Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen statischer Magnetfelder und kontrollierter Bewegungen in statischen Magnetfeldgradienten auf die kognitive Leistungsfähigkeit von gesunden Probanden zu untersuchen. Zehn unterschiedliche Tests zu Aufmerksamkeit, Reaktionszeit, Gedächtnis, Auge-Hand-Koordination, visueller Kontrastsensitivität und visueller Auflösung, zur Befindlichkeit und Stress wurden im statischen Magnetfeld von drei Magnetresonanztomographen (MRT) verschiedener Magnetfeldstärke (1,5T, 3T, 7T) und zur Kontrolle im feldfreien Raum bei gleichen Umweltbedingungen durchgeführt. Zur Erfassung der Einflussgrößen wurde ein Messgerät entwickelt, mit dem gleichzeitig die lokale Magnetfeldstärke und die sich zeitlich ändernde Magnetfeldstärke des individuellen Probanden erfasst werden können. Insgesamt wurden 41 Probanden im Alter von 18-34 Jahren bei allen Feldstärken einmal im Zentrum der Magnetbohrung und einmal bei Bewegung durch das Streufeld untersucht. Das Design war einfach verblindet, die Probanden waren also nicht darüber informiert, in welcher Feldstärke sie jeweils getestet wurden. Es zeigten sich keine signifikanten Effekte der verschiedenen statischen Magnetfelder bis 7 Tesla auf die Kognition. Bezüglich des Wohlbefindens zeigte sich für das Auftreten von Schwindel, Nystagmus, Phosphenen und Klingeln im Kopf ein signifikanter Zusammenhang mit der Feldstärke-Erhöhung. Die Messung des Stressniveaus vor, während und nach der Untersuchung anhand von Blut- und Speichelproben ergab keine signifikanten Effekte der Feldstärke. Die per Fragebogen erfassten Schätzungsraten der Probanden, in welcher Feldstärke sie sich an einem bestimmten Untersuchungstag befunden hatten ergaben, dass die Verblindung erfolgreich war. // ABSTRACT The objective of this work was to study the effect of static magnetic fields and controlled movements within the static magnetic gradient on neurocognition of healthy volunteers. Ten different neurocognitive tests on attention, reaction time, memory, eye-hand-coordination, visual contrast sensitivity and visual discrimination, mental state and stress were performed in the static magnetic field of three magnetic-resonance imaging (MRI) systems with different field strengths (1.5T, 3T, 7T). As a control condition, the same tests were performed in an environment without magnetic field (mock scanner). A magnetic field sensor was developed to monitor and identify the influencing factor of exposure of both the static magnetic field strength and the time-varying field strength of each volunteer. A total number of 41 volunteers at the age of 18-34 years were examined in all field strengths, first in the center of the magnet bore and then during movement within the stray field. A blinding procedure was carried out such that the volunteers were unaware of the respective field strength they were tested in. No significant adverse neurocognitive effects of the different field strengths up to 7T could be detected. With regard to well-being we found that vertigo, nystagmus, phosphenes and headringing were significantly related to higher field strengths. The field strength per se did not show any significant effect on stress levels before, during, and after the examinations according to blood and saliva samples. The guess rates of the field strength the volunteers were tested in revealed that the blinding procedure was successful.
Grundlage für die hier dargestellten Karten sind die drei sozioökonomische Szenarien der Gesellschaft für wirtschaftliche Strukturforschung (GWS). Mittels des ökonomischen Modells PANTA RHEI Regio wurde auf Kreisebene die Siedlungs- und Verkehrsflächenentwicklung bis 2045 berechnet. Die hier dargestellten Karten sind mit Hilfe des Land Use Scanner (LUS) durch das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung, Bonn (BBSR) berechnet worden. Der Land Use Scanner basiert auf einem Optimierungsmodell, das die mit PANTA RHEI Regio berechneten Landnutzungsveränderungen auf Kreisebene auf einem 100×100 m Raster nach bestmöglicher Eignung verteilt. Die Ergebnisse des LUS liefern für alle drei sozioökonomischen Szenarien nach qualitativer Experteneinschätzung plausible Veränderungen der Landnutzung.
Das Projekt "NWG 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. durchgeführt. Die Nachwuchsgruppe Geophysik dient als Innovationspool für die Optimierung integrativer geophysikalischer / geologischer Werkzeuge zur Detailstrukturaufklärung des flachen und tieferen Untergrundes. Es sind sowohl die an der Erdoberfläche ausstreichenden unterschiedlichsten Gesteine und Mineralisationen, generelle strukturelle Gegebenheiten, konkrete Störungen, das kleintektonische Inventar als auch ihre Tiefenfortsetzungen, die hier konkret im Zentrum von Forschung und Entwicklung stehen. Im Rahmen der Nachwuchsgruppe wird die aktuell weltweit empfindlichste Magnetfeldsensortechnik, entwickelt vom Verbund aus IPHT Jena und der Firma Supracon AG, zum Einsatz kommen. Für die Erkundungen steht der Forschergruppe mit diesen Partnern ein Pool verschiedener höchstempfindlicher SQUID-Systeme zur Verfügung. Dadurch wird die Empfindlichkeit von supraleitenden Quanteninterferenzdetektoren (SQUIDs) für die Praxis geomagnetischer Erkundung verfügbar gemacht. In enger Zusammenarbeit in dem Verbundprojekt sollen eine magnetische Befliegung von Teilen des Thüringer Beckens mit Hilfe des magnetischen Volltensormesssystems des IPHT Jena (FTMG) sowie in ausgewählten Gebieten die bodengestützten magnetischen Verfahren (TEM und terrestrischer magnetischer Scanner) eingesetzt werden. Die Daten sollen zusammen mit den Terrainmodellen von Jena-Optronik und vom Landesvermessungsamt invertiert werden. Die Daten werden in einer Datenbank zusammengeführt und in die Nachwuchsforschergruppe überführt.
Das Projekt "TELSI - Terrestrial Laserscanning as an Inventory Tool?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Arbeitsbereich für Weltforstwirtschaft und Institut für Weltforstwirtschaft des Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit durchgeführt. Main attributes in forest inventories (e.g. stem volume, biomass) are assessed by functions, which quantify the variables of interest (e.g. stem volume) by independent variables (e.g. stem diameter, tree height). Such functions may be associated with substantial uncertainties for estimates of timber volumes, biomass or carbon stocks. Terrestrial laser scanning can reduce the uncertainties of estimates substantially. In the project algorithms for transferring laser scanning data into estimates of timber volume or biomass will be developed. In a further phase operational inventory concepts will be developed that utilize laser scanning data for reliable estimates of forests, trees outside forests and urban trees. Aim: The goal of this project is the development of methods and algorithms to analyse data (point clouds) from ground based laser scanners. In a first step measures of comparably little complexity such as the trunk volume and diameter at various heights will be evaluated. These routines could then be used in future forest inventories or for the reporting of biomass figures of forests and urban trees.
Das Projekt "Sub project: Climate Cycles and Events in the Plio-Pleistocene of the Yermak Plateau, Arctic Ocean: Causes and Consequences" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres durchgeführt. Long-term climate changes of the Earth and in particular the Northern Hemisphere glaciation are related to the various orbital cycles (23,000, 41,000, 100,000 years). Up to now, hi resolution research of these cycles was restricted to approx. the last 300,000 years in Arctic Ocean sediments (only a few cores exist with sufficient biogenic material, restricted age control, extreme complexity of the sedimentary record). This project aims to use the latest advances in knowledge of the sedimentary environment, and apply a non-evasive analytical method, the X-ray fluorescence (XRF) scanner, for very high-resolution investigations of ODP sites 910 and 911 (Yermak Plateau, Arctic Ocean). To fully understand and interpret the XRF Scanner record the detailed investigation of a large number of selected discrete samples is necessary. The most sophisticated analysis and quantification methods will be applied to understand the inorganic geochemistry, lithology and mineral assemblage, and to calibrate the relative XRF Scanner data. Our final goal will be to better understand the sedimentary and paleoenvironmental conditions and to derive climate changes of the Northern Hemisphere through the last 3-4 million years.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung und Bereitstellung eines Lidar Scanners für den Einsatz auf Offshore-Bojen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Flugzeugbau durchgeführt. Ziel des Verbundprojekts NEOWIND ist es, ein modulares Lidar-System (LMS) für den Offshore-Einsatz zu entwickeln, welches im Vergleich zum Stand der Technik eine wesentlich höhere Genauigkeit aufweist. Das geplante Lidar-System eignet sich für die Integration von sogenannten scannenden und vertikal messenden Lidar-Typen und kann auf allen Plattformtypen in allen Phasen (Planung, Bau und Betrieb) eines Windparkprojekts eingesetzt werden, wodurch es zu einer wegweisenden Technologie für die Optimierung von Offshore-Windparks wird. Im Rahmen des Teilprojekts soll der bestehende Onshore-Prototyp des SWE Scanning Lidar zu einer Offshore-Version weiterentwickelt werden. Dies bedeutet einen bedeutenden Fortschritt und eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten in Bezug auf die Charakterisierung, Steuerung und Überwachung der Strömung in Windparks. Während der Entwicklung werden zusätzlich umfangreiche Versuchsreihen und Zuverlässigkeitsanalysen durchgeführt. Hierzu wird unter anderem eine Bewegungsplattform verwendet, mit welcher sich unterschiedlichste Bewegungsmuster emulieren lassen. Zusätzlich wird die Möglichkeit von adaptiven Messtrajektorien für den Lidar- Scanner untersucht. Mittels zusammen mit den Verbundpartnern entworfenen Software- und Hardwareschnittstellen wird der Scanner anschließend in das LMS integriert und im Rahmen einer Offshore-Versuchskampagne getestet.
Das Projekt "DFVLR-Kampagne Skandinavien. Beteiligung am Projekt: The use of Nimbus-7 coastal zone color scanner, the NTNF fluoroscanner system and other in-situ techniques to measure algal bio-mass" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt, Institut für Optoelektronik durchgeführt. DFVLR-Kampagne 'Skandinavien'. Das Vorhaben hat die Beteiligung der DFVLR/FB-NE Oberpfaffenhofen an einem Projekt zur Untersuchung der Verschmutzung von Kuestengewaessern in Nord- und Ostsee zum Ziel (use of Nimbus-7 coastal zone color scanner). Das Projekt wird vom Royal Norwegian Council for Scientific and Industrial Research koordiniert, unter Mitwirkung von Forschungsinstituten in Daenemark, Norwegen, Schweden und der Bundesrepublik Deutschland. Die Beteiligung der DFVLR umfasst folgende Aufgaben: - Durchfuehrung einer Befliegung von fuenf Testgebieten mit dem erdwissenschaftlichen Forschungsflugzeug, parallel zu Satellitenpassagen von Nimbus 7. - Aufbereitung des gewonnenen Datenmaterials (Scannerdaten und Luftbildfilme). - Unterstuetzung der Experimentatoren bei der Auswertung der Daten am interaktiven Arbeitsplatz des Dibias-Bildauswertungssystems.
Das Projekt "Sub project: Integrated core and log investigations for calibrating a mobile NMR scanner - with a special focus on the Gas Hydrate Leg 204" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, E.ON Energy Research Center (E.ON ERC) Institute for Applied Geophysics and Geothermal Energy (GGE) durchgeführt. NMR techniques are widely used in the oil industry and are one of the most suitable methods to evaluate in-situ formation porosity and permeability. Recently, efforts are directed towards adapting NMR methods also to ODP and the upcoming IODP program. A mobile NMR corescanner is presently under development... in order to establish a fast and nondestructive method to determine routinely rock porosity and to give estimate on the pore size distribution of ODP cores. First results are strongly encouraging and make evident the need for enhanced petrophysical and geological research. The objectives are to test the suitability of the NMR core scanner for rock types common in ODP, in particular to estimate the free and capillary bound water in the formation. Further goals are to evaluate the precision and the limits of the method and to calibrate the NMR results with a large collection of petrophysical data sets. Investigations will concentrate on Leg 204 (Hydrate Ridge), where NMR logging was performed in ODP for the first time by Logging-While-Drilling (LWD) technology. All drilling and logging operations were highly successful, providing excellent core, wireline, and LWD data from adjacent boreholes. We propose to use this unique opportunity for comparative studies between the NMR core scanner and the NMR logging data. By integrating conventional wireline data and electrical borehole wall images (RAB/FMS) this will end up in a detailed characterization of the sediments in terms of lithology, petrophysics and, fluid flow properties.
Das Projekt "Novel Productivity Enhancement Concept for a Sustainable Utilization of a Geothermal Resource (SURE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Within the project SURE (Novel Productivity Enhancement Concept for a Sustainable Utilization of a Geothermal Resource) the radial water jet drilling (RJD) technology will be investigated and tested as a method to increase inflow into insufficiently producing geothermal wells. Radial water jet drilling uses the power of a focused jet of fluids, applied to a rock through a coil inserted in an existing well. This technology is likely to provide much better control of the enhanced flow paths around a geothermal well and does not involve the amount of fluid as conventional hydraulic fracturing, reducing the risk of induced seismicity considerably. RJD shall be applied to access and connect high permeable zones within geothermal reservoirs to the main well with a higher degree of control compared to conventional stimulation technologies. A characterization of the parameters controlling the jet-ability of different rock formations, however, has not been performed for the equipment applied so far. SURE will investigate the technology for deep geothermal reservoir rocks at different geological settings such as deep sedimentary basins or magmatic regions at the micro-, meso- and macro-scale. Laboratory tests will include the determination of parameters such as elastic constants, permeability and cohesion of the rocks as well as jetting experiments into large samples in. Samples will be investigated in 3D with micro CT scanners and with standard microscopy approaches. In addition, advanced modelling will help understand the actual mechanism leading to the rock destruction at the tip of the water jet. Last but not least, experimental and modelling results will be validated by controlled experiments in a quarry (mesoscale) which allows precise monitoring of the process, and in two different geothermal wells. The consortium includes the only company in Europe offering the radial drilling service.
Das Projekt "Entwicklung eines Color-Line-Scanners zur Erdfernerkundung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bremen, Institut für Informatik und Automation durchgeführt. Einsatz einer Color-Line-Scanners zur Erfassung von Umweltdaten und deren Evaluation in Zusammenarbeit mit dem Alfred-Wegner-Institut Bremerhaven. Der Wunsch, einen Color-Line-Scanner für den Einsatz in Flugzeugen zu haben, resultiert vor allem aus dem Forschungsgebiet Erdfernerkundung, das sich mit dem Problem der Vorhersage von Umweltereignissen (z.B. Umfang der Eisschmelze) an Hand von Satellitenbildern beschäftigt. Um die vorliegenden Satellitenbilder richtig deuten zu können, benötigt man zeitgleich aufgenommene Bilder des gleichen Gebietes aus geringer Entfernung (und damit höherer Auflösung). Wenn man an Hand dieser Bilder z.B. Art und Umfang von Schmelztümpeln genau registrieren kann, kann man dann u.U. bestimmte Strukturen in Satellitenbildern diesen Schmelztümpeln zuordnen. Während der Entwicklung der Kamera ergaben sich dann weitere, interessante Einsatzmöglichkeiten des Color-Line-Scanners. Er läßt sich einsetzen bzw. wird auch schon eingesetzt für die - Beobachtung der globalen Meereisverteilung, - Verbesserung von Eisdriftmodellen, - Auswertung von Eisbohrkernen, - Erstellung von Vegetationsindices (geplantes Projekt in Australien), - Anwendungen in der Kartographie. Die Entwicklung eines Farbscanners für die Polarregionen mag auf den ersten Blick nicht sinnvoll erscheinen, da in diesen Gebieten die Farben Weiß und Schwarz vorherrschen. Um auf Bildern aber z.B. Wolkenschatten (grau) von Schmelztümpeln (blau) unterscheiden zu können, ist der Einsatz eines Farbscanners erforderlich. Ebenso sind die spektralen Eigenschaften von Sedimenten, die in Folge der Eisschmelze zum Vorschein kommen, ein wichtiger Parameter in der Polarforschung. Auch die Verteilung von Plankton im Meer ist für die Polarforschung von Interesse. Zentrales Element des Farbscanners ist ein CCD-Sensor mit einer Auflösung von über 2000 Punkten. Jeder Punkt liefert die drei Grundfarben rot, grün und blau mit einer Auflösung von jeweils 8 Bit. Daraus ergibt sich bei 50 Scans pro Sekunde ein Datenstrom von etwa 300 kByte/sec. Da Flüge mit dem Scanner bis zu 5 Stunden dauern können, sind in dieser Zeit bis zu 6 Gbyte an Daten abzuspeichern. Zu Beginn der Entwicklung lag die gängige Festplattenkapazität bei 250 Mbyte, Spitzenkapazitäten von Festplatten betrugen 2 Gbyte. Diese Platten waren aber nicht im rauhen Flugbetrieb einsetzbar. Als Massenspeicher kam daher nur ein DAT-Streamer mit einer max. Aufnahmekapazität von 8 Gbyte in Frage. Weitere Anforderungen an das zu entwickelnde System waren: - Visualisierung von Teilen der aufgezeichneten Daten während des Fluges, um die Qualität der Aufnahmen überprüfen zu können - Aufzeichnung von weiteren Informationen während des Fluges (GPS, Kommentare der Experimentatoren) - Verifizierung der fehlerfreien Aufzeichnung mit einem Testmustergenerator optional: Ausstattung des Scanners mit einem SCSI-Interface für einen plattformunabhängigen Einsatz. (Text gekürzt)