Die lokalisierte Mikrobestrahlung von Zellen oder sub-zellulären Strukturen ermöglicht die Bearbeitung einer Reihe von strahlenbiologisch wichtigen Fragen. Aufgrund der aufwändigen Technologie sind jedoch bislang weltweit nur etwa 10 Mikrobestrahlungseinrichtungen, die ionisierende Strahlung nutzen, routinemäßig für biologische Experimente im Einsatz (Gerardi 2006). Viele Experimente zur Schadenserkennung, Signalweitergabe und Rekrutierung von Proteinen nach Induktion von DNA-Doppelstrangbrüchen (DSB) wurden mit Hilfe eines Ersatzsystems gewonnen, nämlich Lasermikrobestrahlung, meist unter Verwendung von UVA-Lasern (Lukas et al. 2005). Da das Spektrum der laserinduzierten Schäden nicht gut charakterisiert ist, stellt sich die Frage, inwieweit die mit den Lasersystemen erzielten Ergebnisse auf ionisierende Bestrahlung übertragbar sind. Ziel des Forschungsvorhabens war der systematische Vergleich der Rekrutierung von DSB-Reparaturproteinen und Signalfaktoren nach Ionenmikrobestrahlung mit unterschiedlichen Ionen und nach UVA-Laserbestrahlung. Verglichen werden sollten die Kinetik der Bildung und die Persistenz der Foci, sowie ihre Anzahl und Anordnung. Dies soll klären, inwieweit die mit den verschiedenen Systemen erzielten Daten in der Literatur vergleichbar sind und die Grundlagen für das Verständnis eventuell auftretender Unterschiede legen.
Die Bestimmung der Algen des PoD erfolgt im Labor mit Hilfe eines Binokulars und eines Mikroskops. Dabei werden alle Taxa so genau wie möglich bestimmt und die mikroskopischen Abundanzen geschätzt. In einem Protokoll werden alle Taxa mit ihren mikroskopisch Abundanzen aufgeführt. Zur Bestimmung werden benötigt: Stereolupe (Binokular) Kaltlichtlampe Lichtmikroskop mit Interferenzkontrast und bis zu 1000-facher Vergrößerung und Ölimmersion, für einige Taxa ist auch Phasenkontrast hilfreich Möglichkeiten zum Ausmessen der Organismen Fotoeinrichtung am Mikroskop ggf. mit Software zur Bildanalyse, Bilddatenbankanlage und Bildbearbeitung weiße Plastikschalen Petrischalen Skalpell Schere Nadeln Federstahl- und Dumontpinzetten Bleistift mit aufgesetztem Radierer Objektträger und Deckgläschen Zellstofftücher Linsenputzpapier und Reinigungsmittel Mikroskopierprotokolle Bestimmungsliteratur ggf. Färbemittel für die Erkennung von Zellstrukturen Glas- oder Plastikgefäße (15-20 ml) Lugol‘sche Lösung oder neutralisiertes Formaldehyd Etiketten zur Beschriftung der Proben Flüssigproben können meist ohne weitere Vorbehandlung analysiert werden. Tiefgefrorene Steine werden zunächst aufgetaut. Für die Mikroskopie müssen dünne Präparate hergestellt werden. Dies gelingt meist nur bei zarten, weichen Wuchsformen aus dünnen Überzügen oder Fäden. Von dickeren Überzügen oder Büscheln werden Teile entnommen und breite Fäden, Thalli oder gelatinöse Formen geschnitten oder gequetscht. Harte Krusten können vorsichtig zerrieben werden. Hilfreich ist ein umgedrehter Bleistift mit Radierer, mit dem Radierer kann das Präparat vorsichtig geklopft werden (Abb. 1). Abb. 1: Präparation einer Kalkkruste, die von der Blaualge Phormidium incrustatum gebildet wird. Da meist mehrere Arten in den Unterproben zu finden sind, ist es in vielen Fällen sinnvoll, vor der Präparation für das Mikroskop die Substrate oder Beläge in Schalen unter dem Binokular zu betrachten. Eine Zugabe von Wasser kann bei weichen, zusammenfallenden Wuchsformen hilfreich sein. So ist es möglich, gezielt das Substrat zu bearbeiten und saubere Präparate für die Mikroskopie anzufertigen. Als grundlegende Bestimmungsliteratur sind die Bände der Süßwasserflora für Mitteleuropa und die „Bestimmungshilfe für benthische Algen ohne Diatomeen (PoD)“ zu nennen (z. B. Eloranta et al. 2011, Ettl & Gärtner 1988, Ettl 1978,Kadłubowska 1984, Komárek & Anagnostidis 1999, 2005, Komárek 2013, Mrozinka1985, Rieth 1980). Weitere Spezialliteratur ist allerdings auf Grund der Vielzahl der zu bearbeitenden Algengruppen notwendig. Um eine Weiterentwicklung des Verfahrens zu gewährleisten, sollte sich eine Analyse nicht auf die im Verfahren genannten Indikatorarten beschränken. Angestrebt ist eine Bestimmung auf Artniveau. Eine Artbestimmung ist aber nicht immer möglich, da für einige Algengattungen dann Fortpflanzungsstadien vorhanden sein müssen. Deshalb reicht für solche Vorkommen eine Bestimmung auf Gattungsniveau oder höherer taxonomischer Ebene. Bei anderen Arten ist es dagegen sinnvoll, auch das Niveau der Varietät zu beachten. Bestehen Unsicherheiten bei der Bestimmung einzelner Taxa, können diese durch den Vermerk “c.f.“ (confer = vergleiche) dokumentiert werden. Für jeden Unterbefund werden die Taxa in einem Mikroskopierprotokoll notiert und die mikroskopischen Abundanzen geschätzt (Abb. 2). Zusätzlich können Bemerkungen z. B. über Zellgrößen vermerkt werden. Für die Bewertungen werden später drei mikroskopische Abundanzklassen (1 bis 3) beachtet. Dabei beinhaltet die Abundanzklasse 3 auch makroskopisch erkennbare Einzelfunde (Tab. 2). Tab. 2: Definition dermikroskopisch erkennbaren Abundanzklassen. Abundanz-klasse Beschreibung 3 makroskopisch selten, gerade noch erkennbar (Einzelfund oder < 5%) oder mikroskopisch massenhaft 2 mikroskopisch häufig 1 mikroskopisch selten Eine Fotodokumentation der Taxa und ihrer Merkmale ist zur Bestimmung und auch aus Qualitätssicherungsgründen wichtig. Am Ende der Analyse wird Material zur Qualitätssicherung in einem Gefäß fixiert, und die Probe wird entsprechend beschriftet.
Das Projekt "Low thermal budget processing for continuous manufacturing of silicon solar cells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Angewandte Solarenergie durchgeführt. General Information/Objectives: In order to reach thermal cost reduction as well as environmental safety, new approaches are necessary in the silicon solar cells industry. The aim of the present project is to investigate a new continuous manufacturing line based on low thermal budget processing steps relying on an optical energy transfer to the sample. The general goal of the LOWTHERMCELLS project, carried out by five laboratories (CNRS-PHASE, FhG-ISE, IMEC, ENEA and INSA) in association with industrial companies (AST, ASE and SOLTECH), is the replacement of all conventional thermal processing steps in solar cell manufacturing by Rapid Thermal (RT) steps using lamp furnaces. The main objective is a reduction of the total number of steps. In particular, for homogeneous emitter solar cells, the goal is to perform an entirely passive 'npp+ structure in a single thermal cycle and to suppress masking and photolithographic steps for selective emitters. Technical Approach This project concerns, for three of the five tasks, the development of the cell structure. Rapid thermal diffusion is used for a simultaneous formation of the emitter and back surface field (BSF) from different doped sources such as glasses, SiO2 or polysilicon layers deposited by spin-on, screen-printing or CVD processes. For surface passivation, rapid thermal oxidation, PE-CVD and doped or un-doped glass deposition are to be investigated together with a rapid thermal sintering of screen printed contacts. For selective emitter solar cells, an additional laser treatment is used to over-dope the regions under the contacts and to perform the grooving of buried contacts. The two other tasks concern the characterisation and production of the solar cells as well as the conceptual design and evaluation of the process by the industrial partners. They will test the stability under encapsulation of the cells (Soltech), design a continuous processing line integrating all the RT steps (AST) and perform an accurate economic evaluation of the LOWTHERMCELLS process (ASE). As preliminary results, 16.3 and 14.1 per cent conversion efficiencies have respectively been obtained by FhG-ISE for 5 x 5 cm2 CZ and by IMEC for 10 x 10 cm2 multicrystalline silicon solar cells. Expected Achievements and Exploitation The main output of this project is a simplification and reduction of the duration and number of thermal manufacturing steps of high efficiency silicon solar cells. The measurable goal is to achieve for 10 x 10 cm2 industrial cells a conversion efficiency of 17.0 per cent on CZ silicon and 15.5 per cent on multicrystalline substrates as well as 17.5 and 16.0 per cent on small 2 x 2cm2 laboratory cells, respectively. .. Prime Contractor: European Renewable Energy Centers Agency, Eurec Agency EEIG; Heverlee; Belgium.
Das Projekt "Development of ceramic oxide fuel cell (SOFC) for power" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Objective: Design concept and development of a large surfaced sofc consisting of a yttria stabilized zirconia electrolyte with electrodes on both sides and a corrugated structured bipolar plate. Because of using a metallic bipolar plate (which has to ensure besides the cells connection also the transport and distribution of gases) the cell operating temperature should be 900-950 celsius degree. The electrode material will also be suited to this temperature range. General information: within the contract en3e-0180-uk managed by imperial college and entitled 'fabrication and evaluation of small (100w) sofc reactors', sofc stocks will be built up and tested. The main differences (cell construction operating temperature, material of bipolar plate, test conditions) between the Siemens and the IC. Contracts are well defined. This work programme includes the development of a new corrugated structured sofc from the concept up to the test of one single or several cells. Main points are the preparation of thin, solid and mechanic stable electrolyte foils, the optimization of electrodes with respect to conductivity and pore structure (adaptation to the relative low temperature range of 900 - 950 celsius degrees) and the development of a bipolar plate, which ensures the mechanical stability of the electrolyte and the gas distribution. A wide-spread technical knowledge in the field of electro ceramics, bonding technique and electrochemics is available at Siemens. In addition all essential equipment and tools for preparation of defined porous structures etc. And for the analysis and characterization of materials are existing. Achievements: Siemens is proposing a new planar concept with metal separator plate for the ceramic oxide fuel cell (SOFC) reactor. Main goal of the preparation phase was the development of single SOFC cells with internationally comparable power data. The development of the ceramic compounds and the metal separator plate for the planar Siemens SOFC concept can be summarized as follows: manufacture of electrolyte bulk material by the mixed oxide process as well as from chemically prepared YSZ materials (FSZ and PSZ); physicochemical characterization of these electrolyte specimens; sintering studies with various tape casted electrolyte materials; development of a sintering process for a flat plate electrolyte with dimensions 100 x 100 x 0.15 mm(3); manufacture of cathode bulk material in the system La(1-u)Sr(u)Mn(1-x)Co(x)Mn03 by the mixed oxide process; physicochemical characterization of these cathode specimens; manufacture of anode bulk material of 10 to 100 per cent nickel content by the mixed oxide process; physicochemical characterization of these anode specimens; development of a screen printing technique for electrodes; manufacture of ceramic trilayers by tape casting screen printing; design and construction of a bench cell testing facility; bench cell testing of ceramic trilayers with various anode compositions; selection of ...
Das Projekt "Sub project: Geobiology of saline fluids from the deep biosphere obtained from the KTB pump test" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Geowissenschaftliches Zentrum, Abteilung Geobiolgie durchgeführt. The major goal of the proposed project is the characterization of microbial biofilms formed in controlled environment biofilm model systems inoculated and maintained with fluids from the KTB pumping test originated from the deep continental biosphere. For this purpose, two controlled environment biofilm model systems are designated for the investigation of biofilm formation. System A is based on a modified Robbins Devices (MRD), that allows testing of different substrata, and coupons can be removed independently after various exposure times for examination of the biofilm or testing the effects of different media on biofilm growth in situ. Thin sections of different types of rock will be used as natural substrata for biofilm formation. For biofilm formation of putative thermophilic Archaea and Bacteria obtained from the deep subsurface fluids, a modified heatable chemostat (System B) is designated. The biofilms obtained from both systems will be investigated with regard to their overall phylogenetic structure, spatial arrangement and the cellular activity of the biofilm associated bacteria using fluorochromes for total cell count determination and fluorescent in situ hybridization (FISH). Analysis of the signature lipid biomarkers additonally provides quantitative measures of abundance, distribution and the nutritional status of the attached communities. Along with the microbiological investigations, biochemical analysis, especially for d13C, d15N, 2H isotopic compositions of specific organic compounds in the fluids (e.g. lipids) will be performed that could enable to elucidate microbiological driven processes within the deep biosphere.
Das Projekt "Siliziumsolarzellen mit alternativer Zellstruktur, sowie Verbindungshalbleiter fuer Duennschichtzellen hoher Leistung mit Bandluecken im Bereich 1.0, 1.4, 1.7 eV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fakultät für Physik durchgeführt. Die P-Si/NSiPOS Zelle soll als alternative zur P/N Zelle weiter optimiert werden, mit dem Ziel von eta 18 = Prozent Wirkungsgrad, unter Uebernahme der guten Voc-Werte (gleich 630 mV). Das gleiche Ziel gilt fuer unsere pesc - alpha-si:H Zelle: Steigerung von eta von 5,5 auf 8-9 Prozent mit Voc wie bisher gleich 900 mV. Jsc und Ff sind vor allem zu verbessern. Verbindungshalbleiter: Untersuchung von Halbleitern mit direkten EG von ca 1,4 eV fuer Hochleistungsduennschichtzellen. (CuP2, Cu3Se4P uae). Versuch, Poly-GaAs Duennschichtzellen durch spezielle Verfahren des Kornwachstums auf eta = 15 Prozent zu bringen mit MoCVd. Fuer E epsilon = 1,7 eV werden im Falle von CuGaSe2, AgGaSe2, MnIn2Se4 uae Zellen mit Wirkungsgraden gleich 10 Prozent als Tandemzellen zu CuInSe2 angestrebt. FeS2 im 1,0 eV Bereich, wird als Substitutionsmoeglichkeit fuer CuInSe2 weiter untersucht.
Das Projekt "Fast and novel manufacturing technologies for thin multicrystalline silicon solar cells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWE Space Solar Power GmbH durchgeführt. The main objective of this proposal is the development of cost-effective technologies for the manufacturing of photovoltaic cells based on thin (below 200micrometer) conventionally cast multicrystalline silicon wafers and EFG sheets. To achieve this objective, a consortium has been formed to develop innovative cell structures and fast ( groesser 1dm(2) /3sec) low-stress manufacturing technologies suitable for processing thin wafers with high yield. The foreseen efficiency goals of 15.5 and 16.5 Prozent for respectively thin EFG cells and thin multicrystalline cells are a real milestone on the path to cost efficient PV. This will result in a very strong reduction of expensive silicon consumption below 4 (EFG) and 7(multi-Si) gr Si/Wp (10-12 gr Si/Wp for state-of-the-art) . A cost assessment twill be made for the developed innovative approach to verify the assumptions outlined in Music FM (CT94 0008) for module cost reductions below 1 Euro/Wp.
Das Projekt "Ultra thin solar cells for module assembly -tough and efficient (ULTIMATE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. The overall objective of the current project is to make a significant contribution to the dissemination of PV in order to improve the sustainability of the European energy supply, to reduce environmental hazards such as global warming and to strengthen the economical situation of the European PV industry. The main project objective is the demonstration of PV modules using solar cells which are substantially thinner than today s common practice. We will reduce the current solar cell thickness from typically 200-250 mym down to 100 mym. Assuming a projected kerf loss of 120 mym for 2010, this will enable more than 50Prozent additional wafers to be cut from each silicon ingot. Additionally, by using advanced solar cell device structures and module interconnection technology, we target to increase the average efficiency for these thin cells up to 19Prozent for mono-crystalline and 17.2Prozent for multi-crystalline silicon and to reach a module-to-cell efficiency ratio above 90Prozent. The processing and handling of wafers and cells will be adapted in order to maintain standard processing yields. Including scaling aspects, this corresponds to a module cost reduction of approximately 30Prozent until 2011 and 1.0 /Wp extrapolated until 2016. Furthermore Si demand can be reduced from 10 to 6 g/Wp providing a significant effect on the eco-impact of PV power generation. The partners of this project form an outstanding consortium to reach the project goals, including two leading European R&D institutes as well as five companies with recorded and published expertise in the field of thin solar cells. The project is structured in 5 work packages covering the process chain from wafer to module as well as integral eco-assessment and management tasks. The expected impact of the project is a PV energy cost reduction of approximately 30Prozent, a significant reduction of greenhouse gas emissions and an improved competitiveness of the European solar cell, module and equipment manufacturers.
Das Projekt "Einfluss hochfrequenter Felder des Mobilfunks auf das blutbildende System in vitro" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Biochemie durchgeführt. Im Bereich biologischer Wirkungen durch Mobilfunkfelder sind nach wie vor einige Aspekte nicht abschließend geklärt, hierzu gehört insbesondere die Frage, ob Kinder möglicherweise empfindlicher auf diese Art Strahlung reagieren als Erwachsene. Es gibt Hinweise darauf, dass Kinder im Knochenmark des Schädels deutlich höheren Intensitäten ausgesetzt sind als Erwachsene. Dies ist von besonderer Bedeutung, da hier teilweise die Hämatopoese stattfindet. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, zu untersuchen, ob Zellen des hämatopoetischen Systems in vitro durch unterschiedliche Mobilfunkfelder in ihrer Struktur bzw. ihrer Funktion beeinflusst werden können.
Das Projekt "Solarzellen auf der Basis von amorphem Silizium" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AEG AG durchgeführt. Im angestrebten FE-Vorhaben sollen Solarzellen aus amorphen Silizium hergestellt und untersucht werden. Die Arbeiten gliedern sich in Herstellung von Laborsamples, Erfassung und Verstaendnis der Solarzelleneigenschaften und des amorphen Siliziums, Optimierungsmoeglichkeiten von Material und Solarzelle im Vergleich Polymaterial/A-Silizium-Material. Die Solarzellen umfassen Schottky, p-N, pin-U. Heterostrukturen bis zur Groesse von 5 x 5 Quadratzentimetern. Die fertigungsgemaesse Herstellung der Zellstrukturen muss auch fuer eine Grosserie gewaehrleistet sein. Ein Vergleich sowohl der technologischen Eigenschaften von A-Si mit terrestrischen polykristallinen Solarzellen als auch Wirtschaftlichkeitsueberlegungen aus der Sicht des gesamten Solargeneratorsystems sollen zu einer Beurteilung des A-Silizium fuehren.