Das Projekt "Teilvorhaben 3: Ökobilanz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. Das Öko-Institut wird die Ökobilanzen (LCA) für die neu entwickelten Prozessrouten für SEE nach der EN ISO Norm 14040/14044 mit der aktuellsten Version des Ökobilanztools GaBi durchführen. Dabei wird sichergestellt, dass die zu untersuchenden Prozesssysteme umfassend über ihren gesamten Lebensweg erfasst werden und alle ergebnisrelevanten Umwelteinwirkungen in der Bilanz Berücksichtigung finden. Die LCA-Arbeiten durch das Öko-Institut orientieren sich entsprechend an die in den EN DIN ISO 14040/14044 (Abschnitt 4.2) festgelegten vier Phasen einer Ökobilanz: - Festlegung des Ziels und des Untersuchungsrahmens, - Sachbilanz, - Wirkungsabschätzung und - Auswertung. Die Ökobilanzergebnisse werden die Projektpartner in Detailfragen bei der Entscheidungsfindung zur Optimierung der neuen Prozesse unterstützen. Weiterhin werden über die Ökobilanzen die ökologischen Vorteile der MoCa Prozessrouten gegenüber den herkömmlichen Primärrouten für Seltenerdmetalle herausgearbeitet. Abschließend wird der unabhängige externer Gutachter (Critical Reviewer) die normgerechte Durchführung der Ökobilanzen und deren Ergebnisinterpretation gemäß den inter-nationalanerkannten Standards überprüfen und sicherstellen. Die Durchführung der Ökobilanz (AP 0.2) beginnt ab dem 10. Bearbeitungsmonat des Gesamtprojektes MoCa und wird bis zum Ende der Projektlaufzeit erstellt. Die Erstellung der Roadmap (AP 0.4) erfolgt im letzten halben Jahr der Gesamtprojekt-Laufzeit gemeinsam mit den Projektpartner. Im Arbeitsschritt 2.1 'Process Sampling' unterstützt das Öko-Institut die Projektpartnern im ersten halben Jahr der Gesamtprojektlaufzeit (Monate 1-6) sowie in den Monaten 20-24 der Gesamtprojektlaufzeit MoCa. Ebenso unterstützt das Öko-Institut die Projektpartner beim Process Design in den Monaten 25 bis 36 (AP 3.5.) und 18 bis 36 (AP 4.4.) der Gesamtprojektlaufzeit.
Das Projekt "M3: Zukunftweisendes Sonar-Monitoring von klimaschädlichem Methan an Gasemissionen des Meeresbodens - Ein Beitrag zum Verständnis globalen Wandels, Phase 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Methan wirkt als starkes Treibhausgas, wenn es in die Atmosphäre gelangt. Während Methanemissionen der Landmassen für Messungen leicht realisierbar sind, sind submarine Methanquellen der Ozeane weiterhin nur schwer zugänglich. Notwendige kontinuierliche Methan-Messungen zur Erfassung einer möglichen Methanfreisetzung aus Methanhydraten im Zuge einer Erwärmung der Ozeane sind nur schwer zu realisieren. Aufgrund der Abhängigkeit von elektrischer Energiezufuhr sind nur kurzfristige Momentaufnahmen von Methanemissionen möglich gewesen, und langfristige Messungen der Methanaustritte sind von einer kontinuierlichen Stromversorgung abhängig. Seit 2017 ist es dem MARUM im Rahmen des vom BMBF geförderten M3-Projekts gelungen Sonarsysteme erfolgreich zu entwickeln und in das von der NSF-finanzierte Tiefseekabelnetzwerk der Ocean Observatories Initative (OOI) testweise einzubinden, um langfristige Methan-Emissionsmessungen auf dem südlichen Hydratrücken zu ermöglichen. Zusätzlich zu den Sonarsystemen wurden eine Kamera zur Ereignis-gesteuerten Momentbeobachtung und eine CTD-Sonde für die Messung hydrographischer Parameter installiert, um das Monitoring zu ergänzen. In der hier beantragten Phase 2 des M3-Projekts werden die technologischen Entwicklungen der Phase 1 genutzt, optimiert und eingesetzt, um eine Überwachung und wissenschaftliche Auswertung der Gasemissionen über einen Zeitraum von 3 Jahren zu gewährleisten. Die vorgeschlagenen Untersuchungen des M3-Projektes treiben die technologischen Innovationen voran und binden sich ein in ein weltweit einmaliges Vorhaben die Veränderungen in der Tiefsee mittels verkabelter Observatorien in Echtzeit zu beobachten. Der Hydratrücken nordwestlich der USA ist eine Schlüsselregion, in der Veränderungen von Methanaustritten untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt B1: Allometrie und Raumbesetzung von krautigen und holzigen Pflanzen. Integration von Pflanzen- und Bestandesebene" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Waldwachstumskunde durchgeführt. Das Projekt B1 'Allometrie und Raumbesetzung von krautigen und holzigen Pflanzen' ist Teil des Sonderforschungsbereiches 607 Wachstum und Parasitenabwehr und befindet sich bereits in der vierten Phase des seit 1998 laufenden Forschungsprojektes. Bisher wurde im Projekt B1 die Allometrie als Resultat der pflanzeninternen Steuerung der Allokation untersucht. Auf Individuenebene wurden Allometrie und ihre Veränderung für verschiedene Baumarten in verschiedenen ontogenetischen Stadien untersucht. Auf Bestandesebene wurden die self-thinning-Linien von Yoda und Reineke für krautige bzw. holzige Pflanzenbestände analysiert. Bisherige Allometriebestimmungen erbrachten für diese Arten zwar ähnliche Größenordnung aber auch charakteristische Unterschiede, die Ausdruck spezifischer Strategien der Raumbesetzung und -ausbeutung widerspiegeln. Die bisher vereinzelten Auswertungen sollen in Phase IV in eine übergreifende Analyse (versch. Arten, ontogenetische Stadien, Konkurrenzsituationen, Störfaktoren) der Allometrie auf Pflanzen- und Bestandesebene münden.
Das Projekt "Herstellung transgener Zellkulturen von Tabak, die die humanen Cytochrom-P450-Monooxygenasen CYP1A1 oder CYP1A2 exprimieren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. Xenobiotika sind organische Verbindungen die nicht durch Organismen bio-synthetisiert werden und die folglich fremd in der Biosphäre sind. Xenobiotika umfassen Pestizide, Pharmaka und industrielle Schadstoffe; sie gelangen in die Organismen durch Zufall oder durch beabsichtigte Anwendung. Da Xenobiotika negative Effekte auf Organismen ausüben können, wird heutzutage von den entsprechenden Zulassungsbehörden aller Staaten gefordert, ihre Toxizität und ihren Metabolismus vor Gebrauch zu untersuchen. Im Falle von Pestiziden werden Metabolismus-Daten bereits in frühen Stadien bei der Entwicklung von Kandidaten benötigt, da Metaboliten unerwüschte toxische Effekte zeigen können. Ähnliches gilt für Pharmaka und bis zu einem gewissen Grad auch für industrielle Schadstoffe. Darüberhinaus spielt der Metabolismus eine entscheidende Rolle bei Toleranz, Resistenz und Suszeptibilität, z.B. bei Herbiziden und Insektiziden, sowie bei Phänomenen, die man bei Medikamenten und Carcinogenen beobachtet. Bei allen Aspekte des Metabolismus von Xenobiotika bedarf es einer vollständigen chemischen Identifizierung von Metaboliten. So wurden verschiedene in vitro-Systeme, inklusive Pflanzenzellkulturen, entwickelt um rasch ein breites Spektrum an Metaboliten zum Zweck ihrer Identifizierung zu generieren. Diese Screening-Prozeduren unterstützen unvermeidliche Studien, nachfolgend oder gleichzeitig mit Organismen unter relevanten Bedingungen durchgeführt werden. Der Metabolismus von Xenobiotika im Menschen, in Tieren und höheren Pflanzen wird gewöhnlich in drei Phasen eingeteilt: Transformation (Phase I), Konjugation (Phase II) und Exkretion in Mensch/Tier oder Kompartimentierung in Pflanzen (Phase III). Typische Phase I- Reaktionen sind die Oxidation, Hydrolyse and Reduktion. Bei den entstehenden primären Metaboliten handelt es sich um jene Umwandlungsprodukte, die auf Grund ihrer möglichen toxischen Eigenschaften wichtig z.B. für die Bewertung von Pestiziden sind. Die wichtigsten Phase I-Prozesse sind oxidative Reaktionen. (...) Das Projekt verbindet i) die wichtige Rolle von P450s beim Xenobiotika-Metabolismus, ii) die breite Substratspezificität humaner P450s, iii) das zweckmäßige in vitro-System pflanzlicher Zellkulturen, das oft in unserem Labor eingesetzt wird, und iv) die einfache Art und Weise, in der katalytisch aktive P450s in Pflanzenzellen exprimiert werden können. Es ist gedacht als Methode, um rasch und qualitativ die Hauptmuster oxidierter Metaboliten von Xenobiotika zu ermitteln und speziell interessierende Metaboliten in größerem Maßstab für eine vollständige chemische Identifizierung zu produzieren. Das Projekt stellt einen ersten Schritt einer Reihe von Untersuchungen dar. Dazu wurden Zellsuspensionskulturen von Tabak mit den Genen von humanem CYP1A1 und CYP1A2 transformiert. Die resultierenden P450-transgenen Zellkulturen wurden dannin Metabolismusstudien mit den Herbiziden Atrazin und Metamitron sowie dem Insektizid Dimethoat eingesetzt.
Das Projekt "Logatchev Longterm Hydrothermal Field Environmental Monitoring" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. Das Ziel der dritten Phase von LOLEM ist die Fortsetzung des Monitoring-Programmes, d.h. wiederholtes Aussetzen und Bergen aller Monitoringstationen am Meeresboden im LHF. Wir planen eine räumlich und inhaltlich umfassendere Registrierung der hydrothermal relevanten physikalischen Parameter im LHF. Dazu werden weitere und verbesserte Stationen zur Messung der Deformation des Meeresbodens, der Seismizität und punktueller wie lokaler Temperaturfelder heißer Smoker-Fluide eingesetzt. Ziel ist es, die magmatische Aktivität des Rückens sowie lokale Bodenverformungen und insbesondere Energieströme und Flussraten im LHF mit höherer Signifikanz zu erfassen. Zu diesem Zweck werden wir, basierend auf einer durch die ersten Ergebnisse genauer definierten Fragestellung, gezielt neue und weiter entwickelte Sensorik nach Labortests einsetzen. Ein weiterer Schwerpunkt in der letzten Phase von LOLEM wird auf der Publikation der erzielten Ergebnisse in begutachteten Zeitschriften liegen.