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BiodivRestore: Erhaltung und Wiederherstellung von Tiefsee-Ökosystemen im Zusammenhang mit dem Tiefseebergbau, Untersuchungen mikrobieller Gemeinschaften und Funktionen für eine integrierte Charakterisierung von Manganknollen-Ökosystemen

Grundwassermessstelle APP_GWMN_81

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_81 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper N3 : Oeversee - Hochdonn. Es liegen insgesamt 39223 Messwerte vor. Es liegen außerdem 4 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_641

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_641 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper O9 : Oldesloer Trog. Es liegen insgesamt 28895 Messwerte vor. Es liegen außerdem 17 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_462

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_462 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EI21 : Miele - Altmoränengeest. Es liegen insgesamt 53417 Messwerte vor. Es liegen außerdem 7 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Gummiwerke Berlin

Der innerhalb eines innerstädtischen Wohngebietes in Friedrichshain gelegene Standort der ehemaligen Gummiwerke Berlin wurde seit Beginn des 20. Jahrhunderts bis in die Gegenwart für die Gummiherstellung industriell genutzt, zuletzt zur Herstellung von Schwingungs- und Dichtungselementen für die Autoindustrie. Im Herbst 2011 wurde der Produktionsbetrieb eingestellt. Infolge des produktionsspezifischen Umgangs mit leichtflüchtigen chlorierten sowie aromatischen Kohlenwasserstoffen (LCKW bzw. BTEX) kam es in der Vergangenheit in zwei voneinander getrennten Arealen zu erheblichen Untergrundverunreinigungen. Die Umgebung der ehemaligen Taucherei und Entfettung war durch relevante LCKW-Verunreinigungen im Grundwasser und in der Bodenluft gekennzeichnet. Im Bereich eines ehemaligen unterirdischen Tanklagers wurden gravierende Verunreinigungen des Bodens und Grundwassers durch BTEX festgestellt. Im Grundwasser wurden BTEX-Gehalte von bis zu 19.000 µg/l ermittelt. Im LCKW-Schadensbereich lagen die Schadstoffkonzentrationen im Grundwasser um ein bis zwei Größenordnungen niedriger. Aufgrund der vorwiegend feinsandigen Ausbildung der Talsande – mit teilweise vorhandenen nicht horizontbeständigen Schlufflagen – und des relativ geringen hydraulischen Gefälles haben die beiden Grundwasserschäden keine große laterale Ausbreitung mit dem Abstrom erfahren. Im Bereich der ehemaligen Taucherei und der Entfettung wurde im Zeitraum von 1994 bis 1997 eine Bodenluftsanierung durchgeführt, in deren Verlauf insgesamt etwa 257 kg LCKW aus der Bodenluft entfernt wurden. Im Zusammenhang mit dem Rückbau des ehemaligen Tanklagers im Herbst 1994 wurden 8 unterirdische Tanks geborgen und entsorgt. Neben dem damit verbundenen lokalen Bodenaustausch waren keine weiteren Sanierungsmaßnahmen verbunden. Nach einer detaillierten Untersuchungsphase des Grundwassers erfolgte im Jahr 2002 die Planung einer hydraulischen Grundwassersanierung mit einer on-site-mikrobiologischen Reinigung. Die Reinigungsanlage wurde zwischen Oktober 2003 und Juni 2008 mit einer Förderrate von bis zu 10 m³/h betrieben. Die wesentlichen Anlagenbestandteile waren ein Airlift-Bio-Reaktor zur Anreicherung des kontaminierten Grundwassers mit Luft und Nährstoffen, ein Druckkiesbettfilter zur Abscheidung von Eisen und Mangan, ein Festbett-Bio-Reaktor und zwei Wasseraktivkohlefilter. Die Reinigung der Abluft aus dem Airlift-Bio-Reaktor erfolgte über Biofilter mit nachgeschaltetem Luftaktivkohlefilter. Das gereinigte Grundwasser wurde im Anstrom des Schadensbereiches über eine Rigole in den Untergrund reinfiltriert. Die Sanierung wurde 2008 eingestellt, da sich ein Hauptteil der Kontamination unterhalb der ehemaligen Gebäude befand, und dieser Bereich trotz Optimierung der Grundwasserreinigungsanlage hydraulisch nicht wirksam erfasst werden konnte. Nach Verlagerung des Produktionsstandortes in 2011 erfolgte bis 2013 der Rückbau der Gebäudesubstanz. Mitte 2013 wurden detaillierte Untersuchungen zur Schadstoffverteilung veranlasst. Nach umfangreichen Maßnahmen zur Tiefenenttrümmerung wurde im Zeitraum März 2015 bis Juni 2015 eine Bodensanierung durchgeführt. Dabei wurden die im gesättigten Bodenbereich vorhandenen Verunreinigungen mit dem Hexagonalrohraustauschverfahren (Wabe) saniert. Im Zuge der Sanierung wurden rund 7.700 t gefährliche Abfälle entsorgt. Durch ein nachgeschaltetes Grundwassermonitoring konnte nachgewiesen werden, das von den verbliebenen Restbelastungen im Boden keine Gefahr mehr für das Grundwasser ausgeht. Das Monitoring wurde Ende 2017 eingestellt und die Messstellen zurückgebaut. Ende 2015 wurde mit der Neubebauung des Grundstücks begonnen. Auf dem rund 26.000 qm großen Areal entstehen Wohnungen, Büro- und Einzelhandelsflächen, eine Kindertagesstätte sowie ein Stadtgarten. Die Kosten für die Erkundung und Sanierung des Standortes belaufen sich insgesamt auf ca. 3 Mio. €.

Die unbekannte Stöchiometrie der mikrobiellen Biomasse des Bodens und ihre potentielle Nutzung - C:N:P:et al

Damit Ökosystemdienstleistungen, die beispielsweise der Bodenfruchtbarkeit und -gesundheit dienen, mit einer hohen Rate erbracht werden können, ist eine größere und aktivere mikrobielle Biomasse (MB) im Boden von Vorteil. Die MB wird häufig über die Chloroform-Fumigation-Extraktion von Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und Phosphor (P) bestimmt und diese drei Elemente weisen eine homöostatische Stöchiometrie auf. Mikroorganismen bestehen jedoch aus mehr als diesen drei Elementen und jene anderen spielen wichtige Rollen in Zellfunktionen, Wachstum, und Ökosystemdienstleistungsbezogenen Aktivitäten. Aber deren Stöchiometrie in der MB ist nicht bekannt. Gemäß dem Minimumgesetz werden Wachstum und Aktivität durch jene Nährstoffe begrenzt, die im Verhältnis zur benötigten Menge die geringste Verfügbarkeit aufweisen. Allerdings hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass Co-Limitierung dominiert. Andererseits können einige Elemente wie Mangan andere wie beispielsweise Magnesium, Eisen und Zink substituieren. Das Verhältnis von C zu anderen Elementen als N und P, das für Wachstum und Aktivität im Boden benötigt wird, ist nicht bekannt. Kürzlich haben wir eine Chloroform-Fumigation-Extraktionsmethode zur Analyse weiterer MB-Elemente optimiert. Mit dieser Methode soll die MB in Bodenvarianten aus zwei Langzeitdüngeexperimenten und ihren Korngrößenfraktionen untersucht werden. Während sich erstere in ihrem Nährstoffstatus durch die verschiedenen Düngungevarianten unterscheiden, unterscheiden sich letztere durch die Diversität der Mineralien und die Qualität assoziierter organischer Bodensubstanz. In Inkubationsexperimenten sollen des Weiteren Elemente in mehreren Konzentrationsstufen zugeführt werden. Durch diese Herangehensweisen soll die Hypothese getestet werden, dass im Gegensatz zu C:N:P Elemente, die substituiert werden können, eine flexible Stöchiometrie aufweisen. Die Untersuchungen beinhalten die Messung von Bodenatmung und Enzymaktivitäten. Mittels Schrotschusssequenzierung sollen funktionelle Gene analysiert werden, die mit den Elementen in Beziehung stehen wie jene, die für Metalloproteine codieren. Es soll überprüft werden, ob das Wissen über die Stöchiometrie bioverfügbarer und MB-Elemente genutzt werden kann, um Wachstum und Aktivität der Mikroorganismen zu erhöhen. Die Ergebnisse dieses Projekts geben Einsicht in den stöchiometrischen Phänotyp der MB des Bodens jenseits von C, N und P. Dieses Wissen zusammen mit jenem über bioverfügbare Elemente soll Interessengruppen ermöglichen, die mikrobielle Gemeinschaft des Bodens durch spezifische Elementzugabe in spezifischen Konzentrationen so zu behandeln, dass Bodenfruchtbarkeit und -gesundheit sowie entsprechend Ökosystemdienstleistungen des Bodens erhöht werden.

Entwicklung von Analysenverfahren zur Bestimmung von Elementspezies in Biotopen

Fuer Aussagen ueber die Toxizitaet von Elementen in Biotopen ist nicht allein der Gesamtgehalt sondern auch die Bindungsform, d.h. die Kenntnis ueber die Arten von Elementspezies im Material, von entscheidender Bedeutung. Bisher existieren nur wenige Analysenverfahren, die eine differenzierte Analyse von Elementen nach Elementspezies ermoeglichen. Mit gas- und fluessigkeits-chromatographischen (DC u. HPLC) trenn- sowie photo-, fluor- und atomabsorptionsspektrometrischen Bestimmungsmethoden sollen solche Verfahren fuer einige toxische Elemente wie vorerst Arsen, Chrom, Zinn, Aluminium, Nickel, Kupfer und Mangan erarbeitet werden. Anwendungen der entwickelten Analysenverfahren auf Wasser, Sedimente, Pflanzenmaterial und Lebensmittel dienen dem Ziel, Kenntnisse ueber den Kreislauf dieser Elemente zu erhalten.

Hocheffiziente, kostengünstige und langlebige Natrium-Ionen-Batterie Zellen

Zielsetzung: Batterien spielen eine entscheidende Rolle in der Transformation der (Strom-)Wirtschaft zu einer CO2 neutralen Zukunft. Die Emissionsreduktion hängt primär vom vorliegenden Strom- bzw. Energiemix ab. Einerseits für den Energieaufwand während der Erzeugung, andererseits während ihres Betriebs. Überdies dürfen CO2 Emissionen für die Erzeugung, Raffinierung und den Transport von Grundmaterialien nicht vernachlässigt werden. Hier setzen die in diesem Projekt beschriebenen Innovationen an. Aktuelle State-of-the-Art LIB Batterien verwenden einerseits nicht weltweit geläufige Rohstoffe, wie Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan und Graphit. Diese Rohstoffe werden primär in China raffiniert. Die so hergestellten Ausgangsmaterialien werden dann ihrerseits erneut über weite Strecken transportiert. Anodenseitig wird aktuell Graphit verwendet. Beispielsweise stammen sowohl natürlicher (74%) als auch synthetischer Graphit (51%) primär aus China, weswegen chinesische Exportrestriktionen auf diesen essentiellen Zellbestandteil ein zusätzliches Hemmnis für die europäische LIB Technologie darstellen. Zusätzlich bedürfen LIB Batterien deutlich mehr CO2 in der Herstellung aufgrund der Anforderung an die Trockenräume, was bei NIB zumindest mit zusätzlicher Forschung deutlich reduzierbar wäre. Im Gegensatz dazu beruhen die Materialien für hier entworfene NIB auf weltweit geläufigen Mengenrohstoffen, was sowohl Kosten, CO2 Emissionen, Umweltbelastungen, und eben auch Abhängigkeiten von außereuropäischen Ländern minimiert. Für eine Transformation hin zu einer nachhaltigen, erneuerbaren Wirtschaft sind billige Energiespeicher essenziell. Seit langem werden in den Roadmaps NIB als die beste Zukunftstechnologie bezeichnet, um möglichst kostengünstige Energiespeicher zu bauen. Daher wurde ein Konzept der vertikalen Integration entlang der Wertschöpfungskette erarbeitet, dass mit hoher Erfolgswahrscheinlichkeit, binnen von zwei Jahren zu einem NI-Batteriepack Prototyp führen soll. Der große Vorteil darin besteht in der raschen Weitergabe von Innovationssprüngen an den Prototypen und eventuellen Produkten. Die Zielsetzung ist eine Zelle mit einer Energiedichte von 180 Wh/kg zu entwickeln, welche dann in Endanwendungen wie Gabelstapler, Heimspeicher, und stationäre Speicher eingesetzt werden kann. Durch den angestrebten niedrigen Preis pro kWh für NIB’s sind alle Anwendungen mit einer niedrigen bis mittleren Energiedichte denkbar. Fazit: In diesem Projekt wurde eine Methode entwickelt, um Mangan-dotiertes preussisch Weiss deutlich langlebiger zu machen - mit Zyklenzahlen, die man auch von Lithium-Eisen-Phosphat Akkus kennt, die schon bisher als sehr langlebig gelten. Durch die Erhöhung Spannung können der wesentliche Nachteil der geringeren Energiekapazität von preussisch Weiss mitigiert werden. Das so entstandene Material kann nicht nur LFP, sondern auch NiCd und Blei-Säure Batterien ersetzen.

Bergbauberechtigung im Saarland, Bergwerkseigentum - Eisen (Fe) Mangan (Mn)

Bergbauberechtigung im Saarland, Bergwerkseigentum - Eisen (Fe) Mangan (Mn) Bundesberggesetz (BBergG)

Reduktion von Schweißrauchemissionen beim MSG-Schweißen durch Nutzung alternativer Schutzgase und Schweißzusätze

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