Cadmium verdient unter den Schwermetallen besondere Beachtung, da seine Toxizität für Tiere und Menschen erheblich größer als die anderer Schwermetalle ist. Als Akkumulationsgift wird es im Körper angereichert und kann dort über Jahrzehnte verbleiben. Auf Grund seiner chemischen Verwandtschaft zum Zink kommt es fast ausschließlich mit diesem vor, insbesondere in allen zinkführenden Mineralen (u. a. Zinkblende, Galmei) und Gesteinen. Die durchschnittliche Cd-Konzentration der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 0,1 mg/kg, in Böden finden sich Gehalte in der Regel 0,50 mg/kg. Im Gegensatz zu As und anderen Schwermetallen (z. B. Cr, Ni) ist in den oberflächennah anstehenden sächsischen Hauptgesteinstypen keine geochemische Spezialisierung auf Cd nachweisbar. Die petrogeochemische Komponente liegt im Bereich des Clarkwertes um 0,1 mg/kg. In den Erzlagerstätten ist Cd vor allem an die Zinkerze der polymetallischen hydrothermalen Gänge und teilweise an die Skarnlagerstätten und stratigen-stratiformen Ausbildungen gebunden (chalkogene Komponente). Seit Beginn der Industrialisierung gelangt Cadmium über die Emissionen der Buntmetallhütten, die Verbrennung von Kohlen und Erdöl und in jüngerer Zeit über Galvanotechnik, Müllverbrennung, Düngemittel, Klärschlämme und Komposte anthropogen in die Umwelt. Während in den Oberböden Nord- und Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (Cd-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen zu einer relativen Anreicherung. Eine Abhängigkeit vom Tongehalt ist insofern festzustellen, dass die sandigen Substrate gegenüber lehmigen Substraten etwas niedrigere Cd-Gehalte aufweisen. Auf Acker- und Grünlandstandorten sind im Vergleich zu den Waldstandorten im Oberboden höhere Cd-Gehalte anzutreffen, da infolge der sehr niedrigen pH-Werte unter Forst eine Cd-Mobilisierung und Verlagerung in größere Bodentiefen stattfindet. Besonders hohe Cd-Belastungen befinden sich im Freiberger Raum, die durch die geogene Cd-Anreicherung bei der Bildung buntmetallführender Erzgänge aber vor allem anthropogen durch die Verhüttung von Zinkerzen verursacht werden. Die höchsten Gehalte sind in den Oberböden in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte sowie in geringeren Konzentrationen östlich davon (in Hauptwindrichtung) festzustellen. Andere Lagerstättengebiete mit Zinkverzungen im Westerzgebirge und in der Erzgebirgsnordrandzone weisen nur schwach erhöhte Gehalte auf. Eine besondere Stellung bei der Belastung mit Cadmium nehmen die Auenböden der Freiberger und der Vereinigten Mulde ein. Durch die Abtragung von Böden mit geogen verursachten Anreicherungen im Einzugsgebiet und den enormen anthropogenen Zusatzbelastungen durch die Erzaufbereitung und die Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu hohen Cd-Anreicherungen. In den Auenböden der Elbe und Zwickauer Mulde treten dagegen deutlich niedrigere Gehalte auf. Die geogenen und anthropogenen Prozesse führen im Freiberger Raum und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu flächenhaften Überschreitungen der Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Cadmium.
Die Arbeit ist eine Vergleichsstudie, die auf verschiedenen wigenen Seenuntersuchungen basiert, die zum Teil noch nicht vollstaendig fertiggestellt sind. Es werden die Sedimente von oligotrophen, mesotrophen und eutrophen Seen untersucht. Waehrend oliogotrophe Seen den Naturzustand repraesentieren, laesst sich eine enge Beziehung zwischen zunehmender Eutrophierung, Industriealisierung und Bevoelkerungsdichte herstellen. Sedimente signalisieren naemlich den momentanen Zustand eines Gewaessers. Vergleiche mit tieferliegenden Sedimenten im gleichen See lassen die Veraenderungen deutlich werden.
Das Saarland ist eine Region, die seit Jahrzehnten von der Montanindustrie gepraegt wird. Die Industrialisierung des Raumes hat bedeutende Veraenderungen der Umwelt zur Folge. Die Veraenderungen manifestieren sich in Oberflaechenformen, wie Halden, Talaufschuettungen und in einer zunehmenden Belastung der Umwelt, insbesondere der Boeden und Fliessgewaesser. Ein typisches Beispiel fuer ein stark ueberformtes Fliessgewaesser ist die Blies, die durch gewaesserbauliche Massnahmen vor allem im Siedlungsbereich veraendert wurde und in die seit Inbetriebnahme der Neunkircher Huette grosse Mengen an organischen und anorganischen Schadstoffen angelangt sind. Bei den jaehrlichen Ueberschwemmungen des Auebereichs gelangen die Abwaesser in die angrenzenden Boeden. Wie Untersuchungen von 1991 bis 1993 ergaben, sind die Aueboeden der Blies und eines Grossteils ihrer Zufluesse gebietsweise hoch mit Schwermetallen belastet. Die Belastung der Boeden uebertraegt sich ueber die Pflanzen auf Tiere und Menschen dieser Gebiete. Auf diesem Hintergrund wurde eine Methode entwickelt, die von den kontaminierten Boeden fuer die Oekosysteme ausgehende Gefaehrdung zu erfassen. Ziel dieser Untersuchung ist es, die Zusammenhaenge zwischen der Schwermetallbelastung der Vegetation und den Bodenbedingungen zu analysieren, um die Gefahrenpotentiale der Schwermetalle in den Boeden mit Hilfe der Schwermetallbelastung der Vegetation bewerten zu koennen. Ergaenzend zu den bisher ueblichen Verfahren zur Erfassung der Schwermetallmobilitaet, die allein auf Bodenanalysen basieren, kann man anhand der Pflanzenbelastung eine genaue Bewertung der von Schwermetallen in den Boeden ausgehende Gefahr vornehmen und entsprechende Sanierungsmassnahmen einleiten.
Die rasante Urbanisierung und Industrialisierung in den vergangenen Jahrzehnten hat zu einer Vielzahl von Umweltkontaminationen mit halogenierten organischen Verbindungen (HOCs) sowohl in China als auch Europa geführt. Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, neue Erkenntnisse und ein vertieftes Prozessverständnis für die Synthese von biobasierten nFe(0)/Pd/C-Kompositen und deren Reaktionen mit HOCs in der Grundwasserreinigung zu gewinnen. Dies beinhaltet die Identifizierung von Synthese-optionen für Partikel mit maßgeschneiderten und verbesserten Eigenschaften mithilfe der Hydrothermalen Karbonisierung (HTC). Ein tiefgreifendes mechanistisches Verständnis der beteiligten Prozesse, d.h. Sorption, Reaktion und Transport reaktiver Spezies so-wie Katalyse sowie deren Synergien dient einer zielgerichteten Optimierung der Partikel und der Erkundung ihrer Anwendungsgebiete. Die nFe(0)/Pd/C-Komposite sollen speziell für die in-situ Grundwasserreinigung geeignet sein und verbesserte Eigenschaften insbesondere für solche Anwendungsfälle besitzen, bei denen bekannte Konzepte der in-situ-Sanierung mit Nanopartikeln (Nanoremediation) nicht greifen. Die synergistische Kombination verschiedener Wirkprinzipien erlaubt Multikatalyse-Prozesse sowie die sequentielle Behandlung von verschiedenen Kontaminanten. Zunächst werden verschiedene Optionen für die Einbettung von Metallen in oder auf die Kohlepartikel untersucht, die erhaltenen Produkte detailliert durch physikalisch-chemische Methoden charakterisiert und auf ihre Reaktivität getestet. Danach werden Reaktionen in Batch-Ansätzen für die Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen, wie das Zusammenspiel von Pd, Kohleoberfläche und Fe-Spezies, der beteiligten Reaktionswege und reaktiven Spezies, durchgeführt. Weiterhin werden Optionen für Multikatalyse und sequentielle Reduktions-/Oxidationsprozesse untersucht. Abschließend werden die entwickelten Materialien und Prozesse im Labor für die Behandlung von Wasser von kontaminierten Standorten in Deutschland und China erprobt. Dieses kooperative Forschungsvorhaben von chinesischen und deutschen Partnern wird zu einem signifikanten Fortschritt in der Sanierungsforschung für industriell kontaminierte Standorte, insbesondere auch in China, führen.
Die Ermittlung und Beseitigung von Gefährdungen und Belastungen des Bodens wurde in der Umweltpolitik über viele Jahre vernachlässigt. Die Notwendigkeit des Bodenschutzes ist erst in den Blickpunkt des öffentlichen Interesses gerückt, als erkennbar wurde, in welchem Umfang durch Bodenverunreinigungen auch das Grundwasser verunreinigt und die Trinkwasserversorgung gefährdet wurde. Die Beseitigung schädlicher Bodenverunreinigungen ist neben der akuten Gefahrenabwehr (Trinkwasserschutz) ein Schwerpunktthema des Umweltschutzes in Berlin. Unter nachsorgendem Bodenschutz werden Maßnahmen verstanden, die einen belasteten Boden sanieren. Da es sich oft um Belastungen aus früheren Nutzungen handelt, spricht man verallgemeinernd von “Altlastensanierung”. Im Bundes-Bodenschutzgesetz wird begrifflich unterschieden zwischen schädlichen Bodenveränderungen – als Oberbegriff für Beeinträchtigung der Bodenfunktionen – und Altlasten. Altlasten sind danach stillgelegte Abfallbeseitigungsanlagen sowie sonstige Grundstücke, auf denen Abfälle behandelt, gelagert oder abgelagert worden sind (Altablagerungen), Grundstücke stillgelegter Anlagen und sonstige Grundstücke, auf denen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worden ist (Altstandorte), durch die schädliche Bodenveränderungen oder sonstige Gefahren für den einzelnen oder die Allgemeinheit hervorgerufen werden. Als „Sanierung“ sind zum einen Maßnahmen gemeint, um Schadstoffe aus dem Boden wieder zu entfernen (Dekontaminationsmaßnahmen). Dadurch wird es dem Boden ermöglicht, seine natürlichen, biologischen und chemischen Vorgänge und Funktionen wieder zu gewinnen. Zum anderen sind darunter Maßnahmen zur Verhinderung der Schadstoffausbreitung (Sicherungsmaßnahmen) zu verstehen. Eine erfolgreiche Sanierung stellt die Versorgung der Bevölkerung mit einwandfreiem Trinkwasser sicher und gewährleistet eine dauerhafte Verfügbarkeit der Fläche zur Nutzung für Gewerbe, Industrie, Wohnungsbau oder Naherholungsraum. Somit tragen die Maßnahmen der Altlastensanierung auch zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung bei. Durch die Industrialisierung seit Mitte des 19. Jahrhunderts existieren in Berlin eine Vielzahl ehemaliger Gewerbe- und Industriestandorte sowie Altablagerungen, auf denen im Laufe der Zeit durch den unsachgemäßen Umgang mit umweltgefährdenden Stoffen, Havarien und/oder Kriegseinwirkungen zum Teil erhebliche Boden- und Grundwasserverunreinigungen stattgefunden haben. Derzeit sind im Land Berlin 11.597 Verdachtsflächen, altlastenverdächtige Flächen, schädliche Bodenveränderungen und Altlasten (Stand Juni 2025) im Bodenbelastungskataster erfasst. Darunter befinden sich 10.068 Branchenstandorte und 1.529 Altablagerungen oder andere Fallkategorien. Bislang konnten 1.744 Flächen abschließend vom Verdacht auf schädliche Bodenverunreinigungen befreit werden. Schwerpunkt der Altlastensanierung der letzten Jahrzehnte waren zum einen Maßnahmen zur akuten Gefahrenabwehr hinsichtlich des Schutzes der Trinkwasserversorgung und zum anderen Sanierungsmaßnahmen im Zusammenhang mit Baumaßnahmen für Gewerbe- und Industrieansiedlungen. Neu hinzugekommen sind in den letzten 10 Jahren auch verstärkt Maßnahmen der Gefahrenabwehr bei Umnutzung alter Industrie- und Gewerbeflächen hin zum Wohnungsbau. Auch erfordern Maßnahmen der Gefahrenermittlung und Gefahrenbeseitigung eine gesteigerte Bearbeitungsaktivität im Bereich der westlichen Wasserwerke. Aktuell und perspektivisch ist bzw. wird die PFAS-Thematik (PFAS = per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) ein weiterer Bearbeitungsschwerpunkt der Bodenschutzbehörden des Landes Berlin sein. Im Rahmen des Freistellungsverfahrens – und hier insbesondere im ökologischen Großprojekt Berlin – können die wesentlichen Ziele auf ideale Weise miteinander verbunden werden. Vorrangige Ziele sind auch zukünftig: Schutz der Trinkwasserversorgung u.a. durch Sanierung der belasteten Transferpfade Durchführung von akuten Gefahrenabwehrmaßnahmen Beseitigung von Investitionshemmnissen Schaffung gesunder Wohn- und Arbeitsverhältnisse Die Kosten für eine Altlastenerkundung und -sanierung sind zum Teil erheblich. In der Regel muss der Verursacher bzw. Grundstückseigentümer die Kosten derartiger Maßnahmen tragen. Eine Ausnahme bildet das Freistellungsverfahren, bei dem der Bund und das Land Berlin den Großteil der Finanzierung übernehmen. Ein weiterer Sonderfall sind Gefahrenabwehrmaßnahmen, zu denen kein Sanierungspflichtiger herangezogen werden kann, sei es aufgrund unzureichender Liquidität oder weil die Ursache der Kontamination nicht bekannt ist. In diesen Fällen werden mit Haushaltsmitteln des Landes Ersatzvornahmen durchgeführt. In der Grafik sind die Gesamtkosten der öffentlichen Hand für Gefahrenabwehrmaßnahmen im Rahmen der Altlastensanierung seit 1990 dargestellt. Bis 1994 verursachten die Ersatzvornahmen den Großteil der Kosten. Ab dem Jahr 1995 verlagerten sich die Kosten deutlich in Richtung der Maßnahmen im Freistellungsverfahren. Insgesamt belaufen sich die Ausgaben seit 1990 auf ca. 411,4 Mio. € (davon über 220 Mio. € Bundesanteil im Rahmen des Freistellungsverfahrens). Hinzu kommen die Eigenanteile der Investoren sowie die Ausgaben der Sanierungspflichtigen, wobei diese Kosten nicht abgeschätzt werden können. Bodenbelastungskataster (BBK) Informationen zu Bodenbelastungen werden benötigt für den Vollzug des Bodenschutzgesetzes sowie die Bearbeitung und Prüfung von Planungsvorhaben unter bodenschutzrelevanten Aspekten, wie z.B. bei Investitionen, Modernisierung, Entwicklung von Infrastruktureinrichtungen und Grundstücksentwicklungen. Weitere Informationen Auskünfte aus dem Bodenbelastungskataster (BBK) Anträge auf Auskünfte aus dem Bodenbelastungskataster (BBK) können digital über das Umweltportal der Berliner Umwelt- und Naturschutzbehörden gestellt werden. Weitere Informationen Freistellungsverfahren Mit dem Umweltrahmengesetz von 1990 können die neuen Bundesländer Freistellungen von Umweltschäden auszusprechen, d.h. Eigentümer, Besitzer oder Erwerber von Anlagen und Grundstücken im Ostteil der Stadt und West-Staaken können von der Verantwortung für Altlastenschäden freigestellt werden. Weitere Informationen Beispiele Ökologisches Großprojekt Berlin Die Region "Industriegebiet Spree" – das heutige ökologische Großprojekt Berlin – befindet sich im Süd-Osten von Berlin und umfasst mit einer Fläche von mehr als 19 km² die größte zusammenhängende Industrieregion der Hauptstadt. Weitere Informationen Beispiele – Sanierung im 60:40-Freistellungsverfahren Beispielhafte Orte in Berlin für eine Sanierung im 60:40 Freistellungsverfahren. Weitere Informationen Sanierung außerhalb der Freistellungsverfahren Belastete Orte in Berlin werden schrittweise saniert, Verunreinigungen abgebaut und Gefahren durch Bodenbelastungen abgewehrt. Weitere Informationen Altablagerungen Ehemalige Deponien und Hausmüllablagerungsorte stehen unter Beobachtung. Dafür werden Messstellen errichtet und Erkundungsmaßnahmen durchgeführt. Aus den Ergebnissen resultieren gefährdungspfadbezogen (Grundwasser, Boden, Deponiegas) Maßnahmen. Weitere Informationen Altlastensymposien Informationen zu bisherigen Altlastensymposien. Weitere Informationen
Cadmium verdient unter den Schwermetallen besondere Beachtung, da seine Toxizität für Tiere und Menschen erheblich größer als die anderer Schwermetalle ist. Als Akkumulationsgift wird es im Körper angereichert und kann dort über Jahrzehnte verbleiben. Auf Grund seiner chemischen Verwandtschaft zum Zink kommt es fast ausschließlich mit diesem vor, insbesondere in allen zinkführenden Mineralen (u. a. Zinkblende, Galmei) und Gesteinen. Die durchschnittliche Cd-Konzentration der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 0,1 mg/kg, in Böden finden sich Gehalte in der Regel 0,50 mg/kg. Im Gegensatz zu As und anderen Schwermetallen (z. B. Cr, Ni) ist in den oberflächennah anstehenden sächsischen Hauptgesteinstypen keine geochemische Spezialisierung auf Cd nachweisbar. Die petrogeochemische Komponente liegt im Bereich des Clarkwertes um 0,1 mg/kg. In den Erzlagerstätten ist Cd vor allem an die Zinkerze der polymetallischen hydrothermalen Gänge und teilweise an die Skarnlagerstätten und stratigen-stratiformen Ausbildungen gebunden (chalkogene Komponente). Seit Beginn der Industrialisierung gelangt Cadmium über die Emissionen der Buntmetallhütten, die Verbrennung von Kohlen und Erdöl und in jüngerer Zeit über Galvanotechnik, Müllverbrennung, Düngemittel, Klärschlämme und Komposte anthropogen in die Umwelt. Während in den Oberböden Nord- und Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (Cd-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen zu einer relativen Anreicherung. Eine Abhängigkeit vom Tongehalt ist insofern festzustellen, dass die sandigen Substrate gegenüber lehmigen Substraten etwas niedrigere Cd-Gehalte aufweisen. Auf Acker- und Grünlandstandorten sind im Vergleich zu den Waldstandorten im Oberboden höhere Cd-Gehalte anzutreffen, da infolge der sehr niedrigen pH-Werte unter Forst eine Cd-Mobilisierung und Verlagerung in größere Bodentiefen stattfindet. Besonders hohe Cd-Belastungen befinden sich im Freiberger Raum, die durch die geogene Cd-Anreicherung bei der Bildung buntmetallführender Erzgänge aber vor allem anthropogen durch die Verhüttung von Zinkerzen verursacht werden. Die höchsten Gehalte sind in den Oberböden in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte sowie in geringeren Konzentrationen östlich davon (in Hauptwindrichtung) festzustellen. Andere Lagerstättengebiete mit Zinkverzungen im Westerzgebirge und in der Erzgebirgsnordrandzone weisen nur schwach erhöhte Gehalte auf. Eine besondere Stellung bei der Belastung mit Cadmium nehmen die Auenböden der Freiberger und der Vereinigten Mulde ein. Durch die Abtragung von Böden mit geogen verursachten Anreicherungen im Einzugsgebiet und den enormen anthropogenen Zusatzbelastungen durch die Erzaufbereitung und die Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu hohen Cd-Anreicherungen. In den Auenböden der Elbe und Zwickauer Mulde treten dagegen deutlich niedrigere Gehalte auf. Die geogenen und anthropogenen Prozesse führen im Freiberger Raum und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu flächenhaften Überschreitungen der Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Cadmium.
Das beantragte Vorhaben hat zum Ziel, die neueste Generation der Hochtemperatur-Dampfelektrolyse in einer Stahlwerksumgebung erstmalig zum Einsatz zu bringen und im Langzeitbetrieb zu validieren. Dazu werden im Stahlwerk der Salzgitter Flachstahl GmbH zwei Testmodule als Technologieträger für die für Industrialisierung gestaltete Stacks sowie für eine großserientaugliche verfahrenstechnische Systemstruktur installiert und für drei Jahre betrieben. Die Gesamtelektrolyseleistung wird ca. 540 kW betragen, entsprechend einer Produktionsleistung von ca. 153 Nm³/h. Der produzierte Wasserstoff wird für die Versorgung einer Forschungsanlage zur Eisendirektreduktion sowie für Wärmebehandlungsanlagen eingesetzt. Die Anlage knüpft an das erfolgreiche Projekt GrInHy2.0 an, welches die vorige Generation der HTE am selben Standort integrierte Forschungsschwerpunkte sind die optimale Verschaltung und Betriebsstrategien von zwei Modulen im Systemkontext und die Auswertung des Betriebs und Validierung der neuen Stack- und Systemtechnologien. Darüber hinaus sollen ökobilanzielle Betrachtungen für die Elektrolyseure durchgeführt werden, die durch die Entwicklung von praktikablen Recyclingkonzepte untermauert werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 510 |
| Kommune | 1 |
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| Wissenschaft | 4 |
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| Daten und Messstellen | 1 |
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