In Norwegen wurde am 24. November 2009 das erstes Osmose-Kraftwerk der Welt offiziell eingeweiht. Mit dieser Pilotanlage in Tofte in der Gemeinde Hurum am südwestlichen Ausgang des Oslofjordes testet der staatliche Energiekonzern Statkraft, wie sich Energie nach dem Prinzip der Osmose aus der Vermischung von Süß- und Salzwasser gewinnen lässt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Projektes ist es ganzheitliche Ansätze zu entwickeln, um die Ausbeuteraten von Brackwasserentsalzungsanlagen in Kombination mit landwirtschaftlichen Drainagewässern deutlich zu erhöhen (bis ca. 85%) und dieses am Beispiel von einer Hydroponik und der Bewässerung einer Safrankultur zu demonstrieren. Im Mittelpunkt der technologischen Entwicklung seht eine chemikalienfreie, auf Elektrodialyse-Metathesis basierende Vorbehandlung, sowie eine Closed Loop Reveres Osmosis. Die Verfahrenskombination erlaubt einen sehr flexiblen Betrieb, bei dem sich die Anlage eigenständig auf komplexe und schwankenden Rohwasserzusammensetzungen einstellen und sehr hohe Ausbeuteraten liefern kann. Die Anlage soll energieeffizient und energieautark mittels Photovoltaik betrieben werden. Technologien für die Konzentrataufbereitung werden evaluiert und Curricula sowie Trainingskurse entwickelt. Eine ganzheitliche sozioökonomische Bewertung wird die Arbeiten durch das Projekt hindurch mittels multikriterieller Analysen begleiten.
Das Projekt "Silica incorporation into newly synthesized cell walls and its effects on physiological properties of plant cells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Department für Nutzpflanzen- und Tierwissenschaften, Fachgebiet Phytomedizin durchgeführt. Siliziumoxid erhöht die Ernteausbeute und mildert den Einfluss von Stressfaktoren in Pflanzen. Der Wirkmechanismus ist bisher nur wenig verstanden. Man geht davon aus, dass Silica die Porosität der Zellwand reduziert und sie versteift, giftige Metalle durch Ko-Abscheidung entfernt und die pflanzliche Antwort auf Virusattacken beschleunigt. Anderseits behindert viel Silica die Nutzung von Pflanzen als Futter und Biobrennstoff. Ziel des Projekts ist, die Wechselwirkungen der Pflanzenzelle mit Silica aufzuklären. Dafür schlagen wir vor, den Prozess an Pflanzenzellen aus Zellkultur und an keimendem Pollengewebe in molekularer, untrastruktureller, mikroskopischer und makroskopischer Dimension zu untersuchen. Unser multi-disziplinärer Ansatz verbindet molekulare, physikalische und Strukturuntersuchungen mit molekularbiologischen und physiologischen Untersuchungen und Bioinformatik. Silzifikation wird insbesondere mit Augenmerk auf die sich entwickelnde Zellwand in Zellen, welche unter Einfluss hoher Kieselsäurekonzentration wachsen, untersucht. Wir werden die Reaktion der Zellen unter dem Einfluss verschiedener Stressfaktoren wie Schwermetallnanopartikel, hohe Salzkonzentrationen, hohe Osmolarität und Virsuinfektion untersuchen. Die komplementären Sichtweisen auf den Prozess der Bio Silizifikation werden die Aufklärung der Silica-induzierten Stress-Toleranz ermöglichen. Dies kann in der Zukunft die Entwicklung von Pflanzen mit vorteilhaftem Eigenschaften ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Im Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt ist dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihren Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für die Raupen von zur Massenvermehrung neigenden Schmetterlingen im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie durchgeführt. Im Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihre Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für die Raupen von zur Massenvermehrung neigenden Schmetterlingen im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF), Zentralstelle der Forstverwaltung - Nachhaltige Waldbewirtschaftung durchgeführt. lm Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt ist dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihren Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für Raupen von zu Massenvermehrungen neigenden Schmetterlingsarten im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des HighRec Projektes ist es ganzheitliche Ansätze zu entwickeln, um die Ausbeuteraten von Brackwasserentsalzungsanlagen in Kombination mit landwirtschaftlichen Drainagewässern deutlich zu erhöhen (bis ca. 85%) und dieses am Beispiel von einer Hydroponik in Katar und der Bewässerung einer Safrankultur im Iran zu demonstrieren. In vielen Ländern des mittleren und Nahen Ostens kann der Frischwasserbedarf schon sehr lange nicht mehr über die natürlichen Ressourcen gedeckt werden, wobei sich dieser Mangel durch die verschiedensten Einflüsse zunehmend verschärft. Damit verbunden sind existenz-bedrohende Auswirkungen auf den industriellen und landwirtschaftlichen Sektor. Die Aufbereitung und Verwendung von Brackwasser im Landesinneren wird schon praktiziert, allerdings mit geringen Ausbeuteraten. Daher steht m Mittelpunkt der technologischen Entwicklung eine chemikalienfreie, auf Elektrodialyse Metathesis (EDM) basierende Vorbehandlung sowie eine Closed Loop Reveres Osmosis (CLRO). Die Verfahrenskombination erlaubt einen sehr flexiblen Betrieb, bei dem sich die Anlage eigenständig auf die typischerweise stark schwankenden und chemisch komplexen Rohwasserzusammensetzungen einstellen und sehr hohe Ausbeuteraten liefern kann. Die Anlage soll energieeffizient und energieautark mittels Photovoltaik (PV) betrieben werden. Zusätzlich werden Technologien für die Konzentrataufbereitung (ZLD) und -verwertung evaluiert und Curricula sowie Trainingskurse entwickelt. Eine ganzheitliche sozioökonomische Bewertung wird die Arbeiten durch das Projekt hindurch mittels multikriterieller Analysen begleiten.
Das Projekt "Vergleich der Regulationsfaehigkeit der Spaltoeffnungen von Fichten aus dem Alpenraum mit durch Ozon belasteten Fichten im Labor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Forstbotanik durchgeführt. Inhalt des Vorhabens ist die Fortfuehrung bisheriger Untersuchungen zur Wasseraufnahme und Wasserabgabe von Baeumen verschiedener Standorte und unter verschieden starken Einfluessen von Schadgasen. Dazu werden Zweigproben vom Forschungsschwerpunkt Wank mit Proben von Baeumchen aus Begasungsversuchen verglichen. Weiterhin wird das Stomata-Verhalten von Nadeln untersucht im Hinblick darauf, ab welcher Belastung deren Faehigkeit, die Wasserabgabe zu regulieren, beeintraechtigt ist. Hierzu werden aus den physiolog. Kenngroessen Wasserpotential und osmotischer Druck 'Belastungsdiagramme' entwickelt. Insgesamt sollen damit Aspekte des Wasserhaushalts von Baeumen zur Aufklaerung von Waldschaeden erforscht werden, die die Hypothese zur Grundlage haben, dass immissionsbelastete Baeume in erhoehtem Masse unter Trockenheit von Luft und Boden leiden. Im weiteren Verlauf (9/92-8/94) soll die bisher aufgezeigte Wirkung von Ozon auf das Kontrollsystem der Spaltoeffnungen an einem gesunden Baum des forstl. Versuchsgartens Grafrath in einer klimatis. Gaswechselmesskammer (SYSTEM KOCH) experimentell erzeugt werden, mit definierten Ozondosen, wie sie am Wank gemessen werden. Das Spaltoeffnungsverh. der so behandelten Zweige soll fortlaufend im Vergl. zu dem von Zweigen in Reinluft verfolgt werden. Bei nachfolgendem Trockenstress soll an den ozon-belasteten Zweigen festgestellt werden, ob die Belastungsgrenze verschoben ist. Der Einfluss von Entwicklungs- u. Wasserzustand der Nadeln auf die Schadwirkung des Ozons soll geprueft werden. Es soll eine eindeutige Antwort gegeben werden auf die Frage, ob die am Wank vorkommende Ozonbelastung die Baeume dort zu schaedigen vermag
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wehrle Umwelt GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Effizienzsteigerung des Kühlwassereinsatzes zur Verringerung des Frischwasserverbrauchs. Konkret wird eine Halbierung der Absalzwassermenge als realistisches Ziel angesehen - für einen durchschnittlichen Stahlstandort ergibt sich eine Wassereinsparung von bis zu 800.000 m3/a. Der Lösungsweg besteht in der Verfahrensentwicklung zur Salzabtrennung aus Kreislaufwasser, Zusatzwasser und Absalzwasser. Durch die bedarfsgerechte Dosierung und Abstimmung von Kühlwasserchemikalien auf die Wasserbehandlung sollen der Salzeintrag und damit der Wasserverbrauch zusätzlich gesenkt werden. Das Teilvorhaben der Fa. WEHRLE beschäftigt sich mit der Entwicklung einer zweiten Umkehrosmosestufe zur Reduzierung der Konzentratströme und zur Erhöhung der Gesamtausbeute bei der Salzabtrennung aus dem Kühlkreislauf. Im Vordergrund steht hierbei durch Hochdruckosmose eine maximale Salz-Aufkonzentrierung zu erreichen, wobei die herkömmlichen Grenzen durch Druck und Scaling überwunden werden sollen. WEHRLE wird in AP3 Voruntersuchungen zur maximalen Salz-Aufkonzentrierung in einer zweiten Umkehrosmose-Stufe im Labormaßstab an synthetischen und realen Abwässern unter Variation von relevanten Prozessparametern mit verschiedenen Membranmaterialien untersuchen. In AP4 erfolgen dann die Konzeption, der Aufbau und der Betrieb der entsprechenden Versuchsanlage. In AP6 bringt WEHRLE seine Erfahrung aus dem Internationalen Anlagenbau zur Erstellung spezifischer Verfahrenskonzepte und Durchführung von Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ein und ist auch in AP8 beim Ergebnistransfer und Capacity Development engagiert.
Das Projekt "Aufklaerung der Wasserstruktur an und in Membranen zur Wasserentsalzung nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Marburg, Fachgebiet Physikalische Chemie durchgeführt. In diesem Projekt soll versucht werden, die Mechanismen aufzuklaeren, nach denen Membranen zur Meerwasserentsalzung und zur Wasserreinigung wirken. Ziel ist es, die Membranverfahren aufgrund dieser Kenntnisse zu optimieren bzw. neuartige Membranen mit besseren Eigenschaften zu finden. Infrarotspektren des Wassers innerhalb von Membranen geben Aufschluss ueber die Wasserstruktur. Nach bisherigen Ergebnissen ist es zweckmaessig, Membranen zu verwenden, die die Ausbildung der normalen Wasserstruktur verhindern, da sonst das Ionenrueckhaltevermoegen zurueckgeht.