Wasserstoff zeigt im Vergleich zu anderen Elementen eine sehr hohe Beweglichkeit in Metallen. Allerdings werden bei der Bestimmung der Diffusionskoeffizienten oftmals erhebliche systematische Fehler beobachtet. So weichen die von verschiedenen Arbeitsgruppen fuer die Wanderung von Wasserstoff in Zirkon bestimmte Diffusionskoeffizienten im mittleren Temperaturbereich von 200 - 600 Grad C bis zu etwa zwei Groessenordnungen voneinander ab. Es schien moeglich, dass diese Abweichungen auf den Einfluss sauerstoffhaltiger Oberflaechenschichten zurueckzufuehren sind, da der Wasserstoff bei allen bisherigen Untersuchungen durch mindestens eine solche Schicht hindurchdiffundieren musste. Die Diffusionskoeffizienten fuer Tritium in diesen Oberflaechenschichten sind im Vergleich zur Beweglichkeit im Metall um mehr als sieben Groessenordnungen kleiner, so dass bereits duenne Schichten eine erhebliche Verzoegerung in der Diffusion bewirken koennen. Es wurde deshalb eine neue Methode entwickelt, bei der die Diffusion in den Oberflaechenschichten vermieden wird. Ausserdem wurde der Einfluss der Sauerstoff-Konzentration auf die Beweglichkeit von Tritium in Zircaloy bestimmt. Diese Arbeiten, welche auch fuer die Kernbrennstoff-Wiederaufbereitung von erheblicher Bedeutung sind, werden fortgesetzt. Im Vordergrund stehen dabei die Untersuchungen ueber den Einfluss von Fremdstoffen und Strahlenschaeden auf die Tritium-Diffusion in Zirkon und Zirkon-Legierungen.
Die stratosphärische Ozonschicht absorbiert die UV-C und UV-B Sonnenstrahlung und schützt damit Pflanzen, Tiere und Menschen vor Strahlenschäden. Durch anthropogen emittierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) wird die Ozonschicht abgebaut. Da FCKWs seit dem Montrealer Protokoll stark zurückgegangen sind, werden halogenierte Verbindungen wie Chlormethan (CH3Cl), die aus natürlichen Quellen freigesetzt werden, für den Abbau der Ozonschicht in der Stratosphäre zunehmend relevant. CH3Cl ist das am häufigsten vorkommende chlorhaltige Spurengas in der Erdatmosphäre, das für etwa 17% der durch Chlor katalysierten Ozonzerstörung in der Stratosphäre verantwortlich ist. Daher wird CH3Cl vornehmlich die zukünftigen Gehalte an stratosphärischem Chlor bestimmen. Die aktuellen Schätzungen des globalen CH3Cl-Budgets und die Verteilung der Quellen und Senken sind sehr unsicher. Ein besseres Verständnis des atmosphärischen CH3Cl-Budgets ist daher das Hauptziel dieses Projektes.Die Analyse stabiler Isotopenverhältnisse von Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C) und Chlor (Cl) hat sich zu einem wichtigen Werkzeug zur Untersuchung des atmosphärischen CH3Cl-Budgets entwickelt. Das zugrundeliegende Konzept besteht darin, dass das atmosphärische Isotopenverhältnis einer Verbindung wie CH3Cl gleich der Summe der Isotopenflüsse aus allen Quellen angesehen werden kann, korrigiert um den gewichteten durchschnittlichen kinetischen Isotopeneffekt aller Abbauprozesse. Dadurch ist es möglich, die Bedeutung wichtiger Quellen und Senken mit bekannten Isotopensignaturen zu entschlüsseln. Eine Grundvoraussetzung für detaillierte Hochrechnungen des globalen Budgets ist die Bestimmung der durchschnittlichen Isotopenverhältnisse von H, C und Cl des troposphärischen CH3Cl. Aufgrund der relativ geringen Konzentration von atmosphärischem CH3Cl von ~550 ppbv stellt dies eine große messtechnische Herausforderung dar. Daher liegt der Schwerpunkt dieses Antrags auf der erfolgreichen Entwicklung von Dreifachelement-Isotopenmethoden zur genauen Messung von atmosphärischem CH3Cl.Im ersten Schritt wird ein Probenahmesystem für große Luftmengen konstruiert und für die Messungen der stabilen Isotopenverhältnisse von CH3Cl optimiert. Das Probenahmegerät wird zunächst im Labor getestet und dann zum Sammeln von Luftproben an drei verschiedenen Orten eingesetzt: an der Universität Heidelberg, am Hohenpeißenberg und im Schneefernerhaus. Die Probenahmen werden über einen Zeitraum von einem Jahr durchgeführt, um möglichst auch saisonale Schwankungen zu erfassen. Die Isotopenverhältnisse der Proben werden mit modernsten massenspektrometrischen Methoden im Labor gemessen. Die Ergebnisse aller Standorte und Zeitpunkte werden in der Gesamtheit evaluiert, um die durchschnittlichen stabilen H-, C und Cl-Isotopenwerte einschließlich ihrer saisonalen Schwankungen darzustellen. Abschließend werden die Daten hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für komplexe numerische Modelle kritisch diskutiert.
Tierexperimentelle Arbeiten ueber Strahlenspaetschaeden an Leber und Magen-Darmtrakt. 1) Strahlenbedingter Leberkarzinom. 2) Strahlenbedingte Gefaessschaeden am Magen und Darm. 3) Strahlenspaetschaeden am Dickdarm des Menschen. 1) und 2) sind tierexperimentelle Untersuchungen. 3) sind bioptische Untersuchungen.
Stadtbäume – und hier vor allem die Straßenbäume – erbringen unverzichtbare Ökosystemleistungen u.a. im Hinblick auf den Klimaschutz und die Klimaanpassung, wie die Absenkung der Temperatur und die Schattenbildung im Sommer. Insofern bedeuten Bäume für innerstädtische Stadtquartiere eine wesentliche Lebensqualität. Ferner erfüllen sie diverse weitere Wohlfahrtswirkungen wie beispielsweise als Biotop, CO 2 -Speicher und Feinstaubfilter. Schließlich sind baumbestandene Straßen auch einfach schöner. Damit die Bäume gedeihen können, sind allerdings die Bedingungen des zukünftigen Standorts zu beachten. Die Auswahl der Bäume ist entsprechend darauf abzustimmen. Berlin verfügt über einen Bestand von über 430.000 Straßenbäumen (Stand: 31.12.2023). Die Situation der Berliner Straßenbäume ist allerdings besorgniserregend. Der zuletzt mit Stand 2020 veröffentlichte Straßenbaum-Zustandsbericht hat eine bedeutende Zustandsverschlechterung der Bäume in fast allen Berliner Bezirken nachgewiesen. Etwa 57 % der Straßenbäume weisen Kronenschäden auf. Für die Lösung des Problems sind allzu schnelle, einfache und nicht nachhaltige Lösungen stets kritisch zu hinterfragen. Die Begriffe „Zukunftsbaum“ oder „Klimabaum“ sind in diesen Zeiten der klimatischen Extreme beliebte Begriffe, um zu suggerieren, dass es Baumarten (= Gattungen, Arten, Sorten) gibt, die sämtliche Bedingungen am innerstädtischen Standort – insbesondere an dem Standort „Stadtstraße“ – aushalten können. Damit wird jedoch eine falsche Erwartung geweckt. Auch in Zukunft wird es keine Baumart geben, die den vielfältigen Herausforderungen am Straßenstandort ganz ohne Schaden begegnen kann. Vermehrte Phasen von Hitze, starker Strahlung und Trockenheit, extreme Starkregenereignisse und heftige Stürme, aber auch die sonstigen schwierigen Bedingungen am Straßenstandort wie Schädigungen durch Baumaßnahmen des Tief- und Hochbaus (Leitungen der Ver- und Entsorgung), Verdichtungen und Versiegelungen des Bodens, Ausbringung von Salz des Winterdienstes und weitere Schadstoffe wie Reifenabrieb und Hundeurin etc. lassen keinen Straßenbaum vollkommen ohne Schäden gedeihen. Den schwierigen Lebensbedingungen – insbesondere in der Innenstadt – stehen die hohen Anforderungen, die an die Straßenbäume gestellt werden, gegenüber. Diese sind beispielsweise: hohe Hitzeresistenz hohe Trockenheitsresistenz hohe Strahlungsresistenz ausreichende Frosthärte (Spätfröste!) geringe Anfälligkeit gegen Schadorganismen hohe Verkehrssicherheit, das heißt u.a. geringe (Wind-) Brüchigkeit geringe Anforderungen an die Pflege (Wasser und Nährstoffe, Pflegeschnitte) hohe Resistenz gegen Bodenverdichtung hohe Resistenz gegen Bodenversiegelung hohe Industriefestigkeit keine störenden, oberflächennahen Wurzeln keine störenden Früchte keine Dornen hohe Ästhetik (möglichst) hohe Biodiversität Insofern sind Baumarten auszuwählen, die trotz der herausfordernden Bedingungen am Straßenstandort gut gedeihen und die an sie gestellten, vielfältigen Anforderungen möglichst weitgehend erfüllen können. Dabei soll keine „Natur am Tropf“, sondern Resilienz gefördert werden. Es gilt das das Prinzip „Abhärten statt Verwöhnen“, wodurch sowohl der Pflegeaufwand, als auch die Kosten dafür langfristig gesenkt werden. Ein weiteres Ziel ist eine hohe Artenvielfalt zur Förderung der Gesundheit des Baumbestands und der Biodiversität. Dabei wird am Straßenstandort die vielfältige Kombination verschiedener Arten und Herkünfte angestrebt. Der Arbeitskreis Stadtbäume der Deutschen Gartenamtsleiterkonferenz (GALK) führt seit 1995 (Straßenbaumtest 1) bundesweit Straßenbaumtests unter besonderer Beachtung der extremen Standortbedingungen an den innerstädtischen Straßen durch. Die Straßenbaumtests sollen fundierte Aussagen über die Eignung bestimmter Baumarten und -sorten für die Verwendung als Straßenbäume auf Grundlage praktischer Erfahrungen liefern. Die Ergebnisse der Straßenbaumtests werden daher regelmäßig in die Straßenbaumliste des Arbeitskreises Stadtbäume der Bundes-GALK übernommen. Berlin beteiligt sich an dem Straßenbaumtest 2 seit dem Jahr 2015 mit derzeit 10 Baumarten und rund 80 Bäumen, die von den Bezirksämtern benannt und im Rahmen der Stadtbaumkampagne gepflanzt wurden. Weitere Informationen(Straßenbaumtest 2 der Deutschen Gartenamtsleiterkonferenz (GALK)) Trotz aller Testungen können mit der Liste aber keine „Superbäume“ / „Klimabäume“ uneingeschränkt empfohlen werden, denn derzeit ist nicht klar, wie sich die klimatischen Verhältnisse in der Zukunft weiter wandeln werden und welche Baumart darauf in welcher Weise reagieren wird. Auch treten immer neue Schadorganismen auf. Einfache Antworten hinsichtlich der Baumarten, die zukünftig noch verwendet werden können, gibt es nicht. Die Präsentationen „Arbeitskreis Städtbäume der Bundes-GALK – Straßenbaumtest 2 – Ergebnisse Berlin 2024“ erhalten Sie auf Anfrage per E-Mail. Bitte wenden Sie sich an Kerstin.Ehlebracht@SenMVKU.berlin.de . Der Arbeitskreis Stadtbäume der Deutschen Gartenamtsleiterkonferenz (GALK) hat zusammen mit dem Bund deutscher Baumschulen (BdB) die Broschüre „Zukunftsbäume für die Stadt“ herausgegeben. Diese Broschüre gibt Empfehlungen und schlägt als Entscheidungshilfe für künftige Baumpflanzungen 65 Baumarten vor. Die Broschüre macht aber eigenes Fachwissen bei der Auswahl der Baumarten nicht obsolet. Die jeweilige Baumart ist in Abhängigkeit vom einzelnen Standort auszuwählen. Ferner verweist die Broschüre der GALK und des BdB auf eine notwendige Vielfalt im Hinblick auf die Auswahl von Baumarten, um den Baumbestand zu stärken. Dabei spielen die sogenannten gebietsheimischen Arten am Straßenstandort mangels Eignung kaum noch eine Rolle. Broschüre „Zukunftsbäume für die Stadt“ Im Rahmen der Stadtbaumkampagne wurden bislang rund 240 verschiedene Baumarten an Berlins Straßen gepflanzt, deren Eignung zukünftig weiter auszuwerten ist. Die Erfahrungen, die mit den einzelnen Baumarten gemacht werden, sind ein wertvoller Fundus, um Entscheidungen über die Verwendung der Baumarten zu treffen. Die Frage stellt sich, ob hinsichtlich der Anzucht der Gehölze zukünftig neue Methoden zur Erzielung der Resilienz anzuwenden sind. Ein Ansatz wäre beispielsweise die Vermehrung von Einzelbäumen, die sich am Straßenstandort „bewährt“ – das heißt recht gesund und vital überlebt – haben. Ein „molekulares Gedächtnis“ ermöglicht manchen Bäumen die Anpassung an wiederkehrende Stresssituationen. Allerdings reagieren die Individuen innerhalb einer Art auch durchaus unterschiedlich. Möglicherweise handelt es sich um ein Zusammenspiel von individuellen Kapazitäten und speziellen Standortbedingungen. Keine Baumart ist an den extremen innerstädtischen Straßenstandort voll und ganz angepasst. Insofern bilden Stadtklima, Bodenbedingungen und Standorteinflüsse große Herausforderungen. Straßenstandorte sind durch menschlichen Einfluss geschaffene Extremstrandorte, die mit dem natürlichen Standort eines Baumes – dem Wald – nicht mehr viel gemeinsam haben. Einfache Antworten zur Baumartenwahl gibt es nicht, da der eine „Zukunftsbaum“ bzw. „Klimabaum“, der immer und überall unter den derzeitigen Klimabedingungen funktioniert, nicht existiert. Der Fokus auf wenige Arten widerspräche auch dem Ziel der biologischen Vielfalt. Insofern besteht noch ein hoher Forschungsbedarf hinsichtlich der Wahl von Baumarten, die die künftigen klimatischen Bedingungen, die jetzt noch gar nicht vollends einzuschätzen sind, aushalten. Die Ergebnisse sind jeweils an die regionalen Gegebenheiten – wie beispielsweise der Höhe des Niederschlags, als auch an die speziellen Standortbedingungen anzupassen.
Es ist die Aufgabe des Forschungsvorhabens, einen Beitrag zu leisten zur Pathophysiologie der Einwirkung ionisierender Strahlen auf den menschlichen Organismus. Dabei werden tierexperimentelle Untersuchungen durchgefuehrt, die das Ziel haben, das Stammzellsystem im Knochenmark und Blut als Indikator fuer Strahlenbelastungen zu verwenden, um insbesondere die Regenerationsfaehigkeit des Organismus nach Strahlenbelastung abzuschaetzen. Darueber hinaus ist es die Aufgabe, des Vorhabens, die Wechselbeziehungen zwischen dem Organismus und dem Strahlenfeld zu untersuchen und Frueh- und Spaetschaeden zu erforschen. Weiterhin ist es die Aufgabe des Vorhabens, therapeutische Massnahmen bei akuter Strahlenbelastung zu entwickeln, die das Ziel haben, die Knochenmarkregeneration durch die Transfusion von Stammzellen zu restaurieren. Die Grundlagenforschungserkenntnisse werden auf die Verhaeltnisse beim Menschen angewandt. Dort ist es die Aufgabe, durch Chromosomenuntersuchungen Strahlenbelastungen festzustellen und zu pruefen, inwieweit Blutstammzelluntersuchungen als Indikator fuer Strahlenbelastungen herangezogen werden koennen. Weiterhin wird die Therapie von Knochenmarkversagenszustaenden durch ionisierende Strahleneinwendung unter Verwendung von Stammzelltransplantationen untersucht.
Kontinuierliche Kulturen; Strahlenschaeden; Systemtheorie.
Im Institut fuer Medizin (IME) wurde ein 3-Compartmentmodell der Phagozytose eines 99m-Tc-markierten Testcolloids in v. Kupfferschen Sternzellen der Leber des Menschen entwickelt. Durch Compartmentanalyse koennen die entsprechenden Uebergangsraten sowie der Zeitverlauf der Phagozytose beim Menschen in vivo bestimmt werden. Es werden Patienten mit metastasierenden Tumoren und Erkrankungen, an denen das Immunsystem beteiligt ist, untersucht.
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