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Geochemical parameters in peat depth profiles from ombrotrophic bogs in North and Central Europe. Drebbersches Moor, Germany

This dataset contains geochemical variables measured in six depth profiles from ombrotrophic peatlands in North and Central Europe. Peat cores were taken during the spring and summer of 2022 from Amtsvenn (AV1), Germany; Drebbersches Moor (DM1), Germany; Fochteloër Veen (FV1), the Netherlands; Bagno Kusowo (KR1), Poland; Pichlmaier Moor (PI1), Austria and Pürgschachen Moor (PM1), Austria. The cores AV1, DM1 and KR1 were taken using a Wardenaar sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands) and had diameter of 10 cm. The cores FV1, PM1 and PI1 had an 8 cm diameter and were obtained using an Instorf sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands). The cores FV1, DM1 and KR1 were 100 cm, core AV1 was 95 cm, core PI1 was 85 cm and core PM1 was 200 cm. The cores were subsampeled in 1 cm (AV1, DM1, KR1, FV1) and 2 cm (PI1, PM1) sections. The subsamples were milled after freeze drying in a ballmill using tungen carbide accesoires. X-Ray Fluorescence (WD-XRF; ZSX Primus II, Rigaku, Tokyo, Japan) was used to determine Al (μg g-1), As (μg g-1), Ba (μg g-1), Br (μg g-1), Ca (g g-1), Cl (μg g-1), Cr (μg g-1), Cu (μg g-1), Fe (g g-1), K (g g-1), Mg (μg g-1), Mn (μg g-1), Na (μg g-1), P (μg g-1), Pb (μg g-1), Rb (μg g-1), S (μg g-1), Si (μg g-1), Sr (μg g-1), Ti (μg g-1) and Zn (μg g-1). These data were processed and calibrated using the iloekxrf package (Teickner & Knorr, 2024) in R. C, N and their stable isotopes were determined using an elemental analyser linked to an isotope ratio mass spectrometer (EA-3000, Eurovector, Pavia, Italy & Nu Horizon, Nu Instruments, Wrexham, UK). C and N were given in units g g-1 and stable isotopes were given as δ13C and δ15N for stable isotopes of C and N, respectively. Raw data C, N and stable isotope data were calibrated with certified standard and blank effects were corrected with the ilokeirms package (Teickner & Knorr, 2024). Using Fourier Transform Mid-Infrared Spectroscopy (FT-MIR) (Agilent Cary 670 FTIR spectromter, Agilent Technologies, Santa Clara, Ca, USA) humification indices (HI) were determined. Spectra were recorded from 600 cm-1 to 4000 cm-1 with a resolution of 2 cm-1 and baselines corrected with the ir package (Teickner, 2025) to estimate relative peack heights. The HI (no unit) for each sample was calculated by taking the ratio of intensities at 1630 cm-1 to the intensities at 1090 cm-1. Bulk densities (g cm-3) were estimated from FT-MIR data (Teickner et al., in preparation).

Grundwassermessstelle DGM_DEBY_1131623300041: WIESENTTAL P D 151

Stammdaten und Analysedaten zu den Grundwassermessstellen im EUA-Messnetz: Messtelle DGM_DEBY_1131623300041 (WIESENTTAL P D 151)

Trace metal distribution for water samples of the cruise AT010

Offshore wind energy is a steadily growing sector contributing to the worldwide energy production. The impact of these offshore constructions on the marine environment, however, remains unclear in many aspects. In fact, little is known about potential emissions from corrosion protection systems such as organic coatings or galvanic anodes composed of Al and Zn alloys, used to protect offshore structures. In order to assess potential chemical emissions from offshore wind farms and their impact on the marine environment water and sediment samples were taken in and around offshore wind farms of the German Bight between 04.04.2022 and 14.04.2022 within the context of the Hereon-BSH project OffChEm II. The water samples were taken in metal-free GO-FLO sampling bottles, filtered over <0.45 µm polycarbonate filters into pre-cleaned LDPE bottles and acidified with nitric acid. The filtrates were then measured for their (trace) metal concentrations with ICP-MS/MS coupled online to a seaFAST preconcentration and matrix removal system.

Grundwassermessstelle DEGM_DEMV_16450006: Poseritz UP

Stammdaten und Analysedaten zu den Grundwassermessstellen im EUA-Messnetz: Messtelle DEGM_DEMV_16450006 (Poseritz UP)

Grundwassermessstelle DEGM_DEMV_17450016: Brandshagen

Stammdaten und Analysedaten zu den Grundwassermessstellen im EUA-Messnetz: Messtelle DEGM_DEMV_17450016 (Brandshagen)

Innovative, materialeffiziente Produktion von Titangroßbauteilen mittels Titanfeinguss

Die TITAL GmbH in Bestwig produziert mit über 400 Mitarbeitern Aluminium- und Titan-Feinguss-Produkte nach dem Wachsausschmelzverfahren und gehört international zu den anerkannten Speziallieferanten von Produkten für die Luft- und Raum-fahrtindustrie. Zum Schmelzen und Gießen von Titan verwendet die TITAL GmbH einen Vakuumlichtbogen-Gießofen und vergießt mittels Schwerkraft. Dabei wird die Elektrode unter Vakuum in einen wassergekühlten Kupfertiegel abgeschmolzen. Durch diese Technik werden Reaktionen der hochreaktiven Schmelze mit dem Tiegelmaterial vermieden, da mit dem Tiegel in Kontakt kommende Schmelze umgehend erstarrt und eine Randschale, den sogenannten Skull, ausbildet. Ist die gewünschte Schmelzenmenge erreicht, wird die Elektrode zurückgezogen und der Tiegel zum Gießen gekippt. Nach Abguss kühlen die Formen in Inertgas ab, bis sie dem Ofen entnom-men werden können ohne zu oxidieren. Mit dem Feingießverfahren können Titan-Bauteile mit höchster Maßgenauigkeit und bester Oberflächenqualität erzeugt werden, die in Verbindung mit CFK (Carbon-Faser-Kunststoff)-Bauteilen die Grundlage leichter Flugzeugteile bilden. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine neue Anlage mit innovativer Ofentechnik für die Herstellung von Titan-Großbauteilen errichtet. Die TITAL GmbH kann nun als erstes deutsches Unternehmen Bauteile für die Luft- und Raumfahrt mit Durchmes-ser bis 1,50 Meter deutlich material- und energieeffizienter herstellen als dies bis-her mit üblichen Zerspanungsverfahren wie dem Fräsen möglich war. Bislang war das Unternehmen lediglich in der Lage, Titan-Bauteile mit Durchmessern bis 0,60 Meter mittels Feinguss herzustellen. Ziel des Vorhabens war es, die für den Schmelz- und Gießprozess notwendigen Anlagen zu errichten, die für die Erzeugung von Titan-Großbauteilen für die Luft- und Raumfahrt mittels Feinguss notwendig sind. Dabei wurden ein Herdwagenofen zur Vorwärmung der Gießform sowie ein Vakuumlichtbogenofen, der zum Einschmelzen und nachfolgendem Gießen von bis zu 500 Kilogramm Titan oder Titanlegierungen dient, neu errichtet. Im Vergleich zur Frästechnik sollte durch das neue Verfahren der Titanverbrauch pro Kilogramm Fertigteil um 50 Prozent gesenkt werden und die Energieeinsparung 60 Prozent betragen. Bisher verfügte das Unternehmen über einen Gießofen, der einen "Schwerkraft-gussprozess" und einen "Schleudergussprozess" zuließ. Mit der vorhandenen Anlage konnten jedoch keine Titanbauteile mit den geplanten Durchmessern bis 1,50 Meter gefertigt werden. Da das Schleudergießen im Vergleich zum Schwerkraftguss anlagenintensiver und unsicherer ist und im Betrieb deutlich höhere Mengen an Hilfsstoffen (z. B. Inertgas) erfordert, wurde die neue Anlage so errichtet, dass der Abguss im Schwerkraftgießverfahren erfolgen kann. Die Entwicklung dieses neuen Schwerkraftgussofens erfolgte in Kooperation mit der Firma ALD. Zur Bilanzierung der Material- und Energieverbräuche für die beiden Fertigungsverfahren Fräsen und Titan-Feinguss wurde die gesamte Prozesskette von der Rohmaterial- und Ingotherstellung über die Erzeugung von Halbzeugen für das Fräsen bis zum fertigen Endprodukt berücksichtigt. Zur Ermittlung des Material- und Energie-verbrauches während des Fräsens aus einem Halbzeug wurde ein Untersuchungs-auftrag an die Universität Hannover (Produktionstechnisches Zentrum, PZH) vergeben. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die neue Technologie im Vergleich zum Fräsen rund 80 Prozent Material und 75 Prozent Energie je Kilogramm Titan-Fertigteil ein-gespart werden können. Dabei liegt der Materialverbrauch beim Fräsen bei mehr als 10 Kilogramm und beim Feinguss bei lediglich 2,1 Kilogramm je Kilogramm Fertig-teil. Bedingt durch die aufwändige Rohmaterialherstellung ist auch der Energieaufwand beim Fräsen mit 1.090 Kilowattstunden je Kilogramm Fertigteil etwa viermal größer als beim Gießen mit 266 Kilowattstunden je Kilogramm. Der sich hieraus ergebene CO2-Ausstoß beträgt beim Fräsen 650 Kilogramm CO2 und beim Gießen 127 Kilogramm CO2 je Kilogramm Fertigteil. Bei einer erwarteten jährlichen Produktionsmenge von 15.000 Kilogramm errechnet sich eine Vermeidung von 7.845 Tonnen CO2-Äquivalenten und eine Einsparung von 118.500 Tonnen Titan pro Jahr. Die Projektergebnisse machen deutlich, dass mittels Titan-Feinguss auf material- und energieeffiziente Weise hochqualitative Titan-Großbauteile für sensible Abnehmer, wie z. B. den Flugzeugbau, erzeugt werden können. Aufgrund des deutlichen Trends hin zu großen und immer komplexeren Feingussteilen, ist künftig von einer Adaption der Anlage auszugehen. Somit ist zukünftig mit einer Multiplikatorwirkung der genannten positiven Umweltaspekte bzw. einer vielfachen CO2-Minderung zu rechnen. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: TITAL GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2009 - 2009 Status: Abgeschlossen

XRF logging data from Nussloch loess cores

The Nussloch Drilling Campaign (NUSS) involved drilling three loess sediment cores (85 mm in diameter) on April 21-25, 2019, on top of a loess hill at 49.31°N, 8.73°E, at an altitude of 215 m, close to the most recently described outcrop at the Nussloch reference site in Germany. Downhole logging was performed in the three drilling holes. Core S2, which has the most complete stratigraphy compared to previously published profiles, was analyzed using XRF core scanning. The name of the samples is given as NUSS for Nussloch, S2 for core S2, and C1-C11 for the subcore numbers. Depth is expressed in meters from the topsoil to the lowest level reached during drilling. The XRF data consists of the following elements: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Ni, Br, Rb, Sr, Zr, and Pb, in counts. These raw data counts are followed by the following ratios: Ca/Sr, Rb/Sr, Rb/K, Fe/Al, Fe/Mn, Si/Al, Ti/Al, Ti/Zr, Zr/Rb, and Ca/Al. Measurements were conducted every 1 cm from the top of the sub-cores. The measurements were performed with a resolution of 5mm on the AVAATECH Core Scanner at the EDYTEM laboratory in Chambéry in June 2015. This investigation aimed to conduct a comprehensive coring to acquire a sedimentary archive to ensure the preservation of this distinctive Nussloch record for future research projects.

Geochemical parameters in peat depth profiles from ombrotrophic bogs in North and Central Europe. Pichlmaier Moor, Austria

This dataset contains geochemical variables measured in six depth profiles from ombrotrophic peatlands in North and Central Europe. Peat cores were taken during the spring and summer of 2022 from Amtsvenn (AV1), Germany; Drebbersches Moor (DM1), Germany; Fochteloër Veen (FV1), the Netherlands; Bagno Kusowo (KR1), Poland; Pichlmaier Moor (PI1), Austria and Pürgschachen Moor (PM1), Austria. The cores AV1, DM1 and KR1 were taken using a Wardenaar sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands) and had diameter of 10 cm. The cores FV1, PM1 and PI1 had an 8 cm diameter and were obtained using an Instorf sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands). The cores FV1, DM1 and KR1 were 100 cm, core AV1 was 95 cm, core PI1 was 85 cm and core PM1 was 200 cm. The cores were subsampeled in 1 cm (AV1, DM1, KR1, FV1) and 2 cm (PI1, PM1) sections. The subsamples were milled after freeze drying in a ballmill using tungen carbide accesoires. X-Ray Fluorescence (WD-XRF; ZSX Primus II, Rigaku, Tokyo, Japan) was used to determine Al (μg g-1), As (μg g-1), Ba (μg g-1), Br (μg g-1), Ca (g g-1), Cl (μg g-1), Cr (μg g-1), Cu (μg g-1), Fe (g g-1), K (g g-1), Mg (μg g-1), Mn (μg g-1), Na (μg g-1), P (μg g-1), Pb (μg g-1), Rb (μg g-1), S (μg g-1), Si (μg g-1), Sr (μg g-1), Ti (μg g-1) and Zn (μg g-1). These data were processed and calibrated using the iloekxrf package (Teickner & Knorr, 2024) in R. C, N and their stable isotopes were determined using an elemental analyser linked to an isotope ratio mass spectrometer (EA-3000, Eurovector, Pavia, Italy & Nu Horizon, Nu Instruments, Wrexham, UK). C and N were given in units g g-1 and stable isotopes were given as δ13C and δ15N for stable isotopes of C and N, respectively. Raw data C, N and stable isotope data were calibrated with certified standard and blank effects were corrected with the ilokeirms package (Teickner & Knorr, 2024). Using Fourier Transform Mid-Infrared Spectroscopy (FT-MIR) (Agilent Cary 670 FTIR spectromter, Agilent Technologies, Santa Clara, Ca, USA) humification indices (HI) were determined. Spectra were recorded from 600 cm-1 to 4000 cm-1 with a resolution of 2 cm-1 and baselines corrected with the ir package (Teickner, 2025) to estimate relative peack heights. The HI (no unit) for each sample was calculated by taking the ratio of intensities at 1630 cm-1 to the intensities at 1090 cm-1. Bulk densities (g cm-3) were estimated from FT-MIR data (Teickner et al., in preparation).

Geochemical parameters in peat depth profiles from ombrotrophic bogs in North and Central Europe. Fochteloër Veen, the Netherlands

This dataset contains geochemical variables measured in six depth profiles from ombrotrophic peatlands in North and Central Europe. Peat cores were taken during the spring and summer of 2022 from Amtsvenn (AV1), Germany; Drebbersches Moor (DM1), Germany; Fochteloër Veen (FV1), the Netherlands; Bagno Kusowo (KR1), Poland; Pichlmaier Moor (PI1), Austria and Pürgschachen Moor (PM1), Austria. The cores AV1, DM1 and KR1 were taken using a Wardenaar sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands) and had diameter of 10 cm. The cores FV1, PM1 and PI1 had an 8 cm diameter and were obtained using an Instorf sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands). The cores FV1, DM1 and KR1 were 100 cm, core AV1 was 95 cm, core PI1 was 85 cm and core PM1 was 200 cm. The cores were subsampeled in 1 cm (AV1, DM1, KR1, FV1) and 2 cm (PI1, PM1) sections. The subsamples were milled after freeze drying in a ballmill using tungen carbide accesoires. X-Ray Fluorescence (WD-XRF; ZSX Primus II, Rigaku, Tokyo, Japan) was used to determine Al (μg g-1), As (μg g-1), Ba (μg g-1), Br (μg g-1), Ca (g g-1), Cl (μg g-1), Cr (μg g-1), Cu (μg g-1), Fe (g g-1), K (g g-1), Mg (μg g-1), Mn (μg g-1), Na (μg g-1), P (μg g-1), Pb (μg g-1), Rb (μg g-1), S (μg g-1), Si (μg g-1), Sr (μg g-1), Ti (μg g-1) and Zn (μg g-1). These data were processed and calibrated using the iloekxrf package (Teickner & Knorr, 2024) in R. C, N and their stable isotopes were determined using an elemental analyser linked to an isotope ratio mass spectrometer (EA-3000, Eurovector, Pavia, Italy & Nu Horizon, Nu Instruments, Wrexham, UK). C and N were given in units g g-1 and stable isotopes were given as δ13C and δ15N for stable isotopes of C and N, respectively. Raw data C, N and stable isotope data were calibrated with certified standard and blank effects were corrected with the ilokeirms package (Teickner & Knorr, 2024). Using Fourier Transform Mid-Infrared Spectroscopy (FT-MIR) (Agilent Cary 670 FTIR spectromter, Agilent Technologies, Santa Clara, Ca, USA) humification indices (HI) were determined. Spectra were recorded from 600 cm-1 to 4000 cm-1 with a resolution of 2 cm-1 and baselines corrected with the ir package (Teickner, 2025) to estimate relative peack heights. The HI (no unit) for each sample was calculated by taking the ratio of intensities at 1630 cm-1 to the intensities at 1090 cm-1. Bulk densities (g cm-3) were estimated from FT-MIR data (Teickner et al., in preparation).

Energieeffiziente additive Fertigung durch Rezirkulation von Pulvermaterial und Energieströmen, Teilvorhaben: Entwicklung eines lernfähigen Mess- und Steuerungssystems für Pulverförderungsanwendungen

Mit Verknappung der Ressourcen an Primärenergieträgern und Ausgangsrohstoffen für Hightech-Anwendungen (z.B. Titan, Inconel) und steigenden Anforderungen an den Klimaschutz wächst auch der wirtschaftliche und politische Druck zur Steigerung der Energieeffizienz in der additiven Fertigung (AM - additive manufacturing). Dabei ist zu beachten, dass hierbei neben einer energetischen Optimierung der Anlagentechnik auch die Einsparung Metallpulver einhergeht mit einem drastisch reduzierten Einsatz von Primärenergie zu dessen Herstellung. Im Mittel kann davon ausgegangen werden, dass mit jedem recycelten Kilogramm Titanpulver in etwa 95 kWh gespart werden können. Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Funktionsmuster für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert.

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