Das Projekt "Entwicklung neuer Methoden zur Messung der Partikelsedimentation in Gewaessern unter Wirkung der Bodenschubspannung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Zahlreiche praktische und theoretische Fragestellungen wie Verlandungserscheinungen von Haefen, der Stoffrueckhalt in den Gewaessern und ozeanische Stoffbilanzen erfordern die Messung der Sedimentation feinsten partikulaeren Materials. Als Verlustprozess fuer das Plankton beruehrt die Sedimentation ein Kernproblem der Limnologie und der Ozeanographie. Viele Institutionen versuchen daher mit grossem Aufwand, die Sedimentation zu messen. Trotz sehr umfangreicher Entwicklungsarbeiten, die Ende der 70er Jahre mit der Empfehlung langer Zylinderfallen als Standardgeraet (Gardner, 1980, Hakanson und Jansson, 1983 und Bloesch und Burns, 1980) vorerst abgeschlossen wurden, treten oft ueberhoehte und unsinnige Fangergebnisse auf. 1992 konnten wir zeigen, dass diese Diskrepanzen immer auftreten muessen, wenn das Wasser, wie in fast allen praktischen Faellen, in Bewegung ist (Konzerski 1994a). Die gegenwaertigen Methoden sind daher nur in Sonderfaellen einsetzbar. In vielen Faellen muessen sie zu Fehleinschaetzungen fuehren. Dies begrenzt den Erkenntnisfortschritt, die Theorieentwicklung und die Loesung vieler praktischer Fragen. Das Projekt erfuellt die Aufgabe, Auswege zu suchen und mit der Entwicklung und Testung flacher randloser Sedimentfallen einen ersten und wichtigen Schritt zur realistischen Messung des Aussinkens zu gehen. Bei dieser einfachen Loesung - quasi in Weiterentwicklung der klassischen Zylinderfallenmethode - werden die Schwebstoffe sowie auf dem Gewaessergrund unter Einwirkung der Bodenschubspannung sedimentieren. In dem Projekt wurde eine relativ einfach zu handhabende flache randlose Sedimentfalle gebaut und das aeusserst schwierige Problem der verlustlosen Bergung der Probe folgendermassen gemeistert: Die Sammelflaeche mit dem Material wird nach Beendigung der Exposition hydraulisch in einen Zylinder abgesenkt. Ein gleichzeitig mit abgesenktes Dach schliesst den dadurch entstehenden Raum. Zum Entwurf der Tellerfalle wurden theoretische Voruntersuchungen vom Hydrolabor der Bauhaus-Universitaet Weimar und eigenen praktischen Versuchen in der Fliessrinne des ZALF Muencheberg durchgefuehrt. Ein spezieller Projektteil zur Entwicklung einer Mikrowaage, die unter Wasser kontinuierlich den Massezuwachs abgelagerten Materials erfassen soll, wird im Institut fuer Physikalische Hochtechnologie Jena bearbeitet. Die als Prototyp getestete Tellerfalle ist zum Patent angemeldet worden. Die Moeglichkeiten und Grenzen dieser flachen Sedimentfallen fuer Fliessgewaesser und Flachseen werden systematisch getestet.
Das Projekt "Sinkstofffallen: Kalibrierung und Revaluation der Sinkstofffluesse aus Trichterfallen unter Einsatz eines neuen Fallenprotokolls fuer verankerte und driftende Systeme sowie vertiefte numerische Analyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt Bautechnik und Meerestechnik, Arbeitsbereich Meerestechnik I durchgeführt. Fuer die Bestimmung des Sinkstoffflusses aus Fallensammeldaten wird eine neue, verlaessliche Methode unter Stroemung realisiert, die mehrere Zylindertypen gleichzeitig verwendet bei Loesung des zugehoerigen Akkumulationsgleichungssystems und Messung der Partikelsinkgeschwindigkeit im Fallenruheraum. Komplementaere Labor- und Feldexperimenten, zusammen mit numerischen Berechnungen, schliessen bestehende Wissensluecken zum Sammelverhalten von Zylinderfallen. Das neue Fallenprotokoll wird als Prototyp fuer breite Anwendungen vorbereitet (anschliessender Techniktransfers an KMU's erfolgt) und als Kalibriereinheit in Experimenten fuer gaengige Trichterfallen eingesetzt. Damit werden die Wissensluecken zu deren Sammelverhalten und Stroemungsabhaengigkeit geschlossen. Ebenso werden die Unterschiede zwischen der Akkumulation von Masse, organischen Tracern und natuerlichen Radionukliden in Fallen geloest. Anhand der zu entwickelnden Trichterakkumulationsgleichung wird geklaert, wie weit Trichter in das neue Fallenprotokoll einbindbar sind.