Das Projekt "Determination of Indicator Microorganisms of Anaerobic Digestion and their activity with regard to substrate characteristics and process conditions (DeMAnD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Anaerobic degradation is divided into four steps: Hydrolysis, Acidogenesis, Acetogenesis and Methanogenesis. In each step there is a characteristic and specialized microbial community. These microbial communities work in sequence, with the products of one group serving as the substrates of another group. Because of the relatively large quantity of organic wastes or substrates (like energy crops) placed on the anaerobic digestion process and
microbes being the key players in the biological process that drive the whole anaerobic transformation from hydrolysing the complex substrates to simpler compounds thereby producing biogas, a review of the microbes, their activity, and the operational factors that influence their activity are crucial. This provides for proper maintenance of digester performance and cost-effective operation and helps to ensure adequate monitoring, troubleshooting, and process control of anaerobic digesters.
At present, the stability of treated waste is defined by a respiratory coefficient (AT4), or a gas production coefficient (GB21); the limits given by law are 5 mg/g dry matter for AT4 and 20 l/kg dry matter for GB21. But these tests are time consuming, 4 days and 21 days respectively. Impedance Analysis is an indirect method to study the microbial activity, hence the substrate biodegradability which gives results in few hours (4-10h) compared to the standard techniques. Studies are undertaken in this project to establish the Impedance technique as an alternate method to assess biodegradability.
Therefore, the main objectives of the study are as follows:
- Study of microbial population dynamics by molecular biological methods.
- Evaluation of the microbial activity with respect to different substrates and establishing Impedance method as quick method for detection of microbial activity and assessing substrate biodegradability.
- Relating it to the biogas potential of the substrates by standard methods (e.g. VDI 4630).
- Determination of Indicator microorganism, its characterization and identification by standard microbiological methods.
The elucidation of the role of microbes involved in the process, their dynamics and the study of their activity with the Impedance method help to expand our understanding of the biogas production and therefore opens new opportunities for the targeted process that is optimisation of biogas production.
Das Projekt "Messungen der Methan Isotopologen und Ethan auf dem Forschungsflugzeug HALO: Das Laserspektrometer MIRACLE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. Derzeit 189 Länder haben das Pariser Klimaabkommen ratifiziert und sich somit verpflichtet, die anthropogenen Treibhausgasemissionen zeitnah zu reduzieren um die globale Erwärmung auf 1.5 bzw. 2°C zu bremsen. Die vergleichsweise kurze Lebensdauer des zweitwichtigsten anthropogenen Treibhausgases Methan (CH4) macht CH4 zu einem attraktiven Ziel für Reduktionsmaßnahmen, da diese zeitnah greifen würden. Allerdings erfordert die Entwicklung effektiver Maßnahmen das Detailverständnis über die verschiedenen Quellen, wobei Änderungen der globalen Wachstumsrate von Methan derzeit allerdings nicht verstanden sind. Gerade die Ursache des starke Wiederanstiegs im atmosphärischen Methan seit 2007 wird kontrovers diskutiert und bleibt somit unverstanden, was im Umkehrschluss bedeutet dass mögliche zukünftige CH4 Emissionsreduktionen nicht unabhängig evaluiert werden können. Das zentrale Ziel dieses Antrags ist deshalb die Messmöglichkeiten des deutschen Forschungsflugzeugs HALO zu erweitern, um zu einem besseren Verständnis verschiedener Methanquellen beitragen zu können. Hierfür schlagen wir die Integration eines Laserspektrometers vor, welches schnelle und präzise Messungen zweier Tracer, die typischerweise für die Analyse des globalen Methanbudgets benutzt wird, erlauben wird: C2H6 (Ethan) und d13C(CH4). Die größte Unsicherheit im globalen Methanbudget resultiert derzeit aus der Unsicherheit der CH4 Emissionen aus natürlichen Feuchtgebieten. Diese Quellen sollen während der CoMet 2.0 im Sommer 2022 im Detail untersucht werden. Die Emissionen aus Feuchtgebieten unterliegen aber typischerweise großen Unsicherheiten in Quellstärke, aber auch in der räumlichen Verteilung und Größe. Außerdem überlappen sie oft mit anderen CH4 Quellen. Dies erschwert die Interpretation von regionalen Flugzeugmessungen und die Zuordnung von CH4 Erhöhungen zu spezifischen Quellen. Da aber verschiedene Quelltypen unterschiedliche Tracersignaturen besitzen, erlauben die Tracer-Messungen des MIRACLE Instruments neuartige Untersuchungen von CH4 Emissionen und werden signifikant zum wissenschaftlichen Output der CoMet 2.0 Mission beitragen. Der größte Teil der experimentellen Arbeiten wird außerhalb dieses Antrag durchgeführt werden. Fokus dieses Projekts ist die finale Optimierung des Instruments für HALO, die Durchführung der Messungen während CoMet 2.0, die technische Auswertung und Qualitätssicherung der Daten und vor allem die wissenschaftliche Interpretation des Datensatzes.
Das Projekt "Rechtsberatung zu Widersprüchen gegen Zuteilungsentscheidungen des UBA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Anwaltsbüro Gaßner, Groth, Siederer & Coll. Partnerschaft von Rechtsanwälten durchgeführt.
Das Projekt "Transformationsprozesse in Oasensiedlungen Omans, Teilprojekt: Stoff- und Nährstoffflüsse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften, Institut für Nutzpflanzenkunde, Fachgebiet Ökologischer Pflanzenbau und Agrarökosystemforschung in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Eine hochentwickelte Oasenlandwirtschaft war neben dem Fischfang an der Küste Jahrhunderte lang die Lebensgrundlage der sesshaften Bevölkerung des Oman. Die kommerzielle Erdölförderung und politische Öffnung des Landes in den frühen 1970er Jahren veränderten die landwirtschaftlichen Produktionsbedingungen und -prozesse grundlegend. Ziel der im Rahmen dieses Projektes durchgeführten Forschungsarbeiten ist es, den status quo der einem raschen Transformationsprozess unterliegenden agropastoralen Produktionsformen in Oasensiedlungen im Rahmen eines interdisziplinären, geistes- und naturwissenschaftlichen Projektes zu erfassen. Dazu sollen vor allem Produktivität und Ressourcennutzungseffizienz dieser Systeme dokumentiert und die grundlegenden (Nähr)-Stoffflüsse quantifiziert werden. Zur Erstellung von Input-/Output-Bilanzen für Einzeloasen werden sowohl destruktive (Ernteertrags- und Nährstoffgehaltsmessungen auf Schlagniveau) als auch nichtdestruktive Erfassungsmethoden angewandt (selbsterstellte hochauflösende Luftbildaufnahmen) und deren Ergebnisse mit einem Geoinformationssystem (GIS) ausgewertet. Neben einem Verständnis des Wirkungsgefüges omanischer Oasen sollen dabei auch methodische Grundlagen zur Erfassung von Stoffflüssen in komplexeren Agrarökosystemen erarbeitet werden