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Eine neue Bedrohung der stratosphärischen Ozonschicht durch anthropogene kurzlebige Halogenverbindungen

Die stratosphärische Ozonschicht bietet der Erde einen wirkungsvollen Schutzschild gegen den ultravioletten, schädigenden Anteil der solaren Strahlung. Der anthropogene Ozonabbau, verursacht durch Emissionen von langlebigen Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs), war eines der größten Umweltprobleme der letzten Jahrzehnte. Emissionen von FCKWs wurden infolge des Montrealer Abkommens von 1987 stark reduziert und eine langsame Erholung der Ozonschicht wird im Laufe der nächsten Jahrzehnte erwartet. Im Gegensatz dazu werden die Emissionen von sehr kurzlebigen Halogenverbindungen (Very Short-Lived Halocarbons, VSLH), welche auch stratosphärisches Ozon zerstören, aufgrund von neuen Technologien ansteigen. Chemische Oxidationsprozesse in der marinen Umwelt, insbesondere die neuartigen Behandlungsverfahren von Ballastwasser, und anwachsende tropische Makroalgenkulturen beeinflussen biogeochemische Kreisläufe und können zu einem starken Anstieg der VSLH Produktion und Emission führen. Zusätzlich zu ihrem schädlichen Effekt auf die Ozonschicht, beeinflussen VSLH den atmosphärischen Strahlungsantrieb und das Vermögen der Atmosphäre viele natürliche und anthropogene Spurenstoffe zu entfernen (atmosphärische Oxidationspotential). Momentan ist nur sehr wenig über die zukünftig zu erwartenden anthropogenen VSLH Emissionen aus dem Ozean sowie ihre bedrohliche Wirkung auf die atmosphärische Chemie bekannt und fundierte wissenschaftliche Untersuchungen sind dringend erforderlich. Das Ziel dieses Antrages ist es, momentane und zukünftige Emissionen anthropogener VSLH und ihren Einfluss auf atmosphärische Zusammensetzung und Chemie zu quantifizieren. Ein besonderer Fokus liegt auf der Untersuchung einer möglichen neuen Bedrohung der stratosphärischen Ozonschicht. In einem ersten Schritt werden globale Karten der ozeanischen Emissionen von anthropogenen VSLH erstellt. Im zweiten Schritt wird, basierend auf atmosphärischer Chemie-Transport Modellierung, die Entwicklung der anthropogenen VSLH in der Atmosphäre quantifiziert. Zu diesem Zweck werden Küsten-auflösende Modellsysteme entwickelt, welche später dazu beitragen Parametrisierungen anthropogener VSLH Prozesse für globale Klima-Chemie Modelle zu erstellen. In einem dritten Schritt wird der globale Einfluss der anthropogenen VSLH auf Ozonabbau, Strahlungsantrieb und atmosphärisches Oxidationspotential bestimmt und mögliche Rückkopplungsmechanismen werden identifiziert. Der interdisziplinäre Forschungsplan umfasst die Synthese existierender Daten, Messungen, sowie Ozean-Zirkulation-, Biogeochemie- und atmosphärische Klima-Chemie Modellierung. Das Forschungsvorhaben wird die Frage beantworten, ob anthropogene Aktivitäten in der marinen Umwelt eine Bedrohung für die stratosphärische Ozonschicht darstellen. Solch eine Risikoabschätzung ist von großer gesellschaftlicher Bedeutung und liefert entscheidende Information für politische Entscheidungsträger bezüglich der Planung zukünftiger menschlicher Aktivitäten.

Indikator: Umweltmanagement

<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=EMAS#alphabar">EMAS</a>⁠ ist ein international anwendbares System für das Umweltmanagement. Es handelt sich um den anspruchsvollsten allgemein verfügbaren Umweltmanagementstandard.</li><li>Die Bundesregierung hat sich in der Nachhaltigkeitsstrategie das Ziel gesetzt, dass im Jahr 2030 5.000 Standorte nach EMAS registriert sein sollen.</li><li>Im Jahr 2024 waren es 4.533 Standorte, die etwa 1,2 Millionen Beschäftigte auf sich vereinen.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Die Zahl der nach dem „Eco-Management and Audit Scheme“ (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=EMAS#alphabar">EMAS</a>⁠) registrierten Organisationen, Standorte und dort Beschäftigten ist ein Maß für die Verbreitung nachhaltiger Produktionsmuster in der Wirtschaft. EMAS zielt auf Unternehmen und sonstige Organisationen ab, die ihre Umweltleistung systematisch, transparent und glaubwürdig verbessern wollen. Es ist in der europäischen <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/ALL/?uri=CELEX%3A32009R1221">EMAS-Verordnung</a> geregelt (EU-VO 1221/2009).</p><p>EMAS nimmt die Umweltaspekte von Tätigkeiten, Produkten und Dienstleistungen einer Organisation über den gesamten Lebenszyklus in den Blick. Diese müssen bei der Festlegung von Prozessen, Verantwortlichkeiten und Entscheidungsstrukturen einbezogen werden, sodass negative Umweltauswirkungen kontinuierlich reduziert werden. Die Fortschritte werden durch unabhängige und staatlich zugelassene Gutachter*innen geprüft und in öffentlich zugänglichen Umwelterklärungen berichtet.</p><p>EMAS führt zu einem verbesserten Umweltschutz und bringt Kosteneinsparungen mit sich. Steigt die Zahl der Organisationen, die EMAS anwenden, wirkt sich das insgesamt positiv auf den Umwelt-, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠- und Ressourcenschutz aus. EMAS baut auf dem international weit verbreiteten Umweltmanagementstandard ISO 14001 auf, ist aber anspruchsvoller als dieser.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Nach einer wechselhaften Entwicklung zwischen 2005 und 2020 steigt die Zahl der Organisationen seit 2020 im Trend an. Von 2023 auf 2024 war ein sprunghafter Anstieg zu verzeichnen, der auf die Registrierung aller Standorte eines großen deutschen Lebensmitteleinzelhändlers zurückzuführen ist. Die Zahl der Beschäftigten in ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=EMAS#alphabar">EMAS</a>⁠-registrierten Standorten lag im Jahr 2024 bei rund 1.250.000. Im Dezember 2024 waren 1.122 Organisationen an 4.533 Standorten in Deutschland EMAS-registriert.</p><p>In der <a href="https://www.bundesregierung.de/resource/blob/976074/2335292/3add4e4d4eaaf6bffe495c8fb27e7fa7/2025-02-17-dns-2025-data.pdf?download=1">Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie</a> bekennt sich die Bundesregierung dazu, EMAS weiter zu fördern. Im Jahr 2030 sollen 5.000 Standorte nach EMAS validiert und registriert sein. Damit dieses Ziel erreicht und gehalten werden kann benötigt EMAS stärkere Unterstützung und weitreichendere Maßnahmen. Bislang genießen Unternehmen, die nach EMAS registriert sind, beispielsweise Vorteile im Energie-, Wasser-, Abfall- und Immissionsschutzrecht und können verschiedene Ausnahmeregelungen in Anspruch nehmen.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=EMAS#alphabar">EMAS</a>⁠-Organisationen und -Standorte werden durch die zuständigen Industrie- und Handelskammern und die Handwerkskammern registriert und tagesaktuell in einer öffentlich zugänglichen Datenbank des Deutschen Industrie- und Handelskammertages eingetragen. Daten mit einheitlicher Erhebungsmethodik liegen ab dem Jahr 2005 vor. Die Geschäftsstelle des Umweltgutachterausschusses fasst die Entwicklung auf der Grundlage der entsprechenden DIHK-Statistik monatlich in einer Übersicht zusammen.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umwelt-wirtschaft/umwelt-energiemanagementsysteme">„Umwelt- und Energiemanagementsysteme“</a>.</strong></p>

Studie ueber den technologischen Stand von Pyrolyse- und Hochtemperaturverbrennungsverfahren in USA, Europa und Japan

Ziel der Arbeit ist es, bestehende Pyrolyseanlagen im Hinblick auf technische Aspekte, Kosten, Wert der Rohstoffrueckgewinnung (monetaer und nicht monetaer) und Umweltbelastung zu untersuchen. Die Anlagen werden auf 100-150 Tagestonnen-Anlagen umgerechnet und danach einer Kosten-Nutzen-Analyse unterzogen. Abhaengig von lokalen Gegebenheiten wird die Gewichtung der Kriterien im Analysemodell vorgenommen. Das Ergebnis ist die Benennung einer oder mehrerer Verfahren, die die gestellten Anforderungen erfuellen. Die ausgewaehlten Verfahren werden dann noch einmal kritisch untersucht, um Auskunft ueber verfahrenstechnische Probleme zu erhalten.

Bevölkerungswachstum und nachhaltige Entwicklung

Das hohe Bevölkerungswachstum in den Entwicklungsländern gilt als eine der wesentlichen Ursachen für die Zerstörung von Ökosystemen und damit als eines der Haupthindernisse, künftig Umweltprobleme zu lösen. In dem Projekt 'Bevölkerungs-wachstum und nachhaltige Entwicklung' wird untersucht, inwiefern Bevölkerungswachstum eine Ursache von Umwelt- und Rohstoffproblemen darstellt und welche Auswirkungen Rohstoff- und Umweltprobleme auf die Entwicklung und Verteilung der Bevölkerung haben. Insbesondere wird untersucht, ob und inwieweit durch die Natur gegebene Restriktionen die Größe der Bevölkerung begrenzen. Ferner ist zu prüfen, ob Mechanismen existieren, die eine Einhaltung dieser Grenzen sicherstellen, und falls das nicht der Fall sein sollte, mit welchen Instrumenten ein solches Überschreiten korrigiert werden kann. Dabei wird aufgezeigt, wie in der Bevölkerungstheorie in der Vergangenheit diese Fragen beantwortet worden sind und wie sich die Frage nach der optimalen Bevölkerungsgröße im Rahmen ökonomischer Analysen konkretisieren lässt.

Fluglärmwirkungen

Der Beschlussempfehlung des Ausschusses für Verkehr des Deutschen Bundestages folgend soll die Beurteilung von Fluglärm analog anderer Verkehrslärmquellen vorgenommen werden. Grundlage des hier vorgestellten Beurteilungsverfahrens ist der zwischen Tag und Nacht differenzierende Mittelungspegel (Leq(3)). Bei der Formulierung der Schutzziele wird auch dem Umstand, dass Fluglärm eine größere Stör- und Belästigungswirkung als vergleichbarer Straßenverkehrslärm entfaltet, durch schärfere Anforderungen Rechnung getragen. Unter dem Aspekt des Schutzes vor Gefahren und vor erheblichen Belästigungen sowie der Vorsorge wurden die Ergebnisse nationaler und ausländischer Lärmwirkungsstudien analysiert, wobei die Wirkungsbereiche - 'Beeinträchtigung der Gesundheit' inkl. 'Beeinträchtigung des Nachtschlafes' durch Fluglärm und vor allem der Wirkungsbereich - 'Belästigung' durch Fluglärm im Vordergrund stehen. Zusammengefasst ergeben sich folgende Belastungsbereiche, die aus Sicht der Lärmwirkungsforschung besonders beachtet werden müssen. Bei einer Umsetzung in rechtliche Regelungen ist im Falle von neuen oder wesentlich geänderten Flughäfen oder Flugplätzen zu bedenken, dass sich die hier genannten Bereiche nach unten verschieben können. - Bei Fluglärmbelastungen von 55 dB(A) tags und 45 dB(A) nachts wird die Grenze zu erheblichen Belästigungen erreicht. - Bei Fluglärmbelastungen von 60 dB(A) tags und 50 dB(A) nachts sind aus präventivmedizinischer Sicht Gesundheitsbeeinträchtigungen zu befürchten. - Bei Fluglärmbelastungen oberhalb von 65 dB(A) tags und 55 dB(A) nachts sind Gesundheitsbeeinträchtigungen in Form von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu erwarten.

Herstellung holzbasierter Schäume zur Substitution petrochemischer Rohstoffe + Messprogramm

Die neu gegründete Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG ist über die Gesellschafterstruktur mit der Butterweck Rundholzlogistik GmbH & Co. KG verbunden. Das mittlerweile in zweiter Generation geführte Familienunternehmen in Lehe/Ems ist als Dienstleister in der Forstwirtschaft tätig und bietet Beratung bei der Waldbepflanzung sowie der Waldbetreuung, -pflege und -vermessung an, unterstützt bei der bestandschonenden Holzernte und der Transportlogistik und vertreibt darüber hinaus Brenn- und Rundholz sowie Hackschnitzel und Rindenmulch. Die Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG plant die erstmalige großtechnische Realisierung einer Anlage zur Herstellung von Holzschaumplatten ohne Verwendung von synthetischen Bindemitteln. Die vom Wilhelm-Klauditz-Institut in Braunschweig entwickelten holzbasierten Schäume sind ein neuer Werkstoff und werden in Deutschland noch nicht großtechnisch hergestellt. Sie sollen Verwendung als Dämmplatten, Möbel- und Sandwichelemente oder als Torfsodenersatz finden. Die Holzschaumplatten sollen konventionelle Holzfaserplatten, erdölbasierte Schäume sowie Verbunddämmmaterialien ersetzen, deren Herstellung mit schädlichen Umweltauswirkungen verbunden sind. So werden Holzfaserplatten in Deutschland üblicherweise mit synthetischen Bindemitteln, wie pMDI oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, hergestellt. Die Bindemittel führen während und vor allem nach der Herstellung z.B. zu Formaldehydemissionen. Die Herstellung der Holzschaumplatten kommt hingegen ohne die Verwendung synthetischer Bindemittel aus. Insbesondere soll bei der Herstellung dieses neuartigen Werkstoffes die Ressourceneffizienz gegenüber der Herstellung konventioneller Produkte gesteigert und der Chemikalieneinsatz reduziert werden. Zur Herstellung des Holzschaums werden Holzhackschnitzel in verschiedenen Verfahrensschritten zellular aufgeschlossen. Die dadurch entstandene wässrige Suspension wird unter Zugabe eines Treibmittels im Intensivmischer aufgeschäumt. Ferner werden Proteine eingesetzt, die den Schäumungsprozess unterstützen und dabei denaturieren. Abhängig vom geplanten Anwendungsbereich der Platten werden ggf. auch Graphite als Flammschutzmittel und/oder Wachse als Hydrophobierungsmittel zugegeben. Auf synthetische Bindemittel kann vollständig verzichtet werden. Der Holzschaum wird anschließend auf ein spezielles Förderband in Plattenform aufgebracht und mittels einer innovativen elektromagnetischen Trocknungsanlage auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet. Diese Trocknung zeichnet sich durch einen sehr schnellen Wärmeeintrag und einen hohen Wirkungsgrad aus. Je nach Mahlgrad, eingesetzter Faser- und Additivmenge können unterschiedliche Plattenrohdichten für unterschiedlichste Anwendungen erzeugt werden. Die so hergestellten Holzschaumplatten können wie konventionelle Holzwerkstoffplatten nachbearbeitet werden, z.B. durch Sägen, Schleifen und Beschichten. Fehlerhafte Platten können in den Produktionsprozess zurückgeführt oder zu Torfsodenersatz weiterverarbeitet werden. Die Umweltentlastungen des Vorhabens beruhen auf der umweltschonenderen Herstellung der Holzschaumplatten im Vergleich zur Herstellung von konventionellen Werkstoffen. Die Herstellung der Holzschaumplatten besitzt eine höhere Materialeffizienz als die Herstellung vergleichbarer Holzfaserplatten. Die konkrete Holzeinsparung ist abhängig vom Referenzprodukt. Ausgehend vom geplanten Produktportfolio nach Inbetriebnahme werden Holzeinsparungen in Höhe von 14.813 Tonnen pro Jahr erwartet, was rund 68 Prozent pro Jahr entspricht. Als Rohstoff für die Holzschaumplatten kommt sämtliche hölzerne Biomasse in Betracht (z.B. Nadel- & Laubholz, Altholz, Sägerestholz, Flachs oder Maisspindeln), wodurch die Kaskadennutzung unterstützt wird. Auch die Laubholznutzung wird dadurch gefördert. Für Holzfaserdämmplatten wird zurzeit ausschließlich Nadelrundholz eingesetzt. (Text gekürzt)

Informationsmaterialien und -veranstaltungen zum Thema Umwelt und Verkehr

MINCA - MItigation der StickstoffbelastuNg auf der CAtchment-Skala

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.

X-ECD

ERA-Net SUSAN: Nachhaltige Tierproduktion (AnimalFutures)

Das übergeordnete Ziel in Animal-Futures ist die Entwicklung von Strategien, die die Komplexität der tierischen Produktionssysteme (animal production systems APS) in Bezug auf ihre sozio-ökonomische und ökologischen Einflussfaktoren berücksichtigen und auf Basis derer Aussagen und Handlungsoptionen über die zukünftige Nachhaltigkeit unterschiedlicher Produktionsformen gemacht werden können. Animal-Futures basiert auf der Entwicklung und Bewertung eines Kosten-Nutzen-Portfolios, welches auf den drei Säulen der Nachhaltigkeit beruht, in dem Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft als gleichrangig betrachtet und unterschiedliche räumliche und zeitlichen Skalen integriert werden. Ein Portfolio besteht aus einer Vielzahl wirtschaftlicher, ökologischer und sozialer Aspekte, welche die einzelnen Akteure, z.B. Produktionsbetriebe, bei der Nachhaltigkeitsbewertung als wichtig erachten. Die Nutzen beziehen sich auf ökonomische Parameter (Cashflow, Einkommen etc.), soziale Leistungen (Arbeitsplätze, Produktqualität und Sicherheit im Zusammenhang mit menschlicher Ernährung usw.) und ökologische Vorteile (Biodiversität und Ökosystemleistungen). Kosten umfassen negative Umweltauswirkungen (Treibhausgasemissionen), die Nutzung knapper natürlicher Ressourcen (Land, Wasser, Nährstoffe und Energie) und ethische Fragen im Zusammenhang mit dem Wohlergehen von Nutztieren sowie der Prosperität landwirtschaftlicher Betriebe. Die Arbeit in Animals Futures basiert auf drei Hypothesen: a) ökonomische, ökologische und soziale Vorteile und Kosten von APS sind nicht unabhängig voneinander, und dies führt zu trade-offs und Synergien zwischen Nutzen und Kosten in verschiedenen APS in Europa, b) sozioökonomische und ökologische Rahmenbedingungen prägen das Nutzen-Kosten-Portfolio von APS. Die Verschiedenheit regionsspezifischer Portfolios unterstreicht die Bedeutung regional ausgerichteter Nachhaltigkeitspfade; und c): die Einbettung und Vernetzung verschiedener räumlicher Skalen spielt eine wichtige Rolle bei Nutzen und Kosten z.B. Bauernhof, Region, Nationalstaat, Europa sowie zwischen diesen Skalen. Die Berücksichtigung der Skaleninteraktionen ist notwendig um die mehrdimensionalen Konsequenzen von verschiedenen Innovationen/Strategien abzubilden. Eine Innovation könnte beispielsweise auf einem bestimmten Niveau (z. B. der Farm) greifen, allerdings auf einer höheren räumlichen Ebene aufgrund von Auslagerungseffekten wirkungslos bleiben. Mit Hilfe der Portfolios können Leistungsvergleiche zwischen APS in Europa gemacht werden. (Text gekürzt)

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