasnoyarsk Institute of Biophysics (IBP) demonstrated with the BIOS-3 system the possibility of maintaining three humans in a closed environment with local life support on the base of higher plants solely or in combination with micro algae. CES research with animals is scarce. The Bochum and Moscow groups have developed aquatic CES which have been successfully tested for more than 14 days and the CCEO created a closed equilibrated biological aquatic system CEBAS with fishes and higher plants. The IMBP aquatic system is still a dead-end system because of its limited life-span. The CEBAS system is only a partial CES because of the import of fish food. The BIOS system is only able to produce plant biomass part of which is not edible for humans. There are four main scientific targets: to study the turnover of basic biogenic elements in a closed ecosystem to determine conditions of closure for aquatic ecosystems of different degrees of complexity and find ways to control turnover intensity; to use theoretical and experimental evidence to determine conditions for existence of a self-sustained closed ecosystem based on algal-bacterial community, including fish. Up-to-date equipment to cultivate algal-bacterial communities available at IBP and fish-maintaining modules available at IMBP as well as experience to integrate experimentally different trophic levels form the basis to create a three-component algae-bacteria-fish system with maximum closure. Introduction of the three-component artificial ecosystem into BIOS can be optimised both to produce animal protein and to regenerate water and atmosphere. Prime Contractor: Ruhr Universität Bochum, Faculty of Biology, Comparative Endocrinology Research Section; Bochum; Germany.
Das Projekt "Entfernung von Schwermetall-Ionen aus belastetem Wasser durch Einsatz von MetaPure" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Verleger Ingenieur- und Naturwissenschaften GmbH durchgeführt. General Information: MetaPure is a new remediation technology, based on a dried plant biomass, for the removal of heavy metals from (waste) water. The objectives of this research proposal concern the applications of MetaPure in the following real cases: - Remediation of heavy metals from high salinity water solutions. - Remediation of heavy metals from solutions containing a cocktail of heavy metals.- Remediation of Mercury for recycling process. The objectives will be achieved by: - Research of the biomass metal chemical binding groups and mechanismen. - Optimization of the filtration parameters. - Optimization of incineration conditions of the biomass, for metal recovery.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-2: Pflanzenwissenschaften durchgeführt. Eine zukünftige Bioökonomie muss sich an den Kriterien der Nachhaltigkeit messen lassen. Im Zuge dieser Entwicklung ist es notwendig, dass der Nährstoffkreislauf möglichst regional geschlossen wird. Die Vorhaben des Kooperationsprojektes PURESBio zielen auf die Nutzung von organischen Reststoffen aus der Ethanol- und Zuckerproduktion (Presskuchen, Vinasse, Bagasse, Blattschnitt), sowie der Biogasproduktion (Gärreste). Übergeordnetes Ziel ist, praxisrelevante Erkenntnisse zur sinnvollen Nutzung der Reststoffe zu gewinnen, positive Effekte auf Pflanzenwachstum und Bodenfruchtbarkeit durch die Rückführung von Nährstoffen zu erzielen und langfristig die Nachhaltigkeit der Agrarproduktion zu sichern. Die Arbeitsziele gestalten sich dabei wie folgt: 1. Bewertung der pflanzlichen Reststoffe als Düngemittel und Bodenkonditionierer. 2. Untersuchung marginaler Böden zum Energiepflanzenanbau, Aufwertung dieser Böden durch die Einbringung der pflanzlichen Reststoffe zur weiteren landwirtschaftlichen Nutzung. 3. Untersuchung der Pflanzen-Boden-Wechselwirkungen bei unterschiedlichen Boden- und Düngekonditionen, Humusaufbau, Bodenfruchtbarkeit und Pflanzenverfügbarkeit der zugesetzten Nährstoffe aus pflanzlichen Reststoffe. 4. Einsatz von Phänotypisierungstechnik zur Analyse des Wurzel- und Rhizomwachstums. 5. Stoffliche Analysen der Pflanzenbiomassen und der verwendeten Böden hinsichtlich Nährstoffgehalt, -veränderung und -verfügbarkeit. 6. Begleitende Untersuchungen zu Minderung von Pflanzenschutzmaßnahmen durch die verwendeten pflanzlichen Reststoffe.
Das Projekt "Phase II (EVA II) - Teilprojekt 4: Einfluss der Substratqualität auf die Biogasausbeute in Labor und in der Praxis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. durchgeführt. Die Untersuchungen zum Einfluss von Pflanzenart und Silierung auf Substratqualität und Biogasertrag werden im Rahmen definierter Anbau- und Fruchtfolgesysteme über die Ansätze von EVA1 hinaus fortgeführt. Die Optimierung der Biogasproduktion verschiedener Pflanzenarten in den EVA-Fruchtfolgeversuchen wird anhand ihrer Methanbildungspotenziale in Laborversuchen geprüft. In EVA2 wird insbesondere der Einfluss von neuen Siliermitteln zur Vermeidung aerober Instabilitäten, die gleichzeitige Silierung mehrerer Pflanzenarten (Mischsilagen) und die Auswirkungen von Unkrautbesatz auf Substratbereitstellung und Substratqualität identifiziert und quantifiziert. Die Laborexperimente werden durch großflächige Anbauversuche mit definierten Fruchtfolgen und großtechnischen Silierversuchen in Praxisbetrieben sowie dem Monitoring und der Bewertung der anaeroben Vergärung der pflanzlichen Substrate in Praxisbiogasanlagen ergänzt. Die Gesamtbewertung erfolgt auf Basis dieser wissenschaftlich abgesicherten Erkenntnisse und mündet in der Formulierung von Standards für die Qualität von Biogassilagen und Handlungsempfehlungen für die Landwirtschaft. Die erzielten Ergebnisse können sowohl wirtschaftlich als auch wissenschaftlich verwertet werden. Für die Praxis ergeben sich betriebswirtschaftliche und verfahrenstechnische Vorteile. Die Biogasproduktion und die Qualität des gesamten Prozesses können aufgrund der Erkenntnisse bzgl. geeigneter Pflanzenarten, Fruchtfolgen und der optimalen Konservierung und Lagerung verbessert werden. Weiterhin ergeben sich mit dem vielfältigen Anbau von unterschiedlich verwertbaren Gütern eine Risikostreuung und eine Einkommensstabilisierung.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-2: Pflanzenwissenschaften durchgeführt. Trockene lignocellosehaltige Biomasse (Stroh, Bagasse) wird in steigendem Maße in thermochemischen Verfahren (Verbrennung, Vergasung) verwertet. Die Aufgabe des Vorhabens ist es, diese Verfahren derart zu verbessern, dass die Energieeffizienz erhöht wird und die Rückstände wieder in die Stoffkreisläufe zurückgeführt werden können. Dazu werden schadstoffarme Aschen erzeugt und zu vollwertigen und konkurrenzfähigen Recyclingdüngern weiterverarbeitet oder als (funktionale) Füllstoffe in (Bio-)polymer-Compounds eingesetzt. In Abstimmung mit den brasilianischen Partnern werden Konzepte für eine nachhaltige Wiederverwertung ermittelt. Die Nutzung von Aschen als Düngemittel in der Produktion von landwirtschaftlich bedeutenden Marktfrüchten wird ihn enger Kooperation mit den Brasilianischen Partnern erfolgen, und insbesondere hinsichtlich ihrer Nährstoffverfügbarkeit und Düngewirkung getestet. Anzucht von Zuckerrohr, sowie Mais und Soja als 'Transferpflanzen', da diese Pflanzen in Brasilien und Deutschland von landwirtschaftlicher Bedeutung sind; Bewertung der Aschen als organo-mineralische Düngemittel und Bodenkonditionierer, und Evaluierung ihrer Nährstoffverfügbarkeit und Düngewirkung auf das Pflanzenwachstum mittels Einsatz von Phänotypisierungstechnik zur Analyse des Spross- und Wurzelwachstums, sowie stoffliche Analysen der Pflanzenbiomassen und der verwendeten Böden hinsichtlich Nährstoffgehalt, -veränderung und -Verfügbarkeit unter Gewächshaus- und Freilandbedingungen.
Das Projekt "Untersuchung ueber das Rueckstandsverhalten von Chloroxuron in Schnittlauch nach einer Anwendung gegen Unkraeuter (FC-D-1381)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Freilandversuche in verschiedenen Teilen der Bundesrepublik Deutschland - 1 Anwendung mit Tenoran, 6,0 kg/ha, nach Auflauf oder nach Pflanzen - Probenahme: sobald genuegend Pflanzenmasse vorhanden ist, fuenfmal im Abstand von ca. 14 Tagen - Untersuchung auf Rueckstaende im Labor.