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s/aromatischer-kohlenwasserstoff/Aromatischer Kohlenwasserstoff/gi

Umsatzraten und Herkunft von Lipiden in Ackerböden: Zeitlich aufgelöste strukturelle und isotopische Charakterisierung der Lipidfraktionen einer natürlich markierten Schwarzerde

Lipide haben wahrscheinlich große Bedeutung für die Stabilisierung organischer Substanz in Böden, sie wurden aber bisher mittels moderner strukturchemischer und isotopischer Methoden nur wenig untersucht. Durch die Kombination dieser Methoden sollen erstmals gleichzeitg Aussagen über Herkunft (Pflanzen, Bakterien, Pilze) und Umsatzraten (d13C) der Lipide auf molekularer Ebene ermöglichen. Der Nutzungswechsel von Roggen- (C3-) zu Mais-Monokultur (C4-Pflanze) markierte die zugeführte Biomasse strukturell und isotopisch. Die Nutzung von Rückstellproben ermöglicht eine über vier Jahrzehnte zeitlich aufgelöste Auswertung dieses landwirtschaftlichen Freilandversuchs. Die Lipide sollen mit einer Kombination moderner struktureller, spektroskopischer und isotopischer Analysetechniken der Bodenchemie, organischen Geochemie und Biochemie untersucht werden. Untersuchungen sollen an Gesamtböden und ausgewählten PartikelgrößenFraktionen erfolgen. Die Bodenlipide werden erstmalig über eine automatisierte sequentielle Flüssigkeitschromatographie in folgende Fraktionen getrennt: a) Aliphaten, b) Ketone/Alkohole, c) Fettsäuren, d) Aromaten, e) basische Lipide und f) hochpolare Biopolymere. Diese Fraktionen sollen anschließend strukturell identifiziert (13C NMR, GC-MS) und die Fraktionen a) bis c) gesamt- und komponentenspezifisch (GC-irmMS) d 13C-isotopisch charakterisiert werden.

Chemisch-analytische Untersuchungen an Staeuben und Aerosolen der Luft

Bei Immissionsmessungen im Raum Hamburg wurden bisher hauptsaechlich gasfoermige Schadstoffe wie Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlenmonoxid erfasst. Durch noch laufende Untersuchungen werden Staubmassenbestimmungen unter gleichzeitiger Ermittlung der chemischen Zusammensetzung durchgefuehrt. Dabei wird das Hauptaugenmerk auf die Feststellung der Konzentrationen an toxischen Schwermetallen sowie polycyclischen Aromaten in Staeuben und Aerosolen der Luft gelegt. Die Untersuchungen sollen auch zur Entwicklung einfacherer Analysenverfahren zur Luftstaub- und Aerosoluntersuchung, welche zur Aufstellung der Immissionskataster in Ballungsraeumen benoetigt werden, fuehren.

Überblick über das Ökologisches Großprojekt (ÖGP) Berlin

Die Region “Industriegebiet Spree” – das heutige ökologische Großprojekt Berlin – befindet sich im Süd-Osten von Berlin und umfasst mit einer Fläche von mehr als 19 km² die größte zusammenhängende Industrieregion der Hauptstadt. Erste Hinweise auf die Ansiedlung von Gewerbe- und Industrieunternehmen reichen bis ins Jahr 1846 zurück. Nicht zuletzt aufgrund des steigenden Wasserverbrauchs durch die industrielle Entwicklung wurden die Wasserwerke Johannisthal (1901 bis 1908) und Wuhlheide (1914 bis 1916) errichtet und in Betrieb genommen. Der das Großprojekt im Süden begrenzende Teltowkanal wurde zusammen mit dem Britzer Zweigkanal in den Jahren 1901 bis 1906 gebaut. Festgestellte Schadstoffbelastungen im Rohwasser der Wasserwerke führten dazu, dass Förderbrunnen im Bereich der Westgalerie des Wasserwerkes Wuhlheide abgeschaltet und die gesamte Fördergalerie “Alte Königsheide” im Wasserwerk Johannisthal in den Jahren 1989 bis 1991 schrittweise aus der Nutzung herausgenommen werden mussten. Die hauptsächlichen gefahrenrelevanten Schadstoffbelastungen des Bodens bestehen aus Mineralölkohlenwasserstoffen, Cyaniden, Arsen, Pestiziden und lokal auch Schwermetallen. Diese Kontaminationen sind im Wesentlichen an die flächig verbreiteten alten Aufschüttungsmaterialien gebunden, die vielfach über Jahrzehnte hinweg abgelagerte Industrieabfälle enthalten. Die Aufschüttungshorizonte weisen zumeist Mächtigkeiten von einem bis zu drei Metern auf und reichen teilweise bis in den grundwassergesättigten Bereich. Das Grundwasser ist nahezu flächig mit Kohlenwasserstoffen (im Wesentlichen leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe, untergeordnet aromatische Kohlenwasserstoffe und Mineralölkohlenwasserstoffe), Cyaniden, Schwermetallen und z.T. Arsen und Anilinverbindungen belastet. Im Rahmen der Schutzgutbetrachtung hatte bzw. hat der Schutz der Wasserwerke und somit die Trinkwasserversorgung Berlins oberste Priorität. Das Verwaltungsabkommen in seiner ersten Fassung vom 01.12.1992 über die Finanzierungsregelung der ökologischen Altlasten im Bereich der Unternehmen der ehemaligen Treuhandanstalt beinhaltet in § 2 die Festlegung sogenannter ökologischer Großprojekte. Mit Beschluss vom 11.05.1993 wurde die “Region Industriegebiet Spree” in Berlin als ökologisches Großprojekt bestätigt. Dies bedeutet, dass auf allen Flächen, die in den Grenzen des Großprojektes liegen und den Regelungen des Verwaltungsabkommens unterfallen, die Gefahrenabwehrmaßnahmen kostenseitig nach Abzug der Eigenanteile mit 75 % Bundesmitteln und 25 % Landesmitteln saniert werden. Um dem dringendsten Handlungsbedarf für Maßnahmen der Gefahrenabwehr nachzukommen, wurden Ende 1994 zunächst sogenannte “vorgezogene Maßnahmen” beschlossen. Parallel zur Abarbeitung der vorgezogenen Maßnahmen verständigten sich Land und die Bundesanstalt für vereinigungsbedingte Sonderaufgaben (BvS) auf ein Sanierungsrahmenkonzept, das im Herbst 1995 vorgelegt und mit Ausnahme des hierin ausgewiesenen geschätzten Finanzrahmens von beiden Parteien einvernehmlich verabschiedet wurde. Das im Rahmenkonzept herausgearbeitete vorrangige Schutzziel, an dem sich die Sanierungsmaßnahmen orientieren, besteht darin, dass zukünftig keine schadstoffbelasteten Grundwässer die Trinkwasserfassungsanlagen erreichen, das heißt weitere Schadstoffausbreitungen wirksam unterbunden und die maßgeblichen Eintragsquellen von Schadstoffen in das Grundwasser beseitigt bzw. gesichert werden. Da die flächenmäßige Ausdehnung des Großprojektes für eine detaillierte und grundstücksbezogene Gesamtbearbeitung zu groß bemessen war, wurde im Ergebnis des Sanierungsrahmenkonzeptes das Großprojektgebiet mit Beschluss vom 24.04.1996 in insgesamt 9 Teilsanierungsgebiete (TSG) untergliedert. Dabei konzentrieren sich die TSG 1 bis 3 im Einzugsgebiet des Wasserwerkes Wuhlheide und die TSG 4 bis 9 im Einzugsgebiet des Wasserwerkes Johannisthal. Für jedes Teilsanierungsgebiet wurde ein Teilsanierungskonzept erarbeitet. Die Erstellung der Teilsanierungskonzepte erfolgte in den Jahren 1997 bis 1998 durch unabhängige Ingenieurbüros. Zwischen Anfang Februar 1998 und Dezember 1999 wurden mit Beschluss der gemeinsamen Arbeitsgruppe alle Teilsanierungskonzepte mit den darin enthaltenen Zeit- und Maßnahmenplänen sowie die übergeordneten Maßnahmen Grundwassermonitoring, Sicherung des Wasserwerks Johannisthal und das Projektmanagement verabschiedet. Der insgesamt bestätigte Finanzrahmen beträgt (ohne die vorgezogenen Maßnahmen) 107,628 Mio. €. Davon wurden zunächst 55,400 Mio. € als Teilfinanzrahmen und 11,853 Mio. € für Einzelmaßnahmen freigegeben. Durch weitere Beschlüsse in den Jahren 2010, 2014, 2018 und 2022 hat sich der aktuell freigegebene Teilfinanzrahmen für den Zeitraum 2023 bis 2027 auf 101,685 Mio. € erhöht. Erforderliche Planungen für einen weiteren Teilfinanzrahmen (2028 bis 2032) werden Bund und Land in den Jahren 2026 und 2027 beginnen und abschließend in 2027 bestätigen. In den letzten 32 Jahren wurden auf Veranlassung der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt mehr als 35 Grundwasserreinigungsanlagen errichtet und betrieben. Derzeit sind noch 18 Grundwasserreinigungsanlagen im Bereich des Großprojektes zur Sicherung der Wasserwerksstandorte Wuhlheide und Johannisthal in Betrieb. Die Förder- und Reinigungsleistung dieser Anlagen beläuft sich auf insgesamt ca. 805,0 m³/h (Stand 12/2025). Zur Verhinderung von Ausgasungen und zur Unterstützung der Grundwassersanierung bei Schadensfällen mit leichtflüchtigen Schadstoffen (insbesondere LCKW und FCKW), wurden auf einer Vielzahl von Standorten nachgewiesene Belastungsquellen im Boden mittels einer Bodenluftsanierung gereinigt. Insgesamt wurden 18 Absauganlagen errichtet und in Betrieb genommen. Insgesamt wurden über 2 Millionen Tonnen Boden und Bauschutt als gefährliche Abfälle entsorgt. Hinzu kommen 64.000 Tonnen belastete Gewässersedimente aus dem Teltowkanal, die zum Schutze des Wasserwerks Johannisthal entfernt wurden. Die Gesamtausgaben für die Maßnahmen belaufen sich bis Ende 2025 auf ca. 293,2 Millionen Euro, wovon 205,2 Millionen Euro vom Bund übernommen wurden. In diesen Zahlen sind die Eigenanteile der Freigestellten für die Sanierungsmaßnahmen in der Regel in Höhe von 10 % nicht enthalten. Die jährlichen Ausgaben seit 1994 zeigt die Abbildung der Sanierungskosten. Hieraus ist zu erkennen, dass seit 1996 im Durchschnitt ca. 9 Millionen Euro pro Jahr zur Umsetzung der Maßnahmen benötigt wurden. Im ökologischen Großprojekt Berlins sind nahezu alle gefahrenrelevanten grundstücksübergreifenden und grundstücksbezogenen Maßnahmen begonnen worden. Eine Vielzahl von Grundstücken konnte bereits abschließend saniert und einer neuen Nutzung übergeben werden. Auf der Grundlage der heutigen Erkenntnisse ist davon auszugehen, dass die Bearbeitung des Großprojektes bis zum Jahr 2030 hinsichtlich der erforderlichen Bodensanierungsmaßnahmen im Wesentlichen abgeschlossen sein wird. Einige grundstücksbezogene Grundwassersanierungen sowie Abwehrmaßnahmen in den Transferbereichen zu den Wasserwerksbrunnen müssen darüber hinaus langfristig weiterbetrieben werden. Hinzu kommen dauerhaft zu überwachende Sicherungsmaßnahmen wie z.B. Dichtwände oder Oberflächenversiegelungen. Es wurde mit dem Bund vereinbart, die Sanierungszeiten in einigen wesentlichen Schadstoff-Transfergebieten in den nächsten 5 Jahren durch die Einleitung zusätzlicher hydraulischer Aktivitäten mit dem Ziel einer gezielten Schadstoffbeseitigung zu minimieren. Die dazu notwendigen Planungen befinden sich teilweise bereits in der aktiven Umsetzungsphase bzw. in der Vergabe der Planungsleistungen.

Entwicklung von grosstechnischen Verfahren zur biologischen Abluftreinigung

Es werden grosstechnische Verfahren zur biologischen Abluftreinigung entwickelt. Je nach Eigenschaft der Luftschadstoffe kommen Biowaescher, Biofilter oder Kombinationen aus beiden zur Anwendung. Hauptmerkmale der Linde-Verfahren sind: Einsatz schadstoffspezifischer Startkulturen, die im Labor geprueft und identifiziert werden. Dadurch werden sehr kurze Anfahrzeiten und hohe Abbauleistung sowie stabile Betriebszustaende erreicht. Die Startkulturen sind hygienisch unbedenklich. Der Einsatz geordneter Traegermaterialien in den Absorbern beziehungsweise Biofiltern bringt viele Vorteile, wie minimalen Druckabfall der Abluft; dadurch geringen Energiebedarf, homogene Durchstroemung mit guter Raumausnutzung, einfaches Befeuchtungs- und Konditionierungssystem zur Betriebsstabilisierung bei hoher Leistung, kompakte Bauweise, hohe Standzeit der Absorberpackung, Moeglichkeit zur Abreinigung der Absorberpackung durch Wasserstrahl oder Spuelen. Hohe Flexibilitaet in der baulichen Gestaltung, zum Beispiel Hochbauweise. Bei Biowaeschern hat sich der Einsatz des Linpor(xp=R)-Traegermaterials bewaehrt. Die Biomasse kann damit zu 90 Prozent im Reaktorteil konzentriert und immobilisiert werden. Dadurch verringert sich der Durchsatz von Mikroorganismen durch den Absorber und die volumetrische Abbauleistung wird um den Faktor vier erhoeht.

Totalabbau von halogenierten Kohlenwasserstoffen (GSF-Programm 77 991)

Pruefung und Anwendung der an Modellverbindungen des Abbauweges der Ortho-Spaltung aufgestellten Struktur-Persistenz-Korrelation chlorierter Kohlenwasserstoffe (GSF-Projekt 3740) bei fluorierten Kohlenwasserstoffen sowie bei halogenierten Kohlenwasserstoffen in Gegenwart zusaetzlicher Nichthalogensubstituenten. Erarbeitung von Grundlagen zur Zuechtung und Konstruktion neuer Bakterienstaemme fuer den Totalabbau von halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen.

P2V: Power2ValueChemicals - Demonstration einer Wertschöpfungskette zur klimaverträglichen Produktion von Value Chemicals aus regenerativen CO2-Quellen und erneuerbar produziertem Strom, Design und Betrieb einer Miniplant für das Derisking im Scaleup

Altablagerungen und Altstandorte

Untersuchung von Altablagerungen und Altstandorte auf ihr Gefaehrdungspotential in Bezug auf Boden, Bodenluft und Grundwasser. Deren Konzentration insbesondere an Halogenkohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, PAKs sowie Schwermetallen wird bewertet.

Simulationsgeleitete Entwicklung eines strom- oder H2-getriebenen in vitro Acetyl-CoA-Produktionsmoduls als Plattformchemikalie aus CO2 für eine diversitätsorientierte Synthese, Teilprojekt C

Sources de micro-polluants dans l'environnement (FRA)

Origine de la presence de polluants chimiques organiques prioritaires dans les dechets solides et les eaux usees. Role du traitement des eaux, de l'utilisation des boues d'epuration en agriculture et de l'incineration des ordures menageres sur l'impact de ces polluants sur les ecosystemes terrestres et aquatiques. Les principaux polluants etudies sont: les polychlorobiphenyles (PCB), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAH), les tensio-actifs (nonyl-phenol et LAS), les organoetains, les esters phosphoriques et les chloro- et nitro-phenols. (FRA)

Bakterieller Abbau von aromatischen Verbindungen

During the past few decades, the rapid development of industrial activities has resulted in the introduction of enormous quantities of man-made organics into the biosphere. Some compounds, particularly halogenated ones are toxic and accumulated in the environment. Many soil bacteria, particularly those of the genus Pseudomonas, are able to catabolise a wide range of natural and synthetic organic materials. We are studying the catabolism of aromatic compounds by Pseudomonas bacteria and trying to improve their catabolic ability by means of genetic engineering.

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