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The structural polysaccharides cellulose and chitin of plants, fungi, and arthropods are major components of organic matter in agricultural soils. These biopolymers are carbon sources of soil microbial communities linked to soil redox processes. Soil aggregates of waterunsaturated soil form natural boundaries of oxic conditions outside and oxygen-limited conditions inside. These biogeochemical interfaces lead to a highly heterogeneous oxygen distribution on a millimetre scale. The effects and mechanisms of the toxicity of herbicides on biopolymer degrading communities in such highly compartmentalized soils have not been resolved. The proposed study is a continuation of a project funded within Priority Program 1315 'Biogeochemical Interfaces in Soil'. The preceding project resolved phylogenetic identities of known and novel prokaryotes linked to cellulose degradation under both oxic and anoxic conditions, and demonstrated that the acidic herbicides Bentazon and MCPA impair microbial processes involved in cellulose degradation. The proposed project will (I) identify chitin-degrading prokaryotes, fungi, and protists that are active in oxic and anoxic microzones, (II) determine the tolerance of various cellulolytic and chitinolytic taxa to Bentazon and MCPA, (III) characterize key chitin-degraders, and (IV) will quantitatively assess oxygen distribution in during biopolymer degradation in an agricultural soil. Central methods will include stable isotope probing, analyses of 16S rRNA, 18S rRNA, and chitinase genes, HPLC, GC, and oxygen sensing via analysis of fluorescence dyes.
Holz, das hauptsaechlich aus Cellulose, Hemicellulose und Lignin besteht, ist eine Hauptquelle fuer erneuerbare Rohstoffe. Neben der industriellen Nutzung der Cellulose nimmt auch das Interesse an mikrobiellen hemicellulolytischen Enzymen zu, um oligomere Produkte aus komplexen Polysacchariden zu gewinnen. Im Hinterdarm von Termiten hat sich seit Jahrmillionen eine spezifische mikrobielle Flora etabliert, die am Lignocelluloseabbau beteiligt ist. Diese Flora besteht aus Bakterien, Archaebakterien, Hefen und Flagellaten. Wegen der symbiontischen Wechselwirkungen zwischen Insekten und Mikroorganismen wird Holz wesentlich effektiver abgebaut als durch Mikroorganismen allein. Ziel dieser Untersuchungen ist es, die mikrobielle Darmflora systematisch einzuordnen, biochemisch zu charakterisieren und ihre Rolle beim Lignocelluloseabbau aufzuklaeren. Die gewonnenen Erkenntnisse ueber den mikrobiellen Holzabbau lassen sich dann moeglicherweise bei der technischen Nutzung von Rohstoffen aus Holz einsetzen.
Cellulose gehört zu den in der Natur am häufigsten vorkommenden Biopolymeren, die aus ß-D-Glukose bzw. Cellobiose-Einheiten besteht. Sie dient seit Jahrzehnten als Rohstoff für die Papier- und chemische Industrie. Cellulosehaltige Rest- und Abfallstoffe sind preiswerte und umweltverträgliche natürliche Produkte, die bisher kaum stofflich genutzt werden. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, aus cellulosehaltigen Neben- und Reststoffen der Land-, Forst- und Abfallwirtschaft neuartige spezifische Materialien zu entwickeln mit deren Hilfe durch Sorptionsprozesse negativ geladene Oxoanionen aus Wässern als Wert- oder Schadstoffe zurückgehalten werden können. Die Adsorptionskapazität der nachhaltigen erneuerbaren Ressourcen soll durch physikalische und chemische Modifizierungen, wie das Einbringen funktioneller Gruppen und/oder durch Veränderung der Oberfläche, erhöht werden. Das Ziel ist es, Sorptionsmaterialien mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften für verschiedene Aufgaben bereitzustellen. Die sorbierten Oxoanionen, wie Phosphate, Molybdate, Vanadate, Antimonate, Arsenate, Chromate sollen im Kreislauf möglichst zyklisch adsorbiert und desorbiert werden können. Diese Fähigkeiten sollen an Modelllösungen und realen Wässern untersucht werden. Cellulosebasierte Materialien werden gegenwärtig nicht im industriellen Maßstab zur Wasserreinigung bzw. Wertstoffgewinnung genutzt. Es besteht ein großes Potenzial, einen nachwachsenden preiswerten umweltverträglichen Abfallstoff zu funktionalisieren und als Sorptionsmaterial zu nutzen.
The nature of the microbial communities inhabiting the deeper soil horizons is largely unknown. It is also not clear why subsurface microorganisms do not make faster use of organic compounds under field conditions. The answer could be provided by a reciprocal soil transfer experiment studying the response of transferred soils to fluctuations in microclimate, organic inputs, and soil biota. The subproject P9 will be responsible for the establishment of reciprocal transfer experiments offering a strong link between subgroups interested in organic matter quality, transport of organic substances, as well as functions of the soil microbial community. A single, high molecular weight substrate (13C labelled cellulose) will be applied at two different levels in the pre-experiment to understand the dose-dependent reaction of soil microorganisms in transferred surface and sub-soils. Uniformly 13C labelled beech roots - representing complex substrates - will be used for the main reciprocal soil transfer experiment. We hypothesize that transferring soil cores between subsoil and surface soil as well as addition of labelled cellulose or roots will allow us to evaluate the relative impact of surface/subsurface habitat conditions and resource availability on abundance, function, and diversity of the soil microbial community. The second objective of the subproject is to understand whether minerals buried within different soil compartments (topsoil vs. subsoil) in the field contribute to creation of hot spots of microbial abundance and activity within a period of two to five years. We hypothesize that soil microorganisms colonize organo-mineral complexes depending on their nutritional composition and substrate availability. The existence of micro-habitat specific microbial communities could be important for short term carbon storage (1 to 6 years). The third objective is to understand the biogeography and function of soil microorganisms in different subsoils. Parent material as well as mineral composition might control niche differentiation during soil development. Depending on size and interconnectedness of niches, colonization and survival of soil microbial communities might be different in soils derived from loess, sand, terra fusca, or sandstone. From the methodological point of view, our specific interest is to place community composition into context with soil microbial functions in subsoils. Our subgroup will be responsible for determining the abundance, diversity, und function of soil microorganisms (13C microbial biomass, 13C PLFA, enzyme activities, DNA extraction followed by quantitative PCR). Quantitative PCR will be used to estimate total abundances of bacteria, archaea and fungi as well as abundances of specific groups of bacteria at high taxonomic levels. We will apply taxa specific bacterial primers because classes or phyla might be differentiated into ecological categories on the basis of their life strategies.
Die Bildung der Eis Phase in der Troposphäre stellt einen wichtigen Fokus der aktuellen Atmosphärenforschung dar. Durch heterogene Nukleation entstehen bei Temperaturen oberhalb von -37°C primäre Eiskristalle an sogenannten eiskeimbildenden Partikeln (INP, engl, ice nucleating particles). Die räumliche Verteilung der INP und deren Quellen variieren stark. In der Atmosphäre finden sich INP nur in sehr geringer Anzahlkonzentration, oft weniger als ein Partikel pro Liter, und sie stellen nur eine kleine Untergruppe des gesamten atmosphärischen Aerosols dar. Ziel dieses Antrages ist es die Anzahlkonzentrationen von eiskeimbildenden Partikeln und deren Variabilität in der Atmosphäre zu messen. Außerdem sind Laborstudien geplant, in denen unser Verständnis über die chemischen und biologischen Eigenschaften der Partikel, die die Eisbildung initiieren, verbessert werden soll. Mit dem von unserer Arbeitsgruppe entwickelten Eiskeimzahler FINCH (Fast Ice Nucleaus CHamber) sollen die atmosphärischen Anzahlkonzentrationen von INP bei verschiedenen Gefriertemperaturen und Übersättigungen an mehreren Standorten gemessen werden. Die Kopplung von FINCH mit einem virtuellen Gegenstromimpaktor (CVI, engl, counter-flow virtual impactor, Kooperation mit RP2), die während lNUIT-1 entwickelt und getestet wurde, soll nun weiter charakterisiert und Messungen damit fortgesetzt werden. Bei dieser Methode werden die Eispartikel, die in FINCH gebildet werden, von den unterkühlten Tröpfchen und inaktivierten Partikeln separiert und mit weiteren Messmethoden untersucht. In Kooperation mit RP2 und RP8 planen wir hierbei die Charakterisierung der INP mittels Größen- und Aerosolmassenspektrometer sowie die Sammlung der INP auf Filtern oder Impaktorplatten zur anschließenden Analyse mit einem Elektronenmikroskop (ESEM, engl. DFG fomi 54.011 -04/14 page 3 of 6 Environmental Scanning Electron Microscopy). Die Feldmessdaten werden von umfangreichen Laborstudien an den Forschungseinrichtungen AIDA (RP6) und LACIS (RP7) ergänzt. Dort soll das Immersionsgefrieren von verschiedenen Testpartikeln aus biologischem Material (z.B. Zellulose), porösem Material (z.B. Zeolith) und Mineralstaub mit geringem organischem Anteil im Detail untersucht werden. Des Weiteren planen wir Labormessungen, bei denen eine verbesserte Charakterisierung der Messunsicherheiten von FINCH erarbeitet werden soll. Außerdem werden regelmäßige Tests und Kalibrierungen mit FINCH durchgeführt, für die Standardroutinen festgelegt werden sollen. Um die Rolle der INP bei der Wolken- und Niederschlagsbildung sowie bei den Wolkeneigenschaften abzuschätzen, werden die gewonnenen Messergebnisse am Ende als Eingabeparameter für erweiterte Wolkenmodelle (Kooperation mit WP-M) dienen.
Böden sind lebenswichtige Bestandteile terrestrischer Ökosysteme. Wie Energie- und Materieflüsse in Böden in Zusammenhang stehen mit der strukturellen und funktionellen Vielfalt des Bodenmikrobioms und seiner Wechselwirkung mit höheren trophischen Ebenen ist jedoch weitestgehend unverstanden. In diesem Antrag möchten wir eine synthetische mikrobielle Bodengemeinschaft verwenden, die die wichtigsten mikrobiellen Taxa und mikrobielle Predatoren im Boden wiederspiegelt, um Zusammenhänge zwischen dem Energie- und Materieeintrag in den Boden, der Struktur und Funktion des Bodenmikrobioms und den daraus resultierenden Energie- und Materieflüssen zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde eine synthetische Bodengemeinschaft konzipiert, die aus 25 Repräsentanten der Proteobakterien, Acidobakterien, Actinobakterien, Bacteroidetes, Verrucomicrobia, Chloroflexi und Gemmatimonadetes sowie einem typischen Bodenascomyceten besteht. Predatoren werden durch bakterien- und pilzfressende Nematoden sowie bakterienfressende Myxobakterien vertreten sein. In Arbeitspaket (AP) 1 werden wir in einem multidisziplinären Großexperiment mit sechs weiteren SPP-Partnern Hypothese A des SPP testen: Das Mikrobiom moduliert die Energiefreisetzung und den Materieumsatz entlang verschiedener Energieverbrauchskanäle. Der Schwerpunkt dieses AP liegt auf der Auswirkung von bakterienfressenden Predatoren und der Konkurrenz zwischen ihnen auf die Struktur des Mikrobioms und dadurch modulierte Kohlenstoffflüsse, Kohlenstoffreservoirs und Wärmefreisetzung in einer synthetischen Bodengemeinschaft. Parallel dazu werden wir die Auswirkungen funktioneller Gruppen von Predatoren (bakterienfressende vs. pilzfressende) auf die Struktur des Mikrobioms, die Kohlenstoffflüsse und die Wärmefreisetzung in einer natürlichen Bodengemeinschaft identifizieren. In AP2 werden wir die synthetischen Bodengemeinschaft verwenden, um Hypothese B des SPP zu untersuchen: Energie- und Materieeintrag im Boden beeinflussen die biologische Komplexität. Hier wollen wir verstehen, wie Modellsubstrate mit unterschiedlicher Energieausbeute und Abbaubarkeit (Cellulose, Stärke) die Struktur der synthetischen Bodengemeinschaft mit und ohne Einfluss der Predatoren beeinflussen. Darüber hinaus werden wir untersuchen, wie das primäre Energiesubstrat die Expression chemischer Abwehrmechanismen zwischen Mikrobiom-Mitgliedern beeinflusst und sich somit indirekt auf die Kohlenstoffflüsse und -reservoirs sowie die Wärmefreisetzung auswirkt. Wir sind überzeugt, dass eine synthetische Bodengemeinschaft ein wesentlicher Schritt in Richtung eines konzeptionellen Verständnisses ökologischer Wechselwirkungen in Böden ist. Dieser systembiologische Ansatz wird ermöglichen zu verstehen wie das Bodenmikrobiom und höhere trophische Ebenen (AP1) sowie das primäre Energiesubstrat (AP2) Energie- und Kohlenstoffflüsse im Boden beeinflussen.
Die Beliebtheit von Kaminöfen ist hoch. Ein Kaminofen ist nicht nur ein Sinnbild für Gemütlichkeit, sondern bietet Wärme unabhängig von Gas, Öl oder Stromlieferungen. Die Energiekrise sorgt aktuell mit steigenden Gas- und Heizölpreisen sowie der Sorge um eine unzureichende Heizversorgung im Winter zu einer erhöhten Nachfrage von Kaminöfen. Der Verkauf hat stark zugenommen, so dass Ofenbauer und Installateure lange Wartelisten für Ihre Aufträge haben. Gemäß den Erhebungen der Schornsteinfeger-Innung gab es im Jahr 2021 in Berlin ca. 148.000 sogenannte Einzelraumfeuerungsanlagen. Einzelraumfeuerungsanlagen, wie Kaminöfen, heizen nur einen Raum und nicht die ganze Wohnung und werden mit festen Brennstoffen (Holz oder Kohle) betrieben. In der Abbildung ist die Aufteilung der ausschließlich oder überwiegend mit Scheitholz betriebenen insgesamt 115.160 Einzelraumfeuerungsanlagen nach Berliner Bezirken dargestellt. Durch die Verbrennung von Holz können erhebliche Mengen von Luftschadstoffen freigesetzt werden, die die Nachbarschaft beeinträchtigen und zu Beschwerden führen. Dies macht sich vor allem in der kalten Jahreszeit bemerkbar. Zum einen wird mehr geheizt, zum anderen treten auch öfter austauscharme Wetterlagen auf, bei denen die Verdünnung der Schadstoffe durch geringe Windgeschwindigkeiten und Temperaturinversionen (kalte Luft am Boden, etwas wärmere Luft in der Höhe) erschwert wird. Das bedeutet: Wenn abends der Wind schwächer wird, dann kommen die Abgase besonders konzentriert in der Nachbarschaft an. Bei der Verbrennung von Scheitholz entstehen gesundheitsschädliche Verbrennungsprodukte wie Partikel (PM), polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NO X ), Schwefeldioxid (SO 2 ), chlorhaltige Verbindungen, flüchtige organische Verbindungen (VOC) sowie klimaschädliches Methan, Lachgas und Ruß. Diese Stoffe gelangen über den Schornstein in die Außenluft. Die Verbrennung von Holz (und Kohle) verursacht zudem erheblich mehr Partikel als andere Brennstoffe. Gemäß dem Umweltbundesamt emittiert ein neuer Kaminofen genauso viel Partikel (ca. 500 Milligramm) in einer Stunde wie der Motor eines modernen Diesel-Pkw (EURO 6) bei einer 100 km langen Fahrt. Partikel können Bronchitis, asthmatische Anfälle oder Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems verursachen. In der Tabelle sind die Heizwerte der einzelnen Brennstoffe, also die Mengen an Wärmeenergie, die bei der Verbrennung entstehen, gegenübergestellt. Beim Vergleich wird klar, dass Holz den Brennstoff mit dem geringsten Heizwert darstellt. Je höher der Heizwert eines Brennstoffs, desto geringer der Verbrauch. Der Heizwert kann somit auch einen entscheidenden Einfluss auf die Heizkosten haben. Ebenfalls dargestellt sind die durchschnittlichen Emissionsfaktoren von einigen relevanten Schadstoffen, die bei der Verbrennung der aufgeführten Brennstoffe bezogen auf die dabei freiwerdende Energie entstehen. Hier zeigt sich, dass bei Heizöl und Gas weniger Luftschadstoffe und Treibhausgase emittiert werden als bei Holz. Der Unterschied tritt bei Staubemissionen sehr deutlich hervor. Die Emissionsfaktoren für Feinstaub beim Einsatz von Gas sind fast vernachlässigbar, beim Einsatz von Öl moderat, bei Kohle und Holz um einen Faktor von etwa 100 erhöht. Die Heizperiode von 9 Monaten im Jahr entspricht umgerechnet 270 Heiztagen. Bei der Annahme von 3 Heizstunden / Tag ergeben sich insgesamt 810 Heizstunden. Der Heizwert von Brennholz beträgt 4,2 kWh/kg. Bei einem Ofen mit einer Nennwärmeleistung von 6 kW ergibt sich damit ein Holzverbrauch von 1,4 kg/h. Wird noch ein Wirkungsgrad von 80 % berücksichtigt, erhöht sich der Holzverbrauch auf etwa 1,8 kg/h. Multipliziert mit der Anzahl von 810 Heizstunden im Jahr sind etwa 1.460 kg Brennholz je Heizperiode erforderlich. Brennholz wird in Raummetern berechnet. Ein Raummeter ist ein ordentlich geschichteter Holzstapel mit einem Volumen von einem Kubikmeter inklusive einem Holraum- bzw. Luftanteil von ca. 30 %. Ein Raummeter Buchenholz mit einer Feuchte von 20 % wiegt ca. 530 kg bzw. ca. 0,5 t. Pro Jahr beträgt der Brennholzanteil damit etwa 2,8 Raummeter Buchenholz. Dies entspricht ungefähr einer Buche mit einem Stammdurchmesser von 40 cm und einer Wuchshöhe von 25 m. Um diese Wachstumshöhe zu erreichen braucht die Buche ca. 80 Jahre. Geht man von diesem kontinuierlichen Verbrauch für alle in Berlin mit Scheitholz betriebenen Einzelraumfeuerungsanlagen aus, wurden im Jahr 2021 rechnerisch etwa 115.160 Bäume zur Wärmeversorgung verbrannt. Dafür müssen in einem Jahr Bäume auf einer von ca. 770 Hektar abgeholzt werden, was in etwa einem Sechstel der Waldfläche des Berliner Grunewalds gleichkommt. Alternativ entsprechen 1.460 kg Brennholz etwa 515 kg bzw. 606 l Heizöl mit einem Heizwert von 11,9 kWh/kg oder ca. 479 kg Erdgas mit einem Heizwert von 12,8 kWh/kg. Partikel stammen aus einer Vielzahl von Quellen. Der Anteil der Holzverbrennung am gesamten Berliner Partikelausstoß kann dem sogenannten Emissionskataster entnommen werden Emissionskataster Das Emissionskataster ist ein räumliches Verzeichnis der ausgestoßenen Menge einzelner Quellgruppen von Luftschadstoffen über ein Jahr. Insgesamt werden in Berlin etwa 2.500 Tonnen Partikel pro Jahr emittiert. Dabei hat der Straßenverkehr mit 626 Tonnen pro Jahr den größten Anteil. Er enthält nicht nur den zurückgehenden Partikelausstoß aus dem Auspuff, sondern auch die inzwischen dominierenden, durch Abrieb von Fahrbahn, Reifen und Bremsen sowie durch Aufwirbelung an die Luft abgegebenen Partikel. Vergleicht man die reinen Abgasemissionen des Kfz-Verkehrs von 110 Tonnen pro Jahr mit den Partikelemissionen von 186 Tonnen pro Jahr aus der Holzverbrennung zeigt sich, dass die Quelle Holzverbrennung dennoch nicht unwesentlich ist. Um den Beitrag der Holzverbrennung an der gemessenen Partikelbelastung in der Atmosphäre (Immissionsbelastung) zu bestimmen, können auf Filtern gesammelte Partikel auf ihre chemischen Eigenschaften hin untersucht werden. Ein eindeutiger Indikator für Holzverbrennung ist der Stoff Levoglucosan. Levoglucosan entsteht bei der Verbrennung von Cellulose und kann daher nicht aus Verbrennungsprozessen der Industrie oder des Verkehrs stammen. Da seine Bestimmung jedoch sehr aufwendig ist, werden in Berlin seit 2017 automatische Messgeräte (Aethalometer) zur Erfassung der quellspezifischen Lichtabsorbtion verwendet (siehe Clemen, et al., 2018). Die Absorptionseigenschaften des Rußes unterscheiden sich nämlich, je nachdem ob sie aus der Holzverbrennung (Biomasse) oder aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Dieselkraftstoff stammen. Die empirisch aus der Kohlenstoffbilanzierung ermittelten Beiträge der Holzverbrennung haben seit den letzten Jahren an Tagen mit Überschreitung des Tagesgrenzwertes für Partikel PM 10 (Tagesmittelwerte über 50 Mikrogramm pro Kubikmeter) einen gleichbleibenden mittleren Anteil von etwa 12 % an den PM 10 -Immissionen. Die Abbildung zeigt für die Jahre 2017 bis 2019 an der Messstation Frankfurter Allee die Zahl der Tage mit Überschreitungen des Tagesgrenzwerts (PM 10 > 50 µg/m 3 ) und wie oft dieser überschritten worden wäre, wenn keine Holzverbrennung stattgefunden hätte. Es ist zu erkennen, dass die Anzahl der Überschreitungstage in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken ist – allerdings fast nur der Anteil ohne Holzverbrennung. Ohne die Beiträge aus der Holzverbrennung wäre die Anzahl der Überschreitungstage wesentlich kleiner. Auch wenn die gesetzlich zulässige Anzahl an Überschreitungstagen von 35 seit 2016 eingehalten wird, sollte die Belastung nach den neuen verschärften Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO(World Health Organisation.)) wesentlich geringer sein. Um negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit weitgehend zu vermeiden, empfiehlt die WHO die Zahl der Tageswertüberschreitungen für Feinstaubpartikel auf drei zu begrenzen. Berlin hat sich langfristig zum Ziel gesetzt, die Luftqualität in Richtung der WHO-Richtwerte zu verbessern. Ohne Maßnahmen zur Verminderung von Partikelemissionen bei der Holzverbrennung wird dieses Ziel nicht erreichbar sein. Richtig Heizen mit Holz Regulierung von Kaminöfen Sollten Sie sich von Holzfeuerungen in der Nachbarschaft belästigt fühlen, ist es zunächst sinnvoll, ein offenes Gespräch mit dem verantwortlichen Nachbarn zu führen. Sollten Sie Hinweise haben, dass ungeeignete Brennstoffe oder sogar Müll verbrannt werden, können Sie bei Nichteinsicht und Wiederholung des verantwortlichen Nachbarn die zuständige Behörde informieren . Ansprechpartner sind das Ordnungs- oder das Umweltamt in Ihrem Bezirk .
<p>Weniger Wärmeverluste, mehr Komfort: Wände und Fenster richtig dämmen </p><p>Wie Sie Ihre Hausdämmung richtig planen und Wärmeschutz effektiv umsetzen</p><p><ul><li>Begrenzen Sie Wärmeverluste mit einer Außendämmung.</li><li>Wenn das nicht möglich ist, kann Innendämmung eine gute Lösung sein.</li><li>Bauen Sie hocheffiziente Fenster mit Drei-Scheiben-Verglasung ein.</li><li>Wählen Sie Dämmstoffe nach ökologischen Gesichtspunkten aus.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p><strong>Außenwanddämmung</strong></p><p>Außenwände tragen durchschnittlich ca. 20 bis 35 Prozent zu den Wärmeverlusten eines Einfamilienhauses bei. Wärmedämmmaßnahmen sind hier besonders wirksam und können die Wärmeverluste durch das Bauteil um 65 bis 80 Prozent verringern. Eine Außendämmung bietet sich an, falls das Haus ohnehin eine Modernisierung von außen (Reinigung, Schadensbeseitigung, Neuverputz oder Anstrich) braucht. Dann sind die zusätzlichen Kosten für die Dämmung am geringsten. Eine Außendämmung bietet zahlreiche Vorteile:</p><p>Mit planerischem Geschick lässt sich eine Außenwanddämmung so gestalten, dass die Fassade schön aussieht.</p><p><u>Tricks & häufige Fehler:</u></p><p><strong>Innenwanddämmung</strong></p><p>Für eine Innendämmung gibt es verschiedene Gründe:</p><p>Die Innendämmung weist aber auch Nachteile auf. So ist die mögliche Dämmstoffdicke meist begrenzt, da die Wohnfläche durch die Innendämmung verkleinert wird. Wärmebrücken sind konstruktiv schwieriger zu vermeiden. Eine Innendämmung ist in der Regel nur möglich, wenn keine Feuchte im Mauerwerk aufsteigt, es nur geringe Schlagregenbeanspruchung gibt und die Konstruktion verhindert, dass die Feuchtigkeit aus der Raumluft dauerhaft in die Wärmedämmung gelangt. Dies kann durch eine Dampfbremse in der Wandkonstruktion oder durch kapillaraktiven Dämmstoff geschehen.</p><p><u>Tricks & häufige Fehler:</u></p><p><strong>Dach und oberste Geschossdecke</strong></p><p>Das Dach ist mit ca. 20 bis 30 Prozent an den Wärmeverlusten eines Gebäudes beteiligt. Hier sind bauteilbezogene Einsparungen von 50 bis 70 Prozent möglich. Ein schlecht gedämmtes Dach führt im Sommer zu einem überhitzten und im Winter zu einem kalten Dachraum. Bleibt er ungenutzt oder dient er als Lagerraum, reicht es, die oberste Geschossdecke zu dämmen.</p><p>Besonders wichtig bei der Dachdämmung ist der Einbau einer dampfbremsenden und luftdichten Schicht von innen, da auf diese Weise unnötige Wärmeverluste über Luftströmungen vermieden werden und die Raumluftfeuchte nicht in die Dämmung eindringen kann. Bei der Zwischensparrendämmung muss das Dämmmaterial überall dicht an den Sparren anliegen.</p><p>Die Dämmung der obersten Geschossdecke kann auch kostengünstig in Eigenleistung erbracht werden. Für die Dämmung der obersten Geschossdecke eignen sich Dämmplatten (z. B. Hartschaum, Mineralwolle, Holzfaser) oder Schüttungen (z. B. Perlite, Zellulose). Der Dämmstoff wird auf der Decke und/oder zwischen vorhandenen Deckenbalken eingebracht. Wird der Dachraum als Abstellraum genutzt, ist über der Wärmedämmung eine tragfähige, begehbare Fußbodenfläche notwendig.</p><p>Dachgauben sind oft besonders schlecht isoliert und verlieren viel Wärme. Größere Hohlräume nach oben zur Dachdeckung hin können mit klassischem Dämmstoff gefüllt werden. Ist der Platz zum Beispiel an den Seiten begrenzt, kommen Hochleistungs-Dämmstoffe in Frage. Beim Dämmen sollten Wärmebrücken gezielt abgeschwächt werden.</p><p><u>Tricks & häufige Fehler:</u></p><p><strong>Kellerdecke</strong></p><p>Durch den Fußboden gehen etwa 10 Prozent der Heizwärme verloren. Eine Dämmung der Kellerdecke kann diese Wärmeverluste um ca. 50 Prozent reduzieren. Die Unterseite einer massiven Kellerdecke wird mit Plattendämmstoffen verkleidet; das ist eine einfache und kostengünstige Maßnahme. Dies können Sie auch in Eigenleistung umsetzen. Hohlkonstruktionen wie Holzbalkendecken oder Gewölbedecken können von oben oder von unten mit Dämmstoff ausgeblasen werden.</p><p><u>Tricks & häufige Fehler:</u></p><p>So geht's: Halten Sie ein Feuerzeug oder eine Kerzenflamme vor die Verglasung, so spiegelt sich eine Flamme an jeder Glasoberfläche. Die etwas dunklere Flamme zeigt die spezielle Wärmeschutz-Beschichtung an, die ein modernes Fenster haben sollte.</p><p><strong>Fenster</strong></p><p>Die Fenster eines unsanierten Hauses verlieren 20 bis 40 Prozent der gesamten Heizwärme: Verglasung und Rahmen verlieren Wärme, durch undichte Rahmen entweicht warme Raumluft,. Die Energiebilanz der Fensterflächen ist umso besser, je niedriger die Wärmeverluste und je höher die Wärmegewinne sind. Wärmeverluste können vor allem durch die Konstruktionsweise und den sorgfältigen Einbau der Fenster minimiert werden. Rollläden und Vorhänge unterstützen den Wärmeschutz. Die Wärmegewinne eines Fensters sind umso größer, je mehr Sonnenstrahlung es durchlässt. Ist es zur Sonne ausgerichtet und nachts gut gegen Wärmeverluste geschützt, kann es eine bessere Energiebilanz als eine gut wärmegedämmte Außenwand aufweisen. Fenster mit besonders gutem Wärmeschutz (3-fach-Verglasung) erreichen sogar eine positive Energiebilanz. Sie gewinnen in der Heizperiode mehr Sonnenenergie als an Raumwärme verloren geht. Um die Überhitzung im Sommer zu verhindern, gibt es Fenster mit Beschichtungen, die weniger Sonnenenergie einlassen. Wichtig ist, dass Sie bei der Wahl neuer Verglasungen nicht nur auf den U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) schauen, sondern sich auch zum g-Wert (Gesamtenergiedurchlassgrad) beraten lassen.</p><p>Auf den Rahmen entfallen 15 bis 35 Prozent des Wärmeverlustes des gesamten Fensters. Die Rahmenkonstruktion entscheidet demnach auch über die Energieeinsparung. Holz- und Kunststoffrahmen haben die beste Dämmwirkung. Gleichwertige Metallrahmen (Aluminium, Stahl) müssen durch innere Abstandhalter thermisch getrennt sein, um die Wärmeleitung des Materials zu verringern.</p><p><u>Tricks & häufige Fehler:</u></p><p><strong>Dämmstoffe</strong></p><p>Das Grundprinzip von Dämmstoffen ist: Sie schließen viel Luft in kleinen Poren ein, was den gewünschten isolierenden Effekt erzeugt. Wie wirkungsvoll sie das tun, gibt die Wärmeleitfähigkeit λ ("Lambda") an. Je kleiner sie ist, desto besser.</p><p>Mineralische Dämmstoffe wie Steinwolle oder Glaswolle werden aus geschmolzenem Gestein oder Glas hergestellt. Sie sind nicht brennbar, sodass auf teilweise bedenkliche Flammschutzmittel verzichtet werden kann. Kunststoffbasierte Dämmstoffe wie Polystyrol werden aus Erdöl hergestellt. Sie erreichen sehr geringe λ-Werte, sind also dort sinnvoll, wo auf wenig Raum viel Dämmwirkung erreicht werden muss. Natürliche Dämmstoffe sind weniger leistungsfähig, was größere Dämmstoffstärken oft ausgleichen können. Sie haben den entscheidenden Vorteil, dass ihre Rohstoffe nachwachsen und gar nicht oder mit nur geringem Aufwand aufbereitet werden müssen. Pflanzliche Dämmstoffe speichern zudem den Kohlenstoff langfristig, den die Pflanzen zuvor aus der Luft aufgenommen haben. Eine Ausnahme sind Holzwolledämmplatten. Durch ihren aufwendigen Herstellungsprozess ist ihr Umweltfußabdruck größer, als man es erwarten würde. Positiv hervorzuheben sind Stroh, da es als Nebenprodukt der Landwirtschaft keine Nahrungsmittelkonkurrenz erzeugt, und Materialien aus <a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/paludikultur-wiedervernaesste-moore-fuer-mehr">Paludikultur</a>: Sie sind zwar noch nicht am Markt standardmäßig verfügbar, aber die Nachfrage nach ihnen unterstützt die Wiedervernässung von Mooren, was für den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a> essentiell ist. Ebenfalls zu erwähnen ist Zellulose, die aus Altpapier gewonnen wird und sowohl finanziell als auch ökologisch eine sehr gute Option ist.</p><p>Unabhängig vom Dämmstoff gilt: Die für die Herstellung benötigte Energie, auch graue Energie genannt, amortisiert sich durch die Energieeinsparung beim Heizen oft binnen weniger Monate. Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen können eine noch bessere Energiebilanz haben, vor allem wenn sie als Faserdämmstoff eingesetzt werden. Nachwachsende Rohstoffe zu Dämmplatten zu verarbeiten, hat einen vergleichsweise hohen Herstellungsaufwand. Erkundigen Sie sich nach Herstellerangaben.</p><p>Ein weiteres Augenmerk muss auf dem Ende des Lebenszyklus liegen. Das qualitätserhaltende Recycling von Dämmstoffen ist noch nicht in der Breite etabliert. Insbesondere verklebte Konstruktionen wie konventionelle Wärmedämmverbundsysteme erschweren die sortenreine Rückgewinnung. Sehr gut zurückgewinnen lassen sich Einblasdämmstoffe. Es gibt sie aus mineralischen, kunststoffbasierten und natürlichen Dämmstoffen. Die Materialien werden dafür nicht zu Platten verarbeitet, sondern lose in Hohlräume gefüllt, aus denen sie auch wieder abgesaugt und an anderer Stelle erneut eingebaut werden können. Inzwischen gibt es auch trennbare Wärmedämmverbundsysteme auf dem Markt. Zum Beispiel den <a href="https://www.bundespreis-ecodesign.de/de/gewinner/weber-therm-circle">Gewinner des Bundespreis Ecodesign von 2019</a>.</p><p>Bei einer weiteren Sonderanwendung kommen Perimeterdämmstoffe zum Einsatz. Sie sind druckfest und geschlossenporig, sodass sie als Dämmung von erdberührten Kellerwänden oder auf Flachdächern zum Einsatz kommen. Üblich sind hierfür extrudierte Polystyrolplatten, kurz XPS. Eine erdölfreie Alternative sind Schaumglasplatten.</p><p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p><p>Hintergrund</p><p><strong>Umweltsituation: </strong>Der Dämmstandard bestimmt, wieviel Wärme ein Haus verliert und ihm an Heizenergie zugeführt werden muss. Die Treibhausgasemissionen der Heizenergie machen rund 17 Prozent des persönlichen CO2-Fußabdrucks aus und sind somit ein "Big Point" für den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>. Eine gute Dämmung kann diese Treibhausgasemissionen sehr stark reduzieren. Zudem spart sie Heizkosten und erhöht die Temperatur der Wandoberflächen, was wiederum die Schimmelgefahr deutlich mindert und den Wohnkomfort durch geringere Zuglufterscheinungen steigert. Da sie den Energiebedarf reduziert, trägt sie nicht zuletzt zur Versorgungssicherheit bei und ist eine wirksame Versicherung gegen steigende Energiepreise.</p><p>Generell gilt: Weil die Dämmstoffkosten im Vergleich zu den Fixkosten einer energetischen Sanierung gering ausfallen, fahren Sie am besten mit dem Prinzip "Wenn schon, denn schon!" – also mit dem bestmöglichen energetischen Standard. Holen Sie sich professionelle Unterstützung für die Sanierung in Form von Beratung, Planung, Ausführung und Baubegleitung.</p><p><strong>Gesetzeslage: </strong>Das <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a> enthält Regelungen für die Dämmung von Gebäuden. Wird ein Haus umfassend saniert, begrenzt das Gesetz den zulässigen Bedarf an nicht-erneuerbarer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a> und die Wärmeverluste durch die Gebäudehülle. Wird nur ein einzelnes Bauteil erneuert, müssen Anforderungen an den Wärmedurchgang (U-Werte) eingehalten werden. Das Gesetz bestimmt außerdem, wann die obersten Geschossdecken nachträglich gedämmt werden müssen. Dass die Anforderungen des Gesetzes eingehalten wurden, müssen Bauherr oder Eigentümer nachweisen. Für umfassende Sanierung geschieht dies mittels Erfüllungserklärung, die der <a href="https://www.bbsr-geg.bund.de/GEGPortal/DE/ErgaenzendeRegelungen/Vollzug/RegelLaender/RegelLaender-node.html">nach Landesrecht zuständigen Behörde</a> vorzulegen ist. Für einzelne Sanierungsmaßnahmen muss der zuständigen Behörde auf Verlangen eine Unternehmererklärung vorgelegt werden, die die ausführende Firma ausstellt.</p><p>Neben gesetzlichen Vorschriften gibt es auch Fördermittel für Beratung, Dämmmaßnahmen und Baubegleitung. Informationen zu weiteren gesetzlichen Regelungen, Beratungs- und Fördermöglichkeiten finden Sie unter <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/sanierung">Sanierung</a>.</p><p><strong>Marktbeobachtung und Technik:</strong></p><p>Häufig bei der Außendämmung eingesetzte Systeme sind Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) und die sogenannte hinterlüftete Fassade.</p><p>Der <strong>U-Wert</strong> (ehemals k-Wert) ist die aktuelle Bezeichnung für den Wärmedurchgangskoeffizienten. Er gibt an, wie viel Wärme in Watt [W] pro Quadratmeter Fläche [m²] je Grad Temperaturdifferenz (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Kelvin#alphabar">Kelvin</a> [K]) durch ein Bauteil fließt. Die Einheit ist W/(m²K). Je kleiner der U-Wert, desto weniger Wärme (und damit Energie) geht verloren, desto besser dämmt das betreffende Bauteil. Neben der Stärke bestimmt insbesondere die <strong>Wärmeleitfähigkeit</strong> den U-Wert eines Bauteils. Die Wärmeleitfähigkeit (auch: λ "Lambda") beschreibt, wie viel Wärme ein Material transportiert, ausgedrückt pro Grad Temperaturdifferenz und Meter Bauteilstärke als W/(m*K).</p><p><strong>Wärmebrücken</strong> sind Bauteile mit einem lokal geringeren U-Wert als die umgebenden Bauteile. Dadurch kühlen sie im Winter schneller aus. Das erhöht den Energiebedarf und kann zu Tauwasserbildung führen, was wiederum die Schimmelpilzbildung fördert. Unabhängig von der Art der Wanddämmung sind Wärmebrücken unbedingt zu vermeiden. Ursache dafür sind unter anderem Baufehler und bauphysikalisch falsche Konstruktionen. Wärmebrücken können z. B. ober- und unterhalb der Raumdecken, im Bereich der Balkone, bei ungedämmten Fensterlaibungen sowie in Raumecken auftreten. Wärmebrücken lassen sich mit einer Thermografieaufnahme mit Wärmebildkamera erkennen. Im Winter deuten auf Dächern die Stellen auf Wärmebrücken hin, an denen der Schnee schneller schmilzt.</p><p><strong>Dämmstoffe und Anwendungsgebiete</strong>: Die am häufigsten verwendeten Dämmstoffe sind Mineralwolle und extrudiertes Polystyrol (EPS). Dämmstoffe aus natürlichen Materialien haben noch immer einen kleinen Marktanteil. Dabei zählen Holzfasern und Zellulose zu den gebräuchlichsten Materialien. Die Wärmeleitfähigkeit der meisten klassischen Dämmstoffe liegt bei rund 0,030 bis 0,040 W/(m*K). Darüber hinaus gibt es Hochleistungsdämmstoffe für schwierige Stellen, zum Beispiel Vakuumisolationspaneele mit einer Wärmeleitfähigkeit unter 0,010 W/(m*K) und Aerogele, die als Platte, Granulat oder Putz verfügbar sind, mit Wärmeleitfähigkeit von 0,015 bis 0,020 W/(m*K).</p><p><strong>Fenster</strong> bestehen zu 65 bis 85 Prozent aus der Verglasung. Den besten Wärmeschutz bieten heute Dreischeiben-Wärmeschutz-Verglasungen. Gegenüber Zweischeiben-Wärmeschutzglas können die Wärmeverluste so fast halbiert werden. Für die Dämmwirkung sorgen die dritte "Scheibe", eine wärmereflektierende Metallbedampfung auf zwei Scheibeninnenoberflächen und eine isolierende Edelgasfüllung. Vakuum-Verglasungen mit nur zwei Scheiben und einem dazwischen liegenden Vakuum erreichen eine ähnliche Dämmwirkung; sie sind viel schmaler, allerdings auch teurer. Angenehmer Nebeneffekt eines Fensters mit sehr gutem Wärmeschutz: Die Temperatur an der Innenseite der Verglasung ist so hoch, dass keine kalte Zugluft mehr entsteht. In der Regel verbessern neue Fenster auch den Schallschutz.</p><p>Der U-Wert beschreibt die Wärmeverluste eines Fensters durch die Verglasung (Ug), durch den Rahmen (Uf) oder – das ist der ausschlaggebende Kennwert – durch das gesamte Fenster (UW), ermittelt nach EN 10077. Je niedriger der UW-Wert, desto besser. Zwischen Verglasung und Rahmen können erhöhte Wärmeverluste auftreten. Daher sollte auch der ψg-Wert [W/Km] (sprich: "Psi"), der diese Wärmebrücke beschreibt, möglichst niedrig sein. Der g-Wert, der Sonnenenergiedurchlassgrad in Prozent, sagt aus, wie viel der eingestrahlten Sonnenenergie in Form von Licht und Wärme durch das Fenster in den dahinter gelegenen Raum gelangt. Je höher der g-Wert, desto mehr Sonnenwärme kann im Raum genutzt werden. Das ist im Winter wichtig, weil es teure Heizenergie einspart. Im Sommer aber sollte der g-Wert möglichst niedrig sein, damit der Raum nicht überhitzt: Mittel der Wahl ist ein außen liegender Sonnenschutz.</p>
This dataset comprises dissolved organic matter (DOM) composition from axenic and xenic cultures of Thalassiosira gravida that were cultivated at the Alfred-Wegener-Institute (Bremerhaven, Germany) in March, 2023. After a cell density of ~ 15.000 cells * mL-1 was reached, cultures were filtered through a 0.2 µm polycarbonate (PC) filter (Whatman) that was cleaned by soaking in 10 % hydrochloric acid (HCl, Merck suprapure) for at least 12 h and subsequently rinsing with ultrapure water (Merck Millipore MilliQ). Cultures were grown under two temperatures (9 °C, 13.5 °C) and two photoperiods (16:8 h, 24:0 h light:dark). 2 mL of the sample were filtered through a 0.2 µm regenerated cellulose (RC)-membrane syringe filter (Sartorius) after defrosting. Molecular composition data were acquired with Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR-MS) coupled to a reversed-phase liquid chromatography (RPLC) with negative electrospray ionization (ESI) according to Lechtenfeld et al., 2024 (doi: 10.1021/acs.est.3c07219). Measurements were performed on on a solariX XR, Bruker Daltonics, Billerica, U.S.A. at the Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ; Leipzig, Germany). Molecular formulas were assigned and filtered using UltraMassExplorer (Leefmann et., 2019; doi: 10.1002/rcm.8315). If the Total ion chromatogram (TIC) was much higher and/or different in certain retention time windows compared to other samples of the same treatment, the sample was excluded from the dataset. The aim of this study was to investigate responses of algal extracellular release and bacterial DOM transformation to marine heatwave-like conditions.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1063 |
| Europa | 39 |
| Kommune | 1 |
| Land | 14 |
| Weitere | 12 |
| Wissenschaft | 367 |
| Zivilgesellschaft | 42 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 55 |
| Daten und Messstellen | 13 |
| Förderprogramm | 982 |
| Gesetzestext | 42 |
| Text | 33 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 15 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 90 |
| Offen | 1000 |
| Unbekannt | 9 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1022 |
| Englisch | 150 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 10 |
| Bild | 1 |
| Datei | 17 |
| Dokument | 24 |
| Keine | 689 |
| Webseite | 380 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1099 |
| Lebewesen und Lebensräume | 798 |
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| Wasser | 333 |
| Weitere | 1032 |