Background
Society aims for a pollutant-free environment, reflected in initiatives under the European Green Deal, which seek to reduce hazardous substances and promote safe, sustainable chemical use. Comprehensive exposure data are needed to identify sources, understand mixtures and eliminate sources of chemical pollution. High-resolution mass spectrometry non-target screening (HRMS NTS) is increasingly used in environmental regulatory context to chemically characterise the environment as completely as possible and retrospectively screen for known and emerging substances.
Results
This study provides use cases for monitoring and chemicals management with data from the German NTSPortal, a database and visualisation tool for HRMS NTS data from surface water and suspended particulate matter of major German rivers. Its internal spectral library enables substance identification comparable to standardised target analysis, supporting regulatory acceptance of HRMS NTS data for prioritisation and mixture assessment. To demonstrate its potential to research and regulation, we characterised the spatial and temporal distribution of riverine chemical mixtures and present selected use cases relevant to EU environmental, emission, and chemical legislation. Despite pronounced spatial variability, mixture composition based on presence–absence data remained stable over time, with 855 of 1721 substances detected at least once and 247 occurring ubiquitously. Declining trends for regulated substances such as carbendazim and climbazole illustrate the effectiveness of regulatory measures. Overall, the results showed that NTS data repositories can help overcome fragmented exposure information and enable more consistent use of monitoring data across policy areas, including evaluation of the revised Urban Waste Water Treatment Directive and One Health concepts.
Conclusions
Data from the German NTSPortal enabled a multi-matrix and temporal characterisation of riverine chemical mixtures, revealing both stable mixture compositions over time and persistent, catchment-specific substances. These data facilitated high-resolution mixture assessments across space and time, alongside trend analyses that meet regulatory needs in environmental monitoring and chemical risk assessment. Further temporal, spatial, chemical and matrix-spanning expansion of HRMS NTS repositories will enhance their value for environmental monitoring programmes. Strengthening interoperability, implementing FAIR data principles, and developing advanced tools for prioritisation, quantification and toxicity prediction, including AI-based approaches, will be crucial to fully realise the regulatory potential of NTS portals in the future. © The Author(s) 2026.
Ionische Flüssigkeiten sind Salze, die unterhalb 100 Grad C flüssig sind und als unkonventionelle Lösungsmittel eingesetzt werden. Da sie keinen messbaren Dampfdruck besitzen, gelten sie als umweltfreundlich. Ihr hochpolarer Charakter wird genutzt, um Niedertemperatursynthesen für anorganische Materialien zu entwickeln, die energieaufwendige Hochtemperaturprozesse ersetzen sollen.
Ecofys unterstützte den CEFI, bei der Entwicklung und Ausarbeitung der Energie- und Kohlenstoff-Roadmap 2050 . Die Roadmap untersucht, welche Rolle die Chemieindustrie langfristig betrachtet in einem energieeffizienten und emissionsarmen Europa der Zukunft spielen kann. In vier versch. Szenarien werden die zukünftige Nachfrage nach und damit die Produktion von Produkten der chemischen Industrie bis 2050 sowie die Entwicklung und der Einsatz von Energieeffizienz- und kohlenstoffarmen Technologien bewertet. Die Szenarien unterscheiden sich dabei hinsichtlich ihrer Annahmen zum energie- und klimapol. Umfeld in Europa und dem Rest der Welt, zur Entwicklung von Energie- und Rohstoffpreisen sowie der Geschwindigkeit, mit welcher relevante Innovationen voranschreiten. Die Studie untersucht ebenfalls, welche Rolle der europäischen Chemieindustrie in der Bereitstellung von Energieeffizienz- und kohlenstoffarmen Lösungen für andere Wirtschaftsbranchen zukommen kann. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Produkte der chemischen Industrie in allen Wirtschaftsbereichen Verbesserungen in der Energieeffizienz und der Minderung von Treibhausgasemissionen ermöglichen, wobei sich diese Rolle der Chemieindustrie künftig noch verstärken dürfte. Weiterhin wird in der Studie deutlich, dass die Preisdifferenzen, welche für Energie und Rohstoffe im Vergleich zu den wichtigsten Wettbewerbsregionen bestehen, die globale Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Chemieindustrie gefährden. Eine auf Europa beschränkte und nicht global abgestimmte Energie- und Klimapolitik, welche zu höheren Kosten der europäischen Produktion führt, würde die Wettbewerbsfähigkeit weiter schwächen und zu einer geringeren Produktion in Europa und damit zu vermehrten Importen von chemischen Produkten nach Europa führen. Die Verbesserung der Energieeffizienz wird den größten Beitrag leisten, die zukünftigen Treibhausgasemissionen der europäischen Chemieindustrie zu reduzieren. Des Weiteren können alternative Brennstoffe zur Erzeugung von Prozesswärme sowie die Vermeidung von Lachgasemissionen sich positiv auf die Emissionsminderung auswirken. Darüber hinaus bergen die Dekarbonisierung des Stromsektors und nach 2030 auch die CCS-Technologie zusätzliche Emissionsminderungspotentiale. Wachstum und Innovation wird dabei in den kommenden Jahren bei der Erzielung realer Emissionsminderungen eine entscheidende Rolle zukommen. Angesichts dieser Ergebnisse appelliert die Studie an die politischen Entscheidungsträger, die energie- und klimapolitische Rahmenbedingungen derart zu gestalten, dass Anreize für ein nachhaltiges und effizientes Wachstum der chemischen Industrie geschaffen werden, um die Attraktivität für Investitionen zu steigern und weitere Innovationen zu fördern. Die Studie liefert wertvollen Input für die Diskussion zur europäischen Energieversorgung sowie der post 2020 Klima und Industriepolitik. Ecofys kam die Rolle der Projektkoordination zu und lieferte zudem unabhängige analyt. Beiträge.
Zielsetzung:
Deutsche Zusammenfassung der Projektziele: Das beantragte Projekt hat die Entwicklung eines neuartigen Konzepts für hochfeste Zellulose Verbundwerkstoffe zum Ziel. Durch teilweise Delignifizierung der Holzzellwand soll diese unter Erhalt der natürlichen Anisotropie leichter komprimierbar werden. Dadurch wird die Herstellung hochfester Verbunde möglich, die gegenüber derzeitigen nicht-biobasierten Lösungen konkurrenzfähig sind.
Die wissenschaftlichen Ziele umfassen ein tiefergehendes Verständnis des Delignifizierunsprozesses, die bevorzugte Anwendung 'grüner' Chemie und Verfahrenstechnik, die Synthese biobasierter Klebstoffsysteme zur Verbundwerkstoffherstellung, sowie die Herstellung von Werkstoffmustern mit hoher Steifigkeit und Festigkeit.
Die technologischen Ziele bestehen in der Skalierung der Herstellungsprozesse und der Herstellung von Demonstratorobjekten entsprechend den Anforderungen der geplanten Anwendungsfelder Fahrzeugbau und Möbelbau, und in der geschlossenen Nutzung aller anfallenden Stoffströme, insbesondere Lignin zur Klebstoffsynthese.
Bedeutung des Projekts für die Praxis
Die Bedeutung des Projekts liegt in der sehr deutlichen Erhöhung der mechanischen Leistungsfähigkeit holzbasierter Materialien im Vergleich zu etablierten technischen Lösungen. Dadurch soll Holz als Werkstoff in Anwendungsfeldern wie dem Fahrzeugbau wieder konkurrenzfähig werden. Bei konkurrenzfähigen mechanischen Eigenschaften wird ein höherer Anteil von nachhaltigen Materialien in Fahrzeugen möglich. Hochleistungsmaterialien aus biobasierten Rohstoffen ermöglichen eine hohe regionale Wertschöpfung, nicht zuletzt auch für die forstwirtschaftliche Primärproduktion.