Veranlassung Bei der ökotoxikologischen Untersuchung von Wasser- und Sedimentproben kann oftmals nur ein Anteil der beobachteten Effekte durch bekannte Schadstoffe erklärt werden. Gleichzeitig zeigen chemische Non-Target-Analysen, dass aquatische Lebensgemeinschaften einer Vielzahl unbekannter oder unzureichend charakterisierter Stoffe ausgesetzt sind. Für eine Priorisierung und Identifizierung von Stoffen werden deshalb dringend innovative Ansätze zur Kopplung moderner chemischer und ökotoxikologischer Verfahren benötigt. Im Projekt SOURCE werden Wasser- und Sedimentproben entlang der Elbe chemisch und ökotoxikologisch charakterisiert und die Ergebnisse mithilfe wirkungsorientierter Analytik und der Modellierung molekularer und adverser Effekte integriert. Unter Berücksichtigung von Kombinationseffekten, die bei Umweltmischungen unweigerlich zu erwarten sind, wird somit eine Möglichkeit zur Identifizierung und Priorisierung von Schadstoffen und ihren Quellen geschaffen. Ziele - Bestandsaufnahme von Stoff- und Wirkungsprofilen von Sedimenten und Wasserproben entlang der Elbe - Kombination von chemisch analytischen Verfahren, Modellierung toxischer Effekte und effektbasierten Biotests - Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Identifizierung toxischer Stoffe und ihrer Eintragsquellen in Bundeswasserstraßen Woher kommen die Schadstoffe in unseren Flüssen? Um dieser Frage nachzugehen, werden im Projekt SOURCE Methoden der chemischen Target- und Non-Target-Analytik, bioanalytische Testverfahren und Modellierungsansätze kombiniert. Die Zahl der industriell hergestellten Chemikalien hat sich in den letzten 20 Jahren mehr als verdreifacht und liegt heute bei über 350.000 Substanzen. Gewässer werden in Europa routinemäßig jedoch nur auf wenige ausgewählte Stoffe untersucht. Dadurch bleiben Identität und Wirkung vieler Stoffe, die unsere Gewässer gefährden können, unerkannt. Vor dem Hintergrund der aktuellen Aktivitäten, z.B. zum Sedimentmanagement an der Elbe, ist es für die Entwicklung nachhaltiger Maßnahmen notwendig, die für Schadwirkungen verantwortlichen Stoffe zu identifizieren. Nur auf dieser Basis können Vorschläge zur zielgerichteten Minimierung der Einträge erarbeitet werden.
Seewasserentsalzung entwickelt sich zu küstenständiger Großindustrie in ariden Gebieten mit einer Akkumulation am Persischen Golf. Die bisher unzureichend beachteten Umweltwirkungen bestehen in den Korrosionsprodukten (Schwermetalle) und den Additiven, die mit dem sog. Konzentrat ins Meer geleitet werden. Für entsprechende Umweltverträglichkeitsprüfungen wurden Empfehlungen erarbeitet.
Standorte mit Altablagerungen haeuslicher, industrieller und gewerblicher Abfaelle sowie Flaechen ehemaliger Industrie- und Gewerbebetriebe, bei denen der begruendete Verdacht besteht, dass von ihnen Gefahren bzw. Beeintraechtigungen fuer die menschliche Gesundheit oder Umwelt ausgehen koennen, werden Altlasten genannt. Aktuellen Schaetzungen zufolge gibt es in der Bundesrepublik Deutschland mehr als 100000 Altlasten, von denen etwa 20000 als sanierungsbeduerftig angesehen werden. Es ist damit zu rechnen, dass in den naechsten 10-20 Jahren fuer die Sicherung und Sanierung von Altlasten ein zweistelliger Milliardenbetrag aufgewendet werden muss. In verschiedenen Bundeslaendern laufen Programme, um die Altlasten systematisch zu erfassen und hinsichtlich ihrer Umweltgefaehrdung zu untersuchen und zu beurteilen. Um die mit der Untersuchung und Beurteilung befassten Fachleute zu unterstuetzen, wird vom Institut fuer Angewandte Informatik des Kernforschungszentrums Karlsruhe und vom Institut fuer Boden, Abfall, Altlasten der Landesanstalt fuer Umweltschutz Baden-Wuerttemberg (LfU) in einem gemeinsamen Vorhaben das Expertensystem Umweltgefaehrlichkeit von Altlasten (XUMA) entwickelt (1)(2),(3). Seit Anfang 1993 beteiligt sich das Forschungszentrum Rossendorf an der Weiterentwicklung des Systems. Das Expertensystem XUMA unterstuetzt Fachleute in Behoerden und Ingenieurbueros als intelligenter Assistent und entlastet sie von Routinearbeiten. Das Wissen der wenigen Fachexperten auf diesem Gebiet wird den Sachbearbeitern leichter zugaenglich und die Erfahrungen aus den Sanierungen sowie andere neue Erkenntnisse koennen unverzueglich in die Beurteilungen einfliessen. Daneben traegt das System zur Vereinheitlichung des Vorgehens sowie der Beurteilungskriterien bei.
Die Intensivierung der Landwirtschaft und insbesondere der Einsatz von Düngemitteln ist der Schlüssel zur Ernährungssicherung einer wachsenden Weltbevölkerung. Der im Dünger enthaltene Stickstoff geht jedoch nicht nur in die pflanzliche Biomasse ein und wird schließlich geerntet, sondern wird auch als reaktiver Stickstoff (Nr) über verschiedene gasförmige und hydrologische Pfade in die Umwelt abgegeben. Dies führt zu gravierenden Umweltproblemen wie Eutrophierung, Treibhausgasemissionen oder Grundwasserverschmutzung. Wir gehen davon aus, dass wissenschaftlich fundierte Stickstoffminderungsstrategien es ermöglichen, die N2O- und NH3-Emissionen zu reduzieren und die NO3-Einträge in die Gewässer zu verringern, während die Erträge erhalten bleiben. Ziel des MINCA-Projekts ist daher die Etablierung eines gekoppelten, prozessbasierten hydro-biogeochemischen Modells zur Identifizierung von Feldbewirtschaftungsstrategien zu nutzen, die es ermöglichen, den Nr-Überschuss zu reduzieren und damit die N-Belastung in landwirtschaftlich dominierten Landschaften zu mindern. Unser besonderes Interesse gilt den Nr-Umwandlungsmechanismen an den Schnittstellen von Feldern, Grundwasser, Uferzone und Bächen. Um das derzeit begrenzte Verständnisses der zeitlichen und räumlichen hydro-biogeochemischen Flüsse bei der Nr-Transformation in der Landschaft zu überwinden, werden wir innovative Feldexperimente mit einem prozessbasierten Modellierungsansatz kombinieren. Der N-Zyklus in hydro-biogeochemischen Modellen ist jedoch komplex und die Validierung der zugrunde liegenden Prozesse datenintensiv. Die Messungen werden daher auf vier verschiedenen landwirtschaftlichen-, einem Grünland- und einem Waldgebiet durchgeführt. MINCA besteht aus vier eng miteinander verbundenen Arbeitspaketen (WP). In WP1 werden bereits laufende Messung der Wasser- und Stickstoffflüsse im Vollnkirchener Bach Studiengebiet beschrieben. Die bereits relativ umfangreichen kontinuierlichen Messungen, z.B. N2O-Emissionen, Bodenfeuchte, Abfluss und Gewässerqualität, sollen durch weitere Messungen wie NO3-Auswaschung und -Konzentrationen, saisonale Blattflächenindices, Erträge, Biomasse und deren C- und N-Gehalt ergänzt werden. Zusätzlich werden 15N2O und 15NO3 Isotopomer in Feldkampagnen gemessen. Komplexe Messungen für Modellversuche in WP1, modellbasierte hochskalierungs-Methoden im Rahmen von WP2 und Parameterreduktion, Unsicherheitsanalyse und Prozessplausibilitätsprüfung von WP3 erlauben es uns zu erkennen, wann und wo N-Belastung in der Landschaft auftreten. Dieses vertiefte Wissen wird die Grundlage für die Entwicklung von wissenschaftlich fundierten Mitigationsszenarien im WP4 bilden. Das gekoppelte Modell wird im Echtzeit-Modus ausgeführt, um die vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft erstrebten Zielwerte von reduziertem Nr-Überschuss zu erreichen. Maßgeschneiderte in-situ-Experimente zu N2O-Emissionen und NO3-Auswaschung werden die Wirksamkeit des Minderungspotenzials aufzeigen.
Die Landwirtschaft verursacht gegenwärtig massive Umweltschäden. Die intensive Tierhaltung ist dabei ein entscheidender Treiber - über ihre direkten Umweltwirkungen und indem sie über den hohen Futtermittelbedarf eine Intensivierung des Ackerbaus notwendig macht. Ein alleiniger Wandel der Nutztierhaltung reicht jedoch nicht aus, da sonst die Gefahr besteht, dass negative Umwelteffekte lediglich verlagert werden. Eine dauerhaft umweltverträgliche Nutztierhaltung daher ist nur in Kombination mit einem korrespondierenden, nachhaltigen Konsum und entsprechenden Veränderungen in der gesamten Lebensmittelwertschöpfungskette denkbar. Ziel des Vorhabens ist es anhand politischer Handlungsempfehlungen der Agrarumwelt- und Ernährungspolitik Orientierung zu geben, wie der nötige Wandel von Landwirtschaft, Verarbeitung, Distribution und Konsum mit Fokus auf eine umweltverträgliche Nutztierhaltung gelingen kann. Zum anderen soll mittels Öffentlichkeitsarbeit, Netzwerkarbeit und Fachgesprächen direkt in die Gesellschaft und Fachöffentlichkeit hinein gewirkt werden, um nachhaltige Ernährungsweisen und ein gesellschaftliches Umfeld zu unterstützen, das für die Erreichung einer umweltverträglichen Nutztierhaltung zuträglich ist. Dazu werden, verbunden über alle Bereiche und unter Berücksichtigung aktueller Prozesse, konkrete, praktikable und umsetzbare Vorschläge entwickelt, wie wesentliche Instrumente der Agrarumwelt- und Ernährungspolitik (Ordnungsrecht, Steuern und Abgaben, Subventionen, Kennzeichnungen, Angebotsgestaltung in öffentlichen Kantinen, Informationskampagnen, vielfältige Förderprogramme) ausgestaltet und in Einklang gebracht werden können, um einen Wandel zu ermöglichen. Besondere Bedeutung werden hierbei die gemeinsame Agrarpolitik der EU und wie Weiterentwicklung und Konkretisierung der 'Farm-to-Fork-Strategy' der EU-KOM einnehmen. Hierzu ist vorgesehen, die Einzelaktivitäten der UBA-Facheinheiten im Rahmen eines übergeordneten Ansatzes zusammen zu führen.
Elektrofahrräder sind eine wichtige umwelt- und sozialverträgliche Alternative zum Auto. Im Vergleich zum Auto sind Elektrofahrräder günstiger und zugleich ökologischer, gesünder, häufig schneller und definitiv platzsparender. Ein Elektrofahrrad belastet zwar die Umwelt stärker als ein herkömmliches Fahrrad ohne Elektromotor, aber die relativ geringen negativen Umwelteffekte von Elektrofahrrädern werden deutlich aufgewogen, wenn dadurch Fahrten mit dem Auto ersetzt werden. Trotz ihres positiven Beitrags zum Mobilitätsverhalten sind aber auch Elektrofahrräder mit einer Umweltbelastung bei Herstellung, Nutzung und Entsorgung verbunden. Insbesondere werden für die Herstellung der Akkus nicht zu vernachlässigende Mengen an Energie und Ressourcen aufgewendet. Der Beschaffungsleitfaden für Elektrofahrräder enthält die für öffentliche Auftraggeber wesentlichen Informationen und Empfehlungen, um Umweltaspekte in die Vergabe- und Vertragsunterlagen einzubeziehen. Grundlage für diese Kriterien sind das Umweltzeichen Blauer Engel für Elektrofahrräder DE-UZ 197 (Ausgabe Juni 2015), die aktuelle EU-Batterieverordnung und aktuelle DIN-Norm-Standards. Der Blaue Engel DE-UZ 197 ist ausgelaufen. Somit können keine Produkte mehr zertifiziert werden. Veröffentlicht in Leitfäden und Handbücher.
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