Ziel diesen Antrags ist die Teilnahme der universitären Partner an den Messungen der Kampagne PGS (POLSTRACC/ GWLCYCLE/ SALSA), die im Winter 2015/2016 durchgeführt werden sollen. An der geplanten HALO Kampagne sind die Universitäten Frankfurt, Mainz, Heidelberg und Wuppertal beteiligt. Die Universität Mainz ist kein voller Partner dieses Antrages, da es kein Projekt der Universität Mainz (AG Prof. Peter Hoor) in der letzten Phase des Schwerpunktprogramms gab. Der finanzielle Teil der geplanten Aktivitäten der Universität Mainz soll daher über die Universität Frankfurt abgewickelt werden. Der wissenschaftliche Beitrag der Universität Mainz ist allerdings in einer ähnlichen Weise dargestellt wie für die anderen universitären Partner. Das Ziel von PGS ist es, Beobachtungen einer großen Zahl verschieden langlebiger Tracer zur Verfügung zu stellen, um chemische und dynamische Fragestellungen in der UTLS zu untersuchen (POLSTRACC und SALSA) und die Bildung und Propagation von Schwerwellen in der Atmosphäre zu untersuchen. (GWLCYCLE). Die Universitäten Frankfurt und Wuppertal schlagen vor hierfür GC Messungen von verschieden langlebigen Spurengasen und von CO2 (Wuppertal) durchzuführen. Die Universität Mainz schlägt den Betrieb eines Laser Spektrometers für schnelle Messungen von N2O, CH4 und CO vor und die Universität Heidelberg plant Messungen reaktiver Chlor und Bromverbindungen mit Hilfe der DOAS Technik. Die wissenschaftlichen Studien, die mit den gewonnen Daten durchgeführt werden sollen, werden im Antrag umrissen. Es sind Studien zu Herkunft und Transport von Luftmassen in der UTLS, zu Transportzeitskalen und zum chemischen Partitionierung. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass diese wissenschaftlichen Arbeiten zwar hier umrissen werden, die Studien selbst aber aufgrund der begrenzten Personalförderung und der kurzen Laufzeit nicht Teil dieses Antrags sind. Ziel dieses Antrags ist es, die Vorbereitung und Integration der Messgeräte zu ermöglichen, die Messungen durchzuführen und die Daten für die Datenbank auszuwerten. Wir beantragen daher hier den universitären Anteil an den Missionskosten (incl. Zertifizierung der Gesamtnutzlast und der Flugkosten), die Personalmittel, Reisekosten und Verbrauchskosten für die Durchführung der Messungen.
In enger Zusammenarbeit mit dem BMVBW und den Autobahnämtern der jeweiligen Bundesländer sollen alle wichtigen Daten bezüglich Herstellung und der dabei verwendeten Baustoffe von ein- und zweischichtigen Betonfahrbahndecken, bei denen RC-Betonzuschlag verwendet wurde, zusammengetragen und systematisch ausgewertet werden. Anschließend sollen die Betonfahrbahndecken augenscheinlich (Zustand der Oberflächen, Abwitterung bzw. Frost-Tausalz-Widerstand einschichtiger Decken, Dokumentation von Rissen, Fugenöffnungen und Unregelmäßigkeiten) in regelmäßigen Abständen untersucht werden. Um die in der Praxis auftretenden Verformungen (Aufwölben, Aufschüsseln) der Betonfahrbahndecken erfassen und mit Labormessungen vergleichen zu können, sollen orientierend Messungen mit einem am Baustoffinstitut entwickelten Lasermessgerät durchgeführt werden. In Laboruntersuchungen sollen darüber hinaus an Bohrkernen Materialkenndaten wie Feuchtigkeitsgehalt, Luftporengehalt und Verbundfestigkeit bestimmt werden.
To overcome the limitation in spatial and temporal resolution of methane oceanic measurements, sensors are needed that can autonomously detect CH4-concentrations over longer periods of time. The proposed project is aimed at:- Designing molecular receptors for methane recognition (cryptophane-A and -111) and synthesizing new compounds allowing their introduction in polymeric structure (Task 1; LC, France); - Adapting, calibrating and validating the 2 available optical technologies, one of which serves as the reference sensor, for the in-situ detection and measurements of CH4 in the marine environments (Task 2 and 3; GET, LAAS-OSE, IOW) Boulart et al. (2008) showed that a polymeric filmchanges its bulk refractive index when methane docks on to cryptophane-A supra-molecules that are mixed in to the polymeric film. It is the occurrence of methane in solution, which changes either the refractive index measured with high resolution Surface Plasmon Resonance (SPR; Chinowsky et al., 2003; Boulart et al, 2012b) or the transmitted power measured with differential fiber-optic refractometer (Boulart et al., 2012a; Aouba et al., 2012).- Using the developed sensors for the study of the CH4 cycle in relevant oceanic environment (the GODESS station in the Baltic Sea, Task 4 and 5; IOW, GET); GODESS registers a number of parameters with high temporal and vertical resolution by conducting up to 200 vertical profiles over 3 months deployment with a profiling platform hosting the sensor suite. - Quantifying methane fluxes to the atmosphere (Task 6); clearly, the current project, which aims at developing in-situ aqueous gas sensors, provides the technological tool to achieve the implementation of ocean observatories for CH4. The aim is to bring the fiber-optic methane sensor on the TRL (Technology Readiness Level) from their current Level 3 (Analytical and laboratory studies to validate analytical predictions) - to the Levels 5 and 6 (Component and/or basic sub-system technology validation in relevant sensing environments) and compare it to the SPR methane sensor, taken as the reference sensor (current TRL 5). This would lead to potential patent applications before further tests and commercialization. This will be achieved by the ensemble competences and contributions from the proposed consortium in this project.
Ob Mensch, Tier oder Pflanze – in Berlin leben Arten, die für die grüne Metropole typisch sind. Aber viele dieser Arten nehmen im Bestand ab und ihr Vorkommen wird gefährdet. Ein Grund dafür ist auch die allgegenwärtige künstliche Beleuchtung, die insbesondere für Insekten zur tödlichen Falle werden kann. Von den gut 4.000 mitteleuropäischen Schmetterlingsarten sind rund 85% Nachtfalter. Aber anders als für menschliche Nachtschwärmer ist künstliches Licht für sie keine Hilfe, sondern eine tödliche Falle. Das gleiche gilt auch für die vielen anderen Insekten, die am liebsten nachts unterwegs sind. Sie leisten als Bestäuber und Glied in der Nahrungskette wichtige Dienste für unser Ökosystem. Führt man sich vor Augen, dass jährlich schätzungsweise 150 Milliarden Insekten an Deutschlands Straßenlaternen sterben, bekommt insektenfreundliche Beleuchtung eine ganz neue Bedeutung. Darüber hinaus kann für nächtlich fliegende Zugvögel ein in den freien Luftraum abstrahlendes, stark gebündeltes Licht, wie z.B. ein “Skybeamer” oder Laser, zur Gefahr werden, da sie die Orientierung verlieren können. Insekten orientieren sich nachts unter anderem stark am Licht von Mond und Sternen. Ganz besonders mögen sie dabei ultraviolettes, aber auch violettes und blaues bis grünes Licht. Lampen, die vor allem in diesem “kalten Licht” leuchten, locken oft ganze Schwärme von Insekten an, die dann endlos um sie herumschwirren. Sie sterben entweder durch die Lampe selbst, durch Erschöpfung oder durch Zertreten bzw. Überfahren. Außerdem werden sie so zur leichten Beute für ihre natürlichen Feinde. In klaren Nächten stellt das Licht der Stadt für die Zugvögel kein Problem dar, da sie sich dann trotzdem noch an Mond, Sternen und der Geografie orientieren können. Fliegen die Zugvögel jedoch in dichte Wolkendecken oder Nebelfelder, können sie durch künstliche, in den Himmel abgestrahlte Lichtquellen irritiert werden. Sie kommen von ihrer Flugroute ab und fliegen oft stundenlang ungerichtet hin und her. Manchmal führt das Licht sogar zu Notlandungen oder im schlimmsten Fall zu Kollisionen mit Gebäuden und anderen künstlichen Strukturen. Die Beleuchtung des Kienbergs und des Wolkenhains ist freundlich zu Insekten und Zugvögeln. Zur Beleuchtung des Wolkenhains werden RGB-LEDs genutzt. Dabei handelt es sich um LED-Leuchtmittel, die drei LED-Chips in den Farben Rot, Grün und Blau enthalten. Die drei Farben sind einzeln dimmbar, und der blaue Anteil wird komplett abgeschaltet. Einsatz von LED-Technik für den Wolkenhain auf dem Kienberg: Zur Beleuchtung des Wolkenhains werden RGB-LEDs genutzt. Dabei handelt es sich um LED-Leuchtmittel, die drei LED-Chips in den Farben Rot, Grün und Blau enthalten. Die drei Farben sind einzeln dimmbar, und der blaue Anteil wird komplett abgeschaltet. Tageslichtsensoren: Die Tageslichtsensoren passen die Beleuchtung in Stärke und Farbe an die natürlichen Lichtverhältnisse an. Insbesondere bei wenig natürlichem Licht ist die Beleuchtung in warmen und rötlichen Farbtönen gehalten, die für Insekten nicht attraktiv sind. Lichtabstrahlung: Die Oberfläche des Wolkenhains wird nur indirekt beleuchtet ohne eine Abstrahlung in den Himmel. Angepasster Betrieb: Das Licht wird nachts, wenn besonders viele Insekten unterwegs sind, ausgeschaltet. Ab Herbst und im Frühjahr, wenn in der Dämmerung und in der Nacht Vögel aufgrund des Vogelzuges unterwegs sind, kann das Licht noch früher ausgeschaltet werden. Ort, Intensität und Dauer der Beleuchtung anpassen: Draußen sollten nur unbedingt notwendige Lampen mit einer an die jeweilige Situation angepassten Leuchtkraft angebracht werden. Wo möglich, sollten sie mit Bewegungsmeldern ausgestattet werden. Technische Maßnahmen ausnutzen: Seitwärts und nach oben scheinendes Licht zieht die meisten Insekten an. Lichter sollten deshalb möglichst fokussiert von oben nach unten herableuchten. Ihr Gehäuse sollte geschlossen sein, damit sie möglichst wenig seitwärts und nach oben leuchten und somit Insekten nicht verbrennen können. Bei der Wahl des Leuchtmittels beachten: Besonders freundlich für Insekten sind Natrium-Niederdrucklampen und LEDs mit warmweißer Lichtfarbe. Darüber hinaus sind sie auch noch besonders energieeffizient. Die Lampen-Temperatur sollte 60 °C nicht übersteigen. Auswirkungen von künstlichem Licht auf Tiere und Menschen Vogelfreundliches Bauen mit Glas und Licht
With the introduction of mobile mapping technologies, geomonitoring has become increasingly efficient and automated. The integration of Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and robotics has effectively addressed the challenges posed by many mapping or monitoring technologies, such as GNSS and unmanned aerial vehicles, which fail to work in underground environments. However, the complexity of underground environments, the high cost of research in this area, and the limited availability of experimental sites have hindered the progress of relevant research in the field of SLAM-based underground geomonitoring.
In response, we present SubSurfaceGeoRobo, a dataset specifically focused on underground environments with unique characteristics of subsurface settings, such as extremely narrow passages, high humidity, standing water, reflective surfaces, uneven illumination, dusty conditions, complex geometry, and texture less areas. This aims to provide researchers with a free platform to develop, test, and train their methods, ultimately promoting the advancement of SLAM, navigation, and SLAM-based geomonitoring in underground environments.
SubSurfaceGeoRobo was collected in September 2024 in the Freiberg silver mine in Germany using an unmanned ground vehicle equipped with a multi-sensor system, including radars, 3D LiDAR, depth and RGB cameras, IMU, and 2D laser scanners. Data from all sensors are stored as bag files, allowing researchers to replay the collected data and export it into the desired format according to their needs. To ensure the accuracy and usability of the dataset, as well as the effective fusion of sensors, all sensors have been jointly calibrated. The calibration methods and results are included as part of this dataset. Finally, a 3D point cloud ground truth with an accuracy of less than 2 mm, captured using a RIEGL scanner, is provided as a reference standard.