Bereitstellung eines multipotenten Organismus in Form lebender Zellen, Dauerformen und Zellwandbestandteilen in reproduzierbarer Qualität sowie Entwicklung eines Verfahrens zur einfachen Kopplung der Zellen an eine Sensoroberfläche für Screeningtests. Hierfür wird das Bakterium Sporosarcina ureae und Teile davon immobilisiert und damit ein regenerierbarer Ganzzellsensor auf Basis regelmäßig angeordneter Goldnanopartikel und ein regenerierbarer Ganzzellaktor auf der Basis spezifisch bindender Oberflächenproteine entwickelt. Insgesamt umfasst dies nachfolgende Beiträge 1) Bereitstellung der Biomasse im technischen Maßstab für den Verbund 2) Herstellung von Sensorschichten auf Basis der Zelloberflächen für frühzeitige Screeningtests im Vorfeld zur Sensorentwicklung 3) Herstellung von Aktorschichten auf Basis der Zelloberflächen für frühzeitige Screeningtests im Vorfeld zur Filterentwicklung 4) Entwicklung und Testung eines Konzepts zur Regenerierung der Sensor und Aktorschichten unter Prozessbedingungen.
Das Projekt zielt ab auf die kosteneffiziente Serienherstellung von Bauteilen aus Metallkeramik-Verbundwerkstoffen mit Durchdringungsstruktur mittels Gasdruckinfiltration als neues großserientaugliches Verfahren. Als Demonstratorbauteil dienen Heat-Sinks mit komplexer Geometrie zur Entwärmung von Leistungshalbleitern. Diese sollen werkstoff- und verfahrenstechnisch in konturnaher Form dargestellt werden. Die Bauteile sollen keramische Isolatorfunktion, metallisch elektrische Zuleitungsbereiche und innere Hohlräume für Kühlfunktionen integrieren. Das Vorhaben zielt speziell auf die Bewertung von technischen und wirtschaftlichen Chancen und Risiken der Serienfertigung. Der Arbeitsplan startet beim Gefügedesign von Preforms mit prozesstechnisch angepassten Porenstrukturen, dies erfolgt in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern KIT Karlsruhe und CeramTec GmbH. Parallel ist eine Konzeptphase zur Anlagentechnik gemeinsam mit FCT Systeme GmbH vorgesehen. Weitergehend werden im Projektverbund keramische Werkstoffe für komplexe und langlebige Dauerformen als kosteneffiziente Gießkokillen spezifiziert, Formen entwickelt und erprobt. Simultan erfolgt die wissenschaftliche Prozessentwicklung der Gasdruckinfiltration im Labormaßstab. Nach erfolgreichem Meilenstein soll im zweiten Projektteil die Umsetzung des Verfahrens hinsichtlich Serientauglichkeit und Kosteneffizienz weiterentwickelt und fokussiert werden.
The project will use analysis of long-term data, resurrection ecology and modeling to investigate the ecological and evolutionary response of an aquatic key herbivore, Daphnia, to environmental change. In addition, the results obtained will enable to estimate the consequences of the evolutionary response of Daphnia for its population dynamics, persistence and consequently, overall ecosystem dynamics. The project will analyze in detail the response of Daphnia, its food, competitors and predators to oligo-trophication in a model ecosystem, i.e., Lake Constance and additionally variability in Daphnia population dynamics in several of the best studied lakes of the world. Historical field samples from Lake Constance will be re-analyzed to study the phenotypic life history and morphological responses of Daphnia to oligo-trophication. Using resurrection ecology we will analyze the evolutionary response of Daphnia galeata life history parameters to oligo-trophication - with special emphasis on its investment into sexual reproduction/production of resting eggs as well as life history plasticity in response to invertebrate predators and declining food levels. These analyses (in combination with model simulations) will provide key data for understanding the role of Daphnia life cycle strategy (overwintering in the plankton or in resting eggs) for Daphnia persistence in permanent lakes, for the interpretation of Daphnia resting egg banks, and the evolution of the genetic variances and co-variances of life history parameters.
Das familiengeführte Unternehmen HDO Druckguß- und Oberflächentechnik GmbH in Paderborn wurde 1956 gegründet und ist Technologieführer im Bereich Zink-, Magnesium- und Aluminiumdruckguss mit dekorativen Oberflächen. Der größte Teil der HDO-Produkte wird in die Branchen Automobil, Sanitär, Hausgeräte und Konsumgüter verkauft. Bei der Herstellung von Aluminiumdruckgussteilen werden sogenannte Trennmittel bzw. Formtrennstoffe auf die metallischen Dauerformen innerhalb der Druckgießmaschine aufgetragen. Dies erleichtert das Ablösen des Gussteils von den Formwänden und dient gleichzeitig der Schmierung der beweglichen Formteile sowie einer optimalen Formfüllung, indem der Fluss des flüssigen Metalls verbessert wird. Jährlich werden im Unternehmen etwa 3.840 Liter Trennmittel bei der Produktion von Druckgussteilen eingesetzt. Diese Trennmittel enthalten u.a. verschiedene organische Bestandteile und Silikone, die beim Gießprozess beim Kontakt mit dem geschmolzenen Aluminium verdampfen. Sie belasten gemeinsam mit weiteren verdunstenden Stoffen im Gießprozess als organische Luftschadstoffe die Hallenluft. Arbeitsplatzmessungen zeigten, dass die Werte in der Hallenluft ohne Absaugung im Grenzwertbereich lagen. Im Aluminium-Druckgussbereich fehlt bis heute eine geeignete Reinigungstechnik, um diese organischen Emissionen, die oft auch eine Geruchsbelastung darstellen, aus der Abluft zu entfernen. Somit werden diese organischen Schadstoffe heute größtenteils über die Dachentlüftung an die Außenluft abgegeben oder verbleiben in der Hallenluft, was eine Belastung der Produktionsumgebung und der Arbeitsbereiche der Mitarbeiter darstellt. Ziel dieses geförderten Pilotprojekts war die Reduzierung der Schadstoffemissionen in der Hallenluft. Des Weiteren sollte die Maschinenabwärme der Druckgießmaschinen zurückzugewonnen und für Heizzwecke genutzt werden. Dafür wurde eine aktive Inluft-Reinigungsanlage (A.I.R.-Anlage) inklusive eines Wärmerückgewinnungssystems zur Abreinigung der Hallenluft installiert. Das Gesamtsystem besteht dabei aus der Ablufterfassungseinheit am Hallendach, einer dreistufigen Abluftfiltration mit neuartigen Edelstahlfaser-Filtermaterialien, einem Rotationswärmetauscher zur Wärmerückgewinnung und Anlagenkomponenten zur Einbringung temperierter Außen-Luft in den Arbeitsbereich. Durch die neue aktive Inluft-Reinigungsanlage konnten insbesondere die diffusen Emissionen besser erfasst und reduziert werden. So wurde eine deutliche Reduktion der als Dampf-Aerosol vorhandenen Kühlschmierstoffe erreicht. Durch die A.I.R- Anlage wurde eine Reduktion um den Faktor 10 im Vergleich zur Ausgangslage erreicht. Gleichzeitig konnte die Konzentration des aerosolförmigen Anteils für Gesamtkohlenstoff in der Abluft um 30-40 Prozent reduziert werden. Durch die Rückgewinnung der Maschinenabwärme aus der Hallenluft und ihre Nutzung für Heizzwecke kann nahezu vollständig auf fossile Heizbrennstoffe verzichtet werden, wodurch sich jährliche Energieeinsparungen von ca. 1 Gigawattstunde und CO 2 -Minderungen von jährlich ca. 287 Tonnen CO 2 ergeben. Das Vorhaben zeigt exemplarisch, dass durch die neue aktive Inluft-Reinigungsanlage eine deutliche Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die Mitarbeiter erreicht wurde. Gleichzeitig wurde der Schadstoffeintrag an organischen Emissionen in die Umwelt verringert und ein erheblicher Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz geleistet. Es besteht eine sehr gute Übertragbarkeit dieser neuen Technik auf weitere Druckgussgießereien. Branche: Sonstiges verarbeitendes Gewerbe/Herstellung von Waren Umweltbereich: Luft Fördernehmer: HDO Druckguss- und Oberflächentechnik GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2014 - 2014 Status: Abgeschlossen
Das TP bearbeitet wesentliche Teile der Foci 1 und 2, stellt eine wichtige Schnittstelle zwischen diesen beiden Foci dar und liefert wichtige Daten für Focus 3. Zur Beantwortung der Hypothese 1, Focus 2, (Die Variabilität der Überlebensraten von Fischlarven wird durch die Verfügbarkeit geeigneter Nahrung bestimmt) wird das Nahrungsspektrum der Sprotten- und Heringslarven über die gesamte Laichzeit hinweg für Larven aller Größenklassen quantitativ erfasst und mit der Verbreitung und Abundanz der Nahrungsorganismen aus den Planktonfängen verglichen, um die Nahrungsselektivität zu bestimmen. Weiterhin wird festgestellt, ob die richtige Nahrung in der unmittelbaren Larvenumgebung auch in ausreichenden Mengen verfügbar ist. Neben der Verfügbarkeit des Mesozooplanktons wird auch die Menge und Verteilung des einzelligen und mehrzelligen Mikrozooplanktons bestimmt, das ebenfalls als potentielle Larvennahrung gilt. Der Einfluss physikalischer Prozesse auf die Larvenernährung wird in Hypothese 2, Focus 1, (Der Rekrutierungserfolg von Fischbeständen wird durch physikalische Parameter, Strukturen und Prozesse gesteuert) untersucht. So soll festgestellt werden, wie z.B. Frontensysteme und daran gebundene meso-skalige Wirbelgebilde mit regionalem Ab- und Auftrieb die Ernährungssituationen beeinflussen und ob den Larven dort mehr Nahrung zu Verfügung steht. Das TP wird zur Klärung der Hypothese 2, Focus 2 (Der Einfluss verschiedener physikalischer Faktoren kontrolliert die saisonale Zooplanktondynamik) beitragen. Dabei wird insbes. untersucht, inwieweit sich die einzelnen Copepodenarten den raum-zeitlich variablen physikalischen Umweltbedingungen angepasst haben und ob diese Adaption produktionsfördernd oder -hemmend wirkt. Die Rolle der Dauereier und ihre Abhängigkeit von physikalischen Trigger- Prozessen wird besondere Beachtung finden. Das TP liefert einen wesentlichen Beitrag zur Beantwortung der Hypothese 5, Focus 2 (Die Nahrungsmenge und -qualität bestimmen Reproduktionserfolg und Wachstum der einzelnen Copepodenarten) indem es die tropischen Wechselwirkungen zwischen Copepoden, Mikrozooplankton (Protozoen) und Phytoplankton in Zusammenhang mit der Copepodenreproduktion untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind relevant für das Verständnis sowohl der Copepodenproduktion als auch der Phytoplanktondynamik und liefern somit wichtige Daten für die TP 4 und 5.
Reduzierung uebler Gerueche bei der Zersetzung von Bioabfaellen. Ziel: Verhinderung von Schimmelpilzen in Biotonne u Muelleimer. Eindaemmung von Maden und Fliegen. Problemstellung: Durch veraenderte Muellentsorgungspraxis (getrennte Muellentsorgung) entstehen vermehrt ueble Gerueche und hygienische Probleme im Haushalt, insbesondere Auftreten von gesundheitsschaedlichen Schimmelsporen. Aufgaben: Verminderung des Geruch- u Hygieneproblems. Ergebnisse: Entwicklung einer Rezeptur, die als Pumpspray angewendet, Gerueche und die Bildung von Schimmelpilzen verhindert und Insekten abwehrt.
Erreger vieler seuchenartig verlaufender Infektions- und Faktorenkrankheiten gelangen mit den Ausscheidungen der Tiere auch in die Guelle. Da bei der Lagerung von Fluessigmist keine Selbsterhitzung wie beim Festmiststapel eintritt, werden evtl vorhandene KH-Erreger bei einer durchschnittlichen Lagerdauer von 2,5 - 3 Monaten nicht in ausreichendem Masse abgetoetet. In diesem Vorhaben wird der Einsatz von Mikrowellen zur Entseuchung von Fluessigmist untersucht. Daher kommt eine 12 kW Durchflussanlage zum Einsatz und es wird die Abtoetungskinetik von Viren, Bakterien und parasitaeren Dauerformen erfasst. Die Anwendung dieses Verfahrens waere interessant, da mit relativ geringem Aufwand schon nach kurzer Behandlungsdauer eine Entseuchung von Fluessigmist zu erreichen waer. Zudem bietet diese Technik die Moeglichkeit, transportable Durchflusserhitzer herzustellen, die auch ueberregional bei Bedarf (Seuchenfall) einzusetzen waeren.
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