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Inorganic geochemistry of sedimentary rocks in the catchment of river Thuringian Saale during the last 600 Ma

A literature retrieval was performed for whole rock geochemical analyses of sedimentary, magmatic and metamorphic rocks in the catchment of River Thuringian Saale for the past 600 Ma. Considering availability and coincidence with paleontological an facies data the following indicators seem suitable to detect environmental and climatic changes: biogenic P for Paleoproductivity, STI Index for weathering intensity, Ni/Co-ratio for redox conditions, relative enrichments of Co, Ba and Rb versus crustal values for volcanic activity at varying differentiation. The Mg/Ca-ratio as proxy for salinity is applicable in evaporites. The binary plot Nb/Y versus Zr/TiO2 indicates a presently eroded volcanic level of the Bohemian Massif as catchment area for the Middle Bunter, whereas higly differentiated volcanics provided source material for Neoproterozoic greywackes. A positive Eu-anomaly is limited to the Lower Bunter and implies mafic source rocks perhaps formerly located in the Bohemian Massif.

Kosteneffiziente Prozesse für hocheffiziente III-V/Si Tandem-Solarmodule mit mindestens 30 % Wirkungsgrad, Teilvorhaben: Industrielle Bewertung

Das Projektvorhaben 'Mod30+' adressiert die Demonstration von Rekord-Modulwirkungsgraden über 30% basierend auf der III-V/Si oder III-V/Ge Tandem-Solarzellentechnologie. Während bei der Herstellung der Bottom Si-Solarzelle teils industrielle Herstellungsprozesse mit hohen TRL Level zum Einsatz kommen, werden zur Herstellung der III-V Top-Solarzelle i.d.R. kostenintensive Reinraumprozesse eingesetzt. Im Rahmen des Projektes werden daher die kostenintensivsten Herstellungsprozesse mit dem Ziel einer signifikanten Kostenreduktion betrachtet. Diese Prozesse stellen ein großes Interesse ebenso für die Herstellung von III/V Hochleistungstandemsolarzellen auf Germanium Substraten dar, die in der terrestrischen Konzentratorphotovoltaik (CPV) aber auch in der Raumfahrt angewendet werden. Für das Teilprojekt von AZUR SPACE sind dabei die folgenden Entwicklungen besonders vielversprechend: - Kostenoptimierung des Rückseitenkontaktes: Hier steht die Evaluierung des am Fraunhofer ISE entwickelten und patentieren Verfahrens der Laser basierten Folienmetallisierung (Foilmet) im Fokus der Arbeiten - Entwicklung und Evaluation gedruckter Feinlinien-Kontakte mit für den Lichteinfall optimierter Geometrie - Entwicklung und Evaluation von galvanisch abgeschiedenen Kontakten - Entwicklung eines Sprühpyrolyseprozesses als kostengünstiges Abscheidungsverfahren von ARC Schichten Diese Prozesse werden in Zusammenarbeit mit Fraunhofer ISE entwickelt und von AZUR für die industriellen PV-Anwendungen evaluiert.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1708: Materialsynthese nahe Raumtemperatur; Priority program (SPP) 1708: Material Synthesis near Room Temperature, Tieftemperatur-Umwandlungen von komplexen festen Präkursoren in ionischen Flüssigkeiten: Neue Verbindungen und Einsichten in Reaktionsprinzipien

Niedertemperatursynthesen anorganischer Materialien in ionischen Flüssigkeiten (ILs) führten in den letzten Jahren zu bemerkenswerten Ergebnissen. So konnten z. B. ein neues Germanium-Allotrop, ein supraleitendes Material auf der Basis von aromatischen Tellurringen sowie auch große Cluster und Heteropolykationen in ionischen Flüssigkeiten synthetisiert werden. Ein Projektziel ist die Suche nach neuen metastabilen bzw. Niedertemperaturverbindungen auf der Basis von Elementen der Gruppen 13 bis 16, von denen wir außergewöhnliche chemische und physikalische Eigenschaften erwarten. Um dieses zu erreichen, sollen komplex aufgebaute, heteropolare Vorläuferverbindungen unter milden Bedingungen in ionischen Flüssigkeiten so umgesetzt werden, dass Baugruppen als Ganzes herausgelöst werden, die dann in Lösung modifiziert und in neuen Verbindungen rekristallisiert werden können. Auf diese Weise können die typischen thermodynamischen und kinetischen Einschränkungen der Festkörperchemie überwunden werden. Alle Produkte sollen mit modernen Methoden vollständig charakterisiert werden. Da wenig über die Grundlagen dieser Chemie in ionischen Flüssigkeiten bekannt ist, werden wir auch verschiedene Parameter untersuchen, die Einfluss auf die Löslichkeit, Reaktivität und das Kristallisationsverhalten ausüben. Neben Temperatur, Konzentration und der Lewis-Säurestärke soll insbesondere der Einfluss der ionischen Flüssigkeit untersucht werden, indem gezielt synthetisierte ILs eingesetzt werden. Diese sollen es ermöglichen, die Synthesevorschriften zu optimieren und die Luft- und Feuchtigkeitsempfindlichkeit des Reaktionsmediums zu reduzieren. Mittels zeitaufgelöster NMR-Spektroskopie wird der Reaktionsfortschritt in der IL (Lösungs-NMR) ebenso wie der Beginn der Strukturbildung (Festkörper-NMR) verfolgt werden.

Kostenreduktion von III-V Zellen und Modulen für Fahrzeuganwendungen

Das Ziel des Projektes Vorfahrt ist es, Technologien für am Markt konkurrenzfähige PV-Module auf der Basis von III-V Tandemsolarzellen für terrestrische Anwendungen zu entwickeln. Als signifikante Meilensteine der Zelltechnologie sind die Herstellung von III-V Mehrfachsolarzellen mit reduziertem Germaniumbedarf und sogar Solarzellen gänzlich ohne Germanium zu nennen. Zusätzlich sollen Technologien für eine automatisierbare Verschaltung und Einkapselung der III-V Solarzellen entwickelt werden. Um das Potential der Technologie zu zeigen, soll ein Weltrekord-Modul mit einer Effizienz = 33,3 % (AM1,5g) bei einer Fläche = 800 cm² hergestellt werden. Die entwickelten Technologien sollen in einem ersten Anwendungsfeld, der Luftfahrt, anhand eines Elektroflugzeuges evaluiert werden. Zusätzlich soll ein III-V PV Autodach als Demonstrator hergestellt werden und Konzepte zur weiteren Kostensenkung für den Fahrzeugmarkt identifiziert werden. Somit reicht das Projekt von der Forschung und Entwicklung neuer Solarzellen- und Modultechnologien bis hin zur Erprobung und Demonstration in naheliegenden Anwendungsfeldern.

Kostenreduktion von III-V Zellen und Modulen für Fahrzeuganwendungen, Teilvorhaben: Kosteneffiziente Tandemzellen für Fahrzeuge & Fluggeräte

Das Ziel des Projektes Vorfahrt ist es, Technologien für am Markt konkurrenzfähige PV-Module auf der Basis von III-V Tandemsolarzellen für terrestrische Anwendungen zu entwickeln. Als signifikante Meilensteine der Zelltechnologie sind die Herstellung von III-V Mehrfachsolarzellen mit reduziertem Germaniumbedarf und sogar Solarzellen gänzlich ohne Germanium zu nennen. Zusätzlich sollen Technologien für eine automatisierbare Verschaltung und Einkapselung der III-V Solarzellen entwickelt werden. Um das Potential der Technologie zu zeigen, soll ein Weltrekord-Modul mit einer Effizienz = 33,3 % (AM1,5g) bei einer Fläche = 800 cm² hergestellt werden. Die entwickelten Technologien sollen in einem ersten Anwendungsfeld, der Luftfahrt, anhand eines Elektroflugzeuges evaluiert werden. Zusätzlich soll ein III-V PV Autodach als Demonstrator hergestellt werden und Konzepte zur weiteren Kostensenkung für den Fahrzeugmarkt identifiziert werden. Somit reicht das Projekt von der Forschung und Entwicklung neuer Solarzellen- und Modultechnologien bis hin zur Erprobung und Demonstration in naheliegenden Anwendungsfeldern.

Metal distribution for sediment samples of the cruise AT010

Offshore wind energy is a steadily growing sector contributing to the worldwide energy production. The impact of these offshore constructions on the marine environment, however, remains unclear in many aspects. In fact, little is known about potential emissions from corrosion protection systems such as organic coatings or galvanic anodes composed of Al and Zn alloys, used to protect offshore structures. In order to assess potential chemical emissions from offshore wind farms and their impact on the marine environment water and sediment samples were taken in and around offshore wind farms of the German Bight between 04.04.2022 and 14.04.2022 within the context of the Hereon-BSH project OffChEm II. The surface sediment samples were taken by a box grab, homogenized, freeze-dried and wet-sieved to gain the <20 µm grain size fraction. The <20 µm grain size fraction was acid digested and measured by ICP-MS/MS for their (trace) metal mass fractions.

Radiologische Charakterisierung von kerntechnischen Anlagen und Gebäuden mittels kollimationsfreier, richtungsaufgelöster In-situ-Gammaspektrometrie, Teilprojekt: Qualifizierung für den Rückbau kerntechnischer Anlagen

X-ray Fluorescence (XRF) measurements of floodplain sediments from NEP 1, NEP 2 and NEP 3 from Nördlingen, southern Germany

This data set presents bulk sample-based X-ray Fluorescence (XRF) measurements. For XRF sample preparation freeze-dried sediments from silt-clay overbank deposits of the Eger floodplain in Southern Germany were seaved (2mm) to discard the gravel fraction and large organic matter. Further homogenization was undertaken by grinding the samples with PM 200 planetary ball mill from Retsch. 8 g of sediment sample (<30 µm) homogenized in the ball mill were mixed with 2 g of special wax and homogenized with a shaker. Uniform pellets were formed using a Vaneox press at 20 t for 2 minutes. Elemental analyses were conducted in a He atmosphere using a Spectro Xepos energy dispersive XRF spectrometer.

XRF data sheet: Weiße Elster overbank silt-clay deposition (SC40 core, Salsitz transect)

We used stationary XRF spectrometry for analysing elemental composition of Holocene floodplain sediments from a recovered core form the Weiße Elster floodplain. For XRF sample preparation freeze-dried catchment sediments (8 g) were seaved (2mm) to discard the gravel fraction and large organic matter. Further homogenization was undertaken by grinding the samples with a vibratory Retsch mill MM 200. We created uniform pellets by pressing the powdered samples with a carbon-based binding agent in a Vaneox press at 20 t for 2 min. We conducted elemental analyses in a He atmosphere using a Spectro Xepos energy dispersive XRF spectrometer. The total drilling depth of SC40 core is 275 cm. We conducted stationary XRF measurements of 52 samples.

Ahr river overbank sediments: XRF elemental composition data set (Mayschoß-Transect, core Ahr2022-1_1, Ahr2022-1_2, Ahr2022-2_1, Ahr2022-2_2)

The elemental composition of samples from four sediment cores from the Mayschoß floodplain (Ahr river) was determined by X-ray fluorescence spectrometry (XRF). In the first step of preparation, large organic matter and pebbles were removed from freeze-dried samples (8 g) by sieving (2 mm). Subsequently, the samples were powdered and homogenised with vibratory Retsch mill MM 200. The uniform pills for the analysis were pressed with a carbon-based binding agent by Vaneox press at 20 t for 2 min. The elemental analysis of 50 elements was conducted in a He atmosphere using a Spectro Xepos energy dispersive XRF spectrometer. The surface elevation was extracted from Brell et al. (2023).

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