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Schwermetall-Emissionen

<p>Hochwirksame Staubminderungsmaßnahmen und die Stilllegung veralteter Produktionsstätten in den neuen Bundesländern führten seit 1990 zu einer erheblichen Minderung der verbrennungsbedingten Schwermetall-Emissionen.</p><p>Entwicklung seit 1990</p><p>Die Emissionen der wichtigsten Schwermetalle (Cadmium, Blei und Quecksilber) sanken seit 1990 deutlich. Die Werte zeigen überwiegend Reduktionen von über 60 bis über 90 %. Der Großteil der hier betrachteten Reduktion erfolgte dabei in den frühen 1990-er Jahren, wobei wesentliche Reduktionen auch schon vor 1990 stattfanden. Vor allem die dabei angewandten hochwirksamen Staub- und Schwefeldioxid (SO2) -Minderungsmaßnahmen führten zu einer erheblichen Verringerung der Schwermetallemissionen zunächst in den alten und, nach der Wiedervereinigung, auch in den neuen Ländern, einhergehend mit Stilllegungen veralteter Produktionsstätten. In den letzten Jahren sieht man, bis auf wenige Ausnahmen, kaum weitere Verringerungen der Schwermetall-Emissionen (siehe Abb. und Tab. „Entwicklung der Schwermetall-Emissionen“).</p><p>Während die Blei-Emissionen bis zum endgültigen Verbot von verbleitem Benzin im Jahre 1997 rapide zurückgingen, folgten Zink, Kupfer und Selen im Wesentlichen der Entwicklung der Fahrleistungen im Verkehrssektor, die im langfristigen Trend seit 1990 anstieg.</p><p>Herkunft der Schwermetall-Emissionen</p><p>Schwermetalle finden sich – in unterschiedlichem Umfang – in den staub- und gasförmigen Emissionen fast aller Verbrennungs- und vieler Produktionsprozesse. Die in den Einsatzstoffen teils als Spurenelemente, teils als Hauptbestandteile enthaltenen Schwermetalle werden staubförmig oder gasförmig emittiert. Die Gesamtstaubemissionen aus diesen Quellen bestehen zwar in der Regel überwiegend aus relativ ungefährlichen Oxiden, Sulfaten und Karbonaten von Aluminium, Eisen, Kalzium, Silizium und Magnesium; durch toxische Inhaltsstoffe wie Cadmium, Blei oder Quecksilber können diese Emissionen jedoch ein hohes Gefährdungspotenzial erreichen.</p><p>Verursacher</p><p>Die wichtigste Quelle der meisten Schwermetalle ist der Brennstoffeinsatz im Energie-Bereich. Bei<em>Arsen, Quecksilber</em>und<em>Nickel</em>hat die Energiewirtschaft den größten Anteil, gefolgt von den prozessbedingten Emissionen der Industrie, vor allem aus der Herstellung von Metallen.<em>Cadmium</em>stammt sogar größtenteils aus der Metall-Herstellung.<em>Blei-, Chrom-, Kupfer- und Zink-</em>Emissionen werden überwiegend durch den Abrieb von Bremsen und Reifen im Verkehrsbereich beeinflusst: die Trends korrelieren hier direkt mit der jährlichen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Fahrleistung#alphabar">Fahrleistung</a>⁠.<em>Selen</em>hingegen stammt hauptsächlich aus der Mineralischen Industrie, gefolgt von den stationären und mobilen Quellen der Kategorie Energie. Andere Quellen müssen noch untersucht werden, es wird jedoch erwartet, dass sie die Gesamtentwicklung kaum beeinflussen.</p><p>Verpflichtungen</p><p>Das 1998er<a href="http://www.unece.org/env/lrtap/hm_h1.html">Aarhus Protokoll über Schwermetalle</a>unter dem CLRTAP ist Ende 2003 in Kraft getreten. Es wurde im Dezember 2012 revidiert und an den Stand der Technik angepasst. Es zielt auf drei besonders schädliche Metalle ab: Cadmium, Blei und Quecksilber. Laut einer der grundlegenden Verpflichtungen muss Deutschland seine Emissionen für diese drei Metalle unter das Niveau von 1990 reduzieren. Das Protokoll betrachtet die Emissionen aus industriellen Quellen (zum Beispiel Eisen- und Stahlindustrie, NE-Metall-Industrie), Verbrennungsprozessen (Stromerzeugung, Straßenverkehr) und aus Müllverbrennungsanlagen. Es definiert Grenzwerte für Emissionen aus stationären Quellen (zum Beispiel Kraftwerken) und verlangt die besten verfügbaren Techniken (BVT) für diese Quellen zu nutzen, etwa spezielle Filter oder Wäscher für die stationäre Verbrennung oder Quecksilber-freie Herstellungsprozesse. Das Protokoll verpflichtet die Vertragsparteien weiterhin zur Abschaffung von verbleitem Benzin. Es führt auch Maßnahmen zur Senkung von Schwermetall-Emissionen aus Produkten auf (zum Beispiel Quecksilber in Batterien) und schlägt Management-Maßnahmen für andere quecksilberhaltige Produkte wie elektrische Komponenten (Thermostate, Schalter), Messgeräte (Thermometer, Manometer, Barometer), Leuchtstofflampen, Amalgam, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pestizide#alphabar">Pestizide</a>⁠ und Farben vor.</p><p>Viele dieser Maßnahmen wurden in Deutschland jedoch schon deutlich früher umgesetzt, so dass bereits in den frühen 90er Jahren deutliche Reduktionen der wichtigen Schwermetalle zu verzeichnen sind.</p>

Karl Bachl Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG in Ronneburg (2023)

Bei der Haupttätigkeit der Karl Bachl Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG , Inspire-ID: https://registry.gdi-de.org/id/de.th/5bf25e39-19d5-4254-adac-63f1b1cec499/1692129050_92185711_0) handelt es sich um Schmelzen mineral. Stoffe und Herstell. v. Mineralfasern (NACE-Code: 22.22 - Herstellung von Verpackungsmitteln aus Kunststoffen). Es wurden keine Freisetzungen oder Verbringungen nach PRTR berichtet zu: Freisetzung in das Wasser, Freisetzung in den Boden, Verbringung von Schadstoffen mit dem Abwasser, Verbringung gefährlicher Abfälle im Ausland.

Nordenham Metall GmbH in Nordenham (2007 - 2023)

Bei der Haupttätigkeit der Nordenham Metall GmbH , Inspire-ID: https://registry.gdi-de.org/id/de.ni.mu/09090117300-2020-A022) handelt es sich um Zwischenlagerung von gefährlichen Abfällen, die nicht unter Punkt 5.4 fallen, in Erwartung einer der in den Punkten 5.1, 5.2, 5.4 und 5.6 aufgeführten Tätigkeiten mit einer Gesamtkapazität von mehr als 50 Tonnen, ausgenommen Zwischenlagerung in Erwartung der Sammlung auf der Anlage (NACE-Code: 24.43 - Erzeugung und erste Bearbeitung von Blei, Zink und Zinn). Weitere Nebentätigkeiten beinhalten: Schmelzen von Nichteisenmetallen einschließlich Legierierungen > 20 t/d oder > 4 t/d Pb und Cd Herstellung von Säuren Beseitigung oder Verwertung v. gefährlichen Abfällen > 10 t/d. Es wurden keine Freisetzungen oder Verbringungen nach PRTR berichtet zu: Freisetzung in den Boden, Verbringung gefährlicher Abfälle im Ausland, Verbringung nicht gefährlicher Abfälle.

Laser-IBC-Module - Höchsteffizienz-PV Module ohne Edel- und Schwermetalle: Verschaltung von Laser-IBC Zellen zu Modulen mit einer Haltbarkeit von 40 Jahren

Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer Verschaltung für die vom ipv entwickelten hocheffizienten, laserprozessierten, rückseitenkontaktierten Solarzellen (Laser-IBC-Zellen) zu hocheffizienten, umweltneutralen und langlebigen Modulen. Wie bei der Herstellung der Zellen planen wir die Verschaltung der Zellen ebenfalls mit Lasern zu realisieren. Bei der Zellherstellung ersetzen Laserprozesse kostenintensive Prozesse wie die Diffusion der lokalen Dotierungen, das Öffnen der Kontakte und die Strukturierung der Metallisierung auf der Rückseite der Zelle. Die n- und p-Typ dotierten Bereiche auf Zellrückseite sind mit einer Aluminiummetallisierung kontaktiert. Die Aluminium-Metallisierung führt zu deutlich niedrigeren Materialkosten als die übliche Silbermetallisierung von Solarzellen. Ganz nebenbei löst diese Aluminiummetallisierung und -verbindung noch das Problem der Verwendung von umweltschädlichen Stoffen wie Blei, Bleioxid und Cadmiumoxid in den Standardprozessen (z.B. Siebdrucken) konventioneller Zellen und Module: Wir ersetzen sämtliche Metallisierungen und Zellverbinder in Modulen durch Aluminium. Bleihaltiges Lot zur Modulverschaltung ist nicht notwendig. Auch Silber und andere Edelmetalle werden völlig vermieden.

REACH: EU bestätigt besonders besorgniserregende Eigenschaften für Chemikalie in Outdoorkleidung

Verbraucher müssen über REACH-Kandidaten Auskunft erhalten Die REACH-Kandidatenliste umfasst jetzt 144 besonders besorgniserregende Chemikalien. Deutschland hatte auf Initiative des Umweltbundesamtes (UBA) die Aufnahme von sieben besonders umweltgefährlichen Chemikalien vorgeschlagen. Darunter ist die Perfluoroktansäure (PFOA), die sich oft in wetterfesten und wasserresistenten Textilien wiederfindet. Sie gilt seit langem als umweltschädlich. Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes: „Besonders besorgniserregende Chemikalien gehören nicht in die Umwelt und sollten auch in Verbraucherprodukten ersetzt werden. Durch die Aufnahme eines Stoffes in die REACH-Kandidatenliste erhalten Verbraucherinnen und Verbraucher besondere Auskunftsrechte, von denen sie auch Gebrauch machen sollten.“ Am einfachsten geht das mit der Online-Anfrage unter www.reach-info.de. Insgesamt sind nun fast 12.000 Chemikalien in der EU registriert. Ein Großteil der Registrierungen stammt aus Deutschland. Die EU-Mitgliedstaaten bestätigten den gemeinsamen Vorschlag aus Deutschland und Norwegen, Perfluoroktansäure und das Salz dieser Säure (APFO) in die ⁠ REACH ⁠-Kandidatenliste aufzunehmen. ⁠ PFOA ⁠ ist ein wichtiger Vertreter der per- und polyfluorierten Chemikalien, den ⁠ PFC ⁠. Diese kommt unter anderem in imprägnierten Textilien wie Outdoorjacken, Teppichen oder Möbelbezügen vor, die wasser-, schmutz- und fettabweisend sind. Die Chemikalie kann sich in Nahrungsketten anreichern und wird regelmäßig im menschlichen Blut nachgewiesen. In der Umwelt ist der ⁠ Stoff ⁠ so stabil, dass er sich weltweit, auch in der Tiefsee und der Arktis wiederfindet, zum Beispiel in Eisbären, Robben und Seevögeln. Ebenfalls auf ⁠ UBA ⁠-Vorschlag wurden die in Harzen und Lacken vorkommenden Nonylphenolethoxylate in die Kandidatenliste aufgenommen. Aus ihnen entsteht in Kläranlagen und Gewässern das hormonell wirksame Nonylphenol, das die Fortpflanzung von Fischen schädigt. Auf Vorschlag Schwedens wurden das giftige Schwermetall Cadmium und Cadmiumoxid als besonders besorgniserregend identifiziert. Auch der Weichmacher Dipentylphthalat steht nun auf der Kandidatenliste. Über vier weitere UBA-Vorschläge wurde noch nicht entschieden. Ein Ziel der europäischen ⁠ REACH-Verordnung ⁠ ist es, alle besonders besorgniserregenden Chemikalien schrittweise durch geeignete Alternativsubstanzen oder -technologien zu ersetzen. Ein wichtiges Instrument hierfür ist die Aufnahme derartiger Stoffe in die REACH-Kandidatenliste nach Bestätigung der besonders besorgniserregenden Eigenschaften durch die EU-Mitgliedstaaten. Mit der Aufnahme entstehen Pflichten der Hersteller und Lieferanten. Da ⁠ PFOA ⁠ nun in die REACH-Kandidatenliste aufgenommen wurde, muss der Handel Verbrauchern und Verbraucherinnen – auf Nachfrage – mitteilen, ob ein Produkt PFOA oder einen anderen besonders besorgniserregenden Stoff in Anteilen über 0,1 Prozent enthält. Über das UBA-Portal www.reach-info.de lässt sich diese Anfrage einfach online erledigen. Zusätzlich möchten die norwegische Umweltbehörde und das UBA vorschlagen, die Herstellung und Verwendung dieser Chemikalie EU-weit zu beschränken. Dies würde auch importierte Produkte umfassen. Insgesamt sind in der EU heute fast 12.000 Chemikalien registriert. Die letzte REACH-Registrierungsfrist läuft bis zum 31. Mai 2018. Sie gilt für Stoffe, die in Mengen von einer bis 100 Tonnen pro Jahr hergestellt oder importiert werden. In der am 31.05.2013 beendeten zweiten REACH-Registrierungsperiode legten die verantwortlichen Unternehmen 9.084 Registrierungsdossiers für 2.923 Chemikalien vor. Fast ein Drittel aller Registrierungen aus den 27 EU-Mitgliedsstaaten kommt aus Deutschland. Das Umweltbundesamt wird auch weiterhin umweltrelevante Chemikalien für die REACH-Kandidatenliste vorschlagen und so ihre Substitution beschleunigen.

Einschmelzverhalten von Schwermetalloxidtraegern - Phase II

Aufgrund bisheriger Ergebnisse im Forschungsvorhaben 'Einschmelzverhalten von Schwermetalloxiden', das zwei Jahre laeuft, ergeben sich Fragestellungen, die eine Verlaengerung besonders aus Umweltaspekten heraus dringend erforderlich machen. Von besonderem Interesse fuer die betroffene Industrie ist die Frage des Einschmelz- und Verdampfungsverhaltens von Selen- bzw. Arsen-haltigen Schmelzen. Der Einfluss des Wassergehaltes des Gemenges auf die Verfluechtigung aus Pb-, Cd-, Sb-, As- und Se-haltigen Glasschmelzen ist zu untersuchen, ebenso wie die Abscheidung der Verdampfungsprodukte aus Schmelzen mit den genannten Elementen in Abhaengigkeit von der Temperatur. Auch das Einschmelzverhalten dieser Zusammensetzungen als Funktion der Gemengefeuchte ist von grosser Bedeutung.

Einschmelzverhalten von Schwermetalloxidtraegern

In dem vorgelegten Forschungsvorhaben soll das Einschmelzverhalten der Schwermetalloxidtraeger von Blei, Cadmium und Antimon beim Erschmelzen von Glasmengen studiert werden. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der chemischen Seite, z.B. Erfassen von Phasenumwandlungen, Koreaktionen, Sublimation und Verdampfung. Als Grundglas wurde das System SiO2-K2O-CaO-MgO ausgewaehlt. Die Untersuchungen sollen mit Hilfe der DTA, TG und DTG ausgefuehrt werden, begleitend werden Schmelzversuche mit groesseren Probenmengen vorgenommen. Evtl. entstehende dampffoermige Produkte werden quantitativ erfasst und analysiert. Als Parameter dienen Atmosphaere (stationaer, dynamisch, Wasserdampfpartialdruck), Art der Rohstoffe (chemische Zusammensetzung, Granulat, Pulver) und Ofenprogramm. Diese Untersuchung soll dazu beitragen, den noch weitgehend unbekannten Chemismus der Einschmelzreaktionen zu klaeren.

Bioverfuegbarkeit von Cadmiumaerosolen in der Rattenlunge

Im Anschluss an eine inhalative Karzinogenitaetspruefung mit Cadmiumchlorid und in Projektvorbereitung eines neuen Langzeitversuches mit schwerloeslichem Cadmiumoxid und -sulfid wurde ein 30taegiger Inhalationstest mit feinpartikulaeren (0.2-0.5 mue MAD) Cadmiumaerosolen zur Bestimmung der pulmonalen Bioverfuegbarkeit und Toxizitaet an der Ratte durchgefuehrt. Die Aerosolkonzentrationen betrugen 0.1 mg/Kubikmeter Cd (CdCl2 und CdO) bzw. 1 mg/Kubikmeter (CdS). Eine gleich grosse Kontrollgruppe wurde in gefilterter Frischluft unter den gleichen Bedingungen gehalten. Nach intensiver Lungenspuelung der ganzkoerperfundierten Ratten wurde von excidierten Lungen ein Homogenat bereitet. Als Indikatoren pulmonaler Bioverfuegbarkeit wurden im Cytoplasma der Lungen die Cd- und Metallothioneingehalte bestimmt. Es wurde ermittelt, dass der cytosolische Cd-Gehalt der mit CdO exponierten Rattenlungen zweifach hoeher war als nach Inhalation von CdCl2. Dieser Befund wurde unterstuetzt durch doppelt hoehere Lungenmetallothioneingehalte und Cytotoxizitaet auf die Alveolarmakrophagen. In den Lungen der CdS-Gruppe wurden gleich hohe cytosolische Cd- und Metallothioneingehalte gemessen wie bei den Ratten der CdO-Gruppe. Diese Ergebnisse zeigen, dass schwerloesliche kleinpartikulaere Cadmiumaerosole nicht inert deponiert werden, sondern pulmonal bioverfuegbar und auch toxisch sind.

Entwicklung von umweltfreundlichen, kadmiumfreien Silber-Kontaktwerkstoffen

Mit den vorgeschlagenen Arbeiten soll ein Silber-Kontaktwerkstoff entwickelt werden, der das bisher gebraeuchliche, umweltbelastende Kadmium nicht mehr enthaelt, aber dennoch den guten elektrischen Schalteigenschaften des Silber-Kadmium-Oxids moeglichst nahe kommt. Bisher bekannte Ersatzwerkstoffe fuer AGCDO sind technisch noch nicht einsetzbar, da entweder ihre mechanischen und metallurgischen Eigenschaften nicht optimiert sind oder ihr elektrisches Schaltverhalten schlechter als das von AGCDO ist. Ein bei Dornier-System GmbH entwickeltes Verfahren zur Herstellung von Silberpulvern mit oxidischen oder nichtoxidischen Beimengungen soll zur Entwicklung und Optimierung von Ersatzwerkstoffen fuer AGCDO eingesetzt werden. Die Untersuchung der Verarbeitbarkeit und die Pruefung des elektrischen Schaltverhaltens sollen naturgemaess einen breiten Raum dieses Entwicklungsverfahrens einnehmen.

Tierexperimentelle Kanzerogenitaetsstudie ueber die Kombinationswirkung von Kohleverbrennungsabgas mit zwei Metallverbindungen und Glas-Mikrofasern

Die erhebliche Diskrepanz zwischen der Anzahl der hochgerechneten berufsbedingten Krebstodesfaelle und der Anzahl der bestaetigten Faelle wird zum Teil auf die noch ungeklaerte kanzerogene Potenz mehrerer Arbeitsstoffe und die verstaerkende Wirkung bestimmter Stoffkombinationen zurueckgefuehrt. Daher soll untersucht werden, ob die Inhalation von Pyrolyseprodukten in Form von Kohleverbrennungsabgasen die Lungenkrebshaeufigkeit bei Goldhamstern erhoeht, die durch eine kanzerogene Substanz (Nickelsubsulfid) erzeugt wird. Zusaetzlich soll diese Kombinationswirkung mit Kalziumarsenat, Cadmiumoxid, Eisenoxiden und Glasmikrofasern geprueft werden, weil hier Hinweise auf ein krebserzeugendes Potential bestehen, die mit dieser Untersuchung bestaetigt oder unwahrscheinlich gemacht werden sollen (z.Zt. sind kuenstliche Mineralfasern mit Durchmessern unter 1mym und Cadmiumoxid in Gruppe IIIb der MAK-Werte-Liste eingestuft sowie verschiedene Arsenverbindungen.

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