Polymere stellen eine sehr umfangreiche Gruppe chemischer Verbindungen dar, die verschiedenen Stoffklassen angehoeren. Sie kommen in aussergewoehnlich grossen Mengen in unserer Biosphaere vor. Es handelt sich dabei um Substanzen, die aus solchen Molekuelen aufgebaut sind, in denen eine Art oder mehrere Arten von Atomen oder Atomgruppierungen wiederholt aneinandergereiht sind. Polymere sind auch Hauptbestandteil der Kunststoffe. Hierbei handelt es sich um Materialien, deren wesentliche Bestandteile aus makromolekularen organischen Verbindungen bestehen, die synthetisch oder durch Abwandeln von Naturprodukten oder durch biotechnologische Produktion entstehen. Der Abbau von Polymeren in Kunststoffen sowie von natuerlichen und synthetischen Kautschuken durch Bakterien und Pilze ist auf biochemischer und molekularer Ebene bisher wenig erforscht worden. Ein Verstaendnis der ablaufenden Vorgaenge koennte dazu beitragen, biotechnologische Verfahren zu entwickeln, solche polymeren Werkstoffe und Verpackungsmaterialien zu entsorgen oder in wiederverwertbare Substanzen zu ueberfuehren. Fuer wasserloesliche, technisch relevante Polymere ist die Kenntnis und ein Verstaendnis des Abbaus besonders wichtig, weil diese meist nicht rezyklisiert oder deponiert werden koennen. Darueber hinaus tragen Kenntnisse ueber die biologischen Abbaumechanismen dazu bei, polymere Materialien zu entwickeln, die gegenueber einem Abbau inert sind und die fuer besonders langlebige Anwendungen geeignet sind. Die am Abbau von aus Biosynthesen hervorgegangenen Polyamide, Poly(aepfelsaeure) und Naturkautschuk beteiligten Proteine sollen charakterisiert und deren Strukturgene kloniert werden. Daneben zielen Untersuchungen auch auf die Aufklaerung des mikrobiellen Abbaus synthetischer Polymere wie zB Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol oder Polyacrylsaeure sowie synthetischer Kautschuk ab.
Änderung der Anlage zum Vulkanisieren von Naturkautschuk durch schrittweise Erhöhung des Durchsatzes an Gummimischung, Einführung eines Shuttelverkehrs zur kontinuierlichen Versorgung der Produktion mit Rohware und Ablieferung von Fertigware, Demontage von Schwallbädern und Stillegung der Nachverbrennungsanlage
In einem ersten umfassenden internationalen Screening zu Mikroplastik im Einzugsgebiet der Donau wurde Mikroplastik in allen Proben nachgewiesen. Polyethylen war dabei mit maximalen Gehalten von bis zu 22,24 µg/mg Schwebstoffe das vorherrschende und durchgehend nachweisbare Polymer. Darüber hinaus wurden Polystyrol, Styrol-Butadien-Kautschuk und Polypropylen gefunden. Im Rahmen des groß angelegten, internationalen Projektes Joint Danube Survey 4 unter der Koordination des Umweltbundesamtes ( UBA ) zwischen neun Ländern, 16 Forschungsreinrichtungen und 26 Forschenden unterschiedlichster Fachrichtungen wurde erstmals das Vorkommen von Mikroplastik im Einzugsgebiet der Donau bestimmt. Insgesamt wurden 18 Probenahmestellen im Einzugsgebiet der Donau untersucht. Die gewonnenen Schwebstoffproben wurden in die Fraktionen >100 µm und <100 µm unterteilt und anschließend auf den Massengehalt an Mikroplastik mittels verschiedener Polymermarker analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass Mikroplastik in allen Proben nachgewiesen wurde, wobei Polyethylen mit maximalen Gehalten von bis zu 22,24 µg/mg Schwebstoffe das vorherrschende und durchgehend nachweisbare Polymer war. Darüber hinaus wurden bis zu 3,23 µg/mg Polystyrol, 1,03 µg/mg Styrol-Butadien-Kautschuk und 0,45 µg/mg Polypropylen detektiert. Weitere Polymere, wie verschiedene Polyester, Polyacrylate, Polylactid und Naturkautschuk, wurden nicht oder unterhalb der Bestimmungsgrenze nachgewiesen. Es wurden zusätzliche Untersuchungen zur Anreicherung des Mikroplastik innerhalb der Schwebstofffracht durchgeführt und Überlegungen zu möglichen matrixbasierten Störungen der Polyethylensignale zum Beispiel durch algenbasierte Fettsäuren dargestellt. Vergleichbare Daten aus anderen Flusssystemen fehlen allerdings derzeit, so dass eine Einordnung des Vorkommens derzeit nicht möglich ist. Grundsätzlich gilt jedoch, dass anthropogene Stoffe in Umweltmedien aus Vorsorgegründen grundsätzlich nicht erwünscht sind. Entwicklung eines praxistauglichen Konzepts zum Mikroplastik-Screening Das UBA entwickelte in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ein praxistaugliches Konzept zu einem Mikroplastik-Screening. Dieses Konzept wurde erstmals für ein großes europäisches Flusseinzugsgebiet von der Quelle bis zur Mündung, einschließlich der wichtigsten Nebenflüsse, angewendet. Ziel war die Entwicklung von Grundsätzen für eine systematisches und routinetaugliche Mikroplastik Monitoring . Dabei kamen Sedimentationskästen zur Beprobung von Schwebstoffen (inklusive Mikroplastik) sowie die Polymeranalyse mittels thermischer Extraktionsdesorption-Gaschromatographie/Massenspektrometrie zum Einsatz. Im Rahmen des gezielten Monitorings von Oberflächengewässern hinsichtlich Mikroplastikfracht bieten wiederholte Messungen mehr Sicherheit bei der Interpretation der Ergebnisse für die einzelnen Standorte. Der im Rahmen der Forschungsarbeit gewählte Ansatz einer integrativen Probenahme mit anschließender Bestimmung des Gesamtkunststoffgehalts über Polymermarker, bietet dafür eine routinetaugliche Herangehensweise. In einem aktuell laufenden ReFo-Plan-Vorhaben zur Untersuchung der Mikroplastikfracht im Rhein wird diesen Dingen nachgegangen. Auch das UBA befasst sich mit offenen Fragen im Bereich eines Monitorings im Rahmen der Eigenforschung im Bereich Elbe.
EVITA ist ein bilaterales Vorhaben von deutschen und russischen Partnern aus Industrie und Wissenschaft mit dem Ziel, die am Vavilov Research Institute for Plant Industry (VIR) beheimatete Kollektion an bereits züchterisch optimierten Akzessionen des Russischen Löwenzahns für die beschleunigte Erzeugung von Hochleistungslinien zu nutzen. Es sollen Arbeiten zur molekularen Charakterisierung der Kautschukbiosynthese, Erstellung Herbizid-toleranter Linien für die Saatgutproduktion, Verwendung der VIR-Linien in laufenden Zuchtprogrammen und Eignung des Naturkautschuks in technischen Produkten durchgeführt werden. Von Taraxacum koksaghyz(Tks)-Akzessionen des VIR wird Saatgut gewonnen und auf Kleinparzellen ausgesät. Von diesen Pflanzen werden Phänotyp und Kautschukgehalt erfasst. Im Freiland auftretende Pathogene werden erfasst, bestimmt und deren Spezifität für Tks nachgewiesen. Tks-Saatgut wird einer EMS-Mutagenese unterzogen und unter Selektionsdruck durch Imidazolinon kultiviert. Tks-Blattgewebe wird transient mit AHAS-spezifischen TALE-Nukleasen transfiziert und zu neuen Pflanzen regeneriert. Beide Populationen werden hinsichtlich der Sequenz ihrer AHAS-Gene charakterisiert, auf Imidazolinon-Toleranz selektiert, vermehrt und im Gewächshaus sowie unter Freilandbedingungen auf ihre Anbaueignung getestet (Effizienz der Unkrautkontrolle in der Saatgutgewinnung, Beobachtung einer möglicher Resistenzentwicklung). Durch die Bündelung von natur-, agrar- und ingenieurwissenschaftlicher Kompetenz soll eine beschleunigte Züchtung des Russischen Löwenzahns als alternative Quelle für Naturkautschuk etabliert und sein industrieller Einsatz eingeleitet werden. Die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten sind als besonders hoch einzustufen, da namhafte deutsche und russische Industriepartner am Projekt teilnehmen und Unternehmen ein großes Interesse am Anbau sowie an der Verwertung von Naturkautschuk zur Herstellung von medizinischen und hygienischen Produkten zeigen.
Das Ziel von 'TARULIN II' ist es, in Fortsetzung der Arbeiten aus TARULIN, die Voraussetzungen zur nachhaltigen Nutzung von T. koksaghyz entlang der Wertschöpfungskette zu schaffen. Pflanzenzüchtung, Evaluation agronomischer Parameter und die Prozessierung von Latex und Kautschuk zu Prototypen bilden den Projektfokus. Folgende Detailziele werden von Industrie und Akademia weiter verfolgt: 1. Ertragssteigerung und Verbesserung der Pflanzenmorphologie durch Präzisionszucht, 2. Erstellung eines Anbauplanes zur Aussaat, Pflanzenschutz und Ernte in Feldversuchen auch auf sekundärem Ackerland, 3. Prozessierung und Charakterisierung der Rohstoffe durch umweltfreundliche Trennverfahren, 4. Nutzung der Rohstoffe In dem verlängerten Projektzeitraum werden die in TARULIN I begonnenen Arbeiten und offenen Fragestellungen der vier Arbeitspakete von allen Partnern weitergeführt und bearbeitet. Die ESKUSA GmbH wird in Zusammenarbeit mit dem Fh-IME die Züchtung neuer T. koksaghyz-Linien fortsetzen, die für die Anforderungen des modernen Pflanzenbaus und der Prozessierung geeignet sind. Die Arbeiten werden durch die numares AG und die WWU hinsichtlich der Analytik ergänzt. Das JKI wird die Arbeiten zur Agronomie weiterführen. Für die Gewinnung der Rohstoffe wird die in TARULIN I gewonnene Expertise vom Fh-IME eingebracht. Als Anwender werden die Continental Reifen GmbH und die Synthomer GmbH die Rohstoffe untersuchen und in Produkt-Prototypen umwandeln.
Das Ziel des Projekts TARULIN ist die Schaffung der Voraussetzungen zur nachhaltigen Nutzung von T. koksaghyz entlang der Wertschöpfungskette. Pflanzenzüchtung, Evaluation agronomischer Parameter und die Prozessierung von Latex, Kautschuk und Inulin zu Prototypen bilden den Projektfokus. Folgende Detailziele werden von Industrie und Akademia verfolgt: - Ertragssteigerung und Verbesserung der Pflanzenmorphologie durch Präzisionszucht - Entwicklung eines Anbauverfahren zur Aussaat, Pflanzenschutz und Ernte in Feldversuchen auch auf sekundärem Ackerland - Prozessierung und Charakterisierung der Rohstoffe durch umweltfreundliche Trennverfahren - Nutzung der Rohstoffe in der Prototypenfertigung. Die vier Arbeitspakete Züchtung, Agronomie, Prozessierung und Charakterisierung und Prototypenentwicklung werden von den Partnern entsprechend ihrer Expertisen und Vorarbeiten durchgeführt. Die AESKULAP GmbH wird in Zusammenarbeit mit dem Fh-IME neue T. koksaghyz-Linien züchten, die für die Anforderungen des modernen Pflanzenbaus und der Prozessierung geeignet sind. Die Arbeiten werden durch die numares GmbH und das MPI-PZ hinsichtlich der Analytik ergänzt. Das JKI wird die Arbeiten zur Agronomie durchführen. Die Expertise und Infrastruktur im Bereich der Biomasseprozessierung des Fh-IGB werden für die Gewinnung der Rohstoffe eingesetzt. Die Verfahrensentwicklung wird dabei vom IGVT (Uni Stuttgart) unterstützt. Als Anwender werden die Continental Reifen Deutschland GmbH, die Synthomer GmbH und die Südzucker AG die Rohstoffe untersuchen und in erste Produkt-Prototypen umwandeln.
Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 - Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 - Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 - Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 47 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Förderprogramm | 41 |
| Text | 4 |
| Umweltprüfung | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 7 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 47 |
| Englisch | 11 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 2 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 36 |
| Lebewesen & Lebensräume | 39 |
| Luft | 23 |
| Mensch & Umwelt | 48 |
| Wasser | 13 |
| Weitere | 45 |