Das Projekt "Optimierung der Steuerung und Kontrolle grenzüberschreitender Stoffströme von Elektroaltgeräten/Elektroschrott" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ökopol Institut für Ökologie und Politik GmbH durchgeführt. Offenbar verlässt eine große Zahl von Elektro(nik)altgeräten/Elektroschrott nach der Entledigung durch die Nutzer Deutschland als Gebrauchtgüter. (Bisher gibt es ebenso wenig konkrete Zahlen wie ein klares Bild von den Akteuren und Strukturen.) Hierdurch gehen in erheblichem Umfang Sekundärressourcen (Edelmetalle etc.) verloren, da in den Zielregionen (insbes. Afrika und Asien) eine Verwertung entsprechend dem Stand der Technik nicht gegeben ist. Zugleich gehen davon erhebliche Gefahren für Mensch und Umwelt aus. Problematisch ist in dem Zusammenhang u.a. - die unklare rechtliche, für die Kontrolle aber maßgebliche Abgrenzung nach Abfall / Nicht-Abfall (Umgehung abfall- und ressourcenpolitischer Ziele), - die Identifikation geeigneter Stellschrauben in Deutschland und der EU (Abfallverbringungsrecht, Statistik) sowie - die Vermittlung effizienter Entsorgungs- und Behandlungstechniken in die betroffenen Zielregionen, die Wertstoffrückgewinnung, Ressourcenschonung und Umweltschutz ermöglichen. Ziel des Vorhabens ist es, - den Export von Altprodukten/Abfällen und Gebrauchtgütern soweit wie möglich (ggf. auf empirischer Basis) zu quantifizieren und qualifizieren; - speziell am Beispiel der Elektro(nik)altgeräte, die nach Afrika und Asien verbracht werden, entsprechende kommunikative, organisatorische und administrative Maßnahmen im Inland wie im Ausland (und unter Berücksichtigung anderer europäischer Ansätze) sowie eine dazu passende rechtliche Regelungsstruktur zum Schutz der Umwelt und der Ressourcen in Zusammenarbeit mit allen beteiligten Akteuren (ggf. über das Abfallrecht und den deutschen Rechtsrahmen hinaus) abzuleiten, allgemeine Maßnahmenvorschläge zu erarbeiten und dabei die Übertragbarkeit für andere problematische Produkt- und Stoffströme und Zielregionen (z.B. Südostasien) zu berücksichtigen.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung einer kathodischen Nano-Filtrationsmembran für die reduktive Behandlung und Filtration von wasserunlöslichen Farbstoffen und Farbpigmenten zur Aufbereitung von Textilabwasser mit dem Ziel der Wasserkreislaufführung sowie..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Analytische Chemie durchgeführt. Mit einem neuartigen Verfahren sollen im Abwasser der Färberei und Druckerei enthaltene Farbmittel, lösliche wie dispergierbare oder unlösliche Farbmittel in zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Schritten zunächst reduktiv und dann oxidativ behandelt werden. Zu diesem Zweck soll eine Anlage entwickelt werden, die aus einer Elektrolysezelle und einer anschließenden Oxidationskammer besteht. In der Elektrolysezelle werden die Farbstoffe kathodisch reduziert. Die Reduktion hat das Ziel Azofarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe und Pigmente in eine wasserlösliche Form zu überführen. Infolge der Spaltung der Azofarbstoffe entstehen Produkte mit kleinerem Molekulargewicht. Vermutlich werden aromatische Amine gebildet, deren Hydrophilie im Vergleich zum Dispersionsfarbstoff deutlich größer ist.Die erhöhte Wasserlöslichkeit der Produkte ist entscheidend für die Wirksamkeit bzw. Wirtschaftlichkeit der anschließenden oxidativen Behandlung, die in homogener Phase weitaus effektiver abläuft. Der selektive Transfer der löslichen Produkte in die Oxidationskammer soll über einen Filtrationsprozess mit einer Ultra- bzw. Nanofiltrationsmembran erfolgen. Die Membran hält die dispers gelösten Farbstoffpartikel zurück. Zur Optimierung des Filtrationsprozesses und der Elektrolyse soll die Elektrolyse direkt an der Membran stattfinden. Zu diesem Zweck muss eine elektrisch leitende Membran entwickelt werden, an der gleichzeitig die kathodische Reduktion und der Filtrationsprozess ablaufen können. Bei dem Filtrationsprozess kommt es zu einer Anreicherung der Farbstoffpartikel an der Membran bzw. der Kathodenoberfläche. Auf diese Weise gelangt der Farbstoff in unmittelbaren Kontakt mit der Kathode, so dass der Elektronenübertrag auf das Substrat erleichtert wird.Bei der Entwicklung der Membran muss berücksichtigt werden, dass diese bei einem dauerhaften Einsatz in einer Abwasserbehandlungsanlage stabil gegenüber den elektrochemischen Vorgängen, höheren Drücken und der Katholytzusammensetzung ist.Ein weiteres Projektziel ist die Strukturaufklärung der Reduktions- und Oxidationsprodukte. Dazu werden im wesentlichem zwei Analysensysteme verwendet. Mit dem schon im Projekt OXITEX erfolgreich eingesetzten LC-QTOF können höhermolekulare bzw, wasserlösliche Produkte anhand der gemessenen Präzisionsmassehinsichtlich ihrer Summenformel und ggfs. Struktur chara.kterisiert werden. Kleinere unpolare Verbindungen werden mittels GCxGC-(TOF)MS erfasst. Hier ist eine Identifizierung der über Elektronenstoßionisierten Analyten mit umfangreichen Datenbanken bzw. Vergleichssubstanzen möglich. Die ermittelten Strukturen sollen Aufschluss über den Reaktionsverlauf geben. So soll z.B. die Frage geklärt werden, ob die Reduktion in höheren Konzentrationen Zwischenprodukte liefert, oder ob ein weitergehender bzw.unspezifischer Abbau vorliegt. Auch die Annahme, dass infolge der Reduktion aus Azoverbindungen vorwiegend aromatische Amine entstehen, soll untersucht werden.
Das Projekt "Bioassay to assess lignin stabilization in soil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Zürich, Geographisches Institut durchgeführt. The development of this novel method aims at giving us a new tool to understand the stabilization of lignin in soil. As this method would mimic the real processes that are occurring in the soil, it will be possible to apply it to both mechanistic, short term experimentations and long-term stabilized-C evaluation. If successful, this method would allow us to assess the three mechanisms of lignin stabilization by a common method and allow comparisons between them. This experimental approach would be applied to different cases where the lignin turnover was already studied. Particularly, it will be applied to experimental sites where C3-C4 crop chronosequences permit calculation of the turnover of lignin.
Das Projekt "Measuring and modelling of the energy fluxes in the permafrost active layer (Thermal offset)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Zürich, Geographisches Institut durchgeführt. The spatial distribution patterns of mountain permafrost is important because of the sensitivity of the upper permafrost layers with respect to decadal climatic changes. In high mountain areas, large variations of topography and thus, permafrost-related factors such as snow cover and the heterogeneity of surface material requires a form of spatial modelling to achieve a realistic picture of permafrost occurrences. Both in the Alps and the Scandinavian Mountains we have realised that knowledge of the thermal fluxes within the active layer is essential for a better understanding of the actual distribution of permafrost. Especially in view to climate change, the coupling of atmosphere with ground thermal models is only possible by an impoved understanding of the processes within the active layer. This project seeks to establish a network of ten shallow bore holes in the Eastern Swiss Alps, measuring the thermal regime in the active layer ('thermal offset'). The application of the thermal offset concept allows the distributed mapping of the mean annual top permafrost temperature, which allows us to estimate spatially distributed permafrost depths by applying standard heat conduction theory. This permits quantitatively better estimates for evaluating impact of climate warming on permafrost distribution in high-alpine environments. This project is carried out in close co-operation with the University of Oslo, Norway.