Das Projekt "Cellulosebasierte, biologisch abbaubare Bodenbeschichtungen (CBAB) für die Landwirtschaft und zur Flächensanierung; Entwicklung einer Vorgehensweise zur Einstellung der biologischen Abbaubarkeit der Bodenschichtungen nach Ablauf der Nutzungsdauer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Professur für Standortslehre und Pflanzenernährung durchgeführt. Entwicklung biologisch abbaubarer flüssig applizierbarer Bodenbeschichtungen. Weiterentwicklung von Rezepturen mit angepassten Hafteigenschaften, Lebensdauer und Härte, um folgende Ziele zu erreichen: - physikalische Bodenstabilisierung gegen Erosion, - Reduktion des Unkrautdrucks, - Wasserrückhalt/Wasserspeicherung um das Pflanzenwachstum zu fördern. Entwicklung einer Vorgehensweise zur Beeinflussung und Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit von CBAB nach dem geplanten Ende der Nutzungsdauer.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung und Prüfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof, Fachhochschule Hof, Institut für Materialwissenschaften durchgeführt. Im Rahmen des Projektes soll eine biologisch abbaubaren Mulchfolie mit definiert einstellbarer biologischer Abbauzeit entwickelt werden. Biologisch abbaubare Mulchfolien im Allgemeinen sind zwar Stand der Technik und werden auch im Markt vertrieben, sie bauen aber nicht im gewünschten Zeitraum ab und müssen dann wie konventionelle Mulchfolien nach der Ernte wieder eingesammelt werden. Eine Lösung hierfür sind definiert abbaubare Bio-Mulchfolien für Früchte mit verschieden definierten Anbauzeiten, die aber aktuell nicht am Markt vertrieben werden. Ziel des geplanten Projekts ist es deshalb, diesen Nachteil zu überwinden und mindestens drei Abbaukategorien zu realisieren. Wenn dann für die jeweiligen Pflanzenarten Mulchfolien mit entsprechend angepassten Abbaugeschwindigkeiten angeboten werden und somit die biologische Abbaubarkeit im vorgesehenen Zeitraum gegeben ist, muss die Folie nach der Ernte auch nicht mehr eingesammelt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Prüfung der biologischen Abbaubarkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte durchgeführt. Ziel des Teilprojektes ist die Untersuchung und Bewertung von biologisch abbaubaren Mulchfolien hinsichtlich ihrer Funktionalität, der Abbaudynamik und der Wirkung auf Pflanze und Boden. Für die spezielle Anwendung der Mulchfolien im Gartenbau soll eine Einarbeitung der Folien in den Boden nach der Ernte erfolgen. Hierfür werden der Einfluss der Mulchfolien, der Abbaubauprodukte und der Folienreste auf die Bodenorganismen und die Folgekultur in ökotoxikologischen Testverfahren evaluiert. Die Prüfung der biologischen Abbaubarkeit erfolgt im wässrigen Milieu und während der Kompostierung. Es werden Toxizitätstests zur Wirkung der Mulchfolien auf Pflanzen und Bodenorganismen nach einer Einarbeitung in den Boden durchgeführt. Die Ermittlung der Kohlenstoff-Mineralisierung in verschiedenen Böden unter Laborbedingungen wird genutzt, um das Abbauverhalten der Produkte im Boden zu charakterisieren. Zur Beurteilung der Funktionalität der Modellfolien und zum Upscaling werden Parzellenfeldversuche durchgeführt.
Das Projekt "IngenieurNachwuchs 2014: Furnierschichtholzrohre aus Buche sowie Bambus als Ankerstab im Grundbau und ressourcenschonende Alternative zu Stahl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Rosenheim, Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer durchgeführt. Konkret ist innerhalb dieses Projektes Furnierschichtholz aus Buchenschälfurnier in Form von Rohren oder Stangen zur Verwendung als Ankerstab bei Bodenvernagelungen im Grundbau vorgesehen. Buchenholz eignet sich für die angedachte Zug-Schubbeanspruchung der Ankerstäbe besonders, da es im Vergleich zu anderen (Nadel-)Holzarten signifikant höhere Zug- und Schubfestigkeiten besitzt. Vorrangige Aufgabe des neu entwickelten Furnierschichtholzrohres aus Buchenschälfurnier, der Furnierschichtholzstangen oder des Bambusrohres ist die Substitution der Ankerstäbe aus Stahl durch organische Baustoffe. Größter Vorteil dieser Idee ist die ressourcenschonende Herstellung von verankerten Spritzbetonwänden durch den Einsatz von organischen Materialien, welche nach Ablauf der erforderlichen Standzeit im Boden verrotten können und somit kein hochwertiger Stahl ungenützt dauerhaft im Boden verbleibt. Im Wesentlichen gliedern sich die Arbeitsinhalte in drei Teilbereiche. Der erste Teilbereich umfasst die Materialwissenschaften (Untersuchungen hinsichtlich der zeitlich begrenzten Verwendung von Holz mit Erdkontakt unter Dauerbeanspruchung), der zweite Teilbereich umfasst die Bodenmechanik (Einbindung des Holzankers in ein Materialmodell des Bodens) und im dritten Teil werden Fragen der Verfahrenstechnik (Herstellung der Furnierschichtholzrohre samt Anschlüsse und Untersuchung des Einbauverfahrens der neu entwickelten Ankernägel) bearbeitet.
Das Projekt "Globalansatz (Teil A): Sind Stoffe persistenter als die Testsysteme glauben lassen? - Nicht-extrahierbare Rückstände: Experimentelle Überprüfung geeigneter Extraktionsverfahren in Hinblick auf eine langfristige Umweltgefährdung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Ausgangslage: Nicht abbaubare (persistente) chemische Substanzen reichern sich in der Umwelt an und können auch langfristig zu Umweltschäden führen. Der Eintrag dieser Substanzen ist daher zu vermeiden. Die Bewertung der Persistenz in den Zulassungsverfahren im Vollzug der Stoffgesetze spielt deshalb eine wichtige Rolle. In den vorgelegten Abbaustudien werden u.a. nicht-extrahierbare Rückstände (NER) gemessen. Gegenwärtig wird der gesamte Anteil der NER als Stoffsenke betrachtet und geht nicht in die Persistenzbewertung ein. Es wird diskutiert, ob diese NER tatsächlich nicht mehr mobilisierbar sind oder ob längerfristig eine Freisetzung verbunden mit der Gefahr einer Umweltschädigung möglich ist. Remobilisierbare Anteile werden bei der aus dem Verschwinden der Substanz abgeleiteten Verweildauer bisher nicht berücksichtigt, damit kann die tatsächliche Persistenz unterschätzt werden. Zielstellung: NER können durch Extraktionsverfahren in remobilisierbare und irreversibel gebundene Anteile aufgeteilt werden. Um diese Auftrennung zu optimieren, ist die Reihenfolge verschiedener Extraktionsmethoden zu untersuchen. Existierende Persistenzbewertungskonzepte zur Risikominderung sind unter Berücksichtigung dieser unterschiedlichen NER-Anteile weiter zu entwickeln. Vorgehen: Anhand von 2-3 radioaktiv markierten Substanzen soll experimentell in vereinfachten Abbautests im Boden und/oder im Wasser-/Sedimentsystemen die Auftrennung in remobilisierbare und irreversibel gebundene Anteile untersucht werden. Die Reihung der Extraktionsmethoden soll dabei von einer matrixschonenden zu einer matrixzerstörenden Extraktion verlaufen und die Bindungsarten berücksichtigen, die Aussagen zur Persistenz zulassen. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen zukünftig bei der Persistenzbewertung angewendet werden, um die mögliche Umweltbelastung besser einschätzen und das Risiko für die Umwelt minimieren zu können.
Das Projekt "Teilprojekt: Boden- und pflanzenbezogene Wirkung von Gärprodukten und ihre ökonomische Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte durchgeführt. Im Zuge der EEG-Novellierung 2012 werden verstärkt Gärrückstände aus Bioabfallvergärung anfallen, deren nutzbringende und ökonomisch-ökologisch sichere Verwertung als Düngerstoff angesichts fehlender Forschungsgrundlagen nicht gewährleistet ist. Ziel des Vorhabens ist daher die Schaffung wissenschaftlicher Grundlagen zur Beeinflussung von Pflanzenentwicklung und biologischer Bodenqualität durch aufbereitete Gärrückstände bzw. Rückstände aus der Bioabfallvergärung. Zur Erforschung dieser Fragestellungen sollen in kurzzeitigen biotoxikologischen Testverfahren die Wirkung von verschiedentlich aufbereiteten Gärprodukten aus der Abfallvergärung auf Pflanze (Pflanzenverträglichkeitstests) und Bodenbiologie (Regenwurmtests) untersucht werden. Mittelfristige Untersuchungen zur C-Mineralisierung sollen genutzt werden, um die Abbaustabilität der Produkte im Boden zu beurteilen. Eine wichtige Methode zur Untersuchung der Düngewirkung auf die Pflanze ist die Durchführung von Freilandversuchen. Deshalb sollen in diesem Projekt mehrjährige Parzellenfeldversuche im Freiland angelegt und über mindestens drei Vegetationsperioden durchgeführt werden, um vor allem den starken Einfluss jährlicher witterungsbedingter Schwankungen auf die Aussagekraft der Ergebnisse relativieren zu können.
Das Projekt "Role of organic matter and soil biota on first steps of soil structuring. The case of alluvial soils from alpine to plain levels: Effect of climate on coarse woody debris decay dynamics and incorporation into the soils of forested Alpine areas (DecAlp)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Institut für Geographie durchgeführt. The project deals with coarse woody debris, decay processes in alpine forest soils, soil organisms, humus forms and their relation to climate in an Alpine area (Trentino, climosequences from 1000 m to about 2200 m asl, N- and S- facing slopes, natural coniferous forest). Planned activities are grouped among 3 different 'compartments': Coarse woody debris (CWD) ? Humus forms ? Soil organic matter (SOM). We have the following research questions: (i) How does climate affect coarse woody decay above and especially in the soil of alpine sites? (ii) What time scales are involved in (CWD decay as a function of climate)? How quickly is CWD integrated into SOM fractions? In which way are the decay products of CWD stabilised? (iii) What are the links between decay mechanisms and the spatial distribution of humus forms? (iv) Can the humus form serve as a proxy for the soil biota for the spatial extrapolation.
Das Projekt "Vorhaben: Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie durchgeführt. In TP3 (J. Rethemeyer, Uni Köln; G. Mollenhauer, AWI) des Verbundvorhabens erfolgt eine Bestimmung der Zusammensetzung und mikrobiellen Umsatzbarkeit des organischen Kohlenstoffs in Permafrostböden sowie des Kohlenstoffexports in limnische und marine Sedimente mithilfe von 14C als radioaktivem tracer. Schwerpunkte der Kölner Arbeitsgruppe sind 1) die Charakterisierung der Zusammensetzung der organischen Substanz in der Permafrostlandschaft und Identifizierung leicht abbaubarer und stabiler Kohlenstoffpools und 2) die Ermittlung des mikrobiellen Umsatzes fossiler und rezenter Permafrostablagerungen. Methodisch werden chemische und physikalische Fraktionierungsverfahren in Kombination mit Lipidanalytik und 14C-Datierung angewendet. Zu Projektbeginn erfolgt die Methodenentwicklung für die AMS 14C-Datierung von Lipiden und Gasen und die Planung der Expeditionen in 2014 und 2015. Schwerpunkt in 2014 ist die Auswahl geeigneter Standorte und nachfolgende 14C-Analyse des gesamten organischen Materials und physikalisch/chemisch separierter Fraktionen. In 2015-2016 erfolgt die Identifizierung und 14C-Datierung geeigneter pflanzlicher und mikrobieller Biomarker in den Permafrostablagerungen und in inkubierten Bohrkernproben (TP 5), die Gasprobenahme und anschließende 14C-Analyse sowie die Fortführung der chromatographischen Isolierung und 14C-Datierung mikrobieller Lipide. Es erfolgt eine kontinuierliche Datenauswertung und die Anfertigung von Publikationen.
Das Projekt "Grundwassersanierungen in Bremen - PAK / BTEX (Grundwasser-PAK)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Für die regionale Hydrogeologie Bremens ist eine starke Heterogenität des Grundwasserleiters typisch. Dies erschwert die Sanierungsplanung bei Grundwasserverunreinigungen. Im Rahmen des Vorhabens soll daher eine Handlungsanweisung für den Umgang mit Grundwasserverunreinigungen in Bremen entwickelt werden. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Einbeziehung von Rückhalte- und Selbstreinigungskräften des Bodens. Am Beispiel von aktuellen Schadensfällen (Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sowie Benzol, Toluol, Xylol und Ethylbenzol (BTEX)) werden Bewertungs- und Entscheidungskriterien entwickelt und als Handlungsanweisung formuliert. Als Ergebnis des Vorhabens soll den Behörden eine Methode zur Verfügung stehen, mit der die geeigneten Sanierungsmethoden für einen gezielten, effizienten Einsatz von Mitteln und Material identifiziert werden können.
Das Projekt "Ursachen der Funde von Tierarzneimitteln im Grundwasser - Weiterentwicklung und Anwendung eines Kriterienkatalogs für die Untersuchung eintragsgefährdeter Standorte in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HYDOR Consult GmbH durchgeführt. Eingesetzte Veterinär-Antibiotika und deren Um- und Abbauprodukte werden mit dem Wirtschaftsdünger auf landwirtschaftliche Nutzflächen in diffuser Form ausgebracht. Durch die Versickerung werden sie in den Boden, die ungesättigte Zone und das Grundwasser eingetragen. Im FuE-Vorhabens 'Antibiotika und Antiparasitika im Grundwasser unter Standorten mit hoher Viehbesatzdichte' (Laufzeit Dez. 2011 bis Dez. 2013) wurde daher bereits eine umfangreiche Studie zum bisher bekannten Auftreten der Stoffe im Grundwasser sowie eine gezielte Grundwasserprobenentnahme unter 'worst case'-Bedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Studie und der Beprobungen in vier Ländern zeigen, dass vor allem Sulfonamide für eine Verlagerung ins Grundwasser relevant sind. Diese wurden an verschiedenen Standorten mit hohen natürlichen Risikopotenzialen in wiederholt durchgeführten Beprobungen stationärer Grundwassermessstellen laboranalytisch nachgewiesen werden, z. T. auch in hohen Konzentrationen (bis zu 0,1 Mikro g/l und mehr). Unsicherheiten bezüglich der Ursachen bleiben jedoch bestehen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es bei Vorliegen einer bestimmten Parameterkombination zu Antibiotika-Einträgen aus der Tierhaltung kommen kann. Für eine gesicherte Einschätzung der Belastungssituation des Grundwassers müssen die Ursachen, Mechanismen und Begleiterscheinungen, die für zeitlich und mengenmäßig schwankende Einträge ins Grundwasser verantwortlich sind, bekannt sein. Ziel dieses Vorhabens ist es daher anhand gezielter standortspezifisch und tiefendifferenzierter Beprobungen (unabhängig von der vorab-Festlegung auf die Standorte ortskonkreter Grundwassermessstellen) die Funde von Tierarzneimitteln im oberflächennahen Grundwasser aufzuklären. Zusätzlich soll die Konzentration von Antibiotika in Gülle und Gärresten gemessen werden, um den Abbau der Wirkstoffe in Boden und Grundwasser besser zu verstehen. Aus den Vorhabensergebnissen sollen in Zusammenarbeit mit den landwirtschaftlichen Beratungseinrichtungen gezielte Strategien entwickelt werden, um eine zukünftige Belastung des oberflächennahen Grundwassers zu vermeiden.
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