Tire wear (TW) constitutes a significant source of microplastic in terrestrial ecosystems. It is known that particles emitted by roads can have an effect up to 100 m into adjacent areas. Here, we apply for the first-time thermal extraction desorption gas chromatography-mass spectrometry (TED-GC/MS) to determine TW in soil samples by detection of thermal decomposition products of styrene-butadiene rubber (SBR), without additional enrichment. Additionally, zinc contents were determined as an elemental marker for TW. Mixed soil samples were taken along three transects along a German motorway in 0.3, 2.0, and 5.0 m distance from the road. Sampling depths were 0-2, 2-5, 5-10, and 10-20 cm. Four fine fractions, 1 000-500, 500-100, 100-50, and <50 mikrom, were analyzed. TW contents based on SBR ranged from 155 to 15 898 mg kg-1. TW contents based on zinc were between 413 and 44 812 mg kg-1. Comparison of individual values of SBR and zinc reveals SBR as a more specific marker. Results confirm that most TW ends up in the topsoil within a 2 m distance. The sampling strategy resulted in representative data for a larger area. Standard deviations of quadruple TED-GC/MS determination of SBR were <10% for all grain size fractions. TED-GC/MS is a suitable analytical tool for determining TW in soil samples without the use of toxic chemicals, enrichment, or special sample preparation. © 2022 The Authors
Kunststoffe sind wichtige Werkstoffe, und der Bedarf und Verbrauch steigen seit Jahren stark an. Gelangen die Kunststoffe in die Umwelt, können sie Ökosysteme und Lebewesen massiv beeinträchtigen. Inzwischen finden sie sich in Meeren, Flüssen, Seen und Böden. Eine Hauptursache weltweit ist ein unzureichendes Abfall- und Abwassermanagement, aber es gibt noch viele weitere Quellen wie Reifenabrieb, in der Landwirtschaft eingesetzte Folien oder Plastikpartikel in Kosmetika und Reinigungsmitteln. Auch durch Littering landet immer mehr Plastik in der Umwelt. Dieses Papier zeigt – bezogen auf Deutschland- , wo wir stehen, was wir tun müssen, welcher Forschungsbedarf besteht und welche Maßnahmen wir jetzt schon umsetzen können, um das Problem in den Griff zu bekommen.
Das Projekt "Teilvorhaben 6: Entwicklung von Zerkleinerungsverfahren und Einsatzmoeglichkeiten von EPDM-Feinstmehlen aus Kuehlerschlaeuchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Phoenix Hamburg durchgeführt. In Anbetracht begrenzter Deponiekapazitaeten in Deutschland und der Probleme, die die Gummireststoffe bei der Verbrennung bereiten und nicht zuletzt im Sinne der Kreislaufwirtschaft, kann nur das werkstoffliche Recycling auf hohem Niveau das Ziel sein. Dabei wird die Rueckfuehrung in die Primaerproduktion angestrebt. Wiederverwertungsmoeglichkeiten fuer die TSE-Werkstoffe muessen aufgezeigt sowie technisch und wirtschaftlich beschrieben werden. Die hierfuer zu entwickelnde, auf den TSE-Bereich ausgerichtete Technik kann spaeter auch auf das Recycling von Altreifen uebertragen werden. Zentralpunkt der werkstofflichen Aufbereitung ist die Feinstzerkleinerung. Mittels vier ineinandergreifender Teilstufen soll die Wirtschaftlichkeit der Gesamtkonzeption 'Feinstvermahlung' technisch und wirtschaftlich realisiert werden. Im TV 6 wird Phoenix die Entwicklung von Zerkleinerungsmaschinen sowie Untersuchungen zu den Einsatzmoeglichkeiten anhand verschiedener Gummifeinstmehle durchfuehren. Mit der Entwicklung eines Daempfungssystems soll die Wertschoepfung des Ueberkorns gesteigert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technologiezentrum Siegen, Institut für Oberflächen-, Werkstoff- und chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist es, ein optimiertes Staubabdichtungssystem fuer Innenmischer zu entwickeln, um die bislang benoetigten Schmierstoffmengen und somit auch die Abfallstoffe auf ein Minimum zu reduzieren. Der bis heute bei der Kautschukproduktion anfallende, teure und aufwendig zu entsorgende Chemiecocktail, bestehend aus Schmierstoffen, Fuellstoffen und diversen, sich staendig aendernden Chemikalien verschiedenster Zusammensetzungen, soll hierdurch weitgehend entfallen. Durch die geplanten Massnahmen lassen sich die Betriebskosten der Maschinen deutlich reduzieren. Vom RIO wird massgeblich die Entwicklung der schmierstofffreien Staubabdichtungen vorgenommen. Hierzu muessen neue Materialpaarungen entwickelt, geprueft, optimiert und in der Produktion erprobt werden. Das RIO fuehrt in diesem Zusammenhang alle erforderlichen Pruefungen durch. Die erzielten Ergebnisse werden maschienentechnisch durch die Firma Krupp Elastomertechnik umgesetzt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH durchgeführt. Reifenabrieb wird seit Jahren im Kontext verschiedener Umweltprobleme kontrovers diskutiert. In dem geplanten Vorhaben sollen Daten des BMVI angewandt werden, um die Freisetzung, Verteilung und Ausbreitung von Reifenabrieb in Luft und Wasser für Deutschland zu untersuchen, zu modellieren und zu visualisieren. Dazu verknüpft TyreWearMapping erstmalig mit probabilistischer Modellierung und Neuronalen Netzen zwei innovative Methoden der digitalen Datenverarbeitung und Ausbreitungsrechnung. Wesentliches Projektergebnis ist ein digitales Planungs- und Entscheidungstool zur Unterstützung bei der Erneuerung und dem Bau neuer Verkehrsnetze und sekundärer Infrastruktur. Die neue Methodik lässt sich zudem auf andere - kommerzielle und wissenschaftliche - Anwendungsfälle zur Ausbreitung von Partikeln und Schadstoffen und für andere Länder übertragen. Das Thema Reifenabrieb ist sehr vielschichtig: Welche Fahrzeuge setzen welche Mengen an Reifenabrieb in welcher Form frei? Wie und wo verteilt sich der Reifenabrieb? Wo gibt es 'Hot Spots'? Im geplanten Forschungsvorhaben sollen neue methodische Ansätze auf Basis neuronaler Netze und mittels der Daten aus den probabilistischen Modellen entwickelt werden, die es auch bei den vorliegenden komplexen Zusammenhängen erlauben, die Ausbreitung von Reifenabrieb dynamisch für ein großes Modellgebiet wie Deutschland zu berechnen. Letztendlich sollen die Projektergebnisse in ein digitales Planungs- und Entscheidungstool zur Unter-stützung bei der Erneuerung und dem Bau neuer Verkehrsnetze und sekundärer Infrastruktur umge-setzt werden, das unter Beteiligung externer Akteure fortlaufend weiterentwickelt wird. Exemplarisch sollen die Einzugsgebiete der Wupper und der Panke in höherer Auflösung betrachtet werden, da hier bereits relevante Daten mit Bezug zu Reifenabrieb erhoben werden. Die Modelle sollen für dieses Gebiet und weitere beispielhafte Verkehrswerge mit alten und neuen Messdaten verifiziert werden und beispielhaft auf die hochaktuelle Problematik der Verkehrsflächenentwässerung angewandt werden. Denn zukünftig werden im Fall des Inkrafttretens eines neuen Regelwerks (A102 DWA) bestimmte Regenwasserabläufe als Abwasser betrachtet und müssen entsprechend aufbereitet werden. Wenn die Quantität und Qualität des Regenwassers und insbesondere des enthaltenen Reifenabriebs bekannt ist, können Hot Spots identifiziert und die enormen Folgekosten für Bau und Aufrüstung von Behandlungsanlagen reduziert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: FHG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Reifenabrieb wird seit Jahren im Kontext verschiedener Umweltprobleme kontrovers diskutiert. In dem geplanten Vorhaben sollen Daten des BMVI angewandt werden, um die Freisetzung, Verteilung und Ausbreitung von Reifenabrieb in Luft und Wasser für Deutschland zu untersuchen, modellieren und zu visualisieren. Dazu verknüpft TyreWearMapping erstmalig mit probalistischer Modellierung und neuronalen Netzen zwei innovative Methoden der digitalen Datenverarbeitung und Ausbreitungsrechnung. Wesentliches Projektergebnis ist ein digitales Planung- und Entscheidungstool zur Unterstützung bei der Erneuerung und dem Bau neuer Verkehrsnetze und sekundärer Infrastruktur. Die neue Methodik lässt sich zudem auf andere - kommerzielle und wissenschaftliche - Anwendungsfälle zur Ausbreitung von Partikeln und Schadstoffen und für andere Länder übertragen. So kommen die Daten des BMVI vielfältigen Nutzerkreisen zu Gute.
Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Krupp Elastomertechnik, Produktbereich Gummimischtechnik Freudenberg, Entwicklungsabteilung durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist es, ein optimiertes Staubabdichtungssystem fuer Innenmischer zu entwickeln, welches die benoetigten Schmierstoffmengen und somit auch die Abfallstoffe auf ein Minimum reduziert. Der teure und aufwendig zu entsorgende Chemiecocktail, bestehend aus Schmierstoffen, Fuellstoffen und diversen, sich staendig aendernden Chemikalienzusammensetzungen, soll weitgehend entfallen. Im ersten Schritt ist von KEL ein Labormischer zu installieren und mit wenigen Neukomponenten auszustatten. Im folgenden sollen parallel die Schritte a) Konstruktion/Erprobung neue Mischkammerseitenwand inklusive Entlueftung, b) neue schmierfreie Ringpaare und c) ein Regelungskonzept zur Anpastung/alternative Oele angegangen werden. Die Schritte b) und c) werden im realen Produktionsumfeld erprobt. Die konstruktiv erzielten Ergebnisse werden durch die Firma Krupp Elastomertechnik im gesamten Artikelprogramm angeboten und nach Kundenwunsch gefertigt.
Das Projekt "Teilvorhaben 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Veritas, Betriebschemie, Vorentwicklung durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist es, ein optimiertes Staubabdichtungssystem fuer Innenmischer zu entwickeln, welches die benoetigten Schmierstoffmengen und somit auch die Abfallstoffe auf ein Minimum reduziert. Der teure und aufwendig zu entsorgende Chemiecocktail, bestehend aus Schmierstoffen, Fuellstoffen und diversen, sich staendig aendernden Chemikalienzusammensetzungen, soll weitgehend entfallen. Ferner wuerde die Wettbewerbsfaehigkeit der Betriebe steigen, da sich die Betriebskosten der Maschinen reduzieren. Durch die Firma Veritas werden verschiedene Staubabdichtungsringpaare mit neuen Oberflaechenmaterialien im Produktionsmassstab erprobt. Die Entwicklungen sind im rauhen Umfeld der Produktion insbesondere hinsichtlich Standfestigkeiten bei verschiedenen Rezepturen zu testen. Das Ergebnis der Untersuchungen soll im Falle positiver Resultate durch die Firma Krupp Elastomertechnik GmbH umgesetzt werden.
Das Projekt "Investigation into the exposure to hazardous substances in workplace occuring during hot and cold vulcanization of conveyor belts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bergbau-Berufsgenossenschaft, Institut für Gefahrstoff-Forschung durchgeführt. Objective: The purpose of the research is: - to establish by measurement whether and to what extent substances contained in the rubber are dispersed into the atmosphere, especially during abrasion of damaged areas of conveyor belts or joint ends, with the result that workers are exposed to hazardous substances in particulate form; - to determine the hazardous vapour or gas emissions occurring when adhesives and rubber solutions are applied, often over large areas, to belt sections which require repair or joining and to the new pieces of belt cover to be fitted and to attempt to derive relationships between the components of the materials used and exposure to hazardous substances at the workplaces; - to measure and assess the hazardous vapours and gases produced in the course of hot and/or cold vulcanisation or of the curing of adhesive splices, with particular reference to the release of nitrosamins. General Information: Vulcanisation is the three-dimensional cross-linking of rubber in the presence of sulphur and heat to form a network structure, converting the rubber from a plastic to an elastic state. Since vulcanisation by the action of sulphur and heat is slow, various substances are added to the raw material to accelerate and control the process. In hot vulcanisation the main additives are: - accelerators such as xanthates, dithiocarbamates, thiurams, thiazoles, guanidines, thiourea derivatives, amine derivatives; - activators such as zinc oxide, antimony sulphide, litharge; - fatty acids such as stearic acid; - retarders such as organic acids (benzoic/salicyclic acids, phthalic anhydride, N-nitrosodiphenylamine); - fillers such as carbon blacks, silica gel, kaolin, chalk, talc; - pigments such as organic dyes, lithopones, metallic oxides (Fe, Cr, Cd); - softeners such as mineral oils, ethers and esters; - mastication additives such as chlorinated thiophenols and their zinc salts; - antidegradants such as aromatic amines, phenols, phosphites, waxes; - fire retardants such as chlorinated paraffins, halogenated alkyl phosphates. Furthermore, blowing, preserving, antistatic, mould release and bonding agents are added to obtain particular properties. Although cold vulcanisation is nowadays scarcely used for production, it still has a certain importance in repair work, in which no clear distinction is made between vulcanisation and splicing using adhesives. A common feature of both the cold vulcanisation and adhesive splicing processes, however, is the use of solvents which may have a carcinogenic potential, in particular chlorinated hydrocarbons. In the repair of conveyor belts underground, which primarily consists in making joints to form endless belts and in repairing damaged areas, the first stage is to remove the face and back covers by cutting and/or abrasion and to clean the strength members - the textile or steel carcass. Bonding or adhesive agents, rubber solutions etc are then applied and the belt is reconstructed with new or ...
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Bund | 30 |
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Deutsch | 29 |
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