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JHK-BMS Ballastwasserbehandlung mit simultaner Qualitätskontrolle mittels aktivem Bio-Chip - Teilprojekt: Entwicklung Sensortechnik und Steuerung

Das Projekt "JHK-BMS Ballastwasserbehandlung mit simultaner Qualitätskontrolle mittels aktivem Bio-Chip - Teilprojekt: Entwicklung Sensortechnik und Steuerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven e.V., Technologie-Transfer-Zentrum Bremerhaven durchgeführt. Die Seeschifffahrt stellt für Warengüter hinsichtlich Klimafreundlichkeit und Energieeffizienz den besten Transportweg dar. Allerdings nehmen Frachtschiffe aus Stabilitätsgründen große Mengen sogenannten Ballastwassers, d.h. Meerwasser mit allen darin enthaltenen Makro- und Mikroorganismen auf und geben dies an anderer Stelle wieder ab. Die daraus resultierende Umsiedlung von aquatischen Lebewesen weit über deren biologisch geografische Grenzen hinaus kann zu unabsehbaren Folgen für lokale Ökosysteme führen und irreversible Konsequenzen für Natur und Mensch haben. Um das zu vermeiden, hat die International Maritime Organisation ein Übereinkommen verabschiedet, dass Schiffseigner spätestens ab 2016 dazu zwingt, abgelassenes Ballastwasser vor der Abgabe in die Umwelt zu behandeln. In dem Projekt JHK-BMS soll eine Testanlage zur Ballastwasserbehandlung mit simultaner Qualitätskontrolle entwickelt und unter lokalen Bedingungen getestet und optimiert werden. Das Grundkonzept besteht aus einem besonders effektiven Filter und einer neuartigen UV-Einheit. Aufgrund eines innovativen Designs kommt das System dabei vollständig ohne den Einsatz von Chemikalien oder die Erzeugung freier Radikale aus und ist damit äußerst umweltschonend und kostengünstig. Ein zentraler Entwicklungsschritt ist die Implementierung eines Bio-Chips, der die Effizienz der Inaktivierung der Organismen zeitnah überwacht und mit dessen Signalen die UV-Entkeimung gesteuert werden soll. Am Ende soll ein Regelungssystem entstehen, dass einerseits in Abhängigkeit der Ballastwasserbeschaffenheit permanent den optimalen Betriebszustand des Gesamtsystems einstellt, andererseits die Qualität des behandelten Ballastwassers dokumentiert, damit Reeder diese jederzeit nachweisen können.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. In dem Vorhaben wird ein nachhaltiges und risikobasiertes Gesamtkonzept zum Umgang mit Spurenstoffen und Krankheitserregern in der Trinkwasserversorgung erarbeitet. Arbeitsziele des Teilprojekts sind u.a.: Entwicklung und Test eines datenbankbasierten Bewertungssystems zur Gefährdungsanalyse für Wassereinzugsgebiete. Entwicklung molekularbiologischer Nachweismethoden für neuartige Krankheitserreger. Entwicklung von Testverfahren zur Vorhersage des Verhaltens von Spurenstoffen und Nanopartikeln bei der Trinkwasseraufbereitung. Entwicklung von Labormethoden zur Prüfung der Wirksamkeit verschiedener Desinfektionsmittel bei Krankheitserregern. Entwicklung eines innovativen und energieeffizienten elektrokatalytischen Oxidationsverfahrens zur Eliminierung von Schadstoffen und Krankheitserregern. Stimulation des biologischen Abbaus bei der Bodenpassage. Identifizierung von Transformationsprodukten. Test von Elektrodialysemembranen zur selektiven Entfernung von Spurenstoffen. Ableitung präventiver wasserwirtschaftlicher Emissionsminderungsmaßnahmen. Erarbeitung einer Gesamtstrategie für die Kommunikation von Wasserversorgern in Bezug auf das Vorkommen von Spurenstoffen und Krankheitserregern. Das gesamte Projekt ist in Leitprojekte, Begleitprojekte und Arbeitspakete unterteilt. Das TZW beteiligt sich auf allen Ebenen mit technisch-wissenschaftlichem know-how aber auch mit Verfahren der Risikoabschätzung und Risikokommunikation. Darüber hinaus koordiniert das TZW das Verbundvorhaben.

Joint Danube Survey - Investigation of the Tisa River

Das Projekt "Joint Danube Survey - Investigation of the Tisa River" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, anhand der Untersuchung der Fischfauna der Theiß an 7 Probenahmestellen die Auswirkungen der accidentiellen Cyanid- und Schwermetalleinleitungen im Jahr 2000 in die Theiß zu untersuchen. Es werden grundlegende faunistische Daten, wie die Artenvielfalt, Populationsdichte und Wachstumsparameter erfasst. In den verschiedenen Flußabschnitten der Theiß werden zusätzlich an Indikatorarten (Ukelei, Alburnus alburnus; Döbel, Leuciscus cephalus im Oberlauf; Aland, Leuciscus idus Unterlauf) Wachstum, Altersstruktur und Parasitisierung erfasst. Ferner wird anhand der Analyse spezifischer Biomarker, wie der Biosynthese von Dotterproteinen (Vitellogenin), dem Geschlechterverhältnis und dem gonadosomatischen Index geprüft, ob eine Belastung mit reproduktionstoxischen Schadstoffen vorliegt. Der Vergleich der Ergebnisse der Theißbefischung mit entsprechenden Untersuchungen des Rheines wird einen Beitrag zur Bewertung unterschiedlicher Strategien des Wasserqualitätsmanagements leisten.

Vorhaben: Teilprojekt 4

Das Projekt "Vorhaben: Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Das panbaltische BEAST Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, integrative Messgrößen für chemische Belastung sowie Instrumente für die Aufklärung und das Verständnis anthropogener Einflüsse auf das Ökosystem der Ostsee zu entwickeln. Wir werden integrative Monitoring- und Bewertungskonzepte auf ihre Anwendbarkeit auf die Ostsee prüfen und validieren. Hierbei werden besonders die speziellen biotischen und abiotischen Charakteristika der Ostsee berücksichtigt. Die Durchführung Sub-regionaler Erhebungen bildet die Grundlage für wissenschaftlich fundierte Empfehlungen zur Etablierung einer integrierten biologisch-chemischen Effekt Monitoring Strategie für die Einschätzung der Umweltgesundheit. Um Verbindungen zwischen Effekten auf individueller Ebene (im Organismus) und ihren Folgen für das Ökosystem zu etablieren wird eine 'multi-level toolbox' entwickelt, die sensitive Biomarker auf allen Ebenen biologischer Organisation beinhaltet. Die Arbeit setzt sich aus Feldstudien und Experimenten zusammen, wobei sowohl bereits etablierte, als auch innovative neue Methoden in 5 unterschiedlichen Ostseeregionen zur Anwendung kommen, bzw. entwickelt werden. Diese Regionen zeichnen sich dadurch aus, dass Informationen über biologische Effekte und Schadstoffeinfluss nur in geringem Umfang vorliegen. In unserem speziellen Fall werden Lysosomenstabilitätsmessungen durchgeführt und Tests zur Ermittlung der Immunkompetenz in Fischen und Muscheln entwickelt. Kompetenzbildung, Zusammenarbeit, Austausch und Interkalibrierung von Methoden und Training sind ein weiterer zentraler Punkt dieses Projektes. Sechzehn Partner aus allen Ostsee-Anrainerstaaten sind in BEAST beteiligt. Die Ergebnisse werden gegenüber nationalen und regionalen Stakeholdern kommuniziert und eine Kooperation mit HELCOM-MONAS etabliert.

Biomonitoring und chemisches Monitoring an Fließgewässern - Einsatz mobiler Messstationen des LfW

Das Projekt "Biomonitoring und chemisches Monitoring an Fließgewässern - Einsatz mobiler Messstationen des LfW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, durch ein geeignetes biologisches Frühwarnsystem, akute Schadstoffbelastungen im Gewässer möglichst schnell zu erfassen. An einer Messstation werden kontinuierliche Biotest-Verfahren als biologische Frühwarnsysteme zur Güteüberwachung an der Donau mittels Muscheln und Grünalgen eingesetzt. Der am besten geeignete Akkumulations-Indikator ist die Dreikantmuschel (Dreissena polymorpha). Dieses System, bei dem sich die Muscheln von den natürlichen Schwebstoffen ernähren, erfordert eine Anpassung an die spezifischen Gewässerverhältnisse, um das Normalverhalten der Muscheln festlegen zu können. Schadenseinflüsse werden durch Abweichungen vom Normalverhalten des Biomonitors erkannt und messtechnisch erfasst. Das biologische Monitoring wird durch ein chemisches Monitoring zur Absicherung ergänzt. Bei Alarmauslösung, d. h. Erkennen einer Schadwirkung durch den Muschelmonitor, werden automatisch Rückstellproben gezogen, die gezielt auf schädliche Wasserinhaltsstoffe untersucht werden. Nach der ersten Untersuchungsphase an der Naab werden zwei Biomonitoringstationen an der Donau bei Bad Abbach und an der Landesgrenze bei Jochenstein betrieben.

Regionale Modellierung der Versauerung der Einzugsgebiete und des Waldsterbens

Das Projekt "Regionale Modellierung der Versauerung der Einzugsgebiete und des Waldsterbens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Lehrstuhl für Ökologische Modellbildung durchgeführt. Objective: Further development and verification of a quantitative catchment model to test the hypotheses relating acid deposition to watershed acidification and forest decline. General information: this cooperative project between the institute of soil science and forest nutrition (FRG, Hauhs) the institute of hydrology (UK, white head) and the Norwegian institute for water research (n, Wright) has two major goals: a) to further develop the existing magic model into a quantitative catchment model by which hypotheses relating acid deposition to watershed acidification and forest decline (predisposing factors) can be tested. Norway spruce (picae abies karst.) Forests which are most widely affected by decline will be considered. B) to validate the catchment model on the basis of regional data from the 'case study harz', a project that is currently under review by the German ministry of research and technology (BMBF). The following data will be included in the validation procedure of the catchment model. - regional deposition rates; - soil chemical characteristics, from 3 majors geological facies, down to bedrock - regional stream water chemistry - biological effects in typical streams - reconstruction of historic loads from sediment cores - distribution of different damage symptoms (investigated on the basis of infrared air photography).

Vorkommen von Vibrio vulnificus in Kuestengewaessern

Das Projekt "Vorkommen von Vibrio vulnificus in Kuestengewaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Klinikum, Institut für Hygiene und Umweltmedizin durchgeführt. Erkrankungsfaelle durch Vibrio vulnificus haben zu der Frage gefuehrt, inwieweit diese Spezies in deutschen Kuestengewaessern eine Rolle spielt. Waehrend einer Badesaison werden an ausgewaehlten Badestellen der Nord- und Ostsee Wasserproben auf das Vorkommen von V. vulnificus untersucht.

Studie: Pilotprojekt zur beispielhaften bakteriologischen Untersuchung der Badeseen 'Großer Woog' und 'Grube Prinz von Hessen' (Darmstadt)

Das Projekt "Studie: Pilotprojekt zur beispielhaften bakteriologischen Untersuchung der Badeseen 'Großer Woog' und 'Grube Prinz von Hessen' (Darmstadt)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SGS Institut Fresenius GmbH durchgeführt. Bei der Anwendung der Richtlinie 76/160/EWG des Rates über die Qualität der Badegewässer hat es in den letzten Jahren immer wieder Beanstandungen bei Badegewässern insbesondere in Mittel- und Südhessen gegeben. In den letzten Jahren konnte beobachtet werden, dass bei relativ flachen aber hoch frequentierten Badegewässern die Einhaltung des Parameters 'Gesamtcoliforme Keime' nicht immer gewährleistet ist. Die Studie dient der Erforschung der Ursachen dieser Grenzwertüberschreitung. Um Folgerungen für ähnlich gelagerte Fälle ableiten zu können, ist es vorgesehen, die Studie nach Abschluss derselben der Wasserwirtschaftsverwaltung in Hessen zur Verfügung zu stellen. Ferner dient die Studie als Grundlage für die weitere Vorgehensweise der Sanierung von Badegewässern.

Fuer die Vorhersage der Konzentration von Naehrstoffen und Phytoplankton wichtige Schluesselnaehrstoffmechanismen in stehenden Gewaessern in Europa

Das Projekt "Fuer die Vorhersage der Konzentration von Naehrstoffen und Phytoplankton wichtige Schluesselnaehrstoffmechanismen in stehenden Gewaessern in Europa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Objective/Problems to be solved: This project will identify and quantify important control mechanisms for nutrient retention and release within lakes and their catchments. The project will assemble nutrient budgets for a large number of lakes across Europe and intensively study a smaller selection in order to develop catchment nutrient transport models that account for critical physico-chemical and ecological differences among lakes. An understanding of these mechanisms will assist with the River Basin Management Plans proposed in the forthcoming European Council Directive establishing a framework for Community action in the field of water policy. Scientific objectives and approach: The project will have three stages. The first will be the collation of existing data on an extensive range of catchments throughout Europe. Data used will include variables that enable calculation of nutrient budgets of both nitrogen and phosphorus and an estimate of in-lake concentrations of phytoplankton chlorophyll a. The analysis of collated data will enable the identification of primary predictors of in-lake nutrient and phytoplankton concentrations. The second stage of the project will quantify those predictors among a series of intensively studied lakes and catchments. The work will partition and estimate flux rates of nutrients within and between different physical and biotic compartments of land and surface waters within catchments that represent examples of high to low intensity land-use across a range of geomorphologies. The third stage of the project will, based on the results of the project, develop mathematical models for the prediction of in-lake nutrient and phytoplankton concentrations. Expected impacts: Risk assessment of nutrient enrichment of lakes through an understanding of the nutrient transport mechanisms through catchments and their lakes will assist management strategies and the implementation of programme of measures for lake improvement. This can be particularly important for evaluating management options of European lakes that can differ markedly in terms of geomorphology, hydrometrics, lake morphometry and land-use. The project will work closely with Competent Authorities concerned with the implementation of the Water Framework Directive. It is a project goal to contribute to the implementation of measures that will lead to the preservation of waters of good ecological status and improve those which are impaired through nutrient enrichment. Prime Contractor: University of Dublin, Trinity College, Department of Zoology; Dublin/Ireland.

Entwicklung eines FIA-Systems auf der Grundlage amperometrischer Enzymsensoren zur Bestimmung von Nitrat und Nitrit

Das Projekt "Entwicklung eines FIA-Systems auf der Grundlage amperometrischer Enzymsensoren zur Bestimmung von Nitrat und Nitrit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle, Sektion Sanierungsforschung durchgeführt. Das Vorhaben hat eine schnelle, selektive und kostenguenstige Bestimmung von Nitrat und Nitrit zum Ziel, die durch zwei simultan betriebene amperometrische Biosensoren in Kombination mit einem FIA-System realisiert werden soll. Fuer diese Zielstellung werden Prototypen planar strukturierter Einwegsensoren entwickelt, die FIA-tauglich sind. Die zu stabilisierenden Reduktasen werden mittels einer selbsthaftenden Hydrogelmatrix direkt auf den Arbeitselektroden der Sensoren immobilisiert. Die Sensoren sollen ueber einfach und schnell fixierende Durchflussmesszellen in das Fluidsystem eingekoppelt werden. Die Durchflussmesszellen sind unter Verwendung von Mikropeltierelementen zu thermostatieren. Das PC-gesteuerte Messsystem, das aus kommerziell verfuegbaren Fluidikelementen aufgebaut wird, soll bei Verwendung eines geeigneten Probesammlers eine Messfrequenz von mindestens 30 Proben pro Stunde ermoeglichen. Als Proben sind Grund- und Oberflaechenwasser, Abwasser und waessrige Bodeneluate zu untersuchen. Darueber hinaus ist das Messsystem modular zu konfigurieren, d h eine Erweiterung der Analytpalette durch Integration anderer amperometrischer (Bio)sensoren zuzulassen.

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