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Kunststoffe in der Umwelt: Verkehr, Bau und Landwirtschaft größte Quellen

Erste systematische Schätzung zeigt: Etwa 151.200 bis 255.500 Tonnen Kunststoff bleiben pro Jahr in der Umwelt Eine Studie des Umweltbundesamts (UBA) hat erstmals systematisch den Verbleib von Kunststoffen in der Umwelt für Deutschland untersucht. Dies sind die Mengen, die nach ihrem Eintrag nicht durch Reinigungs- oder andere Maßnahmen wieder entfernt werden. Demnach verbleiben verkehrsbedingt etwa 133.000 bis 165.000 Tonnen Kunststoff pro Jahr in der Umwelt, vor allem verursacht durch Reifenabrieb. Der Baubereich verursacht einen jährlichen Verbleib von rund 9.000 bis 60.000 Tonnen, Landwirtschaft und Gartenbau kommen zusammen auf einen Verbleib von etwa 6.000 bis 22.000 Tonnen. Rund 650 bis 2.500 Tonnen verbleiben durch Littering, also achtloses Wegwerfen oder Liegenlassen von Abfällen, in der Umwelt. Weitere Quellen sind Verbraucherprodukte wie Kleidung (Fasern) oder Farben und Lacke mit circa 900 bis 2.500 Tonnen sowie der Spiel-, Sport-, Freizeit- und Eventbereich (z.B. Granulate für Kunstrasenplätze, Spielgeräte) mit rund 1.800 bis 3.100 Tonnen. ⁠ UBA ⁠-Präsident Dirk Messner: „Etwa 90 Prozent der gelitterten Kunststoffabfälle können durch Reinigungsmaßnahmen wieder entfernt werden. Das Ziel muss jedoch sein, dass erst gar kein Müll in der Umwelt landet. Insgesamt steigt die Menge der achtlos weggeworfenen Abfälle nämlich weiterhin an. Mit der nationalen Umsetzung der EU-Einwegkunststoffrichtlinie zum 3. Juli 2021 werden jetzt sehr wirksame Impulse gegen das Littering von Kunststoffen gesetzt, zum Beispiel das Verbot von Geschirr und Besteck aus Einwegkunststoff oder die Kennzeichnungspflichten für bestimmte Einwegkunststoffprodukte. Auch die geplante Verpflichtung, Essen oder Getränke zum Mitnehmen ab 2023 auch in Mehrwegverpackungen anzubieten, ist sinnvoll und wird zu weniger Plastik in der Umwelt führen. Wir müssen uns jetzt viel stärker auch um die anderen Bereiche kümmern – den Reifenabrieb, die Einträge aus dem Baubereich oder aus Landwirtschaft und Gartenbau. So sollten zum Beispiel Grenzwerte für Reifenabrieb eingeführt werden. Das Umweltbundesamt unterstützt daher die Entwicklung von Messmethoden und deren Umsetzung auf EU-Ebene mit Untersuchungen im Rahmen eines eigenen Forschungsprojektes.“ Insgesamt, über die oben genannten Bereiche hinweg, stammt ein Großteil des Kunststoffeintrags aus Produkten, die zur umweltoffenen Anwendung hergestellt und dort eingesetzt werden – z.B. landwirtschaftliche Folien, Baufolien, Palisaden, Spiel- und Sportgeräte, Rankhilfen, Verbissschutz, Farben, Textilien oder Autoreifen. Im Laufe ihrer Nutzung können durch Abnutzung, Abrieb oder Zersetzung kleinere Kunststoffpartikel entstehen und in die Umwelt gelangen, aus der sie dann nicht wieder entfernt werden können. Von umweltoffen eingesetzten Kunststoffprodukten verbleiben etwa 150.500 bis 253.000 Tonnen in der Umwelt. Kunststoffe in der Umwelt sind ein großes Problem, da sie sich nicht oder nur sehr schlecht abbauen und sich dadurch in der Umwelt anreichern sowie einzelne Lebewesen wie auch ganze Ökosysteme stark beeinträchtigen können. Auch Produkte aus sogenannten biologisch abbaubaren Kunststoffen sind keine Alternative, da sie sich nur unter sehr speziellen Bedingungen abbauen, die in der Umwelt meist nicht gegeben sind. Für zielgerichtete und effektive Maßnahmen gegen Kunststoffeinträge ist die Kenntnis über Eintragsquellen, Eintragspfade und Eintragsmengen entscheidend. Wesentlich ist auch die Frage, ob bzw. wieviel der einmal eingetragenen Kunststoffe überhaupt wieder entfernt werden können. Das nun entwickelte Modell erlaubt erstmals eine objektive Einschätzung der Gesamtrelevanz der Thematik und zeigt Haupteintragsquellen auf. Bisher lagen Daten zu Kunststoffeinträgen in die Umwelt lediglich vereinzelt vor, meist im Zusammenhang mit gelitterten Abfällen und in Form von Stückzahlen. Zentrales Ziel des Vorhabens war daher die Entwicklung einer Methodik, mit der in einem zweiten Schritt die Masse an Kunststoffen abgeschätzt wurde, die in Deutschland auf verschiedenen Wegen in die Umwelt gelangen und dort dauerhaft verbleiben – also beispielsweise auch nach Reinigungs- oder Rückbaumaßnahmen. Die Studie zeigt aber auch weiteren Forschungsbedarf auf: Zum Teil bestehen erhebliche Datenlücken, so dass auf Basis zahlreicher Annahmen gerechnet werden musste. Die Ergebnisse sind dementsprechend mit Unsicherheiten behaftet, dies zeigt sich auch in den großen Spannbreiten der Werte. Die Datenlage sollte daher zukünftig verbessert und das Modell fortgeschrieben werden, um die Kenntnisse über Kunststoffeinträge in die Umwelt zu verbessern und passgenaue Maßnahmen zu entwickeln. Bei der Interpretation der Ergebnisse ist folgendes zu beachten: Bei den umweltoffen verwendeten Kunststoffprodukten ergibt sich der Verbleib in der Umwelt aus Einträgen, die über die gesamte Nutzungsdauer von zum Teil Jahren bis Jahrzehnten (z.B. durch Abrieb, Verwitterung, Beschädigung) stattfinden sowie dadurch, dass die Produkte nach dem Ende ihrer Nutzung nicht immer vollständig wieder aus der Umwelt entfernt werden (z.B. durch Rückbau). Das heißt, zwischen dem Jahr des Inverkehrbringens und dem Eintreten des Verbleibs in der Umwelt liegt ein deutlicher zeitlicher Versatz. In dem hier verwendeten Modellierungsansatz wird dieser zukünftige Verbleib in der Umwelt in das Jahr der ursprünglichen Verwendung der Kunststoffprodukte vorgezogen. Bei den gelitterten Kunststoffabfällen ergibt sich der Verbleib dagegen aus den Einträgen innerhalb eines Jahres. Hier kann davon ausgegangen werden, dass Eintrag und Beginn des Verbleibs unmittelbar aufeinanderfolgen, also im gleichen Betrachtungszeitraum stattfinden.

Evaluation of the collection and recovery of selected waste streams for the further development of circular economy

It was checked whether and how with selected waste streams - especially old tires and old textiles - resource conservation and environmental relief potentials can be realized through improved collection and recycling. Bulky waste, mattresses, furniture, carpets, artificial turf and diapers were also considered. Measures were derived to improve the prevention, preparation for reuse and recycling of these waste streams and evaluated with regard to ecological (including pollutant aspects) and resource conservation potential as well as economic criteria. The proposed measures were prioritized according to selected criteria. Veröffentlicht in Texte | 32/2022.

Evaluation der Erfassung und Verwertung ausgewählter Abfallströme zur Fortentwicklung der Kreislaufwirtschaft

Es wurde überprüft, ob und wie bei ausgewählten Abfallströmen – vor allem Altreifen und Alttextilien – durch eine verbesserte Erfassung und Verwertung Ressourcenschonungs- und Umweltentlastungspotenziale realisiert werden können. Darüber hinaus wurden auch Sperrmüll, Matratzen, Möbel, Teppiche, Kunstrasen und Windeln betrachtet. Es wurden Maßnahmen abgeleitet, um die Vermeidung, die Vorbereitung zur Wiederverwendung und das Recycling dieser Abfallströme zu verbessern und diese hinsichtlich ökologischer (einschließlich der Schadstoffaspekte) und Ressourcenschonungspotenziale sowie ökonomischer Kriterien bewertet. Die vorgeschlagenen Maßnahmen wurden nach ausgewählten Kriterien priorisiert. Veröffentlicht in Texte | 31/2022.

Methoden und Kriterien zur Bewertung der Ökotoxizität von Produkten

Die Umweltverträglichkeit von Bauprodukten, die in Kontakt mit Regen- oder Sickerwasser kommen, wurde durch Kombination normierter Elutions- (DSLT, Perkolationstest) und Ökotoxizitätstests (Algen, Daphnien, Fischeier, Leuchtbakterien) sowie Gentoxizitätstests (Ames, umu) untersucht. Ziel des Projektes war es einerseits, einen Beitrag zur Harmonisierung der Prüfmethoden unter CEN/TC 351 zu leisten und andererseits potentielle Produktgruppen, die sich für die Umweltzeichenvergabe des Blauen Engels eignen würden, zu erkennen. Durch umfangreiche qualitative und quantitative chemische Analysen (u. a. GC-MS- sowie LC-MS-Screening) wurden einige der freigesetzten Stoffe identifiziert und anhand von Literaturdaten ökotoxikologisch charakterisiert. Insgesamt wurden 34 Bauprodukte (Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites, Pflasterfugenmörtel, Korkgranulate, Schaumglasschotter, Wegedecken, Dichtmassen) untersucht. Hierbei wurden insbesondere bei den Fugenmörteln und Korkgranulaten sehr hohe Ökotoxizitäten (bis LID = 16384 bei den Fugenmörteln und LID = 24578 bei den Korkgranulaten) beobachtet. Algen- und Leuchtbakterientests waren in der Regel deutlich empfindlicher als der Daphnien- und Fischeitest. Die untersuchten Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites und Schaumglasschotter zeigten hingegen keine oder nur sehr geringe Ökotoxizitäten. Zur Qualitätssicherung und Validierung wurde ein Europäischer Ringversuch gemäß den Vorgaben der DIN ISO 5725 organisiert, durchgeführt und ausgewertet. Hierzu wurde ein Fugenmörtel als flächiges Produkt im DSLT und als gebrochenes körniges Produkt im Perkolationstests eluiert und die Eluate nachfolgend in den 29 teilnehmenden Laboren hinsichtlich ihrer Ökotoxizität untersucht. Hierbei wurden insgesamt plausible Ergebnisse und gute (<50 %) bis sehr gute (<20 %) Reproduzierbarkeiten erzielt. Es wird empfohlen, für die Produktgruppen Dachbahnen, Kunstrasen und Sportböden sowie Fugenmörtel Vergabekriterien für den Blauen Engel zu entwickeln. Quelle: Forschungsbericht

Evaluation of the collection and recovery of selected waste streams for the further development of circular economy

Im Rahmen der generell durch das KrWG geregelten Produktverantwortung existieren für bestimmte Abfallströme spezielle rechtliche Regelungen zur Erfassung und umweltverträglichen Entsorgung (bspw. für Verpackungen, Batterien, Elektro- und Elektronikaltgeräte, Altfahrzeuge). Diese Regelungen verpflichten die Hersteller, Erfassungssysteme für die Entsorgung der entsprechenden Abfälle einzurichten und bestimmte Verwertungs- und teilweise Erfassungsquoten zu erreichen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde überprüft, ob und wie bei weiteren Abfallströmen - vor allem Altreifen und Alttextilien - durch eine verbesserte Erfassung und Verwertung Ressourcenschonungs- und Umweltentlastungspotenziale realisiert werden können. Darüber hinaus existieren weitere Abfallströme, bei denen zu vermuten ist, dass die gegenwärtigen Regelungen nicht ausreichen, um das in diesen Abfallströmen innewohnende Recyclingpotenzial auszuschöpfen. Als derartige Abfallströme wurden Sperrmüll, Matratzen, Möbel, Teppiche, Kunstrasen und Windeln identifiziert. Das Vorhaben hat die Abfallströme hinsichtlich der Praxis der Erfassung und Verwertung untersucht, Hemmnisse einer ressourcenschonenden Abfallbewirtschaftung aufgezeigt und Maßnahmen abgeleitet, um die Vermeidung, die Vorbereitung zur Wiederverwendung und das Recycling dieser Abfallströme zu verbessern. Dabei sind in einem ersten Schritt die Stoffströme der benannten Abfallarten hinsichtlich des Aufkommens und der genutzten Entsorgungswege analysiert worden. Hierfür wurden Statistiken und Sekundärquellen gesichtet und Befragungen durchgeführt. In einem zweiten Schritt sind die identifizierten Entsorgungswege hinsichtlich ökologischer, einschließlich der Schadstoffaspekte und Ressourcenschonungspotenziale, sowie ökonomischer Kriterien bewertet worden. Aus dieser Bewertung sind Schlussfolgerungen und Maßnahmen abgeleitet worden, welche die Verwertung der einzelnen Abfallströme im Sinne einer ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft verbessern können. Anhand verschiedener Kriterien wurden die Maßnahmen priorisiert. Die Ergebnisse des Vorhabens wurden in drei Fachgesprächen mit den in die einzelnen Abfallströme involvierten Akteuren diskutiert. Quelle: Forschungsbericht

Evaluation der Erfassung und Verwertung ausgewählter Abfallströme zur Fortentwicklung der Kreislaufwirtschaft

Im Rahmen der generell durch das KrWG geregelten Produktverantwortung existieren für bestimmte Abfallströme spezielle rechtliche Regelungen zur Erfassung und umweltverträglichen Entsorgung (bspw. für Verpackungen, Batterien, Elektro- und Elektronikaltgeräte, Altfahrzeuge). Diese Regelungen verpflichten die Hersteller, Erfassungssysteme für die Entsorgung der entsprechenden Abfälle einzurichten und bestimmte Verwertungs- und teilweise Erfassungsquoten zu erreichen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde überprüft, ob und wie bei weiteren Abfallströmen - vor allem Altreifen und Alttextilien - durch eine verbesserte Erfassung und Verwertung Ressourcenschonungs- und Umweltentlastungspotenziale realisiert werden können. Darüber hinaus existieren weitere Abfallströme, bei denen zu vermuten ist, dass die gegenwärtigen Regelungen nicht ausreichen, um das in diesen Abfallströmen innewohnende Recyclingpotenzial auszuschöpfen. Als derartige Abfallströme wurden Sperrmüll, Matratzen, Möbel, Teppiche, Kunstrasen und Windeln identifiziert. Das Vorhaben hat die Abfallströme hinsichtlich der Praxis der Erfassung und Verwertung untersucht, Hemmnisse einer ressourcenschonenden Abfallbewirtschaftung aufgezeigt und Maßnahmen abgeleitet, um die Vermeidung, die Vorbereitung zur Wiederverwendung und das Recycling dieser Abfallströme zu verbessern. Dabei sind in einem ersten Schritt die Stoffströme der benannten Abfallarten hinsichtlich des Aufkommens und der genutzten Entsorgungswege analysiert worden. Hierfür wurden Statistiken und Sekundärquellen gesichtet und Befragungen durchgeführt. In einem zweiten Schritt sind die identifizierten Entsorgungswege hinsichtlich ökologischer, einschließlich der Schadstoffaspekte und Ressourcenschonungspotenziale, sowie ökonomischer Kriterien bewertet worden. Aus dieser Bewertung sind Schlussfolgerungen und Maßnahmen abgeleitet worden, welche die Verwertung der einzelnen Abfallströme im Sinne einer ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft verbessern können. Anhand verschiedener Kriterien wurden die Maßnahmen priorisiert. Die Ergebnisse des Vorhabens wurden in drei Fachgesprächen mit den in die einzelnen Abfallströme involvierten Akteuren diskutiert. Quelle: Forschungsbericht

Untersuchungen zum Einfluss der Aufstellflaeche fuer Rasenmaeher bei der Bestimmung von Emissionswerten nach der 8. BImSchV

Das Projekt "Untersuchungen zum Einfluss der Aufstellflaeche fuer Rasenmaeher bei der Bestimmung von Emissionswerten nach der 8. BImSchV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen durchgeführt. Es soll untersucht werden, ob und ggf. in welcher Weise die Messwerte bei der Bestimmung der Geraeusch-Emissionswerte von Rasenmaehern nach der 8. BImSchV (Rasenmaeherlaerm) von den Eigenschaften des Messuntergrunds abhaengen. Dabei sollen verschiedene Rasensorten sowie Kunstrasen und ein schallharter Untergrund (z.B. Beton) miteinander verglichen werden. Insbesondere soll untersucht werden, ob es moeglich ist, den Untergrund so exakt zu beschreiben, dass die Reproduzierbarkeit der Messungen unter 0,5 dB(A) liegt.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TFI-Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen e.V. durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens 'BioTurf' ist die Entwicklung einer Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) als Polymerrohstoff. Durch die Monomaterialstruktur wird die Möglichkeit zum hochwertigen stofflichen Recycling im Hinblick auf eine geschlossene Kreislaufwirtschaft geschaffen. Zudem soll der Kunstrasen ohne die Zugabe von Einfüllgranulat auskommen, d. h. eine sogenannte Non-Infill-Struktur aufweisen und somit den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt minimieren (derzeit ca. 500 kg/Platz und Jahr). Bio-PE stellt hierzu den idealen Rohstoff dar, da es sich chemisch wenig von rohölbasierten PE unterscheidet. Bio-PE weist jedoch die gleichen Schlüsselcharakteristika wie Dämpfung, Elastizität, Steifigkeit, Abrasionsverhalten und vor allen Dingen UV- und Umweltbeständigkeit im Kunstraseneinsatz auf. Mit Bio-PE kann damit, wie bei herkömmlichen Produkten, eine Produktlebenszeit von 10 bis 15 Jahren erreicht werden. Gleichzeitig wird durch das Monomaterialkonzept sowie den Verzicht auf das Infill-Granulat die Recyclingfähigkeit im Gegensatz zum bisherigen thermischen Recycling drastisch erhöht. Durch das Projekt wird ein entscheidender Beitrag zur Transformation der Textilindustrie von rohölbasierten zu biobasierten Werkstoffen geleistet. Im Projektverlauf werden zwei bespielbare Großdemonstratoren zu Testzwecken als Reallabore gefertigt, ausgelegt und nach Nutzung beispielhaft recycelt, um die Prozesskette im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu durchlaufen. Durch die Einbindung des Hochschulsports der RWTH Aachen werden sozioökonomische Faktoren sowie Interessen möglicher Stakeholder zur Erhöhung der Nutzerakzeptanz adressiert. Durch den Projektpartner MET/ FieldTurf-Tarkett können die Ergebnisse des Vorhabens unmittelbar für vermarktungsfähige Produkte verwertet werden.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens 'BioTurf' ist die Entwicklung einer Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) als Polymerrohstoff. Durch die Monomaterialstruktur wird die Möglichkeit zum hochwertigen stofflichen Recycling im Hinblick auf eine geschlossene Kreislaufwirtschaft geschaffen. Zudem soll der Kunstrasen ohne die Zugabe von Einfüllgranulat auskommen, d. h. eine sogenannte Non-Infill-Struktur aufweisen und somit den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt minimieren (derzeit ca. 500 kg/Platz und Jahr). Bio-PE stellt hierzu den idealen Rohstoff dar, da es sich chemisch wenig von rohölbasierten PE unterscheidet. Bio-PE weist jedoch die gleichen Schlüsselcharakteristika wie Dämpfung, Elastizität, Steifigkeit, Abrasionsverhalten und vor allen Dingen UV- und Umweltbeständigkeit im Kunstraseneinsatz auf. Mit Bio-PE kann damit, wie bei herkömmlichen Produkten, eine Produktlebenszeit von 10 bis 15 Jahren erreicht werden. Gleichzeitig wird durch das Monomaterialkonzept sowie den Verzicht auf das Infill-Granulat die Recyclingfähigkeit im Gegensatz zum bisherigen thermischen Recycling drastisch erhöht. Durch das Projekt wird ein entscheidender Beitrag zur Transformation der Textilindustrie von rohölbasierten zu biobasierten Werkstoffen geleistet. Im Projektverlauf werden zwei bespielbare Großdemonstratoren zu Testzwecken als Reallabore gefertigt, ausgelegt und nach Nutzung beispielhaft recycelt, um die Prozesskette im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu durchlaufen. Durch die Einbindung des Hochschulsports der RWTH Aachen werden sozioökonomische Faktoren sowie Interessen möglicher Stakeholder zur Erhöhung der Nutzerakzeptanz adressiert. Durch den Projektpartner MET/ FieldTurf-Tarkett können die Ergebnisse des Vorhabens unmittelbar für vermarktungsfähige Produkte verwertet werden.

Nachhaltiger Kunststoffrasenplatz - Entwicklung und Untersuchung am Beispiel der Stadt Ellwangen

Das Projekt "Nachhaltiger Kunststoffrasenplatz - Entwicklung und Untersuchung am Beispiel der Stadt Ellwangen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH durchgeführt. Die Nutzung von Kunststoffrasenplätzen wird derzeit intensiv in Gesellschaft und Politik diskutiert. Der Grund hierfür ist ein laufendes Verfahren der ECHA (Europäische Chemikalienagentur) zur Neufestlegung eines PAK-Grenzwertes für das Einfüllgranulat. Sollte ein Verbot des Einfüllgranulats in Kraft treten, dürfte ein Großteil bisheriger Kunststoffrasenplätze nicht mehr genutzt werden. Ziel dieses Projekts ist daher die wissenschaftliche Begleitung des Baus und der Nutzung eines nachhaltigen Kunststoffrasenplatzes. Dies erfolgt anhand einer Pilotanlage für den Fußball- und Baseballbetrieb in der Stadt Ellwangen. Erstmalig sollen die bisherigen Komponenten Elastikschicht, Kunststofffaser sowie Einfüllgranulat, die in der Regel auf fossilen Ausgangsstoffen basieren, vollständig durch Werkstoffe aus nachwachsenden, schadstofffreien Rohstoffquellen ersetzt werden. Die Sporttauglichkeit soll dabei mindestens diejenige erreichen, die bisher für konventionell gebaute Anlagen üblich ist. Da durch den Sportbetrieb der teilweise Austrag von Mikroplastik in die Umwelt unvermeidbar ist, soll über umfassende Boden- und Kunststoffanalysen gewährleistet werden, dass keinerlei Schadstoffe in den Erzeugnissen vorhanden sind, die zu einer Belastung der Umgebung führen können. Nicht biologisch abbaubare Komponenten sollen im Anschluss zur Ressourcenschonung einem Verwertungsprozess zugeführt werden. Das Gesamtprojekt wird dabei ganzheitlich ökobilanziert, um den Nachweis der Nachhaltigkeit zu erbringen. Zudem sollen Bürger und Vereine vor Ort in das Projekt einbezogen werden, um die Bürgergemeinschaft im Bereich der nachhaltigen Entwicklung zu sensibilisieren. Der entstandene Kunststoffrasenplatz soll schließlich als Vorbild und Anschauungsobjekt für den Bau von weiteren nachhaltigen Kunststoffrasenplätzen dienen.

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