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Soziale Dimension der Nachhaltigkeit von Energiesystemen

Das Projekt "Soziale Dimension der Nachhaltigkeit von Energiesystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dialogik gGmbH durchgeführt. Das von dem Schweizer Energieversorger AXPO finanzierte Projekt 'Die Identifizierung und Messung von sozialen Indikatoren zur Nachhaltigkeit von ausgewählten Systemen der Stromerzeugung in der Schweiz' dient dem Ziel, im Rahmen einer vergleichenden Analyse von Stromerzeugungssystemen die Implikationen für die Nachhaltigkeit mit Hilfe von anerkannten, nachvollziehbaren und konsensfähigen Indikatoren zu identifizieren und für zwei Zeitpunkte (2000 und 2030) zu quantifizieren. Damit sollen Entscheidungsgrundlagen für die Entwicklung hin zu einer Energieversorgung bereit gestellt werden, die nicht nur in technischer Hinsicht, sondern auch in ökonomischer und sozialer Hinsicht nachhaltig ist. Im Rahmen dieses Projekts bearbeitet die DIALOGIK gGmbH den Bereich der sozialen Indikatoren der Nachhaltigkeit von Energiesystemen. Die Durchführung des Projektes gliedert sich in drei Arbeitspakete. Zuerst erfolgt die Identifikation und Auswahl geeigneter Indikatoren zur Operationalisierung der sozialen Nachhaltigkeit von Energiesystemen. In einem zweiten Schritt wird die für jeden Indikator adäquate Form der Messung für das Jahr 2000 und eine Extrapolation für das Jahr 2030 durchgeführt. In einem dritten Schritt werden die jeweils gemessenen Indikatoren mit einem Gewichtungsfaktor versehen, um die verschiedenen Optionen auf der Basis der sozialen Indikatoren vergleichend bewerten zu können. Für die Messung und Extrapolation der sozialen Indikatoren werden insgesamt drei verschiedene Forschungsmethoden eingesetzt: 1) Desktop Research: beinhaltet die Sammlung und Auswertung aller vorhandenen Daten sowie die Einfügung der Daten in eine Skala, die eine vergleichende Bewertung erlaubt. 2) Primäre Datenerhebung: Dort, wo solche Daten nicht vorhanden oder verfügbar sind, werden entsprechende Daten durch Interviews mit Experten (Schätzungen und Erfahrungswerte) neu erhoben. Darüber hinaus werden analoge Datensätze aus anderen Ländern oder anderen Standorten hinzugezogen. 3) Gruppendelphi-Prozesse: Für die Extrapolation und für die Datenerhebung für wichtige aber nicht quantitativ direkt messbare Sachverhalte werden Gruppen-Delphi Prozesse organisiert. Mit Hilfe dieser Methode können Expertenschätzungen kalibriert und im Rahmen der gegebenen Möglichkeiten auf Zuverlässigkeit und Gültigkeit hin überprüft werden.

Teil B

Das Projekt "Teil B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Lebensmittelchemie und Toxikologie durchgeführt. Hohe Edelmetall-Emissionen aus dem Straßenverkehr sind in den letzten Jahren entlang von Autobahnen und in Städten nachgewiesen worden. Jedoch liegen über die Toxizität der katalysator-emittierten Partikel nur Einzelergebnisse für das Platin vor. In dem vorliegenden interdisziplinären Forschungsprojekt (Institut für Petrographie und Geochemie und Institut für Lebensmittelchemie) soll die Aufnahme der Platingruppenelemente (PGE) in die Zelle und das toxische Potential aufgezeigt werden. Dabei werden leistungsfähige analytische Methoden mit toxikologischen Tests auf zellulärer Ebene kombiniert. Anhand der im Luftstaub ermittelten Spezies, deren Transformationsprodukten und der Verteilung der PGE im Luftstaub werden unter definierten Laborbedingungen Modellstudien mit aus-gewählten Zellkulturen und Staubpartikeln bzw. Modellsubstanzen durchgeführt. Bei diesen Versuchen kommen neben den genannten Partikeln (Phagocytose) auch lösliche Edelmetallverbindungen zum Einsatz. An den Zellinien werden die Bioverfügbarkeit und toxikologische Wirkung der PGE untersucht. Die Interaktion der PGE mit der DNA und daraus resultierende Schädigungen bzw. mutagene Effekte werden erfasst. Aus den gewonnenen Erkenntnissen kann eine Abschätzung der Toxizität und des Risikopotentiales Kfz-emittierter PGE in Abhängigkeit der in der Umwelt vorhandenen Spezies erfolgen.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, den COMET Assay zum Nachweis gentoxischer Schäden in 3D Hautmodellen zu etablieren und die Robustheit dieser Methode zu prüfen. Dies geht einher mit der Untersuchung möglicher DNA- Reparaturmechanismen in den 3D- Hautmodellen. Im Anschluss an das Hautmetabolismusprojekt, soll die metabolische Kompetenz der 3D Modelle weiter komplettiert werden. In Teilaufgabe 1 werden 20 bekannte Testsubstanzen von drei verschiedenen Laboreinheiten mittels COMET Assays an zwei Vollhautmodellen getestet. Die Durchführung erfolgt in drei Phasen. Nach jeder Phase werden die erzielten Ergebnisse verglichen und bei guter Übereinstimmung die nächste Prüfphase eingeleitet. In Teilaufgabe 2 soll die metabolische Kompetenz der Hautmodelle weiter ausgeführt werden. In Teilaufgabe 3 wird die DNA-Reparaturkapazität der Hautmodelle untersucht.

Untersuchung und Bewertung von PAK und Nitro-PAK nach einem Schwelbrand

Das Projekt "Untersuchung und Bewertung von PAK und Nitro-PAK nach einem Schwelbrand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Hygiene-Institut durchgeführt. Nach einem Schwelbrand, der insbesondere durch eine intensive Russentwicklung gekennzeichnet war, wurden am Brandherd Wisch- und Luftproben entnommen. Die Proben wurden per GC/MS auf ihren Gehalt an PAK (EPA-Liste) und Nitro-PAK untersucht, die Mutagenitaet einzelner Proben wurde im Ames-Test und im HGPRT-Rest an CHO-Zellen untersucht.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA, Cosmetics , Toiletries, Biological and Clinical Research durchgeführt. Im Zuge der 7. Änderung der Kosmetikrichtlinie und der Novellierung der Chemikalienrichtlinie (REACh) besteht ein erhöhter den Bedarf an in vitro Methoden. Zwar gibt es im Bereich Genotoxizität einige validierte Test. Sie verfügen allerdings über eine geringe Qualität, sodass die mit ihnen erhobenen Daten oft durch Tierversuche überprüft werden müssen. Um die Relevanz der Tests zu verbessern, sind im Vorläuferprojekt () 2 Vollhautmodelle identifiziert worden, die über ausreichende metabolische Kapazität verfügen um DNA-Schädigungen auch von Promutagenen detektieren zu können. In der ersten Förderperiode wurden Protokolle für den Comet Assay für beide Hautmodelle in jedes Labor transferiert und einige Mutagene getestet. In der 2. Förderperiode soll die Reproduzierbarkeit innerhalb eines Labores und zwischen den Projektpartnern durch die Testung von mindesten 20 kodierten Chemikalien verifiziert werden. Henkel übernimmt dabei die Leitung des Comet-Teilprojektes.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung einer Ersatz- und Ergänzungsmethode (Alternativmethode) im Bereich der Mutagenitätsprüfung, welche das Potential besitzt, in vivo Mutagenitätsprüfungen (OECD TG 474 Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test und OECD 475 Mammalian Bone Marrow Chromosome Aberration Test) am Nager zu ersetzen. Bisherige in vitro Verfahren können diese Prüfungen nicht ersetzen, da sie die Toxikokinetik der Prüfsubstanz nicht berücksichtigen können. Die zu ersetzenden Prüfungen stellen wesentliche Bestandteile in behördlichen Anmelde- bzw. Zulassungsverfahren dar (z.B. bei Industriechemikalien und Arzneimitteln). Durch den Einsatz angebrüteter Hühnereier, wie sie bereits bei anderen, etablierten Alternativmethoden Verwendung finden (z.B. HET-CAM), wird dies möglich. Gemäß Planung wird das Projekt eine Laufzeit von zwei Jahren haben, in denen die Transferierbarkeit, die Reproduzierbarkeit und die Vorhersagekraft der Methode untersucht und optimiert werden (Ringversuch). Als Ergebnis liegt nach Abschluss des Projektes eine Methode samt Standardarbeitsanweisung vor, welche unmittelbar in eine an das Projekt anschließende Prävalidierung Eingang findet.

Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Stufe I und der Stufe II des ChemG

Das Projekt "Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Stufe I und der Stufe II des ChemG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung, Institut für Ökologische Chemie durchgeführt. Zur Beurteilung der Oekotoxizitaet wurden acht Pruefungen der Stufe I und II des ChemG zum Verhalten von Chemikalien in Oekosystemen und Organismen und zur Wirkung auf Organismen an fuenfzehn Substanzen durchgefuehrt. Es wurden die gleichen Substanzen, die schon in der Grundstufe geprueft worden waren, ausgewaehlt. Die Durchfuehrbarkeit der Pruefungen nach existierenden Richtlinien und deren Anwendbarkeit auf unterschiedliche Substanzen wurden in diesem Vorhaben kritisch untersucht. Die Durchfuehrbarkeit der Pruefungen war prinzipiell moeglich, wenngleich physikalisch-chemische Parameter zu Einschraenkungen fuehrten. Die in der Grundstufe getroffenen Aussagen fuer die einzelnen Substanzen konnten verifiziert werden. Das Gewicht der Aussagekraft der verschiedenen Pruefungen ist bei vergleichbaren Ergebnissen unterschiedlich und unterstreicht die Notwendigkeit jeder einzelnen Pruefung.

Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Stufe 1 und der Stufe 2 des ChemG

Das Projekt "Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Stufe 1 und der Stufe 2 des ChemG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung, Institutsteil Grafschaft durchgeführt. Es wurden 15 ausgewaehlte Substanzen mit unterschiedlichsten Eigenschaften eingesetzt, die bereits im F+E-Vorhaben Nr. 106 04 006/02 'Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Grundpruefung des ChemG' verwendet wurden. Mit diesen Substanzen wurden die in der Stufe 1 geforderten oekotoxikologischen Pruefungen (Toxizitaetstest mit Algen, Daphnien, Fischen, Regenwuermern und Pflanzen, Bioabbautest (SCAS-Test) und Bioakkumulationstest) sowie der in Stufe 2 geforderten Adsorption/Desorption Tests am Boden durchgefuehrt. Die Durchfuehrbarkeit und die Anwendbarkeit der vorliegenden OECD-Testguidelines fuer jede einzelne geforderte Pruefung wurde kritisch ueberprueft. Anhand der dabei gewonnenen Erfahrungen konnten die Grenzen und Schwachstellen der Arbeitsvorschriften aufgezeigt und eine Reihe von Aenderungs- und Verbesserungsvorschlaegen erarbeitet werden. Weiterhin wird die Qualitaet und Validitaet der erhaltenen Daten sowie die damit verknuepfte Aussagekraft jeder Pruefung diskutiert. Im zweiten Abschnitt folgt fuer jede Substanz eine kurze Bewertung anhand der ermittelten und zuvor beurteilten Ergebnisse. Dies dient im wesentlichen dazu, Luecken aufzuzeigen, wo unerlaessliche experimentelle Daten fehlen, sowie die Gewichtung der einzelnen Tests innerhalb der Bewertungsverfahren zu verdeutlichen.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesinstitut für Risikobewertung durchgeführt. Toxicogenomics wird aktuell vor allem in vivo eingesetzt, um aus Kurzzeitstudien ein Maximum an Informationen für eine Risikobewertung von Stoffen zu erhalten. Bei Vorliegen von Daten zum toxischen Wirkungsmechanismus kann auf belastende 2-Jahres-Karzinogenitätsstudien und 90 Tage- Studien an Labornagern verzichtet werden. Das Projekt soll in zwei Phasen gegliedert werden: Im ersten Abschnitt soll durch den Einsatz von karzinogenen Testsubstanzen ein geeignetes, hepatisches in vitro System entwickelt werden. Dabei werden ausgewählte Zielgene mittels RT-PCR quantifiziert. Eine zweite Phase beinhaltet die Überprüfung der Prädiktivität des Testsystems anhand ausgewählter Modellsubstanzen (gentoxische + nicht-gentoxische Karzinogene). Eine umfassende Analyse der Genexpression erfolgt anhand von DNA-Microarrays. Der Einsatz von Toxicogenomics in hepatischen in vitro Systemen zur Erfassung karzinogener Stoffeigenschaften würde analoge Möglichkeiten bieten, wie sie derzeit in Form von in vitro Tests auf Mutagenität/ Genotoxizität für genotoxische Kanzerogene existieren. Dadurch könnten Langzeitstudien an Labornagern reduziert werden, für die es gegenwärtig noch keine Alternative gibt.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie durchgeführt. Schwerpunkte der 'Wirkungs- und Gefährdungsanalyse' bilden ökotoxikologische Fragestellungen sowie die Charakterisierung und Analyse von Gefährdungspotentialen in limnischen Systemen durch Einträge von Plastik. Untersuchungsgegenstand sind unterschiedliche Plastikspezies aus den Bereichen (a) 'konventionelle', synthetische Kunststoffe, (b) Rezyklate und (c) biobasierte Kunststoffe. Diese werden in Partikelform sowohl in gealtertem als auch nicht gealtertem Zustand untersucht. Relevante de- bzw. adsorbierende und auslaugende Substanzen werden gesondert analysiert. Für diverse Kunststoffspezies wird die ökotoxikologische Datenlage über Literaturrecherche analysiert. Sofern diese Daten ausreichen, wird auf deren Basis die Ökotoxizität der freigesetzten sowie ad-/desorbierten Substanzen beurteilt. Datenlücken werden durch eigene In-vitro-Testung geschlossen. Als wesentliche Wirkprinzipien werden dabei erfasst: (a) endokrine Wirkpotentiale über rekombinante Reportergenassays mit Hefen, (b) mutagene Aktivitäten über den Ames-Fluktuationstest sowie (c) zytotoxische Wirkungen mit Leuchtbakterien. Einzelne Substanzen, bei denen sich in vitro ein besonders hohes Wirkpotential zeigt, werden zusätzlich mit Hilfe standardisierter, chronischer In-vivo-Tests analysiert. Für die In-vivo-Tests werden die NOEC oder EC10 als ökotoxikologische Wirkschwellen ermittelt, um damit die Ableitung einer PNEC bzw. der EQS für die untersuchten Substanzen zu ermöglichen. Zusätzlich werden Kunststoffpartikel mit Hilfe von In-vivo-Tests auf ihre ökotoxikologischen Effekte in standardisierten und neu entwickelten chronischen Biotests untersucht. Diese Untersuchungen werden mit tierischen Organismen durchgeführt, wobei unterschiedliche Ernährungstypen berücksichtigt werden. Als Endpunkte werden apikale Effekte auf Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung erfasst. Effekte eines möglichen Nahrungskettentransfers von Mikroplastikpartikeln werden in einfachen Räuber-Beute-Systemen im Labor untersucht.

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