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Identifikation und quantitative Bestimmung organischer Verbindungen in der Umwelt mittels Massenspektrometrie

Sanfte Ionisationsmethoden erlauben heute das Identifizieren und Quantifizieren von polaren Verbindungen. Tenside, kationische, anionische und nichtionische koennen somit direkt, ohne Derivatisierung dem Massenspektrometer zugefuehrt werden. So lassen sich beispielsweise Produkte des biologischen Abbaus analysieren. Es lassen sich auch metallorganische Komplexe wie Fe(III)-EDTA und dessen Phototransformationsprodukte untersuchen, was wiederum mithelfen soll, das Schicksal dieses Komplexbildners in der Umwelt zu verstehen.Schlussendlich koennen mit Elektrospray direkt Enzyme untersucht werden, insbesondere deren Inhibition durch Umweltgifte, untersucht am Beispiel von META ringspaltenden Dioxygenasen. Diese sind entscheidend fuer den Abbau von Dioxinen und Dibenzofuranen.

Bestimmung anionischer Tenside in Waessern

Anreicherung anionischer Tenside durch Extraktion nach Ionenpaarbildung. Bestimmung nach Derivatisierung mit geeigneten Reagenzien und chromatographischer Trennung. Alkylsulfate.

Ehemaliges Reifenwerk Schmöckwitz – Gefahrenabwehrmaßnahmen zur Sicherung des Wasserwerks Eichwalde

Im Jahr 1944 ließ der Unternehmer Georg Müller am südöstlichen Rand Berlins in Schmöckwitz ein Reifenwerk errichten, welches nach Kriegsende für die Runderneuerung und Reparatur von Lkw- und Pkw-Reifen diente. Nach der Enteignung im Jahr 1953 und Gründung des VEB Berliner Reifenwerk entwickelte sich der Standort zu einem bedeutenden Betrieb der DDR-Reifenindustrie. Ab 1990 wurde der zuvor auswärtig produzierte Rohgummi am Standort selbst produziert. Nach der Wende erfolgte die Rückübertragung an die Erben. Im Jahr 2008 wurde der Betrieb am Standort endgültig eingestellt. Nachdem im Jahr 2015 das Gelände des ehemaligen Reifenwerks nach einer Zwangsversteigerung zurück an das Land Berlin ging, erfolgte ebenfalls ab dem Jahr 2015 nach jahrelangem Leerstand der Rückbau der ehemaligen Produktionsgebäude (Quelle 1) . Bis heute liegt das Gelände brach. Zukünftig soll sich das Gelände des ehemaligen Reifenwerks durch Naturverjüngung als natürliche Regenerationsmethode wieder in den umliegenden Grünauer Forst eingliedern. Zwischen 2005 und 2009 kam es zu mehreren Brandereignissen, wobei der Großbrand im Mai 2005 als Haupteintragsereignis von per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) angesehen wird. Beim Großbrand am 30.04./01.05.2005, der als größter Brand der Berliner Nachkriegsgeschichte gilt, waren ~ 20.000 m³ Altreifen in Brand geraten. Die Brandbekämpfung erfolgte auf einer zum großen Teil unversiegelten Fläche von ~ 5.000 m² unter Einsatz von insgesamt 80 m³ bzw. 80 t Löschmittel. Es ist davon auszugehen, dass ca. 50% des Löschmittels versickert sind, was einer Menge von 40 t entspricht. Recherchen ergaben den Einsatz von 6 verschiedenen Löschmitteln, die teilweise PFAS enthalten haben. Zu weiteren Bränden kam es am 21.05.2008 (Halle) und am 14.07.2009 (Verwaltungsgebäude). Beide Brände hatten deutlich geringere Ausmaße als der Großbrand im Jahr 2005. Nach dem Großbrand im Jahr 2005 wurde auf Veranlassung des Umweltamtes Treptow-Köpenick die Brandfläche vom Bauschutt beräumt und nach den umgehend erfolgten Bodenuntersuchungen die oberste, kontaminierte Bodenschicht (0,3 m) abgezogen und entsorgt. Insgesamt wurden in den Jahren 2005 bis 2007 dann im Auftrag der Senatsumweltverwaltung Maßnahmen zur Erkundung des eingetretenen Grundwasserschadens durchgeführt, ein Grundwassermessstellennetz aufgebaut und vom Oktober 2007 bis Juli 2008 eine hydraulische Sanierung mittels Sanierungsbrunnen und Grundwasserreinigungsanlage für die nachgewiesenen Schadstoffe der Monoaromaten (BTEX) und anionische Tenside durchgeführt und erfolgreich abgeschlossen. Zum damaligen Zeitpunkt standen PFAS noch nicht im Fokus der durchgeführten Gefahrenabwehrmaßnahmen. Nach Beendigung der hydraulischen Sanierung sowie des nachsorgenden Grundwassermonitorings wurde das gesamte Messstellennetz einschließlich Sanierungsbrunnen zurückgebaut. Die Abkürzung PFAS steht für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen. Die Stoffgruppe der PFAS umfasst eine Vielzahl verschiedener Einzelsubstanzen. Sie sind vom Menschen gemacht und kommen nicht natürlich in der Umwelt vor. Aufgrund ihrer wasser- und fettabweisenden Eigenschaften werden PFAS vielseitig u.a. in der Textil- und Papierindustrie, bei der Oberflächenbehandlung von Metallen und Kunststoffen und auch in Feuerlöschschäumen eingesetzt (Quelle 2) . In der Umwelt sind PFAS sehr persistent und ubiquitär verbreitet. In Anbetracht ihrer Persistenz und Akkumulationsfähigkeit stellen PFAS eine human- und ökotoxikologische Gefährdung dar. Menschen können PFAS über die Nahrung, über das Wasser und über die Luft aufnehmen (Quelle 2) . Beim Einsatz von PFAS-haltigen Löschschäumen können PFAS in den Untergrund gelangen und somit ins Grundwasser eingetragen werden, wo sie aufgrund ihrer Langlebigkeit sehr lange verweilen. Mit PFAS kontaminierte Medien wie Boden und Grundwasser zu sanieren, ist aufgrund der Stabilität der PFAS sehr kosten- und ressourcenaufwendig (Quelle 2) . Am 24. Juni 2023 ist die Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung – TrinkwV) in Kraft getreten, die erstmalig Grenzwerte für PFAS im Trinkwasser enthält. Damit wurde die EU-Trinkwasserrichtlinie vom 16.12.2020 in nationales Recht umgesetzt. In Deutschland wird es neben einem Grenzwert für die Summe PFAS 20 von 100 ng/l, der ab Januar 2026 gilt, aus Vorsorgegründen einen zusätzlichen Grenzwert für die Summe PFAS 4 von 20 ng/l mit einer Übergangsfrist bis Januar 2028 geben. Aufgrund des Einsatzes von PFAS-haltigem Löschschaum ist es zu einer Verunreinigung der Umweltkompartimente Boden und Grundwasser gekommen. Die Belastung im Grundwasser hat sich bis zu den Brunnengalerien des 250 m weit entfernten Wasserwerk Eichwalde ausgebreitet. Im Dezember 2022 teilte der Wasserversorger Märkischer Abwasser- und Wasserzweckverband (MAWV) der Senatsumweltverwaltung seine perspektivischen Probleme mit der Einhaltung der neuen, stark verschärften Trinkwassergrenzwerte für PFAS ab den Jahren 2026 und 2028 mit und bat um Unterstützung zur Sicherung der Trinkwasserversorgung. Zügig wurden in Abstimmung mit allen behördlich und fachlich Beteiligten Maßnahmen zur Eingrenzung des PFAS-Schadens im Grundwasser eingeleitet. Erkundungsmaßnahmen 2024 und 2025 im Grundwasserabstrom des ehemaligen Reifenwerks Im Auftrag des Bodenschutz- und Altlastenreferates der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt wurden hinsichtlich PFAS zwei Erkundungsetappen, beginnend ab 2023 geplant und im 1. Quartal 2024 sowie im 1. Quartal 2025 durchgeführt. Im Rahmen der 1. Erkundungsetappe 2024 wurden tiefenorientierte Grundwasserprobe-nahmen zur Erkundung des wasserwerksnahen Transfergebietes zwischen dem ehemaligen Reifenwerksgeländes und der Berliner Brunnengalerie (Waldseite) des Wasserwerks Eichwalde platziert. Insgesamt wurden 20 Direct-Push Sondierungen bis maximal 29 m unter Geländeoberkante (u. GOK) abgeteuft und 147 entnommene Grundwasserproben auf PFAS analysiert. Im Rahmen der 2. Erkundungsetappe 2025 wurden tiefenorientierte Grundwasserprobenahmen im Bereich beider Brunnengalerien (Berliner Brunnengalerie Waldseite und Brandenburger Brunnengalerie Turmseite) durchgeführt. Insgesamt wurden 19 Direct-Push Sondierungen bis ebenfalls maximal 29 m u. GOK abgeteuft und 205 entnommene Grundwasserproben auf PFAS analysiert. Anhand der Untersuchungsergebnisse konnte die PFAS-Schadstofffahne in ihrer horizontalen und vertikalen Ausdehnung sowie auch hinsichtlich der Einzelparameterschadstoffzusammensetzung beschrieben werden. Die Hauptbelastung im Grundwasserkörper beschränkt sich auf den oberflächennahen Bereich bis ca. 10 m u. GOK. Im Bereich der Brandenburger Brunnengalerie Turmseite wurde gegenüber dem Transfergebiet und der Berliner Brunnengalerie Waldseite ein deutlich geringeres Schadstoffpotential nachgewiesen. Zur unmittelbaren Schadenssicherung ist direkt am Wasserwerk Eichwalde der Aufbau und der Betrieb einer hydraulischen Sicherung mittels Sicherungsbrunnen und einer Grundwasserreinigunganlage bis Ende 2026 geplant. Dafür wurden im 1. Halbjahr Jahr 2025 auf Grundlage der In-Situ Erkundungsergebnisse modellgestützte Variantenberechnungen im Auftrag der Senatsumweltverwaltung durchgeführt. Im Ergebnis der Modellierung wurde eine Vorzugsvariante bestehend aus insgesamt 14 neu zu errichtenden Sicherungsbrunnen verteilt auf 2 Abwehrriegel mit allen fachlich Beteiligten abgestimmt. Die 14 Sicherungsbrunnen werden im 4. Quartal 2025 errichtet. Zusätzlich zu den 14 Sicherungsbrunnen werden gemäß Modellierung temporär 2 Wasserwerksbrunnen aus der Rohwasseraufbereitung herausgenommen und das Wasser beider Brunnen über die Grundwasserreinigungsanlage geführt. Sobald dann der Sanierungseffekt durch die eingeleiteten Sicherungsmaßnahmen eintritt, können diese Brunnen dann wieder der Rohwasseraufbereitung zugeführt werden. Auf Grundlage der in 2024 bis 2025 durchgeführten Grundwassererkundungen wurde weiterführend ein stationäres Grundwassermessstellennetz geplant und mit allen Projektbeteiligten abgestimmt, welches beginnend ab dem 1. Quartal 2026 bestehend aus 37 Grundwassermessstellen errichtet wird. Dieses Messnetz dient der regelmäßigen Überwachung der PFAS-Schadstofffahne und der Bewertung der Wirksamkeit und Effektivität sowie der Planung und Kontrolle aller einzuleitenden Gefahrenabwehrmaßnahmen. Parallel wurde im 1. Halbjahr 2025 durch die Senatsumweltverwaltung eine Fachplanung für die Grundwassersanierung ausgeschrieben und vergeben. Das mit der Fachplanung beauftragte Ingenieurbüro hat umgehend mit der Planung von Pumpversuchen, PFAS-Vorversuchen im Labormaßstab und PFAS-Feldversuchen begonnen. Aufgrund der unterschiedlichen Stoffeigenschaften der einzelnen PFAS-Verbindungen sind umfangreiche Vorversuche für die Bewertung der in Frage kommender Sanierungs- bzw. Reinigungstechnologien nötig. Die Planung der Pump- und Vorversuche sowie die Suche nach einem geeigneten Standort der Grundwasserreinigungsanlage finden in enger Zusammenarbeit mit dem Wasserwerk Eichwalde statt. Sobald die Pump- und Vorversuche abgeschlossen und ausgewertet sind, erfolgt die Ausschreibung für die Maßnahmen der technischen Infrastruktur (Rohrleitungs- und Brunnenausbau, Herstellung Stromversorgung, MSR-Technik) sowie die Aufstellung und den Betrieb der Grundwasserreinigungsanlage (voraussichtlich 2. Halbjahr 2026). Im Auftrag der Senatsumweltverwaltung werden alle durchzuführenden Maßnahmen durch eine übergeordnete Projektsteuerung koordiniert, begleitet und überwacht. Zusätzlich wurde ein Fachbüro für die ökologische Projektbegleitung und zur Abstimmung mit der Naturschutzbehörde des Bezirkes Treptow-Köpenick ausgeschrieben und vertraglich gebunden. Bis die Grundwasserreinigungsanlage und das gesamte Sicherungssystem mittel technischer Infrastruktur vollständig im Auftrag der Senatsumweltverwaltung installiert ist und ihren Betrieb aufnehmen kann, wird durch den Wasserversorger MAWV zur Sicherung der Trinkwassergewinnung ab August 2025 das Wasser der Wasserwerksbrunnen, die die PFAS-Schadstofffahne aktuell fokussieren, im Rahmen einer temporären Zwischenlösung im Sinne § 6, Nr. 4 Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) zurück zum Reifenwerk geleitet und dort in die dem Wasserwerk anströmende Schadstofffahne wieder in den Grundwasserleiter injiziert. So wird das PFAS-haltige Wasser bis zur Inbetriebnahme der Grundwasserreinigungsanlage in einem Kreislauf gefahren. Diese Zwischenlösung sichert die Trinkwassergewinnung und wird nach dem Grundsatz der Verhältnismäßigkeit im Sinne des Bundes-Bodenschutzgesetzes (BBodSchG) und seiner Verordnung unter Beachtung, dass dauerhaft keine Gefahren, erhebliche Nachteile oder Belästigungen für den Einzelnen oder die Allgemeinheit entstehen, durchgeführt. Nach erfolgter unmittelbarer Schadenssicherung des Wasserwerks in 2026/27 ist perspektivisch die vollständige Schadenserkundung, die Bewertung des Schadstoffrestpotentials und bei Bedarf die aktive Schadensbeseitigung mittels Boden- und Grundwassersanierung bzw. ‑sicherung auf den Eintragsflächen des ehemaligen Reifenwerks und im Transfergebiet bis zum Wasserwerk Eichwalde geplant. Die Kosten für die Umsetzung der Gefahrenabwehrmaßnahmen seitens des Landes Berlin werden für die Erkundungsmaßnahmen, sanierungsplanungsvorbereitenden Maßnahmen sowie den Aufbau und Betrieb einer Grundwasserreinigungsanlage für den Zeitraum 2024 bis 2027 auf etwa 2 Mio. Euro geschätzt. Weitere Kosten für eine etwaige grundstücksbezogene Boden- und Grundwassersanierung auf dem ehemaligen Reifenwerksgelände sind von den Ergebnissen der perspektivischen Erkundungsmaßnahmen und den technologischen Fortschritten bei den Aufbereitungstechnologien (Bodenreinigungsanlagen, In-Situ-Technologien) abhängig. [1] Das Berliner Reifenwerk in Schmöckwitz, Eine wechselvolle Industriegeschichte, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, Berliner Forsten, Dezember 2015 [2] PFAS-Portal des Umweltbundesamtes (Stand August 2025)

Stimulus-amphiphile Tensidsysteme zur Reinigung textiler Bodenbeläge

Verfahren zur Eliminierung von Fluororganischen Tensiden (PFT) aus dem Abwasser der Galvaniken

Galvaniken verwenden fluorierte Tenside als Netzmittel in den Chrom(Vl)-Prozessbädern, da sie gegenüber den stark oxidativen Badbedingungen stabil sind. Andererseits ist diese Stabilität der perfluorierten Tenside (PFT) mit einer Langlebigkeit und auch hohen Verweildauer in lebenden Organismen verbunden, die zu einer unerwünschten kontinuierlichen Anreicherung in der Umwelt führt. Galvaniken verwenden seit wenigen Jahren insbesondere schwach basische Anionenaustauscher während oder nach der betrieblichen Abwasserbehandlung, um die fluorierten, anionischen Tenside den Gewässern fernzuhalten. Nach einer vollständigen Beladung der Ionentauscher müssen diese entsorgt bzw. verbrannt werden. Dies ist mit einem hohen Wertstoffverlust verbunden. Auch werden bei der Adsorption ebenfalls Stoffe dem Abwasser entzogen, die in der biologischen Kläranlage eliminiert werden können. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Flockungsverfahrens, das zu einem frühen Zeitpunkt der betrieblichen Abwasserbehandlung (Teilstrom) angewendet wird und die überwiegend anionischen Fluortenside gezielt bindet, dem Abwasser durch Fällung/Flockung entnimmt, zu einem festen Abfall führt und hierüber einer sicheren Entsorgung oder einer Verwertung zuführt. In zwei nachbewilligten Arbeitspaketen sollen zudem die Abtrennung von PFT mit Polyamidadsorbern sowie mittels einer elektrochemische Behandlung untersucht werden. Ziel des Projektes war die Eliminierung von Fluortensiden aus dem Abwasser von Galvaniken. Da wurden drei verschiedene Verfahren untersucht. Mit der ersten Methode sollten die PFT mit Kationenpolymeren Ionenpaare bilden, die dann nach Ausfällung des Polymers aus dem zu reinigendem Wasser entfernt werden können. Die Eliminierung mit dem Flockungsverfahren konnte zwar im Laborversuch zu 90% erzielt werden, war aber nur für das Tensid PFOS und unter Einsatz eines Fällungshilfsmittels (Alginat) möglich. Im Vergleich zu den oft eingesetzten Anionentauschern, die Eliminierungsraten von größer als 95% aufweisen, ist die Effektivität nur mäßig. Da zudem bei der Abtrennung mit dem Kationenpolymcr vcrglcichowcioc hoho Konzontrationon an Fällungsmittel und Flockungshilfsmittel benötigt werden, ist das Verfahren derzeit aus ökologischer und ökonomischer Sicht nicht zu empfehlen. (Text gekürzt)

Verfahren zur Eliminierung von fluororganischen Tensiden (PFT) aus dem Abwasser der Galvaniken - Ergänzung des Arbeitsprogramms

Galvaniken verwenden fluorierte Tenside als Netzmittel in den Chrom(VI)-Prozessbädem, da sie gegenüber den stark oxidativen Badbedingungen stabil sind. Andererseits ist diese Stabilität der perfluorierten Tenside (PFT) mit einer Langlebigkeit und auch hohen Verweildauer in lebenden Organismen verbunden, die zu einer unerwünschten kontinuierlichen Anreicherung in der Umwelt führt. Galvaniken verwenden seit wenigen Jahren insbesondere schwach basische Anionenaustauscher während oder nach der betrieblichen Abwasserbehandlung, um die fluorierten, anionischen Tenside den Gewässern fernzuhalten. Nach einer vollständigen Beladung der lonentauscher müssen diese entsorgt bzw. verbrannt werden. Dies ist mit einem hohen Wertstoffverlust verbunden. Auch werden bei der Adsorption ebenfalls Stoffe dem Abwasser entzogen, die in der biologischen Kläranlage eliminiert werden können. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Flockungsverfahrens, das zu einem frühen Zeitpunkt der betrieblichen Abwasserbehandlung (Teilstrom) angewendet wird und die überwiegend anionischen Fluortenside gezielt bindet, dem Abwasser durch Fällung/Flockung entnimmt, zu einem festen Abfall führt und hierüber einer sicheren Entsorgung oder einer Verwertung zuführt. In zwei nachbewilligten Arbeitspaketen sollen zudem die Abtrennung von PFT mit Polyamidadsorbern sowie mittels einer elektrochemische Behandlung untersucht werden. Ziel des Projektes war die Eliminierung von Fluortensiden aus dem Abwasser von Galvaniken. Dazu wurden drei verschiedene Verfahren untersucht. Mit der ersten Methode sollten die PFT mit Kationenpolymeren lonenpaare bilden, die dann nach Ausfällung des Polymers aus dem zu reinigendem Wasser entfernt werden können. Die Eliminierung mit dem Flockungsverfahren konnte zwar im Laborversuch zu 90% erzielt werden, war aber nur für das Tensid PFOS und unter Einsatz eines Fällungshilfsmittels (Alginat) möglich. Im Vergleich zu den oft eingesetzten Anionentauschem, die Eliminierungsraten von größer als 95% aufweisen, ist die Effektivität nur mäßig. Da zudem bei der Abtrennung mit dem Kationenpolymer vergleichsweise hohe Konzentrationen an Fällungsmittel und Flockungshilfsmittel benötigt werden, ist das Verfahren derzeit aus ökologischer und ökonomischer Sicht nicht zu empfehlen. Bei dem zweiten Verfahren wurde für die Abwasserbehandlung erstmals Polyamid als Adsorbermaterial verwendet. Dieses Verfahren hat den großen Vorteil, dass die PFT-Beladung der Module reversibel ist und sowohl das Polyamid als auch die zurückgewonnenen PFT dem Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden können. (Text gekürzt)

Biomonitoring of anthropogenic pollutants in coastal areas (BIOPACA)

Siliziumdioxid aus Siliziumorganischen Verbindungen in der Abfallwirtschaft - Herkunft, Entstehung und Beseitigung (SILOXANE)

Das Verbundprojekt beschäftigt sich mit der Herkunft, der Entstehung und der Beseitigung von siliziumorganischen Verbindungen in der Abfallwirtschaft. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein effizientes und kostengünstiges Abluftreinigungsverfahren für MBAs (Mechanisch-Biologische Abfallbehandlungsanlagen) zu entwickeln, in denen flüchtige siliziumorganische Verbindungen abgereinigt werden sollen.

Förderschwerpunkt Biotechnologie, Intelligente Führung von Reinigungsmaßnahmen bei der Getränkeabfüllung am Beispiel zweier Brauereien

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen an Getränkeabfüllanlagen verlangen sowohl einen hohen Aufwand an Arbeitszeit als auch an Chemikalien und Energie. Die mit hohem Sicherheitsfaktor am hygienisch sensiblen Flaschenfüller durchgeführten Maßnahmen belegen 20 - 30 % der Gesamtabfüllzeit und führen zu einem Verbrauch von über 2.000 Tonnen an Reinigungs- und Desinfektionsmitteln pro Jahr in der deutschen Getränkeindustrie. Zum Einsatz kommen quaternäre Ammoniumverbindungen, Biguanide, Hypochlorite, Laugen, nichtionische und anionische Tenside sowie oxidierende Wirkstoffe wie Wasserstoffperoxid und Peressigsäure. Weitere Kosten werden durch die Entsorgung und durch den erhöhten Wartungsaufwand infolge der korrosiven Eigenschaften vieler Reinigungs- und Desinfektionsmittel verursacht. Im abgeschlossenen Projekt Entwicklung innovativer Strategien zur effizienten und umweltschonenden Bekämpfung von Biofilmen in der Lebensmittelindustrie am Beispiel der Bierabfüllung (AZ 13042) wurde gezeigt, dass unter mikrobiologischer Kontrolle der Verbrauch von Bioziden am Füller um 42 % und der Verbrauch von Energie um 20 % gesenkt werden kann. Diese Zahlen demonstrieren das bisher ungenutzte Einsparpotenzial im Bereich der vorbeugenden Überdosierung, das sich durch eine detaillierte mikrobiologische Analyse der zu bekämpfenden Biofilme und der Implementierung eines leistungsfähigen Sensorsystems erschließen lässt. Eine weitere Reduktion von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln sollte sich durch die konsequente Anpassung dieser Maßnahmen an die primären biofilmbildenden Mikroorganismen erreichen lassen. In diesem Projekt sollten daher Reinigungsmaßnahmen erprobt werden, die zum einen gezielt auf die primären oberflächenbesiedelnden Mikroorganismen ausgerichtet sind und deren Schwachstellen effektiv nutzen und zum anderen mit einem Messsystem koordiniert sind, das in Echtzeit Informationen über den mikrobiologischen Status der Anlage bzw. den Erfolg der durchgeführten Reinigungsmaßnahmen an den Betreiber gibt. Die Auswirkungen der veränderten Reinigungsmaßnahmen auf den Ressourcenverbrauch wird in einer Stoffstromanalyse ermittelt. Als primäre oberflächenbesiedelnde Mikroorganismen werden diejenigen Keime bezeichnet, die nach einer erfolgten intensiven Reinigungsmaßnahme die Edelstahloberflächen der Abfüllanlage schnell besiedeln können. Diese spezialisierten Primärbesiedler erzeugen eine Vielzahl von Nischen, die von verschiedensten Sekundärbesiedlern besetzt werden können. Unter diesen können sich in einem späteren Stadium auch potenziell produktschädigende Mikroorganismen etablieren. Für eine zielgerichtete, intelligente Reinigungsmaßnahme kommen ausschließlich die Primärbesiedler in Frage, da sie eine Reihe von besonderen Eigenschaften haben müssen, um die Flächen erfolgreich besiedeln zu können. (Text gekürzt)

Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II, Teilvorhaben 2: Umwandlung ungesaettigter Fettsaeuren in anwendungsnahe Produkte

Das Vorhaben ist Teil des Verbundes 'Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II'. Das Teilvorhaben der Universtiät Münster kann in vier Teilprojekte unterteilt werden. Hierbei handelt es sich zum einen um die systematische Herstellung von Gemini-Tensiden und Ermittlung der tensidischen Eigenschaften. Bisher wurden nur Gemini-Tenside hergestellt, die mit vergleichsweise langen polaren Resten an der polaren Kopfgruppe verknüpft sind. In dem Vorhaben sollen die Fettsäuren an verschiedenen Positionen der Alkylkette direkt oder über ein kurze Kette verknüpft werden. Durch die unterschiedliche Verknüpfung sind andere Eigenschaften der Tenside zu erwarten. In einem zweiten Teilvorhaben sollen Calcium-Inhibitoren auf Fettsäure-Basis entwickelt werden. Durch Modifizierung von Polyasparaginsäure sollen auf diese Weise biologisch abbaubare Calcium-Inhibitoren erhalten werden. In dem dritten Teilprojekt sollen Tenside durch Einführung polarer Gruppen in die Kettenmitte der Fettsäuren synthetisiert und auf ihre anwendungstechnische Eignung untersucht werden. Die auf diese Weise gewonnenen Verbindungen sind bifunktionell und eignen sich daher evtl. auch als Monomere für Polymere auf Polyester- oder Polyamidbasis. Ausgewählte Produkte sollen daher auch polymerisiert werden. Im vierten Projektteil sollen Fettsäure-Konjugate mit Zuckern und Wirkstoffen synthetisiert werden, bei denen die Fettsäure kovalent mit den Zuckern bzw. den Wirkstoffen (Herbizide, Fungizide, Pharmaka, Antioxidantien, Farbstoffe etc.) verbunden ist. Hierdurch soll die Applikation polarer organischer Wirkstoffe in wässrigen Medien erleichtert werden. Für besonders geeignete Fettsäure-Konjugate sollen preiswerte und einfache Synthesen entwickelt werden.Es wurden Anion- und Neutraltenside aus den heimischen Fettsäuren Ölsäure und Erucasäure sowie aus Petroselinsäure mit unterschiedlichem Substitutionsmuster und Sulfatierungs- bzw. Ethoxylierungsgrad in reiner Form und guten Ausbeuten dargestellt. Es zeigte sich, dass aus Ölsäure hergestellte Fettalkoholethoxylate CMC-Werte bzw. Oberflächenspannungen beim CMC-Wert aufweisen, die denen aus laurischen Fettsäuren entsprechen. Die hergestellten anionischen Tenside zeigen ein Schaumverhalten, das von stark schäumend bis kaum schäumend und von wenig stabilen bis stabilen Schäumen reicht. Damit werden sie den Bedürfnissen nach wenig schäumenden Tensiden für Waschmaschinen bzw. stark schäumenden Tensiden für Geschirrspülmittel gerecht. Aus Linolsäure wurden Verbindungen erhalten, die als Antioxidantien die Induktionszeit für die Oxidation von Ölsäure im Rancimat-Test um 50Prozent erhöhen, d.h. antioxidativ wirken. Aus Ricinolsäure wurde ein fettstämmiges Diendiol bzw. sein Dimethylether dargestellt, die strukturell der Ascorbinsäure ähneln. In der cyclischen Voltammetrie zeigen diese Verbindungen fast die gleiche Reduktionskraft wie Ascorbinsäure, so dass sie auch ähnlich antioxidativ wirksam sein sollten.

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