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s/stauentwicklung/Staubentwicklung/gi

Ausbreitung von luftgetragenen Schadstoffen von der Produktionsstaette

Die Abluft von Tierhaltungen kann fuer die Umwelt durch Geruchs- und Keimausbreitungen zu Belaestigungen fuehren. Auch das Ausbringen von Pflanzenschutz- und Duengemitteln stellt ein Emissionsproblem dar. Letztlich gehoert zu diesem Themenkreis die Staubentstehung auf fahrenden Arbeitsmaschinen. Fuer diese Ausbreitungsvorgaenge wird ein mathematisches Transportmodell entwickelt, das a) den statistischen Charakter der Teilchengroessenverteilung beruecksichtigt, b) Slip-, Haft- und Stossbedingungen erfasst und c) meteorologische Einfluesse miteinbezieht. Anhand von Untersuchungen in einem Staubfeld unter definierten und jederzeit reproduzierbaren Randbedingungen ist das obige Modell messtechnisch abzustuetzen.

Flugstaubeintrag und seine Wirkung auf die Bodenbildung im waldfreien Karst der Nördlichen Kalkalpen

Die Untersuchungsgebiete liegen in den alpinen bis nivalen Höhenstufen der Nördlichen Kalkalpen. Dort existieren auf verkarsteten Kalken (CaCO3-Gehalte größer 96 Prozent) unterschiedliche Entwicklungsstufen der humusreichen Rendzina (A-C-bzw. O-C Profile) sowie verbraunte und braune Bodentypen (A-B-C-Profile). Alle Böden, besonders die braunen Varianten, weisen allochthone Glimmer, Silikate und Schwerminerale auf. So wird der Einfluß von Flugstäuben auf die Solumbildung evident. Aus diesem Sachverhalt resultieren als Forschungsschwerpunkte die rezente Flugstaubdynamik und die dadurch beeinflußte Bodengenese auf Kalkstein. Im Rahmen des geplanten Projekts ergeben sich folgende Kernfragen: 1. Wie sind die Flugstäube durch die beeinflußten Böden in den einzelnen Höhenstufen verbreitet? Welche Geofaktoren steuern die räumliche Verteilung? 2. Wieviel Flugstaub wird rezent (Größenordnung, (mm/a) eingetragen? Welche Hauptliefergebiete gibt es? Wie korrelieren Staubmenge und Solummächtigkeit? 3. Wie verändern die Stäube die Böden? Welchen Anteil haben autochthone Terrae fuscae, allochthone Braunerden und Mischformen? Welche Divergenzen und Konvergenzen der Bodenbildung gibt es in den einzelnen Untersuchungsgebieten? Gibt es Anhaltspunkte für mögliche Bildungszeiträume eine Alterseinstufung der Böden?

Großfeuerungsanlagen nach 13. BImSchV

Informationen über Großfeuerungsanlagen der gemeldeten Standorte 2024. Die 13. BImSchV regelt Anforderungen an die sogenannten Großfeuerungsanlagen. Für diese Anlagen gelten Messverpflichtungen und Berichtspflichten gegenüber der Europäischen Union. Ausgenommen von diesen Berichtspflichten sind aufgrund des Geltungsbereiches der EU-Richtlinie 2001/80/EG z. B. große Feuerungsanlagen aus Zuckerfabriken und der chemischen Industrie. Große Feuerungsanlagen, in denen auch Abfälle mitverbrannt werden, unterliegen anderen Berichtspflichten, so dass diese hier nicht berücksichtigt sind. Eingestellt in dieser interaktiven Kartendarstellung sind die in Niedersachsen erfassten Großfeuerungsanlagen im Zuständigkeitsbereich der Gewerbeaufsicht und des Landesamtes für Bergbau, Energie und Geologie , die dem Geltungsbereich der 13. BImSchV unterliegen. Durch Anklicken der einzelnen Standorte erhalten Sie Detailinformationen zu den Anlagen. Dem Informationsblatt der jeweiligen Großfeuerungsanlage können Sie vom Betreiber angegebene Daten, wie beispielsweise den Betreiber der Anlage, den Energieeinsatz und die Emissionen an SOx, NOx und Staub, aber auch die zuständige Immissionsschutzbehörde entnehmen. Im Informationsblatt finden Sie des Weiteren ein Diagramm, welches die zu berichtenden Jahresemissionen und den Gesamtenergieeinsatz der letzten vier Jahre darstellt. Die Daten werden jährlich aktualisiert.

Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM2,5

<p> <p>Feinstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 2,5 Mikrometer (PM2,5) ist vor allem aufgrund seiner geringen Größe ein Gesundheitsrisiko. Die feinen Partikel können tiefer in die Atemwege eindringen, dort länger verbleiben und die Lunge nachhaltig schädigen. Der Artikel beschreibt die Feinstaub-Emissionen seit 1995.</p> </p><p>Feinstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 2,5 Mikrometer (PM2,5) ist vor allem aufgrund seiner geringen Größe ein Gesundheitsrisiko. Die feinen Partikel können tiefer in die Atemwege eindringen, dort länger verbleiben und die Lunge nachhaltig schädigen. Der Artikel beschreibt die Feinstaub-Emissionen seit 1995.</p><p> Emissionsentwicklung <p>Seit 1995 sind die Feinstaub-Emissionen in Deutschland erheblich zurückgegangen. Durch die viel stärker fallenden Gesamtstaub-Emissionen erhöhte sich jedoch der Anteil der Feinstäube am Gesamtstaub über die Jahre deutlich.</p> <p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm25">PM2,5</a>-Emissionen sanken von 0,20 Millionen Tonnen (Mio. t) im Jahr 1995 auf rund 0,07 Mio. t im Jahr 2024 (-62 %, siehe Abb. „Staub (PM2,5)-Emissionen nach Quellkategorien“ und Tab. „Emissionen ausgewählter Luftschadstoffe nach Quellkategorien“). Knapp 60 % der Emissionen resultieren dabei aus Verbrennungsprozessen, wobei die größten Anteile auf Haushalte und Kleinverbraucher sowie den Straßenverkehr (einschließlich der Abriebemissionen) entfallen. Weitere relevante Mengen an Feinstaub PM2,5 stammen aus Produktionsprozessen (vorwiegend bei der Herstellung von Metallen und mineralischer Produkte), verteilten Emissionen von Gewerbe und Handel, Schüttgutumschlägen sowie aus der Landwirtschaft.</p> <p>Ein spannender Effekt aus technischer Abgasreinigung und fortschreitender Elektrifizierung ist, dass im Straßenverkehr nunmehr fast 74 % des PM2,5 aus Abrieb resultieren (zum Vergleich: 1995 waren es noch nur 17 %): Entsprechend rücken spätestens mit der anstehenden Euro7-Norm auch Maßnahmen zur Minderung von abrasiven Partikelemissionen in den Fokus.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Staub-PM2-5-Emi-Quellkat_2026-06-09.png"> </a> <strong> Staub (PM2,5)-Emissionen nach Quellkategorien </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Staub-PM2-5-Emi-Quellkat_2026-06-09.pdf">Diagramm als PDF (48,65 kB)</a></li> </ul> </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Tab_Emi-ausgew-Luftschadst_2026-06-09.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen ausgewählter Luftschadstoffe nach Quellkategorien </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Tab_Emi-ausgew-Luftschadst_2026-06-09.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (163,25 kB)</a></li> </ul> </p><p> Was ist Feinstaub? <p>Stäube sind feste Teilchen der Außenluft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> verweilen. Nach ihrer Größe werden Staubpartikel in verschiedene Klassen eingeteilt. Als Feinstaub (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>) bezeichnet man Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer (µm). Von diesen Partikeln besitzt ein Teil einen aerodynamischen Durchmesser, der kleiner ist als 2,5 µm (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm25">PM2,5</a>). Hierzu gehört auch die Fraktion der ultrafeinen Partikel (&lt; 0,1µm).<br><br>Der größte Teil der anthropogenen Feinstaubemissionen stammt aus Verbrennungsvorgängen (Kfz-Verkehr, Gebäudeheizung) und Produktionsprozessen inkl. Schüttgutumschlag. In geringerem Maße sind diffuse Emissionen von Gewerbe und Handel, die Landwirtschaft, Feuerwerk, Zigaretten und Grillfeuer für die Staubemissionen verantwortlich (siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/3225">„Feinstaub“</a>). Im Vergleich zu den PM10-Emissionen der Landwirtschaft werden PM2,5-Emissionen aus der Landwirtschaft hingegen vornehmlich durch die Güllewirtschaft dominiert. Feinstaub wird nicht nur direkt emittiert (primäre Partikel) sondern bildet sich auch aus Vorläuferstoffen (unter anderem aus Schwefeldioxid, Stickstoffoxid und Ammoniak) in der Atmosphäre (sekundäre Partikel).</p> </p><p> Gesundheitliche Wirkungen <p>Die Größe der Staubteilchen (Partikel) und ihre chemische Zusammensetzung bestimmen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Staubes. Für die gesundheitliche Wirkung relevant sind Eigenschaften wie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/korngroesse">Korngröße</a>, geometrische Form und auf der Oberfläche anhaftende Schadstoffe. Sehr feine Staubpartikel können weit in die Lunge eindringen und dort ihre gesundheitsschädigenden Wirkungen entfalten (siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12582">"Wirkungen auf die Gesundheit"</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12185">„Feinstaub-Belastung“</a>).</p> </p><p> Internationale Vereinbarungen zur Minderung der Emissionen <p>Im <a href="https://unece.org/environment-policy/air/protocol-abate-acidification-eutrophication-and-ground-level-ozone">Göteborg-Protokoll</a> (1999) zur <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/unece">UNECE</a>-Luftreinhaltekonvention und in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nec-richtlinie">NEC-Richtlinie</a> (<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32016L2284">EU 2016/2284</a>) der EU, wird festgelegt, dass die jährlichen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm25">PM2,5</a>-Emissionen ab 2020 um 26 % niedriger sein müssen als 2005. Dieses Ziel wird für sämtliche relevanten Jahre eingehalten.</p> <p>Auf EU-Ebene legt die NEC-Richtlinie (<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32016L2284">EU 2016/2284</a>) auch fest, dass ab 2030 die jährlichen Emissionen 43 % niedriger gegenüber 2005 sein sollen. Dieses Ziel wurde bisher nicht erreicht.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Sonstiger Verkehr und Bausektor

Schienenverkehr Schiffsverkehr Flugverkehr Off-road-Verkehr Baustellen Als Datengrundlage zur Berechnung der Emissionen aus dem Schienenverkehr dienen Informationen der Deutschen Bahn AG und Eisenbahnverkehrsunternehmen auf dem Netz des DB-Schienennetzes, sowie der Straßenbahn und oberirdisch fahrenden U-Bahn. Neben Abgas-Emissionen aus dieselbetriebenen Schienenfahrzeugen entstehen auch Partikel-Emissionen durch Abrieb der Bremsen, Räder, Schienen, Fahrleitungen und Stromabnehmer, wobei diese Partikelemissionen auch von elektrisch betriebenen Fahrzeugen stammen. Insgesamt werden vom Schienenverkehr in Berlin 4.721,4 Tonnen CO 2 , 45,2 Tonnen NO x und 104,7 Tonnen Feinstaub (PM 10 ) emittiert. Den größten Anteil der gasförmigen Emissionen hat der Güterverkehr, wohingegen für PM 10 und PM 2,5 die höchsten Beiträge vom Personennahverkehr (Regionalbahnen und S-Bahnen) rühren, da aufgrund der höheren Fahrleistungen die Abriebprozesse verstärkt zur Feinstaubemission beitragen. Die Datengrundlage für die Berechnung der Emissionen aus dem Berliner Schifffahrtsverkehr bilden Informationen der Schiffs- und Güterstrombewegungen auf den Bundeswasserstraßen sowie Auswertungen der Fahrpläne der Fahrgastschiffe der in Berlin tätigen Reedereien. Schleusendaten erfassen außerdem neben den Güter- und Personenschiffen auch Motorboote, sodass auch diese Schiffsklasse in die Berechnung der schifffahrtsbedingten Emissionen einfließen kann. Der größte Anteil der Emissionen auf Berliner Wasserstraßen entfällt auf die Fahrgastschifffahrt, der bei den NO x -Emissionen bei 58 % und bei den PM 10 -Emissionen bei 47 % liegt. Räumlich sind die meisten Emissionen vor allem im Stadtbezirk Mitte mit den vielen Fahrgastschifffahrtsanlegern zwischen Mühlendammschleuse und dem Bundeskanzleramt aufzufinden. Für den Flugverkehr werden die Abgas-Emissionen des zivilen Flugverkehrs im bodennahen Bereich der Flughäfen bis 3.000 Fuß oder 915 Meter Höhe sowie die Emissionen durch die Fahrzeuge auf den Flughafenvorfeldern berücksichtigt. Zur Ermittlung der Emissionen werden die Start- und Landevorgänge, differenziert nach Luftfahrzeugklasse, analysiert, die vom Statistischen Bundesamt zur Verfügung gestellt wurden. Zudem wurden vom Flughafenbetreiber Berlin-Brandenburg GmbH modellfeine Daten aus Flugtagebüchern zur Verfügung gestellt. Die Quellgruppe „Off-road-Verkehr“ umfasst die Anwendung von mobilen Geräten und Maschinen sowie von Fahrzeugen außerhalb des öffentlichen Straßenverkehrs in der Forst- und Landwirtschaft, Industrie, Privaten Gartenpflege, Pflegen öffentlicher Grünflächen und des Militärs. Als emissionsrelevante Daten werden Angaben zum eingesetzten Fahrzeug- und Gerätebestand und deren Einsatzbedingungen benötigt, die aber im Allgemeinen nicht vorliegen. Daher werden für jeden Teilsektor spezifische Verbrauchsfaktoren bezogen auf geeignete Indikatorgrößen aus vorliegenden Daten für Nordrhein-Westfalen auf Berlin übertragen. Anhand dieser Angaben und mittlerer Emissionsfaktoren werden daraus die Emissionen des Sektors “off-road-Verkehr” abgeschätzt. Durch Baustellen werden verschiedene Emissionen erzeugt, die sich in folgende Teilbereiche einteilen lassen: Abgasemissionen der mobilen Maschinen Aufwirbelungs- und Abriebemissionen der mobilen Maschinen Weitere Emissionen (vor allem Staub) durch unterschiedliche Bautätigkeiten und Arbeitsprozesse (z.B. Abbrucharbeiten, Bohrungen usw.) Baustellen lassen sich jedoch räumlich nur sehr schwer repräsentativ für einen längeren Zeitraum einem bestimmten Gebiet zuordnen. Während mobile Baumaschinen, die zum größten Teil dieselbetrieben sind, stark in ihrer Größe und Leistung je nach Einsatzgebiet variieren und im Straßen-, Hoch- und Tiefbau eingesetzt werden, relativ gut emissionsseitig eingeordnet werden können, ist die Datenlage ihres Einsatzes jedoch sehr unsicher. Der Standort des gemeldeten Bestandes weicht häufig stark von ihrem Einsatzgebiet ab, da Baufirmen nicht nur lokal arbeiten und zudem häufig auch Leihmaschinen einsetzen. Die Staub-Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb sowie durch Abbrucharbeiten überschreiten zudem in der Regel die Abgasemissionen auf Baustellen bei weitem. Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass insbesondere die nicht-motorbedingten Emissionen aus dem Einsatz von Baumaschinen und den Tätigkeiten auf Baustellen aktuell nur sehr grob abgeschätzt werden können. Die Ermittlung der Emissionen der Bauwirtschaft in Berlin wird deshalb auf Basis anderweitiger Daten durchgeführt: Ermittlung des Gesamtbauvolumens für Berlin, differenziert nach Bauhauptgewerbe und Ausbaugewerbe Abschätzung der Anzahl der Beschäftigten auf Basis der Daten aus der Statistik des Baugewerbes Berlin Ableitung von spezifischen Verbrauchsdaten (Diesel, Benzin, Gemisch) pro Beschäftigten und Ermittlung von typischen Bestandsstrukturen der eingesetzten Baumaschinen Ermittlung von charakteristischen kraftstoffbezogenen Abgas-Emissionsfaktoren sowie Emissionsfaktoren für Aufwirbelung, Abrieb und Abbrucharbeiten.

Teilchenbasierte Simulation der Staubemission

Ziel dieses Projektes ist es, ein teilchenbasiertes numerisches Modell für die Simulation der Staubemission im Rahmen des äolischen Sandtransports zu entwickeln. Die Quantifizierung dieser Emission ist für die zuverlässige Repräsentation des Staubzykluses in Klimamodellen wesentlich, da die Aufnahme von Staubpartikeln in die Atmosphäre hauptsächlich durch den Beschuss des Sedimentbettes mit Sandpartikeln verursacht wird. Um den vertikalen Fluss emittierter Staubteilchen als Funktion der Boden- und Windbedingungen vorherzusagen, wurden verschiedene empirische Staubparametrisierungsschemata erarbeitet. Die Physik interpartikulärer Wechselwirkungen ist jedoch durch weitgehend unverstandene stochastische Kräfte gekennzeichnet, was die Entwicklung eines zuverlässigen theoretischen Staubemissionsmodells erschwert. Deshalb soll im vorliegenden Projekt ein numerisches Simulationswerkzeug, welches numerische Strömungsmechanik mit einem auf der Diskrete-Elemente-Methode basierenden Modell für granulare Dynamik koppelt, entwickelt werden, um die Trajektorien äolischer Sand- sowie emittierter Staubpartikel zu berechnen. Dabei werden die Trajektorien aller Teilchen in Luft und im Sedimentbett aus der Wirkung der Schwerkraft sowie interpartikulärer bzw. Teilchen-Wind-Wechselwirkungen berechnet, sodass auf die Annahme einer Splash-Funktion verzichtet wird. Zunächst soll ein physikalisches Modell für die interpartikulären Wechselwirkungen --- welche sowohl Kontakt- als auch van-der-Waals-Kräfte einbeziehen --- unter Berücksichtigung deren stochastischer Natur entwickelt werden. Um die Parameter dieses Modells zu bestimmen, werden Windkanalmessungen von Staubemissionsraten aus einem Sedimentbett unter gegebenen Partikelgrößenverteilungen und Windgeschwindigkeiten mit Vorhersagen der Simulationen verglichen. Daraufhin soll die Staubemission unter verschiedenen Verfügbarkeitsbedingungen mobilisierbarer Sedimente untersucht werden. Dies ist wichtig, um ein Parametrisierungsschema für die Staubemission aus schwer erodierbaren Böden (z.B. Böden mit biogener Kruste) aufstellen zu können.

Einfluss der Hackgutqualität auf die Emissionsentstehung unter Prüfstandsbedingungen (HG eta Em-Prüfstand)

Ziel des Projektes 'HG eta Em-Prüfstand' ist die Untersuchung des Brennstoffeinflusses auf die Emissionen von Hackgut-Kleinfeuerungsanlagen unter stationären Prüfbedingungen am Prüfstand. Ergänzend zum Projekt 'PrüfReal- bench tests', bei dem der Schwerpunkt auf Brennstoffqualitäten von Holzpellets lag, soll im Zuge von 'HG eta Em-Prüfstand' erhoben werden, welche Auswirkungen Änderungen der chemischen Zusammensetzung des Brennstoffes Holzhackgut auf das Emissionsverhalten im Voll- und Teillastbetrieb haben. Zur Ermittlung der Daten sind Verbrennungsversuche am Kesselprüfstand der BLT Wieselburg mit unterschiedlichen Kesseltypen und unterschiedlichen Brennstoffqualitäten geplant. Die Variation der Brennstoffqualität bezieht sich im Wesentlichen auf die aerosolbildenden Bestandteile, den Aschegehalt aber auch auf den Wassergehalt und die Korngröße der Partikel. Dazu werden Verbrennungsversuche mit mind. 2 Feuerungsanlagen und mind. 3 unterschiedlichen Brennstoffen am Prüfstand gemäß den Anforderungen der 'ÖNORM EN 303-5:2012-10: Heizkessel - Teil 5: Heizkessel für feste Brennstoffe, manuell und automatisch beschickte Feuerungen, Nennwärmeleistung bis 500 kW - Begriffe, Anforderungen, Prüfungen und Kennzeichnung' durchgeführt. Neben dem Einfluss der Brennstoffqualität soll im Zuge des Projekts auch die Wirkung von Sekundärmaßnahmen zur Reduktion der Staubemissionen ermittelt werden. Dazu ist geplant die verwendeten Feuerungsanlagen mit unterschiedlichen Entstaubungstechnologien auszustatten und dessen Wirkung in Abhängigkeit der Brennstoffqualität messtechnisch zu erfassen. Weiteres Ziel des Projektes 'HG eta Em-Prüfstand' ist die theoretische Hochrechnung des Einsparungspotentiales von Staubemissionen durch die Optimierung der Hackgutqualität bzw. durch den Einsatz von Sekundärmaßnahmen zur Rauchgasreinigung. Durch unterschiedliche Szenarien soll unter Berücksichtigung der derzeit installierten Hackgutheizungen die theoretischen Einsparungspotentiale in Abhängigkeit der Brennstoffqualität dargestellt werden. Darüber hinaus sollen in einer wirtschaftlichen Betrachtung die Vor- und Nachteile von hoher und niedriger Brennstoffqualität bzw. Sekundärmaßnahmen gegenübergestellt werden. Bei den Hackgutfeuerungen, die im Rahmen des geplanten Projekts untersucht werden, wird normalerweise bei Einsatz eines Elektrofilters als Sekundärmaßnahme zur Partikelabscheidung diese Filterasche mit der Rostasche gemeinsam ausgetragen. Die Schwermetallgehalte der anfallenden Aschen werden im Rahmen des Projekts untersucht. Bei größeren Biomassefeuerungen wird die E-Filterasche, in der die Schwermetalle angereichert sind, getrennt entsorgt. Im Rahmen des Projekts werden folgende Punkte bearbeitet: - Kurzer Abriss der rechtlichen Situation - Interviews mit Betreibern bezüglich der anfallenden Menge dieser Filteraschefraktion - Gegebenenfalls Analysen der Schwermetallgehalte von Filteraschen.

Erzeugung von Sekundärnickel aus NiMH-Batterien

Die Saubermacher Recycling GmbH, ein Joint Venture von Saubermacher und der Meinhardt Städtereinigung GmbH & Co. KG, mit Sitz in Hofheim am Taunus ist ein Abfallwirtschaftsunternehmen, das sich mit der Sortierung, dem Recycling und der Verwertung von Altbatterien (Haushalts-, Geräte- und Industriebatterien) beschäftigt. Jährlich werden etwa 1 Milliarde Batterien behandelt. Angeliefert werden Batteriegemische, die alle gängigen Größen von Batterien in unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung enthalten. Um die Batterien einem Recycling zuführen zu können, müssen sie möglichst sortenrein nach chemischen Batteriesystemen getrennt werden. Die Qualität der aus Altbatterien gewonnenen Sekundärrohstoffe und deren Kosten hängen direkt von der Qualität der vorangegangenen Sortierung ab. Die Saubermacher Recycling GmbH plant in Ginsheim-Gustavsburg die Errichtung einer innovativen Anlage zur energieeffizienten Sortierung und Aufbereitung von Nickelmetallhydrid (NiMH)-Batterien. Aus den NiMH-Batterien soll hochreines Sekundärnickel zurückgewonnen werden, das in der Edelstahlindustrie Einsatz finden kann. Nach aktuellem Stand der Technik kann, bedingt durch Fehlsortierung, aus NiMH-Batterien eine Nickel-Fraktion mit einer Cadmium Verunreinigung von bis zu 0,5 Prozent hergestellt werden. Für eine Verwertung in der Edelstahlproduktion und aufgrund von betriebstechnischen Vorgaben für die Stahlwerke darf die Cadmium-Verunreinigung jedoch nicht mehr als 0,2 Prozent betragen – bereits wenige falsch sortierte, cadmiumhaltige Batterien können den avisierten hochwertigen Recyclingpfad in der Edelstahlproduktion unbrauchbar machen. Nach einer Vorbereitung mit Siebtechnologien zur Abtrennung von Stör- und Füllstoffen und einer Sortierung nach Baugröße werden die gesammelten Altbatteriegemische automatisiert und mithilfe einer KI-gestützten Röntgensortierung untergliedert und nach chemischen Batteriesystemen und Baugrößen sortenrein sortiert. Cadmiumhaltige Batterien sowie andere Batterie-Systeme (Blei (Pb), Lithium-Ionen (Li-Ion), Knopfzellen, etc.) werden einem extra Verwertungsweg in externen Anlagen zugeführt. Die KI-Röntgensortierung soll sicherstellen, dass NiMH-Altbatterien (nahezu) frei von Störstoffen, insbesondere frei von Nickel-Cadmium (NiCd)- bzw. Cadmium-Altbatterien sind. Bestehende Röntgentechnologien waren bislang nur auf die Detektion von AlMn-Batterien ausgerichtet. Die Röntgentechnologie wurde weiterentwickelt, um auch NiMH-Batterien in höchster Qualität aussortieren zu können. Die zuverlässige Erkennung und Ausschleusung von Cadmium aus NiMH/NiCd-Batteriemischungen wurde erprobt und die bestehende Datenbank um spezielle Datensätze erweitert, die zur Cadmium-Detektion notwendig sind. Die Datenbank ist erweiterbar, um eine ständige Aktualisierung und Anpassung der Sortierqualität an neue Batterien und Hersteller zu ermöglichen. Die im ersten Schritt gewonnene hochreine NiMH-Batteriefraktion wird im zweiten Schritt rein mechanisch zu einem Ni-Konzentrat aufbereitet/ weiterverarbeitet. Dazu werden die Batterien in der geplanten Anlage zerkleinert und Nickeleisen (NiFe)-Schrott von der Schwarzmasse, die das Nickelkonzentrat enthält, getrennt. Die NiFe-Schrott-Fraktion wird separat dem Recyclingpfad (Stahlindustrie) zugeführt. Das Nickelkonzentrat wird anschließend kontrolliert in einem innovativen und überwachten Aggregat verarbeitet. Dieser Schritt muss präzise durchgeführt werden, da sich das Material ohne gezielte Steuerung auf mehr als 600 Grad Celsius erhitzen würde, was nicht nur das Material verkleben lässt, sondern auch ein erhebliches Brandrisiko für die Anlage darstellen würde. Das aus der NiMH-Fraktion gewonnene sehr reine Ni-Konzentrat kann als Sekundärrohstoff und Substitut für Primärnickel in der Edelstahlproduktion (sowie in der Stahlindustrie, z.B. bei hochlegierten Baustählen, Werkzeugstählen sowie im Panzer- und Schiffsbau – worin weitere potenzielle Abnehmer gesehen werden) eingesetzt werden. Gegenüber der Primärnickelproduktion weist das Gemisch mit Sekundärnickel einen deutlich niedrigeren CO 2 -Ausstoß pro Tonne erzeugtem Edelstahl auf. Bei einem maximalen jährlichen Input von 20.000 Tonnen Batterien wird mit einem Anlagen-Output von rund 2.300 Tonnen Ni-Konzentrat gerechnet. Bei der Herstellung einer Charge Edelstahl unter Verwendung von Primärnickel entsteht eine CO 2 -Belastung von 7.633 Kilogramm CO 2 -Äquivalenten. Durch den Einsatz von Nickelkonzentrat kann diese Belastung auf 1.752 Kilogramm CO 2 -Äquivalente pro Charge reduziert werden. Das Material Nickelkonzentrat weist einen durchschnittlichen Nickelgehalt von rund 45 Masseprozent (M-%) auf und enthält damit etwa das 15-Fache des Nickelgehalts herkömmlicher Ausgangsmaterialien. Im Rahmen einer Untersuchung zur Bewertung relevanter Wirkungskategorien im Hinblick auf mögliche Umweltbelastungen wurde festgestellt, dass der Aufbereitungsprozess von Nickel-Metallhydrid-Batterien mit anschließender Rückgewinnung von Sekundärnickel im Vergleich zur Herstellung von Primärnickel deutlich besser abschneidet. Besonders in den Kategorien Versauerung, Eutrophierung, Ozonbildung sowie beim Verbrauch fossiler Ressourcen liegen die Umweltwirkungen der Sekundärnickelproduktion lediglich bei rund einem Zehntel der Werte der Primärproduktion. Dies belegt den klaren ökologischen Vorteil von Sekundärnickel. Auch im Hinblick auf die Energieeffizienz zeigt sich ein deutliches Plus: Der Energieverbrauch bei der Rückgewinnung von Sekundärnickel beträgt lediglich etwa fünf Prozent des Energiebedarfs der Primärproduktion. Das neuartige Recyclingverfahren soll zudem zur Reduktion von Staubemissionen sowie Brand- und Explosionsrisiken bei der Aufbereitung von NiMH-Altbatterien, insbesondere durch Kühlung und Verhinderung der Wasserstoff-Bildung in geschlossenen Aggregaten, beitragen und eine staubdichte Verarbeitung zu gewährleisten. Mithilfe einer KI-gestützten Röntgentechnologie, die auch auf die Detektion weiterer Batterien- und Batteriegemische und ggf. neue chemische Batteriesysteme angepasst werden kann, insbesondere wenn, wie im Projekt vorgesehen, der Algorithmus hinter der KI weiter trainiert wird, wird eine hochmoderne effiziente Sortiertechnologie entwickelt und etabliert, die den Stand der Technik in der Branche verbessern kann. Die Sortiertechnologie lässt sich auf die ganze Branche übertragen. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Saubermacher Recycling GmbH Bundesland: Hessen Laufzeit: seit 2025 Status: Laufend

Alterierung von Wüstenaerosol in belasteten Umgebungen und ihr Einfluss auf die optischen Eigenschaften

Die Strahlungsabsorption des atmosphärischen Aerosols ist einer seiner Haupteffekte im Einfluss auf die solar-terrestrische Energiebilanz und damit auf das Klima. Die Absorption wird im Wesentlichen durch drei Komponenten verursacht: Ruß, Mineralstaub und absorbierende Organika. Allerdings sind die relativen Beiträge dieser Stoffe aus anthropogenen und natürlichen Quellen nicht gut bekannt. Der vorliegende Antrag zielt daher auf eine Quantifizierung Ruß-, Staub- und organischen Anteils, basierend auf der Analyse der chemischen Zusammensetzung und Struktur viele einzelner Partikel mittels Elektronenmikroskopie. Das östliche Mittelmeer wurde als Fokusregion ausgewählt, da hier im Frühjahr eine komplexe Mischung von Aerosol aus der Biomassenverbrennung, anthropogenen Emissionen, marinem Aerosol und afrikanischem sowie asiatischem Wüstenstaub entsteht. Die vorgeschlagenen Arbeiten werden in Verbindung mit einer von dritter Seite finanzierten großen Flug- und Bodenmesskampagne durchgeführt. Hierbei ergibt sich die einmalige Gelegenheit, Messungen aus der Fokusregion in Verbindung mit einer Vielzahl anderer atmosphärischer Messungen sowie Aerosol- und Wolkenmessungen zu erhalten. Hauptziele des Projektes sind: A) Charakterisierung der Aerosolzusammensetzung: Aerosoltypen werden an Hand chemischer Merkmale identifiziert und quantifiziert. Größenverteilungen der chemischen Zusammensetzung werden erstellt für Partikel kleiner 2.5 mym aus der relativen Zusammensetzung und externen Größenverteilungsmessungen, für größere Partikel direkt aus spezialisierten Sammelverfahren. B) Aufteilung in volatile / nichtvolatile Komponenten: entsprechende Komponenten werden auf Einzelpartikelbasis identifiziert und quantifiziert. Typen nichtvolatiler Komponenten werden unterschieden. C) Aufteilung nach Staub- / Ruß-Absorption für Einzelpartikel: Der absorbierende Anteil im atmosphärisch alterierten Aerosol wird an Hand chemischer und morphologischer Kriterien identifiziert. Durch Bildanalyse wird der jeweilige Volumenbeitrag bestimmt. Die Konzentration absorbierender Anteile wird dann zur Bestimmung der relativen Beiträge von Staub und Ruß genutzt. Rußmikrosktruktur und chemische Zusammensetzung werden genutzt, um Haupt-Rußquellen zu identifizieren. D) Ermittlung des Einflusses der Staubquelle auf die Staubabsorption: Die Absorption, modelliert durch die Staubzusammensetzung, wird im Hinblick auf die jeweilige Quelle untersucht; basierend auf einer Jahreszeitreihe können so systematische Zusammenhänge aufgedeckt werden. Insgesamt wird das vorgeschlagene Projekt neue und detailreiche Einsichten in die Beiträge zur Absorption und den Mineralstaub-Beitrag zum Strahlungsantrieb in einer belasteten und gemischten Umgebung liefern, möglicher Zusammenhänge zwischen Staubquelle und Absorption aufdecken und Information über die Haupt-Rußquellen liefern.

Optisches Langwegmessverfahren zur Bestimmung der Staub- und Aerosolkonzentration in belasteten Innenraeumen und industriellen Staubabscheidern

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