null Tag der Umwelt: Bessere Chancen für die Bachforellen dank Rückgang der Versauerung Umweltpolitik der letzten Jahrzehnte zeigt Wirkung Es lohnt sich wieder, beim Passieren einer Brücke über einen Schwarzwaldbach nach der Bachforelle Ausschau zu halten. Vor wenigen Jahren waren diese Sichtungen für Wanderer in etlichen Gewässeroberläufen des Schwarzwaldes und des Odenwaldes noch selten. Wenn man heute einen schnellen Schatten im Wasser huschen sieht, ist das mit großer Wahrscheinlichkeit dieser zu den Lachsartigen zählende Fisch. „Wir freuen uns, dass unsere heimische Bachforelle wieder regelmäßig in Baden-Württemberg anzutreffen ist“, so die Präsidentin der LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz, Margareta Barth. Diese Einschätzung beruht auf den Ergebnissen langjähriger Untersuchungen der LUBW im Rahmen der Medienübergreifenden Umweltbeobachtung. Danach haben die Bestände in den meisten von der LUBW untersuchten Bächen des Schwarzwaldes und des Odenwaldes seit Anfang der 1990er Jahre zugenommen. In den 1980er Jahren hatte der „Saure Regen“ den Bachforellen im Schwarzwald und Odenwald stark zugesetzt. Die Bestände waren rückläufig und in manchen Jahren fiel der gesamte Nachwuchs wegen des „Sauren Regens“ aus. Neuere Untersuchungen mit kontrolliert ausgesetzten Bachforelleneiern haben gezeigt, dass heute ein weit größerer Teil der Eier und Larven überlebt als noch vor über 30 Jahren. „Dies ist ein gutes Signal aus der Natur. Wir hoffen, dass sich die nun erstarkenden neuen Populationen langfristig halten werden“, so die Präsidentin. Entwicklung seit der Zeit des „Sauren Regens“ Hohe Emissionen säurebildender Abgase in den 1980er Jahren führten zu einer starken Versauerung der Niederschläge, es entstand der sogenannte „Saure Regen“. Dieser trug mit zum Waldsterben bei und wirkte sich über die Gewässerversauerung auch auf die Tierwelt aus. In den versauerungsgefährdeten Gebieten des Schwarzwaldes und des Odenwaldes wurden nach Starkregen und zur Zeit der Schneeschmelze in den Oberläufen der Bäche kurzzeitig extrem niedrige pH-Werte, also „saures Wasser“, gemessen. In diesen Zeiten werden die Bäche hauptsächlich durch oberbodennahe Zuflüsse gespeist, deren Wasser um bis zu 100mal saurer ist als zu sonstigen Zeiten. Obendrein enthält das Wasser auch noch stark erhöhte Gehalte an gelöstem Aluminium. Stark saures Wasser in Kombination mit Aluminiumgehalten schädigt Eier und Larven der Bachforelle. Im Schwarzwald und Odenwald starben deshalb in den schlimmsten Zeiten der Gewässerversauerung bis zu 100 Prozent der Fischeier und Fischlarven. Auch ausgewachsene Forellen litten unter Säurestress, Nahrungsmangel und lebensbedrohlichen Organveränderungen durch Säure- und Aluminiumbelastung. Grundsätzlich sind Säureeinträge über den Niederschlag und Aluminiumfreisetzung aus den kalkarmen Böden versauerungsgefährdeter Gebiete wie Schwarzwald und Odenwald natürlich. Sie entstehen beispielsweise beim Humus- und Nadelstreuabbau. Aufgrund der in den 1980er Jahren durch den Menschen verursachten hohen Emissionen von Schwefeldioxid und Stickoxiden wurde der Prozess der Gewässerversauerung erheblich verstärkt und die daraus resultierende Schadstoffbelastung für die Bachforellen toxisch. Gesetzliche Vorgaben bringen die Wende Deutschland und die internationale Gemeinschaft begannen ab Mitte der Siebzigerjahre, den Ausstoß von Schwefeldioxid mithilfe verschiedener gesetzlicher Vorschriften Schritt für Schritt einzudämmen (vgl. Bericht zur Versauerung der Umwelt , Seite 9). Mitte der 1990er Jahre stellten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der LUBW bei ihren Langzeituntersuchungen zunächst fest, dass sich die Bachforellenpopulation in den Bächen des Schwarzwaldes und des Odenwaldes langsam erholten. Dann stagnierte Anfang des Jahrtausends diese positive Entwicklung. Zwar waren in den meisten untersuchten Gewässern die Bestände der geschlechtsreifen Forellen gut bis ausreichend, aber die Zahl der Jungfische schwankte stark auf teilweise niedrigem Niveau. Um herauszufinden, ob eine natürliche Reproduktion in versauerungsgefährdeten Gewässern weiterhin gefährdet ist, wurden von der LUBW über vier Jahre Expositionsversuche mit Bachforelleneiern durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen lassen nun hoffen. „Wir sind auf dem richtigen Weg, brauchen aber noch einen langen Atem“, so Barth. „In einigen Bächen im Nordschwarzwald messen wir immer noch zeitweilig so saures Wasser, dass eine Vermehrung der Bachforellen beeinträchtigt ist. Die Messungen an dem zur Zeit sauersten Bach, dem Kaltenbach bei Enzklösterle, weisen zeitweilig immer noch pH-Werte von unter 4 wie in Zeiten des Sauren Regens auf. Und auch das für Fische toxische Aluminium wird in der Zeit der Schneeschmelze mit hohen Aluminium-Gehalten von weit über 500 Mikrogramm pro Liter gemessen. Andere besser gegen Säure gepufferte Bäche bieten den Fischeiern und –larven dagegen heute wieder deutlich größere Überlebenschancen.“ Hintergrundinformation Medienübergreifende Umweltbeobachtung (MUB) und Langzeitanalysen der LUBW Mit der Medienübergreifenden Umweltbeobachtung war die LUBW vor 30 Jahren Vorreiter in Deutschland. Dieses Instrument der Umweltbeobachtung dient zugleich als Frühwarnsystem wie auch als Erfolgskontrolle für die Entwicklung der Umwelt. Umweltbelastungen sind vielfältig und wirken sich meist auf alle Medien, also Boden, Wasser und Luft, aus. Sie beeinflussen die Lebensräume und das Artengefüge. Die LUBW erfasst und bewertet im Rahmen der Medienübergreifenden Umweltbeobachtung (MUB) die Veränderung von Ökosystemen wie Wald, Grünland und Fließgewässer. Aufgrund der langjährigen Messreihen kann beispielsweise der in dieser Pressemitteilung beschriebene Erfolg des Verbotes von schwefelhaltigen Brenn- und Kraftstoffen auf Gewässerorganismen nachgezeichnet werden sowie der damit verbundene Rückgang des sauren Regens. Weiterführende Informationen: • Bericht zur Versauerung der Umwelt: Medienübergreifende Bewertung der Versauerung der letzten drei Dekaden in Baden-Württemberg • Signale aus der Natur: Von der Biologischen zur Medienübergreifenden Umweltbeobachtung in Baden-Württemberg Fotos zeigen: (1) Frisch geschlüpfte Bachforellenlarven am Kaltenbach. Für die Erfolgskontrolle wurden die Fischlarven von einer Expositionsbox am Grunde des Baches kurzfristig in eine Schale überführt und die geschädigten Larven entnommen. Quelle: LUBW (2) Kontrolle der Fischlarven am Kaltenbach. Nachdem die toten und geschädigten Eier und Larven entnommen worden sind, wurden die Expositionsboxen wieder am Grunde des Baches installiert. Quelle: LUBW
Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg Freisetzung von Phosphorwasserstoff bei der Oberflächenreinigung von Aluminiumteilen Dipl.-Chem. Hubert Faller Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Ott OChR Ulrich Wurster* *Korrespondenzadresse: Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg Referat Arbeitsschutz/Chemikalien Postfach 210752 76157 Karlsruhe Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg Referat Arbeitsschutz/Chemikalien Postfach 210752 76157 Karlsruhe 2 Freisetzung von Phosphorwasserstoff bei der Oberflächenreinigung von Aluminiumteilen Zusammenfassung Die Entstehung von Phosphorwasserstoff (Phosphin , PH3) in relevanten Konzentrationen aus phosphathaltiger alka- lischer Reinigungslösung bei der Reinigung von Alumini- umteilen in einer handelsüblichen Industriespülmaschine unter üblichen Betriebsbedingungen konnte nachgewie- sen werden. Im stark alkalischen Milieu wird offenbar Phosphat des Reinigers im Kontakt mit Aluminium reduziert. Die für Phosphorwasserstoff existierende Maximale Ar- beitsplatz Konzentration (MAK-Wert) von 0,15 mg/m³ (0,1 ppm) kann hierbei zeitweise überschritten werden – ent- sprechende Arbeitsschutzmaßnahmen sind deshalb zu beachten. 1 Einleitung Beim Entladen einer Spülmaschine, die zur Reinigung von Aluminiumblechen eingesetzt wurde, klagte der Maschi- nenbediener über starkes Unwohlsein mit Schwindelgefühl und Atembeschwerden. Es wurde eine intensivmedizini- sche Behandlung nötig und ein ”Reizgasinhalationstrau- ma” diagnostiziert. Mitarbeiter hatten schon vor diesem Unfallereignis mehr- fach über einen carbidähnlichen Geruch (nach Knoblauch) beim Betrieb der Spülmaschine berichtet - ein Zusammen- hang mit einer möglichen Entwicklung von Phosphorwas- serstoff während des Reinigungsvorganges wurde jedoch zunächst nicht in Betracht gezogen. Aufgrund des auch bei dem Arbeitsunfall deutlich wahr- nehmbaren Geruches sollte auf Anforderung des zu- ständigen Staatlichen Gewerbeaufsichtsamtes durch Untersuchungen der Landesanstalt für Umweltschutz Ba- den-Württemberg (LfU) geklärt werden, ob bei dem ange- wendeten Oberflächenreinigungsprozess unter den übli- chen Betriebsbedingungen (Aluminiumbleche, alkalischer Phosphatreiniger, Temperatur ca. 60 °C) möglicherweise eine Freisetzung von PH3 (oder anderer Gefahrstoffe) statt- gefunden haben könnte. 2 Toxikologie von Phosphorwasserstoff Phosphorwasserstoff ist in die Kategorie I der lokal rei- zenden Stoffe eingeteilt, so dass der MAK-Wert von 0,1 ppm zu keinem Zeitpunkt überschritten werden soll (Über- schreitungsfaktor =1=) [1]. Phosphorwasserstoff ist ein hochgiftiges Gas mit Wir- kung auf wichtige Zellenzyme („Stoffwechselgift“), das bei akuter Vergiftung unter den Anzeichen der inneren Ersti- ckung zum Tode führen kann. Nach Inhalation ist ein to- xisches Lungenödem möglich. Dabei treten bei mittle- ren Konzentrationen (10 bis 100 ppm; Expositionszeit 0,5 bis 1 h) meist erst nach Stunden Vergiftungserschei- nungen auf. Bei Expositionszeiten von sechs Stunden sind schon 7 ppm wirksam. LfU Eine chronische Vergiftung ist nicht möglich, da im Orga- nismus üblicherweise eine Entgiftung kleiner Konzentrati- onen bis 2,5 ppm erfolgt [2]. Die Geruchsschwelle für die Phosphorwasserstoffwahr- nehmung liegt mit ca. 0,02 ppm [4] unter dem derzeit gülti- gen MAK-Wert von 0,1 ppm. 3 Beschreibung des Reinigungsverfahren Die Reinigung von Aluminiumblechen erfolgt im vorlie- genden Fall in einer handelsüblichen Industriespülma- schine. Die Reinigungslösung wird aus einem Spültank bei einer Solltemperatur von 55 bis 60 °C über 18 Düsen von unten auf die zu reinigendem Teile sprüht. Das Reini- gungsprogramm dauert fünf Minuten, wobei in der letzten Minute das Spülgut mit demineralisiertem Wasser nach- gespült wird. Ein Nachdosieren des Reinigerkonzentrates ist nach jedem Spülprozess erforderlich, da ein Teil des Spültankinhaltes während der Nachspülphase durch das demineralisierte Wasser ersetzt wird. Eine Dosiereinrich- tung soll gewährleisten, dass die empfohlene Konzentra- tion des Reinigerkonzentrates von ca. 4 g/l bei allen Spül- vorgängen in der Reinigungslösung konstant bleibt. Damit wird ein mittlerer pH-Wert von 10,8 erreicht (Mittelwert der Messwerte aus neun Spülvorgängen). Die Zusammensetzung des unverdünnten Reinigerkon- zentrats laut Sicherheitsdatenblatt ist in Tabelle 1 wieder- gegeben. Tabelle 1: Zusammensetzung eines Reinigerkonzentrats Stoff Anteil in Gew.-% Kaliumhydroxid1–5 Phosphate15 – 30 Alkalisilikate> 10 Amphotere Tenside<5 pH-Wert14 Die zu reinigenden Aluminiumbleche bestehen aus den Legierungen AlMg1 und AlMg3 eingesetzt, die sich im we- sentlichen durch ihren Anteil von ca. 1 bzw. 3 Gew.-% Ma- gnesium unterscheiden. Der Summenanteil anderer Ele- mente (somit auch der Gehalt an Phosphor) ist mit < 0,05 Gew.-% spezifiziert. 4 Phosphorwasserstoff- Entstehung 4.1 Phosphorquelle Für eine potenzielle Phosphorwasserstoff-Freisetzung in der Industriespülmaschine war zunächst die Herkunft des Phosphors zu klären. Bei einer typischen Beladung der Spülmaschine mit 30 Aluminiumblechen (Masse ca. 230 g; Oberfläche ca. 80 cm²) ergibt sich eine Gesamtmasse von LfU Freisetzung von Phosphorwasserstoff bei der Oberflächenreinigung von Aluminiumteilen ca. 6,9 kg. Darin können entsprechend der Spezifikation max. 3,5 g Phosphor enthalten sein, die jedoch nur zu ei- nem kleinen Teil (an der Blechoberfläche) für eine Reakti- on zur Verfügung stehen können. Bei einer gemessenen Aluminiumkonzentration von max. 10 mg/l in der Reinigungslösung (ca. 80 l) dürf- ten insgesamt nur ca. 0,4 mg Phosphor aus den Aluminiumblechen gelöst worden sein. Bei einer Reinigerkonzentration von ca. 4 g/l in der Rei- nigungslösung ergibt sich aus dem Gehalt an Phospha- ten eine Sollkonzentration von ca. 0,2 g/l Phosphor in der Reinigungslösung. In einer Maschinenfüllung dieser Rei- nigungslösung liegt somit eine Phosphormenge von 16 g vor. Dieser Phosphor steht für Reaktionen zur Verfügung und wird ständig nachdosiert – die dominierende Phos- phorquelle während des Spülprozesses ist demnach das Phosphat aus dem Reiniger. 4.2 Redoxreaktion Als starkes Reduktionsmittel für die Reduktion von Phos- phat zu Phosphorwasserstoff kommt Wasserstoff (”in sta- tu nascendi”) in Frage, der aus der Reaktion von Alumini- um mit der Reinigungslösung bei hohem pH-Wert stammt. Da bei kleinen wie bei hohen pH-Werten die Oxidschutz- schicht des Aluminiums nicht beständig ist, wird Alumini- um bei alkalischen Bedingungen unter Wasserstoffent- wicklung als Aluminat gelöst [1; 4; 5]. Nur im Bereich von 3 4,5 < pH < 8,5 ist die schützende Schutzschicht weitge- hend unlöslich (sieheBild 1). Wesentliche Faktoren für die Reaktion dürften aber, neben Reaktionszeit, pH-Wert und Konzentration von Fremdio- nen [6], die Reaktionstemperatur sein, da Phosphorwas- serstoff in einer endothermen Reaktion gebildet wird [4]. Bei pH-Werten im alkalischen Bereich kann durch Zusatz von Inhibitoren (z.B.: Alkalisilikate) der Angriff gehemmt werden [7]. In Bild 1 ist für die üblichen Betriebsbedingungen (pH ? 11; Temperatur ca. 60 °C; Aluminiumkonzentration in der Reinigungslösung von ca. 3,5 mg/l) die überschlägig er- mittelte flächenbezogene Massenverlustrate des Reini- gungsprozesses aufgetragen. Der Punkt liegt oberhalb des eingezeichneten Kurvenastes, da bei erhöhter Tem- peratur gearbeitet wird. 4.3 MAK-Wert-Überschreitung: Zum Erreichen des für Phosphorwasserstoff festgeleg- ten MAK-Wertes von 0,1 ppm im nur ca. 0,4 m³ großen Spülraum der Maschine sind nur 0,06 mg PH3 erforder- lich. Ein Vergleich mit der tatsächlichen in der Reinigungs- lösung vorhandenen Phosphormasse zeigt, dass ein mehr als 105-facher Überschuss an verfügbarem Phosphor bei Solldosierung des Reinigerkonzentrates vorhanden ist. Ein nur geringfügiges Ausmaß der o.g. Redoxreaktion dürfte demnach ausreichen, um relevante PH3-Konzentrationen im Bereich des MAK-Wertes im Spülraum zu erreichen. flächenbezogene Massenverlustrate [g°m-2°h-1] 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0 2 4 6 8 10 12 pH-Wert Abbildung 1: Einfluss des pH-Wertes auf die flächenbezogene Massenverlustrate für die Aluminiumoxidschutzschicht (Daten aus [5]). Der eingetra- gene Punkt zeigt die überschlägig ermittelte Massenverlustrate im Reinigungsprozess bei den üblichen Betriebsbedingungen.
Das Projekt "Untersuchungen zum Einfluss von Aluminium auf die Entwicklung und das Wachstum von Diatomeen der Nordsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Allgemeine Botanik und Botanischer Garten durchgeführt. In Untersuchungen des Forschungsschwerpunktbereiches 'Eutrophierung der Nord- und Ostsee' wurde festgestellt, dass die Konzentration des geloesten Silikats im Wasser der Deutschen Bucht waehrend der vergangenen Jahrzehnte abnahm. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass die Algenbiomasse insgesamt aufgrund verstaerkten Flagellatenwachstums anstieg, waehrend die Biomasse der Diatomeen wie die Silikatkonzentration leicht abnahmen. Eine Hypothese ist, dass aufgrund erhoehter Aluminiumkonzentrationen im Kuestenbereich der Nordsee ein erhoehter Anteil dieses Metalls in die Kieselalgenschalen eingebaut wird, was dazu fuehren koennte, dass die Remobilisation von Silikat aus den Schalen behindert wird. Das Vorhaben soll diese Annahme auf Stimmigkeit pruefen und klaeren, ob hierdurch eventuell die Abnahme der Silikatkonzentration im Wasser hervorgerufen wurde.
Das Projekt "Gewinnung und Eignung von Betonzuschlag aus gesinterter Muellschlacke (Sinterbims)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Baukonstruktionen und Festigkeit durchgeführt. Nach Klaerung des Brennverfahrens und der dadurch erzielbaren Korngruppen aus Muellschlacken-Sinterbims wurden zunaechst die erreichbaren Betonfestigkeiten, Eignung fuer Leichtbeton und die Rohdichten ermittelt. Dabei traten die ersten Erfahrungen mit Schadstoffen auf (Glasgehalt, Aluminiumgehalt, Kalkgehalt aus Zahnpastatuben), die in weiteren Versuchen auf ihre Auswirkung genauer untersucht wurden. Das Verhalten unter Dauerlast und der zu erwartende Korrosionsschutz der Bewaehrung ist ermittelt worden. Die Versuche wurden nach DIN-Normen bzw. in Anlehnung an diese durchgefuehrt.
Das Projekt "Messprogramm zur Umweltbeobachtung versauerter Gewässer in Deutschland im Rahmen der UN-ECE Umsetzung des NOx-Protokolls" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Umwelt durchgeführt. Im Rahmen der UN-ECE Konvention über den weiträumigen, grenzüberschreitenden Transport von Luftschadstoffen wurde ein internationales Überwachungsprogramm zur Feststellung und Beurteilung der Versauerung von oberirdischen Gewässern vereinbart, an deren Teilnahme Deutschland sich verpflichtet hat. An dem UN-ECE-Programm nehmen neben den von der Versauerung betroffenen Staaten Nord- und Mitteleuropas auch die USA und Kanada teil. Die von den einzelnen Staaten erhobenen Daten werden im internationalen Rahmen von einem Programmzentrum am Norwegischen Institut für Wasserforschung (NIVA)/'leadcountry' in Oslo ausgewertet. Im Rahmen dieses Programms werden zur Umsetzung des NOx-Protokolls Untersuchungen zur Versauerung von oberirdischen Gewässern in fest begrenzten Monitoringgebieten durchgeführt und bewertet. Das Bayerische Landesamt für Umwelt koordiniert die deutschen Untersuchungen und die notwendigen Ringanalysen und wertet die Daten aus. Die chemischen und biologischen Daten aus den Gewässern selbst werden in unterschiedlichem Umfang und Qualität von den Landesämtern/Landesanstalten kostenlos dem Bayerischen Landesamt für diese Aufgaben zur Verfügung gestellt. Untersuchungsgebiete: In Deutschland liegen die versauerungssensitiven Gebiete vor allem in schwach besiedelten, waldreichen Mittelgebirgen und in Sandergebieten Norddeutschlands. Chemische und biologische Untersuchungen: An den Fließgewässern werden einmal im Monat Wasserproben entnommen und im Labor auf chemische, physikalische und biologische Parameter untersucht. Der leitwert für die Versauerung - der pH-Wert - unterscheidet zwischen schwach und stark, aber auch zwischen ganzjährig und periodisch sauren Gewässern. Die jahreszeitliche pH-Dynamik wird durch die Schneeschmelze aber auch durch sommerliche Starkregenereignisse geprägt. Diese Zeiten sind besonders wichtig für die Datenerhebung. Neben der Summe der Kat- und Anionen sind vor allem die Aluminiumgehalte und die Schwermetalle zu erfassen. Bei der Biologie sind vor allem lndividuendichte und Artenanzahl von Interesse. Das Ausbleiben bestimmter Arten, v.a. Fische,sind die gravierensten Auswirkungen im Gewässer. Für die Einstufung der Fließgewässer in Säurestufenklassen wird die unterschiedliche Säureempfindlichkeit der am Gewässerboden vorkommenden Tierarten (Makrozoobenthos) ausgenutzt. Auch Kieselalgen werden teilweise als Zeigerorganismen verwendet. Die biologischen Erhebungen sind für die Kennzeichnung des Gewässers bedeutend und müssen mindestens zweimal pro Jahr durchgeführt werden. Ringanalysen: Für die am internationalen Monitoringprogramm beteiligten deutschen Labore besteht die Notwendigkeit, sich an den vom NIVA organisierten internationalen Ringuntersuchungen zu beteiligen. Neben den wichtigen Kat- und Anionen werden der pH-Wert, die Säureneutralisierungskapazität, Aluminiumfraktionen und biologische Parameter in einem anonymen Verfahren der Qualitätskontrolle unterzogen usw.
Das Projekt "Entwicklung eines technischen Verfahrens zur Aufbereitung sehr weicher, saurer Talsperrenwaesser durch Erforschung der Einsetzbarkeit verschiedener phys.-chem. Aufbereitungsstufen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erzgebirge-Wasser,Abwasser Chemnitz durchgeführt. Die Waesser der Talsperren im Erzgebirge und Vogtland sind sehr weich und ungepuffert. Die aufbereitungsrelevanten Inhaltsstoffe reichen von Mangan, Eisen, Aluminium bis zu einer diffusen organischen Last, gebildet aus Planktern und Huminstoffen. Von besonderer Bedeutung fuer die Aufbereitung ist Aluminium, das geogen bedingt im Rohwasser bis zu 3 mg/l vorliegt. Die schlechte Pufferung bewirkt bereits bei geringen Kohlenstoffdioxid-Konzentrationen pH-Werte kleiner als 5,0. Mineralsaeuren oder Huminstoffe verursachen die sehr niedrigen pH-Werte nur unmassgebend. Diese komplizierten Rohwaesser waren mit den bisher verfuegbaren Verfahren nicht stabil zu einem Trinkwasser gemaess Trinkwasserverordnung aufbereitbar. Ziel des Vorhabens war die Ermittlung einer optimalen Verfahrenskombination unter besonderer Beachtung der sehr geringen Pufferung und des hohen Aluminiumgehaltes im Rohwasser. Folgende Aufbereitungsschritte sind notwendig: Oxidation - Einstellung der Grundhaerte - Flockung - Filtration in einer Stufe - Entsaeuerung.
Das Projekt "Molten Aluminium Purification - purification by formation and removal of inter-metallics (MAP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut und Lehrstuhl für metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling durchgeführt. Aluminium is the second most used material world-wide. The European aluminium industry has managed to grow with industries like automotive, aerospace and packaging. Aluminium also has a strong position within the building industry in windows, doors, facades and bathrooms, as well as a range of other daily life products. It is not feasible to increase the production of primary metal to meet the annual increased need of 5 percent for aluminium in Europe. Current EU countries produce approximately 5.7m tonnes pa of aluminium, employing about 200,000 people related to 31 primary aluminium smelters, 200 secondary plants, 2500 foundaries, 60 rolling mills, 200 extrusion plants and 85 foil mills plus converters. This production results in large amounts of run-around scrap, production scrap and consumer scrap. Together with primary aluminium, this run-around scrap forms the raw material input to the casthouse. However, the casthouse is producing high added value products with increasingly stringent demands on product specifications. Hence it becomes more and more difficult to match input and output qualities. This project will be, if successful, a breakthrough in the treatment of molten aluminium arising from scrap routes. Where currently less efficient and costly techniques such as sweetening by primary aluminium are used, MAP will provide the control of the concentration of single and difficult to remove contaminants. Not only the basic technology elements such as thermodynamics, chemistry or material research are employed but also it will be brought to pilot-scale level. In view of the massive experimentation and complexity of research, this project can only be performed successfully in close collaboration between the major industrial players and research centres on a European level. Good housekeeping, logistics and advanced sorting technologies can only partially salve the problem. In many input materials the elemental contaminants, such as Fe, Si, Mn, etc are dissolved or appear in coatings; metals are tightly connected. No technology is available which separates the contaminants economically. Therefore, the final objective of this proposal is the development of an economic purification technology with the target of a lew cast, deeper 200 US dollar/ton purification of iron (Fe), silicon (Si) and manganese (Mn) from molten aluminium in the casthouse by in-line treatment. The project will have a direct and indirect impact on the environment, resources and on overall energy consumption in support of EU policies. As re-melting of aluminium scrap consumes only about 5 percent of the energy which is necessary to produce primary metal, the increase of scrap intake from 30 percent to 45 percent will result in substantial energy savings. ... Prime Contractor: Remi Claeys Aluminium N.V., Lichterfelde, Belgium.
Das Projekt "Ausweitung des Sojaanbaus in Indonesien durch die Entwicklung von Sorten mit Toleranz gegenueber sauren Boeden und hohen Aluminiumkonzentrationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Der Durchschnittsertrag fuer Soja in Indonesien lag mit ca. 1.1 t/ha deutlich unter dem weltweitem Durchschnitt (ca. 1.8 t/ha) und auch unter dem asiatischen Durchschnittsertrag von 1.2 t/ha. Eine Steigerung des Durchschnittsertrages wird vor allem durch die unguenstige Bodenqualitaet behindert. Die klimatisch optimalen Gebiete fuer Sojaanbau bestehen ueberwiegend aus rot-gelben stark verwitterten Boeden. Diese Boeden sind stark ausgewaschen und daher arm an Alkali und Erdalkaliionen ('Basen'), weisen haeufig pH-Werte unter pH 5.0 und hohe Konzentrationen an Aluminium (Al) in der Bodenloesung auf. Diese Bodeneigenschaften behindern das Pflanzenwachstum durch Naehrstoffmangel und insbesondere durch Aluminiumtoxizitaet. Durch Kalkung kann der pH-Wert im Oberboden auf ein Niveau gehoben werden welches Al-Toxizitaet ausschliesst. Die Anpassung von Soja an die Problemboeden Indonesiens ist eine entscheidende Voraussetzung fuer die nachhaltige Steigerung der Ertraege. Die Pflanzenzuechtung und in geringerem Umfang auch der Pflanzenbau haben durch die Entwicklung biotechnologischer Methoden eine deutliche Erweiterung erfahren, die in Deutschland und als Ergebnis von vorausgegangenen Kooperationen im Bereich der Pflanzenzuechtung mit Indonesien auch bei dort heimischen Nutzpflanzen die Effizienz der klassischen Zuechtungsarbeit steigern konnte. Es scheint somit sinnvoll, auch das Problem der Toleranz gegenueber sauren Boeden mit unkonventionellen Methoden zu bearbeiten. Da derzeit aber nur wenig ueber die Genetik der Naehrstoffaufnahme bekannt ist, bietet es sich an, das Projekt auch pflanzenbaulich anzugehen und die so gewonnen Daten in klassische und biotechnologische Zuechtungsstrategien einfliessen zu lassen. Ziel des Projektteils ist es, die komplexe Eigenschaft der Toleranz gegenueber sauren Boeden soweit moeglich in Teilaspekte, wie Toleranz gegenueber niedrigem pH-Wert-, hohen Al-Konzentrationen, niedriger Calciumkonzentration und geringer Phosphatverfuegbarkeit aufzugliedern. Die Korrelation molekularer Marker zu den Eigenschaften dieser Teilaspekte soll untersucht werden. Dies sollte eine Selektion auch komplexer Genotypen mit Toleranz gegen einen oder mehrere, den Anbau begrenzenden Faktoren ermoeglichen.
Das Projekt "Verbundprojekt 2: Bestrahlungsfester GaAlN Photodetektor für den VUV - Spektralbereich - Teilprojekt 3: Entwicklung von Epitaxieprozessen und Prozessierungsschritten für VUV-Photodetektor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik im Forschungsverbund Berlin e.V. durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von UV- und VUV-Photodetektoren auf der Basis von AlGaN. Diese Detektoren sollen eine Photoempfindlichkeit von größer als 0.08 A/W und Dunkelströme kleiner als 10 pA aufweisen. Sie sollen kurzwellige Bestrahlung (172 nm) mit 10 mW/cm2 über 100 h überstehen. Es werden Schichtstrukturen mit hohem Al-Gehalt für VUV-Detektoren entwickelt. Mit diesen Schichten wird ein Prozess für MSM-Photodioden entwickelt und die Prozessentwicklung für Schottky-Kontakt-PD wird mit Teilschrittentwicklungen unterstützt. Die Beschichtung von Bauelementstrukturen zum Schutz vor Degradation wird in die komplette Prozesskette integriert.
Das Projekt "Phosphorgehalte in Jahrringen von Bäumen als Indikator für die P-Verfügbarkeit und Recyclingeffizienz von Waldökosystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Forstwissenschaften, Professur für Waldbau durchgeführt. Anhand von zeitlichen Trends der Phosphor-Blatt- und Nadelspiegelwerte von Bäumen auf Dauerbeobachtungsflächen wurde für die vergangenen 2-3 Jahrzehnte eine Verschlechterung der P-Ernährung in vielen europäischen Regionen festgestellt. Als mögliche Ursachen dafür werden Bodenversauerung, Eutrophierung der Waldökosysteme mit N und dadurch ein verbessertes Wachstum, sowie Bodenschutzkalkungen und Auswirkungen des Klimawandels diskutiert. Hier soll untersucht werden, ob anhand der P-Gehalte in den Jahrringen von Picea abies und Fagus sylvatica, bestimmt mittels LA-ICP-MS (Laser Ablation - Induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie), langfristige Trends und historische Variabilität in der P-Verfügbarkeit festgestellt werden können. Bisher gibt es nur ganz wenige Studien zu P-Gehalten in Jahrringen und es ist nicht klar, ob deren inter-annuelle Variation zu Veränderungen der P Verfügbarkeit in Beziehung steht. Daher soll hier in einem ersten Schritt die Beziehung zwischen P in Jahrringen und P-Verfügbarkeit für zwei Arten von Bohrkerneproben analysiert werden: a) von P Düngungsversuchen mit bekannten Zeitpunkten und Applikationsraten, und b) von den Dauerbeobachtungsflächen des DFG-Schwerpunktprogramms mit verfügbaren Zeitreihen der P-Konzentrationen in Blättern/Nadeln und Streu. Zweitens wird analysiert, ob die P-Gehalte in Jahrringen aus Wäldern in denen die P-Versorgung hauptsächlich durch Rezyklierung geleistet wird ('recycling systems') eine höhere zeitliche Variation aufweisen als in Wäldern, die einen größeren Teil des P aus der mineralischen Festphase aufnehmen ('acquiring systems'); siehe grundlegende Hypothese des Schwerpunktprogramms, die postuliert, dass 'recycling systems' sensibler auf menschliche Einflüsse und Umweltveränderungen reagieren. Drittens wird quantifiziert, ob die Effizienz der Rezyklierung von P im Stammholz, gemessen als prozentuale Rückverlagerung vom äußeren Kernholz bis zum jüngsten Splintholz, in 'recycling systems' höher ist als in 'acquiring systems'. Viertens wird untersucht ob sich im Kernholz der 'P-rezyklierenden' und der 'P-akquirierenden' Waldökosysteme unterschiedliche, langfristige Trends in der P-Versorgung darstellen und ob diese durch Gehalte anderer Elemente (N, S, K, Ca, Mg, Al, ermittelt durch ICP-OES), Elementverhältnisse (N/P, P/Ca, P/Al, etc.) oder Wachstumstrends erklärt werden können. Mittels Regressionen zwischen diesen Variablen lassen sich einige der zentralen Fragen des Schwerpunktprogramms adressieren. Sollte die P-Verfügbarkeit infolge von Bodenversauerung abgenommen haben, so sollten abnehmende P Gehalte in Jahrringen mit einer Abnahme der Ca- und Mg-, sowie einer Zunahme der Al-Gehalte einhergehen. Dieses Projekt wird nicht nur Information zu langfristigen Trends der P-Ernährung der Hauptbaumarten der Standorte des Schwerpunktprogramms liefern, sondern auch wichtige Daten zur Speicherung und Aufnahme von P im Holz, um damit Nährstoffbilanzen und biogeochemische Modelle zu unterstützen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 33 |
| Land | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 33 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 2 |
| offen | 33 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 35 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
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| Webseite | 8 |
| Topic | Count |
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| Boden | 31 |
| Lebewesen & Lebensräume | 29 |
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| Weitere | 35 |