Das Projekt "Flowering time, development and yield in oilseed rape (Brassica napus): Sequence diversity in regulatory genes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Flowering time (FTi) genes play a key role as regulators of complex gene expression networks, and the influence of these networks on other complex systems means that FTi gene expression triggers a cascade of regulatory effects with a broad global effect on plant development. Hence, allelic and expression differences in FTi genes can play a central role in phenotypic variation throughput the plant lifecycle. A prime example for this is found in Brassica napus, a phenotypically and genetically diverse species with enormous variation in vernalisation requirement and flowering traits. The species includes oilseed rape (canola), one of the most important oilseed crops worldwide. Previously we have identified QTL clusters related to plant development, seed yield and heterosis in winter oilseed rape that seem to be conserved in diverse genetic backgrounds. We suspect that these QTL are controlled by global regulatory genes that influence numerous traits at different developmental stages. Interestingly, many of the QTL clusters for yield and biomass heterosis appear to correspond to the positions of meta-QTL for FTi in spring-type and/or winter-type B. napus. Based on the hypothesis that diversity in FTi genes has a key influence on plant development and yield, the aim of this study is a detailed analysis of DNA sequence variation in regulatory FTi genes in B. napus, combined with an investigation of associations between FTi gene haplotypes, developmental traits, yield components and seed yield.
Das Projekt "Development and risk assessment of transgenic environmentally-friendly insect pest control methods for fruit flies and mosquitoes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie, Abteilung Angewandte Entomologie durchgeführt. Various species of pest insects cause substantial damage to agriculture every year, or transmit deadly diseases to animals and humans. A successful strategy to control pest insect populations is based on the Sterile Insect Technique (SIT), which uses the release of mass-reared, radiation sterilized male insects to cause infertile matings and thus reduce the pest population level. However, irradiation is not applicable to every insect species. Thus, new strategies based on genetic modifications of pest insects have been developed or are currently under investigation.The goal of the proposed research is to improve the development and ecological safety of genetically engineered (GE) insects created for enhanced biological control programs, including the SIT and new strategies based on conditional lethality. A major concern for GE insect release programs is transgene stability, and maintenance of their consistent expression. Transgene loss or intra-genomic movement could result in loss of strain attributes, and may ultimately lead to interspecies movement resulting in ecological risks. To address potential transgene instability, a new transposon vector that allows post-integration immobilization will be tested in the Mediterranean, Mexican and Oriental fruit fly tephritid pest species. In addition, the system will be established in the mosquito species Aedes and Anopheles - carriers of dengue and malaria.Random genomic insertion is also problematic for GE strain development due to genomic position effects that suppress transgene expression, and insertional mutations that negatively affect host fitness and viability. Diminished transgene expression could result in the unintended survival of conditional lethal individuals, or the inability to identify them. To target transgene vectors to defined genomic insertion sites having minimal negative effects on gene expression and host fitness, a recombinase-mediated cassette exchange (RMCE) strategy will be developed that. RMCE will also allow for stabilization of the target site, will be tested in tephritid and mosquito species, and will aid to the development of stabilized target-site strains for conditional lethal biocontrol. This will include a molecular and organismal evaluation of an RNAi-based lethality approach. Lethality based on an RNAi mechanism in the proposed insects would increase the species specificity and having multiple targets for lethality versus one target in existing systems. By seeking to improve transgene expressivity and stabilization of transposon-based vector systems, this proposal specifically addresses issues related to new GE insects by reducing their unintended spread after field release, and by limiting the possibilities for transgene introgression.
Das Projekt "TP1: Planungshilfen, Handlungsempfehlungen und Einbauteile für den ISC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CarboCon GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Teilvorhabens RUBIN-ISC-I wird für die Entwicklung eines Industriestandards (ISC) für Carbonbeton angestrebt, basierend auf dem Stand der Kenntnisse aus verschiedenen Forschungs- und Praxisprojekten, die bisher aufwändigen Planungs- und Herstellungsprozesse für Carbonbeton zu vereinheitlichen und zu optimieren. Es sollen effektivere Verfahren für Planung und Herstellung entstehen, die das Bauen mit Carbonbeton insgesamt effizienter und wirtschaftlicher machen und damit neue Märkte und neuen Absatz generieren. Dafür sollen mehrere Teilziele erreicht werden. Ein Fokus liegt auf dem Bereich der Planung - dem Haupttätigkeitsfeld der CARBOCON GMBH. Hier sollen in Kooperation mit anderen Partnern einheitliche Leitlinien und Planungshilfen für alle Prozesse erarbeitet werden. Das umfasst Entwurf, Bemessungs-, Ausführungs- und Detailplanung sowie die Arbeitsvorbereitung. Aber auch für die Herstellung sollen wichtige Handlungsempfehlungen erarbeitet werden. Das betrifft vor allem die aus Sicht des Planers wichtigen Aspekte der Qualitätsstandards in der Herstellung und der dafür erforderlichen Herstellungsabläufe sowie Überwachungsleistungen. Angestrebt ist es, das gesammelte Wissen sowohl für eigene zukünftige Projekte anzuwenden, aber auch, es in Schulungen weiterzugeben und so neue Fach- und Führungskräfte auszubilden und zu gewinnen. Ein weiteres wichtiges Ziel des Teilvorhabens ist es, Einbauteile zu entwickeln, die als Standardlösungen systematisch für die verschiedensten Carbonbetonbauteile eingesetzt werden können und somit zum Gesamtziel eines einheitlichen, aufeinander abgestimmten, wirtschaftlichen Systems aus Komponenten beitragen. Hier sind essentielle Elemente wie Verbindungsmittel, Transportanker und Hilfsmittel wie Positions- bzw. Abstandhalter geplant.
Das Projekt "Teilvorhaben: Operationsauswertung - Auswertung und Abgleich von operativen Daten mit Postions- (AIS) und Wetterdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tractebel DOC Offshore GmbH durchgeführt. Aktuell werden bei der Ressourcen- und Einsatzplanung im Bereich O&M für Offshore Windpark keine Positionsdaten (AIS) und optimierte Routenplanungen eingesetzt. Die Berücksichtigung von Wetterdaten wird nur teilweise auf Basis von Eintrittswahrscheinlichkeit für die Zugänglichkeit berücksichtigt. In dem Teilvorhaben 'LogReview - Operationsauswertung - 'Auswertung und Abgleich von operativen Daten mit Positions- (AIS) und Wetterdaten Daten zur Optimierung der O&M Logistik in Offshore Windparks' sollen die realen Einsatzdaten der eingesetzten Schiffe, des Personal und Materials, der an dem Projekt beteiligten Offshore Wind Parks (OWP) erfasst, aufbereitet und mit den ermittelten Positionsdaten (AIS/ADS-B) und korrespondierenden Wetterdaten aus den anderen TVB abgeglichen werden. Mit dem Abgleich der Daten sollen aus den realen Einsatzdaten der O&M Einheiten der beteiligten Offshore Wind Parks (OWP) die komplexen logistischen Prozesse während des Betriebs von OWPs erfasst, analysiert und optimiert werden. Über die digitalen, leicht zugänglichen Positions- und Wetterdaten in Kombination mit den Realdaten aus dem Betrieb und der Logistik sollen KPI' s wie die Auslastung, die Zugänglichkeit oder auch die Prozessdauern über mehrere Jahre abgeleitet werden. Ziel des Teilvorhabens 'Operationsauswertung' ist es die Entwicklung der Bewertungs- und Optimierungsmethoden der anderen Teilvorhaben mit dem jahrzehntelangen operativen Erfahrungsschatz zu unterstützen. Mit Blick auf die Bedarfe der potentiellen zukünftigen Kunden soll die Entwicklung begleitet und ergänzende mögliche Optimierungspotentiale identifiziert werden. In Kombination mit aktuellen Planungstools wie z.B. Offshore TIMES des Fraunhofer IWES sollen Optimierungspotentiale transparent dargestellt werden und Werkzeuge entwickelt werden, die den O&M Beteiligten eines OWP ermöglichen sollen die Ressourcen- und Einsatzplanung unter Einbindung realer historischer Projektdaten zu optimieren.
Das Projekt "Vorhaben: Digitale Unterwasserkommunikation - Hydroakustische Ultra-Breitband Technologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EvoLogics GmbH durchgeführt. Im TOxAR Verbundvorhaben wird ein Arbeitsschutzsystem für Unterwasserarbeiten entwickelt, das in-situ kontinuierlich Messungen und Analysen schädlicher Substanzen vornimmt und die betreffenden Personen Gefahren chemischer Belastung warnt. Damit Taucher und Crew/Supervisor mit der angestrebten Vielzahl an Informationen versorgt werden können, bedarf es einer zuverlässigen und schnellen Kommunikation, sowie der präzisen Positionierung unter Wasser. Für die Verbindung zwischen Taucher(n), Oberflächenstation, markierten Objekten, Messstationen oder ROVs bzw. AUVs soll ein telemetrisches Netzwerk aus akustische Unterwassermodems aufgebaut werden, die zugleich als LBL- und USBL Positionierungssysteme fungieren. Diese Multifunktionalität soll durch den Einsatz eines speziellen Ultra-Breitband-Verfahrens (Sweep Spread Spectrum Technology) und multiple Signalauswertung im Parallel-Processing ermöglicht werden. Ziele sind, auf kürzeren Distanzen (bis zu einigen hundert Metern) Datenraten größer als 60 kBit/s mit maximaler Störresistenz sowie auf wenige Zentimeter genaue, georeferenzierte Positionsbestimmungen zu erreichen, durch ergonomisches Systemdesign den Taucher nicht zu behindern und über ein Control Panel die einfache und intuitive Bedienung der Systemfunktion zu gewährleisten. Zudem soll eine Ankopplung an das Head-up Display des Tauchers ermöglicht werden. Alle Positions- und Sensordaten werden automatisch editiert und sowohl dem Taucher als auch der Oberflächenstation bereitgestellt. Über die bidirektionale Verbindung zur Kontrollstation ist die Kommunikation via Kurznachrichten-Plattform mit vordefinierten Sätzen oder freiem Text möglich. Auch Fotos können ausgetauscht werden, um Objekte schneller zu identifizieren oder Risikoabschätzungen treffen zu können. Die Gesamtperformance des Systems orientiert sich dabei an modernen Smartphone Funktionalitäten, wobei ggf. auch eine Überwachung von Vitalfunktionen des Tauchers als mögliche Zusatzoption geprüft werden soll.
Das Projekt "Teilvorhaben: PRAXIS - Evaluativer Demonstrator-Praxiseinsatz sowie vorhabenbezogener Ergebnis- und Wissenstransfer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EPC - Projektgesellschaft für Klima, Nachhaltigkeit, Kommunikation mbH (gemeinnützig) durchgeführt. Dem zum Erreichen von Klimaschutzzielen erforderlichen, stetigen Ausbau von Erneuerbaren Energien-Anlagen (insbesondere Windenergieanlagen) stehen Teile der (ortsansässigen) Bevölkerung oftmals ablehnend gegenüber, insbesondere aufgrund potentieller Beeinträchtigungen durch akustische und visuelle Emissionen bzw. durch eine befürchtete Veränderung des Landschaftsbildes. Um eine größtmögliche Transparenz in der Kommunikation und damit insgesamt eine höhere Akzeptanz solcher Projekte in der Bevölkerung zu erreichen, ist die Entwicklung und der Einsatz innovativer, praxisnaher Visualisierungswerkzeuge im Rahmen von informellen Bürgerbeteiligungsprozessen erforderlich. Die Technologie der Mobilen Augmented Reality (mAR) wäre hierfür eine innovative Visualisierungs-Methode, um geplante Bauvorhaben realitätsnah, d.h. im realen Landschaftsbild in Echtzeit erfahrbar zu machen. Virtuelle Inhalte, z.B. das Modell einer Windenergieanlage, würden dabei positions- und realitätsgetreu im Kamerabild eines mobilen Endgeräts eingeblendet. Hauptziele von AR4WIND sind daher: (1) eine Bedarfs-, Potenzial- und Wirkungsanalyse zum Einsatz von mAR-Visualisierungen in Bürgerbeteiligungsprozessen, um Chancen und Grenzen dieser Technologie zur Versachlichung von Bürgerdialogen im Rahmen von Projekten der Energiewende aufzuzeigen. (2) die Entwicklung eines praxistauglichen und neuartigen mAR-Visualisierungssystems zum Einsatz innerhalb von Bürgerbeteiligungsprozessen, insbesondere durch die Entwicklung und Erprobung von geeigneten neuartigen mAR-Visualisierungsverfahren und von neuartigen Methoden zur präzisen Geo-Lokalisierung. Um eine hohe Akzeptanz bei zukünftigen Nutzern zu erreichen, sieht das Projekt eine agile und nutzerzentrierte Vorgehensweise unter intensiver Einbindung realer Demonstrationsszenarien vor. Die Verwertung der Projektergebnisse basiert auf umfangreichen Vorarbeiten der Projektpartner und soll in neuen Produkt- und Dienstleistungsangeboten der KMU-Partner münden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Automatisierung und Optimierung der georeferenzierten Sensordaten-HeatMap-Erstellung zur Visualisierung von Borkenkäfer-Befallskarten vor Ort im Wald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Forstökonomie, Abteilung für Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme durchgeführt. Im Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe).
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Drohnenplattform mit Hochleistungs-GPS und Abstandssensorik für den baumkronennahen Konturflug für die effektive geruchsbasierte Borkenkäferdetektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CADmium GmbH Solutioncenter für CAD & CAM durchgeführt. Im Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) durchgeführt werden, um die Praxisnähe des zu entwickelnden Systems zu beweisen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: VOC Profilerstellung und Anpassung der Sensorparameter für die optimierte Integration der Geruchsensor-Drohnentechnik in den forstlichen Betriebsablauf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Burckhardt-Institut, Abteilung Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie durchgeführt. Im Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) durchgeführt werden, um die praxisnähe des zu entwickelnden Prototypen zu gewährleisten.
Das Projekt "Kann 'Patchiness' (fleckenhafte räumliche Verteilung) die Habitatvariabilität in planktischen Foraminiferen erklären?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Die Schalen planktischer Foraminiferen zeichnen die physikalischen und chemischen Bedingungen in den oberen Wasserschichten des Ozeans zum Zeitpunkt ihrer Kalzifikation auf. In den Schalen eingeschlossene Spurenelemente- und Isotopensignaturen können für die Rekonstruktion der Schlüsselparameter der Wasserschichten in der Vergangenheit verwendet werden. Um das volle Potenzial dieser Signale zu erschließen, muss die Position in der Wassersäule, in welcher die Kalzifikation der Schale stattfindet, genau bestimmt werden. Beobachtungen aus stratifizierten Planktonnetzen und geochemische Analysen von Schalen aus dem Sediment zeigten, dass die Lebend- und Kalzifikationstiefe sowohl zwischen verschieden Arten als auch innerhalb einer Art variiert. Die Faktoren, die diese Variabilität steuern sind schwer zu identifizieren und das Verständnis wird durch Hypothesen, welche Veränderungen der Habitattiefe während des Lebens im Rhythmus mit Tag/Nacht- und Fortpflanzungszyklen beinhalten verkompliziert. Alle diese Konzepte beruhen auf der Annahme, dass die Verteilung der untersuchten Spezies räumlich einheitlich ist. Falls eine fleckenhafte räumliche Verteilung (Patchiness) der Spezies zutrifft könnten viele der beobachteten Muster und die Habitatvariabilität durch unvorhersagbare räumliche Heterogenität erklärt werden. Wir schlagen vor, stratifizierte Planktonproben, die in einem einzigartigen und bisher nicht durchgefürten Probennahmedesign während der RV METEOR-Expedition M140 gesammelt wurden, für die Bestimmung der Existenz und des Ausmaßes der Patchiness in planktischen Foraminiferen zu verwenden. Durch die Kombination von Faunenzählungen mit automatisierter hochauflösender 3D-Bildsegmentation von replizierten Proben werden wir aufklären, wo in der Wassersäule Individuen verschiedener Größen innerhalb einzelner Arten leben und mittels der Analyse ihrer Isotopensignaturen, wie zeitweilig stabil diese Lebensräume sind. Diese Ergebnisse werden das Wissen über das Ausmaß der Populationsstruktur marinen Mikrozooplanktons signifikant verbessern. Dadurch wird sowohl eine realistischere Repräsentation ihres Habitats in Modellen und Proxies als auch die korrekte Interpretation von punktuellen Beobachtungsdaten für globale Kohlenstoffbudgetabschätzungen ermöglicht.
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