Maßnahmen zur Verbesserung des Vollzugs des Umweltrechts ('Environmental Compliance Assurance') haben international und auf Unionsebene erhebliche Bedeutung. So hat die EU Kommission (KOM) 2018 einen Aktionsplan zu Compliance Assurance (APEC) vorgelegt. Auch wenn der Aktionsplan konkrete Maßnahmen nur bis zum Ende der Amtszeit der aktuellen KOM Ende 2019 vorsieht, lassen Umfang und Ansatz des Plans erwarten, dass die Erarbeitung von Umsetzungsmaßnahmen und deren Diskussion über 2019 hinaus stattfinden wird. Für diesen Fall soll das FuE klären, wie die von der KOM geplanten Leitlinien und 'best-practice-Sammlungen' ausgestaltet oder weiterentwickelt werden müssen, damit sie den Vollzug in D wirksam unterstützen. Zu ausgewählten, auf EU-Ebene noch nicht beschlossenen Vorschlägen beantwortet das FuE kurzfristig aufgeworfene Hintergrundfragen. Im APEC-Diskussionsprozess abschließend erarbeitete Maßnahmen bewertet es mit dem Ziel einer optimalen Umsetzung aus rechts- und verwaltungswissenschaftlicher Perspektive. Dabei ist u. a. zu klären, wie sich die freiwillig anzuwendenden Leitlinien, die Empfehlungen und sonstigen Instrumente optimal in die unterschiedlich ausgestalteten Umweltverwaltungssysteme der verfahrensautonomen Bundesländer einfügen lassen, so dass deren Funktionalität nicht beeinträchtigt, sondern verbessert wird. Der Prozess wirft u.a. durch - eine stärkere Verschränkung von ordnungsrechtlicher und anreizorientierter Anwendungsförderung mit der Nutzung von Informationen aus der Zivilgesellschaft,- die (ggf. allgemeine) Zugänglichkeit von ggf. katasterbezogenen weltraumgestützten Aufklärungsdaten und- erweiterte Formen der (grenzüberschreitenden) Zusammenarbeit von Überwachungsbehördenrechtliche Fragen zu Zulässigkeit und Wirkung der Maßnahmen und zum Datenschutz auf. Das Vorhaben baut auf bestehenden Erkenntnissen zu möglichen Verbesserungen im Vollzug des europäischen Umweltrechts (z. B. UBA-Bericht 21/18) auf.
Naturally occurring arsenic (As) in groundwater aquifers is widely recognized as a threat to water resources. An estimated 100 million people worldwide are exposed to hazardous levels of As in their drinking water, predominately in South and Southeast Asia. Biologically-driven reductive dissolution of As-bearing Fe(III)-(hydr)oxides and As(V) are generally accepted to be the dominant mode of As release, resulted from microbial degradation of organic matter (OM) under limited oxygenation within soils/sediments. As the release process is governed by OM and its decomposition mechanisms and rates, it is crucial to understand the nature and reactivity of OM. Within the Mekong Delta of Cambodia, As release to groundwater was recently identified to occur mainly in the shallow clay layers of permanently saturated wetlands. In contrast, lesser amounts of As are released in the surficial clay layers below seasonally saturated wetlands. The two locations therefore provide an ideal opportunity to study the nature of OM and compare its reactivity during decomposition in similar environments under different redox conditions. Accordingly, we seek to determine how different geomorphic features result in different quantities and type of OM, and to link the characteristics of OM to the quantity of As release. During a field trip in July 2010 two 1 m deep soil profiles from two different locations (permanently and seasonally saturated wetlands), were sampled for OM characterization. Visual inspection of the seasonally saturated wetlands profile showed two different OM morphologies with leaf-type OM in the upper and amorphous OM in the lower part of the profile, while no leaf-type OM was found in the permanently saturated wetlands. ATR-FTIR spectroscopy revealed significant differences between the two materials, especially in the areas of C=O vibrations of carboxylates and of CH and NH (amide II) bending motions. Two high-resolution sediment sequences up to 6 m depth in both seasonally and permanently saturated wetlands are presently being examined by ATR-FTIR spectroscopy. Further, synchrotron-based FTIR spectra of transition zones and of the organic matter-mineral assemblages are being investigated. The specific chemical states are then be related to reactivity through incubation studies. Collectively, the results of this study will provide valuable insights into the role and heterogeneity of OM driving As liberation.
Isolated incidents due to increased, toxic emissions in pellet storages have aroused great relevance and urgency on operational and customer safety in wood pellet supply chains. Reportedly two cases of death have occurred in large size vessels for ocean transportation and in harbour facilities. Another three incidents were reported in end-users storage rooms, the last of which resulted in the death of a German engineer. Furthermore, measurements in pellet storages show significantly increased CO concentrations for a relevant number of storages. Until now a definitive cause for increased CO concentration could not be found. Within this project the different approaches and results on safety in pellet supply chains are linked with each other and integrated to a supranational scope. This is of great importance as pellet markets are no longer isolated, but increasingly grow to international resource flows. In this regard, decisive parameters like the amount of off-gasses and the potential for self-heating related to the time from pellet production to end use as well as the raw material composition of pellets resulting from their origin have to be investigated within international scope. The proposed project aims to answer the question, where and under which conditions off-gassing and self-heating from biomass pellets occurs and what measures can be undertaken to reduce these risks. In turn, this project will end out into a draft for setting an international standard on safety measures and inspection methods along the whole pellets supply chain (e.g. by developing Material Safety Data Sheets for wood pellets). This safety issue is decisive for the further extension of pellets markets and thereby reflects high relevance for all enterprises in the pellet utilisation chain.
Due to ecological reasons and because of the need to remain independent from foreign energy suppliers, the power generation in offshore wind parks becomes more and more important in Germany. It is therefore planned to build up approximately 1,300 new offshore wind power plants with a capacity of 6,500 MW near the German coastline until 2020. The structures are installed on the ground of the sea in a water depth that might in some cases reach 50 m. The mechanical loading situation for these structures is characterised by an enormous weight combined with high cyclic stresses resulting from the service loads and the tide. Hence, hot rolled steels with a yield strength of 355 MPa are employed in a maximum thickness of 100 mm. Until now, the required toughness properties for these structural steels and their welds are 40 J at -20 C. However, in a plate thickness of 100 mm, only the submerged arc welding (SAW) process can be used to guarantee such toughness properties, but especially in these heavy plates, submerged arc welding is rather time consuming and consequently more uneconomic compared to other welding techniques. Due to these disadvantages, it can even be expected that only part of the planned power plants will be built up in time as the high welding time of several hours per m causes too many delays. From the point of structural integrity, it can be argued wether a Charpy impact toughness of 40 J is really required, as this criterion is only set based on experiences of mechanical and civil engineers. Thus, it can be concluded that different welding techniques should be regarded as alternatives to SAW in case that the 'real' toughness requirements are less than 40 J at -20 C. Electron beam welding would be a favourable welding process for such heavy plates as even 100 m thick plates can be welded in one single step, but until now the toughness requirements of 40 J have not yet been met. It is therefore the aim of the research project to reinforce the electron beam welding process for the application to heavy plates in offshore wind power plants. To reach this aim, the following tasks are be carried out: - improvement of the electron beam welding process in order to achieve better toughness properties of the welds, - application of reliable fracture mechanics concepts in order to calculate realisitc toughness requirements. With regard to the process, already a this stage of the project an enormous improvement of the toughness properties of EB weld seams could be demonstrated based on optimisation of the welding process. Furthermore, it could be shown that by establishing the leakage before breakage criterion combined with regular inspections, the toughness requirements can be significantly reduced. Thus, the EB welding can be applied to offshore wind energy installations even if steels of higher yield strength (e.g. S460Q) are selected.
Ziel des Projektes war die Erarbeitung eines Qualitätshandbuchs mit einheitlichen Standards zur Qualitätssicherung bei Dichtheitsprüfungen privater Abwasserleitungen. Als Grundlage wurden ausführliche Interviews mit 38 Städten und Gemeinden in NRW und 2 Städten in Hessen geführt und 214 Dichtheitsnachweise in verschiedenen Kommunen Nordrhein-Westfalens hinsichtlich ihrer Qualität ausgewertet. In den Interviews zeigten sich Unterschiede und Unsicherheiten bezüglich der möglichen Vorgaben zur Prüfmethode, zur Dokumentation und zur Vorlagepflicht sowie eine unterschiedliche Interpretation des Umgang mit Regenwasserleitungen im Mischsystem. Unsicherheiten bestehen auch bei der Kalkulation des Personalbedarfs und bei der Festlegung des Umfangs einer Prüfung von eingereichten Dichtheitsnachweisen. Bei der durchgeführten Qualitätsprüfung der Dichtheitsnachweise anhand eines erarbeiteten Bewertungskataloges stellte sich die Qualität der Prüfungen insgesamt als ausreichend bis zufrieden stellend dar, wobei die optischen Inspektionen etwas besser abschnitten. Verbesserungspotential besteht bei der Schadensansprache und bei der Art und Tiefe der Dokumentation der Prüfungen. Dies betrifft vor allem die Dokumentation untersuchter und auch nicht untersuchter Leitungsstränge und die digitale Aufzeichnung des Messverlaufs bei Prüfungen mit Wasser oder Luft. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse der geprüften Dichtheitsnachweise werden technische Anforderungen an die Durchführung der Dichtheitsprüfung und an den Umfang und den Inhalt der im Rahmen der Dichtheitsprüfung zu erstellenden Unterlagen definiert. Darüber hinaus werden Kriterien für die Wahl der Prüfmethode anhand der Schutzziele Umwelt- und Gesundheitsschutz, Schutz der öffentlichen Abwasseranlage und Eigentumsschutz aufgezeigt. Eine Verbesserung der Qualität lässt sich vor allem durch eine systematische Kontrolle der Unterlagen durch die Kommunen erreichen. Für die verschiedenen Prüfumfänge wird der Bearbeitungsaufwand abgeschätzt, wobei über eine Kombination einer einfachen Plausibilitätsprüfung mit einer detaillierten inhaltlichen Prüfung, die stichprobenartig, aber systematisch durchgeführt wird, der Aufwand erheblich reduziert werden kann. Die Ergebnisse der Überprüfung sollten mit den Sachkundigen diskutiert und für eine weitere Nutzung standardisiert dokumentiert werden. Auf dieser Basis können auch Schulungsschwerpunkte ermittelt und Nichtempfehlungen oder Ausschlüsse ausgesprochen werden. Eine weitere Option sind Zusammenschlüsse.