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Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens von Festbrennstoff aus Abfall

Durch die veränderten Randbedingungen in der Abfallwirtschaft ist es von zunehmender Bedeutung, für den Einsatz von Festbrennstoffen aus Abfall deren Verbrennungsverhalten bestimmen zu können. Dieses ist mit den normierten Analysemethoden für Festbrennstoffe nicht ausreichend möglich. Am Fachgebiet Abfalltechnik der Universität Kassel werden mit der Untersuchung der Einzelkornverbrennung und der Durchführung semi-kontinuierlicher Verbrennungsversuche zwei Methoden verfolgt, das Verbrennungsverhalten von Festbrennstoffen aus Abfall durch Verbrennungsversuche an der Technikumsverbrennungsanlage (TVA) zu bestimmen. Vorteile der Verbrennungsversuche zur Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens durch Einzelkornverbrennung ergeben sich aus der größeren Informationstiefe im Vergleich zu den herkömmlichen DIN-Verfahren sowie durch die große Einzelkornabmessung, die neben einer besseren statistischen Absicherung des Brennverhaltens Aussagen zum Fragmentierungsverhaltens großer Brennstoffkörner erlaubt. Die Bilanzierung von semi-kontinuierlichen Verbrennungsversuchen ermöglicht die Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens heterogener Stoffgemische. Durch die Bestimmung charakteristischer Kurven der Energiefreisetzung unterschiedlicher Abfallgemische und des daraus abgeleiteten Energiefreisetzungswertes (EFW) lässt sich das Verbrennungsverhalten verschiedener Stoffgemische direkt vergleichen. Nach den bisher vorliegenden Ergebnissen scheinen beide Methodenansätze geeignet zu sein, einen Beitrag zur Bestimmung des Verbrennungsverhaltens von Festbrennstoffen aus Abfall zu liefern. Für genauere Aussagen ist es allerdings notwendig, die vorhandene Datenbasis zu erweitern.

Biotechnische Bekämpfung der invasiven Marmorierten Baumwanze Halyomorpha halys im ökologischen Obst- und Gemüsebau mittels Push-Pull-Kill-Verfahren auf Basis von Aggregationspheromonen kombiniert mit Kairomonen, Biotechnische Bekämpfung der invasiven Marmorierten Baumwanze Halyomorpha halys im ökologischen Obst- und Gemüsebau mittels Push-Pull-Kill-Verfahren auf Basis von Aggregationspheromonen kombiniert mit Kairomonen

Im Obst- und Gartenbau sind die Marmorierte Baumwanze, Halyomorpha halys, und die Grüne Reiswanze, Nezara viridula, aktuell sehr ernstzunehmende neue Schädlinge. Beide Stinkwanzen sind sehr polyphag und befallen eine Vielzahl an Obstsorten, Fruchtgemüsen und Gehölzen. Ziel des Projektes ist eine Weiterentwicklung des biotechnischen Pflanzenschutzes mittels Lock- und Schreckstoffen zur Bekämpfung der Marmorierten Baumwanze im ökologischen Landbau mit Schwerpunkt im Gartenbau. Durch den Einsatz von verkapselten Duftstoffen im Rahmen einer Push-Pull-Kill-Strategie soll eine artspezifische Bekämpfung dieser invasiven pflanzensaugenden Wanze erreicht und somit eine neue Strategie für den nachhaltigen Pflanzenschutz im ökologischen und integrierten Landbau etabliert werden, die sich später auch auf weitere schädliche Wanzenarten übertragen lässt. In Labor- und Halbfreilandversuchen werden ein bekanntes attraktives Substanzgemisch (Aggregationspheromon zusammen mit einem Synergisten) mit einer noch unbekannten arretierenden und fraßstimulierenden Substanz kombiniert und in einem Saugmedium formuliert. Zusätzlich werden repellente Pflanzenduftstoffe formuliert um eine Wirkungsverstärkung zu erreichen und Randeffekte zu verhindern. In Wirksamkeitsversuchen soll die wirksamste Kill-Komponente ermittelt werden. Dazu werden die Toxizität eines biologischen Wirkstoffs (Azadirachtin) und einiger natürlicher Gegenspieler (B. thuringiensis, insektenpathogene Pilze) unter kontrollierten Bedingungen verglichen. Im nächsten Schritt werden Materialien und Methoden zur Formulierung dieser Wirkstoffe gescreent und geeignete Applikationsstrategien entwickelt. Für die insektenpathogenen Mikroorganismen werden kostengünstige Verfahren zur Massenvermehrung entwickelt. Es werden entsprechende (Co-) Formulierungen entwickelt und in Labor- und Freilandversuchen getestet. Zusammen mit Praxis und Beratung werden zudem Merkblätter erstellt.

Weiterentwicklung des Online-Portals für die Gewässerbeobachtung der Zukunft - Bewertung von NTS Daten für Umwelt- und Chemikaliengesetze

Ziel des Projekts 'Weiterentwicklung des Online-Portals für die Gewässerbeobachtung der Zukunft - Bewertung von NTS Daten für Umwelt- und Chemikaliengesetze (GdZ II)' ist es, Bewertungsoptionen für NTS Daten zu entwickeln und die fachlichen und technischen Voraussetzungen für den dauerhaften Austausch qualitätsgesicherter Daten zwischen dem Umweltbundesamt (UBA) und der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) für eine umfassende Unterstützung der Umwelt- und Stoffgesetze sowie des Spurenstoffzentrums und weiterer Institutionen zu schaffen. Bisher fehlen die notwendigen Ansätze zum Datenaustausch, sodass grundlegende Erkenntnisse zwischen den beiden Bundesoberbehörden UBA und BfG gesammelt werden sollen. Die Verknüpfung von relevanten Stoff- und Monitoringdaten bietet die Möglichkeit, eine Bewertung zu erstellen, die das Umweltverhalten von priorisierten Stoffen und Stoffgemischen abdeckt und Lösungsansätze zur Verbesserung des Chemikalienmanagements aufzeigen kann. Zentrales Element der GdZ II ist das NTS Portal, das die BfG im Auftrag des UBA im REFOPLAN FKZ 3720 222 010 entwickelt hat. Es enthält NTS Messungen des Bundes und der Länder aus der Gewässerbeobachtung. Im Laufe des Projektes werden Möglichkeiten geschaffen, das Portal interessierten Anwender*innen innerhalb des UBAs leicht verständlich zugänglich zu machen.

Digitale Entscheidungshilfe für nachhaltige Ernährung, Teilprojekt D

Digitale Entscheidungshilfe für nachhaltige Ernährung, Teilprojekt C

Digitale Entscheidungshilfe für nachhaltige Ernährung, Teilprojekt A

Digitale Entscheidungshilfe für nachhaltige Ernährung, Teilprojekt B

Eignung von ziegelreichen Recycling-Baustoffen für Tragschichten ohne Bindemittel

Der Anteil an Ziegel in einem RC-Baustoff ist nach den TL RC-ToB 95 begrenzt. Die Trennung in hart- und weichgebrannte Ziegel - auch in Mischung mit weiteren Baustoffkomponenten z. B. Mörtel und Putz - sowie auch die Höhe der Grenzwerte sind noch nicht ausreichend abgesichert. Mit dieser Forschungsarbeit soll geklärt werden, inwieweit sich höhere Anteile an Ziegelbruch auf die Qualität einer ToB auswirken. In Laborversuchen werden getrennt die Eigenschaften der hart- und weichgebrannten Ziegel und auch des Mörtels und Putzes im Hinblick auf den Frostwiderstand, die Schlagfestigkeit sowie die Porosität ermittelt. In RC-Gemischen werden die Auswirkungen unterschiedlicher Anteile der Ziegel bzw. des Mörtel/Putzes, insbesondere die Frostempfindlichkeit, das Tragverhalten sowie die Wasserdurchlässigkeit untersucht. Im Rahmen der Arbeit sollen auch die bisherigen praktischen Erfahrungen mit ziegelreichen RC-Baustoffen erfasst werden. Als Ergebnis sind ggf. Vorschläge für modifizierte Anforderungen an die stoffliche Zusammenstellung für RC-Baustoffe zu erarbeiten.

Kreislaufwirtschaft Bau

Entwicklung eines Prognosemodells, das auf der Erhebung und Typisierung von Bauwerken und der Zuordnung charakteristischer Baumassnahmen beruht. Abfallsortieranlagen und wissenschaftliche Begleitung von Abbruch- und Rueckbauten dienen der Kalibrierung des Modells, wodurch das Wissen ueber die Qualitaet und Reinheit bzw. Vermischungsgrad der anfallenden Stoffe im Modell Eingang finden. Das entwickelte Prognosemodell beruht auf der Erhebung und Typisierung von Bauwerken und der Zuordnung charakteristischer Baumassnahmen. Dazu gehoeren auch Erhaltungs- und Modernisierungsmassnahmen, bei denen vor allem nichtmineralische Baustoffe anfallen. Im Zuge der Modellentwicklung wurde ein umfangreicher Gebaeudekatalog erstellt. Um dem ueberaus dynamischen Verhalten der Prozesse des Baugeschehens und den Besonderheiten der Bauwirtschaft gerecht zu werden, wird die Prognose als rechnergestuetztes System ausgefuehrt.

Aufwertung CO2-reicher Gasströme biogenen Ursprungs zu Wertstoffen für die chemische Industrie durch Schwefelwasserstoff-Abtrennung

Im Fokus des Projektes 'Aufwertung CO2-reicher Gasströme biogenen Ursprungs zu Wertstoffen für die chemische Industrie durch Schwefelwasserstoffabtrennung' steht die Entwicklung eines ökonomisch effizienten und gleichzeitig ökologisch vorteilhaften Prozesses zur Abscheidung von geringen Schwefelwasserstoff-Gehalten aus kohlendioxid-haltigen Gasströmen. Solche Stoffgemische fallen in großen Mengen bei der Reinigung gasförmiger Produkte aus Anlagen zur Biomasse-Vergärung und Biomasse-Vergasung an. Die vollständige Abtrennung des Schwefelwasserstoffs ist essentiell für den späteren Einsatz der gasförmigen Produkte (Biogas, Synthesegas, Kohlenstoffdioxid) als wertvollem Energieträger und Rohstoff für die chemische Industrie. In den nachgelagerten Prozessen wirkt H2S sonst als Störstoff bzw. Katalysatorgift und verhindert als Beimengung die weitere Verwendung der Produkte. Die zentrale Fragestellung des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines effizienten Prozesses für die Abscheidung kleiner H2S-Mengen aus CO2-reichen Gasströmen, um die Rückführung und Nutzung des gebundenen Kohlenstoffs zu ermöglichen. Dabei liegt der Fokus auf dem Einsatz besonders umweltfreundlicher Oxidationsmittel. Das Erreichen hoher Schwefelwasserstoffumsätze bei minimaler Kohlenstoffdioxid-Absorption durch gezielten Einsatz von pH, Temperatur, Druck und Katalysatoren steht dabei im Mittelpunkt. Zentrale Entwicklungsziele sind die Identifikation eines geeigneten Reaktionssystems und verfahrenstechnischen Apparats, die Simulation und Pilotierung des Verfahrens sowie die ökologische und ökonomische Bewertung.

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