Das Projekt "Bestandsaufnahme der Schadstoffsituation, insbesondere mit Schwermetallen in Havel/Spree im Hinblick auf die zukuenftige Wasserguete" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Geographische Wissenschaften durchgeführt. Schlammgreiferproben der oberflaechennahen Sedimente der Havel und Spree wurden zur Bestimmung der Schwermetallkontamination entnommen. Die Untersuchungen wurden an der Gesamtprobe und der kleiner 20 my m-Fraktion durchgefuehrt (Koenigswasseraufschluss; diverse AAS-Techniken). Die Kontamination zeigt in beiden Fliesssystemen ein bestimmtes Elementmuster: die sedimentgebundenen Kontaminanten sind Zn, Pb, Cd und Cu. Die Elemente Cr, Ni. Co, Hg und As zeigen nur vereinzelt Anreicherungen. Organische Umweltchemikalien wurden an ausgewaehlten Proben beider Fliesssysteme analysiert. In der Spree treten drei Regionen mit Schwermetallkontaminationen auf. Im Oberlauf der Spree sind aufgrund der intensiveren Nutzung des noch geringen Spreeabflusses die Sedimente staerker belastet. Das Industriegebiet Stremberg-Cottbus ist die zweite Belastungsregion mit einem markanten Anstieg der Kontamination bei der ESPAG. Der Spreewald zeigt die niedrigsten Schwermetallgehalt. Im Stadtgebiet von Berlin steigen die Schwermetallgehalte sprunghaft an und zeigen fuer Zn, Pb, Cd und Cu keine Werte unter Igeo 4. In der Havel ist der Grad der Schwermetallkontamination bis Oranienburg niedrig. Im Verdichtungsraum Oranienburg-Berlin-Potsdam steigen die Konzentrationen sprunghaft an. Die starke bis extreme Belastung mit Zn, Pb und Cd ist durchgaengig bis zur Muendung in die Elbe. Ab Oranienburg muessen die Sedimente der Havel als stark bis extrem belastet eingestuft werden. Neben Schlammgreiferproben wurden mittels Tiefgefrierverfahren die hochwassergesaettigten sub-rezenten Sedimente an ausgewaehlten Punkte beprobt. Bohrungen der standfesten, tieferen Sedimente folgte, so dass die Bohrungen praeindustrielle und kontaminierte Sedimente umfassen. Der regionale geogene Hintergrundwert und die Chronologie des Schwermetalleintrages konnten somit dokumentiert werden.
Das Projekt "3D-Erfassung trocken gefallener Wattflächen und Vorländer mit flugzeuggestützten InSAR-Methoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Die Küstengewässer der Deutschen Nordsee werden regelmäßig zur Erstellung der Topographien für vielfältige Anwendungen vermessen. Zur großräumigen, hoch auflösenden und genauen Erfassung der trocken fallenden Wattbereiche und der Vorländer wird aktuell vor allem die flugzeuggestützte ALS-Technik (Airborne Laserscanning) eingesetzt, auch, da 3D-Daten aus der Satellitenfernerkundung die hohen Anforderungen der Nutzer hinsichtlich der Auflösung, Lage- und Höhengenauigkeit bis auf Weiteres nicht erfüllen.
Insbesondere aufgrund der Wetterunabhängigkeit sowie der größeren Flächenleistung bietet die flugzeuggestützte InSAR-Technik (Synthetic Aperture Radar - Interferometrie) vom Grundsatz bedeutende Vorteile gegenüber der ALS-Technik. Die entsprechenden Einsätze erfolgten aber bisher ausschließlich zu wissenschaftlichen Zwecken außerhalb des Küstenbereiches. Der grundsätzliche Eignungsnachweis für operationelle Einsätze wurde noch nicht erbracht. Dies soll im Rahmen dieses BfG-Vorhabens erfolgen.
In diesem Kontext soll das Leistungsvermögen der flugzeuggestützten InSAR-Technik unter Vergleichsbedingungen der ALS-Technik gegenübergestellt und bewertet werden. Dazu bedarf es, entsprechend dem Stand der Wissenschaft, mehrfrequenter Single- und Repeat-Pass-SAR-Aufnahmen von repräsentativen Nordseeküstenbereichen.
Das Projekt "Untersuchung der Einsatzmoeglichkeiten und Grenzen von (mathematischen) Multikomponentenverfahren zur Auswertung komplexer Emissions(mess)daten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Lehrstuhl für Analytische Chemie und Zentrum für Elektrochemie durchgeführt. Zur Emissionsmessung leicht fluechtiger organischer Verbindungen an gefassten und diffusen Quellen werden zunehmend Fouriertransform-Infrarotspektrometer (FTIR) eingesetzt. Die Kalibrierung und Auswertung der Messdaten stellt bei derartigen Analyseverfahren ein bislang nicht befriedigend geloestes Problem dar. Als Gruende hierfuer sind zum einen die zu erwartenden komplexen Substanzgemische der Emittenten anzusehen, zum anderen aber auch die Stoerungseinfluesse, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Windrichtung, die bei Feldmessungen zu einer wesentlichen Erschwernis der Analysenprozedur fuehren. Im Extremfall kann das so weit fuehren, dass trotz vorhandener extrem empfindlicher und praeziser Messgeraete die Zuverlaessigkeit von Emissionsmessungen nicht gewaehrleistet werden kann. Einen Ausweg aus dieser Situation lassen multivariate Verfahren zur Kalibrierung und Auswertung von Messdaten erwarten. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Untersuchungsprogramms sollen daher multivariate Auswerteverfahren vorgestellt und bezueglich ihrer Anwendbarkeit zur Kalibrierung und Analyse von Emissionsmessdaten untersucht und bewertet werden. Als zentrale chemometrische Techniken sollen dazu zunaechst die multiple Regression, die Hauptkomponentenregression und hierarchischen Regressionsverfahren verglichen werden. Die Vorteile des geplanten multivariaten Analysenverfahrens sind darin zu sehen, dass nur geringe oder keine Probenvorbereitung vorzunehmen ist, die Abtrennung der Analysenmatrix somit entfallen kann und dadurch in-situ-Messungen durchgefuehrt werden koennen. Verfaelschungen, die durch ungeeignete Probenahme auftreten, werden dadurch ausgeschlossen und insgesamt kann eine Vereinfachung des Messaufwandes herbeigefuehrt werden. Ausserdem kann durch kontinuierliche Wiederholmessungen auch die Empfindlichkeit der Messung gesteigert werden. Die 'traditionelle' Emissionsmesstechnik sollte durch die geplante Untersuchung eine deutliche Weiterentwicklung in Richtung Multikomponenten-Messsystem erfahren. Das Ziel der Untersuchung soll sein, ein geeignetes Verfahren zur Kalibrierung und Analyse von komplexen Emissionsdaten zu finden und mit Daten von typischen Emissionsmessungen zu validieren.