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Umweltprobenbank des Bundes (German Environmental Specimen Bank)

Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) mit ihren Bereichen Bank für Umweltproben und Bank für Humanproben ist eine Daueraufgabe des Bundes unter der Gesamtverantwortung des Bundesumweltministeriums sowie der administrativen und fachlichen Koordinierung des Umweltbundesamtes. Es werden für die Bank für Umweltproben regelmäßig Tier- und Pflanzenproben aus repräsentativen Ökosystemen (marin, limnisch und terrestrisch) Deutschlands und darüber hinaus für die Bank für Humanproben im Rahmen einer Echtzeitanalyse Blut-, Urin-, Speichel- und Haarproben studentischer Kollektive gewonnen. Vor ihrer Einlagerung werden die Proben auf eine Vielzahl an umweltrelevanten Stoffen und Verbindungen (z.B. Schwermetalle, CKW und PAH) analysiert. Der eigentliche Wert der Umweltprobenbank besteht jedoch in der Archivierung der Proben. Sie werden chemisch veränderungsfrei (über Flüssigstickstoff) gelagert und somit können auch rückblickend Stoffe untersucht werden, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren oder für nicht bedeutsam gehalten wurden. Alle im Betrieb der Umweltprobenbank anfallenden Daten und Informationen werden mit einem Datenbankmanagementsystem verwaltet und aufbereitet. Hierbei handelt es sich insbesondere um die biometrischen und analytischen Daten, das Schlüsselsystem der UPB, die Probenahmepläne, die Standardarbeitsanweisungen (SOP) zu Probenahme, Transport, Aufbereitung, Lagerung und Analytik und die Lagerbestandsdaten. Mit einem Geo-Informationssystem werden die Karten der Probenahmegebiete erstellt, mit denen perspektivisch eine Verknüpfung der analytischen Ergebnisse mit den biometrischen Daten sowie weiteren geoökologischen Daten (z.B. Daten der Flächennutzung, der Bodenökologie, der Klimatologie) erfolgen soll. Ausführliche Informationen und eine umfassende Datenrecherche sind unter www.umweltprobenbank.de abrufbar.

Reduzierte Emissionen und mehr Tierwohl durch saubere, attraktive Bodenflächen in Außenklimaställen und Ausläufen in der Schweinehaltung

Die Verbesserung des Tierwohls und die Reduktion umwelt- und klimarelevanter Emissionen sind wichtige Schlüsselelemente für eine nachhaltige Schweinehaltung. Das Projekt verfolgt daher das Ziel, die für eine Emissionsminderung notwendige häufige und regelmäßige Reinigung verschmutzter Flächen von Außenklimaställen und Ausläufen automatisiert auszuführen. Durch den Einsatz neu entwickelter innovativer Reinigungsroboter und Oberflurschieberentmistungsanlagen sowie durch kombinierte Entmistungstechniken soll die Entfernung von Kot, Harn und organischen Materialien zur Einstreu und Beschäftigung in den Buchten automatisiert ablaufen. Darüber hinaus soll durch die Einstreu die Attraktivität des Auslaufs für die Schweine gesteigert werden. Auf die Entmistungssysteme abgestimmte Buchtensysteme mit digital steuerbaren Türen und Toren stellen eine weitere Innovation dar. Die autonomen Entmistungssysteme sollen die Tieraktivität berücksichtigen und das Tierverhalten durch intervallgesteuerte Elemente, wie Einstreu und Kühlen unterstützten. Mit der Unterstützung von künstlicher Intelligenz-Algorithmen zur Erkennung verschiedener Merkmale und deren Verknüpfung mit der Steuerung der Entmistungstechnik sollen die emissionsrelevanten Bereiche in der Fläche verkleinert, die zeitliche Aktivität der Entmistungstechnik optimiert und die Emissionen (insbesondere Ammoniak) stark vermindert werden.

Klimaanalyse - Planungshinweiskarten Krefeld

In den Planungshinweiskarten werden die bioklimatischen Belastungen innerhalb der einzelnen Stadtteile dargestellt und entsprechende Planungsempfehlungen gegeben. Die Planungshinweiskarten sind als Instrument konzipiert, um eine klimaökologische Bewertung von Flächen zu ermöglichen und so die Lebensqualität im urbanen und ländlichen Raum im Hinblick auf menschliche Gesundheit und gesunde Lebensbedingungen zu verbessern. Sie berücksichtigen insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Klima, Umwelt und den jeweiligen Nutzungskategorien. Im „Wirkraum“ (urbaner Raum) erfolgt die Bewertung der thermischen Belastung auf Grundlage der bodennahen Lufttemperatur sowie der Physiologisch Äquivalenten Temperatur (PET), die die Wärmebelastung im Außenraum misst. Während die UHI (Urban Heat Island) in der Nacht einen wesentlichen Aspekt darstellt, spielt tagsüber die gefühlte Temperatur (PET) eine zentrale Rolle. Daher wird zwischen der thermischen Belastung am Tag und in der Nacht unterschieden. Der „Ausgleichsraum“ umfasst Grün- und Freiflächen, landwirtschaftliche Flächen und Wälder, die unabhängig von Siedlungsflächen anhand ihres Kaltluftpotenzials bewertet werden. In den Bewertungs- und Planungshinweiskarten wird jedoch insbesondere ihre stadtklimatische Funktion hervorgehoben, insbesondere ihre Rolle für den nächtlichen Kaltlufthaushalt sowie ihre Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsänderungen. Für die bioklimatische Bedeutung der Flächen im Ausgleichsraum wird zwischen der Belastung am Tag und in der Nacht über die UHI-Werte unterschieden, da die Effekte hierrüber am deutlichsten sichtbar werden.

Mixture risk assessment of nine reproductive toxic chemicals affecting male sperm quality in a representative sample of children and adolescents living in Germany – results from the German Environmental Survey (GerES V)

Reproductive health is declining globally, with growing evidence linking exposure to endocrine-disrupting chemicals during critical pregnancy stages to adverse male sexual development. This study assessed the cumulative risk of nine such chemicals—acrylamide, PCB 118, DEHP, DnBP, DiBP, BBzP, DiNP, DCHP, and DnPeP—and possible influencing factors such as age, socioeconomic status (SES), and region (former East vs. West Germany). We analyzed cross-sectional data from the German Environmental Survey for Children and Adolescents 2014–2017 (GerES V), including 1090 participants with complete urine and plasma samples. Using the Hazard Index (HI) method, which combines exposure levels with human biomonitoring guidance values, we found that 31% of participants had an HI above 1, indicating elevated risk from combined chemical exposure. Notably, 26% of these cases would have gone unnoticed in single-substance assessments. DnBP, DiBP, and acrylamide were the main contributors to overall risk. Stratified analyses revealed that younger children had higher HI levels than older ones. Children from lower SES backgrounds also showed higher risk compared to those from medium or high SES groups. Additionally, residing in former East Germany was associated with increased HI levels compared to former West Germany. These findings emphasize the importance of considering chemical mixtures in risk assessments and recognizing subgroup-specific vulnerabilities. Future assessments should expand the range of included chemicals and focus on high-risk groups—especially children, individuals with low SES, and residents of former East Germany—to better capture the scope of potential health impacts. © 2026 The Authors.

Chemical analysis of explosive compounds in common dab collected during RV Heincke expedition HE635 from munition dumping areas west of Sylt (NNW03L) and south-west of Heligoland (North Sea)

This dataset documents field investigations regarding the release of legacy World War I and II munition explosive compounds into marine biota, focusing on munition dumping areas west of the island of Sylt and south west of the island of Heligoland, North Sea. Flatfish Limanda limanda (common dab) was chosen as a sentinel species. Sampling was conducted during the HE635 cruise in March 2024 with the research vessel Heincke of the Alfred Wegener Institute (AWI). Fish were caught using bottom trawls deployed close to the borders of the dumping areas marked on the sea charts. Before dissection, captured fish were transferred to seawater tanks, and only live fish were taken for analysis. Each individual was measured, weighed, and after killing the fish livers were assessed macroscopically. In addition, biometric factors were measured to determine condition factors as indicators of general health. Tissue samples of gills, liver, and muscle, as well as blood, bile, and urine, were taken, immediately frozen in liquid nitrogen, and stored at -20°C before chemical analysis. Sample processing in the laboratory followed established protocols (Bünning et al. 2021). In brief, all samples were homogenized and then extracted using solid phase extraction (SPE). Bile, urine, and blood samples were treated with β-glucuronidase (Helix pomatia), followed by a liquid-liquid extraction step for blood and bile samples before SPE. All samples were analyzed by gas chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry (GC-MS/MS) for the explosive compound 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), its metabolites 2-amino-4,6-dinitrotoluene (2-ADNT) and 4-amino-2,6-dinitrotoluene (4-ADNT), and the explosive by-products 2,4-dinitrotoluene (2,4-DNT) and 1,3-dinitrobenzene (1,3-DNB). Additionally, liquid chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry (LC-MS/MS) was used to quantify the nitramine explosives hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) and octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine (HMX). The dataset includes measured compound concentrations and associated sample metadata.

Chemical analysis of explosive compounds in common dab (Limanda limanda) collected during the RV Heincke expedition HE622 from World War I + II munition dumping areas west of Sylt (NNW03L) and north of Spiekeroog (NSW03L)

This dataset documents field investigations regarding the release of legacy World War I and II munition explosive compounds into marine biota, focusing on munition dumping areas west of the island of Sylt, north of the island of Spiekeroog, and south of the reference area Borkum Riffgrund, North Sea. Flatfish Limanda limanda (common dab) was chosen as a sentinel species. Sampling was conducted during the HE622 cruise in June 2023 with the research vessel Heincke of the Alfred Wegener Institute (AWI). Fish were caught using bottom trawls deployed close to the borders of the dumping areas marked on the sea charts. Before dissection, captured fish were transferred to seawater tanks, and only live fish were taken for analysis. Each individual was measured, weighed, and after killing of the fish livers were assessed macroscopically. In addition, biometric factors were measured to determine condition factors as indicators of general health. Tissue samples of gills, liver, and muscle, as well as blood, bile, and urine, were taken, immediately frozen in liquid nitrogen, and stored at -20°C before chemical analysis. Sample processing in the laboratory followed established protocols. In brief, all samples were homogenized and then extracted using solid phase extraction (SPE). Bile, urine, and blood samples were treated with β-glucuronidase (Helix pomatia), followed by a liquid-liquid extraction step for blood and bile samples before SPE. All samples were analyzed by gas chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry (GC-MS/MS) for the explosive compound 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), its metabolites 2-amino-4,6-dinitrotoluene (2-ADNT) and 4-amino-2,6-dinitrotoluene (4-ADNT), and the explosive by-products 2,4-dinitrotoluene (2,4-DNT) and 1,3-dinitrobenzene (1,3-DNB). Additionally, liquid chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry (LC-MS/MS) was used to quantify the nitramine explosives hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) and octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine (HMX). The dataset includes measured compound concentrations and associated sample metadata.

Umweltprobenbank Nr. 18024: Dichte (Urin) / 24h-Sammelurin / Ulm

Anzahl der Proben: 261 Gemessener Parameter: Gradmesser für die Nierenfunktion Probenart: 24h-Sammelurin Eine ideale Matrix für das Human-Biomonitoring, weil mit dem Urin Chemikalien und/oder deren Metabolite ausgeschiedenen werden, die zuvor in direktem Kontakt mit dem Organismus standen. Messungen im Urin können somit zuverlässige Aussagen über die interne Belastung des Menschen liefern. Probenahmegebiet: Ulm Kleine Universitätsstadt in Süddeutschland an der Donau.

Umweltprobenbank Nr. 18027: Gesamtvolumen (Urin) / 24h-Sammelurin / Halle/Saale

Anzahl der Proben: 93 Gemessener Parameter: Unverzichtbare Zusatzgröße für die Ermittlung und Beurteilung der Nierenfunktion Probenart: 24h-Sammelurin Eine ideale Matrix für das Human-Biomonitoring, weil mit dem Urin Chemikalien und/oder deren Metabolite ausgeschiedenen werden, die zuvor in direktem Kontakt mit dem Organismus standen. Messungen im Urin können somit zuverlässige Aussagen über die interne Belastung des Menschen liefern. Probenahmegebiet: Halle/Saale Größte Stadt in Sachsen-Anhalt und alter Industriestandort in der ehemaligen DDR mit starkem Strukturwandel seit 1990.

Umweltprobenbank Nr. 18028: Gesamtvolumen (Urin) / 24h-Sammelurin / Ulm

Anzahl der Proben: 87 Gemessener Parameter: Unverzichtbare Zusatzgröße für die Ermittlung und Beurteilung der Nierenfunktion Probenart: 24h-Sammelurin Eine ideale Matrix für das Human-Biomonitoring, weil mit dem Urin Chemikalien und/oder deren Metabolite ausgeschiedenen werden, die zuvor in direktem Kontakt mit dem Organismus standen. Messungen im Urin können somit zuverlässige Aussagen über die interne Belastung des Menschen liefern. Probenahmegebiet: Ulm Kleine Universitätsstadt in Süddeutschland an der Donau.

Umweltprobenbank Nr. 18021: Dichte (Urin) / 24h-Sammelurin / Münster

Anzahl der Proben: 366 Gemessener Parameter: Gradmesser für die Nierenfunktion Probenart: 24h-Sammelurin Eine ideale Matrix für das Human-Biomonitoring, weil mit dem Urin Chemikalien und/oder deren Metabolite ausgeschiedenen werden, die zuvor in direktem Kontakt mit dem Organismus standen. Messungen im Urin können somit zuverlässige Aussagen über die interne Belastung des Menschen liefern. Probenahmegebiet: Münster Bedeutende Universitätsstadt sowie Dienstleistungs- und Verwaltungszentrum in Nordrhein-Westfalen.

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