Der schnelle Fortschritt der elektronischen Geräte erhöht die Nachfrage nach verbesserten Li-Ionen Batterien. Kommerziell erhältliche Li-Zellen nutzen meist Lithiumkobaltoxid für die positive Elektrode. Doch gerade dieses Material ist ein Hindernis für eine weitere Optimierung, insbesondere für eine Kostensenkung. Vor allem für größere Anwendungen wie Hybrid- oder Elektrofahrzeuge müssen alternative Materialen erforscht werden, die billiger, sicherer und umweltverträglicher sind. Daher wird im ISEA derzeit ein neues Forschungsprojekt ins Leben gerufen und die dafür benötigte Infrastruktur geschaffen. Die Forschung wird sich auf die Untersuchung geeigneter Übergangsmetalloxide und Polyanionen konzentrieren, die besonders gut zur Einlagerung von Li-Ionen geeignet sind. Es werden neue Herstellungsverfahren unter Verwendung wässriger Precurser-Substanzen untersucht, die Verbindungen mit überlegenen Eigenschaften erzeugen und außerdem leicht an eine Massenproduktion angepasst werden können. Ziel der Arbeiten ist, preisgünstiges Elektrodenmaterial zu entwickeln, das eine spezifische Energie von über 200 Wh/kg und eine Leistungsdichte von 400 W/kg aufweist. Außerdem werden Arbeiten im Bereich der physikalisch-chemischen Charakterisierung der neuen Materialien stattfinden sowie elektrochemische Analysen der gesamten Zellen- und Batteriesysteme durchgeführt. Das elektrodynamische Verhalten der neuen Zellen wird u. a. mit Hilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie analysiert, um präzise und zuverlässige Algorithmen für ein späteres Batteriemonitoring im realen Betrieb zu finden.
In the Bavarian Forest National Park a brief, but intense storm event on 1 August 1983 created large windfall areas. The windfall ecosystems within the protection zone of the park were left develop without interference; outside this zone windfall areas were cleared of dead wood but not afforested. A set of permanent plots (transect design with 10 to 10 m plots) was established in 1988 in spruce forests of wet and cool valley bottoms in order to document vegetation development. Resampling shall take place every five years; up to now it was done in 1993 and 1998. On cleared areas an initial raspberry (Rubus idaeus) shrub community was followed by pioneer birch (Betula pubescens, B. pendula) woodland, a sequence well known from managed forest stands. In contrast to this, these two stages were restricted to root plates of fallen trees in uncleared windfalls; here shade-tolerant tree species of the terminal forest stages established rather quickly from saplings that had already been present in the preceeding forest stand. Soil surface disturbances are identified to be causal to the management pathway of forest development, wereas the untouched pathway is caused by relatively low disturbance levels. The simulation model FORSKA-M is used to analyse different options of further stand development with a simulation time period of one hundred years.
Entwicklungs-, Pflege- und Erschließungsmaßnahmen gem. § 13 LNatSchG NRW
The COMMON SENSE project will contribute to support the implementation of the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) and other EU policies (e.g. Common Fisheries Policy), providing easily usable across several platforms, cost-effective, multi-functional innovative sensors to detect reliable in-situ measurements on key parameters by means of methodological standards. This proposal will focus, by means of a multidisciplinary and well-balanced consortium on eutrophication, contaminants, marine litter and underwater noise descriptors of the MSFD. This proposal will first provide a general understanding and integrated basis for sensors cost effective development (WP1 and WP2). Within the following WPs (5-8) the project will design and develop new generation sensors focused on the detection of: (1) nutrient analytes by utilising well-established colorimetric chemistries for phosphate, ammonia, nitrate and nitrite (2) low concentrations of heavy metals (Pb, Hg Cd, Zn and Cu), (3) surface concentration of microplastics (4) underwater noise by means of a bespoke acoustic sensor pod. These sensors, developed onto modular systems, will be integrated into multifunctional packages (WP4). Innovative transversal sensors (e.g. temperature, pressure, pH and pCO2) will be also integrated to provide the variables with a comprehensive reference frame. The Common Sensor Web Platform will be created (WP3) aiming at bringing a more sophisticated view of the environment implementing the sensor web enablement standards but optimising e.g. data acquisition, access and interoperability. The sensors developed will be interoperable with existing and new observing systems and they will also be field tested (WP9) by means of different platforms (e.g. research vessels, racing yachts, buoys). Dissemination and exploitation activities (WP10) will enable to transfer knowledge and technology resulting from the project to be used with commercial, scientific, conservational and strategic purposes.
HERMES is designed to gain new insights into the biodiversity, structure, function and dynamics of ecosystems along Europe's deep-ocean margin. It represents the first major attempt to understand European deep-water ecosystems and their environment in an integrated way by bringing together expertise in biodiversity, geology, sedimentology, physical oceanography, microbiology and biogeochemistry, so that the generic relationship between biodiversity and ecosystem functioning can be understood. Study sites will extend from the Arctic to the Black Sea and include open slopes, where landslides and deep-ocean circulation affect ecosystem development, and biodiversity hotspots, such as cold seeps, coldwater coral mounds, canyons and anoxic environments, where the geosphere and hydrosphere influence the biosphere through escape of fluids, presence of gas hydrates and deep-water currents. These important systems require urgent study because of their possible biological fragility, unique genetic resources, global relevance to carbon cycling and possible susceptibility to global change and man-made disturbances. Past changes, including catastrophic events, will be assessed using sediment archives. We will make estimates of the flow rates of methane from the geosphere and calculate how much is utilised by benthic communities, leaving the residual contribution to reach the atmosphere as a greenhouse gas. HERMES will enable forecasting of biodiversity change in relation to natural and man-made environmental changes by developing the first comprehensive pan-European margin Geographic Information System. This will provide a framework for integrating science, environmental modelling and socio-economic indicators in ecosystem management. The results will underpin the development of a comprehensive European Ocean and Seas Integrated Governance Policy enabling risk assessment, management, conservation and rehabilitation options for margin ecosystems. Prime Contractor: Natural Environment Research Council; Athens; United Kingdom.
Mit einem neuartigen Verfahren sollen im Abwasser der Färberei und Druckerei enthaltene Farbmittel, lösliche wie dispergierbare oder unlösliche Farbmittel in zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Schritten zunächst reduktiv und dann oxidativ behandelt werden. Zu diesem Zweck soll eine Anlage entwickelt werden, die aus einer Elektrolysezelle und einer anschließenden Oxidationskammer besteht. In der Elektrolysezelle werden die Farbstoffe kathodisch reduziert. Die Reduktion hat das Ziel Azofarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe und Pigmente in eine wasserlösliche Form zu überführen. Infolge der Spaltung der Azofarbstoffe entstehen Produkte mit kleinerem Molekulargewicht. Vermutlich werden aromatische Amine gebildet, deren Hydrophilie im Vergleich zum Dispersionsfarbstoff deutlich größer ist.Die erhöhte Wasserlöslichkeit der Produkte ist entscheidend für die Wirksamkeit bzw. Wirtschaftlichkeit der anschließenden oxidativen Behandlung, die in homogener Phase weitaus effektiver abläuft. Der selektive Transfer der löslichen Produkte in die Oxidationskammer soll über einen Filtrationsprozess mit einer Ultra- bzw. Nanofiltrationsmembran erfolgen. Die Membran hält die dispers gelösten Farbstoffpartikel zurück. Zur Optimierung des Filtrationsprozesses und der Elektrolyse soll die Elektrolyse direkt an der Membran stattfinden. Zu diesem Zweck muss eine elektrisch leitende Membran entwickelt werden, an der gleichzeitig die kathodische Reduktion und der Filtrationsprozess ablaufen können. Bei dem Filtrationsprozess kommt es zu einer Anreicherung der Farbstoffpartikel an der Membran bzw. der Kathodenoberfläche. Auf diese Weise gelangt der Farbstoff in unmittelbaren Kontakt mit der Kathode, so dass der Elektronenübertrag auf das Substrat erleichtert wird.Bei der Entwicklung der Membran muss berücksichtigt werden, dass diese bei einem dauerhaften Einsatz in einer Abwasserbehandlungsanlage stabil gegenüber den elektrochemischen Vorgängen, höheren Drücken und der Katholytzusammensetzung ist.Ein weiteres Projektziel ist die Strukturaufklärung der Reduktions- und Oxidationsprodukte. Dazu werden im wesentlichem zwei Analysensysteme verwendet. Mit dem schon im Projekt OXITEX erfolgreich eingesetzten LC-QTOF können höhermolekulare bzw, wasserlösliche Produkte anhand der gemessenen Präzisionsmassehinsichtlich ihrer Summenformel und ggfs. Struktur chara.kterisiert werden. Kleinere unpolare Verbindungen werden mittels GCxGC-(TOF)MS erfasst. Hier ist eine Identifizierung der über Elektronenstoßionisierten Analyten mit umfangreichen Datenbanken bzw. Vergleichssubstanzen möglich. Die ermittelten Strukturen sollen Aufschluss über den Reaktionsverlauf geben. So soll z.B. die Frage geklärt werden, ob die Reduktion in höheren Konzentrationen Zwischenprodukte liefert, oder ob ein weitergehender bzw.unspezifischer Abbau vorliegt. Auch die Annahme, dass infolge der Reduktion aus Azoverbindungen vorwiegend aromatische Amine entstehen, soll untersucht werden.