Die geplanten Untersuchungen an den Sedimentkernen 1089 und 1093 des ODP Leg 177 aus dem Südpolarmeer sollen Aufschluss über Änderungen der Paläoproduktivität, des Sauerstoffgehalts des Bodenwassers, der 10Be Transport- und Sedimentationsprozesse geben, sowie eine 10Be-Stratigraphie liefern. Die vorgenommenen Arbeiten beinhalten: a) die Bestimmung der 231Paex/230Thex Verhältnisse für die letzten 150 ka; b) die Modellierung des diagenetischen Verhaltens von Mangan, Eisen und Uran im Sediment und c) die Erstellung von 10Be Tiefenprofilen. Mittels der 231Paex/230Thaex Verhältnisse soll die Paläoproduktivität im Südpolarmeer und die damit in Verbindung stehende Veränderung der geographischen Lage der Antarktischen Polarfrontzone untersucht werden. Die Lokationen der zu untersuchenden Sedimentkerne wurden so gewählt, dass sie sich nördlich und südlich der heutigen Polarfrontzone befinden. Die Modellierung des diagenetischen Verhaltens von Mangan, Eisen und Uran (234U, 238U) in der Sedimentsäule liefert Rückschlüsse auf Diagenese, den Sauerstoffgehalt des Bodenwassers und den Fluss von organischem Material ins Sediment. Die 10Be Stratigraphie dient der Überprüfung der Magnetostratigraphie, wobei sie eine höhere zeitliche Auflösung für die letzten 800 ka liefert. Der Vergleich der 10Be Depositionsflußdichte mit dem atmosphärischen Eintrag lässt Rückschlüsse auf Zeiten von erhöhtem oder erniedrigtem Eintrag von Trägermaterial (terrigen/biogen) zu. Der terrigene Anteil kann durch die Bestimmung der 9Be Konzentrationen ermittelt werden.
Löß ist ein einzigartiges Archiv pleistozäner Umweltbedingungen. Seine weite Verbreitung und seine oft quasi-kontinuierliche Sedimentation ermöglichen zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Rekonstruktionen der Paläoumwelt. Darüber hinaus sind besonders die mittel- und jungwürmzeitlichen Löße hervorragende archäologische Archive. In Zentral- und in SE-Europa findet sich eine große Zahl bedeutender jungpaläolithischer Fundplätze eingebettet in mächtige Lößabfolgen. Löß kann, wie auch andere Sedimente, die zeitlichen Variationen des Erdmagnetfeldes auf Skalen von Jahrhunderten bis Jahrhunderttausenden aufzeichnen. Untersucht der Umweltmagnetismus die magnetischen Eigenschaften des 'Tonbandes' (hier Löß), so ist die möglichst genaue Rekonstruktion der darauf gespeicherte 'Musik' der Erdmagnetfeldvariationen Gegenstand des Paläomagnetismus. Ist die zeitliche Variabilität des Erdmagnetfeldes bekannt, so kann das in einem konkreten Profil erkannte Variationsmuster zur indirekten Datierung des Profils herangezogen werden. Seit September 2005 werden Grabungsprofile in der Wachau und in den rumänischen Ostkarpaten paläo- und umweltmagnetisch bearbeitet. Ziel der Untersuchungen ist -neben einer unabhängigen zeitlichen Einstufung- die Rekonstruktion des Paläoklimas zur Zeit der paläolithischen 'Besiedlung'.
The geomagnetic field shields our habitat against solar wind and radiation from space. Due to the geometry of the field, the shielding in general is weakest at high latitudes. It is also anomalously weak in a region around the south Atlantic known as South Atlantic Anomaly (SAA), and the global dipole moment has been decreasing by nearly 10 percent since direct measurements of field intensity became possible in 1832. Due to our limited understanding of the geodynamo processes in Earths core, it is impossible to reliably predict the future evolution of both dipole moment and SAA over the coming decades. However, lack of magnetic field shielding as would be a consequence of further weakening of dipole moment and SAA region field intensity would cause increasing problems for modern technology, in particular satellites, which are vulnerable to radiation damage. A better understanding of the underlying processes is required to estimate the future development of magnetic field characteristics. The study of the past evolution of such characteristics based on historical, archeo- and paleomagnetic data, on time-scales of centuries to millennia, is essential to detect any recurrences and periodicities and provide new insights in dynamo processes in comparison to or in combination with numerical dynamo simulations. We propose to develop two new global spherical harmonic geomagnetic field models, spanning 1 and 10 kyrs, respectively, and designed in particular to study how long the uninterrupted decay of the dipole moment has been going on prior to 1832, and if the SAA is a recurring structure of the field.We will combine for the first time all available historical and archeomagnetic data, both directions and intensities, in a spherical harmonic model spanning the past 1000 years. Existing modelling methods will be adapted accordingly, and existing data bases will be complemented with newly published data. We will further acquire some new archeomagnetic data from the Cape Verde islands from historical times to better constrain the early evolution of the present-day SAA. In order to study the long-term field evolution and possible recurrences of similar weak field structures in this region, we will produce new paleomagnetic records from available marine sediment cores off the coasts of West Africa, Brazil and Chile. This region is weakly constrained in previous millennial scale models. Apart from our main aim to gain better insights into the previous evolution of dipole moment and SAA, the models will be used to study relations between dipole and non-dipole field contributions, hemispheric symmetries and large-scale flux patterns at the core-mantle boundary. These observational findings will provide new insights into geodynamo processes when compared with numerical dynamo simulation results.Moreover, the models can be used to estimate past geomagnetic shielding above Earths surface against solar wind and for nuclide production from galactic cosmic rays.
Strahlenschutz bei der Elektromobilität Beim Betrieb von konventionellen Verbrennerfahrzeugen, Plug-in-Hybriden und Elektroautos entstehen Magnetfelder im Nieder- und Zwischenfrequenzbereich. Sie treten auch beim Laden von E-Autos auf. Wie stark Insass*innen diesen Feldern ausgesetzt sind, hängt von der eingesetzten Technologie, der Position von Bauteilen, aber auch der persönlichen Fahrweise ab. Die zum Schutz der Gesundheit empfohlenen Höchstwerte werden in allen untersuchten Szenarien unterschritten. Daher sind nach aktuellem wissenschaftlichem Kenntnisstand keine gesundheitsrelevanten Wirkungen zu erwarten. In Elektroautos sind Menschen nicht prinzipiell stärkeren Magnetfeldern ausgesetzt als in Fahrzeugen mit konventionellem oder Hybridantrieb. Wie überall, wo elektrische Ströme fließen, treten auch bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen Magnetfelder auf. Wie stark Insass*innen den Magnetfeldern im Auto ausgesetzt sind, kann sich von Fall zu Fall unterscheiden. Dies hängt von der eingesetzten Technologie, der Position von Bauteilen relativ zum Körper, aber auch der persönlichen Fahrweise ab. Bei Elektrofahrzeugen entstehen magnetische Felder vor allem im Betrieb und beim Laden der Fahrzeuge. In bisherigen Untersuchungen wurden die stärksten Felder vorwiegend im Fußraum vor den Vordersitzen festgestellt. Beim Einschalten mancher Fahrzeuge entstehen ebenfalls kurzfristig starke Felder. In Verbrennerfahrzeugen können Menschen Magnetfeldern ähnlich stark ausgesetzt sein wie in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen. Quelle: vladim_ka/Stock.adobe.com Welche Felder kommen in Fahrzeugen vor? Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen entstehen statische, niederfrequente und zwischenfrequente elektrische und magnetische Felder. Die Frequenzen dieser Felder liegen zwischen null Hertz (Hz/statische Felder) und bis zu mehreren zehn oder hundert Kilohertz (kHz/niederfrequente Felder und Felder im sogenannten Zwischenfrequenzbereich). Unter Gesichtspunkten des Strahlenschutzes sind bei E-Autos vor allem die Magnetfelder relevant, die unter anderem von folgenden Quellen ausgehen: elektrischer Antriebsstrang, Leitungen und dazugehörige Elektronik, Fahrzeugbatterie, Ladeeinrichtung und Ladekabel. Unabhängig vom Antriebssystem gibt es in modernen Fahrzeugen weitere Quellen magnetischer Felder. Daher können Insass*innen auch in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor Magnetfeldern ausgesetzt sein. Relevante Quellen magnetischer Felder sind hier beispielsweise: Klimaanlagen, Lüfter, Sitzheizungen, Fensterheber sowie Fahrzeugeinschaltung bzw. Anlasser. Darüber hinaus gibt es Quellen wie Assistenz-, Komfort- und Unterhaltungssysteme, die hochfrequente elektromagnetische Felder für die Erkennung von Objekten ( Radar ) oder die drahtlose Informationsübertragung per Funk nutzen. Weitere Informationen zu hochfrequenten elektromagnetischen Feldern finden Sie in unserem Übersichtsartikel " Was sind hochfrequente elektromagnetische Felder? ". Wissenschaftlich gesicherte Wirkungen von Magnetfeldern Niederfrequente und zwischenfrequente Magnetfelder dringen nahezu ungehindert in den Körper ein und können dort elektrische Felder und Ströme hervorrufen. Diese können wiederum zu Reiz- und Stimulationswirkungen in Nerven- und Muskelgewebe führen. Damit diese wissenschaftlich gesicherten Wirkungen nicht auftreten, wurden von der Internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung ( ICNIRP ) Richtlinien entwickelt. Diese Richtlinien beschreiben, wie stark Menschen den Feldern höchstens ausgesetzt sein sollten. Dabei wird neben der Stärke und Verteilung der Magnetfelder auch das Ausmaß der im Körperinnern entstehenden elektrischen Felder berücksichtigt. Wenn die durch die Magnetfelder hervorgerufenen körperinneren Felder die von der ICNIRP vorgeschlagenen Höchstwerte nicht übersteigen, sind keine gesundheitsrelevanten Wirkungen zu erwarten. Ob neben den wissenschaftlich gesicherten Wirkungen von Magnetfeldern auch andere, bisher unentdeckte Wirkungen auftreten können, ist Gegenstand weiterer Forschung. Auftreten von Magnetfeldern bei der Elektromobilität Eine neue Studie des BfS von 2025 gibt Aufschluss zu der Frage, in welchem Maße Fahrzeuginsass*innen den Magnetfeldern von Elektroautos ausgesetzt sind. Es ist nach Einschätzung des BfS die bislang detaillierteste Untersuchung zu diesem Thema. In dieser Studie wurden gemessen an den Zulassungszahlen besonders beliebte E-Auto-Modelle und zusätzlich auch leistungsstarke E-Auto-Modelle verschiedener Automobilhersteller untersucht. Dazu wurden Magnetfeldmessungen an unterschiedlichen Stellen im Inneren der Fahrzeuge durchgeführt. Dies geschah unter realen Bedingungen, aber auch auf Teststrecken und Prüfständen. Auf den Teststrecken und Prüfständen befanden sich die Fahrzeuge beim Beschleunigen, Bremsen oder Fahren mit gleichbleibender Geschwindigkeit in festgelegten Betriebszuständen. Beim Aufladen der E-Autos wurde an Positionen innerhalb und außerhalb der Fahrzeuge gemessen sowie Normal- und Schnellladepunkte berücksichtigt. Fahrzeughersteller waren nicht an der Untersuchung beteiligt. Zum Auftreten von Magnetfeldern in Elektroautos gibt es vier hauptsächliche Erkenntnisse: Die Magnetfelder in E-Autos treten räumlich sehr ungleichmäßig auf. Hohe Werte wurden vor allem im Bereich der Beine festgestellt. Kopf und Oberkörper der Menschen im Fahrzeug sind Magnetfeldern hingegen weniger stark ausgesetzt. Die Stärke der Magnetfelder verändert sich abhängig von der Fahrweise. Beim Beschleunigen und Bremsen entstehen höhere Werte als beim Fahren mit gleichmäßiger Geschwindigkeit. Die maximale Motorleistung der Elektroautos ist nicht alleine ausschlaggebend dafür, wie stark Menschen den Magnetfeldern im Fahrzeug ausgesetzt sind. Sowohl während der Fahrt als auch bei Fahrzeugstillstand können Insass*innen Magnetfeldern ausgesetzt sein, die nicht unmittelbar vom Antriebsstrang, sondern von anderen Quellen oder Funktionen stammen. Wie stark Menschen Magnetfeldern in elektrisch betriebenen Fahrzeugen ausgesetzt sind, hängt somit weniger von der elektrischen Leistung der Elektromotoren ab. Wichtiger ist der Betriebszustand, das technische Design der Fahrzeuge (Position von Batterie, Kabeln, Leistungselektronik etc. ) und die individuelle Fahrweise. Dummy mit Messsonden im Fond eines Elektroautos Höchstwerte schützen die Gesundheit Neben der Frage, wo und in welchen Situationen Magnetfelder in Elektroautos auftreten, stellt sich aus Sicht des Strahlenschutzes eine entscheidende Frage: Sind Insass*innen den Magnetfeldern in elektrisch betriebenen Fahrzeugen so stark ausgesetzt, dass unerwünschte oder gesundheitsrelevante Wirkungen im Menschen hervorgerufen werden können? Die BfS -Studie von 2025 liefert für die untersuchten Fahrzeuge klare Antworten: Zunächst wurden die in den Fahrzeugen gemessenen Magnetfeldstärken mit Referenzwerten verglichen, die in einer EU -Empfehlung von 1999 (Empfehlung des Rates vom 12. Juli 1999 zur Begrenzung der Exposition der Bevölkerung gegenüber elektromagnetischen Feldern (0 Hz – 300 Gigahertz )) aufgeführt sind. Hierbei zeigten sich in einigen Fällen Überschreitungen dieser Referenzwerte. Eine Überschreitung der Referenzwerte führt allerdings insbesondere bei räumlich sehr begrenzten Magnetfeld -Verteilungen nicht notwendigerweise zu bedenklich starken elektrischen Feldern oder Strömen im Körper. In detaillierten Computersimulationen wurden daher für die Fälle, die aus Strahlenschutzsicht besonders relevant waren, die durch die Magnetfelder hervorgerufenen elektrischen Ströme oder Felder in Körpernachbildungen bestimmt. Unabhängig von der Antriebsart unterschritten alle untersuchten Fahrzeuge die zum Schutz der Gesundheit empfohlenen Höchstwerte. Diese Höchstwerte begrenzen die elektrischen Ströme und Felder, die von Magnetfeldern im menschlichen Körper verursacht werden können, auf ein unschädliches Maß. Für die Untersuchung wurden die Magnetfelder an den Sitzplätzen von vierzehn verschiedenen Pkw-Modellen der Baujahre 2019 bis 2021 in unterschiedlichen Betriebszuständen gemessen und bewertet. Im Detail zeigen die Ergebnisse der BfS -Studie von 2025: Alle untersuchten Elektroautos haben die Empfehlungen zum Schutz vor gesundheitlichen Auswirkungen von Magnetfeldern eingehalten. In reinen Elektroautos ist man nicht prinzipiell stärkeren Magnetfeldern ausgesetzt als in Fahrzeugen mit konventionellem oder hybridem Antrieb. Bei einer moderaten Fahrweise werden die Referenzwerte meist im niedrigen zweistelligen Prozentbereich ausgeschöpft. Eine sportliche Fahrweise führte in mehreren Elektrofahrzeugen sowie in einem zu Vergleichszwecken untersuchten Fahrzeug mit Verbrennungsmotor zu Überschreitungen der von der EU empfohlenen Referenzwerte. Trotz der kurzfristigen Überschreitungen der Referenzwerte wurden keine Überschreitungen der empfohlenen Höchstwerte für im Körper hervorgerufene elektrische Felder festgestellt. Mit einer Ausnahme wurden die Referenzwerte in allen Fahrzeugen im Moment des Einschaltens jeweils kurzfristig überschritten – auch in dem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Quelle: Pichsakul/Stock.adobe.com Empfehlungen des BfS In den kommenden Jahren ist mit einer weiter steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen zu rechnen. Daher sind auch bei der Elektromobilität Strahlenschutzaspekte angemessen zu berücksichtigen. Aus grundsätzlichen Strahlenschutzerwägungen sollten Verbraucher*innen den Feldern von Produkten, zu denen auch Fahrzeuge gehören, möglichst gering ausgesetzt sein. Auch wenn in der Untersuchung des BfS von 2025 keine Überschreitungen der zum Schutz der Gesundheit empfohlenen Höchstwerte festgestellt worden sind, so zeigte sich zwischen den untersuchten Fahrzeugen eine erhebliche Spannbreite. Mit einem intelligenten Fahrzeugdesign haben es die Hersteller in der Hand, lokale Spitzenwerte zu senken und Durchschnittswerte niedrig zu halten, damit auch eine kombinierte Einwirkung aus mehreren Quellen nicht zu einer Überschreitung empfohlener Höchstwerte führt. Hierfür sollte schon bei der Konzeption die Position der relevanten Bauteile elektrisch betriebener Fahrzeuge mitgedacht werden. Das Forschungsvorhaben des BfS "Bestimmung von Expositionen gegenüber elektromagnetischen Feldern der Elektromobilität" zeigt, dass dies bei Kraftfahrzeugen technisch möglich ist. Es zeigen sich erhebliche Unterschiede allein aufgrund der Positionierung relevanter Bauteile. Darüber hinaus sieht das BfS Bedarf, die Normen und Regulierungen weiterzuentwickeln. Aktuelle Bewertungsverfahren decken nicht alle relevanten oder ungünstigen Fälle ab. Personen mit aktiven Körperhilfsmitteln (Herzschrittmacher, Neurostimulatoren etc. ) sollten zudem ihren behandelnden Arzt oder ihre behandelnde Ärztin fragen, ob die Funktion des bei ihnen verwendeten Medizinprodukts durch Magnetfelder beeinflusst werden kann. Forschung des BfS zur Elektromobilität Stand: 08.04.2025
This project aims to characterize, map, analyze and date recently discovered loess-palaeosol sequences from NE Armenia. These sequences have proved to be especially rewarding because of their thickness (up to 45 m) and the presence of diagnostic tephra layers. The project seeks to derive a standard profile for NE Armenia and thus for the Lesser Caucasus. We will use luminescence technologies to date the loess sections, environmental magnetism to understand soil development, mineralogy to constrain provenance and weathering-potential, and terrestrial Mollusca and biomarkers to evaluate different vegetation formations.
In Kooperation mit Partnern aus Russland und Finnland haben wir in einem naturnahen Mischbestand in der mittleren Taiga in NW-Russland (forstliche Versuchsstation Lyaly, Republik Komi) eine ökologische Freilandmessstation installiert. Dort werden die Radialveränderungen der Baumschäfte von Fichten (Picea obovata), Kiefern (Pinus sylvestris), Aspen (Populus tremulus) und Birken (Betula spec.) mit Punkt-Dendrometern zeitlich hochaufgelöst registriert. An einem Teilkollektiv der Untersuchungsbäume wird zusätzlich die elektrische Leitfähigkeit der Baumstämme kontinuierlich gemessen. An der Messstation ist auch ein Magnetometer installiert, der Änderungen im Erdmagnetfeld aufzeichnet. Mit dieser speziellen Messeinrichtung ist es möglich, Auswirkungen von Schwankungen des Erdmagnetfeldes auf die Hydrologie und das Baumwachstum zu erkennen und zu analysieren. Das Wachstumsmonitoring liefert Informationen über die Bedeutung verschiedener Standorts- und Umweltfaktoren auf das kurz-, mittel- und langfristige Wuchsverhalten der Bäum im borealen Wald. Damit werden wichtige Grundlagen für die Abschätzung der Potenziale und Risiken vorhergesagter Umweltveränderungen geschaffen.
Integration der Ergebnisse der radioelemetrischen Herzfrequenz-Messungen und der Messungen moeglicher Einfluesse von elektrischen Magnetfeldern bei Kleinvoegeln
a) Permanente Registrierung der zeitlichen Aenderungen des Erdmagnetfeldes mit Perioden von einigen Sekunden bis einigen Tagen (Aktivitaet des Erdmagnetfeldes). Die Aktivitaet wird durch Bewegungen in der hohen Atmosphaere (Ionosphaere und Magnetosphaere) erzeugt. Diese Phaenomene stehen im engen Zusammenhang mit dem Teil des Sonnenwindes, der die Erde trifft. Die permanente Registrierung der Aktivitaet des Erdmagnetfeldes ist eine der Methoden, mit der der Zustand der hohen Atmosphaere und der Sonne kontrolliert wird. b) Vermessung der absoluten Werte des Erdmagnetfeldes am Ort des Observatoriums und in Sueddeutschland mit einer Genauigkeit von etwa 10 hoch -5. Um die saekularen Aenderungen des Erdmagnetfeldes zu kontrollieren, werden die Messungen am Observatorium etwa alle 10 Tage und im gesamten sueddeutschen Raum etwa alle 10 Jahre wiederholt. Diese Messungen sind Grundlage fuer die Angabe der Deklination und gegebenenfalls der Inklination und der totalen Intensitaet des Erdmagnetfeldes wie sie in Landkarten, Flugplaetzen, Haefen, Labors etc. benoetigt werden.
In einem naturnahen Mischbestand werden an der forstlichen Versuchsstation Lyaly (Republik Komi) die Radialveränderungen der Baumschäfte von Fichten (Picea obovata), Kiefern (Pinus sylvestris), Aspen (Populus tremulus) und Birken (Betula spec.) zeitlich hochaufgelöst registriert. An einem Teilkollektiv der Untersuchungsbäume wird zusätzlich im 5-Minuten Takt die elektrische Leitfähigkeit des Stammes registriert. Gleichzeitig werden die Lufttemperatur, die Luftfeuchte sowie die Bodenfeuchte gemessen. Am Untersuchungsstandort werden mit einem Magnetometer Schwankungen des Erdmagnetfeldes in den drei Raumrichtungen registriert. Aus den Analysen werden Informationen über die Bedeutung verschiedener Standorts- und Umweltfaktoren auf das kurz-, mittel- und langfristige Wuchsverhalten von Bäumen erwartet.
The aim of this project is to co-estimate models of the core and ionosphere magnetic fields, with the longer-term view of building a 'comprehensive' model of the Earths magnetic field. In this first step we would like to take advantage of the progresses made in the understanding of the ionosphere by global M-I-T modelling to better separate the core and ionospheric signals in satellite data. The magnetic signal generated in the ionosphere is particularly difficult to handle because satellite data provide only information on a very narrow local time window at a time. To get around this difficulty, we would like to apply a technique derived from assimilation methods and that has been already successfully applied in outer-core flow studies. The technique relies on a theoretical model of the ionosphere such as the Upper Atmosphere Model (UAM), where statistics on the deviations from a simple background model are estimated. The derived statistics provided in a covariance matrix format can then be use directly in the magnetic data inversion process to obtain the expected core and ionospheric models. We plan to apply the technique on the German CHAMP satellite data selected for magnetically quiet times. As an output we should obtain a model of the ionospheric magnetic variation field tailored for the selected data and a core-lithosphere field model where possible leakage from ionospheric signals are avoided or at least reduced. The technique can in theory be easily extended to handle the large-scale field generated in the magnetosphere.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 614 |
| Land | 29 |
| Wissenschaft | 47 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 458 |
| Gesetzestext | 1 |
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| Strukturierter Datensatz | 5 |
| Text | 84 |
| unbekannt | 116 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 119 |
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| unbekannt | 22 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 598 |
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| Resource type | Count |
|---|---|
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| Keine | 327 |
| Multimedia | 3 |
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| Webseite | 275 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 330 |
| Lebewesen & Lebensräume | 340 |
| Luft | 296 |
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| Weitere | 594 |