Bio-assays are increasingly used in supplement to classical analyses to determine the effect of contamination of waters with herbicides, some of which have been shown to be able to determine herbicides within the limits in compliance with EC-ordonance for drinking water. Preliminary work carried out at the University of Bonn has demonstrated that contamination of different water systems can be identified using inhibition of the light dependent production of oxygen by chloroplasts. Further experiments at IRMM have shown a potential to transfer membrane systems of chloroplasts into stable powder that can be used to carry out such bio-assays. Results: A method has been developed tor the isolation and breakage ot chloroplasts that allow freeze drying of the thylakoid membranes. The photosynthetic activity of the lyophilized material was maintained to 86 - 95 per cent. This powder can be stored for over five month without loss of activity.
Gefrierkonservierungen wurden bisher nur bei wenigen Fischarten erfolgreich durchgefuehrt. Weiterentwicklung der Methoden ist notwendig. Ziel: Schaffung praxisreifer Methoden zur Anwendung bei der kontrollierten Vermehrung von Fischen. Methoden: Konservierung in Fluessigstickstoff.
Verlässliche Vorhersagen von Wetter und Klimawandel erfordern ein gutes Verständnis der Eisbildung in troposphärischen Wolken. Von besonderer Bedeutung ist dabei die sogenannte heterogene Eisnukleation durch atmosphärische Aerosolpartikel. Das hier beantragte Projekt beinhaltet eine umfassende Untersuchung der heterogenen Eisnukleation in Zirruswolken und Mischphasenwolken, gemeinsam mit 8 weiteren Projekten der Forschergruppe INUIT. Eisbildung durch Kontaktgefrieren wird für einzelne Tröpfchen in einem elektrodynamischen Levitator (Paulfalle) untersucht. Experimente zum Einfluss von Aerosolen auf Immersionsgefrieren, Kontaktgefrieren und Depositionsnukleation werden in der AIDA-Wolkenkammer und einer neuen dynamischen Wolkenkammer durchgeführt, falls diese wie geplant bis Anfang 2016 zur Verfügung stehen wird. Hauptziele und Arbeitspakete des Projekts sind (a) Untersuchungen zum Immersionsgefrieren, Kontaktgefrieren und zur Depositionsnukleation von INUIT-2 Referenzaerosolen in enger Zusammenarbeit mit allen anderen lNUlT-2-Partnern, (b) AIDA-Wolkensimulationsexperimente mit redispergierten atmosphärischen Aerosolen die auf Filtern gesammelt wurden (in Zusammenarbeit mit RP8), (c) AIDA-Experimente mit porösen Partikeln zur Untersuchung des Einflusses von Kapillarkondensation und Prä-aktivierung auf Eisnukleationsprozesse, (d) EDB-Experimente zur Kontaktnukleation mit atmosphärisch relevanten und komplexen Aerosolen, (e) Untersuchungen zu den grundlegenden Mechanismen des Kontaktgefrierens, (f) die Entwicklung einer umfassenden und einheitlichen Parametrisierung heterogener Eisnukleation in enger Zusammenarbeit mit RP3 und RP5, (g) erste Experimente zur Kontaktnukleation in einer neuen Wolkenkammer unter Nutzung der Expertise aus langjährigen Experimenten zum Kontaktgefrieren und mit der Wolkensimulationskammer, (h) die Durchführung von zwei AIDA-Messkampagnen, eine nur für die INUIT-2- Partner und eine mit internationaler Beteiligung, bei denen Labormethoden und Feld Instrumente für die Messung von Aerosolen und eisbildenden Partikeln getestet und miteinander verglichen werden um hohe internationale Standards in der Eisnukleationsforschung zu entwickeln und zu erhalten. Die Aktivitäten an der AIDA-Wolkenkammer bieten auch eine gute Verknüpfung der Labor-, Feld und Modellieraktivitäten innerhalb der Forschergruppe INUIT und mit externen Partnern. In Ergänzung der laufenden INUIT-Arbeiten möchten wir in weiteren drei Jahren der Forschergruppe folgende neue Schwerpunkte setzen: die Eisnukleationseigenschaften von porösen Partikeln, Immersionsgefrieren und Depositionsnukleation von größenselektierten Partikeln mit Durchmessern bis zu einigen Mikrometern, die Quantifizierung von Kontaktgefrierraten von atmosphärisch relevanten komplexen Aerosolpartikeln, und erste Wolkenkammerexperimente zum Kontaktgefrieren. Außerdem werden wir die Erstellung und Pflege einer neuen Datenbank für Laborergebnisse zur heterogenen Eisnukleation unterstützen.
Fuer die Bestimmung von Spurenelementen in natuerlichen Waessern und in silikatischen Proben werden folgende Analysenverfahren eingesetzt: Neutronenaktivierung, Roentgenfluoreszenz und Atomabsorption. Fuer die Bestimmung von Spurenelementen in natuerlichen Waessern (einschliesslich Meerwasser) werden verschiedene Methoden der Voranreicherung verwendet (Gefriertrocknung, Adsorption an Aktivkohle und Zusatz von Komplexbildnern, chelatbildende Austauscher). Die energiedispersive Roentgenfluoreszenzanalyse wird mit Roehrenanregung (Sekundaergets) und mit Radionuklidanregung durchgefuehrt; silikatische Proben werden als Pulverschuettenproben gemessen, die Ergebnisse werden nach einem in Darmstadt entwickelten Verfahren ausgewertet. Ein wichtiges Teilgebiet der Spurenelementchemie in natuerlichen Waessern, das in Darmstadt bearbeitet wird, ist die Bestimmung des chemischen Zustandes der Spurenelemente in natuerlichen Waessern, ihre Konzentration in Schwebstoffen sowie die Untersuchung der Austauschvorgaenge von Spurenelementen zwischen Loesung, Schwebstoffen und Sedimenten.
Die Rudolf Rieker GmbH aus Leingarten (Baden-Württemberg) ist ein mittelständischer Fachbetrieb für die Induktionshärtung von Stahlwerkstücken mit über 100 Beschäftigten. Das im Jahr 1978 von Rudolf Rieker gegründete Unternehmen deckt als eine der größten Induktionshärtereien Europas mit seinem Maschinenpark nahezu jegliche Art der induktiven Wärmebehandlung ab. Das Härten von Stahlerzeugnissen und -werkstücken ist ein wichtiger Arbeitsschritt in der Stahlproduktion. Beim Induktionshärten werden im Werkstück Wirbelströme zwecks Erhitzung induziert, mit der ein Übergang in der Gitterstruktur des Stahls zu einem austenitischen Gefüge verbunden ist. Im Anschluss muss das Werkstück sehr schnell heruntergekühlt werden. Dies wandelt das austenitische Gefüge in ein martensitisches Gefüge um, wodurch die gewünschten Härten erzielt werden. Eine Sonderanwendung ist das Tiefkühlen um den Restaustenit umzuwandeln. Üblicherweise nutzt man hierfür flüssigen Stickstoff, der in einer Kältekammer versprüht wird. Jedoch ist die Bereitstellung von flüssigem Stickstoff mit nicht unerheblichem Energieaufwand in Herstellung, Transport und Lagerung sowie mit Risiken im Betrieb verbunden. Die Rudolf Rieker GmbH investiert mit Hilfe des Umweltinnovationsprogramms daher in eine innovative Kältekammer, welche zusammen mit der Refolution Industriekälte GmbH entwickelt wurde. Durch dieses Verfahren können erstmals Temperaturen von – 85 Grad Celsius durch eine Luftkältemaschine im Bereich der Restaustenitumwandlung erzielt werden. Den deutlich höheren Investitionskosten verglichen mit konventionellen Verfahren stehen dabei deutliche Einsparpotenziale bei Energie und Treibhausgasemissionen (THG) gegenüber. Während im konventionellen Verfahren auch Energiemengen für Herstellung, Transport und Lagerung der Fernkälte anfallen, ist für das neu entwickelte Verfahren nur noch der Energiebedarf zum Betrieb der Luft-Kältemaschinen vor Ort zu betrachten, welcher durch Wärmerückgewinnung innerhalb der Wechselkühlkammern um ca. 30 Prozent gesenkt werden kann. Insgesamt wird eine Energieeinsparung von ca. 410 Megawattstunden angestrebt, was ungefähr einer Einsparung von 60 - 68 Prozent im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren entspricht. Durch die höhere Energieeffizienz nehmen außerdem auch die mit der Energiebereitstellung verbundenen CO 2 -Emissionen ab. Ein Drittel der in Deutschland tätigen Lohnhärtereien bieten die Tieftemperaturbehandlung an. Da diese losgelöst von der Art des Erhitzens stattfinden kann, ist davon auszugehen, dass die innovative Kältetechnologie für die gesamte Bandbreite als Tiefkühlbehandlung geeignet ist.
Branche: Metallverarbeitung
Umweltbereich: Klimaschutz
Fördernehmer: Rudolf Rieker GmbH
Bundesland: Baden-Württemberg
Laufzeit: seit 2023
Status: Laufend