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Forschergruppe (FOR) 2332: Temperature-related stresses as a unifying principle in ancient extinctions (TERSANE), Teilprojekt: Neue Proxies für Vulkanismus in marinen Sedimenten zur Untersuchung der Beziehung zwischen Flutbasaltvulkanismus, Klimaänderung und Massenaussterben ('MagmaTrace')

Vier der größten Massenaussterben im Phanerozoikum (Ende Guadalupian, Perm-Trias, Ende Trias und Ende Kreide) sowie mehrere kleinere Aussterbeereignisse treten gleichzeitig mit kontinentalem Flutbasaltvulkanismus auf. Daher wird angenommen, dass der massive Vulkanismus globale Umweltänderungen mit schneller und signifikanter Erderwärmung und mariner Anoxia verursacht, wodurch die Massenaussterben ausgelöst werden. Allerdings bleibt die Zusammensetzung der klimaändernden Gase (CO2, SO2, CH4 oder Halogene) sowie deren Quelle (Magmenentgasung, Kontaktmetamorphose von Sedimenten, recykeltes Krustenmaterial im Mantel) umstritten. Die Ursachen der Umweltänderungen können besser bestimmt werden, wenn die Zeitpunkte und die Dauer der vulkanischen Eruptionen und der klimatischen und biologischen Ereignisse relativ zueinander bekannt sind. Allerdings treten diese Prozesse in Zeitspannen von weniger als 10^6 Jahren und vermutlich sogar weniger als 10^4 bis 10^5 Jahren auf (vergleichbar mit der aktuellen anthropogenen Treibhausgasemission), d.h. außerhalb der zeitlichen Auflösung von radiometrischen Datierungsmethoden. Daher wollen wir neue Spurenelementproxies für massive vulkanische Eruptionen in Sedimenten entwickeln, mit denen wir die relative Dauer der Ereignisse des Vulkanismus, der Klimaänderung und der Aussterbeprozesse in sedimentären Abfolgen bestimmen können. Volatile Spurenelemente wie Hg, Tl, In, Pb, Bi, Cd, Te, Se, Sn, Cs, Sb und As werden bei vulkanischen Eruptionen in großen Mengen freigesetzt und wurden in vulkanischen Gasen und Sublimaten an aktiven Vulkanen gemessen. Während massiver Eruptionen können sehr große Mengen dieser Elemente in die Atmosphäre gelangen und weit verbreitet in Sedimenten abgelagert werden. Die relative Konzentration von Hg wurde bereits als Proxy für vulkanische Eruptionen in Sedimenten genutzt, wobei allerdings Hg auch in organischem Material in Sedimenten angereichert wird. Das Verhalten der meisten volatilen Elemente wurde bisher nur unzureichend untersucht und daher wollen wir die Konzentrationen aller volatiler Elemente in Sedimentabfolgen der Grenzen des Changhsingian-Induan (Perm-Trias) und Pliensbach-Toarc bestimmen, um die zeitliche Entwicklung des Klimas und der Organismen mit den Eruptionen der Sibirischen und Karoo Flutbasalte zu vergleichen. Die Sedimentabfolgen lassen möglicherweise eine zeitliche Auflösung von weniger als 10^4 Jahren zu. Mit diesen Ergebnissen können wir die Zeitskalen der Effekte von Flutbasalteruptionen auf die Entwicklung des Klimas und des Lebens auf der Erde sowie die Quellen und Zusammensetzung der klimarelevanten Gase bestimmen.

GWB: Titan

Darstellung von Titan

Orthobild Freiburg i. Br. - 2024 (Frühjahr / unbelaubt) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 20.03.2024. Die Bäume sind noch in unbelaubtem Zustand. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper 2-P </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 1 x f = 90 mm (Nadir) / 4 x f = 110 mm (Oblique) </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td>NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger</td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td>AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td>20.03.2024</td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td>5 (Nadir) / ~ 5 (Oblique)</td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td>209</td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td>43</td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td>4.421</td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td>~ 4.700 – 6.500</td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td>09:39</td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td>13:03</td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2021 (Sommer / belaubt) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 01.06.2021. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper II </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 5 x f = 90 mm </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td> NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger </td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td> AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td> 01.06.2021 </td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td> 7 (Nadir) / ~ 7 (Oblique) </td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td> 153 </td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td> 34 </td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td> 2.282 </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td> ~ 5.500 </td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td> 09:30 </td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td> 11:59</td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2021 (Frühjahr / unbelaubt) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 06.03.2021. Die Bäume sind noch in unbelaubtem Zustand. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper II </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 5 x f = 90 mm </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td> NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger </td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td> AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td> 06.03.2021 </td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td> 5 (Nadir) </td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td> 209 </td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td> 42 </td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td> 3.555 </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td> ~ 4.000 </td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td> 09:59 </td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td> 13:15 </td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2021 (Sommer / infrarot) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 01.06.2021. Infrarot-Luftbilder ermöglichen Rückschlüsse auf die Vitalität der Vegetation. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper II </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 5 x f = 90 mm </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td> NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger </td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td> AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td> 01.06.2021 </td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td> 7 (Nadir) / ~ 7 (Oblique) </td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td> 153 </td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td> 34 </td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td> 2.282 </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td> ~ 5.500 </td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td> 09:30 </td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td> 11:59</td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2024 (Frühjahr / infrarot) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 20.03.2024. Infrarot-Luftbilder ermöglichen Rückschlüsse auf die Vitalität der Vegetation. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper 2-P </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 1 x f = 90 mm (Nadir) / 4 x f = 110 mm (Oblique) </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td>NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger</td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td>AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td>20.03.2024</td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td>5 (Nadir) / ~ 5 (Oblique)</td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td>209</td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td>43</td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td>4.421</td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td>~ 4.700 – 6.500</td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td>09:39</td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td>13:03</td></tr> </table>

XRF core scanning of composite sediment core BIS-2000

The data set bundle comprises geochemical, XRF core scanning and pollen data from composite sediment core BIS-2000, which was compiled from two parallel sediment cores (BIS-1 and BIS-3) obtained near Bispingen, northern Germany (53.071528°N, 9.989861°E, 82.0 m). BIS-2000 comprises Last Interglacial (Eemian) to early Last Glacial (Weichselian) palaeolake deposits, which cover the section between 15.55 and 30.68 m composite depth. The data set Bispingen BIS-2000 XRF contains results of XRF core scanning. Analyses were carried out at the GFZ German Research Centre for Geosciences in Potsdam, Germany, on the section between 15.08 and 31.20 m composite depth. Split sediment core segments were scanned with an ITRAX XRF core scanner and measured intensities of silicon, calcium and titanium were used to calculate the log-ratios log(Si/Ti) and log(Ca/Ti).

Energieeffiziente additive Fertigung durch Rezirkulation von Pulvermaterial und Energieströmen, Teilvorhaben: Entwicklung einer permanenten Pulverüberwachung bei einer inerten Pulverförderung inklusive einer zuverlässigen Pulverdosierung

Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage 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. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. In dem Teilvorhaben soll eine Permanentpulverüberwachung und Pulverförderung ohne strömungsbedingte Entmischung des Pulvers unter inerter Atmosphäre entwickelt werden. Da für eine solche Förderung eine kontinuierliche und zuverlässige Bereitstellung von Pulver erforderlich ist, werden verschiedene Dosiermöglichkeiten für Metallpulver evaluiert und/oder weiterentwickelt. Zusätzlich soll die Überwachung und Förderung unter inerter Atmosphäre geschehen. Dazu sind neue Lösungen zu entwickeln, da vorhandene Lösungen nicht ausreichend gasdicht sind und somit zu einem enorm hohen Gasverbrauch führen.

Energieeffiziente additive Fertigung durch Rezirkulation von Pulvermaterial und Energieströmen, Teilvorhaben: Entwicklung einer energetisch hocheffizienten gekoppelten Pulveraufbereitung

Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage 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. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Wesentliche Ziele des Teilvorhabens der TU-Chemnitz sind dabei die Entwicklung effizienter Energiesysteme in den Einzelmodulen wie Trocknung, Förderung und Siebung und die systemübergreifende Kopplung der Subsysteme zur Nutzung der Synergieeffekte, auch über Systemgrenzen hinweg.

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