Das Projekt "Ueber die Herkunft von Ammonium im Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung Medizinische Mikrobiologie und Hygiene durchgeführt. In einigen Veroeffentlichungen der letzten Jahre wird die Bildung von Ammonium aus Nitrat in Frage gestellt. Wir haben aus je einer Erd- und Talsperrensedimentprobe 60 verschiedene Staemme von nitratammonifizierenden Bakterien erhalten. Von den Bakterien, die unter anaeroben Bedingungen aus Nitrat Ammonium bilden, sind diejenigen zu trennen, die Nitrat unter Bildung von N2 oder N2O denitrifizieren. Verschieden von beiden Prozessen ist die Ammoniumbildung aus organischen, stickstoffhaltigen Verbindungen (Ammonifikation). Nitratammonifizierende Bakterien koennen auch Nitrit und teilweise Hydroxylamin unter anaeroben Bedingungen reduzieren. Sowohl bei der Denitrifikation als auch bei der Nitratammonifikation kann aus organischer Substanz Ammonium gebildet werden.
Das Projekt "Exzellenzcluster 80 (EXC): Ozean der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit Marine Geosysteme durchgeführt. The aim of this project is to test the hypothesis that nitrogen fixation is stimulated in organic-rich surface sediments of marine oxygen minimum zones (OMZ s) and represents an important link between nitrogen and sulfur cycling via N2-fixing sulfate-reducing bacteria. A multidisciplinary set of methods (microbial rate measurements, nifH-gene analyzes, 15N-labelling, HISH-SIMS, CARD-FISH, porewater geochemistry) will be applied to sediments from different OMZ s (off Peru, off Mauretania, Koljø Fjord).
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Entwicklung eines innovativen, auf Basis eines Moving Bed Biofilm- Reaktors (MBBR) in Kombination mit einem Luftwäscher arbeitenden Verfahrens zur Elimination von Ammoniak und Aerosolen aus der Stallluft bei Haltung landwirtschaftlicher Nutztiere. MBBR haben sich in Kreislaufsystemen zur Aufzucht aquatischer Organismen sowie in der kommunalen Klärtechnik als leistungsfähige Wasseraufbereitungskomponenten bewährt. Es ist zu erwarten, dass ein hinreichend dimensionierter Luftwäscher neben Ammoniak auch Aerosole aus der Stallluft eliminiert, die einerseits zu einer hinreichenden Versorgung der Nitrifikanten und Denitrifikanten im MBBR mit den neben Ammonium/Ammoniak/Nitrit/Nitrat benötigten Nährstoffen führt. Sich im Füllkörperbett des MBBR ansiedelnde heterotrophe Bakterien werden andererseits zur Mineralisation der organischen Substanz aus Aerosolen führen und sie somit ebenfalls im Ablaufwasser bzw. Sediment des MBBR binden. Gelingt die praktische Umsetzung, stellt die Innovation einen Beitrag zur Reduzierung von Emissionen aus der Nutztierhaltung dar. Aufgrund der geringen Platzansprüche des angestrebten Verfahrens ist es vorgesehen, Luftwäscher und MBBR innerhalb der Stallhülle zu platzieren und die Stallluft kontinuierlich durch das System zu rezirkulieren. Das Konzept kann somit auch dazu beitragen geringe Ammoniak- und Aerosolkonzentrationen innerhalb des Stalles zu realisieren. Durch diese Verbesserung der Stallluftqualität kann auch ein Beitrag zu mehr Tierwohl in der Nutztierhaltung und zu einem verbesserten Arbeitsschutz erbracht werden. Der MBBR soll so ausgelegt werden, dass auch Betriebszustände mit intermittierenden Denitrifikationsphasen gefahren werden können. Hierdurch besteht gegenüber konventionellen Luftwäschern die Möglichkeit der Überführung von Ammoniak in nach Umweltgesichtspunkten unproblematischen gasförmigen Stickstoff.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kunststoff-Spranger GmbH durchgeführt. Vorhabenbeschreibung: Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Entwicklung eines innovativen, auf Basis eines Moving Bed Biofilm- Reaktors (MBBR) in Kombination mit einem Luftwäscher arbeitenden Verfahrens zur Elimination von Ammoniak und Aerosolen aus der Stallluft bei Haltung landwirtschaftlicher Nutztiere. MBBR haben sich in Kreislaufsystemen zur Aufzucht aquatischer Organismen sowie in der kommunalen Klärtechnik als leistungsfähige Wasseraufbereitungskomponenten bewährt. Es ist zu erwarten, dass ein hinreichend dimensionierter Luftwäscher neben Ammoniak auch Aerosole aus der Stallluft eliminiert, die einerseits zu einer hinreichenden Versorgung der Nitrifikanten und Denitrifikanten im MBBR mit den neben Ammonium/Ammoniak/Nitrit/Nitrat benötigten Nährstoffen führt. Sich im Füllkörperbett des MBBR ansiedelnde heterotrophe Bakterien werden andererseits zur Mineralisation der organischen Substanz aus Aerosolen führen und sie somit ebenfalls im Ablaufwasser bzw. Sediment des MBBR binden. Gelingt die praktische Umsetzung, stellt die Innovation einen Beitrag zur Reduzierung von Emissionen aus der Nutztierhaltung dar. Aufgrund der geringen Platzansprüche des angestrebten Verfahrens ist es vorgesehen, Luftwäscher und MBBR innerhalb der Stallhülle zu platzieren und die Stallluft kontinuierlich durch das System zu rezirkulieren. Das Konzept kann somit auch dazu beitragen geringe Ammoniak- und Aerosolkonzentrationen innerhalb des Stalles zu realisieren. Durch diese Verbesserung der Stallluftqualität kann auch ein Beitrag zu mehr Tierwohl in der Nutztierhaltung und zu einem verbesserten Arbeitsschutz erbracht werden. Der MBBR soll so ausgelegt werden, dass auch Betriebszustände mit intermittierenden Denitrifikationsphasen gefahren werden können. Hierdurch besteht gegenüber konventionellen Luftwäschern die Möglichkeit der Überführung von Ammoniak in nach Umweltgesichtspunkten unproblematischen gasförmigen Stickstoff.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MARTIN Membrane Systems AG durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die marktreife Entwicklung eines innovativen biologischen Abwasserreinigungssystems mit funktionsdifferenzierten Biofilmreaktoren. Für die technische Entwicklung und Erprobung wird eine halbtechnische Versuchsanlage erstellt und betrieben. Parallel wird ein Bemessungsansatz entwickelt. Für das System werden neben einer weitestgehenden Elimination der Stickstoffverbindungen investive und energetische Vorteile gegenüber bisher üblichen Prozessen erwartet. Im Rahmen des zweijährigen Forschungsvorhabens wird eine halbtechnische Versuchsanlage geplant, erstellt und betrieben, an der das innovative biologische Reinigungssystem untersucht wird. Die Neuerung besteht darin, die Heterotrophen und die Nitrifikanten durch gezielte Abdeckung der unterschiedlichen Sauerstoffansprüche und Bereitstellung geeigneter Aufwuchsmaterialien nach ihrer Funktion räumlich zu differenzieren und damit die aufzuwendende Belüftungsenergie zu reduzieren. Es ist ein Betrieb der Versuchsanlage in drei Phasen vorgesehen: Sommerbetrieb, Winterbetrieb und Optimierungsbetrieb. Während in den ersten zwei Phasen der Prozess erstmalig unter verschiedenen Randbedingungen erprobt wird, dient die anschließende Optimierungsphase dazu, einen dauerstabilen Betriebszustand des Systems zu erreichen. Die relevanten Daten werden in allen Versuchsphasen erfasst, aufbereitet und ausgewertet. Mit dieser Datenbasis wird die notwendige Voraussetzung für eine Übertragbarkeit auf großtechnische Anlagen und für die Entwicklung eines Bemessungsansatzes geschaffen. Parallel zur Optimierungsphase wird ein Bemessungsansatz für das innovative Reinigungssystem entwickelt. Diese Verknüpfung von technischer Entwicklung und Bereitstellung theoretischer Grundlagen ermöglicht eine Übertragbarkeit des Verfahrens auf gleichartige oder ähnliche Anlagen und ist die Voraussetzung für eine marktreife Entwicklung.
Das Projekt "Stickstoffphysiologie von Waldpflanzen und -boeden (NIPHYS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Lehrstuhl für Pflanzenökologie durchgeführt. Investigations on forest decline have demonstrated the importance of nitrogen deposition in enhancing various nutritional imbalances in trees and soil. Nevertheless, it is presently not possible to answer several basic questions: 1) What form of nitrogen is used by trees in different environments, 2) what roles are played by soil properties, mycorrhiza, and microorganisms in the transformation of nitrogen in forest soils, 3) which process regulate the ammonium/nitrate ratio in soil solution. NIPHYS addresses these issues by investigating plant, microbial, and abiotic processes involved in the transformation of ammonium and nitrate in forest soils of different climatic regions. The project combines botanical, microbiological and soil science. Each participant will work at all study sites. General objectives are: 1) to compare broad-leaved and coniferous trees, 2) to quantify the ecosystem internal fluxes of ammonium and nitrate, 3) to identify the sources of nitrate in groundwaters, and 4) to develop the capacity to predict future development in forest soils with respect to soil acidification and groundwater quality.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft e.V. an der RWTH Aachen University durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die marktreife Entwicklung eines innovativen biologischen Abwasserreinigungssystems mit funktionsdifferenzierten Biofilmreaktoren. Für die technische Entwicklung und Erprobung wird eine halbtechnische Versuchsanlage erstellt und betrieben. Parallel wird ein Bemessungsansatz entwickelt. Für das System werden neben einer weitestgehenden Elimination der Stickstoffverbindungen investive und energetische Vorteile gegenüber dem Belebungsverfahren erwartet. Im Rahmen des zweijährigen Forschungsvorhabens wird eine halbtechnische Versuchsanlage geplant, erstellt und betrieben, an der das innovative biologische Reinigungssystem untersucht wird. Die Neuerung besteht darin, die Heterotrophen und die Nitrifikanten durch gezielte Abdeckung der unterschiedlichen Sauerstoffansprüche und Bereitstellung geeigneter Aufwuchsmaterialien nach ihrer Funktion räumlich zu differenzieren und damit die aufzuwendende Belüftungsenergie zu reduzieren. Es ist ein Betrieb der Versuchsanlage in drei Phasen vorgesehen: Sommerbetrieb, Winterbetrieb und Optimierungsbetrieb. Während in den ersten zwei Phasen der Prozess erstmalig unter verschiedenen Randbedingungen erprobt wird, dient die anschließende Optimierungsphase dazu, einen dauerstabilen Betriebszustand des Systems zu erreichen. Die relevanten Daten werden in allen Versuchsphasen erfasst, aufbereitet und ausgewertet. Mit dieser Datenbasis wird die notwendige Voraussetzung für eine Übertragbarkeit auf großtechnische Anlagen und für die Entwicklung eines Bemessungsansatzes geschaffen. Parallel zur Optimierungsphase wird ein Bemessungsansatz für das innovative Reinigungssystem entwickelt. Diese Verknüpfung von technischer Entwicklung und Bereitstellung theoretischer Grundlagen ermöglicht eine Übertragbarkeit des Verfahrens auf gleichartige oder ähnliche Anlagen und ist die Voraussetzung für eine marktreife Entwicklung.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WTE Wassertechnik GmbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die marktreife Entwicklung eines innovativen biologischen Abwasserreinigungssystems mit funktionsdifferenzierten Biofilmreaktoren. Für die technische Entwicklung und Erprobung wird eine halbtechnische Versuchsanlage erstellt und betrieben. Parallel wird ein Bemessungsansatz entwickelt. Für das System werden neben einer weitestgehenden Elimination der Stickstoffverbindungen investive und energetische Vorteile gegenüber bisher üblichen Prozessen erwartet. Im Rahmen des zweijährigen Forschungsvorhabens wird eine halbtechnische Versuchsanlage geplant, erstellt und betrieben, an der das innovative biologische Reinigungssystem untersucht wird. Die Neuerung besteht darin, die Heterotrophen und die Nitrifikanten durch gezielte Abdeckung der unterschiedlichen Sauerstoffansprüche und Bereitstellung geeigneter Aufwuchsmaterialien nach ihrer Funktion räumlich zu differenzieren und damit die aufzuwendende Belüftungsenergie zu reduzieren. Es ist ein Betrieb der Versuchsanlage in drei Phasen vorgesehen: Sommerbetrieb, Winterbetrieb und Optimierungsbetrieb. Während in den ersten zwei Phasen der Prozess erstmalig unter verschiedenen Randbedingungen erprobt wird, dient die anschließende Optimierungsphase dazu, einen dauerstabilen Betriebszustand des Systems zu erreichen. Die relevanten Daten werden in allen Versuchsphasen erfasst, aufbereitet und ausgewertet. Mit dieser Datenbasis wird die notwendige Voraussetzung für eine Übertragbarkeit auf großtechnische Anlagen und für die Entwicklung eines Bemessungsansatzes geschaffen. Parallel zur Optimierungsphase wird ein Bemessungsansatz für das innovative Reinigungssystem entwickelt. Diese Verknüpfung von technischer Entwicklung und Bereitstellung theoretischer Grundlagen ermöglicht eine Übertragbarkeit des Verfahrens auf gleichartige oder ähnliche Anlagen und ist die Voraussetzung für eine marktreife Entwicklung.
Das Projekt "Der Apoplast von Leguminosenknöllchen als Transportraum für Aminosäuren, Amide und Zucker" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenernährung durchgeführt. Ziel des geplanten Projekts ist es, einen Beitrag zum Verständnis der Rolle des Apoplasten von Ackerbohnenknöllchen für den Zuckertransport in die infizierten Zellen sowie den Export von Stickstoffverbindungen aus den infizierten Zellen zu leisten. Der Export vomn Stickstoffverbindungen von N2-fixierenden Protoplasten aus dem Knöllchengewebe soll auf Aminosäuren und Amide hin analysiert werden. Außerdem soll die Zucker-, Aminosäure- und Amidaufnahme der Protoplasten untersucht werden. Um die Rolle des Apoplasten für die feedback-Regulation der Nitrogenase-Aktivität zu prüfen, soll mittels AcetylenreduktionsTest die Nitrogenase-Aktivität von Protoplasten in Gegenwart verschiedener Metabolite (Zucker bzw. Aminosäuren und Amide) im Außenmedium überprüft werden. Die Ergebnisse sollen Aufschluß darüber geben, welche Rolle dem Apoplasten in der infizierten Zone für die Regulation der N2-Fixierung zukommt.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: N2-Umsetzer und MALDI-TOF/MS Analytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Abteilung Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Die Gewinnung von Biogas aus nachwachsenden Roh- und landwirtschaftlichen Reststoffen ist wesentlicher Baustein einer nachhaltigen und CO2-neutralen Energieerzeugung. Verantwortlich für den anaeroben Abbau der Biomasse zu Biogas ist eine komplexe und dynamische Mikroflora bestehend aus einer Vielzahl von Bakterien und Archaeen. Die Mehrheit der beteiligten Mikroorganismen ist ebenso wie ihre Stoffwechselleistungen bislang nicht wissenschaftlich untersucht. Die Kenntnis der Biogas-Mikrobiologie wird jedoch als Schlüssel für die weitere technologische Optimierung der Biogasproduktion angesehen. Zur Aufklärung der mikrobiologischen Zusammenhänge gewinnen Hochdurchsatztechnologien zur DNA-Analyse zunehmend an Bedeutung. Jedoch sind die hiermit erhaltenen Datenmengen bislang nur ansatzweise auswertbar, da es häufig an Referenzdaten mangelt. Um die Hochdurchsatz-DNA-Analytik auch für die Biogasforschung zu erschließen, soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens eine Referenzdatensammlung für das Kern-('core') Mikrobiom von Biogasanlagen aufgebaut werden. 1. Auswahl und Beprobung von repräsentativen Biogasanlagen; 2. Etablierung neuartiger Verfahren zur Isolierung von Mikroorganismen aus Biogasreaktoren und Gewinnung von Isolaten; 3. Sequenzierung der Genome der Isolate und bioinformatische Auswertung; 4. Aufbau einer Referenzdatenbank für den Kernbestand an Mikroorganismen; 5. Etablierung einer zeitnahen Diagnostik des Reaktorzustandes mittels MALDI-TOF MS
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| Bund | 105 |
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| offen | 105 |
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