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Method development and application of quantitative analysis of lignin oxidation products as vegetation biomarkers in speleothems and cave drip water

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[Quelle: https://d-nb.info]

Im ersten Teil dieser Arbeit wurde eine selektive und empfindliche Methode für die quantitative Analyse von Ligninphenolen in Speläothemen, Höhlentropfwasser und Bodenproben entwickelt. Die Speläothemproben wurden in Säure aufgelöst und die saure Lösung durch Festphasenextraktion (SPE) extrahiert. Das in den Extrakten enthaltene polymere Lignin wurde mittels CuO-Oxidation oxidativ in monomere Ligninoxidationsprodukte (LOPs) aufgespalten. Die LOPs wurden anschließend durch SPE extrahiert und angereichert und schließlich mittels Ultra-Hochleistungs- Flüssigchromatographie gekoppelt an Elektrospray-Ionisation und hochauflösende Massenspektrometrie (UHPLC-ESI-HRMS) analysiert. Außerdem wurde eine elektrolytische Methode für den oxidativen Abbau von Lignin als Alternative zur CuOOxidation entwickelt, jedoch waren die LOP-Ausbeuten aus Speläothemproben nicht zufriedenstellend und es kam zu Problemen durch eine Überoxidation der freigesetzten LOPs. Alle Probenvorbereitungs- und Analyseschritte wurden optimiert und an die niedrigen Konzentrationen organischen Materials in Speläothemen und Höhlentropfwasser angepasst. Die Methode wurde erfolgreich getestet und validiert und zeigte eine ausreichende Empfindlichkeit um selbst Spurenkonzentrationen von Lignin nachzuweisen, wobei Nachweisgrenzen im niedrigen ng/g-Bereich erreicht wurden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die entwickelte Analysemethode dann auf verschiedene Speläothem-, Boden- und Tropfwasserproben angewendet. Die Ergebnisse wurden mit Daten von stabilen Isotopen und Spurenelementen sowie mit bekannten Klima- und Vegetationsveränderungen verglichen und korreliert.

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Bücher, Broschüren

Handbuch Naturschutzfachkraft
Praktischer Naturschutz für Baustellen, Betriebsgelände und Infrastrukturen
2022, 662 S., 379 Abb., 33 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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Forschungsberichte

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Gerd Schmidt-Eichstaedt
Praxisuntersuchung zur Umsetzung der europarechtlichen Umweltverträglichkeitsrichtlinien in das Planungsrecht
Bauforschung, Band T 2897
1999, 208 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaft Nr. 851337/EWG vom 27. Juni 1985 über die Umweltverträglichkeitsprüfung bei bestimmten öffentlichen und privaten Vorhaben (sog. Projekt-UVP) ist durch die Richtlinie Nr. 97111/EG vom 3. März 1997 geändert worden. Die Änderungsrichtlinie hätte bis zum 14. März 1999 in die nationalen Rechtsordnungen überführt werden müssen. Dies ist jedoch bis zum 31.8.1999 noch nicht in allen Mitgliedstaaten geschehen. Auch in der Bundesrepublik Deutschland ist die Änderungsrichtlinie noch nicht rechtsförmlich umgesetzt. Sie gilt daher seit dem 15.4.1999 unmittelbar. Über die Novelle 9711 l/EG hinaus hat der Rat der Europäischen Union einen Vorschlag für eine Richtlinie über die Prüfung der Umweltauswirkungen bestimmter Pläne und Programme (sog. Plan-UVP) vorgelegt. Die Kompetenz des Rates zum Erlass einer derartigen Regelung wird in Frage gestellt- Es wird befürchtet, dass die Einführung einer Plan-UVP zu unnötigen Verfahrensverzögerungen und -verteuerungen führt. Das deutsche Verwaltungsrecht sehe die Berücksichtigung von Umweltbelangen bei der Aufstellung von Plänen und Programmen bereits hinreichend vor. Das Forschungsvorhaben konzentriert sich darauf, die folgenden Fragen in Erfahrung zu bringen: - Wie soll die Novellierung der EU-Richtlinie zur Projekt-UVP in den Mitgliedstaaten der EU vor dem Hintergrund der bisherigen nationalen Regelungen umgesetzt werden bzw. wie ist sie umgesetzt worden? - Wie beurteilen die Regierungen der Mitgliedstaaten der EU vor dem Hintergrund ihrer nationalen Regelungen a) die rechtliche Zulässigkeit und b) die tatsächliche Zweckmäßigkeit der Einführung einer Plan-UVP seitens des Rates?

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Inga Hohberg
Modellierung des Auslaugverhaltens. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 2878
1999, 60 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Es wurden zweierlei Berechnungen durchgeführt, um die Ergebnisse von Auslaugversuchen im Labor auf reale Verhältnisse zu übertragen: 1. Rechnungen mit einem Diffusionsmodell, mit dem die zeitabhängige Freisetzung der umweltrelevanten Stoffe aus dem Beton in den Boden sowie in das Grundwasser berechnet wurde. 2. Rechnungen mit einem Grundwasserströmungs- und Transportmodell, mit dem die Ausbreitung der freigesetzten Stoffe im Boden- und im Grundwasser simuliert wurde. Die Modellrechnungen sollten die Einflüsse verschiedener Randbedingungen auf die prognostizierten Konzentrationen umweltrelevanter Stoffe, die aus Beton in langsam fließenden Grundwasser freigesetzt werden, aufzeigen. Die Ergebnisse der Berechnungen sollen als Grundlage zur Festlegung von Konventionen bei der Bewertung des Auslaugverhaltens zementgebundener Baustoffe dienen. Die meisten für die Berechnungen gewählten Randbedingungen sind ungünstiger als die realen Verhältnisse. Die Ergebnisse spiegeln nicht die tatsächlich unter realen Bedingungen zu erwartenden Verhältnisse wider, sondern wurden gewählt, um zu zeigen, wie Betone standortunabhängig bewertet werden können. Es wurden folgende Einflußgrößen betrachtet: Betonart, Größe des Bauteils, Bereich des Grundwassers, Durchlässigkeit des Untergrundes, Grundwassergefälle, Abstand vom Bauteil, Kontaktzeit mit dem Bauteil, Temperatur, Retardierung. Die Ergebnisse zeigen, daß vor allem die Fließgeschwindigkeit des Grundwassers einen entscheidenden Einfluß auf die prognostizierten Konzentrationen im Grundwasser hat.

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Inga Hohberg
Vergleichsuntersuchungen zur Normung von Auslaugverfahren für zementgebundene Baustoffe. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2799
1997, 55 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Es wurden Vergleichsversuche durchgeführt, um die Randbedingungen für ein genormtes Auslaugverfahren zur Charakterisierung des Auslaugverhaltens anorganischer Bestandteile aus Beton zu definieren. Ausgangsbasis für die Untersuchungen war das Trogverfahren der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, das für ungebundene und gebundene Mineralstoffe im Straßenbau konzipiert wurde. In den Vergleichsuntersuchungen sollte geklärt werden, ob dieses Verfahren auch für die Untersuchung des Auslaugverhaltens zementgebundener Baustoffe geeignet ist bzw. inwieweit dieses Verfahren abgeändert werden sollte. Es wurde ein Beton nach DIN 1045 und ein nicht der Norm entsprechender Beton mit Zusatz von Müllverbrennungsasche hinsichtlich des Auslaugverhaltens untersucht. In sieben Laboren wurde das Trogverfahren mit Erfassung der zeitlichen Abhängigkeit der Auslaugung durchgeführt. In zwei Laboren wurde zusätzlich die Auslaugung mit einem Verhältnis des Elementenvolumens zur Oberfläche des Probekörpers (V/O) von 8:1 durchgeführt. Die Analysenergebnisse haben gezeigt, daß in den Eluaten aus dem Trogverfahrens die Konzentrationen aller untersuchten Stoffe (Hauptelemente und Schwermetalle) sehr gering sind, häufig unterhalb der Bestimmungsgrenze. Dadurch ist mit dem Trogverfahren mit einem V/O von 40:1 eine Bestimmung der zeitabhängigen Freisetzung lediglich für die Hauptelemente möglich.

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Andreas Blum
Umweltmanagementsysteme und Umweltaudit im Bauwesen. Konzeptionelle Grundlagen und praktische Beispiele
Bauforschung, Band T 2810
1997, 176 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des IÖR-Workshops wurden vorliegende konzeptionelle Ansätze und Erfahrungen zu Hintergründen und Rahmenbedingungen einer Adaption von Umweltmanagementsystemen für das Bauwesen zusammengetragen. Es wurden die Anforderungen an praktikable Umweltmanagementsysteme im Bauwesen diskutiert. Im Bericht sind sowohl Vorträge von Teilnehmerinnen und Teilnehmern des Workshops wiedergegeben als auch erweiternde und ergänzende Beiträge weiterer Expertinnen und Experten. Der Band gliedert sich in drei Abschnitte: 1. Eher theoretische Beiträge zu konzeptionellen und instrumentellen Grundlagen des Umweltmanagements im Bauwesen; 2. Beiträge zu Ansätzen einer praktischen Umsetzung und bereits vorliegenden Praxiserfahrungen; 3. Ergänzende Beiträge und Erfahrungen aus angrenzenden Bereichen. Eine Zusammenfassung der Diskussion sowie einen Überblick zu den Anforderungen an Umweltmanagementsysteme im Bauwesen bietet die im Anhang aufgenommene Dokumentation des Workshops.

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C. Müller, Inga Hohberg
Umweltverträglichkeit von Recyclingmaterialien - Ansätze zur Bewertung im Hinblick auf die Verwertung als Betonzuschlag -. Abschlußbericht
Bau- und Wohnforschung, Band F 2300
1996, 126 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Untersuchungsergebnisse belegen, daß die Auslaugung von Schwermetallen aus zementgebundenen Baustoffen weitgehend unabhängig von der vorhandenen Menge dieser Bestandteile im Baustoff ist, solange sich diese in einem für Betonausgangsstoffe bekannten und üblichen Rahmen bewegen. Dies gilt gleichermaßen für Mörtel und Betone unter Verwendung natürlicher Zuschläge wie auch unter Verwendung von Recyclingzuschlägen aus aufbereitetem mineralischem Bauschutt bzw. von Betonsplitt. Ob diese Aussagen auch auf organische Parameter übertragen werden können, konnte im Rahmen dieses Forschungsprojektes nicht geklärt werden. Darüber hinaus wurde bestätigt, daß sich bei der Aufbereitung von Altbeton zu Betonsplitt mit der Anreicherung von Zementstein in den feineren Fraktionen dort auch Schwermetalle anreichern. Die Mobilisierbarkeit der Schwermetalle wächst aber nicht in gleichem Maße. Da derzeit in Deutschland kein genormtes oder vorgeschriebenes Verfahren vorhanden ist, mit dem das Auslaugverhalten von zementgebundenen Baustoffen geprüft werden kann und somit auch noch kein stoff- und einsatzklassenbezogenes Bewertungsschema für Recyclingmaterialien in zementgebundenen Baustoffen vorliegt, ist zu empfehlen, bei der Bewertung von Recyclingmaterialien als Betonzuschlag übergangsweise nach den Technischen Regeln "Bauschutt" der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall vorzugehen. Maßgebend sollte dann der Zuordnungswert Z2 sein.

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Zeitschriftenartikel

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Kippes, Thomas
Dissipation von Seltenen Erden. Belastung der planetaren Grenzen durch Stoffmobilisierung
Geographische Rundschau, 2022

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Settele, Josef
Biodiversitätsverlust und zurückgehende Ökosystemleistungen. Gefährdungen für die Integrität der Biosphäre
Geographische Rundschau, 2022

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Endlicher, Wilfried
Das lange Zaudern an den Belastbarkeitsgrenzen des Klimas
Geographische Rundschau, 2022

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Thiele, Volker; Hoffmann, Tim
Sind xerothermophile Schmetterlinge Gewinner des Klimawandels? Untersuchungen an nachtfliegenden Lepidopterenarten in Mecklenburg-Vorpommern
Naturschutz und Landschaftsplanung, 2022

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Kuchler, Ferdinand; Lang, Tobias
Was sind "gärtnerisch genutzte Grundflächen" im Sinne von § 39 Abs. 5 Satz 1 Nr. 2 BNatSchG?
UPR Umwelt- und Planungsrecht, 2022

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