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Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen in die Gewässer

Für viele Mikroschadstoffe, wie z. B. Inhaltsstoffe von Haushaltchemikalien, Einsatzstoffe in Gewerbe und Industrie (insbesondere bei kleinen und mittleren Betrieben), Arzneistoffe und Biozide stellt der Eintrag über das kommunale Abwassersystem den dominierenden Eintragspfad in die Gewässer dar. Vor diesem Hintergrund war das übergreifende Projektziel, geeignete Maßnahmen bzw. Kombinationen von Maßnahmen und deren Randbedingungen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen über das kommunale Abwassersystem in die Gewässer zu erarbeiten, die sich durch eine hohe Kosteneffizienz auszeichnen. Für zwölf ausgewählte Stoffe wurden die emissionsrelevanten Stoffflüsse analysiert und teilweise zusätzlich der Stoffeintrag modelliert. Die Ergebnisse dienten als Grundlage für die Ableitung von Emissionsminderungsmaßnahmen.  Dabei wurden auch Untersuchungen zu Kosten und zur Wirksamkeit der Einführung einer vierten Reinigungsstufe in kommunalen Kläranlagen und der dabei zu berücksichtigen Rahmenbedingungen vorgenommen. Gleichzeitig zeigen die Arbeiten, dass auch quellenorientierte sowie dezentrale Maßnahmen je nach betrachteten Stoffe eine kosteneffiziente Möglichkeit darstellen und einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung des Verursacherprinzips leisten können. Veröffentlicht in Texte | 85/2014.

Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen in die Gewässer - Kurzbericht

Für viele Mikroschadstoffe, wie z. B. Inhaltsstoffe von Haushaltchemikalien, Einsatzstoffe in Gewerbe und Industrie (insbesondere bei kleinen und mittleren Betrieben), Arzneistoffe und Biozide stellt der Eintrag über das kommunale Abwassersystem den dominierenden Eintragspfad in die Gewässer dar. Vor diesem Hintergrund war das übergreifende Projektziel, geeignete Maßnahmen bzw. Kombinationen von Maßnahmen und deren Randbedingungen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen über das kommunale Abwassersystem in die Gewässer zu erarbeiten, die sich durch eine hohe Kosteneffizienz auszeichnen. Für zwölf ausgewählte Stoffe wurden die emissionsrelevanten Stoffflüsse analysiert und teilweise zusätzlich der Stoffeintrag modelliert. Die Ergebnisse dienten als Grundlage für die Ableitung von Emissionsminderungsmaßnahmen.  Dabei wurden auch Untersuchungen zu Kosten und zur Wirksamkeit der Einführung einer vierten Reinigungsstufe in kommunalen Kläranlagen und der dabei zu berücksichtigen Rahmenbedingungen vorgenommen. Gleichzeitig zeigen die Arbeiten, dass auch quellenorientierte sowie dezentrale Maßnahmen je nach betrachteten Stoffe eine kosteneffiziente Möglichkeit darstellen und einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung des Verursacherprinzips leisten können. Veröffentlicht in Texte | 86/2014.

Maßnahmenvorschläge für ein Aktionsprogramm zur integrierten Stickstoffminderung

Emissionen reaktiven Stickstoffs als Ammoniak, Lachgas, Nitrat und Stickstoffoxid beeinträchtigen Umwelt, ⁠ Klima ⁠ und Gesundheit. Mit einer aufeinander abgestimmten Analyse von sektorübergreifenden Maßnahmen- und Instrumentenoptionen lassen sich negative Wechselwirkungen vermeiden und die Kosteneffizienz von Maßnahmenpaketen steigern. Mit dem Projekt wurde ein umfassender Katalog entwickelt, mit dem sich Maßnahmenoptionen nach einheitlichen Kriterien und Bewertungsstufen auswählen lassen. Erstmals für Deutschland wurde auch eine Kosten-Nutzen-Analyse des Stickstoffkreislaufs vorgelegt, die anzeigt, dass die mit Stickstoffemissionen verbundenen Umwelt- und Gesundheitskosten den ökonomischen Nutzen in Landwirtschaft übersteigen. Veröffentlicht in Texte | 78/2021.

Gesundheitsökonomische Betrachtungen zu Radon Sanierungsmaßnahmen

Hintergrund und Zielsetzung des Forschungsvorhabens: Radon ist ein natürlich vorkommendes radioaktives Edelgas, das sich in Innenräumen anreichern und bei Inhalation zu einer Erhöhung des Lungenkrebsrisikos führen kann. In Deutschland sterben jährlich etwa 1.900 Personen an radonbedingtem Lungenkrebs. In diesem Forschungsvorhaben wird erstmals für Deutschland eine regionalspezifisch differenzierte Kosteneffektivitätsanalyse (KEA) bezüglich baulicher Sanierungsmaßnahmen zur Minderung der Radonbelastung in bestehenden Wohnhäusern sowie Maßnahmen des radonsicheren Bauens durchgeführt. Schlussfolgerungen: Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine Methode aufgezeigt, anhand derer der Entscheidungsträger, entsprechend seiner maximalen Zahlungsbereitschaft für den Interventionseffekt sowie der Präferenz bezüglich des Umfangs regulativer Einflussnahme unter der Nebenbedingung beschränkter Ressourcen, eine individuell optimale, regional differenzierte Strategie zur Verringerung der Radonkonzentration in Wohngebäuden definieren kann. Restriktionen der Untersuchung sind vor allem in der mangelnden regionalen Spezifität bestimmter Modellparameter begründet. Im Modell wurden jedoch stets konservative Schätzwerte berücksichtigt, um mögliche positive Verzerrungen zu minimieren und alle Unsicherheiten in umfangreichen Sensitivitätsanalysen berücksichtigt.

Einsatz der Fernmesstechnik fuer die Messung von Kraftfahrzeug-Abgasen in Strassen

Das Projekt "Einsatz der Fernmesstechnik fuer die Messung von Kraftfahrzeug-Abgasen in Strassen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Battelle-Institut e.V. durchgeführt. Das Fernmesssystem, das in einem vorangegangenen Vorhaben konzipiert, als Labormuster aufgebaut und im Laboratorium sowie in ersten Feldmessungen auf dem Gelaende des Battelle-Instituts getestet wurde, soll im praktischen Einsatz erprobt werden. Das Messsystem arbeitet nach dem Prinzip der differentiellen Absorption (DAS) unter Verwendung einer Bleisalz-Laserdiode im nahen Infrarot-Bereich. Zur Vorbereitung des praktischen Einsatzes ist ein Messprogramm aufzustellen und das Messsystem zur Anpassung an die Umgebungsbedingungen weiterzuentwickeln. Ausserdem muessen die noch fehlenden spektroskopischen Daten ermittelt werden. Eine vorlaeufige Kosten-Wirksamkeits-Analyse soll fortgeschrieben werden.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH durchgeführt. Die Auen und ihre vielfältigen Ökosysteme sind auf regelmäßige Überflutungen angewiesen. Maßnahmen zum Hochwasser- und zum gewässerbezogenen Naturschutz stehen einander bei Fließgewässern häufig scheinbar konträr gegenüber. In dem Verbundprojekt In-StröHmunG arbeitet ein Konsortium aus Forschung und wasserwirtschaftlicher Praxis gemeinsam an Wegen, die Ziele Sicherheit und Naturschutz miteinander zu vereinbaren. Gemeinsam suchen die Partner nach Synergien zwischen der nachhaltigen, also naturverträglichen Entwicklung der Gewässer, sowie dem Management von Hochwasser und seinen Risiken. Ziel des Verbundprojekts ist es, Instrumente zu entwickeln, mit denen die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) und die EU-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (HWRM-RL) gemeinsam umgesetzt werden können. Kern von In-StröHmunG sind Maßnahmen, die dem Hochwasserschutz und der naturnahen Gestaltung der Gewässer gleichzeitig dienen. Aber nicht nur die Umwelt profitiert von dem Ansatz der Verbundprojektpartner: Werden Maßnahmen des Hochwasserschutzes mit Zielen des Naturschutzes kombiniert, kann als positiver Nebeneffekt auch die Akzeptanz in der Bevölkerung steigen. Hauptziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung von Instrumenten für die flussgebietsbezogene, nachhaltige Bewirtschaftung von Gewässern. Im Fokus stehen Maßnahmen, die der Umsetzung der WRRL und der HWRM-RL gleichermaßen dienen. Gleichzeitig sollen die Lösungen die Akzeptanz der Maßnahmen in der Öffentlichkeit steigern und bei der flächendeckenden Zielerreichung beider EU-Richtlinien helfen. In dem Verbundprojekt werden vier Modellregionen mit unterschiedlichen Eigenschaften untersucht: - Mortelbach und Eulitzbach (Stadt Waldheim, Stadt Roßwein, Gemeinde Kriebstein) - Mutzschener Wasser und Launzige (Stadt Grimma, Stadt Trebsen, Stadt Colditz) - Zwönitz bei Chemnitz (OT Einsiedel) - Aller bei Celle.

Teilprojekt 10

Das Projekt "Teilprojekt 10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhr-Forschungsinstitut für Innovations- und Strukturpolitik e.V. durchgeführt. In Deutschland sind ca. 900 Mio. m3 oder 20 Prozent der Rohwässer für die Trinkwassergewinnung einem direkten oder indirekten Abwassereinfluss und damit einer besonderen Gefährdung hinsichtlich des Auftretens anthropogener Schadstoffe und potentiell pathogener Mikroorganismen ausgesetzt. Ein ganzheitliches Risikomanagement ist daher unabdingbare Voraussetzung für eine sichere und qualitativ hochwertige Trinkwasserversorgung. Das beantragte Vorhaben erweitert das Blickfeld vom Normalbetrieb hin auf das Management typischer Risiken. Hierzu wird ein gesamtheitliches Konzept aus Risikoanalyse, Risikominderung und Risikokommunikation entwickelt. Vgl. für weitere Ausführungen den Gesamtantrag. Die Roh- und Trinkwasserqualität kann hinsichtlich des Gehalts an Spurenstoffen mit verschiedenen Maßnahmen verbessert werden. Um zwischen diesen Maßnahmen eine Auswahl treffen zu können, müssen sie bewertet werden. Eine solche Bewertung wird einerseits für die Kosten, andererseits für den Nutzen vorgenommen. Darauf aufbauend können über eine Kosten-Nutzen-Analyse Alternativen in eine Reihenfolge gebracht werden. Im Einzelnen sind folgende Arbeitsschritte geplant: 1. Kostenerfassung einzelner Maßnahmen 2. Erste Prüfung einzelner Maßnahmen anhand von Kostenwirksamkeitsanalysen 3. Abschließende Prüfung verbleibender Maßnahmen mit Kosten-Nutzen-Analysen. Vgl. für weitere Ausführungen zu den Arbeitsschritten und den eingeplanten Meilensteinen den Gesamtantrag.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH durchgeführt. Entwicklung der Ruhr als Badegewässer für die Region. Verbesserung der Sicherheit der Trinkwassergewinnung aus der Ruhr hinsichtlich der Verminderung von Krankheitserregern. AP 1: Bestandsaufnahme und Gefährdungsanalyse der Ruhrwasserqualität. Ca. 24 Probenahmen an 8 PN-Stellen mit der anschließenden Analytik von 6 mikrobiologischen Parametern. Hierbei werden Probenahmestellen am Baldeney-See sowie im Oberlauf der Ruhr und an potentiellen Einleitequellen (Kläranlagenablauf, Regenwasserüberläufe) berücksichtigt. Zudem werden Literaturdaten und Ergebnisse anderer Forschungsprojekte ausgewertet. Zusammen fließen diese Erkenntnisse in AP 2 zur Risikobewertung ein. AP 2: Hygienische Bewertung der Daten aus AP 1. Hier erfolgt seitens IWW die Zuarbeit für die im Rahmen von AP 1 untersuchten bakteriellen Parameter. AP4a: Begleitanalytik. AP 4b: Erprobung von Schnelltests und Online-Monitoring-Systemen zur Überwachung der hygienischen Qualität des Ruhr- und Baldeney-See-Wassers am Beispiel von E.coli/Coliformen und Enterokokken. Aufbau und Anwendung eines modellgestützten Frühwarnsystems zur Konzentrationsprognose von hyg. relevanten Mikroorganismen. Alternativ zu einem deterministischen Modellansatz unter Verwendung eines Fließgewässer-Gütemodells soll insbesondere ein Hybrid-Ansatz, bestehend aus einem vorhandenen hydraulischen Fließmodell der Ruhr und künstlichen neuronalen Netzen untersucht werden. AP 5: klassische mehrdimensionale Kosten-Nutzen-Analysen und Kosten-Wirksamkeitsanalysen

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landschaftspflegeverband 'Grüne Umwelt' e.V. durchgeführt. Die Ausbreitung invasiver Neophyten bedroht zunehmend die Produktivität landwirtschaftlich genutzter Flächen. Ziel des Projektes ist die Schaffung verbesserter Grundlagen für eine effektive Kontrolle von invasiven Neophyten auf landwirtschaftlichen Nutzflächen. Dazu sollen für 9 ausgewählte, landwirtschaftlich relevante, invasive Neophyten Methoden und Algorithmen zur Erfassung mittels Fernerkundung entwickelt und erprobt werden. Gleichzeitig werden integrierte Verfahren zur Regulierung erarbeitet, getestet und abschließend in Handlungsempfehlungen zusammengefasst, um diese Arten auf Ackerflächen und Grünland im Rahmen der landwirtschaftlichen Nutzung zu kontrollieren. Für den Untersuchungsraum wird das Gefahrenpotenzial der invasiven Arten bezogen auf landwirtschaftliche Nutzflächen bestimmt. In einem interaktiven Web-Portal werden Informationen zu den untersuchten Arten sowie die Projektergebnisse zusammengeführt und den potenziellen Nutzern zur Verfügung gestellt. Beim Landschaftspflegeverband sind die praktischen Arbeiten zum Neophytenmanagement im Feldversuch, die Integration der Bekämpfung in die landwirtschaftliche Nutzung sowie die Erfassung und Bewertung des Aufwands im Zusammenhang mit der Zurückdrängung invasiver Neophyten angesiedelt. Die Ergebnisse der vorgeschalteten Quellenanalyse und der Untersuchungen zur Bekämpfung werden auf ihre Integrationsfähigkeit in den landwirtschaftlichen Produktionsablauf geprüft. Gegebenenfalls erfolgt eine Anpassung der Verfahren an die landwirtschaftliche Praxis. Aufwand und Risiken der verschiedenen Bekämpfungsansätze werden ökonomisch bewertet. Dabei dienen Einzelkostenansätze der regulären Landbewirtschaftung als Basis. Die Ergebnisse der Maßnahmen zum Neophytenmanagement und der Aufwandsermittlung werden unter Berücksichtigung länderspezifischer Rahmenbedingungen zu Handlungsempfehlungen zusammengefasst. Der Landschaftspflegeverband übernimmt die Projektleitung und Koordination.

Phase 2 - Teilprojekt 6

Das Projekt "Phase 2 - Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhrverband durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens werden zwei Verfahren zur weitergehenden Elimination von Arzneimittelrückständen und organischen Spurenstoffen großtechnisch umgesetzt und im Praxisbetrieb erprobt: die Oxidation mittels Ozon und die Adsorption mittels Aktivkohle, jeweils als Integration in den konventionellen Prozess der kommunalen Abwasserbehandlung. Auf drei kommunalen Kläranlagen (KA) der KA Schwerte des Ruhrverbandes, der KA Bad Sassendorf des Lippeverbandes und der KA Duisburg-Vierlinden der Wirtschaftsbetriebe Duisburg AöR, wird im Ablauf der konventionellen kommunalen Abwasserbehandlungsanlage eine Ablaufozonierung eingesetzt. Auf der KA Schwerte wird ergänzend eine Pulveraktivkohlezugabe in einem Rezirkulationsstrom - auch in Kombination mit der Ozonierung - erfolgen. Die drei Kläranlagen unterscheiden sich vor allem hinsichtlich der Abwasserzusammensetzung, des Ozoneintrages, der Steuerung und Messtechnik, der Nachbehandlung im Anschluss an die Ozonierung sowie des Einsatzes von Aktivkohle. Somit wird ein breiter Einsatzbereich abgedeckt, der repräsentative Ergebnisse erwarten lässt. Die Untersuchung der weitergehenden Oxidation mit Ozon und der Adsorption an Aktivkohle soll belastbare und übertragbare Aussagen über das Eliminationsverhalten bezüglich ausgewählter Spurenstoffe, der betrieblichen Umsetzbarkeit auf mechanisch-biologischen Kläranlagen und der Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu anderen Verfahrensansätzen zur Elimination von Spurenstoffen aus dem wasserwirtschaftlichen Kreislauf ermöglichen. Im Rahmen der geplanten Untersuchungen werden im Praxiseinsatz Bedingungen und Vorgaben für Bemessung, Planung und Betrieb der Ozonierung und der Pulveraktivkohlezugabe entwickelt. Durch eine Kosten/Effektivitäts-Bewertung lassen sich Hinweise für kostenoptimierte Bemessungs- und Planungsgrundlagen sowie Betriebshinweise dieser Verfahrenstechniken ableiten. Des Weiteren werden im großtechnischen Einsatz Steuerungs- und Einflussparameter ermittelt, mit denen die Entfernungsrate der Spurenstoffe in Abhängigkeit zur gewählten Ozondosis bzw. PAK-Zugabe abgeschätzt werden kann. Es werden daher mehrere Steuer- und Regelungsalgorithmen auf ihre Tauglichkeit im großtechnischen Betrieb untersucht und bewertet.

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