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Found 67 results.

Entwicklung eines Feuerungskonzeptes zur Verbesserung des Ausbrandes bei gleichzeitiger NOx-Minderung bei der Holzverbrennung im gewerblichen Bereich - Feuerungsanlagen von 100 bis 1000 kW Leistung

Basierend auf den Erfahrungen bisheriger und laufender Untersuchungen an automatischen Holzfeuerungen soll in diesem Projekt eine konsequente Weiterentwicklung dieser Anlagen in Form eines neuen Feuerungskonzeptes erfolgen. Zur weiteren Emissionsminderung muss ein vollständiger Ausbrand der Partikel und eine weitgehende Staubabscheidung erfolgen, bevor die Gase den Wärmetauscher (Kesse) durchströmen (dort tragen kohlenstoffhaltige Stäube maßgeblich zur Neubildung von polychlorierten Dioxinen und Furanen bei). In Zusammenarbeit mit dem Feuerungshersteller, der Fa. Köb & Schäfer KG, soll in einer ersten Entwicklungsstufe durch Einsatz eines Gliederkopfgebläses, mit dem eine Drallströmung im Feuerraum erzeugt wird, die Verwirbelung und Rezirkulation sowie die intensive Vermischung der Gase und dadurch eine homogene Temperaturverteilung im Feuerraum erreicht werden. In einer zweiten Entwicklungsstufe soll durch eine räumliche Teilung des Feuerraumes in Reduktions- und Oxidationszone eine Minderung der NOx-Emissionen, die besonders beim Einsatz von Spanplattenresten notwendig wird, erfolgen. Da in zahlreichen Betrieben hölzerne Rest- und Abfallstoffe als Brennstoff zur Verfügung stehen, ist die Weiterentwicklung schadstoffarmer und wirtschaftlicher Holzfeuerungen dringend notwendig, damit diese auch zukünftig neben 01- und Gasfeuerungen bestehen können.

Ökologische Zielfindung im Rahmen des Umweltmanagements - Entwicklung einer Methode für die Unternehmenspraxis

Gegenstand des Projektes war die Entwicklung einer Methode zur Unterstuetzung der oekologischen Zielfindung in Unternehmen. Die Methode soll den Prozess der Entwicklung von Umweltschutzzielen fuer Unternehmen verbessern und vereinfachen und die oekologische Effektivitaet von Umweltschutzmassnahmen durch den Anschluss betrieblicher Stoffflussdaten an umweltpolitische Zielsetzungen und Umweltinformationen erhoehen. Zur Unterstuetzung von kleinen und mittelstaendischen Unternehmen wurde ein Vorschlag fuer eine institutionelle Einbindung von Kammern und Verbaenden entwickelt. Im Vorhaben wurde zunaechst der Stand der Entwicklung von Umweltschutzzielen in Unternehmen ermittelt. Ferner wurden die in Baden-Wuerttemberg vorhandenen Umweltdaten und Umweltindikatorensysteme und die fuer ein Unternehmen relevanten Umweltziele zusammengestellt. Auf dieser Basis wurde die Methode entwickelt. Parallel zur Methodenentwicklung wurden Experteninterviews durchgefuehrt, um deren Anforderungen an die Methode und ihre moegliche Rolle im Prozess des Informationsaustausches zu ermitteln. Die Methode wurde in einem Expertenworkshop diskutiert und Anregungen in die endgueltige Version der Methode integriert.

Nachwachsende Energieträger und Biodiversität: naturschutzbezogene und ökonomische Entwicklung und Bewertung von Anbauszenarien (NawEnNat), Teil 2

Übergeordnetes Ziel des Projekts 'NawEnNat' ist es Rahmenbedingungen aufzuzeigen, unter denen die Förderung des Anbaus landwirtschaftlicher Bioenergieträger die Selbstversorgungsquote an Nahrungsmitteln nicht wesentlich verändert und die Belange des Naturschutzes nicht nachhaltig beeinträchtigt. Über die Modellierung von Szenarien mit variablem Ausbau der Bioenergie und variabler Berücksichtigung des Naturschutzes in der Agrarlandschaft werden 'Trade-offs' aber auch Synergieeffekte von Zielen der Bioenergiegewinnung und des Naturschutzes analysiert. Die Analysen beziehen sich auf Acker- und Grünlandnutzung, die Nutzung des Waldes wird nicht berücksichtigt. Für jedes Szenario werden Kennwerte zur Ökonomie und zur Emission von Treibhausgasen ermittelt und eine naturschutzfachliche Bewertung bzgl. des Schutzguts 'Arten und Biotope' erstellt. Zudem werden landesweite Flächenkulissen mit Vorbehalt bzw. Eignung 'neuer' Energiekulturen wie Miscanthus, Kurzumtriebsplantagen (KUP) aus Sicht des Naturschutzes erarbeitet. Im Rahmen des BWPLUS-Projekts 'Abschätzung der Produktionspotenziale für den Anbau von Energiepflanzen zur Reduktion der CO2-Emissionen in Baden-Württemberg und deren ökologische und ökonomische Bewertung' wird eine Folgenabschätzung hinsichtlich abiotischer Schutzgüter durchgeführt.

Ableitung naturraumtypischer Anreicherungsfaktoren zur Bestimmung des Phosphor- und Schwermetalleintrages in Oberflächengewässer durch Erosion

Zur Beschreibung der jährlichen Stoffeinträge in Oberflächengewässer werden verschiedene Modellansätze genutzt. Unabhängig vom Modelltyp wird der Pfad Erosion sowohl für Phosphor als auch für Schwermetalle als bedeutend identifiziert (bis zu 50Prozent der Gesamtfracht können durch Erosion verursacht sein). Das Land Baden Württemberg nutzt zur Abschätzung der Nährstoffeinträge in die Gewässer eine adaptierte Version des Modellsystems MONERIS. Das ISWW hat im Auftrag der LfU eine Anwendung für Schwermetalle entwickelt. Beirr Transport von Erosionsgut findet eine Anreicherung der feinpartikulären Substanz und damit eine Erhöhung der Nährstoff- und Schadstoffgehalte statt. In den Modellen wird diesem Phänomen durch die Berücksichtigung vor Anreicherungsfaktoren (enrichment ratio - ER) Rechnung getragen. Der Berechnungsansatz für das ER basiert auf Vergleichen von Oberboden und Schwebstoffgehalten (geringere Sedimenteinträge sind mit hohen EF verbunden). Eigene Freilanduntersuchungen und Simulationsergebnisse im Kraichbachgebiet zeigen, dass die aus dem gegebenen Ansatz resultierenden Faktoren für Lösslandschaften um ein Vielfaches zu hoch angesetzt sind. Hieraus folgt eine eklatante Fehleinschätzung der über den Pfad Erosion eingetragenen Frachten (Faktor 58). Das beantragte Vorhaben setzt sich zum Ziel, für Baden-Württemberg durch Messungen validierte Anreicherungsfaktoren bereitzustellen. Hierbei wird im Gegensatz zum bisherigen Ansatz insbesondere auch der Einfluss der Bodeneigenschaften berücksichtigt.

Migration und Bioverfügbarkeit von Radiocäsium in Böden Süddeutschlands

Im Jahr 2003 hat die Aktivitätskonzentration von Radiocäsium (137Cs) im Schwarzwild aus Oberschwaben Werte von bis zu 9000 Bq/kg Frischmasse erreicht. Dieser Anstieg wird dem Verzehr von Hirschtrüffeln (Elaphomyces granulatus fr.) zugeschrieben. Es ist noch immer eine offene Frage warum 17 Jahre nach dem Chernobyl-Unfall so starke Akkumulationen von Radiocäsium in naturbelassenen Böden möglich sind. Das Forschungsprojekt soll einen Beitrag zur Lösung dieser Frage leisten. Dazu soll das Radiocäsium-Abfang-Potential (RIP: Radicaesium Interception Potential), das Information über die Konzentration der selektiven Bindungsplätze (FES: Frayed Edge Sites) für das Cäsium Ion im Boden liefert, an ausgewählten Wald- und Moorstandorten Oberschwabens untersucht werden. Die Mehrzahl der Böden der halb-natürlichen Umwelt (Wälder und Moore) der Nordhalbkugel sind sauer, reich an organischem Material und/oder podzoliert, d.h. es sind Böden mit kleinen RIP Werten und geringer Kalium Konzentration. In solchen Böden findet ein Wettbewerb zwischen den Pflanzenwurzeln und den selektiven Bindungsplätzen um das verfügbare Radiocäsium statt, der zugunsten der Wurzelaufnahme ausgeht und damit zum Biorecycling des 137Cs führt. Von den zu untersuchenden Standorten sind Zeitreihen der Cs Aktivitätskonzentrationen in Böden, Pflanzen, Pilzen, Rehwild, Schwarzwild und Fichtenholz vorhanden, sodass sie als ,,Szenarium für die Evaluierung radioökologischer Modelle von internationalem Interesse sind. Die Kenntnis der RIP Werte dieser Standorte würde die Qualität der Datensätze für die Modellierung wesentlich erhöhen.

Funnel-and-Irradiate Technologie (FIT) zur in-situ-Aufbereitung belasteter Grundwässer

Im Rahmen des vorgeschlagenen F6rschungsvorhabens soll der Einsatz der Funnel-and-Irradiate Technologie (FIT) zur Reinigung von mit Vinylchlorid (VC) und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) belasteten Grundwässern umfassend untersucht werden. Orientierende Untersuchungen in einer halbtechnischen Versuchsanlage erbrachten bereits einen Abbau von 80 - 90 Prozent für beide Schadstoffgruppen. Ziel ist es, die Mechanismen des Schadstoffabbaus durch UV-Bestrahlung aufzuklären und die Randbedingungen für den in-situ-Einsatz des Verfahrens zu evaluieren. Eine Übertragbarkeit auf Standorte mit anderen physikalisch-chemischen Eigenschaften des Wassers soll hierdurch ermöglicht werden. Es ist insbesondere zu klären, welche Reaktionsprodukte durch die Anwendung von UV-Bestrahlung auf Wässer mit oben genannten Schadstoffen gebildet werden. Darüber hinaus sind Untersuchungen zum Einfluss der Bestrahlung auf die Toxizität von Wässern geplant. Im Labor werden Versuche in einer Kreislaufapparatur zum Einfluss chemischer und physikalischer Parameter durchgeführt, parallele Messungen in-situ am Standort Gaswerk Ost in Karlsruhe dienen zur Überprüfung der erzielten Ergebnisse. Nach den durchgeführten Voruntersuchungen am Versuchsfeld Gaswerk Ost in Karlsruhe ist davon auszugehen, dass die Funnel-and-Irradiate-Technologie ein viel versprechendes und ökonomisches Verfahren zur passiven Aufbereitung belasteter Grundwässer darstellt.

Untersuchungen von Komposten und Gärsubstraten auf organische Schadstoffe in Baden-Württemberg

Die Belastung von Klärschlamm aus kommunalen Kläranlagen mit verschiedenen organischen Schadstoffen wurde in einer Vielzahl von Untersuchungen belegt. Aus diesem Grund wird die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm kontrovers diskutiert. Bei Komposten und Gärsubstraten liegen für eine abschließende Beurteilung möglicher Gefahren bei einer landwirtschaftlichen Verwertung zu wenige Erkenntnisse vor. Im Rahmen der vorliegenden Monitoringstudie wurde das Output-Material aus insgesamt 16 Kompostierungsanlagen in Baden-Württemberg auf verschiedene organische Schadstoffe wie polychlorierte Biphenyle, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, polybromierte Flammschutzmittel und estrogenaktive Nonylphenole untersucht. Die Konzentrationen der PAK lagen in einem Bereich von 1200 - 3500 my g/kg TS, die der PCB zwischen 20 und 35 my g/kg TS. Bei beiden Substanzklassen konnten tendenziell niedrigere Konzentrationen in den Grüngutkomposten festgestellt werden. Bei den PAK, den Nonylphenolen und beim DDT-Abbauprodukt DDE ließen sich saisonale Abhängigkeiten beobachten. In den meisten Fällen wurden sowohl die in Klärschlämmen vorliegenden Konzentrationen als auch für einige Substanzen in Komposte vorliegende Grenzwerte erheblich unterschritten.

Systematische Untersuchungen zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammaschen unter besonderer Berücksichtigung von Feuerungsparametern

Am IVD wurden bereits umfangreiche Versuche zur thermischen Behandlung von Klärschlämmen mit unterschiedlichen Verfahren durchgeführt. In einer Vielzahl von Forschungsprojekten wurde darüber hinaus das Verhalten anorganischer und mineralischer Brennstoffinhaltsstoffe in Verbrennungsprozessen untersucht. Dabei konzentrierten sich die bisherigen Arbeiten auf fossile Brennstoffe (Stein- bzw. Braunkohlen) und Biomassen. Das Verhalten anorganischer Brennstoffinhaltsstoffe und die Vorgänge bei der Aschebildung von Klärschlamm während der Verbrennung sind deshalb so gut wie unbekannt. Insbesondere Umwandlungsvorgänge des im Klärschlamm enthaltenen Phosphors bei der thermischen Behandlung sind hinsichtlich einer eventuellen Phosphorrückgewinnung nicht untersucht. Deshalb sollen im Rahmen dieses Forschungsprojekts erstmalig die Aschebildungsvorgänge bei der thermischen Behandlung unterschiedlicher Klärschlämme (v. a. im Hinblick auf Phosphor) untersucht werden. Es werden Klärschlämme aus unterschiedlichen Kläranlagen eingesetzt, da die eingesetzten Verfahren zur Phosphorelimination in den Kläranlagen entscheidenden Einfluss auf die Bindungsform und den Gehalt des Phosphors im Schlamm ausüben. Ebenfalls variiert werden die Verfahren der thermischen Behandlung, v.a. im Hinblick auf Temperatur und Gasatmosphäre (oxidierend/reduzierend). Somit werden systematisch die Hauptparameter für die Aschebildung bei der thermischen Behandlung von Klärschlamm untersucht. Die Forschungsergebnisse ermöglichen eine Bewertung der Klärschlammaschen bezüglich ihrer Eigenschaften als Sekundärrohstoff. Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts sind darüber hinaus allgemein für alle ascherelevanten Vorgänge sowohl bei der Mono- als auch bei der Mitverbrennung von Klärschlamm von Interesse, da phosphorhaltige Brennstoffinhaltsstoffe sowohl im Feuerraum (z.B. Verschmutzung auf Wärmetauscherflächen) als auch im Rauchgaszug (z.B. Katalysatordeaktivierung) den Betrieb einer Feuerungsanlage negativ beeinflussen können.

Lärm in der schulischen Umwelt und kognitive Leistungen bei Grundschulkindern, Teil A: Umwelt- und bauakustische Untersuchungen

Ziele: In einem interdisziplinären Projekt wurden die Wirkungen der akustischen Bedingungen in Klassenräumen auf Sprachverstehen, kognitive Leistungen, Lärmbelastung und Schuleinstellungen der dort unterrichteten Grundschulkinder analysiert. Hierdurch konnten die Bedeutung der Klassenraumakustik für das schulische Lernen dokumentiert und begründete Empfehlungen für die akustische Gestaltung von Klassenräumen formuliert werden.; Vorgehensweisen: In Grundschulklassenräumen der Region Stuttgart wurden umfassende raum- und bauakustische Messungen durchgeführt. Aus dieser Datenbasis wurden 21 Klassenräume ausgewählt, die hinsichtlich der Lärmbelastung von außen (Verkehr, Schulhof etc.) vergleichbar waren, sich jedoch hinsichtlich der raumakustischen Qualität (Nachhallzeiten) deutlich unterschieden. Sprachverstehen, kognitive Leistungen, Lärmbelastung und Schuleinstellungen der in den Klassenräumen unterrichteten Kinder wurden anhand von Leistungstests und Fragebögen erfasst. Der Einfluss der Nachhallzeit im Klassenraum auf diese Variablen wurde mit varianzanalytischen Verfahren geprüft. ; Ergebnisse: Die Wirkungen der Nachhallzeiten im Klassenraum auf Sprachverstehen, kognitive Leistungen, Lärmbelastung und Schuleinstellungen bei Erst- und Zweitklässlern wurden analysiert. Es zeigten sich signifikante Effekte der Nachhallzeit auf Sprachverstehens- und Kurzzeitgedächtnisleistungen. Kinder, die in akustisch ungünstigen Klassenräumen unterrichtet wurden, zeigten schlechtere Leistungen bei Aufgaben zur Lautverarbeitung, berichteten eine höhere Belastung durch Innenlärm im Klassenraum und beurteilten die Beziehungen zu ihren Lehrkräften und Mitschülern weniger positiv als Kinder aus akustisch günstigen Räumen. Die Ergebnisse dokumentieren die Bedeutung optimaler Klassenraumakustik für das schulische Lernen

In-Situ Sanierungstechnologien, Machbarkeitsstudie zum Einsatz von chemischer Oxidation zur Sanierung von CKW-Kontaminationen (Quellensanierung)

Halogenierte Kohlenwasserstoffe können aufgrund ihrer hohen Dichte als organische Phase in den Grundwasserkörper eindringen. Derartige Altlasten sind häufig nur mit größtem Aufwand zu sanieren. Eine Sanierungsmöglichkeit ist der Abbau solcher organischer Schadstoffe mit Hilfe eines chemischen Oxidationsmittels. Geeignete Oxidationsmittel sind z.B. Kalium- oder Natriumpermanganat. Diese können als wässrige Lösung in den gesättigten Bereich infiltriert werden. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurde die in der Literatur beschriebene grundsätzliche Anwendbarkeit der chemischen In-situ-Oxidation (in der englischsprachigen Literatur als In-Situ Chemical Oxidation (ISCO) bekannt) in klein- und mittelskaligen Versuchen in VEGAS unter realitätsnahen Bedingungen untersucht und die Übertragbarkeit auf den Feldmaßstab überprüft. Solche grundlegenden Untersuchungen fehlen bislang in der Literatur, sind aber eine wichtige Voraussetzung für die Anwendung insbesondere vor dem genehmigungsrechtlichen Hintergrund. Hauptziel der Machbarkeitsstudie ist es, in systematischen Untersuchungen die Randbedingungen zu finden, unter denen der Einsatz von chemischer Oxidation zur Quellensanierung von CKW Kontaminationen sinnvoll ist. Grundlagenuntersuchungen, primär aus den USA, belegen die generelle Eignung von chemischer Oxidation insbesondere unter Einsatz von Permanganat zur Mineralisierung von CKW (z.B. Trichlorethen und Tetrachlorethen). Es sind aber auch Anwendungsfälle beschrieben, die hierzu widersprüchliche Ergebnisse geliefert haben. Hauptziel der hier beschriebenen Untersuchungen ist es, systematisch die Randbedingungen zu finden, unter denen der Einsatz von chemischer Oxidation zur Quellensanierung von CKW Kontaminationen sinnvoll ist: 1.Existieren Unterschiede im Oxidationsverhalten von Natrium- und Kaliumpermanganat? 2.Wie hängt der Verbrauch an Oxidationsmittel mit dem Gehalt an organischen Kohlenstoff im Boden zusammen? 3.Wie verhält sich die Konkurrenz in Bezug auf Oxidationsmittelbedarf zwischen Schadstoff und Bodenmatrix? (Inwieweit wird der Verbrauch durch den natürlichen Kohlenstoffgehalt des Bodens dominiert?) 4.Wie hoch ist der Langzeitverbrauch der Bodenmatrix an Oxidationsmittel? 5.Wie groß ist der Einfluss der Braunsteinbildung auf die hydraulische Leitfähigkeit und die Oxidationsrate bei Verwendung von Permanganaten? 6.Wie stark ist der zu erwartende Rebound-Effekt nach Beendigung der Injektion des Oxidanten? Die Beantwortung dieser Fragen ist essentiell, um eine genauere Planung des Bedarfs an Oxidant sowie eine optimierte Einsatzweise zu ermöglichen. Dadurch kann die Anwendbarkeit von chemischer Oxidation an konkreten Standorten ermittelt werden.

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