Das hier vorgeschlagene Projekt, RP6 in INUIT-2, zielt darauf hin, fundamentales Prozessverständnis in Bezug auf heterogene Eisnukleation zu erzielen, und hier besonders auf die Rolle von biogenen Eiskeimen und von Eiskeimen die aus Mischungen von biogenem und mineralischem Material bestehen. Der Leipzig Aerosol Cloud Interaction Simulator (LACIS) wird dazu verwendet werden, das Immersionsgefrierverhalten einer Reihe von verschiedenen Eiskeimen zu untersuchen, darunter biogene (von Pilzen stammende) Eiskeime, solche die aus einer Mischung von biogenem und mineralischem Material bestehen wie Bodenstäube und Proben die innerhalb von INUIT-2 als Test-Materialen verwendet werden. Letztere werden von verschiedenen Gruppen von innerhalb und außerhalb von INUIT vermessen werden, und die Ergebnisse werden Vergleichen unterzogen werden, ähnlich denen, die bereits für einfachere Test-Materialien in INUIT-1 erfolgreich durchgeführt worden sind. Für die Eiskeime, die zur Untersuchung in RP6 vorgeschlagen werden, wird in sinnvollen und machbaren Fallen eine Oberflächenbehandlung durchgeführt werden, mit reaktiven und mit chemisch inerten Substanzen, deren Einfluss auf die Eiskeimfähigkeit dann untersucht wird. Wie bereits in früheren LACISStudien dokumentiert, sind kontrollierte Oberflächenbehandlungen ein ausgezeichnetes Instrument um zu ermitteln, was dazu führt, dass ein Partikel ein effektiver Eiskeim ist. Zusätzlich erhellen diese Untersuchungen den Effekt der Alterung auf die Eiskeime. Es ist auch geplant, die Messungen auszuweiten, hin zu Bedingungen unter denen eine Untersättigung bezüglich Wasserdampf vorliegt. Es soll untersucht werden in wie weit sich die Eiskeimbildung unter diesen Bedingungen verhält wie es im Fall von Immersionsgefrieren in konzentrierten Lösungen zu erwarten wäre. Von all den experimentell erhaltenen Daten werden verschiedene Parametrisierungen abgeleitet, sowohl zeit-abhängige als auch zeit-unabhängige, die dann der Wissenschaftsgemeinschaft für die weitere Verwendung in Modellen zur Verfügung gestellt werden. Die hier vorgeschlagenen Studien werden die bereits erfolgreich an LACIS während INUIT-1 durchgeführten Arbeiten ergänzen, da die Arbeiten in INUIT-1 stärker auf die Untersuchung reiner Mineralstäube und reiner biogener Substanzen hinzielten. Die Untersuchung von komplexeren und entsprechend mehr atmosphärenrelevanten Eiskeimen wird signifikant dazu beisteuern, atmosphärische Eiskeimbildung generell besser zu verstehen, und die entsprechenden Beiträge von mineralischen und biogenen Substanzen zu quantifizieren.
<p> <p>In Deutschland werden jährlich rund 8,3 Milliarden Kubikmeter kommunales Abwasser behandelt und in Gewässer eingeleitet. Die damit verbundenen Einträge von Chemikalien und Nährstoffen beeinträchtigen die Wasserqualität. Ein neues interaktives Werkzeug verknüpft Daten zu Abwasserbehandlung und Gewässerschutz. So können bundesweit Gewässer mit erhöhten Belastungen identifiziert werden.</p> </p><p>In Deutschland werden jährlich rund 8,3 Milliarden Kubikmeter kommunales Abwasser behandelt und in Gewässer eingeleitet. Die damit verbundenen Einträge von Chemikalien und Nährstoffen beeinträchtigen die Wasserqualität. Ein neues interaktives Werkzeug verknüpft Daten zu Abwasserbehandlung und Gewässerschutz. So können bundesweit Gewässer mit erhöhten Belastungen identifiziert werden.</p><p> <p><strong>Kläranlagen schützen die Gewässer</strong></p> <p>In Deutschland werden jährlich rund 8,3 Mrd. Kubikmeter kommunales Abwasser behandelt und in die Gewässer eingeleitet. Kommunale Kläranlagen leisten „End of Pipe“ einen unverzichtbaren Beitrag zum Schutz unserer Gewässer. Sie halten viele Chemikalien aus Haushalten, Industrie und Gewerbe mit gutem Wirkungsgrad zurück. </p> <p>Das behandelte Abwasser enthält jedoch nach wie vor ein breites Spektrum an Chemikalien, die ein Risiko für die Gewässer, ihre Lebensgemeinschaften und mit Blick auf die Trinkwassergewinnung auch für die menschliche Gesundheit bergen.</p> <p><strong>Erhöhtes Risiko durch Trockenheit</strong></p> <p>Der Anteil von behandeltem kommunalen Abwasser in Gewässern ist regional sehr unterschiedlich. In Gewässern mit geringem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/abfluss">Abfluss</a> oder in Regionen mit hoher Einwohnerdichte kann der Anteil von behandeltem Abwasser hoch sein. Hinzu kommt, dass zunehmende und länger anhaltende Trockenperioden bereits jetzt zu häufigeren und extremeren Niedrigwassersituationen in den Gewässern führen. Bei nahezu gleichbleibendem Zufluss aus kommunalen Kläranlagen steigt so der Anteil von behandeltem Abwasser in den Gewässern und damit auch das Risiko für höhere stoffliche Belastungen mit den entsprechenden Folgen für die Wasserqualität und die Lebensgemeinschaften.</p> <p><strong>Interaktives Werkzeug verbindet Emissionen und Immissionen</strong></p> <p>Um dieses Risiko bundesweit besser abschätzen zu können, wurde ein interaktives Werkzeug (<a href="https://stoffeintraege-more.de/klarwasser/">Abwasserbehandlung</a>) entwickelt. Es verknüpft Informationen zu Emissionen aus kommunalen Kläranlagen (den Chemikalien, die in Gewässer eingeleitet werden), und Immissionen (den Chemikalien, die tatsächlich in den Gewässern nachweisbar sind). Das Werkzeug ist öffentlich zugänglich. Es ist auch als Verlinkung über die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Themenseite <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/fluesse/nutzung-belastungen/gewaesserschutz-benoetigt-effiziente">Gewässerschutz benötigt effiziente Abwasserbehandlung</a> erreichbar. </p> <p>Das Werkzeug bietet statische Informationen zum kommunalen Abwasseranteil in Gewässern, zu Verdünnungsverhältnissen der Kläranlageneinleitungen und Angaben zu kommunalen Kläranlagen, die im Kontext der neuen EU-Kommunalabwasserrichtlinie (2024/3019) beispielsweise nach Artikel 8(1) mit einer gezielten Mikroschadstoffeliminierung (4. Reinigungsstufe) ausgestattet werden müssen. </p> <p>Mit einem ergänzenden Simulationsmodul können für ein ausgewähltes <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/einzugsgebiet">Einzugsgebiet</a> eines Gewässerabschnitts oder für eine Kläranlage die Auswirkungen sich ändernder Abflussverhältnisse simuliert werden. </p> <p><strong>Bedeutung für die Wasserwiederverwendung</strong></p> <p>Die Kenntnisse zum Abwasseranteil in Gewässern sind auch im Kontext der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/wasser-bewirtschaften/wasserwiederverwendung">Wasserwiederverwendung</a> relevant. Sie helfen abzuschätzen, inwiefern sich saisonale Einleitungsreduzierungen des behandelten Abwassers auf den Abfluss des Gewässerabschnitts und dessen Ökologie auswirken. </p> <p>Diese Informationen verbessern die Einschätzung von Risiken, insbesondere bei der Trinkwassergewinnung über Uferfiltration oder der Entnahme von Bewässerungswasser (indirekte Wasserwiederverwendung).</p> <p>Das Werkzeug wird fortgeschrieben. Die aktuellen Inhalte sind ein erster Entwicklungsschritt. So konnten beispielsweise Abwassereinleitungen in ausländischen Teileinzugsgebieten bei der Ableitung des Anteils behandelten Abwassers bisher nicht berücksichtigt werden. </p> </p><p>Informationen für...</p>
Mit dem Projekt wird das Ziel verfolgt, ein wirtschaftlich einsetzbares Verfahren zur Schwermetallentfernung auf der Grundlage von Algenbiomasse zu entwickeln. Die Grundlage für die Antragstellung bilden die Ergebnisse, die zur Abtrennung von Schwermetallen aus der wässrigen Phase im Sonderforschungsbereich 193 der Deutschen Forschungsgemeinschaft 'Biologische Behandlung industrieller und gewerblicher Abwässer' an der Technischen Universität Berlin in der 3. und 4. Förderphase von 1997 bis 2001 unter Verwendung von Mikroalgenbiomasse erreicht wurden. Mit dem Forschungsvorhaben soll versucht werden, dem Problem der Bereitstellung preiswerter Biomasse näher zu kommen. Hierzu können marine Makroalgen, die aus dem Meer gewonnen werden oder die bereits zur Wertstoffgewinnung verwendet werden, dienen. Bisher sind in den Teilprojekten F2 und F3 des Sonderforschungsbereichs 193 der Deutschen Forschungsgemeinschaft 30 verschiedene Mikroalgen aus unterschiedlichen Bezugsquellen eingesetzt worden. Der gegenwärtige Stand der Untersuchungen im Hinblick auf Aufnahmekapazität und -geschwindigkeit der Schadstoffe lässt Rückschlüsse auf eine erfolgversprechende technische Anwendungsmöglichkeit zu. Voraussetzung dafür ist die Lösung des Problems des durch die Kultivierungsbedingungen für die Mikroalgen noch zu hohen Preises für die Biomasse. Zeigen Makroalgen im Vergleich zu den Mikroalgen ähnliche positive Eigenschaften im Hinblick auf die Aufnahmefähigkeit (Kapazität, Selektivität) für Schwermetallionen, so könnten Immobilisate auf der Basis von Makroalgenbiomasse eine Alternative darstellen. Neben den bereits im Sonderforschungsbereich 193 eingesetzten Metallen Blei, Nickel, Cadmium, Zink und Kupfer ist die Ausdehnung der Untersuchungen auf weitere Metalle geplant, die als Kontaminationen in der Abwasseraufbereitung unterschiedlicher Herkunftsquellen eine wichtige Rolle spielen. Vorgesehen ist eine Erweiterung auf die Metalle Chrom (Cr+3) und Arsen (As). Der Schwerpunkt der Untersuchungen sollte auf industriell nutzbaren preiswerten Makroalgen liegen, die in großer Menge als Biomassenquelle vorhanden sind und leicht beschafft werden können.