s/organische-chemie/Organische Chemie/gi
Das regionale Grundwassermonitoring ist ein integraler Bestandteil des ökologischen Großprojektes „Industriegebiet Spree“ (ÖGP „IG Spree“) und dient der Überwachung der Grundwasserbeschaffenheit in den sogenannten Transfergebieten von Schadstoffen zwischen altlastenverunreinigten Industrieflächen sowie den Brunnengalerien der Wasserwerke Johannisthal und Wuhlheide. Die Untersuchungsergebnisse bilden die Grundlage für die Einschätzung der hydraulischen Wirksamkeit laufender und der Überprüfung der Nachhaltigkeit abgeschlossener Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen sowie der Bewertung der allgemeinen Beschaffenheitsentwicklung im Projektgebiet. Die Messstellen des regionalen Grundwassermonitorings werden seit 1995 entsprechend dem hydrologischen Jahresgang einmal im Mai (Frühjahrskampagne) und einmal im Oktober (Herbstkampagne) beprobt. 1995 wurde mit insgesamt 61 Messstellen der Grundstein für das Überwachungsmessnetz des Großprojektes gelegt. Dieses Messnetz wurde im Verlauf der vergangenen Jahre sowohl flächen- als auch teufenmäßig gezielt erweitert und verdichtet. Durch die mittlerweile 1.500 Einzelpegel im Nord- und 1.900 Pegel im Südbereich des Untersuchungsgebietes konnte ein ausreichend hoher Aufschlussgrad der hydrodynamischen und hydrochemischen Gesamtsituation erzielt werden. Zusätzlich wurden zahlreiche Grundwassermessstellen aus standortbezogenen Maßnahmen auf Altlastenflächen sowie von den Berliner Wasserbetrieben (BWB) betriebene Messpegel in die Bewertung der Grundwasserbeschaffenheit einbezogen. Schwerpunkte der Analytik definieren sich durch die auf den Altlastenstandorten eingetragenen Schadstoffe. Dazu zählen: chlorierte und fluorierte Kohlenwasserstoffverbindungen (LCKW, FCKW), Benzinkohlenwasserstoffverbindungen (BTEX), polycyclische aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK), Arsen, Cyanide, Pflanzenschutzmittel und pharmatypische Verbindungen. Alle bohrungs- und messstellenrelevanten Stamm- und Ausbaudaten sowie die entsprechenden hydrodynamischen und chemischen Messergebnisse werden seit 1995 in einer übergreifenden Datenbank (GeODin) erfasst und verwaltet. Auf dieser Grundlage werden mittels geographischer Informationssysteme (GIS) für das Gesamtgebiet Grundwassergleichen- und Grundwasserdifferenzenpläne, modellgestützte Nachbildungen der Hydrodynamik sowie Darstellungen zur hydrochemischen Beschaffenheit des Grundwassers in Form von Schadstoffbelastungskarten erarbeitet. Die kurzfristige Datenverfügbarkeit ermöglicht die Bearbeitung lokaler und regionaler Fragestellungen und Zielsetzungen. Die Grundwasserdynamik wird neben den Infiltrationsbedingungen der Oberflächengewässer durch den Betrieb der Sicherungs- und Abwehrbrunnen und durch die Grundwasserförderung der Wasserwerke Wuhlheide und Johannisthal beeinflusst. Eine wesentliche Voraussetzung für die Verwertbarkeit aller ermittelten Untersuchungsergebnisse stellt die Durchführung gezielter qualitätssichernder Maßnahmen sowohl für die Errichtung der Grundwassermessstellen als auch für die Probenahme und die analytischen Leistungen der Labore dar. Hierzu zählt die Überprüfung des Messstellenausbaus (Dichtigkeit der Rohrverbindungen, Überprüfung der Lage von Verfüllmaterialien wie Kiesschüttung, Füllsand und Tonsperren zur Oberflächenabdichtung und Wiederherstellung durchteufter Grundwasserstauer) mittels geophysikalischer Messmethoden im Bohrloch. Als Kontrolle für die Laborleistungen konnte – neben Vorortkontrollen bei der Probenahme und der standardmäßigen Plausibilitätskontrolle auf Basis des Datenmanagementsystems – die BAM (Bundesanstalt für Materialprüfung und -forschung, Bereich organische Chemie) als unabhängige Überwachungsinstitution gewonnen werden. Seit 1997 führt die BAM kontinuierlich Kontrolluntersuchungen an ausgewählten Grundwasserproben, Schiedsanalysen (Ringversuche für LHKW bis 2007, für Anilin-Verbindungen zuletzt in 2017/2018), Laborbegehungen und Konsultationen durch und steht den Projektbeteiligten beratend zur Seite. Aufgrund der nachhaltigen Sanierungserfolge auf den Eintragsbereichen (Quellensanierung) sowie den Transferbereichen (Schadstofffahnen) werden seit 2014 Grundwassermessstellen zurückgebaut. Die Kosten für alle dem regionalen Grundwassermonitoring (ÖGP „IG Spree“) zuzuordnenden Maßnahmen belaufen sich durchschnittlich auf ca. 175.000 € pro Jahr.
Das Projekt "Naehrsalzverteilung in der Deutschen Bucht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Flaechendeckende Datensaetze von Naehrsalzen, zum Teil auch von geloesten organischen Stickstoff- und Phosphorverbindungen, wurden von Stationsrastern mit 10 sm Abstand in der Deutschen Bucht gewonnen und dargestellt. Die Untersuchungen erfolgten zwischen 1979 und 1983 im Juni und August/September. Die an den Nitratkonzentrationen besonders deutlich erkennbare Stroemungsfahne der Elbe wird von windinduzierten Stroemungsfeldern beeinflusst. Sie erstreckt sich haeufig ueber das Gebiet der Tiefen Rinne, in der es nach Ausbildung einer Temperatursprungschicht, die teilweise bereits im Juni nachgewiesen wurde, infolge Remineralisierung zu Sauerstoffdefiziten kommt. Erst 4-taegige Stuerme mit Windgeschwindigkeiten im Bereich ueber 7 Bft lassen die Temperaturschichtung in der Deutschen Bucht verschwinden. Auch innerhalb kurzer Zeitabstaende sind grosse Variabilitaeten im Bereich der Deutschen Bucht festzustellen. Nach Aufhebung der Temperatursprungschicht kommt es zu einer Freisetzung von Phosphat aus dem Sediment. Grosse Anteile der Stickstoffverbindungen sind in der geloesten organischen Fraktion gebunden.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Mathematisch- Naturwissenschaftliche Sektion, Fachbereich Chemie - Lehrstuhl für Organische Chemie , Zelluläre Chemie durchgeführt. Das Projekt BigPharm hat zum Ziel, neue biokatalytische Synthesewege für die nachhaltige und skalierbare Produktion von Mentha-2,8-diene-1-ol (MOH) und Olivetolsäure (OA) zu entwickeln. MOH und OA sind essentielle chemische Bausteine zur Produktion von Dronabinol und werden aktuell ineffizient und in nicht nachhaltigen chemischen Prozessen erzeugt, die zudem große Mengen an Abfallprodukten freisetzten. Zur biotechnologischen Produktion von MOH sollen neue Enzyme identifiziert bzw. aus bekannten Strukturdaten generiert werden. Zudem soll Limonen, das als Nebenprodukt der Zitrusfrucht-Produktion anfällt, als Substrat zur Produktion von MOH dienen. Grundlage der Enzymisolation sind hierfür Organismen, die in der Lage sind MOH zu produzieren bzw. abbauen. Die Identifizierung der Enzyme soll in einem funktionellen Ansatz und in Kombination mit neuen systembiologischen Techniken erfolgen. In einem alternativen Ansatz sollen die Identifizierten Enzyme sowohl in vitro als auch rekombinant in vivo (Ganzzellbiokatalyse) evaluiert und optimiert werden. Ziel ist eine effiziente Umsetzung von Limonen zu MOH zu ermöglichen. Das Hauptaugenmerk bei der Produktion von OA ist die Produktion aus natürlichen OA produzierenden Mikroorganismen. Die Flechte Cetrelia sanguinea enthält beachtliche Mengen an OA, dass direkt aus dem Mikroalgen- oder Pilz-Symbionten gewonnen werden soll. Allerdings ist zur mikrobiellen Produktion eine Trennung beider Symbionten und deren getrennten Kultivierung notwendig. Die Aufreinigung von OA soll direkt aus der isolierten Biomasse erfolgen. Alternativ sollen die Enzyme der OA-Biosynthese, in Analogie zur bekannten Stoffwechselwegen von Cannabis sativa identifiziert und rekombinant etabliert werden. In diesem Fall soll die Rekombinante OA Produktion in metabolisch optimierter S. cerevisae erfolgen. Es ist geplant die biotechnologische Produktion von MOH und OA zu skalieren und als alternative Produktionsstrategie zu etablieren.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Erforschung einer Nutzung von Lignin und des Terpentinschnitts als signifikante Restströme der Zellstoffgewinnung zur elektrosynthetischen Herstellung von alkylierten Adipinsäuren. Diese Restströme werden heute hauptsächlich thermisch verwertet und stehen nicht in Konkurrenz als Nahrungsmittel. Die elektrochemische Umsetzung ist besonders nachhaltig, da keine Reagenzabfälle generiert werden und auch Elektrizitätsüberschüsse, welche auch in den Zellstoffwerken/Bioraffinerien anfallen, zum Einsatz kommen können. Mithilfe der Alkyladipinsäuren sollen neue Polyamide mit innovativen Eigenschaften erschlossen werden. Zur Realisierung bedarf es neuer elektrochemischer Flusszellen, welche die gewünschte Umsetzung ermöglichen und im Laborbereich für Kilogrammmengen skalierbar sind. Die geplanten Umsetzungen und Anwendungsfelder besitzen eine hohe technische Relevanz für Polymere und erlauben es bislang wenig stofflich genutzte Nebenströme gezielt zu erschließen. Eine Etablierung einer skalierbaren elektrosynthetischen Umsetzung wird angestrebt. Neben der teilweise aufgereinigten Ausgangsstoffe werden auch die Rohrestströme der Umsetzung unterworfen.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Institut für Organische Chemie, Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie durchgeführt. Schaltbare Kleber, also gezieltes Abschalten der Haftung ('Debonding on Demand' = DoD), sind ein lang gehegter Traum der Klebstoffbranche. Die Vorteile des reversiblen Klebens liegen auf der Hand, Reparatur und Recycling würden drastisch vereinfacht. Dies gilt für aufwendige technische Konstruktionen (z.B. Austausch eines Handy-Displays mittels einer auf dem Handy installierten Debonding-App) als auch für eher einfache Fügeteile (Automobil/Verpackung). Mehrfache Reversibilität und damit einhergehende Selbstheilung einer Klebeverbindung können als ultimatives Ziel ausgegeben werden, aber bereits einmalige Schaltbarkeit hätte für den überwiegenden Teil technischer Anwendungen einen erheblichen Mehrwert. Leider besteht ein offensichtlicher Zielkonflikt. So darf eine Verklebung während des Gebrauchs nicht versagen (Stabilität gegenüber mechanischer Krafteinwirkung, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, Wasserfestigkeit, chemische Resistenz, etc..), sollte aber im Reparatur- oder Recyclingfall einfach abzulösen sein. Trotz zahlreicher technologischer Anstrengungen ist es HENKEL sowie seinen Mitbewerbern Stand heute nicht gelungen, die anspruchsvollen Kriterien eines Strukturklebers mit befriedigender Schaltbarkeit zur gezielten Enthaftung zu kombinieren. Ein Strukturkleber kann dabei als 'High Performance Adhesive' angesehen werden, da dieser i.d.R. für stark belastete Bauteile verwendet wird. HENKEL ist Willens, neue Wege zu gehen, biogene Ressourcen zu nutzen, Kompetenzen und Wissenschaftler*innen verschiedener Disziplinen zusammenzubringen sowie eine enge und längerfristige Zusammenarbeit mit der Academia vor Ort einzugehen. Die Konvergenz von Biotechnologie, Polymerchemie und Technik wird ausdrücklich als Chance begriffen, um zu neuen biobasierten Lösungsansätzen zu gelangen. Die Arbeiten sollen sich mit unterschiedlichen Materialklassen beschäftigen, wobei dem elektrochemischen DoD besondere Aufmerksamkeit gilt.
Das Projekt "Untersuchungen zur Pharmakokinetik und Toxikologie eines PCDD/PCDF-Gemisches bei Nagetieren und Primaten. Herstellung des PCDD/PCDF-Gemisches und Organanalysen auf PCDD/PCDF" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Es handelt sich um ein Gemeinschaftsprojekt der FU Berlin (Dr. Krowke/ Prof. Neubert) und der Uni. Tuebingen (Prof. Hagenmaeier). Ziel der Untersuchungen ist die Wirkungsanalyse eines Gemisches von PCDD und PCDF wie es aehnlich bei thermischen (Abfall-)Verbrennungsprozessen entsteht und in die Umwelt emittiert wird. Nach einem an der Uni Tuebingen (Hagenmaier) entwickelten Verfahren lassen sich solche Gemische durch katalytische Dechlorierung von OCDD und OCDF frei von anderen polychlorierten Aromaten herstellen. Hierdurch werden die vorgesehenen Untersuchungen erst ermoeglicht. Mit einem solchen Gemisch wird die Pharmakokinetik nahezu aller PCDD und PCDF durch Dioxinanalysen an verschiedenen Organen untersucht werden. Die Studien werden an einer Primaten-Spezies und an einer Nagetier-Spezies durchgefuehrt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Aalen, Studiengang Chemie, Schwerpunkt Organische Chemie durchgeführt. Unter Verwendung neuartiger ionischer Flüssigkeiten wird ein einfach durchzuführendes, druckloses, allgemein anwendbares Verfahren zur Gewinnung von Lignin, Cellulose und Hemicellulose, Gerbstoffen und Harzen aus biogenem Material entwickelt, das mit Prozesstemperaturen zwischen 60 und 80 Grad Celsius und Aufschlusszeiten von wenigen Stunden auskommt, und eine wirtschaftliche Verwertung aller Holzbestandteile ermöglicht. Im technologischen und wirtschaftlichen Erfolgsfall wird die gesamte Prozesskette in den Technikumsmaßstab übertragen und optimiert. Zielsetzung ist, die gewonnene Liginfraktion für die Verwendung im Bereich der Polymerchemie zu prüfen. Die Cellulose wird zu Zerfallshilfsmitteln bei Tablettieranwendungen, Papieren, Filterhilfsmitteln, bauchemischen Additiven und mikrokristalliner Cellulose verarbeitet. Aus den Hemicellulosen werden Papieradditive und lösliche Ballaststoffe hergestellt. Die Forschungsarbeiten, anwendungstechnischen Untersuchungen und die technische Umsetzung des Verfahrens sind in Aufgabenpaketen beschrieben, die nach dem Projektplan abgearbeitet werden. Die gundlagenorientierten Arbeiten in synthetischer präparativer und analytischer Hinsicht werden von den Hochschulpartnern (HTW Aalen, Uni Hamburg) durchgeführt. Die anwendungs- bzw. verfahrenstechnischen Aufgaben werden von den Industriepartnern (BTS, Rettenmaier) bearbeitet.
Das Projekt "Neue Prinzipien der Entgiftung von Phosphorsaeureestern (PE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Ziel der Untersuchung: Die Suche nach Reaktivatoren vergifteter Cholinesterase. Um dieses Ziel zu erreichen, soll versucht werden, mehr ueber Struktur und Wirkungsweise der Cholinesterase zu erfahren.
Das Projekt "Pflanzliche und tierische Abwehrstoffe: Inhaltsstoffe von hoeheren Pilzen als neue Wirkstoffe oder Wirkstoffmodelle im Pflanzenschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Kekule-Institut für Organische Chemie und Biochemie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Auffindung neuer Wirkstoffe aus hoeheren Pilzen mit fungiziden, herbiziden, insektiziden und molluskiziden Eigenschaften. Dabei sollen sowohl Mycelkulturen als auch Fruchtkoerper untersucht werden. Der biotechnologische Teil der Untersuchungen sowie einige Primaertests werden von Prof. Anke und Mitarbeitern in Kaiserslautern durchgefuehrt, die Pruefung der Metabolite auf eine moegliche Verwendung im Pflanzenschutz bei der BASF. In unserer Arbeitsgruppe wird die Konstitutionsaufklaerung der Metabolite vorgenommen, sowie die Aufarbeitung der von uns gesammelten Fruchtkoerper. An Hand der ermittelten Strukturen sollen Modellverbindungen synthetisiert und auf ihre Wirkungen geprueft werden. Damit besteht die Moeglichkeit, Wirkzentren zu erkennen.
Das Projekt "Niedertemperaturkonvertierung von Klaerschlamm und Muell in Oel und Kohle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Mittels des im Laboratorium entwickelten Verfahrens der katalytischen Niedertemperaturkonvertierung kann Biomasse zu Erdoel verwandten Brennstoffen in hoher Ausbeute umgesetzt werden: Biomasse, Abfallprodukte wie Klaerschlamm und Muell. Neben Kohlehydrierung und Kohlevergasung ist die katalytische Niedertemperaturkonvertierung von Biomasse das einzige alternative Verfahren, das zu Brennstoffen vom Erdoeltyp fuehrt. Das Verfahren wurde in einer technischen Demonstrationsanlage mit einem Durchsatz von 5 kg organische Trockensubstanz/Std. kontinuierlich durchgefuehrt. Das Verfahren ist energieautark und liefert darueberhinaus 10-20 kg Oel pro Kilogramm Klaerschlamm. Verfahrensparameter, Kinetik und chemischer Mechanismus wird untersucht.
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