Arsen-kontaminiertes Grundwasser stellt eine große Gefahr für zig Millionen von Menschen dar, insbesondere in Süd- und Südost-Asien, durch seine Verwendung als Trinkwasser und für die Bewässerung von Reisfeldern. Das Hauptziel dieses Projekts ist es gemeinsam mit Wissenschaftlern der Stanford University die Menge an giftigem Arsen in den beiden wichtigsten Expositionsquellen, Wasser und Reis, zu reduzieren und zu bestimmen wie i) Arsen effizient mit Wasserfiltern aus dem Trinkwasser entfernt und ii) die Arsenaufnahme durch Reis während der Nasskultivierung reduziert werden kann. Im ersten Teilprojekt planen wir in Vietnam zu untersuchen, unter welchen Bedingungen Wasserfilter Arsen effizient entfernen, wie lange die Filter verwendet werden können und ob gesundheits-schädigende Konzentrationen von Nitrate in den Filtern gebildet werden. Wir werden einen visuell sichtbaren Indikator in den Filtern entwickeln, der es der breiten Bevölkerung erlaubt, ohne analytische Verfahren oder besonderen Bildungsstand zu bestimmen, wann die Effizienz des Filters aufgrund der Sättigung mit Arsen verschwindet und das Filtermaterial ersetzt werden muss. Darüber hinaus werden wir untersuchen, wie das Arsen-verschmutzte Filtermaterial ohne weitere Risiken entsorgt werden kann. Im zweiten Teilprojekt werden wir untersuchen, ob die Stimulation von nitrat-reduzierenden, eisenoxidierenden Bakterien in Reisfeldböden die Arsenaufnahme in Reis reduziert durch die Bindung von Arsen an die gebildeten Minerale. Wir werden bestimmen, wie die Zugabe definierter Mengen an Nitrat helfen kann, gleichzeitig die Arsenaufnahme in den Reis und die Emission des Treibhausgases N2O zu minimieren. Dieses Projekt wird für die Bevölkerung in Arsen-betroffenen Ländern praktische Lösungen bieten, um mögliche Schädigungen durch Arsen und Nitrat zu reduzieren und ihre Gesundheit und Lebenssituation zu verbessern.
Durch die Befragung sach- und ortskundiger Verwaltungsmitarbeiter der Bezirksämter und der Berliner Forsten wurden spezifische Flächeninformationen zur Lage der Fläche (Bezirk, Ortsteil, Adresse/Lagebeschreibung, Koordinaten) zu den Eigentumsverhältnissen, ggf. Kontaktdaten zu bestehenden (oder ehemaligen) und geplanten Nutzungen zur Art der Versiegelung und zum Umfang einer möglichen Entsiegelung sowie zu noch bestehenden Abstimmungsbedarfen, Planungshemmnissen etc., recherchiert und hieraus eine erste Zusammenstellung potenzieller Entsiegelungsflächen erstellt. Diesen originär erhobenen Flächendaten wurden durch Verschneidung mit verschiedenen im Land Berlin vorliegenden Geodaten weitere relevante Informationen zugeordnet, so dass diese Informationen auf einen Blick zur Verfügung stehen. Dazu wurden folgende digital zur Verfügung stehende Daten verwendet: Flurstücke gemäß Amtlichem Liegenschaftskatasterinformationssystem (ALKIS), Stand 06.10.2024 Flurstücke im Eigentum des Landes Berlin gemäß Amtlichem Liegenschaftskataster-informationssystem (ALKIS), Stand 2024 Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5) des Informationssystems Stadt und Umwelt (ISU) der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen und Wohnen, III D, Stand 2020 Planungshinweise zum Bodenschutz, Stand 2020 Geltungsbereiche laufender und abgeschlossener Bebauungsplanverfahren, Stand 2024 Flächennutzungsplan (FNP), Arbeitskarte, Stand 2024 Landschaftsplanverfahren, Stand 2013 Schutzgebiete nach Naturschutzrecht (LSG, NSG, FFH, flächenhafte Naturdenkmale), Stand 2024 Ortsteile gemäß Amtlichem Liegenschaftskatasterinformationssystem (ALKIS), Stand 2024 Bodenrichtwerte, Stand 2024 Eine visuelle Begutachtung der Flächen und ggf. eine von den Flurstücksgrenzen abweichende Ausgrenzung potenzieller Entsiegelungsflächen wurde vor allem anhand der digitalen Orthofotos, Befliegungen 2002 bis 2024, der Luftbilder 1953 bis 1999 sowie der Karte von Berlin im Maßstab 1 : 5.000 (K5), Stand 2008 bis 2024 vorgenommen. In Einzelfällen erfolgte eine Vorortbesichtigung.
Es wird eine Methode entwickelt, die mit thermischer Anregung eine flächige Bestimmung der Schichthaftung ermöglicht. An vom Projektpartner Rauschert gefertigten Schichten wird durch instationäre Untersuchungsmethoden der Zusammenhang zwischen Haftung und Temperatur bzw. Reflexionsgradänderung untersucht. Dazu kommt ein Messverfahren zum Einsatz, das auf kurzer An-regung beruht. Eine ähnliche Methode zur Untersuchung von Kontaktwiderständen ist vom Antragsteller bereits beschrieben und an Modellproben eingesetzt worden. Diese, für punktförmig messende Systeme etablierte Methode soll jetzt auf zweidimensional messende Kamerasysteme übertragen werden, um die Untersuchung flächiger Proben zu ermöglichen. Schwerpunkt wird die qualitative Quantifizierung der Effekte auf einer großen Fläche sein und erst in zweiter Linie soll eine Korrelation der Ergebnisse mit einem physikalischen Modell erfolgen. Die Methode soll für Kamerasysteme vom visuellen bis mittleren IR-Bereich einsetzbar und daher für unterschiedliche Schichtsysteme anwendbar sein. Die Arbeiten der FHWS umfassen die Charakterisierung der Kamerasysteme und deren Einsatz zur Schichtcharakterisierung, die Entwicklung geeigneter Heizverfahren, die Analyse des Zusammenhangs zwischen den Temperatur- und Reflexionsgradänderungen und den Haftungseigenschaften der TBCs sowie die Charakterisierung von Schichtsystemen mit dem entwickelten Verfahren. Die Arbeiten der FHWS ergänzen die des ZAE Bayern synergetisch. Während der Schwerpunkt des ZAE Bayern auf punktuellen, spektralen Verfahren liegt, beschäftigt sich die FHWS mit zweidimensional messenden Kamerasystemen zur bildgebenden Analyse der Haftungseigenschaften. Daneben werden an der FHWS Messungen zur Erfassung der Delamination von Schichten an den präparierten Proben und mit den optimierten Kamerasystemen durchgeführt. Die Ergebnisse fließen schließlich in eine Optimierung der Schichten ein. Durch die FHWS erfolgt die Koordination des Gesamtprojektes.