Das Projekt "Characterisation of antibiotic and antioxidant molecules in soil organic matter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Bodenkunde durchgeführt. The general objective of the research is to improve our understanding of organic matter stabilisation in soil. In addition to well established mechanisms of soil organic matter stabilisation such as bonding to minerals or inclusion in aggregates, the applicants recently have disclosed significant and varying antibiotic/antioxidative properties, which could confer inherent chemical stability. However, the molecular fundamentals of these properties are currently unknown. Therefore, specific objectives are: -Quantify antibiotic/antioxidant capacity of soil organic matter in a number of soils from experimental work in the UK and Germany.-Molecular characterisation and quantification of potential antibiotic and/or antioxidant molecules in those soils.-Assess the extent to which the molecules in (2) can account for the measured capacities in (1).-Assess the extent to which the molecules in (2) have been derived from lignin, tannin and/or other plant constituents.-Investigate which enzymatic reactions are affected by the effective molecules identified in (2) to (4).
Das Projekt "Condensed tannins as part of an integrated concept to control gastrointestinal parasites in ruminants in organic farming: effects on palatability and nutrient utilisation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Nutztierwissenschaften, Professur Tierernährung durchgeführt. Organically managed farms often have problems with parasite control, such as digestive tract nematodes, since effective chemicals with antihelmintic properties must not be used preventively. Gastrointestinal parasitism is mainly a problem in small ruminants and in young cattle during their first grazing season. An intensive literature research indicated a promising strategy based on forages with elevated contents of condensed tannins. However, forages in temperate climates are usually low in tannins and, furthermore, tannins are also antinutritive. In a large project the potential of selection for forages with elevated contents of condensed tannins and their antihelmintic properties shall be tested. The overall project consists of 1) Identification and cultivation of candidate forage species and cultivars (FAL), 2) Parasitological aspects and experiments (FiBL) and 3) Screening of plants containing tannins on their effects of rumen fermentation in vitro, palatability/susceptibility in the animals and nutritional value (in collaboration of ALP and ETH). In Part 3, promising forage species (mostly legumes) will be grown to be used in subsequent experiments including preference studies, digestibility and N balance trials, and efficiency trials. The experiments will take place at the research facilities of ALP. Parts 1, 2 and 3 are combined in a synthesis describing the scientific background of strategies based on forage plants with elevated contents of condensed tannins and developing recommendations to organic farmers.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Biogasgewinnung und Tannin-Einfluss auf Schaumbildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Fakultät Versorgungstechnik, Labor für Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die gerade im mitteleuropäischen Raum wenig beachtete, aber mit einer Vielzahl an positiven Eigenschaften behaftete Esparsette wieder stärker in den Fokus der landwirtschaftlichen Nutzung zu bringen. Die Erweiterung der Biodiversität durch die Aufnahme der Esparsette in die Fruchtfolge, bildet einen Schwerpunkt. Hierbei sollen die beiden Optionen, Esparsette als Zwischenfrucht und die Aufwertung marginaler Grünlandstandorte durch Gras-Esparsetten Mischanbau Berücksichtigung finden. Neben der reinen Biomasseerzeugung werden von der Esparsette positive Effekte hinsichtlich eines Einsatzes in Biogasanlagen erwartet. Durch Vergleiche mit Literaturwerten soll die Möglichkeit der Substitution von Mais in Biogasanlagen untersucht werden; besondere Bedeutung haben dabei wirtschaftliche Aspekte vor dem Hintergrund karger Böden und ungünstigen klimatischen Verhältnissen. Diese wirtschaftlichen Betrachtungen sollen eine gezielte Bewertung der möglichen Wertschöpfungskette beginnend von der Rohstoffbereitstellung bis hin zur Biogaserzeugung beinhalten.
Weiterhin stellt die Esparsette ein vielversprechendes Kosubstrat für Biogasanlagen dar; hierbei nimmt der mögliche Einfluss der im Material enthaltenen Tannine auf eine Reduzierung der Schaumbildung in Biogasanlagen eine wichtige Rolle im Rahmen dieses Vorhabens ein. Zudem wird durch die Evaluierung verschiedener Herkünfte Ausgangsmaterial für eine zukünftige Sortenentwicklung bereitgestellt. Zunächst soll durch eine Saatgutvermehrung und agronomische Beurteilung das Ausgangsmaterial vermehrt und beschrieben werden. Zusammen mit Ergebnissen aus Laboruntersuchungen wird ein Subset des Probenmaterials erstellt, welches daraufhin in Reinkultur sowie im Mischanbau mit Gräsern angebaut und beschrieben wird. Die gewonnene Biomasse wird siliert. Anschließend erfolgt eine Beurteilung der Biogasgewinnung sowie des Tannin-Einflusses auf die Schaumbildung in der Biogasanlage.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Anbaueignung und Fixierleistung (Koordinator)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die gerade im mitteleuropäischen Raum wenig beachtete, aber mit einer Vielzahl an positiven Eigenschaften behaftete Esparsette wieder stärker in den Fokus der landwirtschaftlichen Nutzung zu bringen. Die Erweiterung der Biodiversität durch die Aufnahme der Esparsette in die Fruchtfolge, bildet einen Schwerpunkt. Hierbei sollen die beiden Optionen, Esparsette als Zwischenfrucht und die Aufwertung marginaler Grünlandstandorte durch Gras-Esparsetten Mischanbau Berücksichtigung finden. Neben der reinen Biomasseerzeugung werden von der Esparsette positive Effekte hinsichtlich eines Einsatzes in Biogasanlagen erwartet. Durch Vergleiche mit Literaturwerten soll die Möglichkeit der Substitution von Mais in Biogasanlagen untersucht werden; besondere Bedeutung haben dabei wirtschaftliche Aspekte vor dem Hintergrund karger Böden und ungünstigen klimatischen Verhältnissen. Diese wirtschaftlichen Betrachtungen sollen eine gezielte Bewertung der möglichen Wertschöpfungskette beginnend von der Rohstoffbereitstellung bis hin zur Biogaserzeugung beinhalten.
Weiterhin stellt die Esparsette ein vielversprechendes Kosubstrat für Biogasanlagen dar; hierbei nimmt der mögliche Einfluss der im Material enthaltenen Tannine auf eine Reduzierung der Schaumbildung in Biogasanlagen eine wichtige Rolle im Rahmen dieses Vorhabens ein. Zudem wird durch die Evaluierung verschiedener Herkünfte Ausgangsmaterial für eine zukünftige Sortenentwicklung bereitgestellt. Zunächst soll durch eine Saatgutvermehrung und agronomische Beurteilung das Ausgangsmaterial vermehrt und beschrieben werden. Zusammen mit Ergebnissen aus Laboruntersuchungen wird ein Subset des Probenmaterials erstellt, welches daraufhin in Reinkultur sowie im Mischanbau mit Gräsern angebaut und beschrieben wird. Die gewonnene Biomasse wird siliert. Anschließend erfolgt eine Beurteilung der Biogasgewinnung sowie des Tannin-Einflusses auf die Schaumbildung in der Biogasanlage.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Saatgutvermehrung und agronomische Beschreibung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die gerade im mitteleuropäischen Raum wenig beachtete, aber mit einer Vielzahl an positiven Eigenschaften behaftete Esparsette wieder stärker in den Fokus der landwirtschaftlichen Nutzung zu bringen. Die Erweiterung der Biodiversität durch die Aufnahme der Esparsette in die Fruchtfolge, bildet einen Schwerpunkt. Hierbei sollen die beiden Optionen, Esparsette als Zwischenfrucht und die Aufwertung marginaler Grünlandstandorte durch Gras-Esparsetten Mischanbau Berücksichtigung finden. Neben der reinen Biomasseerzeugung werden von der Esparsette positive Effekte hinsichtlich eines Einsatzes in Biogasanlagen erwartet. Durch Vergleiche mit Literaturwerten soll die Möglichkeit der Substitution von Mais in Biogasanlagen untersucht werden; besondere Bedeutung haben dabei wirtschaftliche Aspekte vor dem Hintergrund karger Böden und ungünstigen klimatischen Verhältnissen. Diese wirtschaftlichen Betrachtungen sollen eine gezielte Bewertung der möglichen Wertschöpfungskette beginnend von der Rohstoffbereitstellung bis hin zur Biogaserzeugung beinhalten.
Weiterhin stellt die Esparsette ein vielversprechendes Kosubstrat für Biogasanlagen dar; hierbei nimmt der mögliche Einfluss der im Material enthaltenen Tannine auf eine Reduzierung der Schaumbildung in Biogasanlagen eine wichtige Rolle im Rahmen dieses Vorhabens ein. Zudem wird durch die Evaluierung verschiedener Herkünfte Ausgangsmaterial für eine zukünftige Sortenentwicklung bereitgestellt. Zunächst soll durch eine Saatgutvermehrung und agronomische Beurteilung das Ausgangsmaterial vermehrt und beschrieben werden. Zusammen mit Ergebnissen aus Laboruntersuchungen wird ein Subset des Probenmaterials erstellt, welches daraufhin in Reinkultur sowie im Mischanbau mit Gräsern angebaut und beschrieben wird. Die gewonnene Biomasse wird siliert. Anschließend erfolgt eine Beurteilung der Biogasgewinnung sowie des Tannin-Einflusses auf die Schaumbildung in der Biogasanlage.
Das Projekt "Vorhaben (FSP Klebstoffe): Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarb)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Thünen-Institut für Holzforschung durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es innovative Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, deren Vernetzung ohne Zusatz von Formaldehyd oder Formaldehydspendern erfolgt. Als neuartige Vernetzer sollen geeignete Verbindungen aus der Substanzklasse der cyclischen organischen Carbonate (COC) entwickelt und erprobt werden. Ein großer Vorteil der Carbonate ist ihre geringe Toxizität und Flüchtigkeit. Zudem können bereits einige Vertreter dieser Klasse vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen und Kohlendioxid hergestellt werden. Im Rahmen des Projektes werden unter Einsatz der neuartigen Vernetzer Klebstoffe entwickelt die überwiegend aus biogenen Rohstoffen bestehen. Ausgangsstoffe sind vor allem die Gerüstsubstanzen und Inhaltsstoffe des Holzes (Kohlenhydrate, Lignine, Tannine). Aufgrund des Reaktionspotentials der neuartigen Vernetzer soll im Rahmen des Projektes aber auch der Ersatz von Formaldehyd in konventionellen Klebstoffen (Aminoharze, Phenolharze) getestet werden. Es sollen zunächst einfache dicyclische 5- und 6-Ring-Carbonate hergestellt und charakterisiert wer-den. In einer weiteren Versuchsreihe werden Synthesen von dicyclischen 5-Ring-Carbonaten auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen durchgeführt. Zur Optimierung der Synthesen werden die Reaktionsparameter variiert. Die hergestellten Vernetzer werden mit geeigneten Biopolymeren zu Copolymerisaten umgesetzt, wobei vorrangig Lignine verwendet werden, da diese bei Vor-versuchen die besten Ergebnisse erbrachten. Darüber hinaus werden für Vernetzungsversuche weitere Biopolymere mit geeigneten funktionellen Gruppen getestet. Die Vernetzer werden auch zur Härtung von konventionellen Klebharzen, vor allem zur Härtung von Pulverharzen getestet. Die aussichtsreichsten Systeme werden in einen größeren Maßstab übergeführt, um Plattenwerkstoffe und andere Applikationsmuster herstellen und prüfen zu können.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Im Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt ist dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihren Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für die Raupen von zur Massenvermehrung neigenden Schmetterlingen im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie durchgeführt. Im Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihre Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für die Raupen von zur Massenvermehrung neigenden Schmetterlingen im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF), Zentralstelle der Forstverwaltung - Nachhaltige Waldbewirtschaftung durchgeführt. lm Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt ist dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihren Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für Raupen von zu Massenvermehrungen neigenden Schmetterlingsarten im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen.
Das Projekt "Studie über neue Ansätze für die Herstellung von feuchtebeständigen und biologisch resistenten mitteldichten Faserplatten (MDF) aus dem Holz der Eiche (MDF-Eiche-Tannin)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie durchgeführt. Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, die hohe biologische Resistenz des Eichenholzes, insbesondere die des Kernholzes geringwertiger Alteichensortimenten für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten mit feuchtebeständiger Verleimung und besonders hoher biologischer Resistenz zu nutzen. Dies soll in erster Linie durch Verwendung von biogenen Bindemitteln auf Basis von kondensierten Tanninen erreicht werden, die ihrerseits eine hohe biologische Resistenz aufweisen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Eignung des thermo-mechanischen (TMP) und des chemo-thermo-mechanischen (CTMP) Holzaufschlusses für die Herstellung von feuchteresistenten und biologisch schwer abbaubaren MDF aus dem Kernholz von Alteichen untersucht werden. Des Weiteren sollen für die kondensierten Tannine, die als Bindemittel eingesetzt werden, verschiedene Vernetzungsmittel herangezogen werden. Die hergestellten Platten sollen auf ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften, ihre biologische Resistenz, ihre Feuchtebeständigkeit und ihre Abgabe an Formaldehyd und flüchtigen organischen Verbindungen untersucht werden.
