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WD 8 - 009/20 Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen

Kurzinformation des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 3 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen Die Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) wird aufgrund möglicher- weise gesundheitlich negativer Wirkungen immer wieder kontrovers diskutiert. Bei der Fertigung von GFKs entstehen Styroldämpfe, die gesundheitsschädlich sein können. Aufgrund dieser Wir- kung wurden bereits 1989 Richtwerte für die Innenraumluft festgelegt. Zur Aufnahme und Verteilung im Körper ist Folgendes bekannt: „Bei inhalativer Exposition unter Arbeitsplatzbedingungen wird etwa 60-70 % des eingeatmeten Styrols resorbiert [1]. Styrol in der Luft kann auch von der Haut aufgenommen werden; die perkutane Aufnahmerate beträgt etwa 2-5 % der re- spiratorischen Aufnahme. Nach inhalativer oder dermaler Exposition verteilt sich Styrol vor allem in fettreiche Kompartimente. […] Styrol passiert die Pla- zenta-Schranke: bei Ratten betrug die Styrol-Konzentration in fetalem Blut etwa die Hälfte der maternalen Blutkonzentration.“ Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/pdfs/Styrol.pdf; siehe auch https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2FBF03044336.pdf [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. Im Jahr 2008 setzte sich Prof. Dr. Reinhard Lorenz in einem allgemeinverständlichen Aufsatz mit der Styrol-Problematik auseinander: „Der Mensch nimmt Styrol vor allem über die Atemluft auf, weniger über die Haut. – Die Halbwertszeit im Blut beträgt etwa 2 Stunden – bei sehr geringen Kon- zentrationen beträgt die Halbwertszeit 41 Stunden. Eine Neigung zur Akkumula- tion im menschlichen Organismus wurde nicht beobachtet. […] Styrol wirkt vor allem auf die Schleimhäute (insbesondere die Augen und die oberen Luftwege) und auf das zentrale Nervensystem (ZNS). – Man findet reversible Schleim- hautreizungen oberhalb von 100 ppm, in Einzelfällen oberhalb von 50 ppm. Nach einer Exposition klingen die Beschwerden rasch ab. Nach mehreren Expositionen tritt Gewöhnung ein. – Beobachtet wurden reversible Beeinträchtigung des ZNS oberhalb von 100 ppm, in Einzelfällen oberhalb von 50 ppm, vor allem Müdigkeit, Benommenheit, erhöhte Reaktionszeiten und Veränderungen der Augenmotorik. WD 8 - 3000 - 009/20 (12. Februar 2020) © 2020 Deutscher Bundestag Die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages unterstützen die Mitglieder des Deutschen Bundestages bei ihrer mandatsbezogenen Tätigkeit. Ihre Arbeiten geben nicht die Auffassung des Deutschen Bundestages, eines sei- ner Organe oder der Bundestagsverwaltung wieder. Vielmehr liegen sie in der fachlichen Verantwortung der Verfasse- rinnen und Verfasser sowie der Fachbereichsleitung. Arbeiten der Wissenschaftlichen Dienste geben nur den zum Zeit- punkt der Erstellung des Textes aktuellen Stand wieder und stellen eine individuelle Auftragsarbeit für einen Abge- ordneten des Bundestages dar. Die Arbeiten können der Geheimschutzordnung des Bundestages unterliegende, ge- schützte oder andere nicht zur Veröffentlichung geeignete Informationen enthalten. Eine beabsichtigte Weitergabe oder Veröffentlichung ist vorab dem jeweiligen Fachbereich anzuzeigen und nur mit Angabe der Quelle zulässig. Der Fach- bereich berät über die dabei zu berücksichtigenden Fragen.[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 2 Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen Nach einer Exposition klingen die Beschwerden rasch ab; nach mehreren Expo- sitionen tritt Gewöhnung ein. – Seit Jahren wird die Mutagenität von Styrol inten- siv diskutiert, […] In vivo – d.h. am lebenden Organismus – sind die Effekte of- fenbar klein bzw. reparabel, so dass sie sich auf die Gesundheit des Menschen nicht auswirken. – Keine Studie zeigt eine erhöhte Mortalität (Sterblichkeit), eine erhöhte Zahl von Krebserkrankungen oder gibt einen Hinweis auf Sensibilisie- rung (Bildung einer Allergie). […] Styrol hat keine relevante Tendenz zu Akku- mulation im Klärschlamm oder in Gewässern. Aus Wasser wird Styrol leicht an die Luft abgeben. Styrol ist behördlich in die Wassergefährdungsklasse II („was- sergefährdend“) eingestuft. […] Es ist natürlich der Geruch des Styrols, der dem Branchenfremden sofort (unangenehm) auffällt und der ihn ggf. verunsichert o- der auch alarmiert. […] Neben diesem Wahrnehmungsproblem gibt es aber auch wissenschaftliche Aspekte: Styrol führt im Tierversuch mit Mäusen zu Lungen- krebs – nicht jedoch mit Ratten und anderen Versuchstieren. Die Ursachen liegen im speziellen Styrol-Metabolismus der Maus. Zudem wird seit vielen Jahren das mutagene (= Erbgut verändernde) Potential in der Wissenschaft kontrovers dis- kutiert! Aus diesem Grunde hat die IARC (International Agency for Research on Cancer) Styrol 1987 als „possible carcinogen” eingestuft und später an dieser Ein- stufung festgehalten. Allerdings wurde diese Einstufung nur in Dänemark über- nommen – die Gesundheitsorganisationen aller anderen Industrieländer sind dem nicht gefolgt.“ Quelle: https://www.bi-medien.de/artikel-29508-ub-styrolproblematik.bi [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. Laut Auskunft der Fachhochschule Münster bestehe nach heutigen Erkenntnissen nur bei sehr hohen Konzentrationen ein gesundheitliches Risiko. Die heutigen arbeitsmedizinischen Grenz- werte (in Deutschland) seien als vollkommen ausreichend zu bewerten, und es stelle sich keine 1 2 gesundheitliche Gefahr dar. Besonders vor dem Hintergrund der REACH Verordnung sei eine Verschärfung der Grenzwerte erfolgt, dies sei allerdings nicht aus arbeitsmedizinisch notwendi- ger Sicht zu bewerten, sondern basiere auf biologisch/molekularbiologischen Einschätzungen. Lange schon gebe es die Debatte um die karzinogene Wirkung von Styrol. Dies sei allerdings Be- obachtungen in der weiblichen Maus geschuldet und auch nur dort festgestellt. Die Frage nach den Ersatzmöglichkeiten von Styrol werde auch bereits seit geraumer Zeit diskutiert. Technisch habe man aber bislang keinen Durchbruch erreicht. Technologisch stellten sich die Ersatzstoffe 3 als schlechter dar und seien teurer. 1 EU-Chemikalienverordnung: Verordnung (EG) Nr. 1907/2006. 2 Die Informationsseite zu Styrol ist auf den Internetseiten von REACH abrufbar: https://echa.europa.eu/de/sub- stance-information/-/substanceinfo/100.002.592 [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. 3 Informationen der Fachhochschule Münster vom 12. Februar 2020. Fachbereich WD 8 (Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung)[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 3 Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen 4 Die Europäische Gesellschaft für gesundes Bauen und Innenraumhygiene (EGGBI) veröffent- lichte zuletzt im Oktober 2019 einen Artikel zum Thema „Raumschadstoff Styrol“. Hierin wird zum gesundheitlichen Risiko konstatiert: „Die gesundheitlichen Bewertungen von Styrol und den benötigten Flammschutzmitteln stellen aus unserer Sicht unter anderem beim Einsatz als Baustoff ein zu hohes Risiko gesundheitlicher Beeinträchtigung - vor allem für Allergiker, Sensi- 5 tive, Menschen mit reduziertem oder noch nicht völlig ausgebildetem Immunsystem, dar.“ Die Darstellung befasst sich allerdings mit Wärmedämmung und gibt auch nur hierzu eine Empfeh- lung der alternativen Verwendung ab. *** 4 Netzwerk und Internetinformationsplattform, die sich mit der Beratung zur Wohngesundheit und zur Errich- tung von Wohnräumen beschäftigt. Siehe hierzu: https://www.rhein-zeitung.de/startseite_artikel,-was-steckt- hinter-der-eggbi-_arid,1898423.html [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. 5 Quelle: Seite 5 in: https://www.eggbi.eu/fileadmin/EGGBI/PDF/Raumschadstoff_Styrol.pdf [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. Fachbereich WD 8 (Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung)

Ultraeffiziente metallische Korrosionsschutzbeschichtungen, Teilvorhaben: Wissenschaftliche Entwicklung

Korrosion ist ein wesentlicher Aspekt im Umgang mit Gebrauchs- und Investitionsgütern. Die Kosten, die in den Industrieländern durch Korrosion entstehen, betragen drei bis vier Prozent des BIP, ohne Korrosionsschutzsysteme wäre diese erheblich höher. Korrosionsschutz ist differenziert in organische und metallische Schichten. Dominierende im Bereich des kathodischen Schutzes mit metallischen Schichten sind Zink/-legierungsschichten. Die Hochtemperatur- (HT-)verzinkung ist ein Verfahren, dass im Temperaturbereich von 530 - 560 Grad C für Schrauben im Schleuderverfahren und für Stückgut bei 560 - 630 Grad C im Tauchverfahren betrieben wird. Nachteilig dabei ist der hohe Energiebedarf durch die Prozesstemperatur. Im Projekt wird eine Lösung erarbeitet, mit der die Eigenschaften der HTV bei reduzierter Temp. erreicht wird. Basis bildet das von ZINQ entwickelte Legierungssystem microZINQ®. Dies zeigt, dass durch Optimierung der Schmelzenzusammensetzung positive Effekte auf die Effizienz des Überzuges und des Verzinkungsprozesses erzielt werden können.

Polit-ökonomische Analyse des Einflusses politischer Institutionen auf die Agrarpolitik in Industrie- und Entwickungsländern

In jüngster Zeit wird in der polit-ökonomischen Literatur verstärkt auf die Bedeutung politischer Institutionen für die Ausgestaltung der Wirtschaftspolitik hingewiesen. Insbesondere wenn sich Politikergebnisse nach normativen Kriterien ordnen lassen, kann eine ökonomisch fundierte Vergleichende Regierungslehre zu einer verbesserten Auswahl an politischen Institutionen und somit zu einer Erhöhung der gesellschaftlichen Wohlfahrt beitragen. Daher setzt sich dieses Projekt zur Aufgabe, die Wirkungen verschiedener Wahl- und Regierungssysteme auf die Agrarpolitik zu untersuchen. Die Agrarpolitik als endogene Größe bietet sich an, da im internationalen Vergleich Politiken zu beobachten sind, die nicht allein aufgrund ökonomischer und demographischer Länderunterschiede zu erklären sind. Es soll ein fundiertes theoretisches Modell der agrarpolitischen Entscheidung abgeleitet werden, das sowohl die separaten Effekte des Wahl- und Regierungssystems als auch entsprechende Interaktionseffekte abbildet. Das Modell soll anhand eines internationalen Zeitreihen- Länderquerschnittsdatensatzes auch empirisch validiert werden. Bestehende ökonometrische Probleme bei der Verwendung von Zeitreihen-Querschnittsdaten wie auch hinsichtlich der Endogenität von politischen Institutionen sollen dabei durch innovative Schätzverfahren gelöst werden.

Ökonomische Instrumente im Umweltschutz in Industrie- und Entwicklungsländern

Untersucht werden Anwendungsmöglichkeiten und -bedingungen von ökonomischen Instrumenten im Umweltschutz, insbesondere spezielle Bedingungen von Industrie- und Entwicklungsländern und deren Auswirkungen auf die Umsetzung in den jeweiligen Ländern und Erfahrungen bestehender Systeme u.a. in Brasilien und Europa.

Ultraeffiziente metallische Korrosionsschutzbeschichtungen

Korrosion ist ein wesentlicher Aspekt im Umgang mit Gebrauchs- und Investitionsgütern. Die Kosten, die in den Industrieländern durch Korrosion entstehen, betragen drei bis vier Prozent des BIP, ohne Korrosionsschutzsysteme wäre diese erheblich höher. Korrosionsschutz ist differenziert in organische und metallische Schichten. Dominierende im Bereich des kathodischen Schutzes mit metallischen Schichten sind Zink/-legierungsschichten. Die Hochtemperatur- (HT-)verzinkung ist ein Verfahren, dass im Temperaturbereich von 530 - 560 Grad C für Schrauben im Schleuderverfahren und für Stückgut bei 560 - 630 Grad C im Tauchverfahren betrieben wird. Nachteilig dabei ist der hohe Energiebedarf durch die Prozesstemperatur. Im Projekt wird eine Lösung erarbeitet, mit der die Eigenschaften der HTV bei reduzierter Temp. erreicht wird. Basis bildet das von ZINQ entwickelte Legierungssystem microZINQ®. Dies zeigt, dass durch Optimierung der Schmelzenzusammensetzung positive Effekte auf die Effizienz des Überzuges und des Verzinkungsprozesses erzielt werden können.

Vergleichende Untersuchungen zur Verarmung der Flechtenflora und zum Rueckgang der Flechtenvegetation im Kuestenbereich Nord- und Mittelchiles (Suedamerika)

Der Flechtenbesatz bestimmter Lebensraeume gestattet weitreichende chorologische und oekologische Aussagen. Nicht zuletzt aus diesem Grunde wurde von 1960-1965 erstmalig versucht, die chilenische Flechtenflora und die entsprechenden Flechtengesellschaften systematisch zu erfassen. Durch den Vergleich dieser Florenlisten und Vegetationstabellen liess sich waehrend dieser drei 1989, 1990 und 1991 durchgefuehrter Forschungsreisen unschwer ermitteln, dass die Flechtenflora und Flechtenvegetation Mittel- und Nordchiles im Verlauf des vergangenen Vierteljahrhunderts drastisch verarmte. Der Befund ist insofern aufschlussreich, als bisher meist angenommen wurde, der notorische Flechtenrueckgang betraefe vor allem Ballungsraeume der Industrienationen. Hier handelt es sich dagegen um einen sehr duenn besiedelten Kuestenstreifen von rund 2500 km Nordsuedausdehnung ohne nennenswerte Industrialisierung oder Landwirtschaft, der geradezu als oekologisches Modellsystem angesprochen werden kann. Die Auswertung im Gelaende durchgefuehrter Populationsstudien und Produktivitaetsmessungen soll in Verbindung mit allen verfuegbaren Umweltdaten zur Kausalanalyse des Rezessionsphaenomens beitragen.

SINATRA: Py-Pho-Hybrid-Energy - Pyroelectric Enhanced Photocatalytic Hybrid-Energy-Membranes

Industrie

<p>Deutschland hat im Vergleich zu vielen anderen entwickelten Volkswirtschaften eine starke Industrie. Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes tragen mehr als ein Viertel zum deutschen Bruttoinlandsprodukt bei. Dies ist einer der höchsten Werte unter den Industriestaaten. Entsprechend hoch ist auch die Nutzung von Umweltressourcen durch die Industrie.</p><p>Der Fokus des Datenbereiches „Industrie“ liegt auf dem „verarbeitenden Gewerbe“ und umfasst alle Branchen, die Rohstoffe und Zwischenprodukte verarbeiten und Produkte erzeugen. <br><br>Die Wirtschaftsstruktur Deutschlands prägt die Art und Weise, wie die Umwelt hierzulande beansprucht wird. Das Herstellen materieller Güter belastet die Umwelt im Allgemeinen stärker als das Erbringen von Dienstleistungen. Während der Schadstoffausstoß des verarbeitenden Gewerbes in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zurückgegangen ist (siehe dazu die Datenbereiche „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/taxonomy/term/82253">Luft</a>“ und „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/taxonomy/term/82259">Wasser</a>“), ist vor allem der hohe Energiebedarf vieler Unternehmen und der damit verbundene Treibhausgasausstoß eine große Herausforderung für die deutsche Umweltpolitik. Die Verbesserung der Energieeffizienz ist deshalb ein wichtiges Ziel.<br><br>Auch die hohe Rohstoffintensität vieler Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes bleibt künftig ein wichtiger Arbeitsbereich. Die Förderung und Aufbereitung von Rohstoffen ist mit hohen Umweltfolgen verbunden. Die Bundesregierung hat sich deshalb eine deutliche Steigerung der Rohstoffeffizienz zum Ziel gesetzt. Die Industrie wird dazu Beiträge leisten müssen, etwa durch die Verwendung von Sekundärrohstoffen, also von Rohstoffen aus Abfällen. Da zudem nur ein geringer Teil der verwendeten Rohstoffe in Deutschland selbst gefördert wird, bleibt auch die Förderung hoher Umweltstandards bei ausländischen Rohstoffproduzenten etwa durch Zertifizierungssysteme eine wichtige Aufgabe</p>

Ultraeffiziente metallische Korrosionsschutzbeschichtungen, Teilvorhaben: Industrielle Erprobung

Korrosion ist ein wesentlicher Aspekt im Umgang mit Gebrauchs- und Investitionsgütern. Die Kosten, die in den Industrieländern durch Korrosion entstehen, betragen drei bis vier Prozent des BIP, ohne Korrosionsschutzsysteme wäre diese erheblich höher. Korrosionsschutz ist differenziert in organische und metallische Schichten. Dominierende im Bereich des kathodischen Schutzes mit metallischen Schichten sind Zink/-legierungsschichten. Im Bereich der Feuerverzinkung bestehen dabei mit der klassischen Stückverzinkung, dem Dünnschichtverfahren sowie der Hochtemperaturverzinkung verschiedene Verfahrensweisen, die im Hinblick auf den Korrosionsschutz und den dafür notwendigen Energie- und Ressourceneinsatz unterschiedliche Vor- und Nachteile mit sich bringen. Im Projekt wird eine Lösung erarbeitet, mit der die Eigenschaften des Zinküberzugs im Hinblick auf die Einstellbarkeit der Schichtdicke und Leistungsfähigkeit des Überzugs bei gleichzeitig möglichst geringem Energieeinsatz erreicht wird. Basis bildet das von ZINQ entwickelte Legierungssystem microZINQ®, welches zeigt, dass durch Optimierung der Schmelzenzusammensetzung positive Effekte auf die Effizienz des Überzuges und des Verzinkungsprozesses erzielt werden können.

Bedarfsgerechte Automatisierung der Freiflächen- und Tröpfchenbewässerungstechnik mittels on-site IOT-Sensorik, unterstützt durch Satellitentechnik, Teilprojekt B

Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.

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