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Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Bestimmung von Elementspuren in biologischen Matrices

Die biologische Matrix beeinflusst die Bestimmung von Elementspuren mit Hilfe von flammenloser AAS oder inverser Polarographie (DPASV). Durch Methodenvergleich und Entwicklung unabhaengiger Verfahren sollen diese Interferenzen erkannt und durch geeignete Massnahmen eliminiert werden (Verfahrensoptimierung). Ziel ist die Interpretation klinisch analytischer Befunde als Beitrag fuer die Grundlagenforschung zur Physiologie der Spurenelemente.

Forschungsschwerpunkt 3: Verkehr und Umwelt

Lärm ist eine der am häufigsten berichteten negativen Umweltwirkungen des Verkehrs. Ein Forschungsschwerpunkt ist es, die Schallanalyse zu verbessern und insbesondere die subjektiven Wirkungen zu erfassen. Dazu werden Kenngrößen der Psychoakustik erfasst und quantifiziert. Darauf aufbauend können dem Problem angepasste Lärmschutzmaßnahmen entwickelt werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Ermittlung von Grundlagen zur Quantifizierung der Luftschadstoffemissionen und weiterer Umweltwirkungen des Verkehrs

Ressortforschungsplan 2024, Empfehlungen zur Umsetzung der Anforderungen gemäß Richtlinie (EU) 2023/2413 Artikel 29 -31 a, Anhang V und VI sowie der Durchführungsverordnungen (EU) 2022/996 und (EU) 2022/2448

Mit Inkrafttreten der überarbeiteten Richtlinie (EU) 2023/2413 für erneuerbare Energien (RED) am 20. November 2023 wurden unter anderem neue Anforderungen an die Nachhaltigkeitskriterien und die Vorgaben zur Treibhausgaseinsparung bei der Förderung von Stromerzeugung und der Herstellung von Kraftstoffen aus Biomasse aufgestellt. Zur nationalen Umsetzung müssen die Biostrom-Nachhaltigkeits-VO (BioSt-NachV) und die Biokraftstoff-Nachhaltigkeits-VO (Biokraft-NachV) angepasst werden. Dazu sollen EU-rechtlich unbedingt erforderlichen Anpassungserfordernisse, sowie der Handlungsspielraum für national darüberhinausgehende Regelungen ermittelt werden. Es sind die jeweiligen Auswirkungen der Regelungsoptionen auf die Nutzung relevanter Biomasseströme sowie auf Biodiversität, Luft- und Bodenqualität abzuschätzen. Darüber hinaus sollen vor dem Hintergrund des Biodieselskandals und der vermuteten Betrugsfälle bei der Biokraftstoffdeklaration in 2023 Möglichkeiten geprüft werden, das nationale Zertifizierungs- und Nachhaltigkeitsnachweisverfahren im Hinblick auf eine verbesserte Betrugsprävention auszugestalten.Unter enger Einbindung der Branche sollen konkrete Umsetzungsempfehlungen anhand von Praxisbeispielen erarbeitet werden.Im Sinne einer Optimierung des bestehenden Systems soll darüber hinaus das bestehende Verfahren zur Aufnahme eines Rohstoffes in Codeliste das nachhaltigen Biomassesystems NABISY (Nabisy-Biomasse-Codeliste) qualitativ verbessert und damit nachvollziehbarer und nachhaltiger gestaltet werden. Darüber hinaus sollen Vorschläge für Inhalt und Format einer regelmäßigen Evaluierung der Nachhaltigkeitsverordnungen erarbeitet werden. Dies schließt auch Vorschläge zur Revision der bisherigen Fortschrittsberichte der BLE ein.

Optimierung der Produktivität bei der Herstellung von Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen durch die Implementierung des Laserstrahlschweißens im Vakuum, Teilvorhaben: Prozessentwicklung und mechanisch-technologische Eigenschaften der LaVa-Schweißverbindungen

Die Energiewende ist die forderndste Aufgabe der Bundesregierung für die nächsten Jahrzehnte. Um bis 2050 klimaneutral zu werden, muss der Anteil der erneuerbaren Energien weiter ausgebaut werden. Wichtige Bestandteil dieser Strategie sind hochleistungsfähige Offshore Windenergieanlagen (OWEA). Die verfügbaren Produktionskapazitäten sind allerdings mit den bereits geplanten OWEA-Projekten voll ausgelastet. Da die maximale Produktivität konventioneller Schweißverfahren wie dem Unterpulverschweißen erreicht ist, kann eine nennenswerte Produktivitätssteigerung nur durch echte Innovationen wie der Substitution der konventionellen Verfahren durch Hochleistungsverfahren wie dem Laserstrahlschweißen im Vakuum (LaVa) erreicht werden. Die Implementierung der LaVa-Technologie verspricht einen signifikanten Produktivitätsgewinn und großen Wettbewerbsvorteil. Da bisher noch keine industrielle Anwendung im Dickblechbereich für das Laserstrahlschweißen im Vakuum existiert, muss innerhalb des Projektes eine neuartige Schweißanlage für das Fügen von Dickblech zur Herstellung von Monopiles konzipiert und umgesetzt werden. Den größten Umfang nimmt dabei die Qualifizierung des Verfahrens ein, da im Offshore Bereich sehr hohe Anforderungen an die Schweißnähte gestellt werden. Dazu gehört unter anderem das Erreichen sehr hoher Zähigkeitswerte der Schweißverbindungen. Im Dickblechbereich kommt es aufgrund der Fertigungstoleranzen zu großen Spalten zwischen den zu verschweißenden Blechen. Das gemeinsame Teilziel der Bauteilhandhabung sowie der Schweißtechnik ist demnach die Optimierung der Vorrichtungen und Verfahren im Hinblick auf die Kantenvorbereitung, Blechpositionierung sowie Spaltüberbrückbarkeit des Schweißprozesses, um anforderungskonforme und defektfreie Schweißverbindungen zu erzeugen. Das weitere Ziel der Nachweis der strukturellen Integrität der geschweißten Einzelrohrschüsse. Der Projektabschluss wird mit der Fertigung von Demonstratoren im Realmaßstab erreicht.

Anlage zur Verwertung regionaler organischer Reststoffe (Co-Fermentation)

Die seit 10 Jahren erfolgreich betriebene Biogasanlage von Herrn Weitz soll konzeptiert und erweitert werden. Neben der Gewinnung von Biogas aus Schweineguelle ist eine Verwertung organischer regionaler Abfaelle geplant. Das Ziel ist die Untersuchung eines optimierten Verfahrensablaufes und die Zusammensetzung der Zuschlagstoffe, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu ermoeglichen.

Optimization of a Method for the Isolation of Chloroplasts from Fresh Plant Material for the Development of a Bioassay Test for the Determination of Pesticides in Water

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.

Nachwuchsgruppe: Regional anfallende Reststoffe und nachwachsende Rohstoffe als Torfersatz: Aufbereitung, Verwendung und Bewertung, Teilvorhaben 2: Aufbereitung und Verfahrensoptimierung

Die Nachwuchsgruppe verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, um die Herausforderungen der Torfminderung für den Gartenbau zu meistern und wissenschaftliche Nachwuchskräfte für unterschiedliche Aspekte der Torfminderung auszubilden. Das Kernthema der Nachwuchsgruppe ist die Erprobung neuer Torfersatzstoffe auf Basis von regional anfallenden Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen sowie die Ausweitung der Verwendungsmöglichkeiten bei bereits genutzten Stoffen. Die Arbeiten zielen dabei sowohl auf die Erzeugung, Bereitstellung und Aufbereitung von Torfersatzstoffen als auch auf die Herstellung von torfreduzierten bzw. torffreien Blumenerden und Kultursubstraten sowie deren Nachhaltigkeitsbewertung in der gärtnerischen Verwendung. Vorrangig soll neben der Nutzung regionaler Reststoffe (z.B.Hopfenrebenhäcksel) vor allem die Verwendung von Material aus der (Niedermoor-)Paludikultur sowie aus nachhaltig erzeugter Biomasse (u. a. KUP-Holz, Faserhanf) im Mittelpunkt stehen. Begleitet werden diese Arbeiten von Untersuchungen zur Qualität sowie zur Nachhaltigkeit der geprüften Torfersatzstoffe bzw. der daraus hergestellten Blumenerden und Kultursubstrate. Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Qualitätsprüfung ist dabei die Entwicklung eines auf der Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) basierenden Verfahrens zum quantitativen Nachweis von Torf in Blumenerden und Kultursubstraten sowie die allgemeine Nutzung der NIRS als innovatives analytisches Werkzeug bei der Qualitätsbeurteilung. Im Teilvorhaben 2 erfolgt die Beschaffung und Aufbereitung potentiell geeigneter Materialien. Die ausgewählten Materialien werden im weiteren Projektverlauf mittels unterschiedlicher thermischer, mechanischer und thermisch-mechanischer Verfahren aufbereitet, wobei der Schwerpunkt auf der Auffaserung mittels Refiner liegt. Die Aufbereitung wird schrittweise für den jeweiligen Einsatzbereich optimiert.

Optimierung der Bewirtschaftungsstrategien für die Teichwirtschaft im Spannungsfeld zwischen Wirtschaftlichkeit, Naturschutz und Klimawandel, Teilprojekt B

Entwicklung und Vergleich von Membranverfahren zur Leistungssteigerung der kommunalen Abwasserreinigung durch die Kombination von Belebungsbiologie und Mikrofiltration sowie Bau und Optmierung einer technischen Versuchsanlage

Flexible Photovoltaik mit 16% Wirkungsgrad auf Basis organischer Solarzellen, Flex16 - Flexible Photovoltaik mit 16% Wirkungsgrad auf Basis organischer Solarzellen

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