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Entwicklung einer Sensor-Chipkarte fuer schnelle Vor-Ort-Analytik in Gewaessern

Das Projekt "Entwicklung einer Sensor-Chipkarte fuer schnelle Vor-Ort-Analytik in Gewaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Institut für Küstenforschung - Physikalische und Chemische Analytik durchgeführt. Weltweit wird die Sensorik als eine der Zukunftstechnologien bezeichnet. Die heute erhaeltlichen Verfahren erfuellen jedoch nur einen Teil des Bedarfs. Insbesondere fuer die oertliche und schnelle Erfassung der Gewaesserguete und der Wasserqualitaet fehlen passende Geraete. Die heutigen Verfahren sind durch ihre konzeptionelle Abhaengigkeit von konventionellen Technologien z.B. beim mechanischen Aufbau, bei der Energieversorgung und der Datenspeicherung in ihrem Einsatz eingeschraenkt. Die juengsten Entwicklungen in der Sensor- und Membrantechnologien ermoeglichen erst jetzt ein neues Konzept anzubieten, welches fuer eine neue Massenanwendung im Bereich der Sensorik geeignet ist. Das neuartige Verfahren kombiniert die Technologien der Chipkarte, der Membranen und der Mikrosensorik zur sogenannten Sensorkarte. Die schleswig-holsteinische Forschungs- und Industrielandschaft hat sich sehr stark in diesen Gebieten engagiert und verfuegt ueber die notwendigen Kompetenzen und Kapazitaeten. Durch die Kooperation im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes werden Synergieeffekte bewirkt, durch die Schleswig-Holstein weltweit eine wegweisende Rolle spielen und eine wirtschaftlich guenstige Position erhalten wird. Das Projekt ist im vorwettbewerblichen Bereich angesiedelt. Spezialisten und Entscheidungstraeger aus unterschiedlichen Bereichen werden das Potential der Partnertechnologien kennenlernen. Das Projekt dient zur Festigung einer Arbeitsgemeinschaft, die sich anschliessend sowohl mit der Weiterentwicklung (Aufnahme neuer Sensortechnologien) als auch mit der Vermarktung erfolgreich befassen kann. Das Projekt soll letztendlich als Demonstrationsprojekt verstanden werden, wobei durch Technologietransfer neue Technologien in die Wirtschaft hineingefuegt werden. Wir erwarten, dass von diesem Projekt eine Signalwirkung ausgeht, die weitere Anwendungen von Sensor-Chipkarten initiieren wird. Das Projekt soll beweisen, dass: - das Verfahren technisch realisierbar ist, - die Bauteile schon existieren und es nur geringer Entwicklungen ausser im Bereich der Schnittstellen bedarf, - mit heute exotischen Einsatzbereichen der Smart-Card neue Maerkte und Anwendungen erschlossen werden, - ein funktionsfaehiges Sensor-Karte-System fuer die Erfassung ausgewaehlter Messprobleme (z.B. Kontrolle der sogenannten Hygieneparameter) angeboten werden kann, - eine eventuelle kommerzielle Produktion auf existierenden Anlagen und Verfahren mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand aufgebaut werden kann.

Entwicklung eines Dioxin-Screening-Verfahrens fuer den Einsatz bei Braenden

Das Projekt "Entwicklung eines Dioxin-Screening-Verfahrens fuer den Einsatz bei Braenden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischer Überwachungs-Verein Hannover/Sachsen-Anhalt durchgeführt. Ziel des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung der apparativen und methodischen Grundlagen fuer ein zuverlaessiges, routinetaugliches, schnelles und praezises Dioxin-Screening-Verfahren fuer den Einsatz in Brandfaellen. Dieses Verfahren soll - integriert in einen Messwagen - direkt am Ort des Geschehens, innerhalb von maximal sechs Stunden eine Quantifizierung der infolge eines Brandes hervorgerufenen Dioxin-Belastung ermoeglichen. Das gesamte Vorhaben wird in enger Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Chemo- und Biosensorik e.V., Muenster durchgefuehrt. Im Rahmen des Vorhabens soll eine universell anwendbare Probenahmetechnik fuer Brandrusse und -staeube aus der Aussenluft und von Oberflaechen entwickelt werden. Fuer die matrixunabhaengige Extraktion der Zielkomponenten (polychlorierte Dibenzo-p-dioxine und -furane, PCDD/F), wird ein Mehrkanal-Extraktions-System auf der Basis der SFE-Technik fuer den mobilen Einsatz entwickelt. Als dritter essentieller Schritt fuer die Quantifizierung von PCDD/F in Brandrussen und -staeuben vor Ort wird, unter Verwendung realer Proben, ein, auf die SFE-Technik abgestimmtes Mini-Clean Up-System entwickelt. Dabei soll die HPLC-Technik sowohl die erforderliche Schnelligkeit, als auch einen minimalen Loesungsmitteleinsatz gewaehrleisten. Letztlich erfolgt die analytische Bestimmung der PCDD/F aus den aufgereinigten Extrakten mittels konventioneller GC/MS-Analysentechnik.

Teilvorhaben 2

Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Angewandte Informatik durchgeführt. In dem Projekt wird ein modulares Altlasten-Roboter- und Informationssystem entwickelt, das es gestattet, Altlasten kostenguenstig zu inspizieren und zu ueberwachen. Hierzu wurde in einer ersten Stufe ein Probenahmesystem entwickelt, um beim horizontalen Unterbohren solcher Altlasten eine groessere Zahl von Bodenproben entnehmen zu koennen. Der Probenehmer wurde so konstruiert, dass die Proben an definierten Orten entnommen und gekapselt an die Oberflaeche gebracht werden koennen. Die Arbeiten hierzu sind abgeschlossen. In einer zweiten Stufe wurde ein Sonderroboter entwickelt, der es ermoeglicht, nach dem Bohren eingezogene Rohre zu befahren, zu inspizieren, durch die Rohrwand Bodenproben zu entnehmen und die Rohrwand wieder zu schliessen. Er ist mit Sensorik fuer eine einfache Vor-Ort-Analytik ausgestattet. Die zur Bedienung des Sondenroboters notwendigen Leiteinrichtungen wurden in einer bedienerfreundlichen Form und zur Vermittlung weitestgehender Telepraesenz entwickelt.

Evaluierung von Verfahren fuer die Untersuchung von Boeden nach Paragraph 8 BBodSchG

Das Projekt "Evaluierung von Verfahren fuer die Untersuchung von Boeden nach Paragraph 8 BBodSchG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Abteilung I Analytische Chemie; Referenzmaterialien, Fachgruppe 1.2 Organisch-chemische Analytik; Referenzmaterialien durchgeführt. Durch Stoffeintraege koennen die Leistungen der Boeden physikalisch, chemisch und biologisch nachhaltig beeintraechtigt werden. Im Rahmen des FuE-Vorhabens sollen 5 Untersuchungsverfahren fuer weitere 15 prioritaere Schadstoffe evaluiert werden. Bei der Einschaetzung der Bodenbelastungen ist auch die Vor-Ort-Analytik unter bestimmten Voraussetzungen, z.B wenn Schadstoffe stark inhomogen auftreten, gegenueber der herkoemmlichen Verfahrensweise vorteilhaft. Im Anhang 1 der Verordnung zur Durchfuehrung des Bundes-Bodenschutzgesetzes ist fuer orientierende Untersuchungen, insbesondere fuer die Ableitung einer Hypothese ueber die raeumliche Verteilung von Schadstoffen die Anwendung geeigneter Verfahren der Vor-Ort-Analytik gegeben. Dieses Herangehen kann zu enormen Kosteneinsparungen fuehren. Im Rahmen einer Literaturstudie 'Screeningmethoden zur Untersuchung von Boeden' wurde die Analyse des Standes der Anwendung und Dokumentation durchgefuehrt. Im Rahmen des (geplanten) FuE-Vorhabens sollen auch ausgewaehlte Verfahren der Vor-Ort-Analytik an Boeden unterschiedlicher Belastungen und Nutzungsformen evaluiert werden.

Teilvorhaben 1

Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Flow Tex Technologieimport von Kabelverlegemaschinen, Abteilung Forschung und Entwicklung durchgeführt. 1. Zielsetzung: Da das Durchbohren grossflaechiger Altlastenareale zur Tiefenerkundung der Grundwasserschaedigung immer zu Schadstoffverschleppungen fuehren wuerde, wird im AROBIS-Verfahren mittels der vollkommenen verlaufssteuerbaren FlowTex-Horizontalbohrtechnik das Altlastareal mit einem Probenahme- und in situ-Analytik-Roboter in beliebig waehlbaren Raumdimensionen unterfahren. 2. Arbeitsprogramm: Konstruktion und Erprobung der bohrtechnologischen Arbeitsperipherie (Spezialbohrgestaenge, Schutz- und Schleppvorrichtungen, Bergungs- und Andocktools) und vom Forschungszentrum Karlsruhe (Verbundpartner) zu entwickelnden Probenahme- und Sondenroboter. 3. Stand des Vorhabens: Sowohl der Probenahme-Roboter, als auch die Arbeitsperipherie sind in Konstruktion. Vielfaeltige Bohrungen wurden und werden noch durchgefuehrt.

Messtechnische Ueberwachung von Altlasten mit Hilfe von In-situ-Messungen unter Feldbedingungen auf sensorbasierten Systemen - Pfad Grundwasser

Das Projekt "Messtechnische Ueberwachung von Altlasten mit Hilfe von In-situ-Messungen unter Feldbedingungen auf sensorbasierten Systemen - Pfad Grundwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BGD Boden- und Grundwasser GmbH Dresden durchgeführt. Das Monitoring von Altlasten wird im Freistaat Sachsen in zunehmendem Mass fuer die Ueberwachung sanierter Altlasten und die Abwehr von bestehenden Gefahren bedeutsam. Zur Loesung dieser Aufgabe sind nicht nur Probennahmesysteme und die erforderliche Analytik mit der entsprechenden Probennahmestrategie gefragt, sondern es werden unter oekonomischen Gesichtspunkten auch anderweitig arbeitende Messsysteme interessant, die die Gefaehrdungssituation anhand bestimmter Leitkennwerte oder Einzelschadstoffe aufzeichnen, oder das Ueberschreiten eines Grenzwertes signalisieren. Die Vorteile solcher Systeme liegen in geringen Personalkosten gegenueber der Probennahme vor Ort und einem sehr schnellen Datenzugriff. Folgende, vom Auftraggeber vorgegebene messtechnische und analytische Aufgabe ist Inhalt des Forschungsthemas: - Fluoreszenzmessung und/oder halbquantitative Bestimmung (z.B. mit dem Coringsystem) bei polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen im Grundwasser (Abstrom einer Altlast), - Laboranalytische Begleitung zur Qualitaetssicherung der Messung anhand von zertifizierten Analysenverfahren. Hierzu werden vom Auftraggeber folgende Bearbeitungsschwerpunkte als erforderlich erachtet: - Analyse des Kenntnisstandes zu Vor-Ort-Messungen in-situ und des Kenntnisstandes der LfU Baden-Wuerttemberg zur 'Vor-Ort-Analytik', insbesondere auch der aktuellen Untersuchungen mit sensorbasierter Vor-Ort-Analytik am Beispiel der PAK, - Auswahl des bzw. der Standorte in Abstimmung mit dem LfUG, - Eine einjaehrige Messetappe mit quasi-kontinuierlicher Aufzeichnung der festgelegten Messgroessen und deren Auswertung durch den Auftragnehmer, - Dokumentation der Ergebnisse und Schlussfolgerungen. Der Schwerpunkt der inhaltlichen Bearbeitung des Vorhabens liegt auf der Sicherung der Langzeitueberwachungsfunktion und der eingesetzten Sensorik und der damit verbundenen Kontrolle mit Hilfe einer begleitenden analytischen Qualitaetssicherung.

Verbund Schnelle Vor-Ort-Analytik: Entwicklung feldfähiger Schnellelutionsverfahren zur Probenaufbereitung bei der Vor-Ort-Analytik

Das Projekt "Verbund Schnelle Vor-Ort-Analytik: Entwicklung feldfähiger Schnellelutionsverfahren zur Probenaufbereitung bei der Vor-Ort-Analytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBL Umwelt- und Biotechnik GmbH durchgeführt.

Anwendungsmoeglichkeiten der Vor-Ort-Analytik (Geraetespezifikation Vor-Ort-Analytik)

Das Projekt "Anwendungsmoeglichkeiten der Vor-Ort-Analytik (Geraetespezifikation Vor-Ort-Analytik)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Forschungszentrum Umwelt durchgeführt. Das Projekt 'Geraetespezifikation Vor-Ort-Analytik' beinhaltet eine Aktualisierung der 1993 im Rahmen des Projektes 'Anwendungsmoeglichkeiten der Vor-Ort-Analytik' durchgefuehrten Markterhebung von feldfaehigen Analysenmethoden und Analysengeraeten. Das gesammelte und bewertete Datenmaterial wurde in dem Bericht 'Literaturstudie Vor-Ort-Analytik' zusammengefasst. Diese Daten werden in der Bearbeitung des genannten Projektes aktualisiert und um neue Entwicklungen auf dem Field-Screening-Sektor ergaenzt. Ziel ist es, ein umfassendes Datenmaterial ueber Geraete und Messtechniken zur Vor-Ort-Analytik zusammenzustellen und Entscheidungshilfen zur Auswahl, der je nach vorhandener Problemstellung geeigneten Loesung zu geben.

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