Das Projekt "IWAS II - Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft durchgeführt. Ausgehend von den drängenden Wasserproblemen in ausgewählten hydrologisch sensitiven Regionen werden innovative Konzepte, Methoden, Modelle und Technologien für ein nachhaltiges Wasserressourcenmanagement entwickelt - mit den Schwerpunkten 'Fließgewässerqualität' in der Modellregion Osteuropa/Ukraine, 'Safe yield - Bewirtschaftung limitierter Wasserressourcen' im Mittleren Osten/Oman und 'Rohwasserqualität/-aufbereitung' in der Modellregion 'Lateinamerika'/Brasilien sowie in Teilaspekten unter Einbindung deutscher und regionaler Partner aus Wissenschaft, Wasser/Wirtschaft und Verwaltung. Die Lösungen dieser Probleme in den Regionen werden durch ein Gesamtkonzept mittels Systemanalysen, Technologieentwicklung und -implementation sowie Analysen der Governancestrukturen entwickelt und ein projektspezifisches 'Capacity Development' begleitet, so dass Beiträge zu einem egrierten Wasserressourcenmanagement (IWRM) geleistet werden können. Mithilfe innovativer, integrierter Modelle werden unter Berücksichtigung der vorherrschenden Bedingungen (wie regionaler Klimaänderungen, Bevölkerungsdynamik, Governance-Strukturen u.w.) Szenarien zur Überwindung relevanter Wasserprobleme entworfen, in Kooperation mit Partnern in den Modellregionen standortangepasste Systemlösungen und Technologien entwickelt sowie Tools (Modelle) und Methodenkonzepte für ein Integriertes Wasserressourcenmanagement erstellt.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Geochemie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Chemie durchgeführt. Vorhabensziel ist, die in KORA TV 4.1 genutzten DNA-Microarrays weiter zu entwickeln, um den biologischen Abbau der Schadstoffe nachzuweisen, die in Deutschland aus ca. 100.000 Abfallablagerungen in das Grundwasser emittiert werden. Natural Attenuation (NA) führt an Ablagerungen zu einer Schadensminderung und kann mit dem in KORA TV 4.1 entwickelten NA-Screening nachgewiesen werden. Zur Weiterentwicklung des NA-Screenings wird die Humboldt-Universität zu Berlin (HU) die organischen Verbindungen in belastetem Grundwasser charakterisieren und PROTEKUM die DNA-Microarrays entwickeln. Es werden in erheblichem Maß Ressourcen eingespart, wenn 'Monitored Natural Attenuation' an Abfallablagerungen genutzt wird. Bisherige Arbeiten wurden u.a. im Rahmen von KORA durchgeführt. Dabei wurde das NA-Screening entwickelt, in dem erstmalig in kontaminiertem Grundwasser die DNA-Microarray Technologie eingesetzt wurde. Im TV 4.1 wurde gezeigt, dass man so mikrobielle Schadstoffabbau in belastetem Grundwasser nachweisen kann, es ist also eine breite Wissensbasis zu den Arbeitszielen vorhanden. Die Arbeitsplanung ist für 2 Jahre in 5 Arbeitspakete gegliedert. Im AP 1, (HU) werden die Grundwasserproben von Abfallablagerungen geochemisch charakterisiert. In den AP 2 - AP 4 (PROTEKUM) wird die Optimierung der DNA-Microarrays durchgeführt. Im AP 5 (HU PROTEKUM) werden die Ergebnisse ausgewertet und umgesetzt.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Mikroarrays" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PROTEKUM Umweltinstitut GmbH durchgeführt. Vorhabensziel ist, die in KORA TV 4.1 genutzten DNA-Microarrays weiter zu entwickeln, um den biologischen Abbau der Schadstoffe nachzuweisen, die in Deutschland aus ca. 100.000 Abfallablagerungen in das Grundwasser emittiert werden. Natural Attenuation (NA) führt an Ablagerungen zu einer Schadensminderung und kann mit dem in KORA TV 4.1 entwickelten NA-Screening nachgewiesen werden. Zur Weiterentwicklung des NA-Screenings wird die Humboldt-Universität zu Berlin die organischen Verbindungen in belastetem Grundwasser charakterisieren und PROTEKUM die DNA-Microarrays entwickeln, da der mikrobielle Schadstoffabbau wesentlicher Bestandteil von NA ist. Neben dem Schutz der Ressource Grundwasser werden in erheblichem Maß weitere Ressourcen eingespart, wenn 'Monitored Natural Attenuation' an Abfallablagerungen genutzt wird. Bisherige Arbeiten wurden u.a. im Rahmen von KORA durchgeführt. Dabei wurde das NA-Screening entwickelt, in dem erstmalig in kontaminiertem Grundwasser die DNA-Microarray Technologie eingesetzt wurde. Im TV 4.1 wurde gezeigt, dass so der mikrobielle Schadstoffabbau in belastetem Grundwasser nachweisen kann. Durch PROTEKUM wurden Arbeiten zum Emissionsverhalten von Altablagerungen durchgeführt, so dass eine breite Wissensbasis zu den Arbeitszielen vorhanden ist. Die Arbeitsplanung ist für 2 Jahre in 5 Arbeitspakete gegliedert. Im AP 1, (HU) werden die Grundwasserproben aus dem Abstrom von Abfallablagerungen geochemisch charakterisiert. In den AP 2 - AP 4 (PROTEKUM) wird die Optimierung der DNA-Microarrays durchgeführt. Im AP 5 (HU + PROTEKUM) werden die Ergebnisse ausgewertet und umgesetzt.
Das Projekt "Enhanced Reclamation of Brown Field Sites Using Natural Biology Project-Acronym 'Erblassen'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GTG Geologisch-Technische Gesellschaft mbH durchgeführt. Anwendung eines aus Braunalgen gewonnenen Biotensides zur Steigerung der Bioverfügbarkeit von Kohlenwasserstoff - Bodenverunreinigungen zur Verbesserung des biologischen Schadstoffabbaus - Untersuchung des Biotensides ('Sea Power'), Laborversuche, Freilandversuche zur Erforschung der Steigerung mikrobiellen Schadstoffabbaus unter reale Bedingungen - Methodenfindung zur Anwendung in Sanierungsverfahren - Die Freilandversuche zeigten positive Einflüsse auf den mikrobiellen Abbau. (Hauptverantwortliche Institution ist im Ausland: Fa. Natural Technologies Ltd., Honiley, Kenilworth, UK).
Das Projekt "Muskat-Matrah - Entwicklung und Probleme einer Hauptstadtregion und ihre Stellung zum und Funktion fuer das Hinterland in dem erdoelfoerdernden Entwicklungsland Oman" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Fachbereich Geowissenschaften durchgeführt.
Das Projekt "Biologische Verfahren zur Diagnose des Zustands und Vorhersage der Entwicklung kontaminierter Umweltstandorte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt. The objective of BIOTOOL is the generation and validation of novel conceptual and material instruments, rooted in biological processes, for diagnosing soil status and predicting evolution of contaminated soil and groundwater. The focus is an the assessment and evaluation of natural attenuation processes. This will require benchmarked monitoring tools and warning criteria to implement natural attenuation as the key groundwater and soil remediation strategy in Europe. lt will be materialized through the application of a suite of state-of-the-art genomic, proteomic and analytical technologies to environmental samples and sites themselves. We will exploit the translocation of indicator chemicals from below ground into above-ground vegetation as a cheap and rapid monitoring tool for subsurface contamination. Diagnosis of the biological status and evolution models for polluted environments will be achieved through (i) the design and utilization of DNA and specifically DNA-array technology for examining the catabolic potential of any given particulate sample and (ii) the identification of protein biomarkers as descriptors of soil and groundwater quality and biological attenuation clocks. The progress in microbial community functional genomics and proteomics will be employed to gain a mechanistic understanding of prevailing stresses, global responses to chemical insults, plant/microbe interactions and microbial community adaptations that determine microbial-driven soil and groundwater processes. This will add a considerable predictive power to the genomic and proteomic approaches mentioned above. Determining the links between environmental factors and expression of degradation abilities will be crucial for strategies aiming at an optimal expression of the catalytic power of the indigenous microbial community. The robustness of diagnostic instruments for future normative applications will be validated in microcosms and used for assessment of contaminated sites under study.
Das Projekt "Dendrochronologie: Dendroklimatische Untersuchungen an rezenten Hölzern aus dem nördlichen Bergland von Oman" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften, Institut für Nutzpflanzenkunde, Fachgebiet Ökologischer Pflanzenbau und Agrarökosystemforschung in den Tropen und Subtropen durchgeführt. In einem Pilotprojekt werden z. Zt. Bohrkerne von 50 rezenten Bäumen(Juniperus, Acacia, Sysiphus, Olea) mehrerer Standorte aus dem Hochland des Oman untersucht. Es soll durch Synchronisation der Jahrringfolgen untereinander und im Vergleich zur Niederschlags-Messreihe von Muscat geprüft werden, ob die Ringfolgen ein annuelles Wachstumsverhalten repräsentieren und somit für eine mehrhundertjährige Rekonstruktion der Niederschlagsentwicklung in dieser Region geeignet sind. Die Bohrkerne wurden im Rahmen des DFG-Projekts 'Transformationsprozesse in Oasensiedlungen Omans. Teilprojekt: Stoff- und Nährstoffflüsse (Projektleiter: Priv. Doz. Dr. A. Bürkert, )', gewonnen. Bei Eignung des Materials ist eine Einbeziehung dendrochronologischer Auswertungen in einen Folgeantrag vorgesehen.
Das Projekt "Extremereignisse in kleinen und mittleren Einzugsgebieten (EXTRUSO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Bau und Umwelt, Fakultät Umweltwissenschaften, Fachrichtung Geowissenschaften, Professur für Geoinformatik durchgeführt. Der Klimawandel führt zu Änderungen des Wasserkreislaufs, die zukünftig ein verstärktes Auftreten von Extremereignissen wie Trockenheit, Starkregen oder Hochwasser mit zum Teil erheblichen zivilen und ökonomischen Schadenswirkungen erwarten lassen. Aktuelle Arbeiten konzentrieren sich dabei primär auf die Untersuchung und letztlich die Steigerung der Resilienz großer Einzugsgebiete. Hydro-meteorologische Extremereignisse, die sich aus kurzen, sehr intensiven Starkregenereignissen ergeben, treten jedoch meist kleinräumig auf und sind dort schwierig zu beobachten. Insbesondere fehlt es an ausreichend dichten Beobachtungsnetzen und Modellierungsmethoden als Grundlage für die Schaffung von Warnsystemen in kleineren Einzugsgebieten. Hier setzt das Projekt an: Am Beispiel kleiner und mittlerer Einzugsgebiete in Sachsen werden innovative Techniken zur räumlich und zeitlich hochaufgelösten Beobachtung und Simulation kleinräumig auftretender Extremereignisse entwickelt. Auf Grundlage von anwendungsspezifischen Fernerkundungstechniken, moderner low-cost Sensorik und Geoinformationstechnologien entstehen so neue Formen operationeller Monitoringsysteme zur effizienten Verdichtung der vorhandenen Beobachtungsnetze. Gleichzeitig sollen historische Analysen und prädiktive Modellierung kleinräumiger Extremereignisse mit unterschiedlichen Klimaszenarien helfen, die zu erwartenden Effekte des Klimawandels besser abzuschätzen. Die entstehenden Informationsgrundlagen dienen als Basis zu entwickelnder Frühwarnsysteme und zukünftiger Anpassungsstrategien. Anwendungen der Methoden in Untersuchungsgebieten im Osterzgebirge, Bayerischen Wald, Oman und Chile demonstriert deren Übertragbarkeit und das weltweite Potential.
Das Projekt "KORA: Kontrollierter natürlicher Rückhalt und Abbau von Schadstoffen bei der Sanierung kontaminierter Grundwässer und Böden - TV 8: Verbund 'Technisch-umweltökonomische Bewertung und Optimierung der Nutzung natürlicher Abbau- und Rückhalteprozesse zur Sanierung großflächiger Boden- und Grundwasserverunreinigungen'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut und Museum für Geologie und Paläontologie durchgeführt. Ziel des hier vorgeschlagenen Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Methodik für eine ganzheitliche technisch-umweltökonomische Bewertung der kontrollierten Nutzung natürlicher Abbau- und Rückhalteprozesse ('monitored natural attenuation', MNA) und deren Stimulierung ('enhanced natural attenuation', ENA) zur Sanierung großflächiger Boden- und Grundwasserverunreinigungen. Die Methodik soll in ein entsprechendes Bewertungs- und Optimierungsinstrumentarium umgesetzt und an ausgewählten Standorten angewendet werden. Durch die explizite Berücksichtigung von standortspezifischen Faktoren bzw. Kriterien in Form variabler Eingangsgrößen soll ein allgemein anwendbare Planungshilfe geschaffen werden, mit der im Rahmen der Sanierungsplanung der aus ökonomischer und ökologischer Sicht sinnvolle Anwendungsbereich von MNA und ENA in Abhängigkeit von den jeweiligen standortspezifischen Rahmenbedingungen durch eine vergleichenden Betrachtung mit anderen Sanierungstechnologien ermittelt werden kann. Das Vorhaben soll zu einer nachvollziehbaren und transparenten Entscheidung bei der Wahl des am jeweiligen Standort am besten geeigneten Sanierungsverfahrens beitragen.
Das Projekt "Prognose und Kontrolle des natürlichen Rückhalts und Abbaus von Nitroaromaten im Festgestein (moniored natural attenuation) am Rüstungsaltstandort Stadtallendorf - Laborative Untersuchungen zur Ermittlung der Transformationskonstanten und der Sorptionsparameter des komplexen Nitroaromatengemisches im Festgesgtein am Standort Stadtallendorf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GFI Grundwasser-Consulting-Institut GmbH durchgeführt. Das vom GFI Dresden zu bearbeitende FuE-Thema 'Laborative Untersuchungen zur Ermittlung der Transformationskonstanten und der Sorptionsparameter des komplexen Nitroaromaten-Prozentgemisches im Festgestein am Standort Stadtallendort' ist konstitutives Element des vom BMBF geförderten FuE-Vorhabens 'Prognose und Kontrolle des natürlichen Rückhalts und Abbaus von Nitroaromaten im Festgestein (monitored natural attenuation) am Rüstungsaltstandort Stadtallen-Prozentdorf' der HIM GmbH im KORA - Themenverbund TV5 'Rüstungsaltlasten', Zur Prognose der Aus-Prozentbreitung von STV in einem Festgesteinsgrundwasserleiter soll die biotische und abiotische Trans-Prozentformation und Sorption der STV qualitativ bestimmt und durch die Ermittlung von Parametern quantifiziert werden. Dabei ist die Untersuchung des Zusammenspiels von Sorptions-, Diffusion- und Transformationsprozessen hinsichtlich der Kinetik und des Konzentrationsgradienten von besonde-Prozentrem Interesse bei der Prognose von in-situ Selbstreinigungsprozessen im Festgestein. Das Haupt-Prozentziel des gesamten Verbundvorhabens besteht in der Prognose von Selbstreinigungsprozessen von mit STV kontaminierten Oberböden und Grundwasserleitern (Festgesteins- und Porengrundwasserleiter). Die Untersuchungen werden unter standortnahen Bedingungen hinsichtlich der Strö-Prozentmungsgeschwindigkeiten, der Milieubedingungen und der STV- Mischkontamination durchgeführt. Dabei spielen neben den biotischen auch die abiotischen Transformationsprozesse mit Eisen- bzw. Manganspezies eine wesentliche Rolle. Durch die Quantifizierung von Transformations- und Sorptionsprozessen ist eine Prognose der Schadstoffausbreitung im Festgestein unter Einbeziehung von Selbstreinigungsprozessen möglich.