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Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm, Teilprojekt: Sibirische Feuerregimeveränderungen in Interglazialen der letzten 3,6 Ma rekonstruiert aus Sedimentanalysen des El'gygytgyn Sees (NO Asien)

Die Vorhersage und Anpassung der Gesellschaft an die Folgen des gegenwärtigen Klimawandels benötigt ein tiefes Verständnis der natürlichen, internen Wechselwirkungen an der Erdoberfläche, unabhängig vom Einfluss der Menschen. Die arktische Tundra und die borealen Wälder reagieren besonders sensitiv auf Klimaveränderungen und beeinflussen globale biogeochemische und biophysikalische Mechanismen maßgeblich, z.B. über ihr Feuerregime. Allerdings sind die langfristigen Wechselwirkungen zwischen Feuerregime, Vegetation und Klima weitestgehend unklar, obwohl gerade die langfristige natürliche Variabilität stark die kurzfristige Variabilität beeinflusst. Besonders unbekannt ist, ob und wie die derzeitig stark ansteigenden Temperaturen über der Arktis zu Verschiebungen der Biome und zu Veränderungen der Feuerregime führen. Daher wird dieses Projekt nordostsibirische Feuerregimeveränderungen während mehrerer plio- und pleistozäner Interglaziale untersuchen und dabei das einzige kontinuierliche Sedimentarchiv der letzten 3,6 Millionen Jahre nutzen: den ICDP-See El'gygytgyn. Mit einer Fokussierung auf Interglaziale verschiedener klimatischer Ausprägung (z.B. der Temperaturen) und Vegetationstypen (Tundra, sommergrüner, immergrüner Nadelwald) bearbeite ich die höchst-relevanten Fragen, was die Langfriständerungen der Feuerregime in den hohen nördlichen Breiten steuert ist - Klima oder Vegetation, und welche internen Feuer-Permafrost Interaktionen die Vegetation stabilisieren oder destabilisieren. Regionale Feuerregime werden untersucht über die Analyse von mikroskopischer Holzkohle als Proxy für Hochintensitätsfeuer, die für den immergrünen Nadelwald charakteristisch sind, und, von den gleichen Proben, die neuen sedimentären Proxies für Geringtemperaturfeuer - die Anhydrozucker Levoglucosan und seine Isomere. Diese Biomarker entstehen bei Biomasseverbrennung kleiner als 350 Grad Celsius, z.B. in den für die sommergrünen borealen Lärchenwälder charakteristischen Bodenfeuern. Um die Steuergrößen für Feuerregimeveränderungen zu identifizieren werden die Feuerrekonstruktion statistisch mit Vegetationsrekonstruktionen von Pollen und unabhängigen Klimarekonstruktionen aus dem gleichen Archiv bzw. aus der Kompilation regionaler und globaler Archive verglichen. Um zu quantifizieren, inwieweit häufige Feuer die Permafrostdegradierung und -erosion und damit die internen Vegetations-Permafrost-Interaktionen beeinflussen, werden die Feuerzeitreihen mit regionalen und lokalen Erosionsproxyreihen aus der neuen Auswertung von Korngrößendaten mittels Endmember-Modellierung verglichen. Dabei ermöglichen die Probennahme und die Analysestrategie robuste und quantitative Aussagen, unabhängig von der absoluten Altersunsicherheit der Proben. Dadurch wird das Projekt zu einem neuen und essentiellen Verständnis zeitskalenabhängiger Wechselwirkungen zwischen Klima, Feuer, Vegetation und Permafrost beitragen um die derzeitigen Umweltveränderung langfristig besser einordnen zu können.

Stabilisotop-Massenspektrometer

Es wird die Beschaffung eines Stabilisotopen-Massenspektrometers mit Elementaranalysator- und Spurengaseinheit-Kopplung beantragt, um die vorhandene und intensiv genutzte Massenspektrometrie um verschiedene Stabilisotopenanwendungen zu erweitern (S- und O-Isotopenverhältnisse sowie N2O-Isotopomere). Die Stabilisotopanalyse wurde und wird in unserem Institut und der Fakultät für ein weites Feld von Forschungsanwendungen eingesetzt. Die Stabilisotopmethoden sind auch von zentraler Bedeutung für die Prozessforschung im Bereich der Dünger- und Boden-N-Umsetzungen im Hinblick auf Umweltwirkungen der landwirtschaftlichen Bodennutzung mit den Stichworten Gewässer- und Atmosphärenbelastung. Die Stabilisotopmethodik spielt daher auch wichtige Rolle bei vier laufenden Forschungsvorhaben meiner und kooperierender Arbeitsgruppen der Fakultät und für die Einwerbung weiterer Einzel- und Verbundvorhaben.

Dioxin-Toxikologie

'- Untersuchung zum Vorkommen von Dioxinen, speziell aus Flugasche, einer Hauptquelle - Gesundheitliche Bedeutung fuer den Menschen - Toxikologie von Gemischen und einzelner Congenere - Untersuchung von Dosis/Wirkungsbeziehung bei der Ratte. Vergleich verschiedener Isomere - Abklaerung, ob die Organverteilung beim Menschen gleich ist wie bei der Ratte, durch Rueckstandsmessungen in verschiedenen Humangeweben - Untersuchung der Lebermetaboliten bei der Ratte - Entwicklung von Methoden zum spezifischen Nachweis verschiedener Dioxinisomere in Gewebe und Koerperfluessigkeit von Mensch und Tier.

1,3,2-Benzoxazaphospholin/o-Hydroxy-Iminophosphoran/Tautomerie; Nachweis von Permutationsisomeren 1,3,2-Benzoxazaphospholinen durch 31p-Nmr

Averaged isoGDGT isomers in global database of wetlands

This is the archaeal biomarker dataset for global peatlands. The first dataset contains biomarker data for each individual sample as for many peatlands we analysed more than one sample. The second dataset contains the averaged data for isoGDGT isomers in all sites that contains both associated pH and temperature measurements.

KMU-innovativ-22: BIOISOCIT - Biobasierte Herstellung von Isocitronensäure als chirale Plattformchemikalie für neue Life Science Produkte

Bioökonomie International 2015: MOPSACI: Monokaryotische Stämme von Pleurotus sapidus zur Gewinnung natürlicher Produkte mit biologischer Aktivität aus Nebenströmen der Citrus-Industrie, Teilprojekt C

E! 113417: Elektronische Geräte auf der Basis von Vergussmassen durch Ein-Stufen-Reaktionsspritzguss aus 100% nachwachsenden Rohstoffen, Teilprojekt: Untersuchungen zur Herstellung von Biopolymer-Blends mit blockierten Triisocyanaten für Reaktionsspritzgussmassen

Neue Verfahren zur Spaltung, Isomerisierung und Funktionalisierung von olefinischen Fettsäuren für die Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien, Teilvorhaben 2: Katalysatorentwicklung

Katalysatorenentwicklung zur Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung neuer Synthesemethoden zur Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen (Öle und Fette). In dem Forschungsverbund aus Industriepartnern und akademischen Partnern soll im Gesamtvorhaben eine neue Spaltungsmethode von ungesättigten Fettsäuren und deren Derivaten unter Erhalt der Doppelbindung entwickelt werden, welche mittels neuen katalytischen Verfahren durch Isomerisierung zu bisher nicht zugänglichen, endständigen Alkencarbonsäuren umgesetzt werden. 1) Hydrothermale Spaltung von Fettsäuren (Ölsäure und/oder Erucasäure), sowie deren Ester2) Entwicklung und Optimierung von Aufarbeitungsverfahren für die erhaltene Spaltprodukte3) Verschiebung der Doppelbindungen in omega-Position durch Isomerisierung der durch hydrothermale Spaltung erhaltenen kürzerkettigen ungesättigten Alkencarbonsäuren, sowie der Ölsäure und/oder Erucasäure bzw. deren Ester4) Bewertung, Scale-Up der Katalysatorsynthese, sowie Bereitstellung der für die Isomerisierung benötigten Katalysatoren.5) Entwicklung und Optimierung von Verfahren zur chemischen Konversion der endständig funktionalisierten Alkencarbonsäuren zu Polysiloxanen, Silanen, sowie Vinylestern Hierzu sollen die erhaltenen verwertbaren Ergebnisse (z.B. Spezialchemikalien und Katalysatoren) in den Pilotmaßstab überführt und im Hinblick auf eine kommerzielle Anwendung geprüft werden. Eine Verwertung kommerziell relevanter Ergebnisse durch den jeweiligen Industriepartner als Ergänzung bisheriger Geschäftsfelder ist geplant. Resultierende neuartige Spezialchemikalien sowie neue Isomerisierungskatalysatoren runden somit das Produktportfolio der beteiligten Partner ab und stärken das Know-how und die bisherige Geschäftstätigkeit.

Neue Verfahren zur Spaltung, Isomerisierung und Funktionalisierung von olefinischen Fettsäuren für die Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien, Teilvorhaben 3: Hydrothermale Spaltung von Fettsäuren

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung neuer Synthesemethoden zur Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen (Öle und Fette). In dem Forschungsverbund aus Industriepartnern und akademischen Partnern soll im Gesamtvorhaben eine neue Spaltungsmethode von ungesättigten Fettsäuren und deren Derivaten unter Erhalt der Doppelbindung entwickelt werden, welche mittels neuen katalytischen Verfahren durch Isomerisierung zu bisher nicht zugänglichen, endständigen Alkencarbonsäuren umgesetzt werden. Diese neuen Substanzen werden als Bausteine für die Herstellung von Spezialchemikalien auf der Basis von Silanen, Siloxanen und Vinylestern eingesetzt. 1) Hydrothermale Spaltung von Fettsäuren (Ölsäure und/oder Erucasäure), sowie deren Ester, 2) Entwicklung und Optimierung von Aufarbeitungsverfahren für die erhaltene Spaltprodukte, 3) Verschiebung der Doppelbindungen in omega-Position durch Isomerisierung der durch hydrothermale Spaltung erhaltenen kürzerkettigen ungesättigten Alkencarbonsäuren, sowie der Ölsäure und/oder Erucasäure bzw. deren Ester, 4) Bewertung, Scale-Up der Katalysatorsynthese, sowie Bereitstellung der für die Isomerisierung benötigten Katalysatoren, 5) Entwicklung und Optimierung von Verfahren zur chemischen Konversion der endständig funktionalisierten Alkencarbonsäuren zu Polysiloxanen, Silanen, sowie Vinylestern. Hierzu sollen die erhaltenen verwertbaren Ergebnisse (z.B. Spezialchemikalien und Katalysatoren) in den Pilotmaßstab überführt und im Hinblick auf eine kommerzielle Anwendung geprüft werden. Eine Verwertung kommerziell relevanter Ergebnisse durch den jeweiligen Industriepartner als Ergänzung bisheriger Geschäftsfelder ist geplant. Resultierende neuartige Spezialchemikalien sowie neue Isomerisierungskatalysatoren runden somit das Produktportfolio der beteiligten Partner ab und stärken das Know-how und die bisherige Geschäftstätigkeit.

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