Der Darstellungs-Dienst beinhaltet folgende Eutrophierungsparameter: max. Bedeckungsgrad von Seegras bzw. Grünalgen und ist relevant für den MSRL-Deskriptor 5 im Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer. Der Dienst wurde im Rahmen des Projektes MDI-DE (Marine Daten-Infrastruktur Deutschland) erstellt. Die Daten werden im Rahmen des trilateralen Makrophyten-Monitoring-Programmes (TMAP) mittels Flugzeugkartierungen erhoben. Dieser Dienst gibt von den drei Kartierungen nur die Daten eines Fluges pro Jahr aus, bei dem der Bedeckungsgrad am höchsten war. Der Bedeckungsgrad wird in 2 Dichteklassen der geschlossenen Bestände angegeben. Die Identifizierung der Flächen ist erst ab ca. 20% Deckung möglich. Die Daten wurden auf Basis einzelner Shapes in einer Datenbank zusammengeführt. Aus den Jahren 1989 und 1990 liegen ähnliche, aber in der Klassifikation abweichende, Kartierungen im Rahmen der Ökosystemforschung Schleswig-Holsteinsches Wattenmeer vor. Dieser Dienst stellt sowohl für Seegras als auch für Grünalgen eine Kartenansicht der max. Bedeckung ab dem Jahr 1994 mit einzelnen Jahres-Layern bereit.
Der Download-Dienst beinhaltet folgende Eutrophierungsparameter: max. Bedeckungsgrad von Seegras bzw. Grünalgen und ist relevant für den MSRL-Deskriptor 5 im Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer. Der Dienst wurde im Rahmen des Projektes MDI-DE (Marine Daten-Infrastruktur Deutschland) erstellt. Die Daten werden im Rahmen des trilateralen Makrophyten-Monitoring-Programmes (TMAP) mittels Flugzeugkartierungen erhoben. Dieser Dienst gibt von den drei Kartierungen nur die Daten eines Fluges pro Jahr aus, bei dem der Bedeckungsgrad am höchsten war. Der Bedeckungsgrad wird in 2 Dichteklassen der geschlossenen Bestände angegeben. Die Identifizierung der Flächen ist erst ab ca. 20% Deckung möglich. Die Daten wurden auf Basis einzelner Shapes in einer Datenbank zusammengeführt. Aus den Jahren 1989 und 1990 liegen ähnliche, aber in der Klassifikation abweichende, Kartierungen im Rahmen der Ökosystemforschung Schleswig-Holsteinsches Wattenmeer vor. Dieser Dienst stellt sowohl für Seegras als auch für Grünalgen je eine Gesamttabelle ab dem Jahr 1994 bereit, also auch einzelne Jahreslayer: Seegras: ZOS_ALLYEARS_MAXCOVab1994 und Grünalgen: GRALG_ALLYEARS_MAXCOVab1994.
Diese Geodaten beinhalten folgende Eutrophierungsparameter ab 1994: max. Bedeckungsgrad von Seegras bzw. Grünalgen und sind relevant für den MSRL-Deskriptor 5 im Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer. Die Daten werden im Rahmen des trilateralen Makrophyten-Monitoring-Programmes (TMAP) mittels Flugzeugkartierungen erhoben. Dieser Datensatz gibt von den drei Kartierungen nur die Daten eines Fluges pro Jahr aus, bei dem der Bedeckungsgrad am höchsten war. Der Bedeckungsgrad wird in 2 Dichteklassen der geschlossenen Bestände angegeben. Die Identifizierung der Flächen ist erst ab ca. 20% Deckung möglich. Die Daten wurden auf Basis einzelner Shapes in einer Datenbank zusammengeführt. Aus den Jahren 1989 und 1990 liegen ähnliche, aber in der Klassifikation abweichende, Kartierungen im Rahmen der Ökosystemforschung Schleswig-Holsteinsches Wattenmeer vor.
Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, und a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden 'duromere Organobleche' zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.
Sediment erosion and transport is critical to the ecological and commercial health of aquatic habitats from watershed to sea. There is now a consensus that microorganisms inhabiting the system mediate the erosive response of natural sediments ('ecosystem engineers') along with physicochemical properties. The biological mechanism is through secretion of a microbial organic glue (EPS: extracellular polymeric substances) that enhances binding forces between sediment grains to impact sediment stability and post-entrainment flocculation. The proposed work will elucidate the functional capability of heterotrophic bacteria, cyanobacteria and eukaryotic microalgae for mediating freshwater sediments to influence sediment erosion and transport. The potential and relevance of natural biofilms to provide this important 'ecosystem service' will be investigated for different niches in a freshwater habitat. Thereby, variations of the EPS 'quality' and 'quantity' to influence cohesion within sediments and flocs will be related to shifts in biofilm composition, sediment characteristics (e.g. organic background) and varying abiotic conditions (e.g. light, hydrodynamic regime) in the water body. Thus, the proposed interdisciplinary work will contribute to a conceptual understanding of microbial sediment engineering that represents an important ecosystem function in freshwater habitats. The research has wide implications for the water framework directive and sediment management strategies.
Zielsetzung und Anlass: Die Eutrophierung stellt eine der größten ökologischen Bedrohungen der Ostsee dar, was sich aktuell in einer riesigen Todeszone (Sauerstoffmangel) am Meeresboden der tiefen Becken wiederspiegelt. Deshalb soll in dieser Machbarkeitsstudie eine nachhaltige marine Biomasse-Produktion des Blasentangs (Fucus vesiculosus) in Freilandversuchen in der Ostsee durchgeführt werden, um mit Hilfe dieser Makroalge eine Abreicherung von überschüssigen Nährstoffen herbeizuführen. In mehreren Schritten werden wir untersuchen inwiefern eine Hochskalierung vom Labor- zum offshore-Maßstab möglich und wie groß das Potenzial von großflächigen offshore-Freilandkulturen von Makroalgen ist. Weiterhin untersuchen wir ob die Biomasse umweltschonend produziert und als Wertstoff (Kosmetik), organischer Dünger, und/oder Biogas-Rohstoff (Energieträger) genutzt werden kann. Das Gesamtziel des Vorhabens in diesem Konsortium ist somit die Beurteilung der Chancen und Möglichkeiten von großflächigen Makroalgen-Freilandkulturen hinsichtlich: I. Schaffung eines regional möglichst geschlossenen Nährstoffkreislaufs zur Reduzierung der Nährstoffanreicherung in der südwestlichen Ostsee, II. Produktion von nachhaltigen Rohstoffen ohne dünge-, pflanzenschutz- und wasser-intensiven Landverbrauch, sowie III. Prüfung zusätzlicher Ertragsmöglichkeiten für Fischer und Einsparmöglichkeiten für Landwirte. Das vielfältige Potenzial der Ökosystemdienstleistungen von Blasentang-Freilandkulturen wird somit erstmalig experimentell in der Ostsee untersucht, und trägt zu den UN Nachhaltigkeitszielen bei. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und regionalen Stakeholdern (Fischer, Windparkbetreiber, Landwirte, Anlagenbetreiber für Biogas) durchgeführt. Arbeitsschritte und Methoden: Während der Projektdauer von drei Jahren bearbeiten wir vier Schwerpunkte: I. Kultivierung, II. Biomassecharakterisierung, III. Ernte und IV. Nutzung des Blasentangs. I. die bereits etablierte Nachzucht von Blasentang auf für die Freilandkultur geeignete Substrate wird optimiert. Danach wird die gut funktionierende Algenkultivierung vom Labor- und Mesokosmen-Maßstab zu mittleren Feldkulturen in der Eckernförder Bucht ( Prototyp einer Offshore-Kultur) heraufskaliert. Während all der Stufen der Hochskalierung werden die Effekte auf die Umwelt (abiotisch: Nährstoffgehalte, Sauerstoffkonzentration, pH; biotisch: Biodiversität organismisch und per eDNA) detailliert untersucht. Weiterhin soll die Zusammenarbeit mit Fischern und Windanlagenbetreibern als auch Genehmigungsbehörden (BSH, LLUR etc.) als Stakeholdern in Anspruch genommen werden, zu denen bereits intensive Kontakte bestehen. II. Die erzeugte Blasentasng-Biomasse wird ökophysiologisch und biochemisch charakterisiert, um bspw. Überlebensgrenzen, optimale Erntezeitpunkte und vielversprechende Wertstoffe zu identifizieren. III. Die Erntemethodik und Erstbehandlung an Land muss sorgfältig untersucht werden. Hier ist zum einen die Expertise von Fischern gefragt, die zumindest partiell von Fischfang auf die Wartung der Algenkulturen und die Algenernte umsteigen wollen. Der Schwerpunkt liegt auf der Nutzung der Biomasse an Land. Eine energieaufwändige Trocknung soll als Vorbehandlung vermieden werden. IV. Aus den biochemischen Analysen unter II. lassen sich bereits interessante Wertstoffe (Naturstoffe) z.B. für die kosmetische Industrie ableiten. Ansonsten ist die einfachste und bereits bewährte Nutzungsmöglichkeit das Einarbeiten der Algenbiomasse nach vorheriger Extraktion von Wertstoffen als Ersatz für mineralische Kunstdünger. Vor einer großflächigen und langfristigen Nutzung der Algenbiomasse als natürlicher Mineraldüngerersatz muss deren Belastung mit Schadstoffen, z.B. Schwermetallen, geprüft werden. (Text gekürzt)
In ERA3 ? Phase I war es erstmalig möglich, Mikroalgen in unterschiedlichen, hochbelasteten Deponiesickerwässern (NH4-N maximal 934 mg/L; CSB maximal 2076 mg/L) ohne vorherige Verdünnung oder sonstige Vorbehandlung zu kultivieren. Die Konzentrationen abwasserrele-vanter Inhaltsstoffe konnten dabei signifikant, im Vergleich zu Kontrollkulturen ohne Algeninokulation, verringert werden. Diese Untersuchungen wurden im Labor- und Techni-kumsmaßstab durchgeführt. (siehe auch Berichte 2020/2021 Phase I). In der Projektphase II soll der Aufbereitungsprozess in den Pilotmaßstab hochskaliert wer-den und die Eignung der Mikroalgen für einen signifikanten Beitrag zur verbesserten Depo-niesickerwasserreinigung weiter untersucht werden. Es soll bewertbar werden, inwiefern das System für eine großtechnische Skalierung geeignet ist. Für die Untersuchungen werden biofilm-basierte Photobioreaktoren eingesetzt und über einen gesamten Jahresverlauf be-trieben, um die Auswirkungen variierender Kultivierungsbedingungen besser zu verstehen. Im Verlauf des Jahres werden zur Bewertung des Prozesses insbesondere folgende Parame-ter herangezogen werden: - Abbaubarkeit abwasserrelevanter Inhaltsstoffe (vor allem Ammonium) - Stoffwechselaktivitäten relevanter Organismengruppen - Biomasseproduktion/Biomasseverwertbarkeit - Betriebskosten Zudem sollen genetische Analysen (Metabarcoding) dazu beitragen, die bisher unbekannte Mischmikrobiozönose zu charakterisieren. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen, soll eine Bewertung des Kosten-Nutzen Verhältnisses und einer großtechnischen Skalierbarkeit des Verfahrens ermöglicht werden.
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