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FAQ zur Kommunalabwasserrichtlinie (KARL)

<p>Bis Ende Juli 2027 müssen alle EU-Länder die neue Kommunalabwasserrichtlinie, kurz KARL, in nationales Recht übernehmen. Die Richtlinie ist ein Meilenstein für den Gewässerschutz. Hier finden Sie Fragen und Antworten zum Thema.</p><p>Was ist die Kommunalabwasserrichtlinie und seit wann gibt es sie?</p><p>Die<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=OJ:L_202403019">EU-Richtlinie 2024/3019</a>über die Behandlung von kommunalem Abwasser (Kommunalabwasser-richtlinie - KARL) löst die seit 1991 geltende Richtlinie 91/271/EWG ab. Sie regelt, wie kommunales Abwasser gesammelt, gereinigt und in die Umwelt eingeleitet wird. Ziel der Überarbeitung der Richtlinie ist es, Gewässer zukünftig noch besser vor Verschmutzung durch Abwasser zu schützen. Mit der Überarbeitung der Richtlinie werden Probleme, wie der Eintrag von Mikroschadstoffen, die Mischwasserentlastungen aus der Kanalisation bei starkem Regen und der Energieverbrauch der Kläranlagen, besser berücksichtigt. Die überarbeitete Richtlinie wurde am 12. Dezember 2024 veröffentlicht und ist am 1. Januar 2025 in Kraft getreten. Alle EU-Länder müssen die neuen Regeln bis spätestens 31. Juli 2027 in ihr nationales Recht übernehmen.</p><p>Warum ist die neue KARL ein Meilenstein für den Gewässerschutz?</p><p>Die KARL verstärkt den Gewässerschutz durch zahlreiche Anforderungen, vor allem diese:</p><p>Welchen Mehrwert hat die KARL noch, etwa für den Gesundheits- und Klimaschutz?</p><p>Neue Vorgaben zur<strong>Überwachung bestimmter Krankheitserreger</strong>(z.B. Viren) sowie antimikrobiellen Resistenzen stärken den vorsorgenden Gesundheitsschutz. So schreibt die Richtlinie die Bereitstellung eines Systems zum ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Monitoring#alphabar">Monitoring</a>⁠ von Parametern mit gesundheitlicher Relevanz (z.B. SARS-CoV-2, Poliovirus, Influenzaviren, aber auch neu auftretende Erreger) sowie antimikrobieller Resistenzen im Abwasser vor. Damit kann zukünftig frühzeitig ein Rückschluss auf anstehende gesundheitliche Geschehnisse, wie den Verlauf einer Grippewelle, gezogen werden, da sich schwankende Mengen von Erregerbestandteilen in Ausscheidungen und damit immer auch im Abwasser finden und so das Infektionsgeschehen in der Bevölkerung widerspiegeln können.</p><p>Die<strong>Energieneutralität der Kläranlagen</strong>soll sowohl durch eine verbesserte Energieeffizienz als auch eine Reduzierung des Energieverbrauchs und eine Steigerung der Energieerzeugung (etwa durch Nutzung von Abwärme aus dem Abwasser, Photovoltaik auf verfügbaren Flächen auf den Kläranlagen oder die Gewinnung von Klärgas aus Klärschlamm) erreicht werden. Dazu müssen die Kläranlagen regelmäßige Energieaudits durchführen, um entsprechende Maßnahmen zu identifizieren. Zudem werden die Treibhausgasemissionen, insbesondere Methan und Lachgas, als klimarelevante Faktoren einer Kläranlage bilanziert. Daraus können ebenfalls entsprechende Maßnahmen zur Reduzierung möglicher Emissionen abgeleitet und ein aktiver Beitrag zum ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>⁠ umgesetzt werden.</p><p>Wieso ist eine weitergehende Abwasserbehandlung notwendig?</p><p>Herkömmliche Klärverfahren, vor allem die mechanisch-biologische und die chemische Behandlung, können viele Spurenstoffe nicht ausreichend entfernen. Diese Spurenstoffe gefährden Gewässerökosysteme, Trinkwasserressourcen und langfristig auch die menschliche und aquatische Gesundheit. Die vierte Reinigungsstufe ergänzt die bisherigen drei mechanisch-biologisch-chemischen Reinigungsstufen der Abwasserreinigung, zum Beispiel mit Verfahren der Aktivkohlefiltration oder Ozonung. Sie dient der gezielten Entfernung beziehungsweise Reduzierung von Spurenstoffen, die mit bisherigen Verfahren nicht ausreichend abgebaut werden, und verbessert die Gewässerqualität nachhaltig.</p><p>Da im Kommunalabwasser eine Vielzahl von Stoffströmen zusammenläuft, ist die Einführung der vierten Reinigungsstufe dort eine effiziente Maßnahme zur Reduzierung der von diesen Stoffen ausgehenden Risiken.</p><p>Entfernt eine vierte Reinigungsstufe alle Spurenstoffe?</p><p>Eine vierte Reinigungsstufe reduziert die im Abwasser vorhandenen Spurenstoffe in einem hohen Maße (insgesamt mindestens um 80 Prozent). Somit können viele, aber nicht alle Spurenstoffe stark reduziert werden. Jeder ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Stoff#alphabar">Stoff</a>⁠ unterliegt einer spezifischen Abbaudynamik und die Reduzierungsraten sind dementsprechend unterschiedlich. Zusätzlich ergeben sich unterschiedliche Reduzierungsraten aufgrund der eingesetzten Verfahrenstechnik (z.B. Aktivkohle oder Ozonung).</p><p>Welche Kläranlagen müssen die vierte Reinigungsstufe installieren?</p><p>Die KARL sieht Vorgaben zur Installation der vierten Reinigungsstufe für bestimmte Kläranlagen vor. Pflicht ist der Ausbau für alle Kläranlagen ab 150.000 Einwohnerwerten (EW). Für Kläranlagen unter dieser Schwelle ergibt sich die Notwendigkeit eines Ausbaus nach einer Risikobewertung. Die Methodik der Risikobewertung wird derzeit entwickelt, so dass die Anzahl der betroffenen Kläranlagen noch nicht sicher geschätzt werden kann.</p><p>Was kostet der Ausbau der vierten Reinigungsstufe?</p><p>Die konkreten Kosten sind noch nicht exakt bezifferbar. Sie hängen insbesondere von der Anzahl der auszubauenden Kläranlagen und der Risikobewertung ab. Die von der EU-Kommission verwendete Folgenabschätzung ermittelt die Kosten anhand bisher errichteter Kläranlagen sowie einer Schätzung des notwendigen Ausbaus. Die KARL sieht einen stufenweisen Ausbau der betroffenen Kläranlagen bis zum Jahr 2045 vor.</p><p>Was ist die erweiterte Herstellerverantwortung (EHV)?</p><p>In Artikel 191 Absatz 2 EU-Vertrag (AEUV) ist das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verursacherprinzip#alphabar">Verursacherprinzip</a>⁠ verankert. Dieses besagt, dass grundsätzlich derjenige, der Umweltbeeinträchtigungen verursacht (hat), für die Beseitigung oder Verringerung in die Pflicht genommen werden soll. Ziel ist es, das im EU-Vertrag verankerte Verursacherprinzip auch im Wasserrecht zu stärken und bestimmte Produkthersteller finanziell an den Kosten der Entfernung von Spurenstoffen aus dem kommunalen Abwasser zu beteiligen, wenn die von ihnen in den Produkten verwendeten Stoffe schädlich für unsere Gewässer sind. Die Herstellerverantwortung soll auch Innovationen und die Entwicklung leicht abbaubarer Stoffe fördern – vergleichbar mit den Entwicklungen bei Wasch- und Reinigungsmitteln vor 50 Jahren. Die EHV muss bis spätestens 1. Januar 2029 operabel sein.</p><p>Auf nationaler Ebene wurde die Anwendung der erweiterten Herstellerverantwortung in Deutschland bereits in der<a href="https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Binnengewaesser/BMUV_Wasserstrategie_bf.pdf">Nationalen Wasserstrategie</a>(NWS – 2023) gemeinsam mit unterschiedlichen Stakeholdern und allen Ressorts der Bundesregierung vereinbart. In der Strategie ist unter anderem die Forderung nach einer EHV auf EU-Ebene für eine anteilige Finanzierung enthalten (Aktion 37 der NWS).</p><p>Welche Hersteller sind von der EHV betroffen?</p><p>Artikel 9 KARL bestimmt, dass die Unternehmen, die Arzneimittel und Kosmetika in den Verkehr bringen, mindestens 80 Prozent der Kosten finanzieren, die für Errichtung und Betrieb der vierten Reinigungsstufe anfallen. Die KARL fokussiert dabei zunächst auf die Wirtschaftssektoren Pharma- und Kosmetikherstellung. Diese Regelung der Richtlinie basiert auf einer wissenschaftlichen Studie der EU-Kommission, wonach aus diesen beiden Wirtschaftszweigen 92 Prozent der Mikroschadstoffe im Abwasser enthalten sind. Die Einbeziehung weiterer Wirtschaftszweige beziehungsweise Produktgruppen ist nach der Richtlinie regelmäßig zu prüfen – zunächst bis Ende 2033 und sodann bis Ende 2040. Deutschland und andere Mitgliedstaaten der EU setzen sich dafür ein, dass diese Evaluierung frühzeitiger als in der Richtlinie vorgesehen erfolgt. Wissenschaftliche Studien, die eine andere Verteilung oder eine Zuordnung der Mikroschadstoffe zu weiteren Wirtschaftssektoren aufzeigen, liegen derzeitig allerdings nicht vor.</p><p>Die EHV gilt unabhängig davon, ob die einzelnen Komponenten der Produkte in einem Mitgliedstaat der Union oder in einem Drittland hergestellt worden sind oder ob die Hersteller über einen Sitz in der Union verfügen oder das Produkt über eine digitale Plattform in Verkehr gebracht worden ist. Eine einseitige Belastung deutscher oder europäischer Hersteller ist damit ausgeschlossen.</p><p>Die Beitragspflicht richtet sich nach der Menge und Gefährlichkeit der in Verkehr gebrachten Stoffe. Die konkrete Ausgestaltung der Berechnung der Beitragspflicht und möglicher Ausnahmen ist noch nicht abgeschlossen.</p><p>Welche Institutionen begleiten die nationale Umsetzung der KARL in Deutschland?</p><p>Bis zum 31. Juli 2027 muss die KARL in nationales Recht (Gesetz, Verordnung) umgesetzt werden. Die Herstellerverantwortung soll zum 1. Januar 2029 starten. Das Bundesumweltministerium ist, in Abstimmung mit anderen Bundesressorts, für die rechtliche Umsetzung federführend, das Umweltbundesamt (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠) unterstützt das Umweltministerium fachlich, unter anderem durch zwei Forschungsprojekte zu den technischen, rechtlichen und finanziellen Details.</p><p>Fußnoten</p><p>1Der Einwohnerwert (EW) stellt eine Rechengröße für die Abwasserreinigung dar (siehe DIN EN 1085). Er ist ein Maß für die Belastung gewerblich-industriell genutzten Abwassers mit organisch abbaubaren Stoffen - gemessen als BSB5, das angibt, welche Einwohnerzahl dieser Belastung entspricht (<a href="http://wasser-wissen.de/abwasserlexikon/e/einwohnerwert.htm">Einwohnerwert (EW)</a>).</p>

GC-MS-Analyse zur Unterstuetzung der Charakterisierung und Reinigung kontaminierter Waesser und Schlaemme

In der Bundesrepublik Deutschland, insbesondere im Umfeld Thueringens gibt es eine Vielzahl von Altlasten, die mit den verschiedenen Verfahren der Bodenreinigung saniert werden koennen. Bei kostenguenstigen Verfahren, wie z.B. der Bodenwaesche, bleiben bestimmte Schadstoffraktionen als hochbelastete Waesser und Schlaemme zurueck. Soweit es bei dem derzeitigen Stand der Technik wirtschaftlich moeglich ist, koennen sie weiter aufbereitet werden. Hier kommen verschiedene Verfahren, u.a. Einsatz von Aktivkohle, Hochleistungsbiologie, Strippen, und die chemische Oxidation zum Einsatz. Zur Entwicklung weiterer Verfahren zu diesem Zweck ist es erforderlich, begleitende Untersuchungen der einzelnen Verfahrensschritte zu taetigen, um somit zur Verfahrensoptimierung beizutragen und neuartigen Verfahren den Weg zur Einsatzfaehigkeit zu ebnen. Das Forschungsprojekt soll das Profil der Fachhochschule Erfurt in der Umweltanalytik erweitern sowie Gelegenheit geben, ein ueber den Durchschnitt hinausreichendes Fachwissen zu etablieren. Es soll insbesondere dem Fachbereich Versorgungstechnik, der den Aufbaustudiengang Umwelttechnik mit beinhaltet, ermoeglichen, Wirtschaftsunternehmen vor allem in Thueringen Kooperationsmoeglichkeiten anzubieten, die diese fuer die Entwicklung geeigneter Erzeugnisse, Verfahren und Anlagen nutzen koennen, um somit ihre Wettbewerbsfaehigkeit zu steigern.

PFAS im Visier: Belastungen in Gewässern sind in den vergangenen Jahren insgesamt gesunken

Nordrhein-Westfalen nimmt beim Thema PFAS eine bundes- und europaweite Vorreiterrolle ein. Seit dem ersten großen Umweltskandal 2005/2006 im Sauerland hat das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima (LANUK) konsequent daran gearbeitet, PFAS-Belastungen systematisch zu erfassen und zu bewerten. Die intensive und flächendeckende Messstrategie ist der Schlüssel: Je mehr und gezielter gemessen wird, desto mehr kann auch gefunden und verstanden werden – das bedeutet jedoch nicht, dass NRW stärker belastet ist als andere Regionen, sondern dass durch das sehr dichte Messnetz und die analytische Expertise mehr Wissen aufgebaut wurde. „Die Entdeckung der PFAS-Belastung in Brilon-Scharfenberg war der Startpunkt für ein integriertes, medienübergreifendes Überwachungsprogramm der Gewässerqualität.“ betonte LANUK-Präsidentin Elke Reichert heute (Freitag, 27. Juni 2025) auf der Jahrespressekonferenz ihrer Behörde in Duisburg. „Die Konsequenzen von PFAS für Mensch und Umwelt waren bis dahin nicht bekannt. Dass wir heute die Risiken dieser Stoffgruppe bewerten können, ist das Ergebnis jahrzehntelanger analytischer, wissenschaftlicher und regulatorischer Pionierarbeit.“ Bis heute wurden in NRW an über 500 verschiedenen Messpunkten PFAS-Proben genommen. Die Messstellen liegen in 360 berichtspflichtigen Gewässerabschnitten, die sich wiederum auf mehr als 230 Gewässer im Land NRW verteilen. Im Rahmen des Monitorings zur Wasserrahmenrichtlinie werden an 46 Überblicksmessstellen bis zu 13 mal pro Jahr Wasserproben genommen. Alle weiteren Messstellen werden in einem dreijährigen Turnus beprobt. Hinzu kommen Grundwassermessungen und Probenahmen aus den Abläufen von Kläranlagen. Die Zahl der jährlichen Einzelanalysen in den LANUK-Laboren auf PFAS-Substanzen in den verschiedenen Wassermedien ist seit Beginn der Untersuchungen stetig angestiegen. Zuletzt waren es im Jahr 2024 fast 20.000. „Insgesamt sehen wir eine sinkende Belastung unserer Gewässer mit einzelnen PFAS-Verbindungen“, erklärte Dr. Friederike Vietoris, Leiterin der Abteilung Wasserwirtschaft und Gewässerschutz im LANUK. „Allerdings werden wir durch mehr Messungen an immer mehr Stellen und Auswertungen immer mehr Stoffen finden. Die Zahl der PFAS-Fundstellen in NRW nimmt daher tendenziell immer weiter zu. Dies ist nicht zu verwechseln mit einer überdurchschnittlichen Belastung, die ist nicht höher als in anderen Teilen Deutschlands. Sie ist das Ergebnis unserer konsequenten und flächendeckenden Messstrategie.“ An der Ruhr konnte beispielsweise die Belastung seit dem Jahr 2006 stetig gesenkt werden. Aktuell werden hier an den Messstationen Fröndenberg und Mülheim Kahlenberg bei der PFAS-Verbindung „PFOS“ noch ein durchschnittlicher Jahreswert von etwa 3 Nanogramm pro Liter (ng/L) gemessen. Der Ausgangswert lag in den Jahren 2006 und 2007 zwischen 20 und 30 ng/L. Die in NRW angestrebte Umweltqualitätsnorm von 0,65 ng/L wird allerdings hier noch nicht erreicht. Eine vergleichbare Situation zeigt sich in NRW am Rhein. Am Eingang des Rheins nach NRW in Bad Honnef und am Ausgang in Kleve Bimmen werden aktuell im Jahresschnitt 2,5 ng/L PFOS gemessen. Fürs Trinkwasser gilt ab dem 12. Januar 2026 erstmals ein bundesweit verbindlicher Grenzwert: Für die Summe von 20 PFAS-Verbindungen sind dann 100 ng/L erlaubt. Der 20er Summenwert wurde im Jahr 2023 an 643 Proben überprüft. Überschreitungen dieses zukünftigen Grenzwertes wurden dabei nicht festgestellt. „Unser Ziel ist – auch aus Vorsorgegesichtspunkten - bereits in den Trinkwasserressourcen, also im Grund-und im Oberflächenwasser die Belastung stark zu reduzieren.“, betonte Dr. Vietoris. „Es ist zu erwarten, dass neben den Grenzwerten fürs Trinkwasser weitere verbindliche Umweltqualitätsnorm für Oberflächengewässer und für das Grundwasser eingeführt wird. Die intensive Messstrategie des LANUK verschafft uns hier einen Vorsprung – wir können schon jetzt abschätzen, wo Handlungsbedarf besteht und gezielt Maßnahmen einzuleiten sind, um die neuen Anforderungen der EU in der gesamten Wasserphase einzuhalten.“ „Wir wissen heute, dass PFAS in der Umwelt ubiquitär vorkommen“, so das Fazit von LANUK-Präsidentin Elke Reichert. „Dennoch sind wir hier in NRW durch unsere konsequente Messstrategie, die Entwicklung neuer Analyseverfahren und die enge Zusammenarbeit mit Wissenschaft, Behörden und Ministerien bestens aufgestellt. Wir als LANUK werden damit unseren Teil dazu beitragen, die Anforderungen an den Schutz von Mensch und Umwelt bestmöglich zu erfüllen.“ Nach den ersten auffälligen Werten im Rhein im Jahr 2005, konnte die Quelle der Belastung bis in die Ruhr in der Gemeinde Brilon-Scharfenberg im Hochsauerlandkreis zurückverfolgt werden. Im Jahr 2006 startete das LANUK ein umfassendes Monitoring- und Untersuchungsprogramm, das bis heute kontinuierlich weiterentwickelt wird. Ziel war es von Anfang an, die Verbreitung, Quellen und Ausbreitungswege von PFAS systematisch zu erfassen und zu bewerten. Bereits 2007 wurden erste Analyseverfahren für zehn PFAS-Substanzen entwickelt – heute können rund 50 Einzelsubstanzen differenziert nachgewiesen werden. Damit wurden aus NRW heraus die wissenschaftlichen Grundlagen für Grenzwerte und effektive Maßnahmen entwickelt – nicht nur für NRW, sondern für ganz Deutschland und in der EU. Das LANUK-Gewässer- und Abwassermonitoring bildet somit die Grundlage für Maßnahmen zur Reduzierung von PFAS-Einträgen in die Umwelt. Dazu gehört beispielsweise die Behandlung von Abwasser mit Aktivkohle, das Verbot der Klärschlammausbringung und die Sanierung von Altlasten. Auch spezielle Fragestellungen, wie die Untersuchung von Löschwasser nach Brandereignissen, wurden und werden bearbeitet. 2006–2008: Ab 2007: Ab 2010: Seit 2015: Heute: Seit 2006 untersucht das LANUK: PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) umfassen mehrere Tausend synthetische Verbindungen. Sie wurden entwickelt, um extrem beständig zu sein – gegen Hitze, Wasser, Öl, Schmutz. Diese Eigenschaften machten sie attraktiv für viele industrielle und alltägliche Anwendungen: Feuerlöschmittel, Galvanik, Beschichtungen, Outdoor-Produkte oder Lebensmittelverpackungen. Doch genau diese „Unzerstörbarkeit“ macht PFAS in der Umwelt und im menschlichen Körper gefährlich: Sie bauen sich nicht ab, reichern sich an und gelten als toxisch – manche sogar krebserregend oder hormonell wirksam. Nach aktuellem Wissenstand besteht gibt es mehr als 10.000 unterschiedliche PFAS-Verbindungen. Weitere Informationen sind zu finden beim LANUK unter https://www.lanuk.nrw.de/themen/themenuebergreifende-aufgaben/gefahrstoffe/pfas Ausführliche Antworten auf häufig gestellte Fragen sind zu finden beim Umweltbundesamt unter https://www.umweltbundesamt.de/faq-0 zurück

Tumorwirksame Medikamente mit CMR-Eigenschaften

Sehr geehrte Damen und Herren, gerade lese ich in der Fachzeitschrift, dass wieder neue Krebsmedikamente auf den Markt kommen. Nach den ADCs nun die HIF-2a-Inhibitoren. Wie ist genau Ihre Zusammenarbeit in Bezug auf die zu erwartenden Umweltemissionen der Arzneimittel (als Abfall, als Ausscheidungsprodukt in Gewässer) 1. mit den entwickelnden Forschungseinrichtungen? 2. mit den herstellenden Pharmafirmen? 3. mit den entsorgenden Firmen und Kläranlagen? Dabei stellen sich mir einige Fragen: 1. Warum werden die verpflichtenden Sicherheitsdatenblätter nicht auf die relevanten Inhalte geprüft? - oft steht nur 'nicht bekannt' oder 'nicht geprüft' drinnen. 2. Warum werden für die Entsorgung nicht von vorne herein auch die Pharmafirmen zur Kasse gebeten? Es werden Chemikalien und Chemikaliengemische in die Umwelt entlassen, von denen im Prinzip oft NICHTS bekannt ist. 3. Warum ist eine 4. Klärstufe, z.B. mit Aktivkohle nicht schon längst Standard? Nachweislich - siehe das Projekt 'Schussen aktiv' vor mehr als 10 Jahren (!!!) - werden nur damit die meisten Chemikalien/Medikamente aus dem Wasser geholt. 4. Warum müssen die Krankenhäuser ihre Abfälle nicht generell mit höheren Temperaturen verbrennen lassen? Ich weiß, dies kostet mehr, aber bei unter 1200 Grad werden Chemikalien eben nicht vollständig zerstört. Man muss sich nicht wundern, warum Gadolinium - nur ein Beispiel - sogar im ewigen Eis gefunden wird. Ihre Institution ist für den Schutz der Bürger hier im Land für diese Sachverhalte zuständig.

Reduzierung der Emissionen bei der Insekten-Raumbegasung durch Einsatz einer zweistufigen Adsorptionsanlage

Die bei der Begasung von Getreide in einer Muehle entstehenden unkontrollierten hochgiftigen Methylbromid-Emissionen werden vollstaendig vermieden und das eingesetzte Insektizid zurueckgewonnen und wiederverwertet. Hierzu ist folgende Verfahrenstechnik vorgesehen. Das eingesetzte Giftgas wird vor der Begasung auf einem Adsorberspeicher (Aktivkohle) gebunden und erst mit der zu begasenden Raumluft aus dem Adsorptionsmittel ausgetrieben und in die Muehle geleitet. Nach erfolgter Begasung wird durch umgekehrte Regelung von Temperatur und Druck die mit Schadstoff beladene Raumluft wieder durch das Adsorptionsmittel geleitet, wobei das Giftgas an der Aktivkohle adsorbiert wird. Mittels eines Hochleistungsgeblaeses mit Drosselventil wird ein fuer die Adsorption guenstiger Unterdruck von etwa 0,5 bar und ein fuer die Begasung (Desorption) entsprechender Unterdruck erzeugt. Durch mehrere Absperrhaehne koennen Adsorption und Desorption im Gegenstrom zueinander gefuehrt werden. Das Giftgas wird im Adsorber gespeichert und steht mit einer fahrbaren Anlage fuer eine weitere Nutzung zur Verfuegung. Durch Verringerung des Raumvolumens mittels eines aufblasbaren Verdraengungskoerpers kann der Begasungsaufwand zB bei geometrisch regelmaessig gestalteten leeren Siloraeumen deutlich gesenkt werden. Durch Anpassen der Stufenzahl der Adsorberspeicher an das Begasungsvolumen wird erreicht, dass die Adsorber immer mit annaehernd gleichen spezifischen Bedingungen arbeiten. Die Entsorgung kann durch diese mobile Anlage aeusserst wirtschaftlich durchgefuehrt werden.

Ein bio-elektrochemischer Sensorarray zur Detektion von Perfluoralkylsäuren (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)

Veranlassung Es fehlen schnelle und vor allem feldtaugliche Methoden zur Detektion von PFAS in der Umwelt, um so zeitnah Maßnahmen zur Minderung von PFAS-Kontaminationen durchzuführen oder den Erfolg von Minderungsmaßnahmen zu beurteilen. Entsprechende Methoden können ebenso helfen, die Prozesssteuerung einer Abwasserbehandlung zur Entfernung von PFAS z. B. durch eine Aktivkohlebehandlung zu optimieren. Das Projekt PFASense hat sich zum Ziel gesetzt, eine solche Methode zu entwickeln. Hierzu werden Elektroden hergestellt, die a) entweder für eine spezifische Detektion perflourierter Verbindungen oberflächenmodifiziert sind und b) biologische Effekte, die durch perflourierte Verbindungen hervorgerufen werden können, mit mikrobiellen Bioreportern elektrochemisch erfassen. Mit den individuellen Signalen der einzelnen Elektroden wird eine KI trainiert und auf diese Weise ein Sensor-Array zur sensitiven Detektion der großen Stoffgruppe der perfluorierten Verbindungen in Umweltproben entwickelt. Ziele - a. Design und Herstellung von molekular geprägten Membranen zur Anreicherung spezifischer PFAS. - b. Design und Herstellung elektrochemischer, bakterieller Biosensoren zur Detektion biologischer Effekte, die durch PFAS hervorgerufen werden. - c. Design und Herstellung elektrochemischer, hefebasierter Biosensoren zur Detektion einer Veränderung der Thyroid-Signalkaskade durch PFAS. - d. Design und Herstellung eines intelligenten elektrochemischen Sensors für die direkte chemische Detektion von PFAS mittels KI-gestützter Datenauswertung. - e. Konstruktion eines mikrofluiden multi-Sensor-Arrays unter Nutzung der in a. bis d. entwickelten Komponenten. - f. Validierung und Eignungstestung des entwickelten Sensor-Arrays mittels Einzelsubstanzen, Substanzmischungen sowie dotierten und undotierten Realproben mit einem Fokus auf industriellen Abwässern. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer innovativen technologischen Lösung für die folgende Fragestellung: Wie kann man zeitnah Informationen über die Qualität von z. B. Abwässern erhalten, ohne auf verzögert zur Verfügung stehende, analytische Informationen aus einem Labor angewiesen zu sein? Dieser Bedarf an zeitnahen Informationen für eine Bewertung von Abwasser und Wasserproben kann perspektivisch mittels eines bio-elektrochemischen Sensorarrays gedeckt werden, der im Rahmen des Projekts für den Nachweis von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) entwickelt wird. PFAS werden in zahlreichen Produkten verwendet, darunter wässrige filmbildende Schäume für die Brandbekämpfung, antihaftbeschichtetes Kochgeschirr, Lebensmittelverpackungen, wasserabweisende Stoffe, medizinische Geräte, Kunststoffe und Lederprodukte. PFAS werden jedoch mit verschiedenen, toxikologisch relevanten Effekten in Verbindung gebracht, wie mit veränderten Immun- und Schilddrüsenfunktionen, Leber- und Nierenerkrankungen, Lipid- und Insulinstörungen, Fortpflanzungs- und Entwicklungsstörungen oder auch der Krebsentstehung. Als unmittelbare Folge dieser Gesundheitsrisiken hat die Europäische Kommission einen Vorschlag zur Überarbeitung der Liste der prioritären Stoffe in Oberflächengewässern angenommen, unter denen 24 Verbindungen zur Gruppe der PFAS gehören.

Entwicklung und Validierung eines innovativen Kohlenstoff-Eisen Präparates zur Gasreinigung und Effizienzsteigerung des Biogasprozesses

Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas ist der Einsatz von fossil basierter Aktivkohle in der Gasphase bzw. von Eisenpräparaten in der Flüssigphase bereits gängige Praxis. Des Weiteren wird im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen zunehmend der stabilisierende und effizienzsteigernde Effekt von kohlenstoffhaltigen bzw. leitfähigen Additiven wie z.B. Biokohle im Rahmen des Biogasprozesses aufgezeigt. Im Rahmen des Vorhabens CarboFerro wird daher ein kompaktiertes Kohlenstoff-Eisen-Kompaktat entwickelt werden, welches sowohl für die Biogasreinigung (als Aktivkohleersatz) als auch für die Stabilisierung des Biogasprozesses (als Prozessadditiv), eingesetzt werden kann. Die notwendigen Ausgangsstoffe zur Herstellung der Kompaktate sind Pyrolysekohle aus holzartiger Biomasse sowie ein Eisenmineralgemisch (Eisen(III)-hydroxid). Die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens CarboFerro ist daher die Entwicklung eines Kohlenstoff-Eisen-Kompaktates sowie dessen Evaluation im Labormaßstab sowie unter praxisnahen Bedingungen an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ.

Entwicklung und Validierung eines innovativen Kohlenstoff-Eisen Präparates zur Gasreinigung und Effizienzsteigerung des Biogasprozesses, Teilvorhaben: Ökonomisch-ökologische Validierung

Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas ist der Einsatz von fossil basierter Aktivkohle in der Gasphase bzw. von Eisenpräparaten in der Flüssigphase bereits gängige Praxis. Des Weiteren wird im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen zunehmend der stabilisierende und effizienzsteigernde Effekt von kohlenstoffhaltigen bzw. leitfähigen Additiven wie z.B. Biokohle im Rahmen des Biogasprozesses aufgezeigt. Im Rahmen des Vorhabens CarboFerro wird daher ein kompaktiertes Kohlenstoff-Eisen-Kompaktat entwickelt werden, welches sowohl für die Biogasreinigung (als Aktivkohleersatz) als auch für die Stabilisierung des Biogasprozesses (als Prozessadditiv), eingesetzt werden kann. Die notwendigen Ausgangsstoffe zur Herstellung der Kompaktate sind Pyrolysekohle aus holzartiger Biomasse sowie ein Eisenmineralgemisch (Eisen(III)-hydroxid). Die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens CarboFerro ist daher die Entwicklung eines Kohlenstoff-Eisen-Kompaktates sowie dessen Evaluation im Labormaßstab sowie unter praxisnahen Bedingungen an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ.

Entwicklung und Validierung eines innovativen Kohlenstoff-Eisen Präparates zur Gasreinigung und Effizienzsteigerung des Biogasprozesses, Teilvorhaben: Herstellung und Test der Kompaktate

Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas ist der Einsatz von fossil basierter Aktivkohle in der Gasphase bzw. von Eisenpräparaten in der Flüssigphase bereits gängige Praxis. Des Weiteren wird im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen zunehmend der stabilisierende und effizienzsteigernde Effekt von kohlenstoffhaltigen bzw. leitfähigen Additiven wie z.B. Biokohle im Rahmen des Biogasprozesses aufgezeigt. Im Rahmen des Vorhabens CarboFerro wird daher ein kompaktiertes Kohlenstoff-Eisen-Kompaktat entwickelt werden, welches sowohl für die Biogasreinigung (als Aktivkohleersatz) als auch für die Stabilisierung des Biogasprozesses (als Prozessadditiv), eingesetzt werden kann. Die notwendigen Ausgangsstoffe zur Herstellung der Kompaktate sind Pyrolysekohle aus holzartiger Biomasse sowie ein Eisenmineralgemisch (Eisen(III)-hydroxid). Die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens CarboFerro ist daher die Entwicklung eines Kohlenstoff-Eisen-Kompaktates sowie dessen Evaluation im Labormaßstab sowie unter praxisnahen Bedingungen an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ.

Rueckgewinnung volatiler Narkosegase

Die gegenwaertig in der Gasnarkose eingesetzten Narkotika Halothan, Enfluran und Isofluran sind FCKW's, die groesstenteils ohne Umsetzung in die Atmosphaere freigesetzt werden. Durch Aktivkohlefilter lassen sich diese Gase absorbieren. In einer Vorstudie konnten wir zeigen, dass die adsorbierten Narkotika ohne chemische Umsetzung wieder thermisch desorbiert werden koennen. Ziel ist nun die Weiterentwicklung des Verfahrens und Anwendung in der Routine.

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