Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Radiochemie durchgeführt. Im vorliegenden Verbundprojekt wird ein auf atomarer Skala basierendes Prozessverständnis der Wechselwirkung von Actiniden und Spaltprodukten mit endlagerrelevanten Mineralen bzw. Mineraloberflächen erlangt, um so Retentionsmechanismen auf langen Zeitskalen zu verstehen und damit einen Beitrag zur sicheren Endlagerung hochradioaktiven Abfalls zu leisten. An der Actiniden-XAS-Beamline ROBL werden XAFS-spektroskopische Untersuchungen bei niedrigsten Konzentrationen und unter Sauerstoffausschluss durchgeführt. Das IRC wird die Kinetic (2-4 Jahre) der Oberflächenreaktionen (Sorption, Reduktion, Kopräzipitation) von Pu(V) und Pu(III) mit Magnetit und einem Fe-Carbonat (Siderit oder Chukanovit) untersuchen. Das IRC wird die reduktive Reaktion von Np(V) mit Mackinawite (FeS) und Magnetit untersuchen; außerdem die mögliche Inkorporation von Np(IV) in Siderit oder Chukanovit. Das IRC wird die von PSI-LEG hergestellten 'solid solutions' zwischen Se(IV/VI) und LDH und Tc(VII) und LDH, sowie die von KIT-IMG hergestellten 'solid solutions' zwischen Se und Eisensulfiden untersuchen. In allen Fällen wird die Struktur und Oxidationsstufe der mit der Festphase assoziierten Actiniden- bzw. Spaltprodukt-Spezies spektroskopisch mit XAFS und teilweise auch mit XPS untersucht. Die Oberflächenspezies werden mit zu synthetisierenden Kopräzipitaten verglichen. Zudem werden die Lösungsbedingungen (Eh, pH, gelöste Ionen) erfasst, um Stabilitätskonstanten der Sorptionskomplexe und Festphasen zu bestimmen
Das Projekt "Altlastortung in der Bille-Siedlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Geophysik durchgeführt. Mithilfe geophysikalischer Untersuchungsmethoden soll Aufschluss gewonnen werden ueber die Lage von im Untergrund vermuteten Schuten, die moeglicherweise im Bereich der ehemaligen Billwerder Bucht mit Kampfstoff-Ladungen versenkt und bis 1948 in 2 Spuelabschnitten zugespuelt wurden. Bei den zu untersuchenden Flaechen handelt es sich um das Vogelschutzgehoelz und um einen Bereich der Bille-Siedlung in Billstedt-Moorfleet.
Das Projekt "Erkundung einer Altlastdeponie suedlich des Krohnstieges im Bereich der geplanten Trasse der Umgehung Fuhlsbuettel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Geophysik durchgeführt. Im Rahmen der Baugrunduntersuchungen fuer die geplante Umgehung Fuhlsbuettel sowie ergaenzender Wasser- und Bodenuntersuchungen ist suedlich des Krohnstieges (suedlich der Tarpenbek) und oestlich des Flughafengelaendes in einer Tiefe zwischen ca. 2 und 6 m unter Gelaendeoberkante und auf einer Flaeche von ca. 11.000 m2 eine Hausmuelldeponie erkundet worden, von der eine latente Gefahr fuer das Grundwasser ausgeht. Vor einer Ueberbauung der Deponie ist es erforderlich, genauere Kenntnisse zu erhalten ueber a) eventuell vorhandene metallische Koerper (Faesser), damit diese gezielt entfernt werden koennen, um die Gefahr zu vermindern und b) die genauen Abmessungen der Deponie, um im Falle einer eventuell erforderlichen spaeteren Voll-Sanierung eine bedarfsgerechte Verkehrsumleitung herstellen zu koennen.
Das Projekt "Random Walk im Bereich der Umwelt- und Ingenieurgeophysik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XVII für Geowissenschaften, Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik, Arbeitsgruppe Seismik durchgeführt. In den dicht besiedelten, alten Montan-Industriestandorten, wie zum Beispiel im Ruhrgebiet - aber auch in Bereichen mit ehemaligen militaerischen Standorten -, stehen grosse Flaechen zur Rekultivierung an. Das aus Altlasten resultierende Gefaehrdungspotential muss in diesen Gebieten flaechenhaft abgeschaetzt werden. Eine effektive, aber auch gleichzeitig moeglichst kostenguenstige Entsorgung der Altlasten muss geplant und durchgefuehrt werden. Dafuer ist die Kenntnis der genauen Lage von Altlastenbereichen, von alten Deponien und von wilden Muellkippen und die darin enthaltenen zu entsorgenden Mengen von grosser Wichtigkeit. Auch das Auffinden von bautechnischen Hindernissen im Untergrund im Vorfeld von Baumassnahmen, wie Mikrotunneling oder bei der Trassenerkundung fuer Verkehrswege, stellt ein wachsendes Problemfeld dar, da durch die heute angewendete, schnelle und komplexe Bautechnik - zum Beispiel mit Tunnelvortriebsmaschinen - unvorhergesehene Hindernisse durch Stand-By- oder zusaetzliche Logistik-Kosten in Millionenhoehe fuehren koennen. Traditionelle Untersuchungsmethoden beproben das Untersuchungsgebiet stichprobenartig. Dabei treten Probleme auf, weil bei einer stichprobenartigen Beprobung die Zwischenraeume zwischen den Beprobungsstellen nicht erfasst werden: Problematische Flaechen werden als zu gross ausgewiesen, da zwischen zwei fuendigen Beprobungen interpoliert wird. Problembereiche werden durch die Beprobung nicht entdeckt, weil das Beprobungsraster nicht eng genug war (raeumliches Aliasing). Die Beprobung wird bei einer ausreichenden Verdichtung finanziell unerschwinglich. Diese Schwierigkeiten lassen sich haeufig mit flaechenhaften geophysikalischen Untersuchungen loesen. Flaechenhafte geophysikalische Messungen, insbesondere mit Magnetik und Elektromagnetik, liefern sehr detaillierte Informationen ueber die genaue Lage bestimmter Altlastenbereiche und Untergrundstrukturen und gewaehrleisten im Zusammenhang mit einer (ausgeduennten) Beprobung eine Abschaetzung der zu planenden Entsorgungsmenge oder des Ausmasses der Untergrundstoerung. Moderne geophysikalische Messgeraete erlauben hohe Messgeschwindigkeiten, wobei waehrend der Bewegung des Messgeraetes durch das Gelaende die Orientierung, speziell die Zuordnung von Messwerten zu Gelaendepunkten, zur Zeit durch konventionelle geodaetische Einmessung (Auspflocken eines Messrasters) erfolgt. Bei flaechenhaften, in einem feinen Messraster (Meterabstaende) durchzufuehrenden Messungen kann sowohl der zeitliche als auch der finanzielle Aufwand fuer die geodaetischen Vermessungen hoeher sein als fuer die eigentlichen geophysikalischen Untersuchungen. Mit 'random walk' (Vermessung in unregelmaessigen Abstaenden) laesst sich eine 'statistische' Verteilung der Messpunkte auf der Messflaeche erreichen.
Das Projekt "Teilvorhaben 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Fritz-Haber-Institut, Abteilung Anorganische Chemie durchgeführt. Ziel der Aktivitäten in AP 3 ist die Entwicklung und wissensbasierte Optimierung eines hochaktiven und langzeitstabilen Katalysatorsystems. Die Katalysatorproben für Dry Reforming und für RWGS werden umfassend bezüglich ihrer Mikrostruktur und ihrer Zusammensetzung u.a. mittels hochauflösender Elektronenmikroskopie und (in situ-) Röntgenphotoemissionsspektroskopie am FHI untersucht. Dies bezieht sich auf Proben in den verschieden Stadien der Präparation sowie auf den arbeitenden Katalysator im frischen und desaktiverten Zustand (in-situ-XPS und Abbruchexperimente, RUB). Die erhaltenen Ergebnisse werden genutzt, um die Grenzflächenwechselwirkungen der Multikomponenten-Katalysatoren und die Mechanismen der Desaktivierung besser zu verstehen. Eine Verknüpfung mit den Syntheseparametern wird zur iterativen Optimierung von Aktivität und Stabilität ausgewählter Katalysatorsysteme beitragen. In diesem Arbeitspaket soll für die Entwicklung eines RWGS-Katalysators in einem systematischen Ansatz verschiedene Kombination von 'reduzierbaren' Oxiden (ZnO, ZrO2, CeO2, Fe3O4, ...) und Metallen der Gruppen 8-10 durch Co-Fällung und kontrollierte thermische Behandlung präpariert und untersucht werden. Auf Basis von Trends in den katalytischen Eigenschaften (RUB) werden vielversprechende Systeme ausgewählt und anhand der Ergebnisse aus mikrostruktureller (FHI) und in-situ spektroskopischer (LIKAT) Charakterisierung iterativ optimiert.
Das Projekt "FS SONNE (SO 202) INOPEX: Innovatives Nordpazifik Experiment - Magnetik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. Ziel des Vorhabens INOPEX ist die Beschreibung der pleistozänen paläoozeanographischen und -klimatischen Entwicklung im arktischen/subarktischen Pazifik und Beringmeer. Durch Schaffung umfangreicher Datensätze soll eine Wissenslücke in einem für die globale Klimaentwicklung bedeutenden aber bislang noch nicht ausreichend bearbeiteten Gebiet geschlossen werden. Die Untersuchungen stützen sich auf einen innovativen 'Multi-Proxy'-Ansatz und sollen wesentliche weitere Grundlagen legen, mit denen die Mechanismen, die die globale Klimaentwicklung steuern, besser verstanden und modelliert werden können. Gestützt auf akustische Erkundung soll geeignetes Probenmaterial aus Sedimenten auf Profilschnitten im arktischen/subarktischen Pazifik zwischen Japan und Alaska und im Beringmeer gewonnen werden. Unter Einbindung hochrangiger nationaler und internationaler Arbeitsgruppen sollen unter Einsatz neuer Methoden Paläoklimazeitreihen erarbeitet, die zeitlich hochauflösende Korrelationen mit Eiskernen, sibirischen und marinen Abfolgen ermöglichen, mit denen Anfachungs-, Verstärkungs- und Übertragungsmechanismen von Klimaänderungen verstanden werden können. Ergänzt durch biologische und geochemische Untersuchungen in der Wassersäule sollen Prozesse, die Klimasignale erzeugen, in direktem Bezug zu den geowissenschaftlichen Programmen untersucht werden. INOPEX liefert für die Dokumentation und das Verständnis der Klimaentwicklung und speziell für die Klimamodellierung vergangener und zukünftiger Klimazustände wesentliche neue Daten. Der Nordpazifik, mit seiner zentralen Stellung zwischen dem nordamerikanischen Kontinent und Asien hat wesentliche Einwirkung auf die atmosphärische Zirkulation und ihren Interaktionen in der Nordhemisphäre und damit auch auf Europa. INOPEX-Daten werden auch seine Bedeutung und Wirkungsgrößen auf das globale Klima als Endglied der globalen thermohalinen Zirkulation besser verstehen und modellieren lassen. Der Fahrtbericht wird als Hardcopy bei der Technischen Informationsbibliothek in Hannover vorliegen und die Wochenberichte der Forschungsfahrt finden sich auf der Internetplattform des FS SONNE (BGR).
Das Projekt "Teilprojekt II: (TZW), Kooperation mit Tsinghua University, China" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Im Verbundprojekt soll ein Verfahren zur gekoppelten Entfernung von Nitrat und Pestiziden entwickelt werden, in dem biologisch abbaubare Polymere sowohl als Substrat für die denitrifizierenden Mikroorganismen als auch als Sorbens für gelöste Pestizide fungieren. Die Nitratreduktion und der Pestizidabbau werden in einer Prozessstufe vereinigt. In einer Verfahrensvariante werden magnetische Partikel mit Magnetit und Maghemit eingesetzt, die eine optimierte Verfahrenssteuerung erlauben und den Schadstoffabbau durch Fe(III)-reduzierende Organismen erhöhen sollen. Die Untersuchungen am TZW umfassen die Ermittlung von N-Bilanzen und Umsatzkinetiken unter variierenden Randbedingungen, die Stabilität der magnetischen Partikel sowie den Abbau von Pestiziden unter Nitrat- und Fe(III)-reduzierenden Bedingungen. Eine Pilotanlage wird in einem Wasserwerk betrieben, in dessen Einzugsbereich Pestizide und Nitrat im Rohwasser vorliegen. Das Verfahren soll der Wasseraufbereitung und Trinkwasserversorgung, insbesondere in landwirtschaftlich genutzten Regionen dienen. Es werden Empfehlungen zu den Einsatzbereichen erarbeitet und die Wirtschaftlichkeit beurteilt.
Das Projekt "Verhalten langlebiger Spalt- und Aktivierungsprodukte im Nahfeld eines Endlagers und Möglichkeiten ihrer Rückhaltung (VESPA) - Teilprojekt: HZDR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Ressourcenökologie durchgeführt. Das Verhalten und speziell die Rückhaltung des Selens hängt stark von dem Redoxzustand des Selens ab. Die Oxyanionen Selenat und Selenit werden unter den pH und Eh-Bedingungen wie sie im Endlager vorliegen, als relativ mobile Formen betrachtet, die vorwiegend über hydrostatische Sorption an Mineraloberflächen zurückgehalten werden können. Allerdings haben ATR FT-IR und EXAFS Messungen zur Selenat-Sorption an Maghemit, die innerhalb des VESPA-Projektes durchgeführt wurden, gezeigt, dass der gebildete Komplex doch stärker war als vermutet und sich zum Teil ein stabiler chemischer Komplex gebildet hat. Daher sollen zusätzlich zu den vorgesehenen Alumosilikaten auch verschiedene Eisen-, Titan- und Aluminiumoxide als Sorbentien der technischen und geotechnischen Barriere innerhalb des Vorhabens vertiefter untersucht werden. Die unter reduzierenden Bedingungen vorliegenden Formen des Selens bilden entweder kolloidale Partikel oder vorwiegend schwerlösliche Niederschläge und könnten somit effizienter zurückgehalten werden als die Oxyanionen. Daher stellt eine Reduktion des Selens zu niedrigeren Oxidationsstufen eine Möglichkeit dar, Selen zu immobilisieren. Im Rahmen der Verlängerung sollen Möglichkeiten der Reduktion mittels des Minerals Magnetit untersucht und spektroskopisch charakterisiert werden. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Untersuchung über die Stabilität der reduzierten Spezies. Die Ausführungen zur Arbeitsplanung sind unter dem Vorhabenziel zu finden.
Das Projekt "Untersuchung der Munitionsverdachtsflaeche M41" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Geophysik durchgeführt. Gegenstand der Untersuchung ist ein 176,700 m2 grosses Areal auf dem Gelaende des Flughafens Hamburg-Fuhlsbuettel, nordwestlich des Landebahnkeuzes. Aus Zeugenaussagen ergibt sich der Verdacht, dass gegen Ende des 2. Weltkrieges eine Schutenladung mit Granaten des Kampfstoffes OMEGA in damals auf diesem Gelaende vorhandene Kies- bzw. Sandentnahmestellen deponiert wurde. Die ungefaehrliche Lage dieser Gruben laesst sich aus stereographischen Luftbildern, die dem Kampfmittelraeumdienst Hamburg vorliegen, entnehmen. Tiefenangaben aus Befragungen und stereometrischer Auswertung des Bildmaterials ergeben Werte bis zu 15 m unter der damaligen Gelaendeoberkante (GOK). Zusaetzlich sind auf den Luftbildern zahlreiche Bombenkrater zu erkennen, die ebenfalls zur Ablagerung genutzt worden sein koennten. Die Ziele der geophysikalischen Vermessung waren: - Flaechendeckende Ueberpruefung des Verdachtgebietes auf das Vorhandensein von Ansammlungen metallischer, magnetisch-sensitiver Objekte. - Verifizierung der aus den Luftbildern abgeleiteten Lage der Hauptverdachtsflaechen (Gruben, Krater) und Erstellung eines Untergrundmodells bis 20 m unter heutiger GOK. - Identifizierung, Positionierung und Massenklassifizierung einzelnder Objekte zur groesstmoeglichen Reduzierung des Beprobungs- und Beraeumungsaufwandes. Um die o.g. Zielsetzungen zu erfuellen, ist als primaeres geophysikalisches Verfahren zur direkten Ortung einer etwaigen Ansammlung von Granaten Geomagnetik (Gradiometrie) eingesetzt worden. Diese Methode gewaehrleistet eine flaechendeckende Erfassung des fraglichen Gelaendes und eine Identifizierung magnetisch-sensitiver Objekte. Die geforderte Erstellung eines Untergrundmodells ist mit der Geomagnetik nicht zu erreichen. Deshalb kamen als sekundaere Verfahren Seismik und Geoelektrik zum Einsatz. Diese Methoden geben Aufschluss ueber die Verteilung der Druckwellengeschwindigkeiten (Seismik) bzw. des elektrischen Widerstandes (Geoelektrik) im Untergrund.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Entwicklung, Erprobung und ökologische Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Analytik und Ökotoxikologie - Department Bioanalytische Ökotoxikologie durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziele des UFZ-Teilprojekts sind Entwicklung und Optimierung neuartiger Nanokatalysatoren und Nano-Komposite, die zur Reinigung von kontaminierten Wässern eingesetzt werden. Carbo-Iron (Komposit aus Aktivkohle und nanoskaligem Eisen) wird für den In-situ-Aufbau reaktiver Zonen zur Grundwassersanierung entwickelt und dotierte Magnetit-Nanopartikel zur Reinigung von Abwässern. Begleitende Risikoanalysen zur Ermittlung der Ökotoxizität von eventuell freigesetzten Partikeln sind wichtiger Bestandteil des Teilprojekts. Projektpartner, die für Partikelcharakterisierung, Studien zur zellulären Aufnahme, Standard-Ökotoxizitätstest und Demonstrationsversuche verantwortlich sind, unterstützen das Teilprojekt. 2. Arbeitsplanung: Die Entwicklung von Carbo-Iron als verbesserte Alternative zu Nano-Eisen zur GW-Reinigung und von magnetischen Nanokatalysatoren für die oxidative und reduktive Abwasserreinigung erfolgt am UFZ. Die Partikelcharakterisierung und -optimierung umfasst Reaktivität, Beständigkeit, Korrosion sowie die Mobilität und Benetzbarkeit (im Aquifer) und magnetische Abtrennbarkeit (Abwasser). Das UFZ begleitet die Entwicklung technologischer Lösungen und Demonstrationsanlagen bei den KMU. Schwerpunkt der ökotoxikologischen Untersuchungen bilden Tests zu langfristigen Transgenerationseffekten und die Aufdeckung von Wirkungsmechanismen mit Hilfe systembiologischer Verfahren. Daneben werden Wechselwirkungen von Nanomaterialien und Schadstoffen und ihre Bedeutung für die Toxizität untersucht.