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Untersuchung des physikalischen und chemischen Zustandes von Quellgewässern und Böden in den Vogesen und im Schwarzwald

Zwischen Herbst 2008 und Sommer 2010 wurden in den Vogesen und im Schwarzwald insgesamt 152 Quellen zu den verschiedenen Jahreszeiten beprobt. Neben den Quellgewässern sind auch die Böden der Quellgebiete Gegenstand der Untersuchung. Anhand verschiedener physikalischer und chemischer Parameter soll eine Aussage über den Versauerungsgrad der Quellen und der Böden in beiden Gebirgen getroffen werden. Zudem wird angestrebt, Korrelationen zwischen den Boden- und Quellwerten nachzuweisen. Diese Auswertungen dienen als Basis für die Analyse des Zustandes der Tonminerale in den Böden.

Aziditaet und Ionengehalte von Regenwasser in Hannoversch Muenden und Umgebung

1. Einfluss einer Zellstoff- und Papierfabrik auf die Luftverschmutzung in dieser Region. 2. Unterschiede zwischen stadtnaher Tallage und stadtferner Mittelgebirgslage.

Einfluss der Stickstofform (NO3- vs. NH4+) auf den Wasserhaushalt der Pflanze, die Empfindlichkeit gegenüber Wassermangel und Salzstress unter besonderer Berücksichtigung der Qualität der pflanzlichen Erzeugnisse

Die Form des Stickstoffangebotes übt einen nachhaltigen Einfluss auf Wachstum und Produktivität der meisten Kulturpflanzen aus. Hierfür werden verschiedene Prozesse verantwortlich gemacht. Ammoniumernährung übt einen nachhaltigen Einfluss auf die Quantität und Qualität der Gehalte an Aminosäuren, organischen Säuren und Zucker aus. Da alle diese Inhaltsstoffe die ernährungsphysiologische und sensorische Qualität der pflanzlichen Erzeugnisse stark beeinflussen, ist davon auszugehen, dass die Form der N-Ernährung einen größeren Einfluss auf die Qualität ausübt, als dies gemeinhin angenommen wird. Eine solche Vermutung wird noch dadurch unterstützt, dass durch Ammoniumernährung i.d.R. die Kaliumgehalte stark vermindert werden, was wiederum nicht ohne Auswirkungen auf die Qualität bleibt. Im Rahmen des vorliegenden Projektes sollen die physiologischen Auswirkungen der Form der N-Ernährung auf die Wassernutzungseffizienz, die Resistenz gegenüber Wasser- und Salzstress sowie auf qualitätsbestimmende Inhaltsstoffe untersucht werden. In einer anschließenden Phase sollen die Ergebnisse genutzt werden, um die Ernährungssituation der Pflanze in diesen Stressstituationen, die sowohl in Israel als auch in Palästina verbreitet auftreten, gezielt zu verbessern.

Effiziente Tropf- und Unterflurbewässerung zur Ertrags- und Qualitätssicherung im Weinbau

Zielsetzung: Die Arbeit soll zeigen, inwieweit trockenheitsbedingte Wasser- und damit auch Nährstoffdefizite durch gezielte Bewässerungsmaßnahmen mittels Tropf- und Unterflurbewässerung ausgeglichen werden können und inwieweit die Inhaltsstoffbildung in den Beeren durch gezielte jährliche Wassergaben während der Entwicklungsstadien 'Ende des Traubenschlusses' (BBCH 79) bis 'Reifebeginn' (BBCH 81) verbessert werden kann. Dazu werden die Effekte auf den Blattnährstoffgehalt, die Wuchsleistung, den Ertrag, das Traubengewicht, das Beerengewicht, das Mostgewicht, den Säuregehalt im Most und den pH-Wert analysiert. Mittels Mikrovinifikation und anschließender Weinanalyse und sensorischer Weinbewertung wird der Einfluss auf die Weinqualität ermittelt. Außerdem werden weitere chemische Parameter in den Mosten und Weinen analysiert. Desweiteren sollen mögliche Unterschiede und damit Vor- und Nachteile des jeweiligen Bewässerungsverfahrens ermittelt und beschrieben werden. Bedeutung des Projekts für die Praxis: Im Zuge der klimatischen Veränderungen kommt es in manchen Weinbaugebieten verstärkt zu längeren Trockenphasen. Dadurch verschlechtert sich die Wasser- und Nährstoffaufnahme der Reben. Diese Arbeit soll zeigen, inwieweit trockenheitsbedingte Wasser- und damit auch Nährstoffdefizite durch gezielte Bewässerungsmaßnahmen ausgeglichen werden können und inwieweit die Inhaltsstoffbildung in den Beeren durch gezielte jährliche Wassergaben während der Entwicklungsstadien 'Ende des Traubenschlusses' (BBCH 79) bis 'Reifebeginn' (BBCH 81) verbessert werden kann. Dazu werden die Effekte auf den Blattnährstoffgehalt, die Wuchsleistung, den Ertrag, das Traubengewicht, das Beerengewicht, das Mostgewicht, den Gehalt an Säure im Most und den pH-Wert analysiert. Mittels Mikrovinifikation und anschließender Weinanalyse und sensorischer Weinbewertung wird der Einfluss auf die Weinqualität ermittelt. Außerdem erfolgt die Analyse weiterer chemischer Parameter der Moste und Weine. Die Wasserausbringung soll gezielt und ressourcen- und umweltschonend erfolgen.

Nasse Deposition saurer und säurebildender Regeninhaltsstoffe

<p>An den Stationen des UBA-Luftmessnetzes wurden von 1982 bis 2022 eine Abnahme saurer und säurebildender Regeninhaltsstoffe sowie eine geänderte Zusammensetzung des Niederschlags beobachtet. Die stärksten Abnahmen zeigten die Säurekonzentration (Oxonium-Ion) und das schwefelhaltige Sulfat. Die stickstoffhaltigen Ionen Nitrat und Ammonium wiesen deutlich geringere Rückgänge auf.</p><p>Erfassung der nassen Deposition</p><p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/messenbeobachtenueberwachen/luftmessnetz-des-umweltbundesamtes">Luftmessnetz des Umweltbundesamtes</a> bestimmt die nasse ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠, also die mit dem nassen Niederschlag (Regen, Schnee) eingetragenen Stoffmengen (Messung mit wet-only-Probenahme). Sie ist kleiner als die Gesamtdeposition, die Ablagerungen von Gasen und Partikeln auf Oberflächen einschließt.</p><p>Die Langzeitmessungen haben gezeigt, dass sich die Konzentrationen und nassen Depositionen einer Reihe von Ionen im Niederschlag zwischen 1982 und 2022 zum Teil deutlich vermindert haben.</p><p>Anstieg der pH-Werte</p><p>Die pH-Werte im Niederschlag an den Stationen Westerland, Waldhof und Schauinsland zeigen im Untersuchungszeitraum einen Anstieg von 4,1 bis 4,6 auf 5,3 – 5,9 (siehe Abb. „Entwicklung des pH-Wertes im Niederschlag an den Messstationen des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠-Luftmessnetzes“). Ein Anstieg der pH-Werte entspricht einem Rückgang der Konzentrationen von Oxonium-Ionen (H3O+). Der Regen ist heute also deutlich weniger sauer als zu Beginn der 1980er Jahre. Im kürzeren Beobachtungszeitraum seit 1993 ist auch für die Stationen Neuglobsow und Schmücke eine Zunahme der pH-Werte festzustellen. Damit befinden sich die heutigen pH-Werte im Bereich der natürlichen, ohne menschliche Beeinflussung in Mitteleuropa zu erwartenden Werte.</p><p>Abnahme des Ionengehalts</p><p>Parallel zum Anstieg der pH-Werte hat der Gesamtgehalt an Ionen und damit die elektrische Leitfähigkeit im Niederschlag zwischen 1982 und 2022 an den Stationen Waldhof und Schauinsland deutlich abgenommen (siehe Abb. „Entwicklung der Leitfähigkeit im Niederschlag an den Messstationen des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠-Luftmessnetzes“). In Westerland, wo der Gesamtgehalt an Ionen im Niederschlag weitgehend von Seesalz bestimmt wird, wurde eine schwächere relative Abnahme beobachtet. Für die Stationen Zingst, Neuglobsow und Schmücke ist zwischen 1993 und 2022 ebenfalls ein Rückgang erkennbar.</p><p>Änderung der Ionenverteilung</p><p>Die Abnahme des Gesamtgehaltes an Ionen im Regen während der letzten vier Jahrzehnte ist mit einer Änderung der relativen Ionenverteilung verbunden. Ein Vergleich zeigt, dass an den Stationen Waldhof und Schauinsland im Jahre 2022 geringere prozentuale Anteile an Oxonium-Ionen (H3O+) und schwefelhaltigen Sulfationen (SO42–) als in den 1980er Jahren gemessen wurden. Die Anteile der stickstoffhaltigen Ionen Nitrat (NO3–) und Ammonium (NH4+) sind hingegen höher, obwohl deren Konzentrationen absolut ebenfalls abgenommen haben.</p><p>Die niedrigeren Gesamt-Ionenkonzentrationen und die Verschiebung der prozentualen Ionenanteile sind im Wesentlichen auf die stärkere Verminderung der Emissionen von Schwefeldioxid (SO2) gegenüber Stickoxiden (NOx) und Ammoniak (NH3) zurückzuführen.</p><p>Die Konzentrationen von H3O+ und SO42– haben mit rund 90 % beziehungsweise 80 % (bezogen auf die letzten fünf Jahre) im Untersuchungszeitraum zwischen 1982 und 2022 am stärksten abgenommen. Der Rückgang der Konzentrationen betrug bei NO3– und NH4+ etwa 60 % beziehungsweise 40 % % (bezogen auf die letzten fünf Jahre). In den Abbildungen „Entwicklung der Ionenkonzentrationen an den Messstationen des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠-Luftmessnetzes“ und „Entwicklung der nassen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠ an den Messstationen des UBA-Luftmessnetzes“ sind die auf das Jahr 1982 normierten Konzentrationen und Depositionen der Ionen als mit der Regenmenge gewichtete Mittel über die drei Stationen Westerland, Waldhof und Schauinsland zwischen 1982 und 2022 dargestellt.</p>

Entwicklung einer Methode zur Aufarbeitung gebrauchter und minderwertiger nativer Fette und Öle zu Treibstoff für Dieselmaschinen

Gebrauchte oder minderwertige native Fette und Öle sind eine interessante Energiequelle für Dieselmaschinen, die sich durch eine ausgezeichnete Ökobilanz auszeichnen und nicht in Konkurrenz zu Nahrungs- oder Futtermitteln stehen. Dem Einsatz in Dieselmschinen stehen der i.d.R. hohe Gehalt an Schlackebildnern (Ca, Mg, Na, K, P) und an freien Fettsäuren entgegen. Ziel des Vorhabens ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die o.g. Rohstoffe so aufzuarbeiten sind, dass sie ohne weiteres in Dieselmaschinen eingesetzt werden können. Dazu wurde der Rohstoff einer sauer katalysierten Veresterung mit biogenem Ethanol unterworfen, mit dem die Gehalte sowohl an freien Fettsäuren, als auch an den genannten Schlackebildnern soweit gesenkt werden konnten, dass die Maßgaben der DIN-VN 51 605 erfüllt werden. Abgesehen davon, dass die so gewonnen Treibstoffe aus rein biogenen Rohstoffen bestehen, weisen sie Stockpunkte von teilweise unter -20 Grad Celsius auf.

Sicherung der genetischen Vielfalt innerhalb traditioneller mitteleuropäischer Rebsorten

Im Gegensatz zu anderen landwirtschaftlichen Arten sind die im Weinbau verwendeten Sorten sehr alt, Riesling mindesten 500 Jahre, Spätburgunder mindestens 1000 Jahre. Reben werden vegetativ vermehrt und im Laufe der Zeit haben sich durch Mutationen bei traditionellen Sorten zahlreiche Spielarten entwickelt. Gelegentlich betreffen diese Veränderungen deutlich sichtbare Merkmale wie die Blattbehaarung oder die Beerenfarbe. So entstanden aus dem blauen Spätburgunder die Sorten Ruländer und Weißburgunder. Doch die meisten dieser genetischen Veränderungen bleiben unscheinbar, wie eine veränderte Beerengröße, Beerenstiellänge, Seitentriebbildung oder Säuregehalt der Früchte. Es sind jedoch gerade diese Veränderungen, die die Voraussetzungen für die Entwicklung neuer, den Belangen der Praxis besser angepasster Klone bildet. Diese erlauben des dem Winzer den für seine Produktionsziele besten Klon zu benutzen. So erfolgreich die deutsche Klonenselektion in den vergangenen 100 Jahren auch war, so gefährdet ist sie jedoch auch. Durch den Ersatz alter Weinberge, die noch nicht mit Klonen bepflanzt wurden, durch Klonen reine Bestände, verschwindet die genetische Vielfalt innerhalb alter traditioneller Sorten wie Riesling oder Burgunder. Damit reduziert sich gleichzeitig die Möglichkeit zur Entwicklung neuer Klone, die den Erfordernissen eines zunehmend kompetitiven globalen Marktes, gewachsen sind. Eine Erhaltung dieses Material ist daher dringend geboten. Zurzeit dürften weniger als 500ha der deutschen Rebfläche nicht mit Klonenmaterial bepflanzt sein. Viele dieser Weinberge stehen in sehr alten, schwer zugänglichen Steillagen an der Mosel und sind sowohl wegen ihres hohen Alters als auch ihrer geringen Wirtschaftlichkeit bedroht. Die Zahl nimmt durch Betriebsaufgaben und Flurbereinigungen ständig ab und damit auch die genetische Streubreite alter Sorten, wie Riesling. Zur Sicherung der genetischen Vielfalt innerhalb traditioneller deutscher Sorten sammelt das Fachgebiet in alten Rebanlagen phänotypisch interessant erscheinendes Material, testet es auf wirtschaftlich wichtige Viruserkrankungen und sichert gesundes Material in situ auf den Flächen des Fachgebiets bzw. denen von Partnerinstitutionen.

Kupferaufnahme und seine Wirkung auf den pflanzlichen Stoffwechsel

Es wird die Cu-Aufnahme durch Zellsuspensions-Kulturen untersucht im Hinblick auf eine kinetische Auswertung. Ferner wird der Saeurehaushalt sowie der Ca-Haushalt der Gerstenwurzeln untersucht unter dem Einfluss steigender Kupfermenge. Gleichzeitig wird die Hypothese der ATPase-Beteiligung an der Cu-Aufnahme geprueft bei der Gerste und bei Schwermetall-resistenten Pflanzen.

IBÖ-10: DFXfuel - Katalytische Herstellung von Diformylxylose und Derivaten zur Nutzung als Treibstoffadditive und Lösungsmittel

Schadstoffablagerungen mit dem Niederschlag -Trends vor und nach der politischen Wende; Effekte der Sanierung der Atmosphaere

Qualitaet und Quantitaet der Regenwasserinhaltsstoffe bestimmen Emissionen der Gebiete, welche die ausregnenden Luftmassen bis zu 24 h vorher ueberquerten. Kurzperiodisch (kleiner gleich 4 h) werden Niederschlagsproben gesammelt, alle Hauptkomponenten analysiert und die Wegstrecke durch Backtrajektorien zurueckverfolgt. Zugbahnen aus Regionen mit aehnlichen Emissionscharakteristika werden zu sogenannten Einzugssektoren (EzS) zusammengefasst, zB die ehemalige DDR -auch mehrfach unterteilt -, Tschechien, Polen, Skandinavien und bestimmte Altbundeslaender (aBL). Zusaetzlich wird die Zuggeschwindigkeit im Wolkenlevel beruecksichtigt. Somit wird eine enge Ursache-/Wirkungsbeziehung zwischen Emissionen und der Nassablagerung hergestellt, die jedoch durch chemische, physikalische und meteorologische Prozesse in der Atmosphaere deutlich beeinflusst werden kann. Erste Arbeiten begannen bereits vor der Wende im Norden der DDR, um den Saeuretransport mit Niederschlag nach Skandinavien zu untersuchen. Zusaetzlich wurde der Schadstofftransport von und nach den aBL erfasst. Wichtigste Probenahmeorte waren Seehausen /Altmark (ab 10/1982) und Greifswald (1/84-6/96). Im Projekt SANA (1991-95) wurde an 7 Stationen die Veraenderung relevanter Ionenarten als Folge von Sanierungsmassnahmen bei Emittenten in der ehemaligen DDR erfasst. Im Projekt OMKAS werden jetzt an 3 Orten die Effekte unterschiedlicher Emissionsreduzierungen in Regionen von der ehemaligen DDR, Tschechien und Polen (Schlesien) untersucht; Probenahmestellen sind Carlsfeld und Mittelndorf/Sebnitz ergaenzt durch Seehausen mit der aeltesten Datenreihe. Der nasse Schadstoffim-/export ueber die suedliche Grenze von Sachsen steht im Vordergrund. Die wichtigsten bisher vorliegenden Ergebnisse sagen aus: Die Verfeuerung stark schwefelhaltiger Braunkohlen in der DDR sowie das weitgehende Fehlen effektiver Entschwefelungsanlagen fuehrte zwar zu 2- bis 3-fach hoeheren Sulfatgehalten im Niederschlag aus der DDR bzw den neuen Bundeslaendern (nBL) -charakterisiert durch den EzS H in Seehausen -gegenueber den aBL (EzS I+J), bis zur Wende war jedoch der Saeuregehalt im Niederschlag auch im Ferntransport nicht erhoeht; die Aziditaet aus den EzS nBL und aBL war annaehernd gleich. Ursache war die meist mangelhafte Entstaubung der industriellen Abgase in der DDR. Dadurch war der Calciumanteil im Niederschlag 3- bis 4-fach hoeher und wirkte neutralisierend auf den Saeurebildner SO2. Damit war bewiesen, dass der 'saure Regen' in Skandinavien nicht vorrangig von der DDR verursacht wurde, (Atm Environm 1998, pp 2707). In der ersten Haelfte der 90er Jahre wurde in den jetzt nBL die Atmosphaere vorrangig durch eine zuegige Verbesserung der ...

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