Im Berliner Ortsteil Prenzlauer Berg befindet sich der etwa 24 ha große Ernst-Thälmann-Park. 1872 entstand hier das vierte Berliner Städtische Gaswerk. Neben Gas wurden Koks und die üblichen Nebenprodukte wie Teer, Schwefel und Ammoniak hergestellt. Das Produktionsprofil erweiterte sich durch die 1915 gebaute Benzolanlage, welche durchgängig hohe Mengenumsätze erwirtschaftete. Im Verlauf der Jahrzehnte folgten zahlreiche Um- und Anbauten am Gebäude- und Anlagenbestand. Im Ergebnis des Zweiten Weltkrieges war ein beträchtlicher Teil des Geländes beschädigt oder zerstört. Aufgrund des immer desolateren Zustandes der Anlagentechnik ließ sich die Produktion nicht mehr aufrechterhalten. Mit dem politischen Beschluss, hier ein Wohngebiet zu errichten, begann 1982 der schrittweise Abriss. Die technisch aufwändigen Baumaßnahmen vollzogen sich unter starkem zeitlichen Druck. Das aus Wohngebäuden, öffentlichen Grünflächen, Sport- und Freizeitanlagen angelegte Wohngebiet wurde 1986 eingeweiht. Es ist davon auszugehen, dass vor allem in der Betriebszeit des Gaswerkes große Mengen an Schadstoffen in den Untergrund gelangten. Im Fokus der Betrachtungen steht die ehemalige Benzolanlage im südlichen Teil des Geländes. Zu anderen gefahrenträchtigen verfahrenstechnischen Anlagen gehörten die Gasgeneratorenstation, die Teerbecken, die Ofenblöcke und die Gasometer. Die Zerstörungen im Zweiten Weltkrieg sowie der unsachgemäße Umgang mit Schadstoffen im Produktionsprozess und beim Abriss haben zu einer hohen Kontaminierung beigetragen. Nachdem beim Gesundheitsamt des Bezirkes zu Beginn der 1990er Jahre vermehrt Klagen der Anwohner über gesundheitliche Beeinträchtigungen eingingen, begann 1991 ein umfangreiches Untersuchungsprogramm, welches fortwährend bis in die Gegenwart durch die verschiedensten Erkundungstechniken erweitert wurde. Die Untersuchungen erbrachten sehr hohe Schadstoffkonzentrationen im Boden und Grundwasser an Mineralölkohlenwasserstoffen (MKW), Monoaromatische Kohlenwasserstoffen (BTEX), Phenolen, Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffen (PAK) und Cyaniden. Zudem war die Bodenluft durch leicht flüchtige Stoffgruppen wie BTEX und Naphthalin kontaminiert. Der Schwerpunkt der Belastungen lag in Tiefen bis etwa 4 m unter Gelände. Das gut lösliche Benzol breitete sich jedoch deutlich weitreichender über eine Fahnenlänge von mehr als 250 m und eine Tiefe von bis zu 40 m unter Gelände aus. Auf Forderung der Bodenschutz- Altlastenbehörde und mit Finanzmitteln des Landes Berlin wurden zwischen 1991 und 1994 drei Bodenluftabsauganlagen betrieben, eine weitere Anlage dieser Art bis 2009, zwischen 1994 und 1996 folgte der Bodenaustausch auf einer Grundfläche von 2.000 m² bis in die Tiefe von 4 m. Durch die Sanierungsmaßnahmen, die ein hohes Maß an Arbeits- und Emissionsschutz erforderten, wurden 7.100 t hoch belasteter Boden, 110 t Bauschutt/Öl, 4.000 l Teeröl aus Absetzbecken, diverse mit Schadstoffen gefüllte Rohrleitungen, Schächte und Fundamente sowie 68 t abgepumpte Flüssigkeiten entfernt. Aufgrund der umfangreichen Sanierungsmaßnahmen, insbesondere des Bodenaushubs und der Bodenluftabsaugung, kann eine Gefährdung für die sensiblen Nutzungen des Ernst-Thälmann-Parks als Wohngebiet ausgeschlossen werden. Messungen der Bodenluft in der obersten Bodenschicht dokumentieren diese Bewertung. Diese historischen Fotos dokumentieren die Untergrundverhältnisse in seiner Komplexität mit den noch vorhandenen gefahrenträchtigen Altanlagensystemen, hochkontaminierten Böden, Fundamenten und Rohrleitungen. Sie machen deutlich, wie technisch anspruchsvoll die Bodensanierungen der hochtoxischen und kanzerogenen Schadstoffe in einem eng bebauten urbanen Raum geplant und umgesetzt wurden. Nach Beendigung der Gefahrenabwehr im Jahr 1996 folgten verschiedene Phasen der Erfolgskontrolle. Dabei war festzustellen, dass die Schadstoffbelastungen nach Entfernung der Eintragsquelle um eine Potenz zurückgingen. Dennoch sind die Kontaminierungen in den tieferen Boden- und Grundwasserschichten, also tiefer als 10 m unter Gelände, so erheblich, dass eine hydraulische Sicherung des Grundwasserabstroms geplant werden musste. Nach Vorversuchen und Erstellung eines hydraulischen Modells wurde die technische Anlage unter Zuständigkeit des Referats V E der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt konzipiert und im Herbst 2004 im Parkgelände aufgestellt. An derzeit sieben Brunnenstandorten wird das Grundwasser aus den relevanten Teufen mit 15 bis 16 m³/h gefördert, in einer Wasserreinigungsanlage gereinigt und nachfolgend wieder in den Untergrund infiltriert. Die Reinigung erfolgt durch einen mikrobiologischen Schadstoffabbau in vier Festbettreaktoren und einen Ionenaustauscher für die Cyanidreinigung. Nach der Entkeimung durch ein Elektrolyseverfahren kann das gereinigte Wasser wieder in den Untergrund gegeben werden. Die Anlage wird monatlich durch ein Labor überwacht. Im halbjährlichen Rhythmus findet ein Grundwassermonitoring statt. Im Zeitraum von Herbst 2004 bis zum Ende des Jahres 2023 wurden rund 25 t Schadstoffe aus dem Grundwasser ausgetragen. Im Frühjahr 2021 ist die Abstromfahne südlich der Danziger Straße erstmals abgerissen. Ausgedehnte Fläche und Konzentration in der Fahne haben sich deutlich verringert. In den Jahren 2009 bis 2014 folgten zur abschließenden Bewertung der Schadenssituation und zur Erarbeitung der Gesamtstrategie weitere umfangreiche Untersuchungen. Aus den Ergebnissen ist zu bilanzieren, dass eine Quellensanierung des Bodens ab einer Tiefe von mehr als 10 m unter Gelände technisch schwierig, mit einem sehr hohen Entsorgungsaufwand verbunden und allein aus diesem Grund nicht finanzierbar ist. Das Gelände und der Grundwasserabstrom werden deshalb dauerhaft mit der vorstehend beschriebenen hydraulischen Maßnahme beiderseits der Danziger Straße gesichert. Durch Niederschlagsdefizite wird der jährliche Bedarf an Wasser für Bewässerungszwecke in öffentlichen Parkanlagen zunehmend größer. Im unter Denkmalschutz stehenden Thälmannpark kommt hinzu, dass dem dort befindlichen Kiezteich kontinuierlich Wasser zugeführt werden muss, um den Wasserstand zu halten. Über viele Jahre schon engagieren sich die Anwohner des Parks für die Pflege und Auffüllung des Teiches. Mehrmals im Jahr sammelt eine Bürgerinitiative private Spendengelder, um die Zuspeisung aus dem öffentlichen Trinkwassernetz realisieren zu können. Zur Verbesserung der hydrologischen Situation und zur nachhaltigen Unterstützung der Bürger wurde im Zusammenwirken mit dem Straßen- und Grünflächenamt Pankow, der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, dem Anlagenbetreiber und den beteiligten Planungsbüros die bauliche und verfahrenstechnische Planung für eine zusätzliche Reinigungsstufe sowie ein Wasserspeicher- und Bewässerungssystem entwickelt. War es bisher nicht möglich, dass gereinigte Wasser aufgrund des verbliebenen Ammoniums wirtschaftlich zu nutzen, werden nun ein Bodenfilter, bestehend aus vier mit Schilf bepflanzten Becken, und das nachgeschaltete Stauraum- und Bewässerungssystem für den rückstandsfreien Abbau sorgen. Etwa 10% des aus der Grundwasserreinigungsanlage anfallenden Reinwassers, etwa 30 m³ am Tag, stehen in Zukunft für die Park- und Kiezteichpflege zur Verfügung. Vom Spätherbst bis zum Frühjahr, wenn weder der Park noch der Kietzteich Wasser benötigen, schaltet sich die vollautomatische Grundwasserreinigungsanlage auf einen vollständigen Infiltrationsbetrieb um. Mit dieser Maßnahme kann der Verbrauch von Trinkwasser für Bewässerungs- und Auffüllzwecke erheblich minimiert, im Idealfall sogar gänzlich vermieden werden. Das Verfahrensprinzip der vollständigen Wiederverwertung dekontaminierten Grundwassers zur Stützung des Wasserhaushaltes eines Teiches / Sees sowie des Hauptgrundwasserleiters und zur Bewässerung von Parkflächen hat aktuell in Berlin ein Alleinstellungsmerkmal und soll ein positives Beispiel auch für andere vergleichbare Standorte sein. Die Maßnahmen dienen der Verbesserung des Stadtklimas und dem Wohlbefinden der Menschen am Standort und leisten einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz. Die baulichen Maßnahmen zur Errichtung des Bodenfilters und des Stauraum- und Bewässerungssystems sind im Juni 2022 abgeschlossen worden. Die Schilfpflanzen haben sich bis zum Frühjahr 2023 etabliert. Die Inbetriebnahme der Anlagenstufe erfolgte im Mai 2023. Im Juni 2024 wurde der Betrieb der Grundwasserreinigungsanlage durch auf den Containerdachflächen montierte Photovoltaikmodule ergänzt. Die PV-Technologie unterstützt eine nachhaltige Stromerzeugung, mit der über das Jahr gesehen etwa 15 % des Stromverbrauches gedeckt werden kann. Für die Ersterkundung und die akuten Gefahrenabwehrmaßnahmen mittels Bodenaushub wurden bis zur Mitte der 1990er Jahre über 9 Mio. € aufgewendet. Die seit 2004 anfallenden Kosten für die Grundwassersicherung, für Erweiterungen und sanierungsvorbereitende Untersuchungen sowie aller im Zusammenhang mit der Sanierung anfallenden Leistungen belaufen sich derzeit auf ca. 8,3 Mio. €. Die Kosten für die Errichtung der zusätzlichen Anlagenstufe mit Stauraum- und Bewässerungssystem betragen rund 1 Mio. €. Dafür hat der Bezirk Pankow Fördermittel des Landes Berlin akquiriert.
Objective: Aim is to modify two small hydropower plants to variable speed operation in order to increase annual energy output by improved part load efficiency and design flow. A 100 kW vertical axis Francis turbine (Kaltenburg, DE) and a new 18 kW waterwheel (Bettborn, LU) will be modified to variable speed operation by use of a AC-AC converter. There will be installed a movable free-overfall weir at the waterwheel. By an expected increase of the electricity production in the range of 10 to 20 per cent , the aim is to proof viability of improving existing low head hydro sites with this technology. Especially low head sites have high variation of head and flow. Variable speed technology allows the system to operate at maximum efficiency for a wide range of hydraulic conditions. Modern power electronics replaces complex mechanical control systems with a high need for maintenance. In wind energy, variable speed technology has already proven its advantages compared to other mechanical technologies. General Information: Unlike earlier approaches with a combination of double regulated turbines and variable speed in a new installation, in this project the combination of a Francis turbine (respectively a water wheel) in existing plants together with a frequency converter will be used to increase part load efficiency and design flow of the system. Only the new IGBT controlled converters which are now used in wind energy as well as in motive power industry appliances can guarantee a reliable variable speed operation of a normal asynchronous generator. The combination of the movable weir and variable speed operation of the water wheel will allow to optimise the power output of the plant under all conditions. The use of an IGBT converter makes it possible to compensate reactive power to improve the mains performance. Due to detailed theoretical analysis and according to the positive experience with variable speed operation in wind energy and motive power technology, the expected increase of the annual power output of the two plants is in the range of 10 to 20 per cent of the actual value. This will reduce the specific cost of the electricity by the same range. For the actual payback tariffs of many European countries, this will increase the number of feasible low head sites. The top water level control by variation of turbine speed (and so flow) will be demonstrated to show a simple, reliable and energy saving alternative to the old hydraulic systems, which are still installed in many sites. The success of the variable speed system in this plants will open a big European SME market for cheap technological improvement of small hydropower plants and low head sites. The monitored performance of the plants data will be stored in a data logger with a modem, to allow automatic down-loading from a server-PC via modem. ... Prime Contractor: Universität Kassel, Fachbereich Elektrotechnik/Informatik, Institut für Elektrische Energietechnik - IEE; Kassel; Germany.
Das beantragte LC-Tandem Massenspektrometer (LC-MS/MS) soll aufgrund der hohen Sensitivität und Vielseitigkeit die Quantifizierung von organischen Spurenstoffen im Nanogramm pro Liter-Bereich sowie die Identifizierung von Transformationsprodukten aus der Wasserbehandlung und in natürlichen aquatischen Systemen ermöglichen. Diese Arbeiten bauen auf bisherigen erfolgreichen Forschungsaktivitäten auf. Da an der TU München bisher keine sensitiven, quantitativ nutzbaren LC-MS/MS Systeme zur Verfügung stehen, handelt sich bei dem beantragten Gerät um eine Neuanschaffung im Rahmen einer Neuberufung. Aufgrund der hohen Anzahl intern generierter Proben von ingenieurtechnischen Anlagen zur Entfernung von Spurenstoffen in wässrigen Matricen im labor- und halbtechnischen Maßstab ist es unerlässlich, diese Technologie zu etablieren. Die quantitative Analytik ist essentiell bei Untersuchungen von Wasseraufbereitungsanlagen, der Optimierung von Prozesssteuerungen sowie für die quantitative Bestimmung von Spurenstoffen in Umweltproben.
In bog ecosystems, vegetation controls key processes such as the retention of carbon, water and nutrients. In northern hemispherical bogs, a shift from Sphagnum- to vascular plant-dominated vegetation is often traced back to Climate Change and increased anthropogenic nitrogen deposition and coincides with substantially reduced capacities in carbon, water and nutrient retention. In southern Patagonia, bogs dominated by Sphagnum and vascular plants coexist since millennia under similar environmental settings. Thus, South Patagonian bogs may serve as ideal examples for the long-term effect of vascular plant invasion on carbon, water and nutrient balances of bog ecosystems. The contemporary balances of carbon and water of both a bog dominated by Sphagnum and vascular plants are determined by CO2- H2O and CH4 flux measurements and an estimation of lateral water losses as well as losses via dissolved organic and inorganic carbon compounds. The high time resolution of simultaneous eddy covariance measurements of CO2 and H2O in both bog types and the strong interaction between climatic variables and the physiology of bog plants allow for direct comparisons of carbon and water fluxes during cold, warm, dry, wet, cloudy or sunny periods. By the combination with leaf-scale measurements of gas exchange and fluorescence, plant-physiological controls of photosynthesis and transpiration can be identified. Long-term peat accumulation rates will be determined by carbon density and age-depth profiles including a characterization of peat humification characteristics. A reciprocal transplantation experiment with incorporated shading, liming and labeled N addition treatments is conducted to explore driving factors affecting competition between Sphagnum and vascular plants as well as the interactions between CO2-, CH4-, and water fluxes and decisive plant functional traits affecting key processes for carbon sequestration and nutrient cycling. Decomposition rates and driving below ground processes are analyzed with a litter bag field experiment and an incubation experiment in the laboratory.
Bromat ist ein Desinfektionsnebenprodukt, das bei der Ozonierung von bromidhaltigem Wasser auftritt. Es wurde 1990 als kanzerogene Substanz klassiert und ist deshalb fuer die Trinkwasseraufbereitung von grosser Bedeutung. Die hier beschriebene Arbeit umfasst sowohl mechanistische Aspekte (molekulare Kinetik) wie auch Experimente auf Wasseraufbereitungsanlagen. Es wird gezeigt, dass eine Uebertragung vom Labormassstab auf die Groesse einer Wasseraufbereitung moeglich ist.
Ausarbeiten der Grundlagen, Publikation als Norm, Durchfuehrung von Einfuehrungs- und Weiterbildungskursen. Publiziert (neu seit 1980): - Norm SIA 385/1 Anforderungen an das Wasser und an die Wasseraufbereitungsanlagen in Gemeinschaftsbaedern. Tagungen (seit 1980): Studientagungen fuer die richtige Bemessung von Kanalisationen aufgrund der Norm 190 (1977) und Orientierung ueber den neuesten Stand der Kenntnisse (Publikation der Referate).
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