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Kunststoffe in Böden

Kunststoffe sind vielseitig einsetzbar und erleichtern uns das Leben in vielen Bereichen. Zum Problem können Kunststoffe werden, wenn sie in die Umwelt gelangen und dort von Organismen aufgenommen und in die Ökosysteme eingetragen werden. Folgen der Verunreinigungen mit großen Kunststoffteilen wie Plastiktüten sind offensichtlich, doch auch das kaum sichtbare Mikroplastik birgt Risiken für die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Denn einmal in die Umwelt eingetragen, kann Mikroplastik kaum zurückgeholt werden. Der vorliegende Bericht zeigt den Sachstand zum Vorkommen von Kunststoffen in Böden, erläutert die Folgen für die Böden, angrenzenden Medien, Pflanzen und Menschen. Er benennt bereits laufende Maßnahmen, um Kunststoffeinträge in die Böden wirksam zu reduzieren. Darüber hinaus adressiert er, neben dem Forschungsbedarf, den notwendigen weiteren Handlungsbedarf. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/

Entwicklung eines Konzepts und Maßnahmen für einen ressourcensichernden Rückbau von Windenergieanlagen

Der Windenergieanlagenbestand von ca. 28.000 Anlagen im Jahr 2018 ist eine wichtige Säule der Energiewende. Im deutschlandweiten Durchschnitt gewährleistet die Windenergiebranche inzwischen rund 17 % der Stromversorgung, und der weitere Ausbau ist aus ökologischen und ökonomischen Gründen ein wichtiges strategisches Ziel. Die Branche ist nach wie vor innovativ und nach einem fast dreißigjährigen Technologiewandel stehen nun auch technische und organisatorische Herausforderungen des Rückbaus von Altanlagen bevor. Die Notwendigkeit des Rückbaus, Recyclings und Repowerings wird in den nächsten Jahren deutlich steigen. Vor diesem Hintergrund werden rechtliche Rahmenbedingungen für einen Rückbau erörtert, die vorhandenen Techniken sowie der Entwicklungsbedarf dargelegt und ein Konzept der Organisationsverantwortung entwickelt. Um dabei der Vielfalt der Anlagenmodelle und Standorte gerecht zu werden, ist die enge Kooperation mit Herstellern zweckmäßig. Die konzeptionelle Herausforderung besteht in einer großen technologischen Diversität, so dass nicht ein einziges Rückbaukonzept, welches schematisch in sämtlichen Fällen angewendet wird, entwickelt werden konnte. Vielmehr wurden Maßnahmen empfohlen, welche einerseits den hohen ökologischen Standard der Branche sichern und andererseits weitgehend technologieoffen Entwicklungsmöglichkeiten bieten. Diese Empfehlungen bestehen in der Entwicklung von zwischen Bund und Ländern abgestimmten Leitlinien, Anregungen für die Standardisierung und in der Prüfung von Elementen der Produktverantwortung für die Verwertung von ausgedienten Rotorblättern. Zudem verdeutlicht die Studie, dass die Rückstellungsleistungen, welche im Rahmen der Anlagengenehmigung für den Rückbau erbracht werden, voraussichtlich nicht die vollen Kosten des Rückbaus und Recyclings decken werden. Dieser Umstand ist für Betreiber von Bedeutung und könnte als Anlass für eine Prüfung und Überarbeitung der Berechnungsgrundlagen verstanden werden. Die Studie fasst somit Rahmenbedingungen zusammen und bietet Orientierung für die mit dem Rückbau und Recycling betrauten Betreiber, Unternehmen sowie die überwachenden Behörden. Quelle: Forschungsbericht

Innovative NRO-Unternehmens-Kooperationen für nachhaltiges Wirtschaften

Das Forschungsvorhaben untersuchte NRO-Unternehmens-Kooperationen mit dem Ziel, Rahmenbedingungen und Potentiale von Kooperationen im Umweltbereich zu identifizieren und damit zu einem besseren Verständnis sowohl der positiven wie der negativen Effekte solcher Kooperationen zu gelangen. Eine wichtige Forschungsfrage war dabei die nach dem konkreten Nutzen von NRO-Unternehmens-Kooperationen für die Umwelt. Zur Abschätzung des Umweltnutzens einer Kooperation bedarf es immer einer individuellen Wirkungsbetrachtung, die sich auf die konkret durchgeführten Maßnahmen und deren Ergebnisse bezieht. NRO-Unternehmens-Kooperationen können dann einen Beitrag auf dem Weg zum gesellschaftlichen Wandel hin zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise leisten, wenn durch sie tatsächlich ein Umweltnutzen erzielt wird.

Wirkungen des Klimawandels an der Küste

Das Projekt "Wirkungen des Klimawandels an der Küste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Im Rahmen des BMVI-Expertennetzwerks engagiert sich die BAW gemeinsam mit weiteren Ressortforschungseinrichtungen und Fachbehörden des BMVI, um fach- und verkehrsträgerübergreifende Lösungen für die drängenden Verkehrsfragen der Zukunft aufzuzeigen (www.bmvi-expertennetzwerk.de). Ein Fokusgebiet ist dabei der Küstenbereich mit seinen Seehafenzufahrten, denn infolge des zunehmenden Welthandels hat der Seehandel in der heutigen Zeit der Globalisierung eine größere Bedeutung als je zuvor. Internationale Seehäfen, wie zum Beispiel der Hamburger Hafen, bilden im Seehandel wichtige Knotenpunkte. Der Hamburger Hafen ist mit einem Seegüterumschlag von 137 Millionen Tonnen pro Jahr der größte Seehafen Deutschlands. Von hier werden Güter in die ganze Welt verschifft bzw. auf der Schiene, Straße und Wasserstraße nach ganz Deutschland und Europa weitertransportiert. Durch den Klimawandel werden sich für den Betrieb und die Unterhaltung von Seehäfen und Seehafenzufahrten äußere Einflüsse, wie zum Beispiel der Meeresspiegel, ändern. Für strategische und langfristige Investitionsentscheidungen hinsichtlich der Hafeninfrastruktur entstehen dadurch wichtige Fragen. Wie werden sich Meeresspiegelanstieg und andere klimawandelbedingte Änderungen auf die Seehäfen auswirken? Kann die Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs sowie die Erreichbarkeit der Häfen in Zukunft gewährleistet werden? Welche Anpassungsmaßnahmen sind gegebenenfalls notwendig und nachhaltig? Mit diesen und anderen Fragen befasst sich die BAW am Standort Hamburg im Rahmen des Expertennetzwerkes. Mithilfe eines hochaufgelösten dreidimensionalen numerischen Modells der Deutschen Bucht werden komplexe Prozesse wie die Tidedynamik sowie der Transport von Salz, Wärme und Sedimenten für heutige und mögliche zukünftige Verhältnisse simuliert. Das Modellgebiet umfasst die gesamte deutsche Nordseeküste und die Ästuare von Ems, Jade-Weser und Elbe. Das Expertennetzwerk ist auch im Hinblick auf die Novellierung des Gesetzes zur Umweltverträglichkeitsprüfung bedeutend. Im Rahmen der Umweltverträglichkeitsprüfung müssen künftig sowohl die Anfälligkeit des geplanten Vorhabens gegenüber den Folgen des Klimawandels als auch die Auswirkungen des Vorhabens auf das Klima auf Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse gerichtsfest untersucht werden. Dies kann nur in behördenübergreifender Zusammenarbeit geleistet werden. Wie dringend der Forschungsbedarf für die Seeschifffahrt ist, zeigt die Situation am Hamburger Hafen. Die Zufahrt zum Hamburger Hafen erfolgt entlang des Elbeästuars. Da die Flutstromgeschwindigkeiten in vielen Bereichen des Elbeästuars höher als die Ebbestromgeschwindigkeiten sind, ist der stromaufgerichtete Sedimenttransport im Mittel größer als der stromabgerichtete Sedimenttransport. Es wird mehr Sediment aus der Nordsee in das Elbästuar eingetragen als ausgetragen. (Text gekürzt)

Gentechnik und Arbeitsschutz - Forschungsbedarf

Das Projekt "Gentechnik und Arbeitsschutz - Forschungsbedarf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.

Bestimmung partikelgebundener PAK, NPAK und 3-Nitrobenzanthron sowie ihre Verteilung auf verschiedene Ultrafeinstaubfraktionen von Emissionsquellen

Das Projekt "Bestimmung partikelgebundener PAK, NPAK und 3-Nitrobenzanthron sowie ihre Verteilung auf verschiedene Ultrafeinstaubfraktionen von Emissionsquellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltchemie durchgeführt. Als ultrafeine Partikel werden Teilchen mit Durchmessern kleiner als 100 nm bezeichnet. Die ultrafeinen Partikel entstehen in Verbrennungsprozessen, die unter Sauerstoffmangel stattfinden. Hierbei sind u.a. der Straßenverkehr mit seinen unzähligen instationären Verbrennungen, Industrieprozesse und Hausbrand zu nennen. Partikel dieses Größenbereichs können sehr spezielle chemische oder physikalische Wechselbeziehungen mit der Umgebung eingehen. Man beobachtet bei ultrafeinen Partikeln vorwiegend Diffusion, wogegen sich größere Teilchen eher durch Anlagerung bzw. Sedimentation auszeichnen (Limbach, 2005). In der Europäischen Union gilt seit Januar 2005 ein Grenzwert für Feinstaub, d.h. für Partikel kleiner als 10ìm (PM10), vorgeschrieben. Für ultrafeine Partikel gibt es in Europa bisher keine eigenen Grenzwerte. In einem bis dahin einmaligen Projekt wurde die Entwicklung der Belastung mit ultrafeinen Partikeln in Erfurt über zehn Jahre quantitativ bestimmt. Dabei wurde ein deutlicher Anstieg festgestellt (Krug, 2005). Die Korngrößen des Ultrafeinstaubs können das menschliche Respirationssystem erreichen. Man spricht daher vom inhalierbaren Anteil des Feinstaubs. Partikel kleiner als 100 nm werden als noch gefährlicher eingestuft, da sie lungengängig sind. Wegen ihrer geringen Größe können einzelne ultrafeine Partikel ein Lungenepithel durchqueren. Ein Weitertransport zu Leber, Knochenmark oder Herz ist möglich. Die Ultrafeinpartikel können sich in der Lunge bis zu mehreren Monaten ablagern bzw. verbleiben (WHO,1997). Es sind einige Verfahren entwickelt worden, um die PAK-Belastung auf Menschen zu erfassen und ihre Auswirkungen zu beschreiben. Dabei wurde Benzo(a)Pyren oft als Indikator für die Präsenz von karzinogenen PAK in der Umwelt genutzt. Verbreitet ist zum Beispiel die Bestimmung von PAK in Blut oder Urin und die Untersuchung der Auswirkungen von PAK auf den Metabolismus in Organen wie Niere und Leber (Larsen, 1995). Die Exposition durch NPAK erfolgt hauptsächlich über die Luft. Es gibt bislang wenige Studien, welche die Langzeitwirkung der inhalativen Aufnahme untersuchen. Darüber hinaus gelten auch die Metaboliten der NPAK als kanzerogen (Uhl, 2007). Laut WHO gibt es erheblichen Forschungsbedarf hinsichtlich der Exposition der Menschen und der Wirkungen von NPAK auf die menschliche Gesundheit (IPCS 2003). Obwohl die NPAK nur einen Bruchteil (1 bis 10Prozent) der PAK ausmachen (Nielsen, 1984), ist spezielle Aufmerksamkeit wegen ihrer hohen biologischen Aktivität notwendig. Zahlreiche NPAK wirkten in Tierversuchen deutlich mutagen und kanzerogen (Fiedler et.al, 1990). Über ihr Verhalten und ihre Anreicherung in Boden und Staub ist bis jetzt noch sehr wenig bekannt. Ebenso wenig wie über deren Metabolismus und Akkumulation in biologischem Gewebe (Fiedler et al., 1991, Fieder und Mücke 1990). (...)

Teilvorhaben des GWI: Transport und Speicherung von komprimiertem Wasserstoff in Gasdruckbehältern (H2-GaDruBe)

Das Projekt "Teilvorhaben des GWI: Transport und Speicherung von komprimiertem Wasserstoff in Gasdruckbehältern (H2-GaDruBe)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. durchgeführt. TransHyDE-Norm ist ein Verbundvorhaben innerhalb des Leitprojektes TransHyDE. Für die praktische Einführung der in TransHyDE adressierten Transport-, Verteil- und Speicheroptionen für Wasserstoff bzw. andere chemische Energieträger bedarf es neben den technischen und regulatorischen Voraussetzungen auch einheitliche Vorgaben in Form von Normen, Standards und Zertifizierungsprogrammen. In diesem Teilprojekt sollen daher diese Aspekte ganzheitlich untersucht werden, um Regelungslücken aufzuzeigen und Lösungsansätze zu entwickeln. Das Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. (GWI) ist in TransHyDE-Norm themenverantwortlich für den Transport und die Speicherung von komprimiertem Wasserstoff in Gasdruckbehältern. Im Rahmen des Teilvorhabens 'H2-GaDruBe' des GWI werden der Stand und die Entwicklungsbedarfe hinsichtlich der gesetzlichen, technischen und genehmigungsrechtlichen Regelungen für Gasdruckbehälter erfasst und für die Formulierung einer Roadmap strukturiert und aufbereitet.

Flüssigkeitschromatograph (LC) mit Triplequadrupol-Detektor

Das Projekt "Flüssigkeitschromatograph (LC) mit Triplequadrupol-Detektor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Natur- und Ressourcenschutz, Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft durchgeführt. Es wird die Anschaffung einer LC-Triplequadrupol-Anlage beantragt, um Mikroschadstoffe auch in geringen, aber toxikologisch und ökotoxikologisch relevanten Konzentrationen (ng/l bis pg/l) quantifizieren zu können. Eine am Institut vorhandene HPLC mit Diodenarray-Detektor verfügt lediglich über eine Empfindlichkeit im Mikro g/l Bereich. Diese Anlage wurde bislang in verschiedenen Projekten zum Umweltverhalten von Pestiziden eingesetzt. Der aktuelle Stand der Forschung zeigt, dass Pestizide sich stärker in der Umwelt verbreiten als angenommen und bereits in verschiedensten Umwelt-, Lebensmittel- und Humanproben nachgewiesen werden. Pestizide werden in immer geringeren Mengen eingesetzt, jedoch besteht noch Forschungsbedarf zu ihrem Umweltverhalten und dem ihrer Transformationsprodukte. Daher werden besondere Anforderungen an die Analytik in diesem Forschungsbereich gestellt. Eine LC-Triplequadrupol-Anlage würde die zurzeit laufenden Projekte zu Transformationsprozessen von Pestiziden (BMBF) und zur Eintragsreduzierung von Pestiziden durch Retentionsteiche (Kooperationsvertrag BASF) signifikant unterstützen. Weiterhin ermöglicht dieses Gerät die Ausweitung auf andere Mikroschadstoffe wie Biozide, Human- und Tierarzneimittel und andere Matrices als Wasser (z.B. Boden und Sediment). Darüber hinaus können durch niedrigere Kosten bei Analysen am eigenen Institut im Vergleich zu Fremdanalysen bei gleichem Budget eine deutlich höhere Anzahl an Proben untersucht werden. Dies würde die Qualität der Ergebnisse entscheidend verbessern. Das beantragte Gerät ist bei der Einwerbung von weiteren Einzel- und Verbundvorhaben (DFG, WTSH, BMBF, Water JPI) von zentraler Bedeutung, um signifikante Erkenntnisse zu Prozessen von Mikroschadstoffen in der Umwelt zu gewinnen.

Optimierung der Einsatzfähigkeit der Infrarot-Reflexionsspektroskopie in der Bodenökologie: Bestimmung der Zusammensetzung und Stabilität der organischen Bodensubstanz und Vorhersagen in offenen Populationen

Das Projekt "Optimierung der Einsatzfähigkeit der Infrarot-Reflexionsspektroskopie in der Bodenökologie: Bestimmung der Zusammensetzung und Stabilität der organischen Bodensubstanz und Vorhersagen in offenen Populationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Lehr- und Forschungsgebiet Umwelt- und Lebensmittelwissenschaften, Fachgebiet Umweltchemie durchgeführt. Reflexions-Infrarotspektroskopie im nahen (NIRS) und mittleren Infrarotbereich (MIRS) weist ein hohes Potential zur Bestimmung bodenchemischer und -biologischer Charakteristika auf, aber hinsichtlich der Vorhersagegenauigkeit und des Verständnisses der zugrundeliegenden Beziehungen herrscht noch Forschungsbedarf. Projektziele sind: (i) Die Genauigkeit von NIRS und MIRS, den Gehalt an organischem C und N und die Zusammensetzung der organischen Bodensubstanz vorherzusagen, soll optimiert werden. Hierbei wird die Population nach Bodentyp, Textur und mineralogischer Zusammensetzung klassifiziert. Teilproben werden chemisch oder thermisch oxidiert und ein modifiziertes PLS-Verfahren, ein genetischer Algorithmus, wird getestet. (ii) Allgemeine Beziehungen zwischen den Mengen an labilem, intermediärem und passivem C und N (zu erhalten aus Inkubationsexperimenten und Na2S2O8-Behandlungen) und den bedeutsamen Wellenlängen der NIRS- und MIRS-Kreuzvalidierungen sollen aus Spektren, die vor und nach den Inkubationen aufgenommen wurden, abgeleitet werden. (iii) Es soll die Vorhersagegüte von Bodenkonstituenten mittels NIRS und MIRS für offene Populationen ermittelt werden.

Aufbau einer Forschungspräsenz in Korea: Nachhaltige Versorgung von Industrieländern mit 'Grünem Wasserstoff' (H2) aus externen Erzeugerregionen am Beispiel von Deutschland und Korea

Das Projekt "Aufbau einer Forschungspräsenz in Korea: Nachhaltige Versorgung von Industrieländern mit 'Grünem Wasserstoff' (H2) aus externen Erzeugerregionen am Beispiel von Deutschland und Korea" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen durchgeführt. Die Volkswirtschaften Deutschland und Korea werden in Zukunft voraussichtlich hohe Mengen an grünem Wasserstoff importieren, um die Energie-Bedarfe aus Industrie oder privaten Haushalten klimaneutral decken zu können. Beide Länder haben daher einen ähnlichen Forschungsbedarf zu notwendigen Voraussetzungen und Anforderungen für die gesamte logistische Kette von grünem H2 vom Erzeugerland über die relevanten Transportwege zum Bestimmungsland und der inländischen Distribution. Dies beinhaltet auch materialwissenschaftliche Fragestellungen, welche sich durch die besonderen technischen Anforderungen innerhalb der logistischen Kette ergeben. Im geplanten Verbundprojekt soll die Zusammenarbeit beider Länder zum Themenkomplex 'Logistik von grünem Wasserstoff' gestärkt werden, u.a. durch die Etablierung einer gemeinsame Forschungspräsenz in Korea. Es sollen kooperative, deutsch-koreanische Forschungsvorhaben und Bildungsnetzwerke angestoßen werden, u.a. begleitet von jährlichen Workshops und dem intensiven Austausch von wissenschaftlichem Personal. Nach Abschluss der Förderung wird eine nachhaltig in die koreanische Forschungslandschaft eingebundene Präsenz der deutschen Partner angestrebt.

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