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Drei grundlegend verschiedene Ansätze für Umweltsimulation werden an Beispielen illustriert:
(i) Ganzheitlicher Ansatz - Nachstellen von Umweltmilieus im Labor
Ziel ist hier das Nachstellen von (kombinierten) Umweltbedingungen im Labor; die Umweltparameter werden mit all ihren Wechselwirkungen aufgebracht.
Hauptnutzen ist eine gegenüber der natürlichen Beanspruchung erhöhte Reproduzierbarkeit der Umweltbedingungen. Hat man sein Laborsetup entwickelt, ist es auf verschiedene Materialien anwendbar.
Unter solchen Laborbedingungen ermittelte Lebensdauern sind dabei nicht auf die typischerweise sehr variablen Real-Umweltbedingungen übertragbar.
(ii) Parametrisierter Ansatz - Ermittlung einzelner Materialempfindlichkeiten
Hierbei werden im Labor die Wirkungen separater Umweltparameter auf Materialien nachgestellt. Für eine solche Separation der Einflussfaktoren ist insbesondere die Aufschlüsselung möglicher Wechselwirkungen der Umwelt-parameter (z.B. Mikroklima an bestrahlten Oberflächen) erforderlich. Einzelne (meist Alterungs-) Empfindlichkeiten können qualitativ nachgewiesen werden oder sogar – als Beanspruchungs-Wirkungs-Funktionen – quantifiziert werden, was einen wesentlichen Schritt in Richtung der Digitalisierung der Material¬prüfung darstellt. Insbesondere ist dann auch eine Lebensdauer-vorhersage für vorgegebene Zeitreihen der Beanspruchungs¬parameter umsetzbar.
(iii) Rückwirkungen auf die Umwelt
Umweltbeanspruchungen können zur Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt führen. Durch die Nachstellung kritischer, aber realitätsnaher Einsatzszenarien kann die Menge an freigesetzten Substanzen abgeschätzt werden.
Egal, welcher Ansatz verfolgt wird – ein Vergleich mit der oder einer Real-beanspruchung ist unerlässlich, ebenso wie die Messdatenaufzeichnung (data logging) aller potenziell relevanten Beanspruchungsparameter während dieser Realbeanspruchung.
Obwohl die naturnahe Umwelt – sowohl in der BAM als auch bei der GUS – gegenüber der technischen Umwelt eher untergeordnet auftritt, werden zur Illustration Beispiele aus der naturnahen Umwelt verwendet.
Materials that confer antimicrobial activity, be that by innate property, leaching of biocides or design features (e.g., non-adhesive materials) continue to gain popularity to combat the increasing and varied threats from microorganisms, e.g., replacing inert surfaces in hospitals with copper. To understand how efficacious these materials are at controlling microorganisms, data is usually collected via a standardised test method. However, standardised test methods vary, and often the characteristics and methodological choices can make it difficult to infer that any perceived antimicrobial activity demonstrated in the laboratory can be confidently assumed to an end-use setting. This review provides a critical analysis of standardised methodology used in academia and industry, and demonstrates how many key methodological choices (e.g., temperature, humidity/moisture, airflow, surface topography) may impact efficacy assessment, highlighting the need to carefully consider intended antimicrobial end-use of any product.
Copper-based fungicides are routinely used for wood and plant protection, which can lead to an enrichment of copper-tolerant microbial communities in soil. To investigate the effect of such wood preservatives on the soil fungal and bacterial community compositions, five different vineyard and fruit-growing soil environments were evaluated using incubation studies over time. Pine sapwood specimens were impregnated with either water or different biocide treatment solutions containing a mixture of copper, triazoles, and quaternary ammonium compounds (CuTriQAC), a mixture of triazoles and quaternary ammonium compounds (TriQAC), or copper alone (Cu). Specimens were incubated in soil from each sample site for 8, 16, 24, and 32 weeks. The effects of preservative treatment on the modulus of elasticity (MOE) of the wood specimens and on the soil fungal as well as bacterial community composition at the soil-wood interface were assessed by quantitative PCR and amplicon sequencing of the fungal internal transcribed spacer (ITS) region and bacterial 16S rRNA gene. Specimens impregnated with CuTriQAC and Cu showed decreased MOE and reduced fungal and bacterial copy numbers over time compared to those impregnated with water and TriQAC. Fungal but not bacterial community composition was significantly affected by wood preservative treatment. The relative abundance of members of the family Trichocomaceae compared to other genera increased in the presence of the Cu and CuTriQAC treatments at three sites, suggesting these to be Cu-tolerant fungi. In conclusion, the copper-containing treatments resulted in marginally increased MOE, lowered microbial gene copy numbers compared to those in the TriQAC and water treatments, and thus enhanced wood protection against soil microbial wood degradation
Mikroskopische Pilze, die sich schnell auf verfügbaren Oberflächen ausbreiten können und die wir (wenn sie sich ansammeln), auch mit bloßem Auge erkennen können, werden Schimmelpilze genannt. Da diese Organismen verschiedene organische Kohlenstoffverbindungen als Nahrung benutzen, werden sie sich bei wachstumfördernden Feuchtigkeitsbedingungen in Bibliothekbeständen schnell ausbreiten können. Im Vortrag werden Haupteigenschaften aller Pilze, sowie auch aktuelle Methoden der Identifizierung dieser Organismen erörtert.
Benutzung geeigneter Lebendkulturen als Referenzorganismen geben der Materialprüfung und -forschung eine Möglichkeit des reproduzierbaren Experimentierens mit verschiedenen Materialien und Simulation von Bedingungen im Gebrauch. Vorteile unserer Testverfahren sind: (i) Zeitraffung und Kontrollierbarkeit der Umweltparameter; (ii) Benutzung einer naturnahen Vergesellschaftung; iii) gezielte Variationen der Prüfbedingungen im Labor.
Ziel dieser Untersuchungen ist einerseits biogene Schäden an neuen Materialien zu verfolgen und zu modellieren, und damit eine bessere Planungsgrundlage für die Materialentwicklung anzubieten. Andererseits werden mit den Referenzorganismen mikrobiologisch moderne und zeitraffende Techniken angeboten, die neue Behandlungsmethoden oder Pflegeverfahren für die Bestandserhaltung erwarten lassen.