Forschungsvorhaben und -projekte zu den Themenfeldern Biodiversität, Luftqualität und akustische Umgebung

Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik Thermisches Trennverfahren der Adsorption

Der Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik wurde 2007 im Rahmen der Fusion der Universitäten Duisburg und Essen neu eingerichtet und ist eng mit dem Institut für Energie- und Umwelttechnik IUTA e.V. und der Johannes-Rau-Forschungsgemeinschaft JRF e.V. verknüpft. Prof. Bathen als Inhaber des Lehrstuhls ist gleichzeitig wissenschaftlicher Leiter dieses An-Instituts der Universität Duisburg-Essen und Vorstandsvorsitzender der JRF. Weitere Informationen zum Lehrstuhl finden Sie auf der Lehrstuhlseite.

In der Forschung wird sich hier fokussiert auf das thermische Trennverfahren der Adsorption, sowohl in der Gas- als auch der Flüssigphase. Die Bandbreite reicht von der Charakterisierung von Adsorbentien über die Thermodynamik und Kinetik bis zu industriellen Adsorptions-Prozessen. Aktuelle Beispiele sind die Entwicklung eines neuartigen Messgerätes zur Adsorbens-Charakterisierung, Verfahren zur adsorptiven Aufreinigung von Erdgasen, die Entfernung von Inhalationsanästhetika aus Krankenhaus-Ablüften, die Erzeugung hochreiner Lösungsmittel durch adsorptive Entfernung von Spurenkomponenten oder die Entwicklung kryogener Adsorptionsprozesse. Daneben befasst sich der Lehrstuhl mit dem Gebiet der Elektrolyt-Thermodynamik, die vor allem bei absorptiven Trennverfahren zur Abtrennung von Kohlendioxid, Schwefeloxiden, chlorierten Komponenten und Quecksilber sowohl aus Produktströmen als auch aus Abgasen eine große Rolle spielt.
Detaillierte Informationen zu den Forschungsvorhaben finden Sie unter der Rubrik Forschung, eine Publikationsliste unter Publikationen.

Themenbereich 5 der Grünen Hauptstadt Europas: Luftqualität

Zentrum für Urbane Epidemiologie, Institut für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie, Universitätsklinikum Essen, Universität Duisburg-Essen Straßenverkehrslärm und depressive Symptome - Ergebnisse der Heinz Nixdorf Recall Studie

In städtischen Gebieten sind viele Menschen von Verkehrslärm betroffen. Dass Lärm negative gesundheitliche Auswirkungen haben kann, wie z.B. Herz Kreislauf Erkrankungen, ist aus mehreren Studien bekannt. Lärmbelästigung kann Stress auslösen, trotzdem ist wenig bekannt über den Zusammenhang von Lärm und depressiver Symptomatik. Vor diesem Hintergrund wurden 3.300 Teilnehmer*innen der populationsbezogenen Heinz Nixdorf Recall Studie (Alter zwischen 45-75 Jahren) in Bochum, Essen und Mülheim/Ruhr untersucht.
Eingeschlossen wurden Teilnehmer*innen, die zu Beginn der Studie (200-2003) keine depressive Symptomatik aufwiesen. Depressive Symptomatik wurde mittels eines 15-Item Selbstausfüller-Fragebogen (Center for Epidemiologic Studies Depression scale (CES-D)) und durch Einnahme von Antidepressiva erfasst. Lärm wurde mit Hilfe von Lärmkarten nach Europäischen Richtlinien an der Wohnadresse berechnet. Hohe Lärmbelastung wurde definiert als Jahresmittelwert für 24h-Lärm: >55 db(A).
Die Ergebnisse zeigen, dass 37,7 % der Teilnehmer*innen einer hohen Lärmbelastung ausgesetzt sind. Nach einem Zeitraum von fünf Jahren entwickelten 9,2% der Teilnehmer*innen depressive Symptome. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Teilnehmer*innen, die an Straßen mit hohem Verkehrslärm wohnen (> 55 dB (A)), ein 29% höheres Risiko für die Entwicklung depressiver Symptome haben, als die, die in vergleichsweise ruhigen Straßen (≤ 55 dB (A))leben. Menschen mit geringer Bildung (≤ 13 Jahre) reagieren empfindlicher auf Lärm.

Themenfeld 6 der Grünen Hauptstadt Europas: Akustische Umgebung

 

Institut für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie Evaluation von Koronarkalk, Lebensstilen und Umweltfaktoren über zwei Generationen von Familien aus dem Ruhrgebiet: die Heinz Nixdorf Recall und die Heinz Nixdorf Recall MehrGenerationen Studie

Die Heinz Nixdorf Recall Studie ist eine populations-basierte Forschungsstudie, die seit dem Jahr 2000 Menschen aus dem Ruhrgebiet (Essen, Bochum, Mülheim/R) regelmäßig untersucht und befragt. Neben Aspekten der Herzkreislauferkrankungen, werden auch Umwelteinflüsse wie die Luftverschmutzung und Einflüsse der gebauten Stadt auf die Gesundheit der Menschen untersucht. Es konnte beispielsweise gezeigt werden, dass eine Langzeitbelastung durch Feinstaub und/oder nächtlicher Verkehrslärm mit Arteriosklerose assoziiert sind, der häufig über Jahrzehnte symptomlosen Erkrankung der Arterien, die zu Herzinfarkt, Schlaganfall oder plötzlichem Herztod führen kann. An diesem Langzeitprojekt sind rund 4800 Bürgerinnen und Bürger beteiligt.
Zusätzlich wird vermutet, dass ein Clustering von Faktoren des Lebensstils, sozialer und/oder Umweltfaktoren für die Entwicklung von Arteriosklerose und anderen Erkrankungen verantwortlich ist. Deshalb wurde die Heinz Nixdorf Recall MehrGenerationen (HNR-M) Studie mit einem einzigartigen klinischen, psychosozialen und umweltorientierten Ansatz entwickelt, um die originale Heinz Nixdorf Recall Studie um die Kinder und die Partner zu erweitern und so eine umfassende Datenbasis zu schaffen. Diese Familienstudie begann im Jahr 2013 und es konnten circa 2900 Personen untersucht und ausführlich befragt werden. Diese Studie bietet die einmalige Möglichkeit, die simultane Wirkung von shared environment (Lebensstil, soziale Faktoren, Umweltfaktoren, usw.) zu untersuchen.

Das Forschungsvorhaben nimmt Bezug auf die Themenfelder 1, 5, 6 und 12 der Grünen Hauptstadt Europas: Klimawandel, Luftqualität, akustische Umgebung und Umweltmanagement

Fakultät für Biologie, Aquatische Ökosystemforschung DNA-basierte Gewässerbewertung

Vasco Elbrecht hat die neue Methode der DNA-basierten Gewässerbewertung an der UDE mitentwickelt und ist stolz, dass man nun auch praktisch mit ihr arbeiten kann: „Sie funktioniert wie ein Barcode-Scanner in einem Supermarkt, und wir können sogar den gesamten ‚Einkauf‘ auf einmal erfassen.“ Dank neuester Hochdurchsatz-Sequenzierer können Millionen von Erbgutinformationen schnell und verlässlich ausgelesen werden. Dies zeigte sich jetzt erstmals im Test finnischer Gewässerläufe: Im Vergleich zu den bisherigen Verfahren wurden zweimal so viele Arten detektiert, die Methode ist also deutlich genauer. In Zukunft könnten es sogar noch mehr werden, fügt Prof. Dr. Florian Leese hinzu: „Denn noch sind die Referenzdatenbanken nicht vollständig gefüllt, die für die Einordnung und den Abgleich nötig sind.“ Je präziser die Gewässerbewertung, desto besser können Flüsse und Bäche gemanagt werden, aus denen das Trinkwasser gewonnen wird. Die aktuelle Studie belegt, dass sich die neue Methode kostengünstig in die Praxis umsetzen lässt und dabei verlässlichere Ergebnisse liefert, als die bisher übliche Artbestimmung. Seit Jahresbeginn koordiniert Prof. Leese die Europäische Initiative DNAqua-net, die Wissenschaftler und Praxispartner aus 43 Ländern bündelt, um diese Methode flächendeckend als Standard einzuführen.

Themenfelder 4 und 8 der Grünen Hauptstadt Europas: Biodiversität und Wasserwirtschaft

Lehrstuhl für technische Chemie Forschung zu schadstofffreien Abgasen

Dr. Erwan Bertin, stellt Materialien her, die Abgase weniger oder gar nicht erst schädlich machen sollen. Er ist derzeit Gast bei Professor Dr. Stephan Barcikowski in der Technischen Chemie der Universität Duisburg-Essen (UDE). Sein Aufenthalt wird finanziert durch ein Forschungsstipendium für Postdoktoranden der Alexander von Humboldt-Stiftung. 
Bertin, der auf die Elektrokatalyse spezialisiert ist, hat sich bewusst für die UDE entschieden. Bis 2019 wird er hier neue Katalysatoren für Brennstoffzellen entwickeln. Sie werden also weder mit Öl arbeiten noch Kohlendioxid ausstoßen und die Atmosphäre verschmutzen. 
Erwan Bertin studierte Chemie an der University of Sherbrooke, Kanada (2005 bis 2009). Anschließend forschte er von 2010 bis 2015 an der Université de Quebec. Zudem war er von Mai bis Dezember 2016 Gastforscher am US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology in Gaithersburg, Maryland.

Themenfeld 5 der Grünen Hauptstadt Europas: Luftqualität

Aquatische Mikrobiologie Forschungsgruppe Aquatische Mikrobielle Ökologie

Als Kopf der Forschungsgruppe Aquatische Mikrobielle Ökologie innerhab der Aquatischen Mikrobiologie der Univesrsität Dusiburg-Essen forscht der Biologe Dr. Alexander Probst mit seinen Kolleg*innen zu biologischem Recycling in 100 Meter Tiefe und dazu, wie sich Mikroorganisamen im Grundwasser verhalten.

Die Forschung findet statt im Kontext des vierten, siebten und zehnten Themenfeldes der Grünen Hauptstadt Europas: Biodiversität, Abfallmanagement und Ökoinnovation

Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) Kompetenzfeld Metropolenforschung

In einem gemeinsamen Kompetenzfeld Metropolenforschung bündelt die Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) künftig ihre Forschung auf diesem Gebiet. Die Stärken des Verbundes liegen in der großen disziplinären Forschungsbandbreite, um sich den Herausforderungen metropolitaner Transformation mit integrierten Ansätzen stellen zu können. Außerdem punktet die Universitätsallianz mit ihrem Standort in einer der größten europäischen Metropolregionen, die sich als Reallabor für die Forschung anbietet. Energieeffizienz, Wasserkreisläufe, Diversität, Logistik, demografischer Wandel, Steuerung und Teilhabe: Die Themen der Metropolenforschung sind vielfältig. An den drei UA-Ruhr-Universitäten, der Ruhr-Universität Bochum (RUB), der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Technischen Universität (TU) Dortmund, befassen sich mehr als 100 Professuren damit. Vielfach bestehen schon enge Kooperationen. Seit 2010 wurden über 50 Millionen Euro für Projekte der Metropolenforschung eingeworben. Das Kompetenzfeld soll nun die zentrale Plattform für Forschung, Lehre und Transfer zu allen Aspekten der Metropolenforschung bilden. Die Metropolenforschung der UA Ruhr versteht sich als transformative Wissenschaft, bei der sowohl Veränderungsprozesse und ihre Folgen besser verstanden werden sollen als auch die beteiligten Forscher gemeinsam mit verschiedenen Akteuren der Gesellschaft neuartige Lösungswege für die Herausforderungen entwickeln, denen sich Metropolen weltweit gegenüber sehen. Diese Herausforderungen bestehen etwa in der Globalisierung, Digitalisierung, sozialen Polarisierung, Migration und Integration, dem Klimawandel, der Energiewende sowie der Sicherheit. Der Auf- und Ausbau des Kompetenzfeldes Metropolenforschung wird durch das Mercator Research Center Ruhr (Mercur) unterstützt. Ein Memorandum of Understanding wurde bereits mit der Emschergenossenschaft unterzeichnet. Das Kompetenzfeld wird in den nächsten fünf Jahren die Endphase des Emscherumbaus wissenschaftlich begleiten.

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