Das Projekt "IBÖ-08: BiofoYL - Biobasierte und biologisch abbaubare Folien aus Biomasse der Hefe Yarrowia Lipolytica" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik, Institutsteil Straubing, Bio-, Elektro- und Chemokatalyse durchgeführt. Hinter dem Produkt BiofoYL verbirgt sich eine biobasierte und biologisch abbaubare Folie mit vielfältigen Einsatzbereichen. Dieses innovative Verpackungsmaterial, welches im Bereich der Lebensmittelindustrie verwendet werden soll, besteht aus dem industriellen Reststoff Glycerin und der Biotrockenmasse der Ölhefe Y. lipolytica, welche ebenfalls in der Industrie als Abfallstoff anfällt. Die Plastikherstellung aus Erdöl und die Verschmutzung, die in unserem Ökosystem durch Missbrauch und falsche Entsorgung von Gegenständen aus synthetischen, nicht biologisch abbaubaren Polymeren entsteht, haben weitreichende Folgen für Mensch und Natur. Die einzige sinnvolle Alternative ist daher die Entwicklung und Verwendung von biologisch abbaubaren Polymeren. Der Vorteil der Nutzung von mikrobieller Biomasse ist, dass es sich um eine vollständig erneuerbare Quelle für Polymere handelt, die nicht an klimatische Bedingungen gebunden ist oder zur Abholzung von Wäldern führt. Im Gegensatz zu vergleichbaren Produkten dieser Art, überzeugt BiofoYL mit verbesserten mechanischen Eigenschaften und besteht aus Ressourcen, welche nicht in Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln stehen. Als ölbildende Hefe, welche in der Natur vor allem auf Käse und Fleischprodukten vorkommt und Glycerin als einzige Kohlenstoffquelle nutzen kann, ist der Lipid- und Polysaccharidgehalt deutlich höher (je nach Stamm zwischen 20 und 30% der Trockenmasse) als bei anderen Mikroorganismen. Die Herstellung von BiofoYL ist einfach und erfolgt unter Anwendung von umweltfreundlichen Verfahren. In diesem Sinne liefert BiofoYL mit einem hefebasierten Verpackungsmaterial ein innovatives, ökologisches und ökonomisch attraktives Produkt mit einem enormen Anwendungspotenzial.
Das Projekt "Langzeittrends für Trifluoressigsäure in terrestrischen Umweltproben: Untersuchung von Pflanzenproben der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) auf Trifluoressigsäure" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Dieser Bericht beschreibt die Gehalte und zeitliche Entwicklungen der persistenten und mobilen Substanz Trifluoracetat (TFA), dem Anion der Trifluoressigsäure, in archivierten pflanzlichen Proben der Umweltprobenbank des Bundes. Die erhobenen Zeitreihen der TFA-Gehalte umfassen den Zeitraum von 1989 bis 2020. Der Bericht beschreibt zudem die analytische Methode zur Quantifizierung von TFA in den untersuchten pflanzlichen Matrices und gibt Angaben zur Methodenperformance. Die TFA-Gehalte untersuchter Blatt- und Nadelproben bewegten sich überwiegend im zwei- bis dreistelligen ÎÌg/kg-Bereich (bezogen auf das Trockengewicht). Proben unterschiedlicher Standorte derselben Baumart lagen jeweils in einem ähnlichen Konzentrationsbereich. Die höchsten TFA-Gehalte (bis zu ca. 1000 ÎÌg/kg Trockengewicht) wurde in Proben der Pyramidenpappel gefunden. Für beide Standorte der Pyramidenpappel und für drei der vier untersuchten Standorte der Rotbuche konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. Die Ergebnisse der Nadelproben deuten ebenfalls auf einen Anstieg der TFA-Gehalte hin, wenngleich für diese, aufgrund der geringen Anzahl von Proben, keine statistische Trendbetrachtung möglich war.
Das Projekt "Aufbau einer nachhaltigen Wertschöpfungskette für den natürlichen Geschmacksmodulierer Phyllodulcin auf Basis der Kultivierung, Prozessierung und Weiterentwicklung von Teehortensien (Hydrangea macrophylla)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Symrise AG durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens soll eine nachhaltige Rohstoffquelle für Phyllodulcin auf der Basis von Anbau und Prozessierung verbesserter Teehortensien-Genotypen etabliert werden. Daraus ergeben sich die folgenden Ziele für das Vorhaben: 1. Ermittlung und Etablierung von nachhaltigen Vermehrungs-, Anbau-, Ernte- und Prozessierungsbedingungen und -verfahren im Freiland und im Gewächshaus für phyllodulcinreiche Hydrangea-Kultivare in Deutschland zur Gewinnung von Phyllodulcin; 2. Schaffung der Grundlage für eine zielgerichtete Züchtung neuer Genotypen mit gesteigertem Phyllodulcin-Gehalt (möglichst stabil über 3, besser 5% der Trockenmasse) und verbessertem Pflanzenwuchs von für den Feldanbau geeigneten neuen Teehortensien-Kultivaren durch gezielte Kreuzung und Identifizierung von genetischen Traits und Markern sowie Identifizierung von Allelen in neuen Genotypen, die zu einer Steigerung des Phyllodulcin-Ertrages führen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Selektion hochproduktiver Wild-Proveniencen, Saatgut-Produktion im Gewächshaus sowie Feldtests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Institut für Botanik und Landschaftsökologie, Arbeitsgruppe Moorkunde und Paläoökologie durchgeführt. Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meist versprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von 'MOOSzucht' sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben Uni Greifswald zielt auf Selektion hoch-produktiver Torfmoos-Wildformen; Methodenentwicklung für Saatgut-Vermehrung im Gewächshaus sowie Verifizierung der Produktivität selektierter Wild-Provenienzen und Zuchtlinien im Feldbau. Im TV-Greifswald werden 180 Torfmoos-Wildformen (12 Arten / jeweils 5 Provenienzen/ jeweils 3 Mikrostandorte) innerhalb Europas gesammelt, in ein Mutterpflanzenquartier eingepflegt, genetisch charakterisiert (Flowcytometrie, Microsatellite-Assay) und mittels Photosyntheseaktivität-Bestimmung auf Produktivität gescannt. Die 24 produktivsten Torfmoose werden für die Vermehrung im Gewächshaus selektiert und dienen als Ausgangsmaterial für die züchterische Bearbeitung (Smart Sphagnum Breeding = SSB im TV Uni Freiburg) sowie für die Massenvermehrung im Photo-Bioreaktor (in TV Uni Freiburg+KIT). Die Methode zur unsterilen, vegetativen Vermehrung von Torfmoos im Gewächshaus wird optimiert. Im Feldtest wird die Performanz der selektierten Wild-Provenienzen, der gezüchteten Linien und der im Photo-Bioreaktor massenvermehrten Torfmoose bewertet und ihre Produktivität unter zwei verschiedenen Wasserständen mittels Trockenmasse-Bestimmung verifiziert. Der Projektverbund wird von der Universität Greifswald koordiniert.
Das Projekt "Biogas im Ökolandbau - Substratbereitstellung nach 2020" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe durchgeführt. In dem beantragten Vorhaben werden Strategien zur Biomasseerzeugung für die Verwertung als Substrat in Biogasanlagen erforscht. Zielsetzung ist eine ertragreiche und ökologisch verträgliche (Bodenschutz, Nährstoffkonservierung und -fixierung, Artenvielfalt) Substratproduktion innerhalb der Fruchtfolgen des Ökolandbaus bei Vermeidung bzw. Reduzierung von Konkurrenzwirkungen zum Nahrungs- oder Futteranbau. Dies wird ab 2020 umso bedeutender, da ab diesem Zeitpunkt der Zukauf von konventionellen Substraten zur Biogaserzeugung verboten wird. Daher sind innovative Anbaukonzepte zur Energiepflanzenerzeugung notwendig, die eine Integration in die bestehenden Fruchtfolgen des Ökologischen Landbaus ermöglichen. Dies belegen zahlreiche Nachfragen aus der landwirtschaftlichen Praxis. In dem beantragten Forschungsprojekt werden dazu drei Verfahren mit mehreren Varianten in einem Feldversuch untersucht werden: I) Intensiver Sommerzwischenfruchtanbau, II) Ganzjähriger Feldfutterbau (Futter- und Biogasnutzung), III) Zwei- bzw. Mehrkulturnutzung (Futter- und Biogasnutzung). Neben dem Trockenmasseertrag sollen der TM-Gehalt, der Futterwert, die Methanausbeute und die N-Dynamik mit der N-Fixierungsleistung von Leguminosen bei allen Varianten untersucht werden.
Das Projekt "RePhoR - Projekt p2b (Konzeptphase): Regionales Phosphor-Recycling in der Region Zweibrücken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Wasser und Gewässerentwicklung, Bereich Siedlungswasserwirtschaft und Wassergütewirtschaft (IWG-SWW) durchgeführt. Phosphor (P) ist ein essentieller und nicht substituierbarer Baustein in allen Lebewesen und wird vor allem als Dünger für eine ertragreiche Landwirtschaft gebraucht. Daher hat die Bundesregierung die Rückgewinnung von Phosphor im Deutschen Ressourceneffizienzprogramm (ProgRessII) als wichtigen Baustein zur Etablierung einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft verankert und mit der im Oktober 2017 in Kraft getretenen Novellierung der Klärschlammverordnung die gesetzlichen Rahmenbedingungen geschaffen. Für kommunale Kläranlagen mit einer Ausbaugröße über 50.000 Einwohnerwerten ist demnach ab dem Jahr 2032 die Rückgewinnung von Phosphor grundsätzlich vorgeschrieben. In diesem Zusammenhang wurde ein ganzheitliches Konzept zum regionalen P-Recycling in einer als Beispielregion ausgewählten Region erstellt. Ausgangspunkt des Recyclingkonzeptes ist eine kommunale Kläranlage mit einer Ausbaugröße von 72.000 Einwohnerwerten (GK 4). Das Konzept sieht die großtechnische Umsetzung eines Phosphor-Rückgewinnungsverfahrens auf der Kläranlage vor. Dabei soll das Phosphor-Recycling durch eine thermische Desintegration des Klärschlamms in Verbindung mit einer MAP-Kristallisation (MAP: Magnesium-Ammonium-Phosphat) realisiert werden. Für den an Phosphor abgereicherten Klärschlamm mit einem Phosphorgehalt von weniger als 20 Gramm je Kilogramm Trockenmasse ist eine Zuführung in eine anderweitige Verwertung, insbesondere in der Zementindustrie, vorgesehen. Hinsichtlich der auf der Kläranlage gewonnenen Phosphor-Rezyklate sieht das Konzept eine konsequente regionale Verwertung in der Landwirtschaft, vorzugsweise im Ökolandbau vor. Die Einhaltung der durch die Novelle der Klärschlammverordnung gegebenen gesetzlichen Rahmenbedingungen bezüglich des Phosphor-Recyclings stand bei der Konzepterstellung im Vordergrund.
Das Projekt "FACCE SURPLUS 1: MISCOMAR - Miscanthus Biomasse Optionen für kontaminiertes und marginales Land: Qualität, Quantität und Boden-Interaktionen; Teilprojekt Uni Hohenheim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b) durchgeführt. Im Verbundvorhaben MISCOMAR mit den europäischen Partner Institute for Ecology of Industrial Areas in Katowice, Polen (Koordinator) und Aberystwyth University, UK ist geplant die Biomasse-Nutzung von marginalen und belasteten Ackerflächen weiterzuentwickeln. Insbesondere Miscanthus stellt hierfür eine interessante Alternative dar, auf Grund seiner guten Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Gegebenheiten und seines guten ökologischen Profils. Im Projekt soll daher die Eignung neu gezüchteter Miscanthus Genotypen für marginales und kontaminiertes Ackerland geprüft und mit der aktuellen Standardsorte Miscanthus x giganteus verglichen werden. Einer von insgesamt drei Versuchsstandorten befindet sich an der Universität Hohenheim (Versuchsstation Agrarwissenschaften, Standort Unterer Lindenhof), welcher als marginal charakterisiert werden kann, auf Grund des hohen Anteils an Steinen im Boden, der Neigung zur Staunässe im Frühjahr, des hohen Tonanteils und der Hangneigung. Im Rahmen des Projektes sollen zudem mögliche Nutzungsrichtungen für die Miscanthus-Biomasse geprüft werden. Hierfür werden an der Universität Hohenheim insbesondere relevante Qualitätsparameter für die Verbrennung und die Biogasnutzung von allen drei Versuchsstandorten analysiert. Für die Verbrennung wird eine Ernte nach Winter angestrebt, da hier ein geringer Wassergehalt erreicht werden kann und für die Biogasnutzung eine Ernte vor Winter (Oktober), da hier der Trockenmasseertrag und der substrat-spezifische Biogas- und Methanertrag höher ausfallen. Die Ergebnisse aus den Feldversuchen, Qualitätsanalysen und der ökologischen Auswirkungen des Miscanthusanbaus auf den Boden (letzteres durchgeführt vom Partner IBERS, Aberystwyth University), sowie weiterführende Literaturstudien sollen in die Entwicklung von Anbaustrategien zur Optimierung des Miscanthusanbaus einfließen. Diese Anbaustrategien sollen die Grundlage für die weitere Erschließung des Miscanthusanbaus darstellen und die heimische Biomasseproduktion für eine wachsende Bioökonomie in Europa verstärkt auf marginales und kontaminiertes Ackerland lenken. Übergeordnetes Ziel ist es so die Biomasseversorgung zu sichern und gleichzeitig der Flächenknappheit entgegenzuwirken, indirekte Landnutzungsänderungen zu vermeiden und die globale Ernährungssicherheit zu sichern.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Umsetzung der photokatalytischen Reaktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung durchgeführt. Die Zellwände von Algen lassen sich durch Photokatalyse aufspalten, um Lipide zur weiteren Verarbeitung zu gewinnen. Eine signifikante Effizienzsteigerung liegt in der kostengünstigeren Aufspaltung der Zellen, die eine wirtschaftliche stoffliche Verwertung in vielen Bereichen ermöglichen. Dazu werden photokatalytische Systeme bzw. Reaktoren aufgebaut, in denen Algenzellen unter LED- oder Sonnenlicht und geeigneten Katalysatoren photokatalytisch oxidiert werden. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Lipiden über eine Photokatalyse zu validieren. Die Photokatalyse mittels eisenhaltiger Nanopartikel ermöglicht dabei eine Aufkonzentration der Algen ohne Einsatz von Separatoren, einen Aufschluss der Zellen ohne den Einsatz von Lösungsmittel und ein umweltfreundliches Recyceln der Nanopartikel durch den Einsatz eines Magnetfeldes. Das Vorhaben gliedert sich in 4 Arbeitspakete (AP): AP 1: Nanopartikel Geeignete Katalysatoren werden für 3D- und 2D-Photokatalyse formuliert. AP 2: Analytik Es erfolgen eine Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften, sowie Nachweise von Nanopartikeln. Weiterhin werden die Photokatalysatoren charakterisiert. AP 3: Photokatalyse Die photokatalytischen Reaktionen werden in 3D- und 2D-Systemen durchgeführt: Bei der Umsetzung in 3D-Systemen werden die katalysatorhaltigen Algendispersionen in einem Photoreaktor mit Licht bestrahlt, um oxidationsfähige Radikale zu erzeugen. In 2D-Systemen werden Photokatalysator-Dünnschichten verwendet. AP 4: Verwertungsplan Eine Erhöhung der Algenkonzentration auf mindestens 15 g/l Trockengewicht ermöglicht eine wirtschaftliche Umsetzung und Verwertung.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Formulierung von Photokatalysatoren für Sonnenlicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich Produktionstechnik, Nachwuchsgruppe Innovative Sensor and Functional Materials Research Group durchgeführt. Die Zellwände von Algen lassen sich durch Photokatalyse aufspalten, um Lipide zur weiteren Verarbeitung zu gewinnen. Eine signifikante Effizienzsteigerung liegt in der kostengünstigeren Aufspaltung der Zellen, die eine wirtschaftliche stoffliche Verwertung in vielen Bereichen ermöglichen. Dazu werden photokatalytische Systeme bzw. Reaktoren aufgebaut, in denen Algenzellen unter LED- oder Sonnenlicht und geeigneten Katalysatoren photokatalytisch oxidiert werden. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Lipiden über eine Photokatalyse zu validieren. Die Photokatalyse mittels eisenhaltiger Nanopartikel ermöglicht dabei eine Aufkonzentration der Algen ohne Einsatz von Separatoren, einen Aufschluss der Zellen ohne den Einsatz von Lösungsmittel und ein umweltfreundliches Recyceln der Nanopartikel durch den Einsatz eines Magnetfeldes. Das Vorhaben gliedert sich in 4 Arbeitspakete (AP): AP 1: Nanopartikel Geeignete Katalysatoren werden für 3D- und 2D-Photokatalyse formuliert. AP2: Analytik Es erfolgen eine Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften, sowie Nachweise von Nanopartikeln. Weiterhin werden die Photokatalysatoren charakterisiert. AP3: Photokatalyse Die photokatalytischen Reaktionen werden in 3D- und 2D-Systemen durchgeführt: Bei der Umsetzung in 3D-Systemen werden die katalysatorhaltigen Algendispersionen in einem Photoreaktor mit Licht bestrahlt, um oxidationsfähige Radikale zu erzeugen. In 2D-Systemenwerden Photokatalysator-Dünnschichten verwendet. AP4: Verwertungsplan Eine Erhöhung der Algenkonzentration auf mindestens 15g/l Trockengewicht ermöglicht eine wirtschaftliche Umsetzung und Verwertung.
Das Projekt "Kalzifizierung der Armleuchteralgen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Lehrstuhl für Ökologie durchgeführt. Armleuchteralgen (Charophyceae) sind Grünalgen, welche abhängig vom Standort im Süßwasser stark verkalken. Das Kalzifizerungspotential ist dabei bedeutend höher als das höherer Pflanzen am gleichen Standort; die Inkrustierungen von Spross, Quirlästen und Oogonien erreichen bis zu 76% der Charophyten Trockenmasse. Allerdings bestehen große Artunterschiede - z. B. verkalken Arten der Gattung Nitella, verglichen mit der Gattung Chara, nur wenig. Mit der Verkalkung können auch Schwermetalle und Phosphor abgelagert werden, weshalb Armleuchteralgen Potential als Bioremediatoren zur Gewässer Aufreinigung haben. Jedoch konnte bislang der Mechanismus, der sich hinter der Remediationsleistung dieser Organismen steckt, nicht ursächlich aufgeklärt werden. Vermutet wird, dass es sich dabei um eine Co-Präzipitation in den Kalkkrusten handelt, die während des Wachstums abgeschieden werden. Untersucht wird zurzeit das Phänomen der Kalzifizierung in Bezug auf das Vorkommen im Süß- und Brackwasser, um Aussagen über den Mechanismus der Kalzifizierung zu erhalten.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 53 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 53 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 53 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 51 |
| Englisch | 11 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 30 |
| Webseite | 23 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 42 |
| Lebewesen & Lebensräume | 53 |
| Luft | 36 |
| Mensch & Umwelt | 53 |
| Wasser | 37 |
| Weitere | 53 |