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s/lager/Laser/gi

BFD5W: Grobboden im Untergrund

Als Grobboden oder Bodenskelett bezeichnet man die Bestandteile eines Bodens mit einem Äquivalentdurchmesser von mehr als 2 mm.$Absatz$ Der Grobbodengehalt ist eine wichtige Größe zur Kennzeichnung des Gesamtcharakters bzw. wichtiger Eigenschaften und Funktionen eines Bodens. Der Grobbodengehalt wurde im Gelände abgeschätzt.

BFD5W: Nutzbare Feldkapazität 100 cm

Die nutzbare Feldkapazität eines Bodens ist der Teil der Feldkapazität, der für die Vegetation verfügbar ist. Sie beinhaltet die Wassermenge, die ein grundwasserferner Standort in natürlicher Lagerung nach ausreichender Sättigung gegen die Schwerkraft zurückhalten kann und entspricht gemäß Konvention einer Saugspannung von pF 1,8 bis 4,2.

Feldhamsterschutz in der Wetterau

Strategien laserbasierter und mechanischer Regulierung nicht samenbürtiger Unkräuter, Teilprojekt A

Kernfusion und Strahlenschutz

Kernfusion und Strahlenschutz In Deutschland und weltweit wird Kernfusion als mögliche Energiequelle erforscht. Das Prinzip der Kernfusion basiert auf der Verschmelzung von zwei Atomkernen. Das BfS beobachtet und bewertet die für die Kernfusion relevanten Strahlenschutzaspekte, identifiziert Wissenslücken und initiiert Forschungsprojekte. Das BfS informiert Politik und Öffentlichkeit dazu. Das BfS stellt die Expertise bereit, um den bei Entwicklung und Betrieb von Fusionsanlagen nötigen Strahlenschutz zu gewährleisten. Daher begleitet es zum Beispiel eine Fusionsforschungsanlage mit Messungen. Bei Unfällen in einem Fusionsreaktor werden deutlich geringere radiologische Auswirkungen erwartet, als bei Unfällen in einem Kernkraftwerk möglich sind. Was ist Kernfusion? In der Kernphysik gibt es zwei Möglichkeiten, in größeren Mengen Energie für den Menschen nutzbar zu machen: erstens durch die Spaltung von Atomkernen wie etwa von Uran -235. Das wird in Kernkraftwerken gemacht. Zweitens durch das Prinzip der Kernfusion, also der Verschmelzung von Atomkernen – einem Prinzip, mit dem auch Sterne wie unsere Sonne ihre Energie erzeugen. Die Kernfusion wird in Deutschland und weltweit mit verschiedenen Ansätzen erforscht. Dabei spielen auch Strahlung und Radioaktivität und somit der Strahlenschutz eine Rolle. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) verfügt hier über vielfältige Kompetenzen, um diese verschiedenen Ansätze im Hinblick auf den Strahlenschutz fachlich zu begleiten. Das Bundesamt für Strahlenschutz forscht und berät – auch zu Strahlenschutz bei Kernfusion. Auch wenn sich das Grundprinzip ähnelt, unterscheidet sich der Fusionsprozess, der zur Energiegewinnung auf der Erde verfolgt wird, von dem, was in der Sonne passiert: In der Sonne wird hauptsächlich dadurch Energie freigesetzt, dass aus vier Wasserstoffkernen durch Fusion in mehreren Schritten ein Heliumkern erzeugt wird. Der Prozess der Energiefreisetzung durch die Verschmelzung von vier Wasserstoffkernen läuft über extrem lange Zeiträume ab. Die Energieerzeugung auf der Erde soll aber schnell erfolgen – über die Fusion von Deuterium und Tritium. Deuterium ist ein nicht radioaktives Isotop des Wasserstoffs mit einem Proton und einem Neutron. Tritium ist dagegen ein radioaktives Isotop des Wasserstoffs mit einem Proton und zwei Neutronen. Nach derzeitigem Stand sollen in Fusionsreaktoren Deuterium und Tritium zu einem Heliumkern verschmelzen, obwohl sie sich wegen ihrer positiven elektrischen Ladung abstoßen. Dies erreicht man mit zwei unterschiedlichen Konzepten: Entweder schließt man die positiv geladenen Atomkerne durch ein Magnetfeld ein und heizt sie stark auf, oder man beschießt sie mit Lasern. Die erste Methode heißt Magnetfusion, die zweite Trägheits- oder Laserfusion. Bei der Fusion von Deuterium und Tritium wird ein energiereiches Neutron freigesetzt. Der entstandene Heliumkern ist stabil, also nicht radioaktiv. Magnetfeld von Wendelstein 7-X Quelle: MPI für Plasmaphysik, Matthias Otte Die freigesetzten Neutronen sind für die Kernfusion selbst nicht erforderlich, können im Material, aus dem der Fusionsreaktor besteht, jedoch zusätzliche radioaktive Atomkerne erzeugen. So kann beispielsweise in Bauteilen aus Stahl das radioaktive Kobalt-60 entstehen, das beim Zerfall sehr energiereiche Gammastrahlung aussendet. Den Vorgang, durch den nicht-radioaktives Material zum Beispiel durch Beschuss mit Neutronen radioaktiv gemacht wird, nennt man " Aktivierung “. Die freigesetzten Neutronen können allerdings verwendet werden, um im laufenden Betrieb eines Fusionsreaktors Tritium zu erzeugen, das dann wieder für den Fusionsprozess verwendet werden kann. Für diesen Teilprozess wird in die Auskleidung eines Fusionsreaktors (technisch "Blanket") Lithium eingebracht. Die bei der Fusion entstehenden Neutronen bilden dann dort Tritium. Bei der Kernspaltung wird ein schwerer Atomkern, für die Energiegewinnung meist Uran-235, durch ein Neutron gespalten. Dabei entstehen unter anderem weitere Neutronen, die eine unkontrollierte Kettenreaktion auslösen können. Eine solche unkontrollierte Kettenreaktion ist bei der Kernfusion ausgeschlossen. Zudem werden in der Summe bei der Kernfusion weitaus weniger Radionuklide verwendet oder erzeugt als bei einem Kernkraftwerk. Es entstehen bei der Kernfusion weniger radioaktive Abfälle als bei der Kernspaltung und es würden bei einem Unfall geringere Mengen an Radionukliden freigesetzt werden. Schließlich sind die in einem Fusionsreaktor entstehenden radioaktiven Atomkerne oft kurzlebiger. Einblicke in die verschiedenen zur Fusion diskutierten Forschungsansätze geben zum Beispiel das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik sowie die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEA) . Letztere veröffentlichte den sogenannten World Fusion Outlook (IAEA World Fusion Outlook 2025) . Welche Rolle spielt Strahlenschutz bei der Kernfusion? Die Entwicklung und der Bau von Fusionsanlagen zur kommerziellen Elektrizitätserzeugung sind ein großes gesellschaftliches Thema, bei dem es gilt, beträchtliche technologische Herausforderungen zu meistern. Dabei spielen auch Strahlung und Radioaktivität und somit der Strahlenschutz eine Rolle. Das BfS verfügt über vielfältige Kompetenzen, um die verschiedenen Fusionskonzepte im Hinblick auf den Strahlenschutz fachlich zu begleiten und Politik sowie Öffentlichkeit zu informieren. Das BfS wirkt zum Beispiel mit beim Erarbeiten von Normen, etwa für den Einsatz von Tritium . Schon heute, im Forschungsstadium, ist das Amt Teil der Emissionsüberwachung. So kontrolliert das BfS an der Fusionsanlage Wendelstein 7-X in Mecklenburg-Vorpommern Proben von Ableitungen in die Luft. Bei Unfällen in einem Fusionsreaktor werden aus physikalischen Gründen deutlich geringere radiologische Auswirkungen erwartet als bei Unfällen in einem Kernkraftwerk . Daher liegen die maximal möglichen Strahlendosen für die Bevölkerung selbst bei einem schweren Unfall in einem Fusionskraftwerk um mehrere Größenordnungen unter den maximal möglichen Strahlendosen bei einem schweren Unfall in einem Kernkraftwerk . Im Detail gibt es folgende Bereiche, die den Strahlenschutz betreffen: Stand: 13.04.2026

Langzeitbeobachtungen zur Populationsdynamik des Halsbandlemmings in NO Grönland (Karupelv Valley Project)

Seit 1988 befasst sich das am Institut fuer Landespflege angesiedelte Langzeitforschungsvorhaben 'Karupelv Valley Projekt' mit den Ursachen der Populationszyklen von Lemmingen. Das Untersuchungsgebiet in Nordost Groenland ist Bestandteil der High Arctic Tundra und zeichnet sich durch eine einfach strukturierte Tiergemeinschaft aus. Durch jaehrliche flaechendeckende Bestandsaufnahmen und die Erfassung von Lemmingwinternestern auf einer Untersuchungsflaeche von ca 1000 ha werden sowohl die Populationsfluktuationen der Lemminge als auch die ihrer Raubfeinde dokumentiert. Die bisherigen Ergebnisse deuten auf eine verzoegerte dichteabhaengige Reaktion der Hermeline auf die Lemmingausbrueche hin. Dieser Hypothese soll nun durch Einsatz von Telemetrie im Rahmen des naechsten Zyklus naeher geprueft werden. An dem internationalen Projekt sind auch die Universitaeten Helsinki, Stockholm und Kopenhagen beteiligt.

Erzeugung ultrafeiner hochtemperaturfester Aerosole durch Kondensation

Ultrafeine Partikel haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese sogenannten Nanopartikel sind vielfaeltig anwendbar, wie z.B. als Ausgangsmaterialien fuer hochfeste Werkstoffe, in Gassensoren, als Katalysatoren, in Arzneimitteln und in Testaerosolen fuer die Heissgasentstaubung. Es wurde eine Anlage zur Nanopartikelerzeugung durch Laserverdampfung entwickelt. Zur Herstellung wird Aluminiumoxidkeramik, Graphit, Kupfer oder Aluminium mit einem C02-Laser verdampft. Aus der Kondensation entstehen kugelfoermige Primaerpartikel in einem Groessenbereich zwischen 10 und 500 Nanometern. Nach der Erstarrung koennen die Partikel durch Agglomeration unregelmassig geformte Ketten oder Flocken bilden. Deshalb wird das Aerosol so weit verduennt, dass Kollisionen der Partikel unwahrscheinlich werden und damit die Agglomerationswahrscheinlichkeit stark reduziert wird. Das zu verdampfende Material, in Form eines runden Targets, ist unter einen Drehteller montiert, der in Rotation versetzt und gleichzeitig horizontal verschoben wird. Der Laserstrahl wird von unten auf das Target fokussiert und hinterlasst durch die Targetbewegung eine spiralfoermige Bahn auf der Materialoberflaeche. Das Material verdampft lokal im Laserfokus. Der Dampf wird durch radial zustroemendes Argon in einen Sinterkegel unterhalb des Targets transportiert, wo in der heissen Zone die Kondensation und Koagulation stattfindet. In diesem Bereich bleiben die Partikel durch Absorption der Laserstrahlung fluessig, unterhalb der heissen Zone erstarren sie. Durch die Volumenaufweitung des Kegels nach unten und das seitliche Zustroemen von Argon nimmt die Partikelkonzentration von oben nach unten stark ab. Die Partikel werden auf einer Filtermembran abgeschieden und mit einem Rasterelektronenmikroskop auf Groesse, Form und Agglomerationsgrad untersucht. Neben dem Ziel der Nanopartikelerzeugung werden die zugrundeliegenden Prozesse Verdampfung, Kondensation und Koagulation sowohl experimentell als auch theoretisch detailliert untersucht.

Experimentelle Methoden zur Simulation von Schwachwindsituationen im urbanen Bereich

Um die Auswirkung baulicher Massnahmen auf die Durchlueftung von Innenstadtbereichen zu ermitteln, sind bei Verwendung hydraulischer Modelle spezielle Versuchstechniken erforderlich: Neben der Notwendigkeit, auch sehr geringe Stroemungsgeschwindigkeiten moeglichst stroemungsfrei auszumessen, ist die Simulation von Dichtestroemungen einschliesslich der Nachbildung von Kaltluftproduktion und Waermeabgabe durch die Baukoerper nachzubilden. Fuer die Messung von niedrigen Geschwindigkeiten kommen in Ergaenzung zu Laser- und Heissfilmanemometrie lediglich optische Methoden wie z.B. Wasserstoffblaeschenbeobachtungen in Frage. Fuer die Simulation der Dichtestroeme scheidet die prinzipiell moegliche Methode, auch im hydraulischen Modell mit Waerme zu arbeiten, aus, da wegen der Einhaltung der Aehnlichkeitsgesetze eine ca. zehnfache Temperaturspreizung erforderlich waere. Abhilfe schafft hier die Verwendung von chemischen Zusaetzen, welche nach Bedarf die Dichte des Wassers vergroessern oder verringern. Erste Erfahrungen mit rechnerisch erfassbaren Versuchsbedingungen, wie z. B. Schleusenfuellungsversuche oder Abfluss eines Dichtestromes ueber eine Schwelle zeigen ermutigende Ergebnisse fuer diese Art der Experimentiertechnik.

Alternativmethoden: Antifibrotische Behandlung in humanen PRECIsiOn cUt lung slices von Patienten mit usual interstitieller Pneumonie, Validierung an der Uni Gießen

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), DECOR: Der Einfluss der Dynamik auf die Zusammensetzung und den Transport von klimarelevanten Spurenstoffen in der extratropischen oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre

Die Quantifizierung der Effekte von Transport, Mischung und chemischer Prozessierung von klimarelevanten Spurengasen in der extratropischen oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) ist von großer Bedeutung für das Verständnis des Strahlungsbudgets der Atmosphäre. Dynamische Systeme wie der Jetstream, der Asiatische Monsun, Schwere- und Rossbywellen verändern die Verteilung und den Transport von Spurenstoffen in der UTLS und beeinflussen dadurch das Klima. Ziel des Projektes ist es die Veränderung der Zusammensetzung und des Transports in der UTLS durch diese dynamischen Systeme zu untersuchen. Ein spezifischer Fokus liegt hierbei auf den Spurengasen H2O, O3, Stickoxid- und Halogenverbindungen sowie Zirren. Zu diesem Zweck wird das Atmosphärische chemische Ionisations-Massenspektrometer AIMS und das durchstimmbare Diodenlaser Hygrometer WARAN bei WISE eingesetzt. Erfolgreiche erste Messungen wurden bereits während der Kampagnen TACTS/ESMVal, ML-CIRRUS und POLSTRACC/GW-Cycle/SALSA durchgeführt. Der Nachweis mit dem Reagenzien SF5- wurde bislang zur Messung der Spurengase HCl, HNO3, SO2 und HONO verwendet. In diesem Projekt schlagen wir den quantitativen Nachweis von ClONO2 und HBr mit AIMS als Weiterentwicklung vor. Im Rahmen der WISE Mission liegt der Fokus auf der quantitativen Bestimmung der Beiträge von stratosphärischem O3 und HNO3 in der UTLS abgeleitet aus dem stratosphärischen Tracer HCl. Transportprozesse und ihr Einfluss auf die Inversionsschicht der Tropopause (TIL) werden in Abhängigkeit von Breite und dynamischer Situation untersucht . Tracer-Tracer Korrelationen in der extratropischen Tropopausen Schicht werden eingesetzt um den Mischungszustand in und oberhalb dieser Schicht zu charakterisieren. Unsere in-situ Messungen werden zur Validierung der Fernerkundungsinstrumente GLORIA (HNO3, ClONO2, H2O und SO2), DOAS (HONO, Bry) und WALES (H2O) herangezogen. Der Einfluss von Eiswolken und kaltem Aerosol auf die Spurengaszusammen in der polaren UTLS wird mit Daten der Mission POLSTRACC bestimmt. Die Aufnahme von HNO3 in Eis und die Bildung von kondensierten Salpetersäure/Wasser Kondensaten ist bei tiefen Temperaturen unzureichend verstanden. Diese Fragestellungen werden aus Messungen von Wasser, gasförmiger HNO3 und HNO3 in Eispartikeln beantwortet. Tracer-tracer Korrelationen der Chlor- und Stickoxidverbindungen werden benutzt um die Verteilung von Chloraktivierung und De- und Nitrifizierung zu bestimmen. Unsere Messungen dienen dazu das Verständnis des Einflusses dynamischer und heterogener chemischer Prozesse auf die Verteilung klimarelevanter Spurengase in der UTLS zu verbessern.

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