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Verfahrensentwicklung zur klimaneutralen Produktion von Grundchemikalien mittels innovativer Membranverfahren am Beispiel von Alkalicarbonaten, Teilprojekt 4: Aufbau und Erprobung der Versuchsanlage

Ressortforschungsplan 2024, Ausschleusung von Schadstoffen aus Stoffkreisläufen mittels thermischer Verfahren

Die thermische Abfallbehandlung erfüllt im Rahmen der Circular Economy gleich mehrere Aufgaben: - Gewährleistung der Entsorgungssicherheit als Beitrag zur Daseinsvorsorge unter Ausnutzung vorhandener Potenziale zur Energiebereitstellung und Wertstoffgewinnung - Zerstörung und Ausschleusung von Schadstoffen aus dem Stoffkreislauf und das Bindeglied zwischen Stoffumwandlung und Energie. Thermische Abfallbehandlungsanlagen (TAB) erfüllen bereits heute höchste Umweltstandards, u.a. zur Emissionsminderung. Die absehbaren Entwicklungen zielen auf eine weitere Absenkung der Emissionswerte, optimierte Energieausnutzung, Recycling von Endprodukten aus der thermischen Behandlung. Die thermische Abfallbehandlung in ihrer Funktion als Schadstoffsenke ist essentielle Voraussetzung für das hochwertige Recycling bestimmter Abfallfraktionen und konzentriert sich dabei vor allem auf organische Schadstoffe, die dem Stoffkreislauf entzogen werden müssen. Dabei liegt besonderes Interesse auf den POPs (z.B. bromierte Dioxine) aufgrund deren besonderer Produkteigenschaften wie hohe Stabilität aber die gleichzeitig damit verbundene schwere Abbaubarkeit sowie einigen fluorierten Verbindungen (PFAS). Um die die Funktion der Schadstoffentfrachtung von Stoffströmen sicher erfüllen zu können, sind Kenntnisse über die thermische Zersetzung dieser Stoffgruppen notwendig, die über das geplante Vorhaben generiert werden sollen. Hierzu sind entsprechende Kenntnisse über das Ausgangsmaterial (Abfallanalyse Bauabfälle, Sortierreste Verpackungssortierung (DSD), Gewerbeabfälle) durch die Auswahl geeigneter Leitsubstanzen oder Summenparameter in Verbindung mit der Auswahl geeigneter Messmethoden zu erarbeiten. Weiterhin sind Emissionsmessungen an großtechnischen Anlagen durchzuführen, wobei die Emissionsmessungen aufgrund von Abfallanalysen und den dabei als sinnvoll erkannten Leitparametern erfolgen sollen.

Bekämpfung und Gegenspieler

Maßnahmen Nützlinge – Gegenspieler Bei der Bekämpfung des Eichenprozessionsspinners (EPS) im Stadtgebiet Berlin wurden bislang nur Maßnahmen im Sinne des vorbeugenden Gesundheitsschutzes durchgeführt, Eichen und Eichenbestände sind nicht gefährdet. In Ausnahmen kam es im Jahr 2026 manches Ortes zu einer Schädigung der Krone von bis zu 2/3 der Blattmasse. Weiterhin gültig ist das Strategiepapier vom 04.03.2013 für die Vorgehensweise im Land Berlin. Es ist entstanden als Resultat aus insgesamt vier Fachgesprächen (von 2010 bis 2013), in denen in kurzen Beiträgen die Problemfelder im Umgang mit dem Eichenprozessionsspinner zur jeweiligen Ausbreitungssituation, den Ergebnissen aus Bekämpfungsversuchen, zu rechtlich relevanten Bereichen (u.a. Natur-, Arten,- und Wasserschutz) und der jeweils aktuellen Strategie der Bekämpfung, aufgezeigt wurden. Geeignete Empfehlungen zur Bekämpfung des EPS entnehmen Sie gerne dem nachfolgenden PDF. Auf Basis der Ereignisse und der Erkenntnisse aus dem abgelaufenen Bekämpfungszeitraum werden diese Empfehlungen jährlich neu herausgegeben. Gegenmaßnahmen werden dann notwendig, wenn Menschen, die sich im Bereich von befallenen Eichen aufhalten durch Raupennester oder wandernde Raupen gefährdet werden. Dabei gilt es, möglichst die Gifthaarbildung zu verhindern. Sollte es nach Einschätzung des Befalls der Eichen durch die Eichenprozessionsspinner, der Aufenthaltsdauer und Anzahl von Menschen zu einer Bekämpfungsentscheidung im Sinne des Gesundheitsschutzes kommen, so ist die mechanische Beseitigung der Raupen und die Anwendung von Bioziden unter Beachtung aller rechtlichen Rahmenbedingungen möglich, um die Gifthaarbildung der Raupen zu verhindern. Zunächst wird die Befallsstärke am Standort der Bäume festgestellt. Für eine Befallseinschätzung können folgende Kriterien herangezogen werden: über fünf Raupennester (tennisballgroß) unter den ersten Astgabelungen pro zehn Bäume mindestens ein Nest, das größer als ein Fußball ist, pro zehn Bäume intensive Maßnahmen gegen den Eichenprozessionsspinner im Vorjahr Bei einem leichten Befall sind in aller Regel mechanische Maßnahmen ausreichend. Die unter Beachtung des Arbeitsschutzes zum Einsatz kommenden Methoden können sein: Absaugen Verkleben / Fixieren anschließend Absammeln Heißwasser- / Heißschaumbehandlung Die Entsorgung der Nester erfolgt in der Regel über Müllverbrennungsanlagen. Bitte die Hinweise der örtlichen Entsorger beachten. Eine sehr sichere Methode, die Raupen zu entfernen, ist das Absaugen der Raupen, der Tagesnester und der alten Nester mit einem Spezialsauger mit entsprechenden Filtern. Eine mögliche Alternative könnte die Heißwasser- / Heißschaumbehandlung werden, bei der mit einer Lanze heißes Wasser auf die Nester ausgebracht wird. Dabei zerstört das heiße Wasser die Brennwirkung der Haare, indem die Eiweißzellen denaturieren. Inwieweit die hohen Temperaturen zu Schäden an jungen Bäumen und Fein- beziehungsweise Schwachästen führen können, befindet sich noch im Untersuchungsstadium. Das häufig angewandte Abflammen der Nester hat sich aus Arbeitsschutzgründen als ungünstig erwiesen, da die feinen Härchen durch die Wärmeentwicklung verdriftet werden. Zudem kann bei unsachgemäßer Durchführung die Hitzeentwicklung an den Stämmen zu Schäden am Baum führen. Bei starkem, auch mehrjährigem Befall, besonders in sensiblen Bereichen wo sich viele Menschen aufhalten, kann nach Abwägung des Gefährdungspotentials eine Sprühbehandlung der jungen Raupen durchgeführt werden. Einsatz von Bioziden – chemische Maßnahmen Die Anwendung von chemischen Maßnahmen (im Sprühverfahren) muss nach dem Austrieb der Eiche Mitte / Ende April und bis zum 3. Raupenstadium ca. Mitte / Ende Mai (21. Woche) erfolgen. Bei der Ausbringung sind neben den Anwendungsbestimmungen auch die Witterungsbedingungen zu beachten. Gerade diese sind für den Erfolg der Maßnahmen entscheidend. Damit wird der Entwicklung von Brenn- und Gifthaaren entgegengewirkt. Bei chemischen Behandlungen, sind alle rechtlichen Rahmenbedingungen (Natur-, Arten-, Landschafts-, Wasserschutzverordnungen) zu beachten. Einsatz von Nematoden – biologische Maßnahmen Die Anwendung von Nematoden erfolgt nach dem Schlupf der Raupen Anfang / Mitte April und ist bis zum 3. Raupenstadium ca. Mitte / Ende Mai (21. Woche) möglich. Die Anwendung ist nach 10 bis 14 Tagen zu wiederholen. Wichtig : Die Ausbringung sollte nachts zwischen 20:00 und 06:00 Uhr erfolgen. Die Ausbringung ist nur bei folgenden Witterungsbedingungen erfolgreich: Windstille (maximal Windstärke 2), kein Regen (mindestens bis 2 Stunden nach der Ausbringung) und Temperaturen von mindestens 8°C (bis mindestens 2 Stunden nach der Ausbringung). Die Anwendungshinweise zum Umgang und zur Ausbringung der Nematoden sind unbedingt zu beachten. Raupenfliegen Brackwespen-Arten Schlupfwespen Laufkäfer In der Literatur werden bestimmte Vogelarten wie der Kuckuck, Meisen und Sperlinge als mögliche Gegenspieler der Raupen des Eichenprozessionsspinners benannt. In mehrjährigen Untersuchungen konnten im Berliner Stadtgebiet Nachweise festgestellt werden, dass diese Vogelarten größere Populationen des Problemschädlings vertilgen. Durch das Anbringen von Nistkästen können Singvögel gezielt gefördert werden, welche zur Reduktion der EPS-Population beitragen können. Unter den Insekten sind Raupenfliegen die wichtigsten Gegenspieler. Daneben konnten noch Brackwespen-Arten, Schlupfwespen und Laufkäfer als natürliche Feinde festgestellt werden. Die Raupenfliegen sind die wichtigsten Gegenspieler der Eichenprozessionsspinner im Stadtgebiet. Es konnten verschiedene Arten festgestellt werden. Besonders häufig trat in Jahren mit hoher Populationsentwicklung der Eichenprozessionsspinner die spezialisierte Raupenfliegenart Carcelia iliaca im Stadtgebiet auf. Sie ist ca. 15 mm groß und blaugrau ausgefärbt. Weitere Raupenfliegenarten schlüpften aus Nestern der Eichenprozessionsspinner. Lebensweise: Bei sonnigem Wetter im Juni sitzen die Raupenfliegen auf den Tagesnestern (tagaktiv). Die Eier werden einzeln auf der Nestoberfläche und am Rand abgelegt. Bei der Wanderung der Raupen haften die Eier an deren Körpern an, aus denen anschließend die Jungmaden schlüpfen. Nach dem Eindringen der Jungmaden in die Raupen der Eichenprozessionsspinner entwickeln sie sich im Inneren bis zur Verpuppung. An den Nestern der Eichenprozessionsspinner konnten Puppen von Brackwespen festgestellt werden. Meist handelt es sich dabei um die Gattung Meteorus . Diese Gegenspielerart konnte im Stadtgebiet an verschiedenen Standorten und in verschiedenen Jahren auf den Nestern gefunden werden. Lebensweise: Die Imagines parasitieren die Larven der Spinnerraupen indem sie ihre Eier mittels Legebohrer in den Wirt ablegen. Nach der Entwicklung der Brackwespenlarven im Inneren der Raupe des Eichenprozessionsspinners sind die Puppen der Brackwespen an der Nestoberfläche erkennbar. Auch mittelgroße Schlupfwespen parasitieren die Puppen der Eichenprozessionsspinner. In Jahren mit einem hohen Befallsdruck durch die Eichprozessionsspinnerraupen konnten Schlupfwespen der Gattung Pimpla in Waldbeständen an den Eichen festgestellt werden. Sie sind etwa 12 mm groß und bei sonnigem Wetter auf Eichen zu sehen. Lebensweise: Mittels Legestachel belegen die adulten Schlupfwespen die Puppen der Eichenprozessionsspinner im Nest. Die Schlupfwespenlarve lebt bis zur Verpuppung im Inneren des Wirtes und tötet ihn. Großer Puppenräuber Calosoma sycophanta und Kleiner Puppenräuber Calosoma inquisitor Sie können eine Größe von bis zu 25 mm erreichen, sind dunkel metallisch gefärbt. Beide Arten leben in Baumbeständen. Sie bewegen sich dabei nicht nur am Boden, sondern auch in den Kronen der Bäume. Bei Massenauftreten von Frostspanner, Schwammspinner und Eichenprozessionsspinnern übernehmen sie einen wichtigen Anteil in der Regulierung der Schadschmetterlingspopulation. Sie sind dann im Baumbestand und auch in den Nestern des Eichenprozessionsspinners zu finden. Der Große Puppenräuber gilt in Berlin als ausgestorben bzw. verschollen, wohingegen der Kleine Puppenräuber als stark gefährdet gilt. Lebensweise: Die Käfer und Larven leben räuberisch und verzehren unterschiedliche Schmetterlingsraupen und Puppen. Sie gelten als tagaktiv und die Überwinterung der Käfer findet im Boden statt.

Großfeuerungs- und Abfallverbrennungsanlagen nach 13. und 17. BImSchV im Land Brandenburg

Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu den betriebenen Großfeuerungs- und Abfallverbrennungsanlagen nach 13. und 17. BImSchV im Land Brandenburg aus dem Anlageninformationssystem LIS-A.

Production And Industrial Facilities / Großfeuerungsanlagen in Brandenburg

Der Datensatz Production And Industrial Facilities / Großfeuerungsanlagen in Brandenburg ist die Datengrundlage der interoperablen INSPIRE-Darstellungs- (WMS) und Downloaddienste (WFS): Großfeuerungsanlagen in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE View-Service (WMS-PF-GFA) Großfeuerungsanlagen in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE Download-Service (WFS-PF-GFA) Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu den betriebenen Großfeuerungs- und Abfallverbrennungsanlagen nach 13. und 17. BImSchV im Land Brandenburg aus dem Anlageninformationssystem LIS-A. Dabei erfolgte eine sog. Schematransformation und Belegung der INSPIRE-relevanten Attribute. Der Datensatz Production And Industrial Facilities / Großfeuerungsanlagen in Brandenburg ist die Datengrundlage der interoperablen INSPIRE-Darstellungs- (WMS) und Downloaddienste (WFS): Großfeuerungsanlagen in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE View-Service (WMS-PF-GFA) Großfeuerungsanlagen in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE Download-Service (WFS-PF-GFA) Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu den betriebenen Großfeuerungs- und Abfallverbrennungsanlagen nach 13. und 17. BImSchV im Land Brandenburg aus dem Anlageninformationssystem LIS-A. Dabei erfolgte eine sog. Schematransformation und Belegung der INSPIRE-relevanten Attribute. Der Datensatz Production And Industrial Facilities / Großfeuerungsanlagen in Brandenburg ist die Datengrundlage der interoperablen INSPIRE-Darstellungs- (WMS) und Downloaddienste (WFS): Großfeuerungsanlagen in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE View-Service (WMS-PF-GFA) Großfeuerungsanlagen in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE Download-Service (WFS-PF-GFA) Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu den betriebenen Großfeuerungs- und Abfallverbrennungsanlagen nach 13. und 17. BImSchV im Land Brandenburg aus dem Anlageninformationssystem LIS-A. Dabei erfolgte eine sog. Schematransformation und Belegung der INSPIRE-relevanten Attribute.

Clearance of waste from the Philippsburg nuclear power plant for incineration at the MVV Umwelt Ressourcen GmbH

Radioactive contaminated wastes from the Philippsburg nuclear power plant should be incinerated in the MVV incineration facility in Mannheim. This waste is mainly contaminated protective clothing. The OEko-Institute was commissioned to examine whether the clearance concept and the related dose criterion are in accordance with the state of science and technology. In addition, a manual is to be drawn up which specifies the requirements for control in the nuclear power plant and requirements for the incineration of these wastes.

Bestimmung von Schadstoffgehalten und der Schadstoffverteilung von Ersatzbrennstoffen im Technikumsmassstab

Im Fachgebiet Abfalltechnik steht eine Technikumsverbrennungsanlage (TVA), die Speziell für die Energie-, Massen- und Schadstoffbilanzierung von Verbrennungsversuchen entwickelt und in den letzten Jahren mehrfach modifiziert wurde. Die Energie- und Massenbilanzierung wird seit Jahren erfolgreich genutzt. Im Rahmen dieses Projektes konnte als erstes die Qualität der Schadstoffbilanzierung mit Hilfe der in dieser Untersuchung durchgeführten Verbrennungsversuche am Beispiel Chlor gezeigt werden. Dazu wurden Verbrennungsversuche an der TVA durchgeführt, bei denen Holz/PVC-Mischungen und Holz/NaCl-Mischungen, die bis zu 6 Ma-Prozent Chlor enthielten, eingesetzt wurden. Um die Widerfindungsraten von Chlor bei den Verbrennungsversuchen in der TVA zu bestimmen und um zusätzlich Aussagen über den Transfer des Chlors in die verschiedenen Fraktionen machen zu können, wurden die Chloranteile in den einzelnen Fraktionen Rauchgas, Asche und Flugstaub ermittelt. Die HCI-Konzentrationen im Rauchgas wurden mit dem OPSIS-Messsystem analytisch bestimmt. Die Staub- und Aschegehalte wurden ermittelt und der Flugstaub und die Asche auf ihre Chlorgehalte untersucht. In den drei Fraktionen Rauchgas, Asche und Flugstaub konnten 95,1 bis 101,7 Prozent des eingesetzten Chlors wieder gefunden werden. Es wurden bei den Holz/PVC-Mischungen 82 bis 85 Prozent des Chlors im Rauchgas, 11 bis 14 Prozent in der Asche und etwa 1,4 Prozent im Flugstaub ermittelt. Bei anschließenden Vergleichen zeigten diese Transferkoeffizienten eine gute Übereinstimmung mit hochgerechneten Transferkoeffizienten aus Laboruntersuchungen von Schirmer (2005). Damit wurde gezeigt, dass die Veränderungen und Umbauten an der TVA in den letzten Jahren zu einer Verbesserung der Schadstoffbilanzierung geführt haben und diese dadurch erfolgreich durchgeführt werden kann. Damit ist die TVA für weitere Schadstoffermittlungen von unbekannten Ersatzbrennstoffen gut geeignet. Neben der Ermittlung von Ersatzbrennstoffen wurde die TVA in jüngster Zeit auch für die Bestimmung der Chlorfreisetzung ins Rauchgas eingesetzt: die kontinuierliche Erfassung der Schadstoffkonzentrationen im Rauchgas mit dem Messsystem OPSIS ermöglicht die zeitliche Schadstofffreisetzung ins Rauchgas zu bewerten, da aufgrund der semikontinuierlichen Brennstoffzugabe charakteristische Konzentrationsverläufe gewonnen werden.

Beurteilung und kritische Wuerdigung der 'Untersuchung der Ersatz- und Standortmoeglichkeiten einer thermischen Abfallnutzung fuer das Gebiet der Stadt Moenchengladbach und des Kreises Viersen' des Bueros Dr. Born-Dr. Ermel GmbH

Das Oeko-Institut ueberpruefte im Auftrag der Kreistagsfraktion der GRUENEN in Viersen ein Gutachten ueber die 'Einsatz- und Standortmoeglichkeiten einer Muellverbrennungsanlage fuer das Gebiet der Stadt Moenchengladbach und des Kreises Viersen'. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Ueberpruefung waren: Der Anteil an Hausmuell, der einer endgueltigen Beteiligung zugefuehrt werden muss, ist wesentlich geringer, als in dem Gutachten angenommen wird. Die konventionelle Rostfeuerung wurde durch methodisch fehlerhafte Wertung zu vorteilhaft dargestellt. Die Emissionen der vorgeschlagenen Anlage wurden aufgrund nicht korrekten Vergleichs mit Kohlekraftwerken bagatellisiert. Es wird vorgeschlagen, ein neues mengen- und schadstoffbezogenes Gutachten zu verlangen

DEGLOR (Dekontaminierung und Verglasung von Reststoffen)

Es wird ein thermisches Verfahren zur Aufbereitung von Filter- und Kesselaschen aus Kehrichtverbrennungsanlagen erforscht und entwickelt. Dabei werden diese Reststoffe bei etwa 1350 Grad Celsius geschmolzen. Die organischen Schadstoffe zerfallen, die enthaltenen Schwermetalle werden groesstenteils abgedampft und als sogenanntes Schwermetallkonzentrat aus dem Abgas gewonnen. In speziellen Metallhuetten koennen daraus die Metalle Pb, Zn, Cu, Cd ua zurueckgewonnen werden. Das Delgor-Abgas wird zur Reinigung dem Abgas der Kehrichtverbrennungsanlage beigegeben. Die Hauptmenge verlaesst den Schmelzofen als schwarzes Glas. Fragen der Qualitaet und der Verwertbarkeit dieses Glases werden in einem Teilprojekt untersucht, das zum SPPU Umwelt gehoert. Das Delgor-Verfahren setzt also den Sondermuell Filterasche in verwertbare Produkte um.

Prozesswasserrecycling - innovative Prozesswasseraufbereitungsanlage

Das mittelständische Logistikunternehmen Neumann Transporte und Sandgruben GmbH & Co. KG gehört zur Neumann Gruppe GmbH mit Sitz in Burg und ist als Dienstleister in der Entsorgungs- und Recyclingwirtschaft tätig. In Reesen (Sachsen-Anhalt) gibt es eine Schlackenassaufbereitungsanlage, in der die Asche aus Müllverbrennungsanlagen einen Nassaufbereitungsprozess durchläuft. Die Schlackenassaufbereitung ist ein sehr wasserintensiver Prozess, bei dem Abwässer mit hohen Salzfrachten entstehen. Bisher werden die prozessbedingten Abwässer aufwändig aufbereitet, per Straßentransport in eine Industriekläranlage befördert und entsorgt. Für den Aufbereitungsprozess der Schlacke werden Prozessfrischwassermengen benötigt, die aktuell dem Grundwasserreservoir entnommen werden. Um den Transportaufwand für die Abwässer zu vermeiden und die Grundwasserentnahme zu minimieren, plant das Unternehmen mittels innovativer Abwasseraufbereitung (Umkehrosmose) einen nahezu geschlossenen Stoffkreislauf zu schaffen. Gleichzeitig verbessert sich damit auch die Qualität des mineralischen Rückstandes, so dass von einer besseren Verwertbarkeit auszugehen ist. Das in der Umkehrosmose entstehende Konzentrat (Permeat) soll in einer Vakuumverdampfungsanlage am Standort des Müllheizkraftwerks Rothensee behandelt werden. Gleichzeitig können Synergien am Standort der Abfallverbrennungsanlage genutzt werden, wie bspw. die Abwärme aus der Kraft-Wärme-Kopplung, das nahezu ammoniakfreien Destillats der Verdampferanlage für technische Zwecke und das Permeat der Umkehrosmose als Kühlwassernachspeisung für den Kühlturm. Die Innovation des neuen Verfahrens besteht darin, dass mittels Kombination und Weiterentwicklung bereits bestehender Recyclingverfahren erstmalig Prozesswasser aus der Schlackeaufbereitung behandelt und der Stoffkreislauf nahezu geschlossen werden kann. Insgesamt kann der Einsatz von Frischwasser nahezu vollständig ersetzt und weitgehend auf Grundwasserentnahmen verzichtet werden. Zusätzlich können Lärmemissionen, Energieverbrauch und Deponievolumen reduziert werden. Im Übrigen können mit der Umsetzung des Projekts jährlich 1.728 Tonnen CO2-Äquivalente, also etwa 86 Prozent, eingespart werden.

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