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Drohnengebundene Raman Spektroskopie für Luftuntersuchungen zur Gefahrstoffanalyse, Teilvorhaben: Gesellschaft für Systementwicklung und Instrumentierung mbH

ArTTA-10mL: Ein Instrument für die 39Ar-Datierung von kleinen Eis- und Wasserproben

Das Edelgasradioisotop 39Ar ist von großem Interesse für die Datierung in Ozeanographie, Glaziologie und Hydrogeologie, da es das einzige Isotop ist, das den wichtigen Altersbereich zwischen ca. 50 und 1000 Jahren abdeckt. Die fundamental neue Messmethode der Atom Trap Trace Analysis (ATTA), welche die 81Kr Datierung zum ersten Mal möglich gemacht hat, besitzt das Potenzial, die Anwendungen von 39Ar zu revolutionieren, indem sie die benötigte Probengröße um einen Faktor 100 bis 1000 reduziert. In einem Vorgängerprojekt haben wir zum ersten Mal gezeigt, dass die Messung von 39Ar an natürlichen Proben mit ATTA möglich ist, allerdings benötigten wir dazu immer noch Tonnen von Wasser. Vor kurzem haben wir anhand von Proben aus ersten Pilotprojekten mit Ozeanwasser und alpinem Eis gezeigt, dass die 39Ar-ATTA (ArTTA) Messung an Proben von ca. 25 L Wasser oder 10 mL Ar oder weniger möglich ist. Dieser Erfolg eröffnet komplett neue Perspektiven für die Anwendung der 39Ar-Datierung, die sehr wertvolle Information ergeben wird, die ansonsten nicht zugänglich wäre. Der Bedarf für solche Analysen, insbesondere im Gebiet der Spurenstoff-Ozeanographie, ist gut etabliert und dokumentiert durch Unterstützungsschreiben von unseren derzeitigen Partnern für ArTTA Anwendungen. Dieser Antrag wird es uns ermöglichen, die weltweit ersten ArTTA Geräte zu bauen, die auf Routinebetrieb mit kleinen Proben ausgelegt sind. Wir streben den Aufbau einer 39Ar-Datierungsplattform an, welche die Anforderungen für die Datierung in den Feldern der Grundwasserforschung, Ozeanographie und Gletscherforschung erfüllt. Um sinnvolle Anwendungen in der Tracerozeanographie zu ermöglichen, wird eine Kapazität von mindestens 200 Proben pro Jahr benötigt. Das neue Gerät für die Forschung wird damit lange angestrebte Anwendungen erlauben, die sonst nicht möglich wären. Basierend auf bisheriger Forschung haben wir einen klaren Plan für den Aufbau einer kompletten Plattform für den Betrieb von ArTTA: Eine neue Probenaufbereitungslinie basierend auf dem Gettern von reaktiven Gasen erlaubt die Abtrennung von bis zu 10 mL reinem Ar aus kleinen (kleiner als 25 L Wasser oder 10 kg Eis) Umweltproben in wenigen Stunden. Diese Proben werden zum ArTTA Gerät transferiert, welches aus zwei Modulen besteht: Das Optik-Modul erzeugt die benötigten Laserfrequenzen und Laserleistung, das Atom-Modul ist der Teil in dem die Atome mit atomoptischen Werkzeugen detektiert werden, die wir im Prototyp aus dem vorherigen Projekt realisiert haben. So weit als möglich wird die Anlage aus zuverlässigen, hochleistungsfähigen kommerziellen Teilen gebaut. Das System wird in einer hochkontrollierten Containerumgebung installiert, was einen modularen Aufbau gewährleistet, der in Zukunft an unterschiedlichen Orten aufgebaut werden kann.

Regionalisierung landschaftsökologischer Parameter im alpinen Hochgebirgsraum (Walliser Alpen, Gornergrat). Bestimmung der hydrologischen Komplexgrößen Schnee und Bodenwasser sowie Klärung ihrer Bedeutung für das ökologische Prozeßgefüge

Ziel des Vorhabens ist, neben der Aufnahme des systembestimmenden Wirkungsgefüges für die alpine Gebirgsstufe, vor allem ein möglichst wirklichkeitsnahes Landschaftsmodell aufzubauen, um prognostische Aussagen zu potentiellen Umweltveränderungen für die alpine Stufe der Alpen treffen zu können. Das geplante Vorhaben versucht daher, für den alpinen Raum möglichst präzise flächenrelevante Aussagen zu den Systemparametern Vegetation, Biomasse, Relief, Schneedecke, Bodenfeuchte und Bodenwärme zu treffen, um im landschaftsökologischen Sinne das signifikante Beziehungsgefüge dieser Größen herauszustellen. Im Vordergrund der Arbeiten steht vor allem der Einsatz eines neuen feldtauglichen Messprinzips zur Bestimmung des Bodenwassergehalts auf der Basis von Wärmekapazitätsmessungen. Infolge einer engen Bindung des Bodenfeuchteregimes an das Mikrorelief sowie an die hydrologisch bedeutsame Schneedecke, sollen auch diese beiden ökologisch wichtigen Kenngrößen mit Hilfe einer fortschrittlichen Erfassungsmethodik aufgenommen werden (lasergestützter Digitalkompaß, 3D-Software). Es ist insbesondere dieser neue methodische Ansatz, der das geplante Vorhaben klar von bereits durchgeführten landschaftsökologischen Arbeiten in vergleichbaren Räumen löst und daher vielversprechende ökologische Grundlagenergebnisse erwarten läßt. Die vergleichsweise exakten Punkt- und Flächenparameteraufnahmen können aber auch als Beschreibung des ökosystemaren Ist-Zustandes verstanden werden, so daß Aufnahmewiederholungen bereits stattgefundene Systemveränderungen dokumentierten können (Ökosystemmonitoring).

CFK-Recycling in der Kompetenzregion Augsburg

The increasing proportion of carbon fibre reinforced plastics (CFRP) in different branches of industry will result in an increasingly larger quantity of CFRP wastes in future. With regard to improved management of natural resources, it is necessary to add these fibres that require energy-intensive production to effective recycling management. But high-quality material recycling is only ecoefficient if the recycled fibres can be used to produce new high-quality and marketable products. Tests carried out up to now indicate that very good results can be expected for large-scale recycling of carbon fibres by means of pyrolysis. The waste pyrolysis plant (WPP) operated in Burgau is the only large-scale pyrolysis plant for municipal wastes in Germany. Use of this plant to treat CFRP wastes represents a unique opportunity for the whole Southern German economy and in particular the Augsburg economic region. In a study funded by the Bavarian State Ministry of the Environment and Health ('Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit'), the specific implementation options for the recovery of carbon fibres from composites by means of large-scale pyrolysis have been under investigation since November 2010. To this end, in the first step a development study was carried out, which in particular examined the options for modifying the Burgau WPP for the recycling of CFRP. The knowledge acquired from the pyrolysis tests, the fibre tests and the economic feasibility study confirmed the positive assessment of the overall concept of CFRP recycling in Burgau. As an overall result, unlimited profitability was found for all scenarios with regard to investments in CFRP recycling in Burgau WPP. The work on the development study was carried out by bifa Umweltinstitut GmbH together with the Augsburg-based 'function integrated lightweight construction project group ('Funktionsintegrierter Leichtbau' - FIL) of the Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT). Methods: analysis and moderation of social processes, economy and management consulting, process engineering

Photosynthetic efficiency and symbiont cover of Amphistegina lobifera measured by PAM fluorometry and CLSM during a menthol-DCMU bleaching experiment (Nov–Dec 2022, Bremen, Germany)

This dataset contains experimental data from a one-month aquarium-based bleaching experiment conducted on Large Benthic Foraminifera (Amphistegina lobifera) from 16 November to 16 December 2022 at the Marine Experimental Facility of the Leibniz Centre for Tropical Marine Research (ZMT), Bremen, Germany. The aim of the experiment was to obtain symbiont-free A. lobifera individuals for future re-inoculation studies and symbiont switching experiments. The foraminifera were originally collected in May 2022 at the Interuniversity Institute for Marine Sciences (IUI) in Eilat, Israel (29°30'07.8N, 34°55'04.9E) and maintained in culture in Germany until the start of the experiment. To assess the effectiveness of two chemical agents—menthol and 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU)—in disrupting symbiosis, photosynthetic efficiency (measured as maximum quantum yield, Fv/Fm) was recorded every other day during the first week of the experiment using a Pulse-Amplitude-Modulated (PAM) fluorometer. Fv/Fm measurements were discontinued after the first week due to complete inhibition of photosynthesis. Symbiont coverage (%) was assessed on day one and then weekly until week four using Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM).

Laseranwendungen

Laseranwendungen Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Die meisten Laseranwendungen in der Medizin haben das Abtragen, Abschneiden oder Verdampfen von Gewebe oder die Koagulation (Gerinnung) von Körperflüssigkeiten zum Ziel. Beispiele für die Anwendung von Lasern zu kosmetischen Zwecken sind die dauerhafte Haarentfernung (Epilation) , die Entfernung von Narben oder Gefäßveränderungen wie den sogenannten "Besenreisern", die Fettreduktion ("Body-shaping") sowie die Entfernung von Tätowierungen . Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Außerdem wird in der Medizin die Möglichkeit genutzt, den Strahl über flexible Lichtleiter direkt an den Ort der Behandlung zu bringen. Dadurch werden endoskopische Eingriffe mit Hilfe von Lasern möglich. Darunter versteht man operative Eingriffe im Körperinneren, bei denen die Instrumente durch kleine Öffnungen eingeführt werden, ohne dass große chirurgische Schnitte nötig sind. Welcher Lasertyp zum Einsatz kommt, richtet sich unter anderem nach der benötigten Leistungsdichte, der gewünschten Eindringtiefe im Gewebe oder danach, welche Wellenlänge von dem zu behandelnden Gewebetyp am besten absorbiert wird. Wirkungen Die biologischen Wirkungen von Laserstrahlung entsprechen im Prinzip den Wirkungen normaler optischer Strahlung . Sie hängen stark von der Wellenlänge der Strahlung und von der Bestrahlungsstärke und -Dauer ab. Der Wellenlängenbereich der Laserstrahlung erstreckt sich von etwa 10.000 Nanometer ( nm ) bis etwa 200 nm , das heißt, vom Infrarotbereich über das sichtbare Licht bis zur kurzwelligen ultravioletten ( UV -) Strahlung . Die speziellen gesundheitlichen Gefahren von Laserstrahlung begründen sich vor allem in der sehr hohen Leistungsdichte und der starken Bündelung des Laserstrahls. Da die Eindringtiefe optischer Strahlung in biologisches Gewebe relativ gering ist, sind beim Menschen vor allem die Haut und die Augen betroffen. Für die Augen bestehen aufgrund ihrer optischen Eigenschaften besondere Gefahren. Qualifikation des Anwenders Die Auswahl der für eine bestimmte Anwendung geeigneten Strahlenquelle , die Festlegung wesentlicher Parameter wie Energiedichte, Wellenlänge , Strahldurchmesser und Impulsdauer erfordern Fachkenntnis und Erfahrung. Diese Parameter bestimmen maßgeblich die Eindringtiefe im Gewebe, die Haupt-Zielstrukturen, die biologischen Wirkungen sowie mögliche Risiken und Nebenwirkungen. Zudem muss der Anwender in der Lage sein, Umstände auf Seiten des Kunden oder Patienten zu erkennen, die die gewünschte Anwendung ausschließen oder nur unter strenger Nutzen- Risiko -Abwägung zulassen (Kontraindikation). Schutz der Augen notwendig Trifft die Strahlung ins Auge, sind Schäden sowohl an der Iris als auch an der Netzhaut möglich. Besonders bei Behandlungen im Gesicht muss unbedingt auf Augenschutz geachtet werden. Gesetzliche Regelungen Medizinprodukte unterliegen dem Medizinproduktegesetz ( MPG ). Das MPG regelt in Verbindung mit der Medizinprodukte-Betreiberverordnung (MPBetreibV) unter anderem die Anforderungen an Medizinprodukte sowie an das Errichten, Betreiben und Anwenden von Medizinprodukten. Geräte, die vom Hersteller nicht als Medizinprodukt, sondern als Verbraucherprodukt angemeldet wurden, unterliegen dem Produktsicherheitsgesetz ( ProdSG ). Die Bestimmungen des Arbeitsschutzes sind in der Verordnung zum Schutz vor künstlicher optischer Strahlung ( OStrV ) geregelt. Weitere Informationen bieten Unfallverhütungsvorschriften der Unfallversicherungen. Die seit dem 31.12.2020 geltende Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen ( NiSV ) regelt unter anderem die Anforderungen an den Betrieb von Lasergeräten und anderen starken optischen Strahlungsquellen, wenn sie zu kosmetischen und anderen nicht-medizinischen Zwecken eingesetzt werden. Einige Anwendungen wie die Entfernung von Tätowierungen mit Lasern dürfen nur noch von approbierten Ärztinnen und Ärzten mit entsprechender Fort- oder Weiterbildung durchgeführt werden. Für Anwendungen, die nicht unter Arztvorbehalt stehen, müssen ab dem 31.12.2022 Anforderungen an die Fachkunde erfüllt und nachgewiesen werden. Weitere Informationen zur NiSV und den Anforderungen an die Fachkunde finden Sie auf den Seiten des Bundesumweltministeriums. Stand: 07.10.2025

Photos of marine litter in the shallow seafloor of the southernmost North and Baltic seas during the Walther Herwig III cruise WH462 in 2022

The dataset is a set of photos of marine litter at the seafloor and corresponding coordinates. The photos were taken in the southernmost North and Baltic seas, between 30.11.2022 and 12.12.2022 during the Walther Herwig III 462 research cruise (Date begin: 29.11.2022 - Date end: 14.12.2022, harbor begin: Bremerhaven - harbor end: Bremerhaven) . The video system used consists of a GoPro HERO 9 black in an aluminium case mounted in the front of the sledge and two lights with a total of 7200 lumen. Three laser pointers mounted in an equilateral triangle (laser center point distance 25.5 cm) provided the size reference for the video observation. The photos were taken as part of a study to visually quantify the amount of marine letter in the seafloor and compare this value with bottom trawl data.

Digital elevation model (DEM 1) of the River Rhine floodplain between Iffezheim and Kleve, Germany

This digital elevation model (DEM) describes the topography of the active floodplain of the freeflowing parts of River Rhine between the weir Iffezheim and the German-Dutch border near Kleve with 1 m spatial resolution in coordinate reference system "ETRS 1989 UTM Zone 32 N" and 0.01 m resolution in the German height reference system "Deutsches Haupthöhennetz 1992 (DHHN92)". The dataset was generated in four parts through aerial laser scanning (ALS) for terrestrial parts of the floodplain and echo sounding for aquatic parts of the central water course by the local waterway and navigation authorities (WSV) between 2003 and 2010. Parts not covered by any of the two data collection methods were filled through linear interpolation. A comparison between DEM and reference points confirmed a high accuracy with a mean deviation of elevations of ± 5 cm. Depending on the data source 95% of all checked points show a vertical deviation of less than 15 cm to 50 cm. Since the dataset has a large volume it was split into 40 tiles.

Laser diffraction grain-size data of Late Glacial to present sediment cores from Schweriner See, NE Germany

This dataset contains laser diffraction grain-size distributions from five Late Glacial to present sediment cores recovered from the northern shore of Schweriner See (See = Lake, NE Germany). The cores (3.0–4.6 m long, 5 cm diameter) were collected using a percussion coring system from different geomorphological positions, including beach ridges, a lake terrace, and the base of a shore slope. One core (Döpe19/1) was obtained from the northeastern shore of Schweriner Außensee in the Döpe area, while four cores (HoVie05–HoVie08) were recovered from the Hohen Viecheln area in the north shore of Schweriner Außensee. Sediment cores were subsampled at 2 cm resolution, and grain-size measurements were performed using a Fritsch Laser Particle Sizer Analysette 22 MicroTec plus (0.08–2000 μm) following removal of organic matter and carbonates and ultrasonic dispersion.

Digital terrain model of the watercourse estuary Elbe 2016 (DGM-W 2016) | model data

The digital terrain model of waterways for the estuary of river Elbe (DGM-W 2016) in high resolution based on airborne laser scanning and echo sounder data is produced and published by the German Federal Waterways and Shipping Administration (Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes, WSV). The data includes the Outer Elbe and the tidally influenced side branches of the Elbe estuary upstream to the town Geesthacht. The data is available in a raster resolution of 1 meter. Coordinate reference system: EPSG 25852, ETRS89 / UTM Zone 32N Elevation reference system: DHHN92, NHN Survey methods: Airborne laser scanning (ALS) 02. - 04.2016 Multibeam echo sounder, single beam echo sounder 2015-2017 It is strongly recommended to use the data source map for quality assessment.

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