Advanced materials, and nanomaterials, are promising for healthcare applications and are in particular in the spotlight of medical innovation since rapidly developed nano-formulated vaccines provide relief in the SARS-CoV-2 pandemic. Further increased rapid growth is to be expected as more and more products are in development and reach the market, beneficial for human health. However, the human body is not a dead end and these products are likely to enter the environment, whereas their fate and effects in the environment are unknown. This part of the life-cycle of advanced medicinal products tends to be overlooked, if the perspective is human-centered and excludes the connectedness of human activity with, and consequences for our environment. Gaps are reviewed that exist in awareness, perspective taking, inclusion of environmental concerns into research and product development and also in available methodologies and regulatory guidance. To bridge these gaps, possible ways forward start to emerge, that could help to find a more integrative way of assessing human and environmental safety for advanced material medicinal products and nanomedicines. © The Author(s) 2022.
Berlin geht einen weiteren wesentlichen Schritt zur Umsetzung der ökologischen Bauwende. Der erstmalige Einsatz eines innovativen Baustoffs im Bauvorhaben Friedenauer Höhe ist ein Meilenstein für das Erreichen der Klimaschutzziele und des Zero-Waste-Leitbilds. Um die hohen Treibhausgas-Emissionen und Ressourcenverbräuche im Bausektor zu reduzieren, setzt die Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz konsequent auf den Einsatz von nachhaltigen Baustoffen sowie auf zirkuläres Bauen im Hochbau. Ressourcenschonender Beton ist ein Baustoff, für den der Einsatz von Rohstoffen aus dem Materialkreislauf (Recycling-Gesteinskörnung/RC-Gesteinskörnung) nicht nur normativ geregelt, sondern auch bereits marktreif erprobt ist und auch erfolgreich in Berlin eingesetzt wird. Über zahlreiche Pilotprojekte konnten wichtige Marktimpulse gesetzt werden, die mittlerweile bei Transportbetonwerken in Berlin zu einer Aufnahme von diesem ressourcenschonenden Beton ins Standardportfolio führten. Dr. Silke Karcher, Staatssekretärin für Umwelt und Klimaschutz : „Bauen braucht viele Ressourcen und die Erzeugung von Baustoffen verursacht erhebliche Treibhausgasemissionen. Deshalb fördern wir innovative Pilotprojekte, wie die Entwicklung des klimaverträglicheren Betons, der Recycling-Beton enthält. Unser Ziel ist: Abriss nur dort, wo nötig – und Neubau ressourcenschonend.“ Saidah Bojens, Niederlassungsleiterin Berlin von Instone Real Estate : „Ressourcenschonendes Bauen und die Verwendung innovativer Baustoffe ist für uns ein wichtiger Baustein auf dem Weg zu mehr Nachhaltigkeit beim Bauen. Dazu gehört, den Einsatz dieser Materialien in unsere Prozesse bei Planung und Bau passgenau zu implementieren und Erfahrungen zu sammeln, die dazu beitragen, nachhaltigere Standards zu entwickeln. Daher freuen wir uns, dass wir in der Friedenauer Höhe, in der wir rund 1.060 Wohnungen im Joint Venture mit der OFB Projektentwicklung GmbH realisieren, einen Beitrag zur Verbreitung dieser ressourcen- und klimaschonenden Alternative zur konventionellen Bauweise leisten können.“ Die Firma neustark hat ein neuartiges Verfahren entwickelt, welches durch die sogenannte beschleunigte Karbonatisierung CO 2 in RC-Gesteinskörnung speichert. Die Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz (SenUMVK) hat sich zum Ziel gesetzt, die Klimabilanz von ressourcenschonendem Beton weiter zu verbessern. Aus diesem Grund hat sie gemeinsam mit den Unternehmen Heim Recycling, neustark, Berger Beton und dem ifeu Heidelberg das Projekt „CORE“ (CO 2 -REduzierter Beton) initiiert, durch welches das neustark-Verfahren im Raum Berlin pilotiert wird. Im Rahmen dieses Projektes ist es erstmalig gelungen, in Berlin eine RC-Gesteinskörnung zu karbonatisieren und für den behandelten Baustoff eine Zertifizierung und Zulassung als Zuschlag für Transportbeton zu erhalten. Mit dem Einsatz der karbonatisierten RC-Gesteinskörnung kann die Klimawirksamkeit von ressourcenschonendem Beton um bis zu 20 Prozent gesenkt werden. Bei flächendeckendem Einsatz könnten insgesamt rund 90.000 Tonnen an schädlichen Treibhausgasen pro Jahr im Land Berlin eingespart werden. Dieser CO 2 -reduzierte und ressourcenschonende Beton kommt nun – unter Einhaltung aller einschlägigen Normen – erstmalig in einem Bauabschnitt der Quartiersentwicklung Friedenauer Höhe in Berlin-Friedenau zum Einsatz. Damit wird der Nachweis erbracht, dass das CORE-Verfahren auch in der Praxis funktioniert und die entsprechenden Umweltentlastungen im kommerziellen Betrieb erzielt werden können.
In der Ausgabe 02/2021 der Zeitschrift UMID werden neuartige Materialien und ihre vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt. Des Weiteren betrachtet der Titelbeitrag rechtliche und funktionale Rahmen und stellt Handlungsoptionen aus behördlicher Sicht zu Regulierung, nachhaltigem Einsatz und Gewährleistung der Sicherheit von Mensch und Umwelt vor. Weitere Themen im Heft sind neue Forschungsergebnisse zum Einfluss mineralölfreien Zeitungsdrucks auf die Entlastung des Altpapierkreislaufes, die Charakterisierung von Emissionen aus Holzkohlegrills, ein Vergleich der Feinstaubbelastung an ausgewählten Messpunkten in Berlin zu Neujahr 2020 und 2021 und die Veröffentlichung einer Arbeitshilfe zur Entwicklung und Implementierung kommunaler Hitzeaktionspläne. Die Ausgabe informiert außerdem über vorhandene kleinräumige Daten zur Prävention von Adipositas bei Heranwachsenden, der besonderen Strahlenempfindlichkeit von Kindern und zur psychologischen Unterstützung von Einsatzkräften in einem radiologischen Notfall. Die Zeitschrift UMID: Umwelt und Mensch – Informationsdienst erscheint zweimal im Jahr und informiert über aktuelle Themen aus Umwelt & Gesundheit, Umweltmedizin und Verbraucherschutz. Die Onlineversion des UMID kann kostenfrei abonniert werden.
Forschungsreaktoren Forschungsreaktoren werden zu Forschungszwecken eingesetzt und dienen im Gegensatz zu konventionellen Reaktoren nicht der Stromerzeugung. Derzeit sind sechs Forschungsreaktoren in Deutschland in Betrieb. In Forschungsreaktoren wird nicht die Wärmeenergie, sondern die Neutronenstrahlung genutzt (Neutronenquelle). Die erzeugten Neutron werden grundsätzlich für verschiedene Zwecke im Bereich von Technik und Medizin verwendet. In Forschungsreaktoren werden zum Beispiel das Verhalten von neuartigen Materialien wissenschaftlich und industriell analysiert, medizinische Anwendungen in der Strahlentherapie durchgeführt, spezielle radioaktive Isotope für die medizinische Diagnostik und Therapie hergestellt, sowie Studenten und das in der Nukleartechnik tätige (Nachwuchs-)Personal aus- und weitergebildet. Neutronen , die bei einer Spaltung von Uran im Reaktorkern produziert werden, haben typischerweise Energien von einigen Megaelektronenvolt und sind für experimentelle Zwecke wenig geeignet. Sie müssen erst abgebremst werden. Zum Abbremsen der Neutronen dient ein Moderator . Oft nimmt man hierfür Wasser oder Graphit. Durch die (elastischen) Zusammenstöße mit den einzelnen Atomen im Moderator verlieren Neutronen einen Teil ihrer Bewegungsenergie. Beim Verlassen des Moderators liegt die Energie der einzelnen Neutronen im Bereich von einigen Millielektronenvolt bis zu ungefähr 100 Millielektronenvolt (die Energie der abgebremsten Neutronen ist also rund 1 Milliarde mal geringer als die Energie der ursprünglichen schnellen Neutronen). Die abgebremsten Neutronen werden als thermische Neutronen bezeichnet und für experimentelle Nutzungen weitergeleitet. Unterschiede zum Leistungsreaktor (Kernkraftwerk) Verglichen mit einem Kernkraftwerk ist die Leistung eines Forschungsreaktors im Allgemeinen deutlich geringer. Entsprechend kleiner ist die eingesetzte Menge an Kernbrennstoff und die erzeugte Menge an radioaktivem Abfall. Daraus ergibt sich gegenüber einem Kernkraftwerk ein entsprechend vielfach geringeres Risikopotential. Forschungsreaktoren unterscheiden sich untereinander teilweise erheblich in der Bauart, der thermischen Leistung, dem verwendeten Kernbrennstoff, dem radioaktiven Inventar sowie dem Standort ( z.B. zentral in der Stadt oder in einem Vorort) und der Betriebsweise. Forschungsreaktoren in Deutschland In Deutschland befinden sich derzeit insgesamt 6 Forschungsreaktoren in Betrieb . Dazu gehören: 1 großer Schwimmbadreaktor: FRM II in Garching bei München mit einer thermischen Leistung von 20 Megawatt (MW ) . In Schwimmbadreaktoren ist der Reaktorkern in einem mit Wasser gefülltem Becken positioniert. Das Wasser erfüllt hier mehrere Funktionen gleichzeitig, u.a. dient es als Kühlmittel für den Reaktorkern und als Moderator für die Neutronen . Die Neutronen werden vom Kern aus durch Strahlrohre zu den einzelnen Experimentierstationen geleitet. Diese Reaktoren sind insbesondere für vielfältige Forschungsanwendungen und für Strahlentherapien geeignet. 1 TRIGA Mark II Reaktor in Mainz mit einer thermischen Leistung von 100 Kilowatt (kW). Von seiner Bauart zählt ein TRIGA-Reaktor (Englisch: T raining, R esearch, I sotopes, G eneral A tomic ) zu den kleinen Schwimmbadreaktoren. Seine Besonderheit sind die Brennelemente, die aus einer homogenen Mischung aus Brennstoff ( Uran ) und Moderator (Zirkonhydrid) bestehen. Daraus ergeben sich günstige Sicherheitseigenschaften, die für einen TRIGA charakteristisch sind: Der TRIGA weist einen prompten negativen Temperaturkoeffizient der Reaktivität auf. Das bedeutet, dass die Anzahl der Neutronen im Reaktorkern schnell abfällt, wenn die Temperatur des Reaktorkerns steigt. Dies wirkt bei einem Leistungsanstieg selbststabilisierend und ermöglicht eine relativ einfache Sicherheitsinstrumentierung und Steuerung des Reaktors. TRIGA-Reaktoren sind insbesondere für Isotopenherstellung und Neutronenaktivierungsanalyse n geeignet. 4 kleine Unterrichtsreaktoren, die sogenannten homogenen Null-Leistungs-Reaktoren: AKR-2 in Dresden mit einer thermischen Leistung von 2 Watt und 3 SURs (Siemens-Unterrichtsreaktoren) in Stuttgart, Furtwangen und Ulm mit einer thermischen Leistung von jeweils 100 Milliwatt (mW). Der Kern besteht bei diesen Unterrichtsreaktoren aus zylindrischen Polyethylenscheiben, in denen der Uranbrennstoff gleichmäßig verteilt ist. Aufgrund der geringen thermischen Leistung benötigen sie keine Kühlung. Die homogenen Null-Leistungs-Reaktoren eignen sich insbesondere für Lehr- und Ausbildungszwecke. Beispiel: Forschungs-Neutronenquelle FRM II in Garching bei München Der neueste und zugleich neutronenstärkste Forschungsreaktor in Deutschland ist die Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) an der Technischen Universität München (TUM). Der Reaktor ging im Jahr 2005 in Routinebetrieb, so dass die Nutzer mit den ersten Experimenten beginnen konnten. Der FRM II ist ein Schwimmbadreaktor. Als Kühlmittel für den Kern dient hier Leichtwasser (normales Wasser) und als Moderator zum Abbremsen der schnellen Neutronen Schwerwasser (im Vergleich zum Leichtwasser werden hier die Wasserstoffatome durch deren schwereres Isotop, Deuterium, ersetzt). Der Reaktorkern besteht aus nur einem einzigen Brennelement , in dem 113 einzelne Brennstoffplatten mit kompakt eingebrachtem Uranbrennstoff angeordnet sind. Durch seine einzigartige Konstruktionsweise produziert der Reaktor mit einer vergleichsweise geringen thermischen Leistung von 20 Megawatt sehr viele Neutronen . Die Anzahl der thermischen Neutronen erreicht 800 Billionen pro Quadratzentimeter und pro Sekunde. Mit einer so großen Flussdichte von thermischen Neutronen gehört der FRM II zu den weltweit führenden Hochflussforschungsreaktoren und ermöglicht leistungsfähige Experimentiermethoden. Weil die große Flussdichte von Neutronen auch die Bestrahlungszeit der einzelnen Proben deutlich verkürzt, sind am FRM II auch sehr neutronenintensive Forschungsprojekte möglich. Genehmigung und Aufsicht Obwohl die Forschungsreaktoren ein vergleichsweise geringeres Risikopotential haben, unterliegen sie grundsätzlich den gleichen Anforderungen an das Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren wie die Kernkraftwerke. In der Regel wird hier das für Kernkraftwerke entwickelte Regelwerk abhängig vom Risikopotential der jeweiligen Forschungsreaktoranlage abgestuft angewendet. Weitere Informationen Kerntechnische Anlagen in Deutschland "In Betrieb" Herunterladen (PDF, 118KB, barrierefrei⁄barrierearm) Kerntechnische Anlagen in Deutschland "In Stilllegung" Herunterladen (PDF, 234KB, barrierefrei⁄barrierearm) Forschungsreaktoren
The report describes activities within the project “Advanced materials - Thematic conferences: Assessment of needs to act on chemical safety” to provide discussion input on approaches to describe, cluster and prioritize advanced materials. The report presents a structuring of the field of advanced materials by screening existing definitions and classifications as well scientific activities related to advanced materials. It presents potential clusters of advanced materials by brief characterisation of identified clusters in the format of factsheets. Furthermore, the report proposes a set of criteria to assess the relevance of advanced materials regarding chemical safety. Veröffentlicht in Texte | 132/2020.
Advanced materials have the potential to provide technical solutions for pressing global challenges, i.e. for energy revolution, digitalisation, or health care. However, it is currently difficult to derive which advanced materials will be actually used in the future and to what extent the existing legal frameworks or other measures are suitable to address their safety as well as other aspects of sustainability along their life cycle. This document summarises the current perspective of the higher federal authorities UBA , BfR and BAuA aiming to establish good governance of advanced materials to ensure their responsible development, use and end of life considering human and environment safety. Veröffentlicht in Texte | 156/2021.
This report summarizes the current state of knowledge on nanocarriers based on a literature review of existing nanocarriers and those under development. Nanocarriers are considered as innovative materials ("advanced materials") which enable transport, protection and (targeted) release of active ingredients. The report presents a characterisation of the field of nanocarriers by identifying, describing and classifying types of nanocarriers currently on the market and the technologies under development based on a working definition. In addition, the report provides an overview of (possible) fields of application of nanocarriers and their state of development. Veröffentlicht in Texte | 16/2024.
Advanced materials promise technical solutions to support sustainable transformation. They play an important role for a variety of environmental topics worked on at UBA , such as energy transition, circular economy and chemical safety. Various sectors can benefit from the use of advanced materials, but they can also face challenges. The UBA position paper describes the area of tension between the promising use and possible challenges for environmental and health protection and other sustainability dimensions, illustrates this with various examples and derives corner stones for a safe and sustainable life cycle of advanced materials. Veröffentlicht in Position.
The final report describes the execution and outcomes of a series of three thematic conferences which aimed to pave the way for an international exchange on challenges of advanced materials for chemical safety and sustainability. These conferences discussed the heterogeneity of the field, possibilities to cluster the world of advanced materials but also proposals to identify those advanced materials for which a closer look is needed based on concerns regarding safety, insufficient regulation or impacts for sustainability. At the conferences, different examples of advanced materials were presented which were already identified to pose challenges to current risk assessment tools, chemical regulations or might hamper circular economy of products. In the final conferences, considerations and options for actions on advanced materials were discussed from different stakeholder perspectives. This report is closely connected to UBA TEXTE 132/2020 which provided the discussion input on approaches to describe, cluster and prioritise advanced materials to the conferences. Veröffentlicht in Texte | 09/2022.
Neuartige Materialien haben das Potenzial, technische Lösungen für drängende globale Herausforderungen zu bieten. Derzeit lässt sich aber nur schwer ableiten, welche neuartigen Materialien in Zukunft tatsächlich zum Einsatz kommen werden und inwieweit die bestehenden (rechtlichen) Rahmenbedingungen geeignet sind, ihre Sicherheit sowie andere Aspekte der Nachhaltigkeit zu berücksichtigen. Dieses Dokument fasst die aktuelle Perspektive der Bundesoberbehörden UBA , BfR und BAuA zusammen, die darauf abzielt, eine gute Governance für neuartige Materialien zu etablieren, um ihre verantwortungsvolle Entwicklung, Verwendung und Lebensende unter Berücksichtigung der Sicherheit für Mensch und Umwelt sicherzustellen. Veröffentlicht in Texte | 19/2022.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 2349 |
| Land | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 2309 |
| Text | 29 |
| unbekannt | 14 |
| License | Count |
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| geschlossen | 42 |
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| Deutsch | 2338 |
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| Resource type | Count |
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| Dokument | 18 |
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