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Entwicklung eines ganzheitlichen und nachhaltigen Recyclingansatzes für Lithium-Ionen-Batterien (LIB)

Energieeffiziente Graphitierungsprozesse, Teilvorhaben: Entwicklung und Aufbau eines Höchsttemperatur-Messofens und Optimierung der kontinuierlichen Pulver-Graphitierung

Schwerpunktprogramm (SPP) 2248: Polymer-basierte Batterien; Priority Program (SPP) 2248: Polymer-based batteries, Aufklärung von Degradationsmechanismen in Polymer-basierten Dual-Ionen-Batterien und Entwicklung von Strategien zur Leistungsoptimierung

Polymer-basierte Batterien gelten als aussichtsreiche Kandidaten für eine nachhaltige Energiespeicherung, was u.a. motiviert wird durch einen reduzierten Energieverbrauch bei der Herstellung, eine einfachere Recyclingfähigkeit sowie die Verwendung leicht zugänglicher Materialien und dem Austausch kritischer Metalle. Aktuell leiden Polymer-basierte Batterien jedoch unter diversen Herausforderungen hinsichtlich ihrer elektrochemischen Performanz, insbesondere einer geringen Energiedichte oder nicht ausreichender Zyklenstabilität. Zudem fehlt aktuell noch ein grundlegendes Verständnis bzgl. der Kapazitätsverluste der Zellen sowie der auftretenden Alterungsmechanismen an den Elektroden/Elektrolyt-Grenzflächen. In diesem Projekt soll ein Spezialtyp einer Polymer-basierten Batterie systematisch untersucht werden, eine sogenannte Polymer-basierte Dual-Ionen-Batterie (DIB), welche organische Materialien des n- und p-Typs zur simultanen Speicherung von Kationen und Anionen verwendet. Das DIB-System unterscheidet sich von klassischen Polymer-Batterien basierend auf dem Kationen- oder Anionen-'Rocking-Chair'-Prinzip, da hier nicht nur eine Ionensorte, sondern sowohl Kationen als auch Anionen beteiligt sind. Dieses Speicherprinzip bietet verschiedene Vorteile, wie u.a. eine hohe Variabilität möglicher Kation-Anion-Paare sowie typischerweise eine hohe Zellspannung, die durch geeignete Polymermaterialien erreicht werden kann. Zur Entwicklung Polymer-basierter DIB-Systeme mit verbesserter Energiedichte und Stabilität werden in diesem Projekt verschiedene Strategien adressiert: (I) Design neuartiger Polymermaterialien mit höherem Arbeitspotential für die positive Elektrode ('Spannungstuning'), (II) Entwicklung von Hybridsystemen wie Graphit / Polymer mit hoher Zellspannung, (III) Entwicklung von 'All-Polymer'-DIB-Systemen, mit verschiedenen Konzepten wie der Entwicklung ambipolarer Polymersysteme sowie sogenannter 'Reverse-All-Polymer-DIB-Systeme'. Die verschiedenen Polymer-DIB-Systeme sollen hinsichtlich ihrer elektrochemischen Performanz umfassend untersucht werden, wobei der Einfluss der Elektrolytformulierung und der gebildeten 'Interphasen' auf die reversible Kapazität und Stabilität während der Lade-/Entladezyklisierung im Vordergrund der Untersuchungen stehen. Zu diesem Zweck werden verschiedene ex-situ und in-situ Analysen durchgeführt, um wichtige und umfassende Einblicke in die mechanistischen Eigenschaften der Kationen- bzw. Anionen-Speicherung, die Stabilität der Polymermaterialien und die Rolle der 'Interphasen' zu erhalten. Es wird erwartet, dass die in diesem Projekt gewonnenen grundlegenden Erkenntnisse für die Entwicklung verbesserter polymerer Aktivmaterialien und optimierter Elektrolyte für Polymer-basierte DIB-Zellen mit hoher Energiedichte und Zyklenstabilität von großer Bedeutung sind.

Herstellung holzbasierter Schäume zur Substitution petrochemischer Rohstoffe

Die neu gegründete Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG ist über die Gesellschafterstruktur mit der Butterweck Rundholzlogistik GmbH & Co. KG verbunden. Das mittlerweile in zweiter Generation geführte Familienunternehmen in Lehe/Ems ist als Dienstleister in der Forstwirtschaft tätig und bietet Beratung bei der Waldbepflanzung sowie der Waldbetreuung, -pflege und -vermessung an, unterstützt bei der bestandschonenden Holzernte und der Transportlogistik und vertreibt darüber hinaus Brenn- und Rundholz sowie Hackschnitzel und Rindenmulch. Die Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG plant die erstmalige großtechnische Realisierung einer Anlage zur Herstellung von Holzschaumplatten ohne Verwendung von synthetischen Bindemitteln. Die vom Wilhelm-Klauditz-Institut in Braunschweig entwickelten holzbasierten Schäume sind ein neuer Werkstoff und werden in Deutschland noch nicht großtechnisch hergestellt. Sie sollen Verwendung als Dämmplatten, Möbel- und Sandwichelemente oder als Torfsodenersatz finden. Die Holzschaumplatten sollen konventionelle Holzfaserplatten, erdölbasierte Schäume sowie Verbunddämmmaterialien ersetzen, deren Herstellung mit schädlichen Umweltauswirkungen verbunden sind. So werden Holzfaserplatten in Deutschland üblicherweise mit synthetischen Bindemitteln, wie pMDI oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, hergestellt. Die Bindemittel führen während und vor allem nach der Herstellung z.B. zu Formaldehydemissionen. Die Herstellung der Holzschaumplatten kommt hingegen ohne die Verwendung synthetischer Bindemittel aus. Insbesondere soll bei der Herstellung dieses neuartigen Werkstoffes die Ressourceneffizienz gegenüber der Herstellung konventioneller Produkte gesteigert und der Chemikalieneinsatz reduziert werden. Zur Herstellung des Holzschaums werden Holzhackschnitzel in verschiedenen Verfahrensschritten zellular aufgeschlossen. Die dadurch entstandene wässrige Suspension wird unter Zugabe eines Treibmittels im Intensivmischer aufgeschäumt. Ferner werden Proteine eingesetzt, die den Schäumungsprozess unterstützen und dabei denaturieren. Abhängig vom geplanten Anwendungsbereich der Platten werden ggf. auch Graphite als Flammschutzmittel und/oder Wachse als Hydrophobierungsmittel zugegeben. Auf synthetische Bindemittel kann vollständig verzichtet werden. Der Holzschaum wird anschließend auf ein spezielles Förderband in Plattenform aufgebracht und mittels einer innovativen elektromagnetischen Trocknungsanlage auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet. Diese Trocknung zeichnet sich durch einen sehr schnellen Wärmeeintrag und einen hohen Wirkungsgrad aus. Je nach Mahlgrad, eingesetzter Faser- und Additivmenge können unterschiedliche Plattenrohdichten für unterschiedlichste Anwendungen erzeugt werden. Die so hergestellten Holzschaumplatten können wie konventionelle Holzwerkstoffplatten nachbearbeitet werden, z.B. durch Sägen, Schleifen und Beschichten. Fehlerhafte Platten können in den Produktionsprozess zurückgeführt oder zu Torfsodenersatz weiterverarbeitet werden. Die Umweltentlastungen des Vorhabens beruhen auf der umweltschonenderen Herstellung der Holzschaumplatten im Vergleich zur Herstellung von konventionellen Werkstoffen. Die Herstellung der Holzschaumplatten besitzt eine höhere Materialeffizienz als die Herstellung vergleichbarer Holzfaserplatten. Die konkrete Holzeinsparung ist abhängig vom Referenzprodukt. Ausgehend vom geplanten Produktportfolio nach Inbetriebnahme werden Holzeinsparungen in Höhe von 14.813 Tonnen pro Jahr erwartet, was rund 68 Prozent pro Jahr entspricht. Als Rohstoff für die Holzschaumplatten kommt sämtliche hölzerne Biomasse in Betracht (z.B. Nadel- & Laubholz, Altholz, Sägerestholz, Flachs oder Maisspindeln), wodurch die Kaskadennutzung unterstützt wird. Auch die Laubholznutzung wird dadurch gefördert. Für Holzfaserdämmplatten wird zurzeit ausschließlich Nadelrundholz eingesetzt. Bei der Holzschaumherstellung wird die Trocknungsluft im Kreislauf gefahren (Umluft), so dass bei diesem Prozessschritt keine Abluft entsteht und Emissionen vollständig vermieden werden. Gemäß den Ergebnissen der Vorversuche ist die elektromagnetische Trocknung darüber hinaus sechsmal energieeffizienter als eine konventionelle Trocknung. Das Prozesswasser wird ebenfalls im Kreislauf gefahren und innerbetrieblich gereinigt. Nach dem Anfahren der Produktionsprozesse wird unter normalen Betriebsbedingungen kein Frischwasser benötigt, da durch das Frischholz ausreichend Wasser in den Prozess nachfolgt. Das Vorhaben kann insbesondere auf Anlagen der Holzwerkstoffindustrie, aber auch auf die Sägeindustrie oder Holzpelletindustrie übertragen werden, bei denen die vor- und nachgelagerten Prozesse der Holzverarbeitung bereits vorhanden sind und die Prozesse der Holzschaumherstellung ergänzt werden können. In Anbetracht knapper werdender Holzressourcen besitzt das Vorhaben außerdem Modellcharakter für eine ressourceneffiziente und abfallfreie Nutzung von Biomasse. Die elektromagnetische Trocknung als Einzeltechnik kann auch auf Anlagen anderer Branchen übertragen werden, insbesondere wenn instabile Produkte mit hohem Wasseranteil getrocknet werden müssen. Branche: Holzverarbeitung Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG Bundesland: Niedersachsen Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend

ALIBES - Aluminium-Ionen-Batterie für stationäre Energiespeicher, ALIBES - Aluminium-Ionen-Batterie für stationäre Energiespeicher

Umweltkontaminationen und weitere Folgen des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl)

Umweltkontaminationen und weitere Folgen des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) Der Unfall im Kernkraftwerk Tschornobyl setzte 1986 radioaktive Stoffe in die Atmosphäre frei, darunter Jod, Cäsium, Strontium und Plutonium . In Mitteleuropa ist für die Strahlung , der Mensch und Umwelt dadurch auch heute noch ausgesetzt sind, nur noch Cäsium-137 von Bedeutung. In der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl spielen auch eine Handvoll anderer langlebiger, also nur langsam zerfallender Radionuklide eine Rolle. In Deutschland können Waldprodukte wie zum Beispiel einige Pilzarten oder Wildschweine aus Gebieten, die 1986 höher kontaminiert wurden, noch problematisch sein. Von touristischen Besuchen der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ist aus Strahlenschutzsicht abzuraten. Wind und Wetter bestimmten räumliche Verteilung und Ablagerung radioaktiver Stoffe Die Situation 1986 Die Situation heute Was ist bei Besuchen in Belarus, der Ukraine und insbesondere in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl aus Sicht des Strahlenschutzes zu beachten? Wie war die Situation vor dem 26. April 1986? Die Reaktorkatastrophe in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) in der Ukraine setzte im Jahr 1986 über einen Zeitraum von etwa 10 Tagen große Mengen radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre frei. Unter den freigesetzten Radionukliden fanden sich leichtflüchtige Jod- und Cäsiumisotope wie zum Beispiel radioaktives Jod (Jod-131) und radioaktives Cäsium (Cäsium-134 und Cäsium-137 ) sowie schwerflüchtige Strontium- Isotope wie Strontium-90 und Transurane wie Plutonium und Americium. Schwerflüchtige radioaktive Stoffe wie Strontium und Plutonium lagerten sich vor allem in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl in der Ukraine und in den angrenzenden Gebieten von Belarus ab. Leichtflüchtige radioaktive Stoffe wie Jod und Cäsium gelangten mit dem thermischen Auftrieb in Höhen von über einem Kilometer. So konnten sie sich nicht nur in der näheren Umgebung des Reaktors, sondern auch über die Nordhalbkugel verbreiten, insbesondere über Europa. Verantwortlich für den thermischen Auftrieb waren die durch brennendes Graphit im Reaktor entstandenen hohen Temperaturen. Wind und Wetter bestimmten räumliche Verteilung und Ablagerung radioaktiver Stoffe Ausbreitung der radioaktiven Wolken in der Zeit vom 27. April bis 6. Mai 1986 durch den Unfall im Kernkraftwerk Tschornobyl Die zu Freisetzungsbeginn am 26. April 1986 vorherrschenden Winde transportierten die aus dem Reaktor entwichenen Radionuklide in einer ersten radioaktiven Wolke über Polen nach Skandinavien. Eine zweite radioaktive Wolke zog über die Slowakei, Tschechien und Österreich nach Deutschland. Die dritte Wolke erreichte schließlich Rumänien, Bulgarien, Griechenland und die Türkei. Die Freisetzung endete nach etwa 10 Tagen am 6. Mai 1986. Die Windrichtungen während der Freisetzungsphase bestimmten, wohin sich die radioaktiven Wolken in der Luft räumlich verteilten. Ob und wie stark es während des Durchzugs der radioaktiven Luftmassen regnete, entschied darüber, wo sich die in den Wolken enthaltenen radioaktiven Stoffe in welchen Mengen in der Umwelt ablagerten: Die Regionen, in denen es während des Durchzugs der radioaktiven Wolken regnete, wurden besonders hoch radioaktiv kontaminiert, da Regen Radionuklide aus der Luft auswäscht. Da Regenfälle unterschiedlich intensiv auftraten, variierte die radioaktive Kontamination in den betroffenen Gebieten erheblich. Die Situation 1986 Die radiologische Situation stellte sich in der (näheren) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) und in Deutschland 1986 unterschiedlich dar: Deutschland (1986) (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (1986) Deutschland (1986) Die radiologische Situation 1986 in Deutschland Bodenkontamination mit Cäsium-137 im Jahr 1986 (Bq/m²). Seitdem ist Cäsium-137 aufgrund seiner Halbwertszeit zu rund 60 % zerfallen. Multipliziert man die Zahlenwerte mit 0,40, gibt das die heutigen Verhältnisse (2026) gut wieder. Ende April/Anfang Mai 1986 trafen die radioaktiven Luftmassen des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) in Deutschland ein. Weil es zu dieser Zeit heftige lokale Niederschläge im Süden Deutschlands gab, wurde Süddeutschland deutlich höher belastet als Norddeutschland: Lokal wurden im Bayerischen Wald und südlich der Donau bis zu 100.000 Becquerel radioaktives Cäsium-137 pro Quadratmeter und teilweise mehr abgelagert. In der norddeutschen Tiefebene betrug die Aktivitätsablagerung dieses Radionuklids dagegen selten mehr als 4.000 Becquerel pro Quadratmeter. Die Aktivitätsablagerungen von radioaktivem Cäsium-134 betrugen im Vergleich zu Cäsium-137 etwa die Hälfte. Die radioaktiven Stoffe lagerten sich auch in Wäldern, auf Feldern und Wiesen ab. Die direkte Ablagerung radioaktiver Stoffe auf Weideflächen und einigen wenigen erntereifen Kulturen führte schnell zu hohen Gehalten von radioaktivem Jod-131 in Kuhmilch und erntereifem Blattgemüse, wie beispielsweise Spinat im süddeutschen Raum. 1986 für Deutschland relevante Radionuklide Wegen seiner kurzen Halbwertszeit von etwa 8 Tagen war das radioaktive Jod-131 bereits nach wenigen Wochen weitgehend zerfallen. Die gesamte Belastung durch radioaktives Jod-131 rührte von einer Menge von weniger als 1 Gramm her, die sich über der damaligen Bundesrepublik Deutschland abgelagert hatte. Radioaktives Cäsium ( Cäsium-137 und Cäsium-134) gelangte durch direkte Ablagerung auf oberirdischen Pflanzenteilen über die Blätter in pflanzliche Nahrungs- und Futtermittel. Über der damaligen Bundesrepublik Deutschland hatte sich nach Angaben der Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung ( GSF ; jetzt HMGU , Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt) etwa 230 Gramm radioaktives Cäsium-137 abgelagert. Langfristig wird radioaktives Cäsium im Wesentlichen über die Wurzeln aus dem Boden aufgenommen. Da radioaktives Cäsium auf den mineralischen Böden vieler Ackerflächen stark an bestimmte Tonminerale gebunden ist, gelangt es nur in sehr geringem Maß über die Wurzeln in die Pflanzen. Landwirtschaftliche Kulturen, die erst nach dem Reaktorunfall von Tschornobyl ausgesät oder angepflanzt wurden, waren daher bereits im Sommer 1986 nur noch mit wenigen Becquerel radioaktivem Cäsium pro Kilogramm kontaminiert. Schutzmaßnahmen Anfang Mai 1986 empfahl die Strahlenschutzkommission , nur Frischmilch mit weniger als 500 Becquerel radioaktivem Jod-131 pro Liter zum direkten Verzehr freizugeben. Einige Bundesländer legten wesentlich strengere Maßstäbe an, beispielsweise mit der Empfehlung, Frischmilch mit Konzentrationen an radioaktivem Jod-131 oberhalb 20 Becquerel pro Liter nicht zu verzehren. Landwirte entsorgten infolgedessen zum Beispiel Milch von Kühen, die frisches Weidegras gefressen hatten. Zudem pflügten sie kontaminiertes Freilandgemüse unter, so dass es nicht mehr in den Verkauf kommen konnte. Die Bevölkerung mied möglicherweise kontaminierte Nahrungsmittel wie etwa saisonales Freilandgemüse. (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (1986) Die radiologische Situation 1986 in der (näheren) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl Am stärksten vom radioaktiven Fallout des Unfalls in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) 1986 betroffen waren Gebiete in der nördlichen Ukraine, in Belarus und im Westen Russlands. Insbesondere die unmittelbare Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl wurde durch den Reaktorunfall schwerwiegend radioaktiv kontaminiert. Schutzmaßnahmen / Sperrzone Das Gebiet in einem Radius von 30 Kilometern rund um das Kernkraftwerk Tschornobyl wurde 1986 zum Schutz der Bevölkerung vor hoher Strahlung als Sperrzone eingerichtet. Die Orte innerhalb der Sperrzone wurden evakuiert – betroffen davon waren zum Beispiel Prypjat, Tschornobyl, Kopatschi und weitere Ortschaften. Die Sperrzone wurde später anhand der Höhe der Kontamination räumlich angepasst. In Abhängigkeit vom Unfallablauf , den vorherrschenden Windrichtungen und späteren Aufräumarbeiten und Dekontaminationsmaßnahmen sind die radioaktiven Stoffe innerhalb der Sperrzone sehr ungleichmäßig verteilt. Der "Atlas of caesium deposition on Europe after the Chernobyl accident" , eine Publikation der Europäischen Union in englischer und russischer Sprache, stellt detailliertes Kartenmaterial zur Verteilung und Ablagerung von Cäsium-137 in Europa und in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl bereit. Die Situation heute Auch heute, vier Jahrzehnte nach dem Unfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl), stellt sich die radiologische Situation in der (näheren) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl und in Deutschland ganz unterschiedlich dar: Deutschland (heute) (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (heute) Deutschland (heute) Aktueller Sachstand: Die radiologische Situation in Deutschland heute Von den beim Unfall in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) freigesetzten radioaktiven Stoffen ist heute in Deutschland und Mitteleuropa nur noch das langlebige Cäsium-137 für die Strahlung , der Mensch und Umwelt ausgesetzt sind ( Strahlenexposition ), von Bedeutung. Auf Grund seiner Halbwertszeit von etwa 30 Jahren ist Cäsium-137 seit 1986 bis heute zu etwa 60 Prozent zerfallen. Die Strahlung durch Cäsium-137 , der Menschen von außen ausgesetzt sind oder durch Cäsium-137 , das sie mit der Atemluft in den Körper aufnehmen können, ist dabei in Deutschland und Mitteleuropa als gering einzustufen. Auch die für die Aufnahme des Radionuklids mit der Nahrung bedeutsame Kontamination landwirtschaftlich erzeugter Lebensmittel mit Cäsium-137 ist nur gering; lediglich Nahrungsmittel des Waldes können noch erhöhte Gehalte von radioaktivem Cäsium-137 aufweisen. Radioaktives Jod-131, das 1986 aus dem Reaktor in Tschornobyl freigesetzt wurde, spielt dagegen aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit von etwa 8 Tagen heute keine Rolle mehr; es ist vollständig zerfallen. Radioaktives Cäsium in landwirtschaftlich erzeugten Lebensmitteln in Deutschland Heute sind nur noch geringe Aktivitäten von Cäsium-137 in hierzulande produzierten Feldfrüchten zu finden. In landwirtschaftlich erzeugten Lebensmitteln wie Getreide, Fleisch oder Milch sind in Deutschland keine radiologisch relevanten Radioaktivitätsgehalte mehr vorhanden. In mineralischen Bodenschichten, wie sie auf Acker- und Weideflächen zu finden sind, wird radioaktives Cäsium durch bestimmte im Boden enthaltene Tonminerale fixiert und kann dadurch nur in geringem Maße von Bodenorganismen und Pflanzenwurzeln aufgenommen werden. 40 Jahre nach dem Unfall sind darum nur noch geringe Aktivitäten von Cäsium-137 in den hierzulande produzierten Feldfrüchten zu finden. Der Gehalt von Cäsium-137 in landwirtschaftlichen Produkten aus inländischer Erzeugung liegt heutzutage nur bei wenigen Becquerel pro Kilogramm und darunter. Dies führt dazu, dass in Deutschland mit Nahrungsmitteln aus landwirtschaftlicher Erzeugung im Mittel weniger als 100 Becquerel Cäsium-137 pro Person und Jahr aufgenommen werden. Aktuelle Messergebnisse für landwirtschaftliche Produkte aus inländischer Erzeugung (2025) Messergebnisse aus dem integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Umweltradioaktivität ( IMIS ) für landwirtschaftliche Produkte aus inländischer Erzeugung im Jahr 2025 (Stand 18.03.2026): Spezifische Cäsium-137 - Aktivität in Becquerel pro Kilogramm Frischmasse bzw. Becquerel pro Liter Produkt Probenzahl Minimalwert Maximalwert Mittelwert * Dieser Zahlenwert ist auf die vergleichsweise hohen Nachweisgrenzen zurückzuführen. Milch (Sammelmilch) 945 < 0,01 0,4 0,1 Fleisch (Rind, Kalb, Schwein, Geflügel) 1.110 0,03 17,7 0,2 Blattgemüse (Freilandanbau) 1.226 < 0,02 0,7 0,4 Frischgemüse ohne Blattgemüse (Freilandanbau) 750 < 0,01 0,4 0,2 Kartoffeln 287 < 0,02 0,2 0,2 * Getreide 710 < 0,02 0,7 0,08 Grenzwerte für Nahrungsmittel aus dem Handel in Deutschland Für Nahrungsmittel aus dem Handel gelten in Deutschland Grenzwerte für Cäsium-137 in Höhe von 370 Becquerel pro Kilogramm für Milch, Milchprodukte und Nahrungsmittel für Säuglinge und Kleinkinder und 600 Becquerel pro Kilogramm für alle sonstigen Nahrungsmittel. Nahrungsmittel aus deutschen Wäldern In wild wachsenden Pilzen und Wildbret, insbesondere Wildschweinen, können auch heute noch deutlich erhöhte Cäsium-137-Aktivitäten gemessen werden. Ganz anders als im landwirtschaftlichen Bereich stellt sich die Situation bei Nahrungsmitteln des Waldes dar. Waldböden zeichnen sich durch so genannte organische Auflageschichten auf den Mineralböden aus. In diesen Schichten, die aus sich zersetzender Streu gebildet werden und reich an Bodenorganismen sind, ist radioaktives Cäsium leicht verfügbar und wird schnell durch Bodenorganismen, Pilze und Pflanzen aufgenommen. So wandert es nur sehr langsam in die mineralischen Bodenschichten ab, in denen es durch bestimmte Tonminerale fixiert werden kann. Der Gehalt von radioaktivem Cäsium in Waldprodukten nimmt daher in der Regel nur langsam ab. In Nahrungsmitteln des Waldes – wie Speisepilzen und Wildbret – können auch heute, vier Jahrzehnte nach dem Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl), noch deutlich erhöhte Cäsium-137 - Aktivitäten gemessen werden. Eine auch lokal sehr hohe Schwankungsbreite des Cäsium-137 -Gehalts ist dabei für wild wachsende Pilze und Wildbret, insbesondere Wildschweine, charakteristisch. Höher kontaminierte Nahrungsmittel aus dem Wald finden sich in den Teilen Deutschlands, die vom Tschornobyl- Fallout 1986 besonders betroffen wurden. Dies sind insbesondere der Bayerische Wald und die Gebiete südlich der Donau. Dort weisen Waldprodukte wie einige Speisepilz-Arten und Wildschweinfleisch teilweise noch Cäsium-137-Gehalte von deutlich über 100 Becquerel pro Kilogramm auf. Bei Wildschweinen sind auch deutlich über 1.000 Becquerel pro Kilogramm, vereinzelt sogar mehr als 10.000 Becquerel pro Kilogramm möglich. In anderen Regionen, wie etwa dem Norden Deutschlands, sind die Aktivitätswerte wegen der geringeren Ablagerung von radioaktivem Cäsium wesentlich niedriger. Wer die eigene Strahlenexposition gering halten möchte, sollte selbst gesammelte Wildpilze und selbst erlegtes Wild, insbesondere Wildschweine, aus dem Bayerischen Wald und anderen höher belasteten Gebieten Süddeutschlands nicht im Übermaß verzehren. Holz aus dem stärker vom Unfall in Tschernobyl betroffenen Süden Deutschlands kann Cäsium-137-Aktivitäten von bis zu einigen 10 Becquerel pro Kilogramm, mit vereinzelten Spitzenwerten von über 100 Becquerel pro Kilogramm, aufweisen. Weitere Waldprodukte aus Deutschland Holz aus dem stärker vom Reaktorunfall in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) betroffenen Süden Deutschlands kann Cäsium-137 - Aktivitäten von bis zu einigen 10 Becquerel pro Kilogramm, mit vereinzelten Spitzenwerten von über 100 Becquerel pro Kilogramm, aufweisen. Bei Holzprodukten, wie zum Beispiel Möbeln oder Parkett, ist die Strahlung , der Menschen dadurch ausgesetzt sind, nur gering – genauso wie bei Brennholz, das im offenen Kamin verbrannt wird, oder in Holzpellets, die im Privathaushalt in Heizkesseln eingesetzt werden. Da Cäsium-137 hauptsächlich in der Asche verbleibt, sollte diese Asche jedoch aus Vorsorgegründen nicht zum Düngen von Gemüsebeeten im heimischen Garten verwendet werden. Ob die Überwachung des Radioaktivitätsgehalts der Holzasche erforderlich ist und wie deren Verwendung oder Entsorgung aus Sicht des Strahlenschutzes zu bewerten ist, wurde im Rahmen eines Forschungsvorhabens untersucht . Die vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass in Deutschland auch größere Holzmengen in Biomassekraftwerken bedenkenlos verfeuert werden können. (Nähere) Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl (heute) Aktueller Sachstand: Die radiologische Situation in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl heute Verfallenes Gebäude in der verlassenen Stadt Prypjat - im Vordergrund ein Messgerät für Gammastrahlung. Bis heute sind im näheren Umfeld des Kernkraftwerks Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) radioaktives Cäsium, Strontium und Transurane wie Plutonium und Americium vorzufinden. In der Stadt Prypjat, etwa 3 Kilometer nordwestlich des Kernkraftwerks Tschornobyl, wurden 1986 unter anderem bis zu 24 Megabecquerel pro Quadratmeter Cäsium-137 , 6,7 Megabecquerel pro Quadratmeter Strontium-90 und 0,2 Megabecquerel pro Quadratmeter Plutonium -239/240 abgelagert. Die Strahlung , der Mensch und Umwelt dort ausgesetzt sind, ist trotz Dekontaminationsmaßnahmen noch immer so hoch, dass die Stadt nicht bewohnt werden darf. Einen Anhaltspunkt für die heutige Belastung geben die Halbwertszeiten der abgelagerten Radionuklide : Cäsium-137 und Strontium-90 sind mit Halbwertszeiten von etwa 30 bzw. 29 Jahren bis heute zu etwa 60 Prozent bzw. 62 Prozent zerfallen – die abgelagerten Aktivitäten dieser Radionuklide haben sich also bis heute mehr als halbiert. Plutonium -239 und Plutonium -240 haben mehrere Tausend Jahre Halbwertszeit ( Plutonium -239 etwa 24.000 Jahre, Plutonium -240 etwa 6.600 Jahre) und Americium-241 etwa 430 Jahre – diese radioaktiven Stoffe sind also bis heute praktisch nicht zerfallen, ihre Aktivitäten sind etwa so hoch wie 1986. Warnschild am Eingang zur Sperrzone rund um das havarierte Kernkraftwerk Tschornobyl - das unautorisierte Betreten der Zone ist verboten. Auf belarussischer Seite schließt sich seit 1988 ein Schutzgebiet an die ukrainische Sperrzone rund um das Kernkraftwerk Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) an. Die Grenzen der Sperrzone wurden im Laufe der Jahre entsprechend der Kontaminationssituation angepasst. Der Zugang zu beiden Sperrgebieten ist nur mit Genehmigung gestattet. In der Sperrzone von Tschornobyl liegen auch heute noch erhöhte Strahlungswerte vor. Lokal treten dort Kontaminationen aus dem Reaktorunglück und Strahlungswerte ( Ortsdosisleistung ) auf, die erheblich über denen in Deutschland liegen. Landwirtschaftlich erzeugte Lebensmittel in der Ukraine 1990 hat das Bundesamt für Strahlenschutz im Auftrag des Auswärtigen Amtes in Kiew Messungen an landwirtschaftlich erzeugten Lebensmitteln durchgeführt. Diese haben keine bedeutend erhöhten Cäsium-137 -Kontaminationen an den untersuchten Lebensmitteln aufgezeigt. Nahrungsmittel aus staatlicher Produktion und Nahrungsmittel, die in öffentlichen Läden (zum Beispiel Supermärkten) verkauft werden, unterliegen der staatlichen Kontrolle. Es gelten vergleichsweise restriktive Grenzwerte für den Gehalt von Radionukliden in diesen Waren. Lebensmittel aus nicht kontrollierter Herkunft (zum Beispiel von Markt- oder Straßenständen) können erhöhte Kontaminationswerte aufweisen. Nahrungsmittel aus ukrainischen und belarussischen Wäldern Höhere Aktivitäten von Cäsium-137 können in der Ukraine und in Belarus bei Pilzen, Waldbeeren und Wild auftreten. Der Gehalt von radioaktivem Cäsium ist umso höher, je stärker das betreffende Gebiet mit diesem Radionuklid kontaminiert wurde. Insbesondere in den höher kontaminierten Gebieten der Ukraine und von Belarus können Nahrungsmittel aus dem Wald wie etwa Wildbret, wild wachsende Beeren und Wildpilze extrem hoch mit radioaktivem Cäsium belastet sein. Fische aus stehenden Gewässern in der Ukraine und in Belarus Süßwasserfische aus stehenden Gewässern oder Gewässern mit geringem Wasseraustausch können hoch mit radioaktivem Strontium belastet sein. Dies betrifft insbesondere die Gebiete, die durch radioaktives Strontium stark kontaminiert wurden. Messung der Ortsdosisleistung mit einem Handmessgerät am Reaktor von Tschornobyl im Rahmen einer Messübung im Jahr 2016. Zum Zeitpunkt des Unglücks waren die Messwerte weit höher. Was ist bei Besuchen in Belarus, der Ukraine und insbesondere in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl aus Sicht des Strahlenschutzes zu beachten? Große Teile von Belarus und der Ukraine wurden mit leichtflüchtigen radioaktiven Stoffen wie Cäsium-137 , das sich mit Wind und Wetter verteilte, nicht höher kontaminiert als die stärker betroffenen Gebiete Deutschlands. Die nähere Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl), insbesondere die Sperrzone, kann jedoch extrem hoch kontaminiert sein. Insbesondere schwerflüchtige, langlebige radioaktive Stoffe wie Plutonium und Americium lagerten sich in der näheren Umgebung des Kernkraftwerks Tschornobyl ab. Unter Strahlenschutzaspekten ist hier neben der hohen, stark variierenden äußeren Strahlenexposition durch abgelagerte radioaktive Stoffe ( Ortsdosisleistung ) besonders das Einatmen von Alpha- Strahlung aussendenden Radionukliden von Bedeutung. Wie war die Situation vor dem 26. April 1986? Tägliche Zufuhr von Cäsium-137, Cäsium-134 und Strontium-90 mit der Gesamtnahrung in Becquerel pro Person und Tag In Deutschland wurde Ende der 50er-Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts mit systematischen Messungen, insbesondere von radioaktivem Cäsium und Strontium, in verschiedenen Umweltmedien begonnen. Die Bundesanstalt für Ernährung (jetzt Max-Rubner-Institut , Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel) beobachtete in allen tierischen und pflanzlichen Nahrungsmitteln einen steilen Anstieg der Aktivität der gemessenen Radionuklide bis 1964, der auf den Niederschlag oberirdischer Kernwaffenversuche ( Fallout ) zurückging. Der relativ schnelle Abfall bis 1970 lässt sich dadurch erklären, dass sich infolge des Teststopps für oberirdische Atomwaffentests die direkte Ablagerung radioaktiver Stoffe aus den Tests auf Pflanzen verringerte. Danach reduzierten sich die Aktivitätsgehalte in der Nahrung kontinuierlich. 1986 erhöhte der Fallout aus dem Reaktorunfall in Tschornobyl nach dem 26. April 1986 die Kontaminationen wieder deutlich. Medien zum Thema Mehr aus der Mediathek Tschornobyl (russ. Tschernobyl) Was geschah beim Reaktorunfall 1986 in Tschornobyl? In Videos berichten Zeitzeugen. Broschüren und Bilder zeigen die weitere Entwicklung. Stand: 23.03.2026

Salinity, temperature, pH, and fluorescent dissolved organic matter (fDOM) measurements in surface waters within DynaCom experimental islands and saltmarsh enclosed plots at different elevation levels, Spiekeroog, Germany, 2018-08 to 2022-01

Data were collected between August 2018 and January 2022 as part of the research unit DynaCom (Spatial community ecology in highly dynamic landscapes: From island biogeography to metaecosystems) of the Universities of Oldenburg, Göttingen, and Münster, the iDiv Leipzig and the Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer. Measurements were conducted almost bi-/monthly on experimental islands and salt marsh enclosed plots located in the back barrier tidal flat and salt marsh of the island of Spiekeroog (Germany). Field-based in situ measurements of salinity, temperature, and pH were conducted using portable hand-held instruments in groundwater (filter tubes within experimental plots) and in surface waters from a tidal channel (ITC) adjacent to the experimental islands and a tidal pond (STP) in the pioneer zone of the salt marsh. Measurements were performed and samples were taken during the day between 3 hours before and 3 hours after low tide. From August 2018 to September 2019 a HQ40D digital two-channel multi meter equipped with a pre-calibrated Intellical CDC401 field 4-pole graphite conductivity cell (Hach Lange GmbH, Germany) was used to measure temperature (°C) and salinity (psu). The same device was used for pH measurements with an Intellical PHC101 field low maintenance gel filled pH electrode (Hach Lange GmbH, Germany). The pH electrode was calibrated before each fieldwork using single-use pH buffer solutions (pH 4.01, 7.00, 10.01, Hach Lange GmbH, Germany). Since October 2019, salinity and temperature were measured using a Multi 3510 IDS SET 4 handheld device equipped with a TetraCon® 925/LV 4-Pol-IDS conductivity electrode with graphite cells (WTW, Xylem Analytics Germany GmbH, Germany). Fluorescent dissolved organic matter (FDOM, ppb QSE) was measured using an AquaFluor Modell 80000-010 for UV-420 (Turner Designs Inc., USA), pre-calibrated in the laboratory. For this, water samples were taken from the field to a nearby mobile central field unit and were filtered within 1-2 hours after sampling using 25 mm Nuclepore syringe filters (0.2 µm pore size) directly into sample-pre-rinsed measurement cuvettes. Data quality control (QC) was performed using MATLAB (R2024b). Outlier detection was conducted both visually and statistically using z-score analysis (|z| > 3) per sampling campaign and plot. Each data point was assigned a Quality Control Flag (QC).

Pore-water salinity measurements in surface sediments within DynaCom experimental islands and saltmarsh enclosed plots at different elevation levels, Spiekeroog, Germany, 2023-01 to 2023-08

Data presented here were collected between January 2023 to August 2023 within the research unit DynaCom (Spatial community ecology in highly dynamic landscapes: From island biogeography to metaecosystems) of the Universities of Oldenburg, Göttingen, and Münster, the iDiv Leipzig and the Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer. Experimental islands and saltmarsh enclosed plots were created in the back barrier tidal flat and in the saltmarsh zone of the island of Spiekeroog. Sediment samples for the determination of pore-water salinity were taken bi-/monthly in surface sediments (0-3 cm depth) of the experimental plots. Samples were taken between 3 hours before and 3 hours after low tide. Samples were stored dark and cool (8°C) until measurement. Samples were measured in the laboratory within two months after sampling according to DIN ISO 11265:1997-06. In the laboratory, sediment samples for the determination of pore-water salinity were weighed in pre-weighed Falcon™ 50 mL conical centrifuge tubes (10 g sediment on average, depending on sand content). After one month of air-drying samples were re-weighed to determine dry weight and therefore the loss in weight. Ultrapure water was added to the tubes and were homogenized using a pestle. Salinity was measured directly in the tubes with a HQ40D Digital two channel multi meter and a pre-calibrated Intellical CDC401 field 4-poles graphite conductivity cell (Hach Lange GmbH, Germany). Post-processing of measured values were done using MATLAB (R2024b). Quality control was performed by (a) visually checks, and hence (b) the classification into quality control flags using quality check algorithms.

Hauptverbreitungsgebiete für Industrieminerale in Bayern

Als Hauptverbreitungsgebiet eines Rohstoffes wird ein großräumig unbegrenztes, geologisch heterogen aufgebautes Gebiet mit möglichen und wahrscheinlichen, bisher im Einzelnen noch nicht untersuchten oder bekannten Rohstoffvorkommen oder –lagerstätten bezeichnet. Hier dargestellt werden die Hauptverbreitungsgebiete von Industriemineralen, wie z.B. Kaolin (z.B. Füllstoff in Papierindustrie), Bentonit (z.B. Lebensmittel- und Bauindustrie), Graphit (z.B. Batterien, Bleistifte) und Kieselerde (z.B. Füllstoff in chemischer Industrie). Als Attribute angehängt sind Rohstoffgruppe, Rohstoff, Flächenkategorie und Steckbrief. Ein mit den Flächen verknüpfter Steckbrief liefert Informationen unter Anderem bezüglich der Gesteinsentstehung und -eigenschaften, Gewinnung, Verwendung und wirtschaftlicher Bedeutung des vorgestellten Rohstoffes. Als Datengrundlage für die Modellierung der Hauptverbreitungsgebiete diente die Digitale Geologische Karte 1:25.000 (dRK25), deren geologischen Einheiten den rohstoffgeologischen Einheiten zugeordnet wurden, die Karte oberflächennaher Rohstoffe (KOR200) im Maßstab 1:200.000, Flächen der Regionalplanung im Maßstab 1:100.000 (VR/VB), Rohstoffgewinnungsflächen und die Lagerstättenkarte von Bayern 1:500.000. Bitte beachten: Der vorliegende Datensatz ist nicht tagesaktuell. Der Darstellungsmaßstab ist 1:2.000.000 bis 1:120.000. (Stand 2020)

Entwicklung applikationsspezifischer Aluminium-Ionen-Batterien unter Nutzung innovativer Passiv- und Aktivmaterialien, Teilvorhaben: Entwicklung und Evaluierung innovativer Separator- und Kathodenmaterialien für applikationsspezifische Aluminium-Ionen-Batterien

Das Ziel des Fraunhofer IISB die Entwicklung neuer Kompositkathodenmaterialien, um den Anteil am kritischen Rohstoff Graphit zu verringern. Das Fraunhofer IAP zielt auf die Entwicklung von optimierten PAN-Separatoren für die Anwendung in AIB im batch-Verfahren (Größe A5-A6) sowie Skalierung der Herstellung der Separatoren auf A4 Format. Für die Durchführung von Material- und Performanceanalysen am IISB, sowie die Validierung der AIB unter Anwendungsbedingungen sollen im Anschluss die notwendigen Separatoren hergestellt werden (IAP) und zusammen mit weiteren Komponenten der Projektpartner in AIB-Pouchzellen eingesetzt werden (IISB).

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