Bei der Bearbeitung von branchenspezifischen und medienübergreifenden Fragen des technischen Umweltschutzes spielen Informationen zu produktionsbezogenen Stoffflüssen eine große Rolle. Schwerpunkt der Anwendung ist die Beschreibung chemischer Verfahren, der wichtigsten Prozeßparameter sowie die Ermittlung der gehandhabten Stoffe, die zur Herstellung eines chemischen Produktes notwendig sind bzw. die als Nebenprodukte und Verunreinigungen anfallen. Zusätzlich sind Angaben über Kapazitäts- und Produktionsmengen sowie Hersteller und Standort der Anlagen enthalten. In der Datenbank sind rund 11.000 Chemieanlagen in Deutschland mit Angaben zu Hersteller, Standort sowie teilweise Kapazitäts- und Produktmengen enthalten. Davon sind etwa 32.000 Produkte mit folgenden Merkmalen enthalten: - teilweise Mengenangaben der Einsatzstoffe, ggf. Zwischenprodukte und Nebenprodukte sowie weitere Stoffe, die zur Synthese eines chemischen Produktes benötigt werden oder zwangsweise anfallen (z.B. Lösungsmittel, Katalysator, Hilfsstoff, Verunreinigung). - Verfahrensbeschreibung der Synthese des Produktes - auch unter Einbeziehung möglicher Prozeßvarianten - Verwendung des Produktes - Emissionsangaben (noch unvollständig) - Energieverbrauch (noch keine Daten) Insgesamt enthält die Datenbank über 50.000 chemische Stoffe (u.a. auch Stoffgemische wie Polymere:Stand: 9/03 ), die direkt einer Anlage (Synthese) zugeordnet werden können. Recherchen können nach Einzelstoffen (Stoffflußanalyse über Einsatz, Synthese und Verbleib der Stoffe als Produkte oder Emissionen) oder Produktgruppen (z. B. Flammschutzmittel, Lösemittel, Riech- und Aromastoffe) oder chemischen Synthesen (z. B. Alkylierung, Carboxylierung, Diazotierung) durchgeführt werden. Beispielhafte Abfragen sind: Bei welcher Synthese bzw. Anlage wird der gesuchte Stoff als Einsatzstoff benötigt oder ist im Nebenprodukt, im Abfall oder in der Abluft enthalten? Wie hoch ist der Energieverbrauch? Wo steht die Anlage und wer stellt den Stoff her? Wie wird der Stoff verwendet? Wie hoch sind die Kapazitäts- bzw. Produktionsmengen? Die Ergebnisse unterstützen bzw. ermöglichen die genaue Analyse des Einsatzes und der Weiterverarbeitung eines Stoffes in Chemieanlagen. Die Analyse der Stoffflüsse innerhalb der chemischen Industrie wird in Zukunft eine noch größere Bedeutung für einen produktionsintegrierten Umweltschutz und ein nachhaltiges Stoffstrommanagement haben.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Koordination, Waldökologie und Synthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde (FH), Fachbereich für Wald und Umwelt durchgeführt. Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben 1 'Koordination, Waldökologie und Synthese' wird vom Verbundkoordinator (HNEE) durchgeführt und umfasst die Arbeitspakete AP1 (Projektkoordination & Projektmanagement), AP2 (Standort: Boden und Wasser), AP3 (Biotik: Flora, Fauna, Mykologie), AP 4 (Waldökologie & Restoration Management) und AP 5 (Kommunikation und Bildung). In diesem Teilvorhaben werden die Baumverjüngung, das Biomassevolumen von liegendem Totholz untersucht, Thermokarten angefertigt, eine Geodatenbank angelegt und das Mikroklima erfasst (AP 3, Ibisch). Die Synthese aller Projektergebnisse der einzelnen Teilvorhaben und das Ableiten von Schlussfolgerungen und konkreten Praxisempfehlungen für ein Waldökosystem- und Restoration Management sind außerdem zentraler Bestandteil des Teilvorhabens (AP 4, Ibisch). Außerdem wird die Zusammensetzung der Bodenlösung, des Sickerwasser und Grundwassers in diesem Teilvorhaben untersucht (AP 2, Chmieleski). Die Übertragbarkeit der Ergebnisse und die Anwendbarkeit der Empfehlungen in die forstliche Praxis werden gemeinsam mit dem LFE erörtert, optimiert und zielgruppenspezifisch kommuniziert (AP 5, Ibisch).
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für funktionelle Grenzflächen (IFG), Abteilung Bioprozesstechnik und Biosysteme (BEBS) durchgeführt. Wir werden einen automatisierten Gegenstrom-Fluss-Reaktor für die enzymatische Glykansynthese als genuine biohybride Plattformtechnologie entwickeln. Dazu werden Mikrogel-immobilisierte Enzymkaskaden in einen neuen Typ eines kontinuierlich betriebenen und kompartimentierten biokatalytischen Flussreaktor integriert, in dem die Substrat- und Produktflüsse in Gegenstrom Richtungen geleitet werden. Die Herausforderungen in der enzymatischen Glykansynthese gelten generell auch für die Produktion von Feinchemikalien mit Enzymkaskaden gelten. Unsere Lösungen beinhalten skalierbare Konzepte für die Immobilisierung von Enzymen - speziell Glykosyltransferasen, die maßgeschneiderte Kompartimentierung von immobilisierten Enzymkaskaden (IEK) in Kombination mit in situ Entfernung der Produkte sowie das Design eines automatisierten kontinuierlichen Flussreaktors mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten für die laufenden Synthesen. Für die automatisierte enzymatische Glykansynthese verfolgen wir folgende Zielsetzungen: i) Synthese von funktionellen Mikrogelen und Immobilisierung von Glykosyltransferasen in diesen Mikrogelen und deren Kombination zu Kaskaden; ii) Design und Konstruktion eines Membran-basierten Reaktorsystems mit integrierten Produktisolierung durch multiple entgegen gerichtete Substrat - und Produktströme; iii) Automatisierung und in-silico Simulation der Mikrogel Enzymkaskaden für die Optimierung von Prozessbedingungen; iii) Für die Optimierung und Prozessvalidierung wird eine schnelle at-line Glykananalyse entwickelt und System-integrierte physikalische und Simulationsbasierte virtuelle Sensoren angewendet. Zusammenfassend wird unser Projekt zur Förderpolitik beitragen, indem eine neuartige Biohybridtechnologie mit Mikrogel-immobilisierten Enzymkaskaden als Reaktionskompartimente und deren Integration in einen automatisierten und kompartimentierten Gegenstrom Flussreaktor zur Synthese von Glykanen entwickelt wird.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BYK-Chemie GmbH durchgeführt. Für die Herstellung von Caprolacton aus nachwachsenden Rohstoffen wurden 3 interessante Synthesewege identifiziert. Die Synthesewege unterscheiden sich vor allem durch verschiede Startrohstoffe und durch die Kombination an chemischen und enzymatischen Syntheseschritten. Die 3 Synthesewege sollen zunächst evaluiert und priorisiert werden. Bei allen Synthesezugängen wird unter Einbezug der Rohstoffkosten die Prozesseffizienz untersucht, optimiert und evaluiert. Der priorisierte Prozess wird dann gezielt optimiert und in den vergrößerten Labormaßstab überführt. Ein Forschungsfokus hierbei wird die Optimierung der Bio- und Chemo-Katalysatoren sein, um die benötigten technischen Kenndaten zu erreichen. Um zusätzlich eine günstige Prozessökonomie zu erreichen soll auf Reinigung der Zwischenstufen verzichtet und die Reaktionen als Mehrstufen-Eintopf-Synthesen durchgeführt werden. Zudem werden erste Produktmuster hergestellt, die dann beim Unternehmen BYK in Anwendungstests im Hinblick auf die Gleichwertigkeit mit dem heutigen auf Erdöl basierenden Produkt getestet werden. Am Ende dieses Projekts soll ein nachhaltiger, effizienter und ökonomisch attraktiver biobasierter Produktionsprozess für Caprolacton stehen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Biologie VI, Lehrstuhl für Biotechnologie durchgeführt. Für die Herstellung von Caprolacton aus nachwachsenden Rohstoffen wurden 3 interessante Synthesewege identifiziert. Die Synthesewege unterscheiden sich vor allem durch verschiede Startrohstoffe und durch die Kombination an chemischen und enzymatischen Syntheseschritten. Die 3 Synthesewege sollen zunächst evaluiert und priorisiert werden. Bei allen Synthesezugängen wird unter Einbezug der Rohstoffkosten die Prozesseffizienz untersucht, optimiert und evaluiert. Der priorisierte Prozess wird dann gezielt optimiert und in den vergrößerten Labormaßstab überführt. Ein Forschungsfokus hierbei wird die Optimierung der Bio- und Chemo-Katalysatoren sein, um die benötigten technischen Kenndaten zu erreichen. Um zusätzlich eine günstige Prozessökonomie zu erreichen soll auf Reinigung der Zwischenstufen verzichtet und die Reaktionen als Mehrstufen-Eintopf-Synthesen durchgeführt werden. Zudem werden erste Produktmuster hergestellt, die dann beim Unternehmen BYK in Anwendungstests im Hinblick auf die Gleichwertigkeit mit dem heutigen auf Erdöl basierenden Produkt getestet werden. Am Ende dieses Projekts soll ein nachhaltiger, effizienter und ökonomisch attraktiver biobasierter Produktionsprozess für Caprolacton stehen.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Fakultät für Chemie, Organische Chemie I durchgeführt. Für die Herstellung von Caprolacton aus nachwachsenden Rohstoffen wurden 3 interessante Synthesewege identifiziert. Die Synthesewege unterscheiden sich vor allem durch verschiede Startrohstoffe und durch die Kombination an chemischen und enzymatischen Syntheseschritten. Die 3 Synthesewege sollen zunächst evaluiert und priorisiert werden. Bei allen Synthesezugängen wird unter Einbezug der Rohstoffkosten die Prozesseffizienz untersucht, optimiert und evaluiert. Der priorisierte Prozess wird dann gezielt optimiert und in den vergrößerten Labormaßstab überführt. Ein Forschungsfokus hierbei wird die Optimierung der Bio- und Chemo-Katalysatoren sein, um die benötigten technischen Kenndaten zu erreichen. Um zusätzlich eine günstige Prozessökonomie zu erreichen soll auf Reinigung der Zwischenstufen verzichtet und die Reaktionen als Mehrstufen-Eintopf-Synthesen durchgeführt werden. Zudem werden erste Produktmuster hergestellt, die dann beim Unternehmen BYK in Anwendungstests im Hinblick auf die Gleichwertigkeit mit dem heutigen auf Erdöl basierenden Produkt getestet werden. Am Ende dieses Projekts soll ein nachhaltiger, effizienter und ökonomisch attraktiver bio-basierter Produktionsprozess für Caprolacton stehen.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH durchgeführt. Für die Herstellung von Caprolacton aus nachwachsenden Rohstoffen wurden 3 interessante Synthesewege identifiziert. Die Synthesewege unterscheiden sich vor allem durch verschiede Startrohstoffe und durch die Kombination an chemischen und enzymatischen Syntheseschritten. Die 3 Synthesewege sollen zunächst evaluiert und priorisiert werden. Bei allen Synthesezugängen wird unter Einbezug der Rohstoffkosten die Prozesseffizienz untersucht, optimiert und evaluiert. Der priorisierte Prozess wird dann gezielt optimiert und in den vergrößerten Labormaßstab überführt. Ein Forschungsfokus hierbei wird die Optimierung der Bio- und Chemo-Katalysatoren sein, um die benötigten technischen Kenndaten zu erreichen. Um zusätzlich eine günstige Prozessökonomie zu erreichen soll auf Reinigung der Zwischenstufen verzichtet und die Reaktionen als Mehrstufen-Eintopf-Synthesen durchgeführt werden. Zudem werden erste Produktmuster hergestellt, die dann beim Unternehmen BYK in Anwendungstests im Hinblick auf die Gleichwertigkeit mit dem heutigen auf Erdöl basierenden Produkt getestet werden. Am Ende dieses Projekts soll ein nachhaltiger, effizienter und ökonomisch attraktiver bio-basierter Produktionsprozess für Caprolacton stehen.
Das Projekt "Studien zur Wirkung von Nitrosaminen auf den DNA-Stoffwechsel, bzw. die DNA-Methylierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert-Koch-Institut durchgeführt. Seit einigen Jahren interessiert uns die Frage, in welcher Weise die Wirkung von Nitrosaminen zustande kommt. Dabei haben wir aufzeigen koennen, dass schon relativ bald nach Verabreichung von Nitrosaminen Regulations-Stoerungen in der Leber auftreten. Wir haben diese nachgewiesen ueber einen Einfluss auf die Induktion der Tyrosin-Aminotransferase und der Tryptophan-Oxygenase. Wir haben uns dann mit der Ursache dieser Stoerung befasst und dabei besonders die Methylierung von Nucleinsaeuren analysiert. Weiterhin interessiert uns der NAD-Poly-ADPR-Stoffwechsel. Schon wenige Minuten nach der Verabreichung von Nitrosaminen kommt es zu einem NAD-Abfall und zu einer Beeinflussung der Poly (ADPR)-Synthetase.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Institut für Nachhaltigkeit im Bauwesen durchgeführt. In der Fördermaßnahme RePhoR sollen die bislang für die Umsetzung der Anforderungen der Klärschlammverordnung zur P-Rückgewinnung fehlenden wissenschaftlichen fundierten Erkenntnisse und praktischen Erfahrungen mit der großtechnischen Umsetzung verschiedener P Rückgewinnungsverfahren unter realen Bedingungen gesammelt und projektbegleitend für unterschiedliche Zielgruppen aufbereitet werden. Für die Synthese und Aufbereitung der Ergebnisse aus den regional orientierten Forschungsvorhaben sowie die öffentlichkeitswirksame Darstellung der Fördermaßnahme soll die geplante Umsetzungsphase der RePhoR-Maßnahme durch das eigenständige Vernetzungs- und Transfervorhaben TransPhoR begleitet werden. Zur Sicherstellung der Verwertbarkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse der Umsetzungsprojekte werden Vorgaben für die Ökobilanz nach ISO 14040/44 und ganzheitliche Nachhaltigkeitsbewertung in die Projekte einfließen, so dass ein Vergleich zwischen der sekundären (regionalen) und primären Phosphorgewinnung möglich ist. Es werden hierzu im engen Kontakt mit den Umsetzungsprojekten die vorhandenen Informationen zusammengetragen und bewertet. Daneben werden Aspekte der sozialen Akzeptanz und Relevanz des regionalen Phosphor-Recycling beleuchtet und definiert. Auf dieser Basis werden Kriterien zur Nachhaltigkeitsbewertung des regionalen Phosphor-Recycling in einem iterativen Prozess erarbeitet und innerhalb der einzelnen Umsetzungsprojekte getestet. Das Vorhaben wird hierzu unterteilt in zwingende Bestandteile, die für eine fundierte Bewertung notwendig sind, und in optionale Bestandteile (z.B. erweiterte Betrachtung von gesellschaftlichen Auswirkungen oder Adressierung von Circular Economy Aspekten). Über die optionalen Vorhabenbestandteile, kann neben der stringenten Zielerreichung, die wissenschaftliche Betrachtung drängender Forschungsfragen erfolgen, die im Gesamtkontext eine validere und fundierte Nachhaltigkeitsbewertung ermöglichen.
Das Projekt "Low bandgap dendrimer systems: Synthesis, spectroscopy and microscopy of composite films for photovoltaics. HO3911/4-1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Makromolekulare Chemie durchgeführt.