Das Projekt "Betonbau beim Umgang mit wassergefaehrdenden Stoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Massivbau durchgeführt. Bei Behandlung und Lagerung von Abfall stellt die Rueckhaltung wassergefaehrdender Fluessigkeiten hohe Anforderungen an die Dichtigkeit von Bauwerken sowie dessen Tragwerke und Baustoffe. Im Rahmen des Gesamtvorhabens werden auf der Basis von Pruefungen des Eindring- und Durchdringverhaltens Methoden zur sicheren Bemessung von dichten Konstruktionen im Bereich wassergefaehrdender Fluessigkeiten erarbeitet.
Das Projekt "Belebungsbecken in Abwasserbehandlungsanlagen - In-Situ-Untersuchung des Betonangriffs und Folgerungen fuer Bauwerksdichtigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, Amtliche Materialprüfanstalt für das Bauwesen durchgeführt. In den Jahren 1989 und 1990 wurde die Abwasser-Vorbehandlungsanlage Steinhof des Abwasserverbandes Braunschweig stark erweitert. Durch den Ammoniumgehalt des Abwassers ist im Bereich der Belebungsbecken mit einem loesenden Angriff auf Beton zu rechnen. Die Dauerhaftigkeit und Dichtigkeit des neu eingebauten Betons B35 mit Zement HOZ 35 L-NW/HS/NA (CEM III/B 32,5-NW/HS/NA), w/z =0,45, wurden langfristig untersucht. Die Ergebnisse stuetzen sich im wesentlichen auf die Untersuchung von Stahlbetonproben mit eingepraegten Trennrissen, die nach Beginn des routinemaessigen Betriebes in eines der neu erstellten Belebungsbecken eingehaengt wurden. Zu Vergleichszwecken wurden entsprechende Betonkoerper sowie zwei Probewaende, die in ihren Abmessungen den Beckenwaenden vergleichbar sind, atmosphaerisch bewittert. Die Probekoerper wurden waehrend des Beaufschlagungszeitraums von vier Jahren sechsmal aus dem Becken entnommen und auf folgende Parameter untersucht: Makroskopische Veraenderungen, Veraenderungen des Phasenbestandes, Porenradienverteilung, Wassersaugen und Gaspermeabilitaet der oberflaechennahen Betonschicht. Weiterhin wurde der Beton auf Chlorid und Gesamt-Stickstoff analysiert und der Korrosionszustand der Bewehrung in Abhaengigkeit von der Betondeckung und der Rissbreite untersucht. In Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Mikrobiologie der TU Braunschweig wurde ausserdem die mikrobielle Besiedlung der Betonproben analysiert. Anzeichen fuer einen chemischen Angriff konnten an den in der Wasserwechselzone eingelagerten Probekoerpern nicht beobachtet werden. Die Untersuchung ergab, dass das Wassersaugen und die Gaspermeabilitaet des Beton bis zu einem Einlagerungszeitpunkt von ca. zwei Jahren abnahm und danach etwa konstant blieb. Auch die zeitabhaengige Untersuchung der Porenradienverteilung zeigte einen dichter werdenden Beton ohne Anzeichen eines loesenden Angriffs. Eine Gefaehrdung fuer die Dauerhaftigkeit und Dichtigkeit des Betons war nicht zu erkennen. Die mikrobiologischen Untersuchungen des Betons ergaben eine starke Zunahme der Besiedlung mit fortschreitender Einlagerungsdauer. Sie konnte bis in mehrere Zentimeter Tiefe beobachtet werden. Saeurebildende Thiobacillen und Nitrifikanten konnten nur in einer Oberflaechenschicht (0-0,5 cm Tiefe) nachgewiesen werden (auch acidophile Thiobacillen). In einer leicht korrodierten Betonprobe aus der Wandkrone konnten keine Thiobacillen oder Nitrifikanten beobachtet werden. Die Untersuchungen zum Korrosionszustand der Bewehrung ergaben, dass bei einer fuer Klaeranlagen empfohlenen zulaessigen Rissbreite von 0,15 mm und einer Betondeckung min c = 4 cm fuer starken chemischen Angriff nach DIN 4030 eine Korrosion sicher ausgeschlossen werden kann. Anzeichen dafuer, dass diese Anforderungen an die Betondeckung und die Rissbreite zu hoch sind, ergaben sich nicht.
Das Projekt "Entwicklung und Validierung einer Methode zur Bestimmung von organischen Quecksilberverbindungen in Fischgewebe und Zooplankton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Fischerei, Institut für Fischereiökologie durchgeführt. Organometallverbindungen werden von internationalen Meeresschutzuebereinkommen (Helsinki Konvention, 1992; Oslo und Paris Konvention, 1992) als gefaehrliche Stoffe eingestuft. Verfahren zur Bestimmung von organischen Quecksilberverbindungen wie Monomethylquecksilber werden jedoch im Rahmen des Bund/Laender-Messprogramms Nord- und Ostsee (BLMP) noch nicht eingesetzt. Mit Hilfe dieses Forschungsvorhabens sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, das Monitoring des BLMP um eine wichtige Komponente zu erweitern und zugleich internationalen Anforderungen gemaess den genannten Meeresschutzuebereinkommen zu entsprechen. Als Ergebnis mikrobieller Umsetzungen entstehen in Sedimenten und in der Wassersaeule von Gewaessern Methylquecksilberverbindungen. Monomethylquecksilber vermag aufgrund seiner chemischen Konstitution Zellmembranen zu durchdringen und im Zellinneren verschiedene Enzymsysteme zu blockieren. Hiervon sind vor allem Zellen des Nervensystems betroffen. Innerhalb biologischer Systeme wird es erheblich angereichert. Aussagen ueber die Bioverfuegbarkeit, Akkumulation und schaedigende Wirkung von Quecksilber auf biologische Systeme koennen nur bei genauer Kenntnis der jeweiligen Konzentration der hauptsaechlich vorkommenden Verbindung dieses Elements, d.h. des Monomethylquecksilbers, gemacht werden. Das Vorhaben soll in mehreren Schritten realisiert werden: 1. Aufbau und Test einer Messanordnung zur Bestimmung von Monomethylquecksilber. 2. Optimierung von Probenvorbehandlung. 3. Validierung der Methode durch experimentelle Ermittlung analytischer Kenndaten. 4. Planung und Durchfuehrung eines (nationalen) Workshops zur Vermittlung der Methode an Laboratorien, die am BLMP beteiligt sind. 5. Planung, Durchfuehrung und Auswertung eines Ringversuchs zur Validierung der neuen Methode. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens sind unverzichtbarer Bestandteil der Qualitaetssicherung im BLMP Nord- und Ostsee und leisten einen wichtigen Beitrag fuer die weitere Arbeit der Qualitaetssicherungsstelle des BLMP im Umweltbundesamt.
Das Projekt "Verbesserung der Dichtigkeit von Beton gegen eindringende Fluessigkeiten durch Gefuegeverbesserung und / oder Einsatz von abdichtenden Kunststoffzusaetzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut der Zementindustrie durchgeführt. 1) Beton hat sich als leistungsfaehiger Baustoff im Bereich des Umweltschutzes erwiesen. Neben der Tragfaehigkeit und dem hohen Widerstand gegen mechanische Beanspruchungen und Feuereinwirkung ist seine Dichtigkeit gegenueber umweltrelevanten Stoffen fuer diese Anwendungen von besonderer Bedeutung. 2) Durch systematische Untersuchungen an unterschiedlich zusammengesetzten Betonen (Variationen von Zementart, Zementgehalt, w/z-Wert) soll geklaert werden, welche Steigerung der Dichtigkeit durch Gefuegeverbesserung infolge einer Zugabe von inerten oder reaktiven Feinststoffen und/oder durch Abdichtung mit loeslichen oder quellfaehigen Kunststoffzusaetzen erreicht werden kann. 3) Die Versuche zur Gefuegeverbesserung zeigen, dass bei den bei Umweltschutzbauwerken ueblichen Betonrezepturen mit inerten Feinststoffen (Quarzmehl, Kalksteinmehl) praktisch keine weitere Steigerung der Dichtigkeit erzielt werden kann; dagegen wird bei Zugabe von Silicatstaub als reaktivem Feinststoff das Eindringen organischer Fluessigkeiten deutlich reduziert. Bei der Verwendung von Kunststoffen haengt die abdichtende Wirkung von der eindringenden Fluessigkeit selbst ab. In der Regel ist die erreichte Dichtungssteigerung hoeher als bei Zugabe von Feinststoffen. Bei Kombination beider Massnahmen lassen sich extrem geringe Eindringtiefen realisieren. 4) Beim Umgang mit wassergefaehrdenden Stoffen sind sowohl betriebliche als auch bauliche Schutzvorkehrungen zu treffen. Auf der baulichen Seite werden in der Regel sogenannte Sekundaerbarrieren in Form von Auffangwannen oder Auffangbecken vorgesehen. Diese koennen ohne zusaetzliche Beschichtung neben der tragenden auch die temporaer abdichtende Funktion uebernehmen, wenn durch technologische Massnahmen ein ausreichend dichter Beton erzielt werden kann. Die Forschungsarbeit dient damit dem allgemeinen Umweltschutz, der Industrie, die mit umweltrelevanten Stoffen umgeht, sowie den Firmen des Baugewerbes, die derartige Umschliessungsbauwerke ausfuehren und deren Gebrauchsfaehigkeit zu gewaehrleisten haben.
Das Projekt "Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit von Sanierungen an Grundstücksentwässerungsanlagen mit dem Flutungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Baumaschinen und Baubetrieb durchgeführt. Welchen Einfluss haben die jeweiligen Randbedingungen, insbesondere die Art und der Zustand des Rohrleitungsnetzes sowie die Beschaffenheit des Bodens, auf das Abdichtungsergebnis? Welche Erkenntnisse liefert die vorlaufende Wasserdichtheitsprüfung über den zu erwartenden Injektionsmittelverbrauch? Welche Wirksamkeit erreichen Abdichtungsmaßnahmen mit dem Flutungsverfahren?
Das Projekt "Validierung und Qualitätssicherung der im Sedimentmonitoring des Bund/Länder-Messprogramms (BLMP) Nord- und Ostsee eingesetzten Verfahrens zur Bestimmung von Kofaktoren (Korngrößenverteilung, Kohlenstoff, Eisen, Aluminium)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IUQ Institut für Umweltschutz und Qualitätssicherung Dr. Krengel GmbH durchgeführt. Das Monitoring sediment- und schwebstoffgebundener Schadstoffe (Schwermetalle, persistente organische Verbindungen) ist Bestandteil nationaler und internationaler Programme zur Meeresüberwachung (COMBINE/HELCOM; JAMP/OSPAR; Bund-Länder-Meßprogramm Nord- und Ostsee). Zur Bewertung der Monitoringdaten sowie zur Interpretation der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Schadstoffe werden verschiedene Verfahren der Normierung der ermittelten Schadstoffgehalte eingesetzt (Durchführung der Analytik in den Feinkornfraktionen, Bezug der Schadstoffkonzentrationen auf weitere Parameter, sogenannte Kofaktoren, wie den Kohlenstoff- oder Aluminiumgehalt). Programme zur Sicherung der Richtigkeit und Vergleichbarkeit der im Sedimentmonitoring verwendeten Analysenverfahren sind international etabliert, existieren jedoch nicht für die genannten Kofaktoren bzw. Normierungsverfahren. Die Qualitätssicherungsstelle des BLMP am UBA führt daher mit den am BLMP-Sedimentmonitoring beteiligten Laboratorien eine Vergleichsuntersuchung durch, mit der die Richtigkeit und Präzision der im Routinemonitoring eingesetzten Siebverfahren für Sedimente ermittelt werden soll. Dazu werden von den beteiligten Laboratorien von drei Sedimentproben (Elbeästuar, Wattenmeer, Ostsee) die Feinkornfraktionen (kleiner 20 mym und kleiner 63 mym) gewonnen. Im Rahmen dieses Vorhabens soll geprüft werden, wie sich die Siebung und eine Normierung mit Kofaktoren auf den Gesamtfehler der Schadstoffbestimmung im Sedimentmonitoring auswirken. Dazu werden de bei der Vergleichsuntersuchung erzeugten Sedimentfraktionen jedes Laboratoriums auf ausgewählte Schwermetalle, organische Schadstoffe und die jeweiligen Kofaktoren untersucht. Zur Trennung der verschiedenen Varianzanteile (Analysenverfahren, Siebverfahren, Kofaktorbestimmung) müssen alle Fraktionen in einem Referenzlabor untersucht werden. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens sind unverzichtbarer Bestandteil der Qualitätssicherung im BLMP Nord- und, Ostsee und leisten einen wichtigen Beitrag für die weitere Arbeit der Qualitätssicherungsstelle des BLMP im Umweltbundesamt.
Das Projekt "Untersuchung spezieller Materialeigenschaften von Polysiloxanen und deren Optimierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stoller Ingenieurtechnik GmbH durchgeführt. Untersuchungen zum Nachweis, dass der Einsatz von Polysiloxanen als Behälterbeschichtungs- bzw. Verfüllmaterial die Eigenschaften von Abfallgebinden so verbessern kann, dass sie für eine Langzeitzwischen- und Endlagerung geeignet sind. Die Untersuchungen sollen eine Grundlage für die eventuelle Entwicklung möglicher Verarbeitungstechnologien bilden. Aufgaben: Untersuchungen zu: - Temperatur- und Strahlungsstabilität; - Gasfreisetzung; - Aktivierung; - Neutronen-/Gamma-Abschirmung; He-/Rn-Dichtheit; - Dekontaminierbarkeit; - Adhäsion; - Wirtschaftliche Aspekte.
Das Projekt "Verbesserte Bestimmung des Gesamtstickstoffgehalts in Suesswasser-, Brackwasser- und Meerwasserproben - Validierung von Analysenverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Ostseeforschung durchgeführt. Ergebnisse von Laborvergleichsuntersuchungen im Rahmen der Qualitaetssicherung im Bund/Laender-Messprogramm Nord- und Ostsee (BLMP) lassen es zweifelhaft erscheinen, dass die eingesetzten Methoden zur Bestimmung von Gesamtstickstoff (TN) geeignet sind, im Meeresmonitoring ausreichend zuverlaessige Daten zu liefern. Vergleiche mit den Bestimmungen der Naehrsalze zeigen, dass bei der Bestimmung von TN die mit deutlichem Abstand schlechteste Praezision erreicht wird. Einer der Gruende fuer diese unbefriedigenden Ergebnisse bei der Bestimmung von TN in aquatischen Oekosystemen liegt darin, dass die zu untersuchenden Proben ein breites Spektrum verschiedenartiger Verbindungen enthalten und sich zudem noch betraechtlich in ihrem Salzgehalt unterscheiden koennen, was zu unvollstaendigen Aufschluessen oder Nebenreaktionen bei der Ueberfuehrung der organischen N-Verbindungen in die zu messenden anorganischen Stickstoffspezies fuehren kann. Da derzeit keine ausreichenden Kenntnisse darueber vorliegen, welche stickstoffhaltigen Verbindungen in aquatischen Oekosystemen vorkommen koennen, sollen Untersuchungen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens an Verfahren durchgefuehrt werden, die auf unterschiedlichen Aufschlussverfahren beruhen. Fuer eine Validierung der im Monitoring eingesetzten Methoden zur TN-Bestimmung sollen folgende Untersuchungen erfolgen: - Pruefung und Optimierung des Aufschlusses in Abhaengigkeit von der chemischen Zusammensetzung und/oder vom Salzgehalt der Probe, - experimentelle Ermittlung der analytischen Kenngroessen (Nachweis und Bestimmungsgrenzen, Wiederholbarkeit, Richtigkeit etc.), - Massnahmen zur Qualitaetssicherung (Kontrollen, Kalibrierverfahren, Referenzmaterial etc.), - Ringversuche zur Validierung der Verfahren und zur Zertifizierung von Referenzmaterialien. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens sind unverzichtbarer Bestandteil der Qualitaetssicherung im BLMP Nord- und Ostsee und leisten einen wichtigen Beitrag fuer die weitere Arbeit der Qualitaetssicherungsstelle des BLMP im Umweltbundesamt.
Das Projekt "Untersuchung oberflaechennaher Bereiche von Betonen nach 20jaehriger Auslagerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft Eisenhüttenschlacken e.V. durchgeführt. Forschungsziel: Mit dem Forschungsvorhaben sollten die sich langfristig in den oberflaechennahen und -fernen Bereichen des Betons einstellenden Gefuegeparameter mit Hilfe von Permeabilitaetsmessungen (Gasdurchlaessigkeit, Gasdiffusion) und Bildstrukturanalysen ermittelt werden. Darueber hinaus soll geklaert werden, inwieweit die Ergebnisse von Permeabilitaetspruefungen und Bildstrukturanalysen mit den traditionellen Pruefeigenschaften zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit des Betons und damit auch seiner Wechselwirkung mit der Umwelt in Einklang gebracht werden koennen. Forschungsergebnisse: Die Ergebnisse der Permeabilitaets- und Diffusionsuntersuchungen korrelieren oft mit der Kapillarporositaet insbesondere bei einem w/z-Wert von 0,5. Die Ergebnisse der Bildanalyse zeigen ein Bild der Betonzusammensetzung und der Porenverteilung in den untersuchten Proben. Alle untersuchten Betone sind zur Herstellung von Bauwerken mit einem hohen Frostwiderstand geeignet unter Beachtung des w/z-Werts kleiner gleich 0,6.
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