Im Rahmen der Forschungsarbeit wird die Belastung von Flüssen durch Kunststoffe und die Anlagerung von Schadstoffen an diese synthetischen Polymere untersucht. Fragestellungen sind: Welche Auswirkungen hat die Verschmutzung durch synthetische Polymere (Plastik) auf die Binnengewässer. Welche Rolle spielen dabei sich ebenfalls im Wasser befindende Schadstoffe? Reichern sich diese möglicherweise an den Polymeren an und lösen sich in Organismen wieder ab? Besonderes Augenmerk wird auf mikroskopisch kleine Kunststoffpartikel (Mikroplastik) gelegt.
Die Wechselwirkungen von solaren Strahlungsflüssen und biologischen Prozessen haben fundamentale Auswirkungen auf physikalische Prozesse, Verfügbarkeit von Nährstoffen und Primärproduktion in den oberen Ozeanschichten, sowie den Austausch von Gasen mit der atmosphärischen Grenzschicht. Durch die Absorption solarer Strahlung tragen optisch aktive Wasserinhaltsstoffe zur Erwärmung der oberflächennahen Ozeanschichten bei und beeinflussen so über die Temperaturabhängigkeit der Stoffwechselraten von marinem Phytoplankton Primärproduktion und Export von Biomasse. Aufgrund der im Vergleich mit dem offenen Ozean stärker variablen Konzentrationen von anorganischen Schwebstoffen und CDOM (coloured dissolved organic matter, im Folgenden als Gelbstoff bezeichnet) ist die Zusammensetzung der Wasserinhaltsstoffe in Küstengewässern und Schelfmeeren oftmals durch eine hohe Heterogenität gekennzeichnet. Die Bildung von Gelbstoff und Änderungen in dessen Zusammensetzung aufgrund nicht-konservativer Prozesse hängen dabei in hohem Maße von der Lichtverfügbarkeit, weiterer Umweltbedingungen sowie der Zusammensetzung des Phytoplanktons ab. Darüber hinaus haben heterogene Verteilungen von Phytoplanktonpigmenten und anderen Wasserinhaltsstoffen Auswirkungen auf sub-mesoskalige vertikale Mischungsprozesse und advektive Flüsse, und damit auch auf Wassertemperatur und dichte, sowie das oberflächennahe Nährstoffangebot. Ein gutes Verständnis der Energieflüsse an der Ozeanoberfläche und in den oberen Ozeanschichten sowie deren Auswirkungen auf den Wärmehaushalt in Küstengewässern und Schelfmeeren ist von großer Bedeutung für die Modellierung des regionalen ozeanischen Klimas. Das vorgeschlagene Projekt hat zum Ziel, den Beitrag von optisch aktiven Wasserinhaltsstoffen (einschließlich Phytoplankton, Gelbstoff und anorganischen Schwebstoffen) zu den Energieflüssen in den oberen Ozeanschichten und durch die Ozeanoberfläche hindurch zu quantifizieren. Es soll untersucht werden, inwieweit die heterogene Verteilung von Wasserinhaltsstoffen die sub-mesoskaligen vertikalen turbulenten Austauschvorgänge und advektiven Flüsse beeinflusst, und inwieweit die Lichtattenuation durch Gelbstoff Auswirkungen auf die Zusammensetzung des Phytoplanktons hat. Zu diesem Zweck soll ein gekoppeltes Atmosphäre Ozean Zirkulationsmodell mit integriertem bio-optischem Modul synchron mit einem Atmosphäre Ozean Strahlungstransportmodell betrieben werden, so dass Erwärmungsraten aufgrund hochvariabler Konzentrationen von optisch aktiven Inhaltsstoffen mit hoher Genauigkeit berechnet, und so deren Auswirkungen auf die biophysikalischen Prozesse im Ozean analysiert werden können.
Die Untersuchungen erfassen zahlreiche, umweltrelevante Metalle in See- und Flusswasser, See- und Flussschwebstoffen, Seeorganismen (Plankton), Seesedimenten. Die analytische Bestimmung erfolgt mit Hilfe der AAS. Ziel der Untersuchung: 1. Beobachtung kurz- und langfristiger Konzentrationsschwankungen von Metallen, die durch besondere Schadwirkung (Toxizitaet) gekennzeichnet sind (Cd, Cr, Cu, As, Pb, Zn; Stichproben von Hg, Se, Tl). 2. Metalle als Indikatoren wichtiger limnischer Prozesse: a) Redoxverhaeltnisse (Mn, Fe); b) Aufnahme durch Primaerproduzenten; c) Kreislaeufe im See; 3. Charakterisierung besonderer Wasserkoerper durch ihr Metallspektrum.
Es ist das wissenschaftliche Ziel der Arbeit, durch Auswertung der geologischen Daten, der geohydraulischen und geotechnischen Kennwerte, der chemischen Inhaltsstoffe, der Kenntnis der Edelgase und der Isotopendaten die Herkunft der Waesser zu klaeren. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens dienen als Grundlage fuer Fragen der quantitativen Bewirtschaftungsmoeglichkeiten, qualitativer Veraenderungen in Abhaengigkeit von der Bewirtschaftung, Gefahr von Verschmutzungen, Ausweisung von Heilquellenschutzgebieten und Erkundungen des Mineralwasserdargebots.
Dieses Projekt untersucht die 16O-17O-18O and the H-D Isotopensysteme im Kristallwasser von Gips (CaS04-2H20) und Bassanit (CaS04-2H20). Ziel ist der prinzipielle Nachweis, ob es möglich ist aus der Isotopie des Kristallwassers atmosphärische Parameter, wie z.B. die Luftfeuchtigkeit zum Zeitpunkt der Mineral(um)bildung, zu rekonstruieren.
Die Sedimente des Stausees sowie der Zufluesse werden mineralogisch und geochemisch untersucht. Weitere Untersuchungen erfolgen an den Boeden und Gesteinen des Einzugsgebietes. Zufliessende Wasser sowie der Wasserkoerper des Sees werden ebenfalls analysiert. Dadurch ist es moeglich, den natuerlichen Loesungsinhalt des Sees festzustellen und Vergleiche im Hinblick auf natuerliche Herkunft und anthropogene Verunreinigungen festzustellen.
Ringversuch; Methode nach Prof. Ohnesorge/Dr. Menzel (Universitaet Duesseldorf) bzw. Dr. Weil (TU Muenchen).
Die Verleihung des 9. Preises der Umweltallianz stand in diesem Jahr unter dem Motto „25 Jahre Umweltallianz – Innovative Umweltideen aus Sachsen- Anhalt“. Er wurde in den Kategorien „Produkte und Technologien“ und „Konzepte und Projekte“ vergeben. Außerdem wurde erneut der „Sonderpreis der Umweltallianz“ verliehen, der ausschließlich Mitgliedern vorbehalten ist. Insgesamt hat die Umweltallianz Sachsen-Anhalt Preisgelder in Höhe von 24.000 Euro ausgelobt. Eine fünfköpfige Jury hatte in einem ersten Bewertungsschritt aus allen Bewerbern zunächst neun Finalisten ausgewählt. Diese konnten sich im September persönlich der Jury präsentieren und erhielten ein professionell produziertes Video für die eigene Öffentlichkeitsarbeit. Die Preisverleihung fand am 13.11.2024 im Palais am Fürstenwall der Staatskanzlei Sachsen-Anhalt statt. Vorsitz: Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän Leiterin Department Bioenergie am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ, in Kooperation mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH – DBFZ Mitglieder: Gesa Kupferschmidt Abteilungsleiterin Technischer Umweltschutz, Bodenschutz, Klimaschutz am Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt Klaus Olbricht Präsident der Industrie- und Handelskammer Magdeburg Fabian Hoppe Geschäftsführer Kommunikation, Bildung und Nachhaltigkeit, Pressesprecher beim Verband der Chemischen Industrie e.V., Landesverband Nordost (VCI Nordost) Robert Gruhne Reporter Landesredaktion Magdeburger Volksstimme bei Volksstimme Investigation GmbH Preisträger: Inflotec GmbH aus Magdeburg Preisgeld: 8000 Euro Würdigung für: Energieeffiziente und ressourcenschonende Wasseraufbereitung Die Inflotec GmbH hat eine innovative, ressourcenschonende und energieeffiziente Technologie entwickelt, mit der sich autark überall jegliches Wasser zu Trink- oder Brauchwasser aufbereiten lässt (Kreislaufsystem). Im Vergleich zu herkömmlichen Umkehrosmose-Aufbereitungssystemen wird nur ein Fünftel an Energie benötigt. Durch die Rückspül- und Selbstreinigungsfunktion der Anlagen müssen zudem keine Filter gewechselt werden. Die modularen, autonomen und mobilen Systeme können praktisch überall eingesetzt werden. Die Innovation hierbei ist die Entwicklung eines einzigartigen neuen Membranprozesses zur ressourceneffizienten Wasseraufbereitung. Eine herkömmliche Keramikmembran (Ultrafiltration) wird durch Post-Modifikation mit Polyelektrolyten zu einer Nanofiltrationsmembran mit einzigartigen Trenn- und Materialeigenschaften. Das System ermöglicht in einem Aufbereitungsschritt die sichere Reinigung selbst von schwer behandelbaren Wasserressourcen (z. B. kontaminierten Abwässern). Neben Partikeln (Mikroplastik, Medikamentenrückstände, Schwermetalle, Uran, Arsen, PFAS etc.), Bakterien und Viren können auch gelöste Wasserinhaltsstoffe (Organik, Salze) sowie Öle und Fette zurückgehalten werden. Finalist: IPT-Pergande Gesellschaft für innovative Particle Technology mbH Würdigung für: Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks in der Wirbelschichtgranulation durch Nutzung von Abwärme IPT-Pergande betreibt am Standort Weißandt-Gölzau mehrere Produktionsanlagen zur Herstellung von Produkten für die chemische Industrie. Eine Schlüsseltechnologie ist hierbei die Wirbelschicht-Granulation. Bei diesem Prozess wird eine wässrige Suspension mit einem erwärmten Prozessgas getrocknet und dabei granuliert. Die signifikante Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks des Gesamtverfahrens wurde durch die Nutzung der Abwärme von Kompressoren für die Erzeugung von Druckluft erreicht, indem das Prozessgas vorgewärmt wird, wodurch sich eine Reduzierung des Heizdampfes ergibt. Der reduzierte Dampfbedarf führt wiederum zu einer Verringerung des Erdgasverbrauches. Die resultierende CO 2 -Einsparung pro Jahr liegt bei 400 bis 500 t. Finalist: POLICYCLE Deutschland GmbH Würdigung für: Energieeffizientes Recycling für echte Härtefälle | Kleberbeschichtete Altfolien werden erstmals wieder zu Folie Kleberbeschichtete Schutzfolien, die fast in jeder Industrie Anwendung finden, sind heute nicht recyclingfähig. Auf Grund ihrer Beschichtung werden sie bis dato thermisch verwertet. Beim Recycling führen sie zu einem Verblocken und Verkleben der Anlagen oder der späteren Folie auf Grund von Klebermigration. Gleichzeitig ist die Folienindustrie dazu angehalten, die Verfügbarkeit von Rezyklaten am Markt zu steigern und Kreisläufe zu etablieren. Daher war das Ziel der Entwicklung seitens der POLICYCLE Deutschland GmbH bisher nicht recyclebare Folien erstmals zu recyclen, in eine neue Folie zurückzuführen und dabei das energieintensive Recycling wirtschaftlicher und automatisierter zu gestalten. Mit dem so entstandenen Fluff-to-Film-Prozess werden durch Auslassen eines gesamten Prozessschritts gegenüber dem klassischen Recycling bis zu 40 % Energie und die damit verbundenen CO 2 -Emissionen in der Produktion eingespart. Gleichzeitig ist das entstehende Folienendprodukt „Müllsack“ bis zu dreimal dünner, aber ebenso belastbar wie ein vergleichbarer Standardmüllsack. Der mit dem „Blauen Engel“ zertifizierte Müllsack besteht aus mehr als 95 % post-consumer-Rezyklat, 70 % davon machen die kleberbeschichteten Altfolien aus. Durch den hohen Polyethylen-Anteil wäre der Müllsack, je nach vorliegendem Entsorgungssystem, selbst wieder recyclingfähig. Preisträger: GMBU e.V. Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien, Halle Preisgeld: 8000 Euro Würdigung für: Schäumbare Verbundmaterialien auf Pflanzenbasis Die GMBU e. V. bietet innovative Rezepturen für pflanzenbasierte und rezyklierbare Komposite mit natürlichen Füllstoffen an, die sich für den 3D-Druck, den Spritzguss und hydraulisches Pressen eignen. Als Füllstoffe dienen natürliche Reststoffe, wie Hanf- und Hopfenschäben, Kakao- und Kaffeeschalen sowie Kokos- und Papierfasern. Anbauflächen zur Kultivierung werden nicht benötigt, da die Reststoffe prozessgebunden anfallen. Durch die Zugabe der Füllstoffe können 10 % Basispolymer eingespart werden. Dadurch wird eine Reduktion der CO 2 -Emissionen von 60 % im Vergleich zum Einsatz erdölbasierter Kunststoffe erreicht. Die Filamente und Granulate lassen sich wie herkömmliche Compounds verarbeiten und bieten eine holzähnliche Oberfläche. Durch Einarbeitung von zusätzlichem Treibmittel entsteht ein schäumbares Material für den 3D-Druck, welches beispielsweise als Sandwichmaterial im Leichtbau eingesetzt werden kann. Die Expansion des Treibmittels erfolgt während des Druckprozesses und wird über die Düsentemperatur gesteuert. Dadurch kann eine Gewichtsreduzierung von circa 50 % erzielt werden. Finalist: Agrar Burgscheidungen eG, Laucha an der Unstrut Würdigung für: Wasserrecycling für eine integrierte Symbiose der Algenkultivierung im Weinbau: Wi-Sa-We Die Agrar Burgscheidungen eG hat in Kooperation mit der GMBU e. V. – Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien ein Verfahren zur symbiotischen Aufzucht von Mikroalgen für den Weinbau entwickelt. Durch die Bewässerung von Wein mit aufbereitetem Kulturmedium der Mikroalgen wird Wasser recycelt, die Biodiversität gestärkt, das Pflanzenwachstum verbessert und ein resilientes Mikrobiom geschaffen. Der Nährstoffeintrag aus dem Medium spart Kosten für Düngemittel, was die ökonomische Ressourceneffizienz unterstreicht. Das Verfahren ist vielfältig übertragbar und weist enormes ökologisches Potenzial mit ökonomischen Erfolgsaussichten auf. Finalist: Synthos Schkopau GmbH, Schkopau Würdigung für: Synthesekautschuk für verbesserten Reifenabrieb – ein Beitrag zur Mikroplastikreduktion Die Synthos Schkopau GmbH baut als größter Anbieter von Synthesekautschuk in Europa die Palette nachhaltiger Produkte kontinuierlich aus. In den letzten 15 Jahren wurden am Standort Schkopau erfolgreich SSBR-Typen (Solution Styrene Butadiene Rubber) für energieeffiziente Reifen entwickelt und vermarktet. Dem Synthos-Forscherteam ist es gelungen, zusätzlich den Reifenabrieb zu verringern und damit auch die Mikroplastikbildung aus Reifen zu minimieren. In Hochleistungsreifen verwendete Synthesekautschuke müssen umfangreiche Nachhaltigkeitskriterien erfüllen. Für den ökologischen Fußabdruck von Reifen sind umweltverträgliche Zusatzstoffe sowie der Einfluss neuer Synthesekautschuke, z.B. SSBR, relevant. Leistungseigenschaften des Reifens, die mit dem Fahrverhalten und der Sicherheit des Fahrzeugs verbunden sind, müssen mit einem geringen Rollwiderstand und einem niedrigen Abrieb korreliert werden. Während ein hoher Rollwiderstand den Energieverbrauch der Fahrzeuge erhöht, verursacht ein hoher Abrieb die verstärkte Bildung von Mikroplastik. Die neue Technologie verbessert den Abrieb um ca. 8 %, ohne die Leistungseigenschaften negativ zu beeinträchtigen. Preisträger: MOL Katalysatortechnik GmbH, Merseburg Preisgeld: 8000 Euro Würdigung für: Kühlwasserbehandlung in der Kernfusion In technischen Kühlkreisläufen wird das Kühlwasser mittels Kreiselpumpen in eine turbulente Strömung versetzt. Übersteigt die in das Wasser eingetragene Pumpenergie die Stabilisierungsenergie des Wassers, dann bilden sich Wasserdampfbläschen. Bläschen mit einem Durchmesser um 1 Mikrometer sorgen selektiv für saubere Oberflächen auch auf Schweißnähten. Größere Bläschen begünstigen Bakterien und Korrosion bis hin zur Kavitation. Durch Installation spezieller, von der MOL Katalysatortechnik GmbH entwickelter Mineral-Metall-Folien auf der Saugseite der Kreiselpumpen im turbulenten Strömungsbereich wird die Bildungsgeschwindigkeit der Wasserdampfbläschen beschleunigt, so dass anstelle weniger großer gefährlicher Wasserdampfbläschen viele sehr kleine nützliche gebildet werden. Dadurch ist es möglich, Kühlwasser mit hoher technischer und hygienischer Sicherheit und ohne Einsatz von Chemikalien und Bioziden dauerhaft sicher und wirtschaftlich vorteilhaft zu behandeln. Finalist: LEUNA-Harze GmbH, Leuna Würdigung für: Großtechnische Synthese von biobasierten Epoxidharzen aus pflanzlichen Altölen Die bisher zur Verfügung stehende Rohstoffbasis für Epoxidharze ist Erdöl. Im Zuge der Rückwärtsintegration der Produktion der LEUNA-Harze GmbH wurde eine eigene Synthesevariante für den zur Herstellung von Epoxiden notwendigen Rohstoff Epichlorhydrin entwickelt und in einer großtechnischen Anlage mit einer Kapazität von 15.000 t/a realisiert. Dabei wird nicht Propylen, sondern Glycerin, ein Nebenprodukt der Biodieselherstellung, als Rohstoff eingesetzt. Als Startpunkt der Wertschöpfungskette dienen gebrauchte Speisefette und -öle, die über Glycerin und Epichlorhydrin in einem Upcyclingprozess zu biobasierten Epoxidharzen umgesetzt werden. Eine neue Produktlinie mit reduziertem CO 2 -Fußabdruck und garantiertem biobasierten Anteil auf Basis von wiederverwerteten, pflanzlichen Altölen konnte vom Unternehmen erfolgreich auf dem Markt eingeführt werden. Dies ermöglicht einen biobasierten Kohlenstoffanteil von bis zu 42 % bei gleichzeitiger, signifikanter Reduktion des CO 2 -Fußabdrucks der so hergestellten Produkte. Diese finden Anwendung in der Wind-, Bau- und Automobilindustrie. Finalist: SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH, Lutherstadt Wittenberg Würdigung für: ATMOWELL® – Ammoniakreduzierung im Tierstall Ammoniak (NH 3 ) kann bei übermäßiger Freisetzung negative Effekte auf die Umwelt und die Gesundheit von Mensch und Tier haben. Deutschland hat sich verpflichtet die nationalen NH 3 -Emissionen bis zum Jahr 2030 um 29 % zu senken (im Vergleich zu 2005). Mit ca. einem Drittel stammt ein Großteil der nationalen NH 3 -Emissionen aus Tierställen. Der Einsatz eines Ureaseinhibitors in Rinder- und Schweineställen ist ein innovativer Ansatz, um diese Emissionen deutlich zu mindern. Damit kann u. a. die Versauerung und Eutrophierung von Böden und Ökosystemen, die Verschiebung des Artenspektrums und Bedrohung der Artenvielfalt sowie die Gesundheitsbelastung (Schleimhautirritationen, sekundärer Feinstaub, Atemwegserkrankungen) gemindert werden. ATMOWELL® ist ein von SKW Piesteritz patentierter Ureaseinhibitor, welcher NH 3 -Emissionen in Rinderställen um 58 % reduziert. Die so verbesserte Luftqualität schützt vor negativen Auswirkungen des Ammoniaks auf Umwelt, Klima, sensible Ökosysteme und vor der Versauerung von Böden.
Durch die Verarbeitung und Förderung von Kalisalzen sind in Thüringen große Abraum- und Rückstandshalden entstanden. Die aufgehaldeten Salze werden niederschlagsinduziert aufgelöst und gelangen in Grund- und Oberflächengewässer. Das hoch mineralisierte Infiltrationswasser breitet sich im Grundwasser als Salzfahne aus und kann in Quellen wieder zutage treten. Am Beispiel der Kalirückstandshalde Sollstedt wird die Ausbreitung der in den Untergrund eingebrachten Salzlösung untersucht. Ziel des Vorhabens ist der Erwerb von Kenntnissen über die regionalen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse einerseits. Andererseits im Sinne der Wasserwirtschaft, Untersuchungen der Wasserverhältnisse im Hinblick auf ihre Salinität und Wasserwegsamkeit. Im Abstromgebiet der Halde Sollstedt liegen mehrere Quellen, die stark mineralisiert sind. Die Halde Sollstedt sowie der von ihr ausgehende Salzeintrag in Oberflächen- und Grundwässer ist aufgrund der topographischen Situation und der geologischen Verhältnisse als möglicher Teilverursacher der hohen Mineralisation der Quellen einzustufen. Als weiterer möglicher Teilverursacher der Quellwasserbelastung wird eine ehemalige Hausmülldeponie, die sich im vermuteten Einzugsbereich der Quellen befindet untersucht. Geogene Ursachen, wie bisher nicht bekannte, natürliche Salzvorkommen im Untergrund sind als Weitere Ursachen der hohen Quellwassermineralisation nicht auszuschließen.
Die Bestimmung der PAK im Wasser durch Duennschichtchromatographie ist wegen der unzulaenglichen Trennleistung der gebraeuchlichen Schichten unbefriedigend. Es werden deshalb Versuche zur gaschromatographischen Bestimmung der PAK durchgefuehrt.
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