Nanopartikel (NP) sind neuartige Schadstoffe, deren Umweltverhalten sich grundlegend von molekularen Schadstoffen unterscheidet. Die Sorption von natürlichen organischen Substanzen (NOM) an NP ist ein Schlüsselfaktor für das weitere Umweltverhalten der NP wie Aggregation oder Sorption auf Oberflächen. Verfügbaren Daten zum Verhalten von NP beschränken sich auf Laborstudien unter stark vereinfachte Bedingungen. Für die Modellierung des Verbleibs von NP in der Umwelt ist es daher unerlässlich, die Sorptionsmechanismen unter umweltrelevanten Bedingungen zu erforschen. Dafür haben wir eine neue Methode entwickelt und validiert, bei der die NP mittels eines Dialysebeutels im Kontakt mit den gelösten Komponenten des Gewässers gebracht werden. Diese Methode ermöglicht es erstmals Partikel mit einer realistischen NOM Oberflächenbeschichtung (Coating) zu erhalten. Moderne Methoden der Oberflächencharakterisierung erlauben es zudem, die Zusammensetzung und Eigenschaften von NP Coatings detailliert zu untersuchen. Ziel dieses Projekts ist es, die Sorptionsmechanismen unter Umweltbedingungen, ihren Einfluss auf die kolloidale Stabilität und ihren Zusammenhang mit dem initialen NP Coating zu erforschen und vorherzusagen. Dazu werden die Zusammensetzungen und die Eigenschaften der unter Feldbedingungen gebildeten NP Coatings für fünf TiO2-Nanopartikeltypen, einschließlich der aus kommerziellen Produkten extrahierten Partikel, untersucht. Diese Partikel werden in 60 ausgewählten Gewässern, welche einer großen Bandbreite an wasserchemischen Parametern entsprechen, mittels Dialysebeutelmethode exponiert. Nach der Entnahme werden die Partikel mit XPS, FT-IR, ToF-SIMS und AFM analysiert, um die Oberflächenzusammensetzung, den Sorptionsmodus und die Schichtdicke des Coatings zu bestimmen. Zur Untersuchung der Schichtdicke mittels AFM wird eine neu entwickelte Probenpräparationsmethode weiterentwickelt und validiert. Die molekulare Zusammensetzung und Stabilität der NP Coatings werden mittels direkter Messung von Molekülen auf der Partikeloberfläche mit einer neu entwickelten Laser-Desorptions-Ionisation ultrahochauflösender FT-ICR MS Methode sowie sequentieller Extraktion, gefolgt von Elektrospray-Ionisation FT-ICR MS untersucht. Zudem werden Experimente zur Aggregationskinetik der exponierten NP durchgeführt. Dazu werden Proben der 60 Gewässer mit und ohne natürliche Kolloide verwendet, um Hetero- und Homoaggregation zu berücksichtigen. Die gewonnenen Daten werden in ein multivariates Machine-Learning-Modell einfließen, um die Beziehung zwischen initialem Coating, Coating mit NOM nach Exposition, der Gewässerchemie und der Aggregation der Partikel zu bestimmen und um die Eigenschaften des Coatings und die Aggregationsrate aus den vorliegenden Wasserparametern vorherzusagen. Die Modellergebnisse werden wertvolle Beiträge für die Vorhersage des Umweltverhaltens von Nanopartikeln in natürlichen Gewässern liefern.
Lasergestützte Technologien zur Herstellung von Strukturen in der Größenordnung von Nanometer bis Millimeter haben eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, darunter die Photonik, multifunktionale Oberflächen und Lab-on-a-Chip. Zur Herstellung dieser überaus feinen Strukturen wird Laserlithographie genutzt, doch die entsprechenden Prozesse weisen erhebliche Einschränkungen auf. Das EU-finanzierte Projekt OPTIMAL kombiniert erstmals verschiedene Laserlithographietechnologien und Qualitätsüberwachungssysteme in einer Plattform, um bestimmte Strukturen zu entwickeln. Hierdurch soll das Strukturierungsverfahren beschleunigt und verbessert werden. Damit sollen die Prozesseffizienz und Ausbeute gesteigert und somit in vielen Anwendungsbereichen der Energieverbrauch minimiert, Materialverschwendung vermieden, Kosten gesenkt und die Vorlaufzeit reduziert werden.
Das Teilprojekt stellt die chemischen Grundlagen für die Forschergruppe bereit. Es widmet sich der Analyse von Speziesprofilen, die für die Entwicklung und kritische Validierung der reaktionskinetischen Modelle für die motorischen Teilprojekte benötigt werden und die dann in die Regelung einfließen. Diese Analysen sollen vornehmlich unter Niedertemperaturbedingungen an den Surrogatbrennstoffen iso-Oktan (für die GCAI-Verbrennung in TP3) und n-Heptan (für die PCCI-Verbrennung in TP4) in einem Strömungsreaktor erfolgen. Mehrere Teilaspekte stehen im Fokus der reaktionskinetischen Untersuchungen. Für die GCAI-Bedingungen steht die Veränderung der Zündwilligkeit unter Wasserzusatz im Vordergrund. Die Effekte variabler Addition von Wasser zu iso-Oktan sollen für ein Parameterfeld bei unterschiedlichen Bedingungen untersucht werden, um die Grundlagen des Wasserzusatzes auf die Reaktionskinetik im Niedertemperaturbereich zu verstehen und in die Modellbildung zu übertragen. Die geplanten Untersuchungen stellen weitgehend Neuland dar. Zur Unterstützung sollen einige Analysen hierzu auch unter den stabilen Bedingungen vorgemischter ebener Niederdruckflammen stattfinden. Für die Modellbildung im Bereich der PCCI-Verbrennung sind detaillierte Untersuchungen der Bildung von Rußvorläuferspezies im Bereich bis zu etwa vier aromatischen Ringen insbesondere unter Niedertemperaturbedingungen geplant. Während die Reaktionen zur Bildung des ersten aromatischen Ringes als sehr gut verstanden gelten können, weist das grundlegende Verständnis der Bildungskinetik in der molekularen Vorläuferphase bis zu etwa 3-4 aromatischen Ringen noch sehr große Lücken auf. Dieser Phase, an die sich die erste Partikelnukleation zum Beispiel über Dimerisierung der mehrkernigen Aromaten anschließt, kommt innerhalb der Reaktionsketten vom Brennstoffmolekül zum Rußkeim eine große Bedeutung zu. Das entsprechende fundamentale Wissen ist für die Modellentwicklung in TP4 von entscheidender Bedeutung. Die Arbeiten sollen daher auch durch die Untersuchung besonders brennstoffreicher Zonen in einer nicht vorgemischten Flamme unterstützt werden. Für beide motorische Verfahren ist es zudem interessant, die Einflüsse der Zumischung von Abgaskomponenten auf die Reaktionskinetik zu verstehen. Anknüpfend an die Untersuchungen zur Wasserbeimischung sind hierzu einige grundlegende Analysen geplant. Zur Erfassung der Spezies als Funktion der Reaktionsbedingungen sollen an allen Versuchsträgern verschiedene Varianten massenspektrometrischer Verfahren eingesetzt werden, mit denen in der Arbeitsgruppe große Erfahrung vorliegt. Als unterstützende Techniken werden Gaschromatographie sowie Laserverfahren zur Temperaturbestimmung eingesetzt.
DGM1 - Laserscan-Geländemodell Im Frühjahr 2016 fand eine Airborne-Laserscan-Befliegung zur Generierung eines neuen hochgenauen Geländemodells für das gesamte Saarland statt. Dabei wurde die Geländeoberfläche mit einem im Flugzeug installierten Laser abgetastet. Als Resultat liegt seit Anfang des Jahres 2017 das hochgenaue DGM1 mit einer Rasterweite von 1m und einer durchschnittlichen Höhengenauigkeit von 1-2 dm vor. Als gewünschter Nebeneffekt wurden neben Geländedaten auch auf der Erdoberfläche befindliche Objekte wie Gebäude und Vegetation mit eingescannt, die als Oberflächendaten verfügbar sind. Digitale Geländemodelle (DGM) sind digitale, numerische, auf ein regelmäßiges Gitter reduzierte Modelle der Geländehöhen und –formen der Erdoberfläche. DGM können außerdem ergänzende Angaben (z.B. Geländekanten, Geripplinien, markante Geländepunkte) enthalten. Sie beinhalten keine Information über Bauwerke (z.B. Brücken) und Vegetation. Das DGM1 unterscheidet sich von den anderen DGM durch seine Höhengenauigkeit und seine Gitterweite.
Wirkungen des Lichts Licht ermöglicht uns, unsere Umwelt mit den Augen wahrzunehmen. Licht dient aber nicht nur dem Sehvorgang, sondern beeinflusst auch körpereigene Botenstoffe und stellt die "innere Uhr". Übersteigt die Bestrahlungsstärke bestimmte Werte, kann Licht vor allem die Augen schädigen. Eine zu hohe Lichtintensität überfordert die Anpassungsfähigkeit des Auges. Der Mensch wird geblendet. Die Blendung von Fahrzeugführern oder Piloten durch Lichtquellen wie starke Laserpointer ist sehr gefährlich und kann Menschenleben kosten. Die Wellenlängen optischer Strahlung dringen unterschiedlich tief ins Auge ein Visuelle Wirkungen Licht ermöglicht uns, unsere Umwelt mit den Augen wahrzunehmen. Die visuelle Wirkung von Licht auf den Menschen entsteht durch Reizung spezieller Rezeptorzellen in der Netzhaut des Auges ("Stäbchen" und "Zapfen"). Die auf die Rezeptoren einwirkenden Reize werden über den Sehnerv in die für die Verarbeitung visueller Signale verantwortlichen Bereiche des Gehirns weitergeleitet. Die Zapfen dienen dem Farbensehen, die lichtempfindlicheren Stäbchen ermöglichen Nacht- oder Dämmerungssehen – allerdings nur in Schwarz-Weiß. Nicht-visuelle (melanopische) Wirkungen Licht dient nicht nur dem Sehvorgang, sondern beeinflusst auch körpereigene Botenstoffe und stellt die "innere Uhr". Für die Wirkung von Licht als Zeitgeber ist maßgeblich ein dritter, ebenfalls in der Netzhaut lokalisierter Rezeptortyp verantwortlich: die lichtempfindlichen (photosensitiven) retinalen Ganglienzellen. Dieser Rezeptortyp reagiert vor allem (aber nicht nur) auf blaues Licht mit Wellenlängen um ca. 480 nm und vermittelt unter anderem die Unterdrückung der Ausschüttung des "Schlafhormons" Melatonin aus der Zirbeldrüse (Pinealdrüse). Dadurch beeinflusst Licht den Schlaf-Wach-Rhythmus. Es fördert tagsüber die Wachheit und wirkt sich positiv auf die Leistungsfähigkeit und die Stimmung aus. Abends und nachts, wenn der steigende Melatoninspiegel den Schlaf fördert und der Körper sich auf eine Ruhephase einstellt, kann Licht, vor allem wenn es einen hohen Blauanteil hat, dem Schlaf entgegenwirken. Zu viel Licht kann schaden Übersteigt die Bestrahlungsstärke bestimmte Werte, kann Licht vor allem die Augen schädigen. Dies gilt insbesondere für den energiereichen, blauen Teil des sichtbaren Spektrums ("Blaulichtgefährdung"). Die aufgenommene Energie des Lichts wird in chemische Reaktionsenergie umgesetzt. Es können beispielsweise reaktionsfreudige Sauerstoff-Formen entstehen, die Zellen der Netzhaut ( Retina ) - wie z.B. Photorezeptoren - oder Zellen des retinalen Pigmentepithels (RPE) schädigen. Besonders wirksam sind Wellenlängen um circa 440 nm . Ausmaß der Schäden ist abhängig von der Wellenlänge Da das Ausmaß der photochemischen Schäden von der Wellenlänge abhängt, zieht man für die Beurteilung künstlicher optischer Strahlungsquellen eine wellenlängenabhängige Wichtungsfunktion heran. Diese wird auch für die Einordnung von Lampen und Lampensystemen in Risikogruppen herangezogen und hat in Normen und gesetzliche Regelungen Eingang gefunden. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch sind die üblichen Lampen und Lampensysteme aber als augensicher zu betrachten. Trotzdem empfiehlt es sich nicht, aus kurzem Abstand für längere Zeit in eine helle Strahlungsquelle zu sehen. Dies gilt insbesondere für Kinder, bei denen die Durchlässigkeit der Augenlinse für sichtbares Licht (und auch für UV -A-Strahlung) größer ist als bei Erwachsenen. Normalerweise wird der Blick in eine (zu) helle Lichtquelle ohnehin als unangenehm empfunden und unterbleibt schon aus diesem Grund. Im langwelligen, roten Teil des sichtbaren Spektrums stehen - so wie auch im Infrarot-Bereich - thermische Wirkungen im Vordergrund. Die Schäden entstehen im Wesentlichen durch Erhitzung. Hierfür sind aber höhere Bestrahlungsstärken erforderlich. Eine bleibende Netzhautschädigung kann man sich zuziehen, wenn man ungeschützt in die Sonne oder in starke künstliche Lichtquellen wie z.B. Laser blickt. Blendung Wird das Auge einer zu hohen Lichtintensität ausgesetzt, wird die Anpassungsfähigkeit des Auges überfordert. Der Mensch wird geblendet. Ausmaß und Dauer der Blendung hängen von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören Leuchtdichte und Ausdehnung der Lichtquelle, der Projektionsort auf der Netzhaut, die Umgebungshelligkeit, der Adaptationszustand des Auges, aber auch individuelle Faktoren wie das Alter der betroffenen Person. Bei der so genannten "physiologischen Blendung" wird die Wahrnehmung visueller Informationen tatsächlich messbar vermindert. Bei der so genannten "psychologischen Blendung" wird Licht als unangenehm hell oder ablenkend empfunden. Insbesondere diese Form ist in hohem Maße durch subjektives Empfinden geprägt. Durch Blendung wird die Sehfähigkeit für eine gewisse Zeit eingeschränkt. Auch wenn diese Wirkung vorübergehender Natur ist und keinen Augenschaden darstellt: Das Risiko für Unfälle kann deutlich erhöht werden. Die Blendung von Fahrzeugführern oder Piloten durch Lichtquellen wie starke Laserpointer ist sehr gefährlich und kann Menschenleben kosten. Wer Piloten oder Fahrzeugführer blendet, macht sich in Deutschland strafbar ( § 315 und § 315b Strafgesetzbuch). Mögliche Langzeitwirkungen In letzter Zeit wird verstärkt diskutiert, ob sich lichtbedingte Schäden an der Netzhaut oder im retinalen Pigmentepithel (RPE) über die Lebenszeit aufaddieren und zu Erkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) beitragen können. Studien betrachten in diesem Zusammenhang vor allem die Auswirkungen langjähriger natürlicher Sonnenstrahlung, beispielsweise bei Fischern oder anderen beruflich exponierten Personengruppen. Ergebnisse aus Tierversuchen weisen auf schädigende Wirkungen von Blaulicht aus LEDs auf die Retina hin. Allerdings muss dabei die Übertragbarkeit auf die reale Expositionssituation beim Menschen hinterfragt werden. Insgesamt reichen die vorliegenden Erkenntnisse nicht aus, um abzuschätzen, ob und inwiefern künstliche Strahlenquellen neben der natürlichen Strahlenquelle Sonne auf die Lebenszeit gesehen einen relevanten Beitrag zur Entstehung altersbedingter Augenerkrankungen leisten. Wirkungen auf die Umwelt Abendliche und nächtliche Beleuchtung hat Auswirkungen auf Tiere, insbesondere auf nachtaktive Insekten, die besonders durch UV -Licht und die benachbarten Wellenlängen des sichtbaren Lichts (violett und blau) angezogen werden. Eine bedarfsgerechte Beleuchtung, bei der insbesondere die unnötige Abstrahlung von Licht nach oben und zu den Seiten vermieden wird, kann diese nachteiligen Auswirkungen vermindern. Ausführliche Informationen zu diesem Thema finden Sie beispielsweise unter: Interdisziplinärer Forschungsverbund Lichtverschmutzung: Verlust der Nacht BfN -Skripten 543 (2019) Leitfaden zur Neugestaltung und Umrüstung von Außenbeleuchtungsanlagen Büro für Technikfolgenabschätzung (TAB), Arbeitsbericht 186 (2020), Lichtverschmutzung – Ausmaß, gesellschaftliche und ökologische Auswirkungen sowie Handlungsansätze Stand: 07.10.2025
Laseranwendungen Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Die meisten Laseranwendungen in der Medizin haben das Abtragen, Abschneiden oder Verdampfen von Gewebe oder die Koagulation (Gerinnung) von Körperflüssigkeiten zum Ziel. Beispiele für die Anwendung von Lasern zu kosmetischen Zwecken sind die dauerhafte Haarentfernung (Epilation) , die Entfernung von Narben oder Gefäßveränderungen wie den sogenannten "Besenreisern", die Fettreduktion ("Body-shaping") sowie die Entfernung von Tätowierungen . Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Außerdem wird in der Medizin die Möglichkeit genutzt, den Strahl über flexible Lichtleiter direkt an den Ort der Behandlung zu bringen. Dadurch werden endoskopische Eingriffe mit Hilfe von Lasern möglich. Darunter versteht man operative Eingriffe im Körperinneren, bei denen die Instrumente durch kleine Öffnungen eingeführt werden, ohne dass große chirurgische Schnitte nötig sind. Welcher Lasertyp zum Einsatz kommt, richtet sich unter anderem nach der benötigten Leistungsdichte, der gewünschten Eindringtiefe im Gewebe oder danach, welche Wellenlänge von dem zu behandelnden Gewebetyp am besten absorbiert wird. Wirkungen Die biologischen Wirkungen von Laserstrahlung entsprechen im Prinzip den Wirkungen normaler optischer Strahlung . Sie hängen stark von der Wellenlänge der Strahlung und von der Bestrahlungsstärke und -Dauer ab. Der Wellenlängenbereich der Laserstrahlung erstreckt sich von etwa 10.000 Nanometer ( nm ) bis etwa 200 nm , das heißt, vom Infrarotbereich über das sichtbare Licht bis zur kurzwelligen ultravioletten ( UV -) Strahlung . Die speziellen gesundheitlichen Gefahren von Laserstrahlung begründen sich vor allem in der sehr hohen Leistungsdichte und der starken Bündelung des Laserstrahls. Da die Eindringtiefe optischer Strahlung in biologisches Gewebe relativ gering ist, sind beim Menschen vor allem die Haut und die Augen betroffen. Für die Augen bestehen aufgrund ihrer optischen Eigenschaften besondere Gefahren. Qualifikation des Anwenders Die Auswahl der für eine bestimmte Anwendung geeigneten Strahlenquelle , die Festlegung wesentlicher Parameter wie Energiedichte, Wellenlänge , Strahldurchmesser und Impulsdauer erfordern Fachkenntnis und Erfahrung. Diese Parameter bestimmen maßgeblich die Eindringtiefe im Gewebe, die Haupt-Zielstrukturen, die biologischen Wirkungen sowie mögliche Risiken und Nebenwirkungen. Zudem muss der Anwender in der Lage sein, Umstände auf Seiten des Kunden oder Patienten zu erkennen, die die gewünschte Anwendung ausschließen oder nur unter strenger Nutzen- Risiko -Abwägung zulassen (Kontraindikation). Schutz der Augen notwendig Trifft die Strahlung ins Auge, sind Schäden sowohl an der Iris als auch an der Netzhaut möglich. Besonders bei Behandlungen im Gesicht muss unbedingt auf Augenschutz geachtet werden. Gesetzliche Regelungen Medizinprodukte unterliegen dem Medizinproduktegesetz ( MPG ). Das MPG regelt in Verbindung mit der Medizinprodukte-Betreiberverordnung (MPBetreibV) unter anderem die Anforderungen an Medizinprodukte sowie an das Errichten, Betreiben und Anwenden von Medizinprodukten. Geräte, die vom Hersteller nicht als Medizinprodukt, sondern als Verbraucherprodukt angemeldet wurden, unterliegen dem Produktsicherheitsgesetz ( ProdSG ). Die Bestimmungen des Arbeitsschutzes sind in der Verordnung zum Schutz vor künstlicher optischer Strahlung ( OStrV ) geregelt. Weitere Informationen bieten Unfallverhütungsvorschriften der Unfallversicherungen. Die seit dem 31.12.2020 geltende Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen ( NiSV ) regelt unter anderem die Anforderungen an den Betrieb von Lasergeräten und anderen starken optischen Strahlungsquellen, wenn sie zu kosmetischen und anderen nicht-medizinischen Zwecken eingesetzt werden. Einige Anwendungen wie die Entfernung von Tätowierungen mit Lasern dürfen nur noch von approbierten Ärztinnen und Ärzten mit entsprechender Fort- oder Weiterbildung durchgeführt werden. Für Anwendungen, die nicht unter Arztvorbehalt stehen, müssen ab dem 31.12.2022 Anforderungen an die Fachkunde erfüllt und nachgewiesen werden. Weitere Informationen zur NiSV und den Anforderungen an die Fachkunde finden Sie auf den Seiten des Bundesumweltministeriums. Stand: 07.10.2025
Was ist Laserstrahlung? Laser ist die Abkürzung für "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" - Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission. Dies bezieht sich auf die Art der Strahlenerzeugung. Laserstrahlung kann in einem relativ großen Bereich des optischen Spektrums erzeugt werden. Laserstrahlung hat mehrere beachtliche Eigenschaften: Sehr hohe Einfarbigkeit Kohärenz Starke Strahlenbündelung Hohe Strahlungsdichte Das Wort " Laser " ist die Abkürzung für " L ight A mplification by S timulated E mission of R adiation " (Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission) und bezieht sich auf die Art der Strahlenerzeugung. Der Laser ist eine relativ junge Erfindung. Er wurde erstmals im Jahr 1960 mit einem Rubinkristall realisiert. Erzeugung von Laserstrahlung Der erste Schritt zur Erzeugung von Laserstrahlung besteht in der Anregung eines Laser mediums durch Energiezufuhr (als "Pumpen" bezeichnet). Als Lasermedium können sehr unterschiedliche Stoffe dienen. Verwendet werden Festkörper (wie zum Beispiel ein Rubinkristall), Halbleiter, Flüssigkeiten (wie zum Beispiel gelöste Farbstoffe) oder Gase (wie zum Beispiel ein Gemisch aus Helium und Neon). Die Zufuhr der Anregungsenergie kann durch Blitzlampen, elektrische Gasentladungen, chemische Reaktionen oder einen anderen Laser erfolgen. Einige der angeregten Atome oder Moleküle des Lasermediums geben Photonen (Lichtquanten) ab und gehen dabei wieder in den nichtangeregten Zustand über. Treffen diese Photonen auf andere Atome oder Moleküle im angeregten Zustand, so geben diese ebenfalls Photonen ab, die mit den aufgetroffenen Photonen in Wellenlänge , Phase und Abstrahlrichtung exakt übereinstimmen. Diesen Vorgang nennt man "stimulierte Emission ". Um eine Verstärkung der Strahlung zu erreichen, lässt man den Vorgang in einem Resonator ablaufen, das heißt die Strahlung wird in einem Rohr an beiden Enden durch Spiegel reflektiert und durchläuft so das Lasermedium mehrmals. Bei jedem Durchgang werden weitere angeregte Atome oder Moleküle zur Abgabe von Photonen stimuliert. Voraussetzung dafür ist, dass die Länge des Resonators einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge entspricht. Einer der beiden Spiegel ist halbdurchlässig, so dass ein Teil der Strahlung das Laser medium verlassen kann. Eigenschaften der Laserstrahlung Die austretende Laserstrahlung hat mehrere beachtliche Eigenschaften: Sehr hohe Einfarbigkeit (Monochromasie) - sie weist genau eine Wellenlänge auf; Kohärenz - die Wellen sind sowohl zeitlich als auch räumlich "in Phase ", das heißt sie schwingen - bildlich gesprochen - parallel im gleichen Takt; Starke Strahlenbündelung - der Durchmesser des Strahls ist auch bei großer Entfernung von der Quelle sehr gering; Hohe Strahlungsdichte - aufgrund der starken Bündelung und der großen Verstärkung der Strahlung trifft auf eine kleine Fläche Strahlung mit hoher Intensität auf. Die Strahlungsdichte der Sonne kann damit um ein Vielfaches übertroffen werden. Laser strahlung kann in einem relativ großen Bereich des optischen Spektrums erzeugt werden. Er reicht vom Infrarotbereich über das sichtbare Licht bis zum UV . Der Wellenlängenbereich erstreckt sich von etwa 200 nm bis etwa 10 000 nm . Pulslaser Man kann Laser auch danach unterteilen, ob sie kontinuierlich Strahlung aussenden oder gepulst arbeiten. Pulslaser können zum Beispiel viele Pulse in definierten zeitlichen Abständen aussenden oder aber Einzelpulse. Für spezielle Anwendungen werden extrem kurze Einzelpulse mit außerordentlich hohen Spitzenleistungen erzeugt. So werden zu medizinischen oder kosmetischen Zwecken (beispielsweise zur Entfernung von Tätowierungen) Laser verwendet, deren Pulse im Nanosekunden- oder sogar Pikosekundenbereich liegen. (Eine Pikosekunde ist der Billionste Teil einer Sekunde). Stand: 07.10.2025
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).
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).
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1077 |
| Land | 43 |
| Wissenschaft | 152 |
| Zivilgesellschaft | 13 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 118 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 985 |
| Gesetzestext | 1 |
| Taxon | 4 |
| Text | 43 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 109 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 76 |
| offen | 1173 |
| unbekannt | 12 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 966 |
| Englisch | 405 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 39 |
| Bild | 7 |
| Datei | 99 |
| Dokument | 19 |
| Keine | 748 |
| Multimedia | 1 |
| Unbekannt | 2 |
| Webdienst | 22 |
| Webseite | 377 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 774 |
| Lebewesen und Lebensräume | 666 |
| Luft | 681 |
| Mensch und Umwelt | 1244 |
| Wasser | 555 |
| Weitere | 1261 |