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.
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.
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.
Ziel des Vorhabens ist es, bei der Fertigung von Gussstuecken aus Fe-C-Legierungen auf mineralische Formstoffe und die als gefaehrlich eingestuften Bindersysteme zu verzichten und dafuer, als Alternative, metallische Dauerformen zu verwenden. Eine oekonomisch und oekologisch sinnvolle Variante ist das bereits entwickelte Kokillenkonzept einer druckluftgekuehlten Schalenkokille. Um diese zu einer wirtschaftlich nutzbaren Loesung zu entwickeln, sind in Kooperation mit den in Aussicht genommenen Industriepartnern eine Reihe von technologischen und konstruktiven Massnahmen zu realisieren. Ausser einer optimal zu gestaltenden Kokillenschale ist ein zweiter Punkt des Vorhabens die gezielte Beeinflussung des Gussgefueges durch das Erreichen unterschiedlicher Abkuehlungsbedingungen mit der vorgesehenen Druckluftkuehlung der Schalenkokillen.
Die Nachteile des Kokillengusses, sowie ton- und kunstharzgebundener Sand-Giessverfahren sollten reduziert werden. Durch Verwendung von Stahlsand statt Quarzsand im Vakuumformverfahren ergab sich die Moeglichkeit, Nachteile der Verfahren aus umwelttechnischer Sicht zu reduzieren ohne Vorteile der jeweiligen Verfahren zu verlieren. Dazu mussten grundlegende Untersuchungen zur Machbarkeit dieser Verfahrensvariante erfolgen. Erste Schritte befassten sich mit der Herstellung einer stabilen Form mit binderfreiem Formstoff zum Abguss der Probekoerper. Spaeter erfolgte die Optimierung der Gussstueckoberflaeche. Spaetere Untersuchungen beschaeftigten sich mit der Veraenderung des Gefueges durch Variation der Zusammensetzung des als Formstoff verwendeten Stahlsandes. Zum Vergleich wurden zusaetzlich in Quarzsand abgegossene Gussstuecke untersucht. Neben chemischen Voranalysen des eingesetzten Roheisens, erfolgten Analysen der tatsaechlich erreichten chemischen Zusammensetzung, Sandanalysen, Schichtdickenmessungen der Schlichteschichten, thermische Analyse, und metallographische Untersuchungen mit den dazugehoerigen Auswertungen. Vorteile des Verfahrens sind: reduzierter Energie-, Bearbeitungs- und Materialaufwand gegenueber Dauerformen (Kokillen); geringere Emissionen, geringerer Energie- und Aufarbeitungsaufwand der Formstoffe ton- oder kunstharzgebundener Verfahren. Stahlsand ist im Kreislauf vielfach wieder zu verwenden. Sieb- und verunreinigte Restsande, auch mit organischen Bestandteilen, koennen durch die hohen Schmelztemperaturen des Stahlsandes im Einschmelzprozess umweltgerecht entsorgt werden. Die Deponierung von Restbestandteilen entfaellt.
Zu Plasmodiophora brassicae ist die Entwicklung einer auf molekularbiologischer Grundlage basierenden empfindlichen Nachweismethode fuer Dauersporen des obligat phytopathogenen Schleimpilzes in Boeden und Komposten einschliesslich der Sickerwaesser geplant (Nachweisgrenze: kleiner/gleich 100 Sporen je Gramm Probematerial). Neben P. brassicae gilt es, weitere kompostrelevante phytopathogenen Pilze hinsichtlich deren Ueberlebensfaehigkeit beim Kompostierungsprozess zu untersuchen, insbesondere Verticillium dahliae, V. albo-atrum, Phytophthora nicotianae, Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, Pyrenochaeta lycopersici und Fusarium oxysporum. Dies betrifft sowohl die Ueberlebensfaehigkeit innerhalb des Wirtsorganismus als auch ausserhalb im Kompost. Es wurde eine DNA-Sequenz ermittelt, welche den experimentellen Befunden zufolge fuer alle untersuchten Plasmodiophora brassicae-Rassen spezifisch ist und fuer den PCR-Test zugrundegelegt wurde. Gegenwaertig wird die PCR-Methode an ausgewaehlten Boden- und Kompostproben getestet. Die Untersuchungen mit anderen kompostrelevanten phytopathogenen Pilzen sind abgeschlossen. Bei der Intensivrotte werden alle untersuchten Erreger abgetoetet, mit Ausnahme von Fusarium oxysporum, welcher nach Ausbildung von Dauerformen (Chlamydosporen) mitunter ueberlebt.
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| Förderprogramm | 10 |
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