Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hydro-Technik Lübeck GmbH durchgeführt. Ziel des Projekts 'Solardetox' ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalytischen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MKW abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid. Für die Entwicklung sind drei Schwerpunkte definiert. A) es muss eine verfahrenstechnische Lösung zur Beschichtung des Grundmaterials gefunden werden, welche mechanisch stabile Titandioxid Coatings mit einer hohen spezifischen Oberfläche erzeugt. Für diese Technologieentwicklung kommen beispielsweise thermische Beschichtungsverfahren im Drehrohrofen oder Pulsationsreaktor in Frage. B) Entwicklung von mechanischen Lösungen, welche das Abtreiben des beschichteten Materials auf der Wasseroberfläche verhindern. C) Entwicklung der Analytik für die Prüfung der Materialfunktion und zur Quantifizierung der transzendenten Abbauleistung im Labormaßstab sowie im Feldtest. Letztlich sollen ein Produkt bzw. ein technisches System für den passiven Abbau von MKW entstehen, welches durch vollständigen Abbau ohne Reststoffe einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBU - tec advanced materials AG durchgeführt. Ziel des Projekts 'Solardetox' ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalytischen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MKW abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid. Für die Entwicklung sind drei Schwerpunkte definiert. A) es muss eine verfahrenstechnische Lösung zur Beschichtung des Grundmaterials gefunden werden, welche mechanisch stabile Titandioxid Coatings mit einer hohen spezifischen Oberfläche erzeugt. Für diese Technologieentwicklung kommen beispielsweise thermische Beschichtungsverfahren im Drehrohrofen oder Pulsationsreaktor in Frage. B) Entwicklung von mechanischen Lösungen, welche das Abtreiben des beschichteten Materials auf der Wasseroberfläche verhindern. C) Entwicklung der Analytik für die Prüfung der Materialfunktion und zur Quantifizierung der transzendenten Abbauleistung im Labormaßstab sowie im Feldtest. Letztlich sollen ein Produkt bzw. ein technisches System für den passiven Abbau von MKW entstehen, welches durch vollständigen Abbau ohne Reststoffe einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lynatox GmbH durchgeführt. Ziel des Projekts 'Solardetox' ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalytischen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MKW abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid. Für die Entwicklung sind drei Schwerpunkte definiert. A) es muss eine verfahrenstechnische Lösung zur Beschichtung des Grundmaterials gefunden werden, welche mechanisch stabile Titandioxid Coatings mit einer hohen spezifischen Oberfläche erzeugt. Für diese Technologieentwicklung kommen beispielsweise thermische Beschichtungsverfahren im Drehrohrofen oder Pulsationsreaktor in Frage. B) Entwicklung von mechanischen Lösungen, welche das Abtreiben des beschichteten Materials auf der Wasseroberfläche verhindern. C) Entwicklung der Analytik für die Prüfung der Materialfunktion und zur Quantifizierung der transzendenten Abbauleistung im Labormaßstab sowie im Feldtest. Letztlich sollen ein Produkt bzw. ein technisches System für den passiven Abbau von MKW entstehen, welches durch vollständigen Abbau ohne Reststoffe einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar durchgeführt. Ziel des Projekts 'Solardetox' ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalytischen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MKW abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid. Für die Entwicklung sind drei Schwerpunkte definiert. A) es muss eine verfahrenstechnische Lösung zur Beschichtung des Grundmaterials gefunden werden, welche mechanisch stabile Titandioxid Coatings mit einer hohen spezifischen Oberfläche erzeugt. Für diese Technologieentwicklung kommen beispielsweise thermische Beschichtungsverfahren im Drehrohrofen oder Pulsationsreaktor in Frage. B) Entwicklung von mechanischen Lösungen, welche das Abtreiben des beschichteten Materials auf der Wasseroberfläche verhindern. C) Entwicklung der Analytik für die Prüfung der Materialfunktion und zur Quantifizierung der transzendenten Abbauleistung im Labormaßstab sowie im Feldtest. Letztlich sollen ein Produkt bzw. ein technisches System für den passiven Abbau von MKW entstehen, welches durch vollständigen Abbau ohne Reststoffe einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Erfurt, Fachrichtung Bauingenieurwesen durchgeführt. Ziel des Projekts 'Solardetox' ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalytischen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MKW abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid. Für die Entwicklung sind drei Schwerpunkte definiert. A) es muss eine verfahrenstechnische Lösung zur Beschichtung des Grundmaterials gefunden werden, welche mechanisch stabile Titandioxid Coatings mit einer hohen spezifischen Oberfläche erzeugt. Für diese Technologieentwicklung kommen beispielsweise thermische Beschichtungsverfahren im Drehrohrofen oder Pulsationsreaktor in Frage. B) Entwicklung von mechanischen Lösungen, welche das Abtreiben des beschichteten Materials auf der Wasseroberfläche verhindern. C) Entwicklung der Analytik für die Prüfung der Materialfunktion und zur Quantifizierung der transzendenten Abbauleistung im Labormaßstab sowie im Feldtest. Letztlich sollen ein Produkt bzw. ein technisches System für den passiven Abbau von MKW entstehen, welches durch vollständigen Abbau ohne Reststoffe einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Abteilung Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Für die Gewinnung von Biogas haben aus strukturreichen Gärsubstraten haben die meisten in der Praxis eingesetzten einphasigen Fermentersysteme den Nachteil, dass durch den einphasigen Betrieb eine gezielten Einflussnahme auf den Prozess nur die Änderung der Belastung möglich ist. Zweiphasige Systeme dagegen, die mit einer Feststoffphase und Prozessflüssigkeit arbeiten, erlauben eine bessere Einflussnahme auf den biologischen Abbauprozess mit Hilfe der mit dem Gärsubstrat eingebrachten Prozessflüssigkeit. Ein solches System ist von der Firma Sauter bereits in der Praxis eingeführt worden, jedoch bisher noch keiner vergleichenden Betrachtung mit gleichen Substraten und Beladungsraten unterzogen worden. So z. B. durch das am ATB entwickelte Pfropfenstrom-Schwimmbettverfarhen mit Anaerobfilter, das durch die Pfropfenströmung und einem nachgeschalteten Anerobfilter weitere Einflussmöglichkeiten auf Biogasbildung bietet und im Rahmen des Projektes wissenschaftlich untersucht werden soll.
Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sauter Biogas GmbH durchgeführt. Für die Gewinnung von Biogas aus strukturreichen Gärsubstraten haben die meisten in der Praxis eingesetzten einphasigen Fermentersysteme den Nachteil, dass durch den einphasigen Betrieb eine gezielten Einflussnahme auf den Prozess nur die Änderung der Belastung möglich ist. Zweiphasige Systeme dagegen, die mit einer Feststoffphase und Prozessflüssigkeit arbeiten, erlauben eine bessere Einflussnahme auf den biologischen Abbauprozess mit Hilfe der mit dem Gärsubstrat eingebrachten Prozessflüssigkeit. Ein solches System ist von der Firma Sauter bereits in der Praxis eingeführt worden, jedoch bisher noch keiner vergleichenden Betrachtung mit gleichen Substraten und Beladungsraten unterzogen worden. So z. B. durch das am ATB entwickelte Pfropfenstrom-Schwimmbettverfahren mit Anaerobfilter, das durch die Pfropfenströmung und einem nachgeschalteten Anerobfilter weitere Einflussmöglichkeiten auf Biogasbildung bietet und im Rahmen des Projektes wissenschaftlich untersucht werden soll.
Das Projekt "Teilprojekt: ThermoSill - Die Effekte von lokaler Erwärmung auf die mikrobielle Aktivität in tiefen Sedimenten durch die Ausbreitung von Sills" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Die kürzlich beendete IODP Exp. 385 (Guaymas Basin Tectonics and Biosphere, Sept.-Nov. 2019) bohrte acht Stellen im Guaymas Basin, einem jungen Rift Becken im Golf von Kalifornien, das sich durch aktiven Vulkanismus und hohe Ablagerungsraten von organisch reichen Sedimente auszeichnet, bedingt durch die hohe Primärproduktivität im darüber liegenden Wasser, sowie dem starken Eintrag von terrigenen Sedimenten. Die Expedition erbohrte Kerne mit organisch reichen Sedimenten die von vulkanischen Sills unterbrochen werden. Die Mikrobiologie war eines der zentralen Forschungsthemen dieser Expedition. Ein großer Probensatz zur Quantifizierung von Sulfatreduktionsraten, dem quantitativ wichtigsten Elektronenakzeptorprozess in marinen Sedimenten, wurde gesammelt und befindet sich nun am GFZ. Das vorgeschlagene ThermoSill-Projekt wird sich zunächst auf die allgemeinen Eigenschaften der mikrobiellen Sulfatreduktion in diesen Kernen sowie auf die Auswirkungen von Druck und Temperatur konzentrieren. Die Bohrkerne wiesen sehr unterschiedliche geothermische Gradienten von 200 bis über 800 Grad C / km auf, und die an Bord gemessenen geochemischen Daten weisen bereits auf eine große Vielfalt biogeochemischer Prozesse hin. In Tiefseesedimenten, insbesondere solchen, die solche in großer Sedimenttiefe und daher hoher in-situ Temperatur, sind organische Substrate wie kurzkettige organische Säuren im Allgemeinen ein begrenzender Faktor. Da die Sedimente im Guaymas-Becken hydrothermal beeinflusst werden, liefert die thermogene Aufspaltung von makromolekularen organischen Substanzen im Sediment reichlich mikrobielle Substrate. ThermoSill wird untersuchen, ob dieses große Angebot an Substraten zu einem bevorzugten Abbau bestimmter Substrate führt und damit wird damit einen Beitrag zum Verständnis der Prozesse an der oberen Temperaturgrenze des Lebens liefern. Besonderes Augenmerk wird auf die anaerobe Oxidation von Methan gelegt. Im letzten Teil des Projekts wird das Eindringen von Sills in Sedimente und der damit einhergehende Temperaturanstieg im umgebenden Sediment durch Heizexperimente simuliert. Diese Experimente werden von Pyrolyseexperimenten und kinetischen Modellen begleitet, um zu testen, ob eine solche kurzzeitige Erwärmung die mikrobielle Gemeinschaft über geologische Zeitskalen hinweg beeinflussen kann. Das vorgeschlagene Projekt ist direkt relevant für die Ziele der Expedition. Es ist auch eine Ergänzung zu einem laufenden Projekt, das die Auswirkungen von Druck und Temperatur auf die mikrobielle Sulfatreduktion in nicht hydrothermal beeinflussten Sedimenten aus dem Nankai-Trog (IODP. Exp. 370) untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim Holzminden Göttingen, Fakultät Ressourcenmanagement durchgeführt. Für die Gewinnung von Biogas haben aus strukturreichen Gärsubstraten haben die meisten in der Praxis eingesetzten einphasigen Fermentersysteme den Nachteil, dass durch den einphasigen Betrieb eine gezielten Einflussnahme auf den Prozess nur die Änderung der Belastung möglich ist. Zweiphasige Systeme dagegen, die mit einer Feststoffphase und Prozessflüssigkeit arbeiten, erlauben eine bessere Einflussnahme auf den biologischen Abbauprozess mit Hilfe der mit dem Gärsubstrat eingebrachten Prozessflüssigkeit. Ein solches System ist von der Firma Sauter bereits in der Praxis eingeführt worden, jedoch bisher noch keiner vergleichenden Betrachtung mit gleichen Substraten und Beladungsraten unterzogen worden. So z.B. durch das am ATB entwickelte Pfropfenstrom-Schwimmbettverfarhen mit Anaerobfilter, das durch die Pfropfenströmung und einem nachgeschalteten Anerobfilter weitere Einflussmöglichkeiten auf Biogasbildung bietet und im Rahmen des Projektes wissenschaftlich untersucht werden soll.
Das Projekt "Das landwirtschaftliche Potenzial westsibirischer Gebiete im Zeichen des Klimawandels (A-WeST-CC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landschaftsbiogeochemie durchgeführt. 1. Vorhabensziel: Das Ziel des Projektes ist es das landwirtschaftliche Nutzungspotential von Böden im Westen Sibiriens unter einem sich wandelnden Klima zu charakterisieren. Es wird angestrebt zu untersuchen inwieweit Niederschläge in Form von Schnee und eine Reduktion des Bodenfrosts die Bodenwasserflüsse beeinflussen, den Abbau von organischer Bodensubstanz verändern und die Freisetzung von Nährstoffen verstärken. Die wissenschaftlichen Ansätze und Ziele können in drei Teile unterteilt werden: (i) Das Verständnis des Abbauverhaltens von Streubestandteilen in Böden mit unterschiedlicher Frostperiode und Frostdurchdringung in der Tiefe; (ii) die Simulation der Effekte von verstärkter Schneebedeckung auf landwirtschaftliche Flächen; (iii) die Entwicklung von Empfehlungen für nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken in einem Gebiet, welches bisher noch relativ unbeeinflusst von menschlichen Aktivitäten ist. 2. Arbeitsplanung: Der Partner ZALF wird vor allem in den Arbeitspaketen (WP) 1 und 2 involviert sein und hier die Analyse der stabilen Isotope durchführen: WP1: Bestimmung des Bodenpedoklimas und der Wasserressourcen der Vegetation; WP2: Zeitliche Dynamik der Stickstofffreisetzung aus N-15 markierter Laubstreu von Pappel.