Das Projekt "Menge, Zusammensetzung und Umsetzung der organischen Substanz im Unterboden" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Department für Ökologie, Lehrstuhl für Bodenkunde.Das Wissen über die Menge, Zusammensetzung und Umsetzung der organischen Substanz in Böden der gemäßigten Breiten beschränkt sich bis auf wenige Ausnahmen auf die Oberböden (A-Horizonte und Auflagen). Hier finden sich die höchsten Konzentrationen der organischen Substanz. Jüngere Inventurarbeiten haben nun gezeigt, dass auch im Unterboden (B- und Cv-Horizonte) beträchtliche Mengen an organischer Substanz, allerdings in niedrigen Konzentrationen vorliegen. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, (1) die Menge der organischen Substanz im Unterboden zu erfassen, (2) ihre Zusammensetzung und Herkunft zu bestimmen und (3) ihre Umsetzbarkeit zu erfassen. Daraus sollen Rückschlüsse auf die Stabilisierungsmechanismen der organischen Substanz im Unterboden gezogen werden. Nach einer Inventur der Bodenprofile an den SPP-Standorten (C-Gehalte, 14C-Alter) erfolgt die Erfassung der Zusammensetzung der organischen Substanz mittels Festkörper-13C-NMR-Spektroskopie. Die Zusammensetzung der Lipid-, Polysaccharid- und Ligninfraktion soll Hinweise auf die Herkunft der stabilisierten organischen Substanz differenziert nach oberirdischen, unterirdischen Pflanzenrückständen und mikrobiellen Resten geben. Abbauversuche unter kontrollierten Bedingungen im Labor und die Erfassung des 14C-Alters des freigesetzten CO2 sollen Aufschluß über die Umsetzbarkeit des 'jungen' und 'alten' C im Unterboden geben. Dabei werden jeweils die Profile über die gesamte Entwicklungstiefe betrachtet, um die Unterbodenhorizonte in Bezug zu den Oberböden und zu den Ergebnissen anderer AG im SPP zu setzen. Darauf aufbauend können dann in den nächsten Phasen des SPP die Eigenschaften der organischen Substanz im Unterboden und die Regulation der C-Umsetzungen im Unterboden untersucht werden.
Das Projekt "FSP-Klebstoffe: Entwicklung innovativer Klebstoffsysteme auf Basis von Biopolymeren - optimierte Strukturen zur Verbesserung der Klebeigenschaften (Bioadhesives), Teilvorhaben 1: Polysaccharidderivate zur Anwendung in Klebstoffsystemen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung.Das Konsortium des beantragten Forschungsvorhabens, bestehend aus Fraunhofer IAP und IFAM im Verbund mit industriellen Herstellern von Biopolymeren und Modifikaten, sowie mit Klebstoffproduzenten und Applikanten, hat sich das Ziel gesetzt, für verschiedene Klebstofftypen und Anwendungen biobasierte Klebstoffsysteme zu entwickeln. Basis soll die Erarbeitung von Struktur-Wirkungsbeziehungen von Derivaten der Stärke, Cellulose und Hemicellulose sein, um den optimalen Rohstoff/optimale Derivate für vielfältige industrielle Verwendungen und auch für Alltags- bzw. Konsumentenklebstoffe zur Verfügung zu stellen. Ein partieller Ersatz von synthetischen Polymeren und Copolymeren in Marktprodukten wird angestrebt. Ausgehend von verschiedenen industriellen Rohstoffen werden Stärke-, Hemicellulose und Cellulosederivate am Fraunhofer IAP hergestellt, in der Entwicklung von Formulierungen am Fraunhofer IFAM verwendet und für Anwendungen als Dispersionskleber, Schmelz- und Reaktivklebstoff am IFAM und bei renommierten Klebstoffproduzenten getestet. Für Dispersionskleber wird eine Kombination von Degradation und Funktionalisierung durch Veresterung/Veretherung mit Variation der Kettenlänge des Substituenten und des Substitutionsgrades unter Erhalt der Wasserdispergierbarkeit durchgeführt, wobei Anwendungskonzentrationen von 30-50% mit speDas Klebevermögen von funktionalisierten Stärkeprodukten wird mit relativ hoch substituierten Hemicellulose- und Cellulosederivaten verglichen, um den Einfluss der chemischen Struktur auf das Klebevermögen von Biopolymerderivaten für verschiedene Materialien zu untersuchen. Schmelzbare Derivate werden aus Stärke, Cellulose und Hemicellulose hergestellt, um die Erfordernisse an Tg und MFI zu erfüllen. Im Arbeitspaket Reaktivklebstoffe geht es zum einen um den Aufbau von PUR-Dispersionen, zum anderen um die Einführung reaktiver Gruppen in die verschiedenen Polysaccharide.
Das Projekt "Verhalten von Biopolymeren während der Uferfiltration" wird/wurde gefördert durch: Technische Universität Berlin. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung.Problemstellung: In Berlin sowie an vielen anderen urbanen Standorten wird für die Trinkwassergewinnung Uferfiltrat eingesetzt. Im Gegensatz zu Grundwasser handelt es sich bei Uferfiltrat um Oberflächenwasser welches nach einer Untergrundpassage aus ufernahen Brunnen gefördert wird. Neben klassischen Filtereigenschaften weißt das Ufer als Filter auch eine hohe Dichte an verschiedenen Mikroorganismen auf. Aus Feldstudien geht hervor, dass die Reduktion bis hin zur vollständigen Entfernung von gelösten organischen Kohlenstoffen und zahlreichen Spurenstoffen auf mikrobielle Aktivität zurückzuführen ist. Die Abbau- bzw. Transformationsleistung wird dabei von zahlreichen Parametern wie Redoxbedingung, Temperatur oder zur Verfügung stehenden Substraten beeinflusst. Ein Substrat stellen dabei die Biopolymere dar, welche sich als eine Fraktion des gelösten organischen Kohlenstoffs überwiegend aus Proteinen und Polysacchariden zusammen setzten. Vorangegangene Arbeiten weisen auf einen Zusammenhang zwischen dem Abbau von Biopolymeren und einigen Spurenstoffen hin. Ähnlich der Biopolymere wird zum Beispiel das Röntgenkontrastmittel Iopromid als Vertreter der Spurenstoffe unmittelbar nach der Infiltration unabhängig von der Temperatur fast vollständig abgebaut bzw. transformiert. Detaillierte Kenntnisse über die im Ufer stattfindenden biologischen Prozesse liegen aber bisher nicht vor. Projektziel und Vorgehensweise: In Langzeitversuchen wird der Abbau von Biopolymeren genauer untersucht. Über mehrere Jahre kontinuierlich mit Oberflächenwasser durchströmte Sandsäulen dienen dabei als Modellsystem. Zunächst werden Hinweise für den Betrieb von Sandsäulen in Bezug auf das verwendete Füllmaterial und die damit verbundenen Einlaufzeiten aus den Langzeitversuchen ermittelt. Durch Variation der Temperatur, der Redoxbedingungen und des Füllmaterials kann deren Einfluss auf den Biopolymerabbau bestimmt werden. Um darüber hinaus Klarheit über einen möglichen Cometabolismus zwischen Iopromid und den Biopolymeren zu gewinnen wird der Spurenstoff mittels Massenspektrometrie detektiert. Neben den Abbauraten sollen auch neue Aufschlüsse über die Kinetik der zugrunde liegenden Bioreaktionen gewonnen werden. Zu diesem Zweck sind Kleinfilterkreislaufversuche mit verschiedenen Medien geplant. Diese werden so ausgelegt, dass die ersten 10 cm der Bodenpassage, also die Infiltrationszone simuliert werden kann. Um eine genaue Zuordnung zwischen Spurenstoff- und Biopolymerabbau zu gewährleisten ist weiterhin der Einsatz von künstlichen oder aufkonzentrierten Biopolymerlösungen angedacht.
Das Projekt "Bedeutung von Eisenoxiden und Tonmineralen für die Stabilisierung der organischen Substanz im Unterboden" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Bodenkunde.Das Wissen über die Menge, Zusammensetzung und Umsetzung der organischen Substanz in Böden der gemäßigten Breiten beschränkt sich bis auf wenige Ausnahmen auf die Oberböden (A-Horizonte und Auflagen) Hier finden sich die höchsten Konzentrationen der organischen Substanz. Jüngere Inventurarbeiten haben nun gezeigt, daß auch im Unterboden (B- und Cv-Horizonte) beträchtliche Mengen an organischer Substanz, allerdings in niedrigen Konzentrationen vorliegen. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, (1) die Menge der organischen Substanz im Unterboden zu erfassen, (2) ihre Zusammensetzung und Herkunft zu bestimmen und (3) ihre Umsetzbarkeit zu erfassen. Daraus sollen Rückschlüsse auf die Stabilisierungsmechanismen der organischen Substanz im Unterboden gezogen werden. Nach einer Inventur der Bodenprofile an den SPP-Standorten (C-Gehalte, 14C-Alter) erfolgt die Erfassung der Zusammensetzung der organischen Substanz mittels Festkörper-13C-NMR-Spektroskopie. Die Zusammensetzung der Lipid-, Polysaccharid- und Ligninfraktion soll Hinweise auf die Herkunft der stabilisierten organischen Substanz differenziert nach oberirdischen, unterirdischen Pflanzenrückständen und mikrobiellen Resten geben. Abbauversuche unter kontrollierten Bedingungen im Labor und die Erfassung des 14C-Alters des freigesetzten CO2 sollen Aufschluß über die Umsetzbarkeit des 'jungen' und 'alten' C im Unterboden geben. Dabei werden jeweils die Profile über die gesamte Entwicklungstiefe untersucht, um die Ergebnisse der Unterbodenhorizonte in Bezug zu den Oberböden und zu den Ergebnissen anderer AG im SPP zu setzen. Darauf aufbauend können dann in den nächsten Phasen des SPP die Eigenschaften der organischen Substanz im Unterboden und die Regulation der C-Umsetzungen im Unterboden untersucht werden.
Das Projekt "Untersuchungen des Grubenholzabbaues und Speziation der daraus entstehenden loeslichen Abbauprodukte waehrend und nach der Flutung des Schlema-Alberodaer Grubensystems und Untersuchung der Einflussnahme der freigesetzten organischen Stoffe ..." wird/wurde gefördert durch: Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK). Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Pflanzenchemie und Holzchemie, Lehrstuhl für Pflanzenchemie und Zellstofftechnik.Das Verhalten von vor Ort gealterten Grubenhoelzern im hydrothermalen System wurde in Laborversuchen simuliert. Mittels Py-GC/MS, GC/MS, HPLC und weiteren analytischen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass sowohl das Lignin als auch die Polysaccharide des Holzes beeinflusst werden. Die Rolle von Einflussfaktoren wurde bewertet. Im hydrothermalen Prozess gehen phenolische Stoffe sowie Saccharide in Loesung. Sie wurden isoliert und charakterisiert. Ihre Wechselwirkung mit toxischen und radiotoxischen Schwermetallen wird im FZR untersucht.
Das Projekt "Biologische Synthesechemie, Teilvorhaben 1: Synthese von Polysacchariden auf Saccharosebasis mit immobilisierten Enzymsystemen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Standort Geesthacht, Institut für Chemie.Im Rahmen eines Verbundprojektes sollen mit Hilfe biologischer Systeme neuartige struktureinheitliche Polysaccaride aus Saccharose synthetisiert werden. Das Vorhaben soll als Pilotprojekt die inhaltliche Ausgestaltung eines kuenftigen Foerderschwerpunktes ueber 'Biomolekulare Funktionssysteme fuer die Technik' vorbereiten. Enzyme sollen fuer die vorgeschlagene Polysaccharidsynthese an Membranen gebunden werden, die durch ihre Trenn- und Durchflusseigenschaften den biokatalytischen Syntheseprozess dadurch beeinflussen, dass in Abhaengigkeit vom mittleren Porendurchmesser und der transmembranen Stroemungsgeschwindigkeit sich sowohl die Ausbildung des Enzym-Substrat-Komplexes als auch der Produktbildung steuern lassen. Es sind Reaktivpolymer-Membranen unterschiedlicher Permeationseigenschaften sowie verschiedener Enzym-Bindungsaffinitaet herzustellen. Membranherstellung und Anwendung im Reaktor sind zu optimieren.
Das Projekt "Enzymatische Schleimbekaempfung in der Papierindustrie" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Dortmund, Institut für Umweltforschung (INFU).Enzymatische Beseitigung/Verminderung von Biofilmen - speziell in der Papierindustrie; es wurde eine spezielle chemische Analytik zur Messung von Polysacchariden entwickelt, um enzymatische Reaktionen auf den Biofilm verfolgen zu koennen. Weiterhin wurden eine Bioreaktoranlage konstruiert, worin Biofilmbildung auf Immobilisationseinheiten reproduzierbar entwickelt wurde. Die Anlage wurde mit einem synthetischen Medium und einer aus den Wasserkreislaeufen der Papierindustrie entnommenen Mischpopulation betrieben. Screening Ansaetze mit in Frage kommenden Enzymen/Enzymgemischen wurden vor der Testung im Bioreaktor in Batch-Ansaetzen getestet. Es konnten positive Reaktion verschiedener Enzyme/Enzymgemische auf den Biofilm beobachtet und gemessen werden. Weiterhin wurden unter selektiven Bedingungen Mikroorganismen isoliert, die Heteropolysaccharide aus den Biofilmen als C-Quelle nutzen koennen. Dadurch wurde die Konsistenz der Biofilme beeinflusst und die Anlagerungsfaehigkeit stark verringert.
Das Projekt "Gesteuerte Selbstimmobilisierung von Mischkulturen fuer die aerobe Abwasserbehandlung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: ADW - Institut für Biotechnologie.Die Nutzkapazitaet von Abwasserbehandlungsanlagen kann wesentlich erhoeht werden, wenn die Ausscheidung von schleimbildenden Polysacchariden verhindert wird, deren gelartige Strukturen ein hohes Wasserbindevermoegen besitzen und dadurch eine unmittelbare Zusammenlagerung der Mikroorganismen unmoeglich ist. Ziel des Forschungsvorhaben ist es deshalb, anstelle der spontanen Exopolymer-Ausscheidung die Ausschuettung eines flockend wirkenden Heteropoly-Saccharides zu induzieren und eine Selbstimmobilisierung der Mischkultur unter Umgehung von schleimigen Strukturen zu erreichen. Eine gegenseitige Wachstumsstimulierung in der Flocke selbst wird erwartet, die zu einer moeglichen Beeinflussung des mikrobiellen Verwertungsprozesses insgesamt fuehrt.
Das Projekt "Optimierung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Biowerkstoffen, Biowerkstoffe aus Protein-Polysaccharid-Verbunden" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) e.V..Ziel des Vorhabens war die Entwicklung von neuartigen Werkstoffen auf Basis von Polysacchariden und Proteinen. Es sollten die Voraussetzungen zur Ausnutzung umweltverträglicher Vernetzungsreaktionen (chemisch und enzymatisch) für die Herstellung von Biowerkstoffen aus Protein-Polysaccharid-Gemischen geschaffen werden. Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf Vernetzungsreaktionen zwischen pflanzlichen Proteinen im Gemisch mit pflanzlichen Ölen und modifizierten Stärkesacchariden unter Einbeziehung von Hitze und Druck. Durch gezielte Nutzung und Steuerung von inter- und intramolekularen Vernetzungsreaktionen sollten die physikalischen Eigenschaften von Biowerkstoffen (z.B. zur Herstellung von Folien, Formkörpern etc.) gezielt einstellbar sein und die Anwendungsbreite für Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen erweitert werden. Die strukturellen, physikalischen und chemischen Untersuchungen sollten dazu dienen, die Anwendungseignung von pflanzlichen Proteinen und modifizierten Stärken besser einschätzen zu können und die Festlegung geeigneter modifizierter pflanzlicher Rohstoffe für weitere Forschungen auf dem Werkstoffgebiet zu ermöglichen.Für die Herstellung von Protein-Polysaccharid-Verbunden wurden folgende Proteine, teilweise in Form von Isolaten, geprüft: Kartoffel, Erbse, Lupine, Leinsaat, Raps, Sonnenblume, Mais- und Weizenkleber. Die von Firmen (Cerestar, BMA AG, Dena) gespendeten und die vom IVV Freising bereitgestellten Proteinproben hatten Proteingehalte von ca. 75 Prozent bis 95 Prozent. Als Verbundpartner wurden wässrige Emulsionen nativer Stärke, teilabgebauter Stärke, hydrophobe Stärke, Dialdehydstärke sowie Stärkekombinationen als auch Emulsionen mit nativem oder oxidiertem Öl untersucht. Im Ergebnis des Projekts konnte die Strukturbildung der Werkstoffe durch die Anwendung geeigneter Druck-Hitze-Regime erreicht werden. Bei Temperaturen von ca. 120 C und Drücken von 12 bar konnte bei den untersuchten Proteinen der Übergang vom festen in den flüssigen Aggregatzustand festgestellt werden. Hierdurch kommt es zur Auffaltung der Proteine aus dem Speicherzustand und es bietet sich die Möglichkeit zur Neustrukturierung. Dieser Neustrukturierung liegen mutmaßlich die Ausbildung von Disulfidbindungen, Wasserstoffbrücken und hydrophobe Wechselwirkungen zugrunde. Im Rahmen des Vorhabens konnten Verbunde aus Proteinen und Polysacchariden mit einem sehr breiten Spektrum am mechanischen Eigenschaften hergestellt werden. Die Festigkeitseigenschaften können durch die Auswahl der Komponenten und Herstellungsparameter eingestellt werden. Sie erlauben die Herstellung spröder und viskoelastischer Formkörper deren Eigenschaften mit denen herkömmlicher Thermoplaste weitgehend vergleichbar sind. Maiskleber und Kartoffelprotein eignen sich eher für feste Materialien, Weizenkleber verlieh diesen eher viskoelastische Eigenschaften. Hydrophobe Stärke bewirkt eine Verstärkung der viskoeleastischen Eigenschaften.
Das Projekt "Verhinderung von Viskosisitaetserhoehungen in Abwaessern aus der Automobillackierung" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Fakultät II Biologie, Institut für Mikrobiologie, Arbeitsgruppe J. Eberspächer.Bei der Spritzlackierung von Karosserien entsteht Lacknebel, der mit Wasser ausgewaschen wird. Dieses Auswaschungswasser gelangt zur Ausfaellung der Lackpartikel in ein Absetzbecken. Nach Entfernung der Feststoffanteile wird das Wasser erneut ersetzt. Bei diesem im Idealfall abwasserfrei arbeitenden Kreisprozess nahm immer wieder die Viskositaet des Auswaschwassers in unerwarteter Weise sprunghaft zu, was eine kostspielige Erneuerung des Auswaschwassers erforderlich machte. Untersuchungen zeigen, dass Mikroorganismen im Milieu des Kreislaufwassers - das heisst bei hohem Kohlenstoff- und Stickstoff- und geringem Phosphorgehalt - hochmolekulare, viskose Polysaccharide bilden. Im Hohenheimer Labor wurde herausgefunden, dass sich diese schleimigen Verbindungen durch Zugabe von Phosphat verfluessigen lassen. Das Verfahren wurde patentiert und wird gegenwaertig in der Industriepraxis angewandt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 12 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 12 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 12 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 12 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 11 |
| Webseite | 1 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 6 |
| Lebewesen & Lebensräume | 10 |
| Luft | 4 |
| Mensch & Umwelt | 12 |
| Wasser | 6 |
| Weitere | 12 |