TY - JOUR A1 - Montag, D. A1 - Adam, Christian T1 - Rechtliche Vorgaben der Klärschlammverordnung und deren Auswirkungen auf die Phosphor-Rückgewinnung JF - Korrespondenz Abwasser, Abfall N2 - Im Abfalltechnik-Ausschuss der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) wurde eine Vollzugshilfe zur Klärschlammverordnung erarbeitet, die nach Verabschiedung durch die Umweltministerkonferenz Mitte Mai 2020 als LAGA-Merkblatt M-39 veröffentlicht wurde. Im vorliegenden vierten Arbeitsbericht der DWA-Arbeitsgruppe KEK-1.1 werden verschiedene Aspekte der ab dem Jahr 2029 geltenden Regelungen aufgegriffen und damit einige Punkte des LAGA M-39 hinsichtlich der technischen Auswirkungen für den Kläranlagenbetreiber konkret ausgeführt. KW - Klärschlamm KW - Klärschlammverordnung KW - Phosphor-Rückgewinnung PY - 2022 SN - 1866-0029 VL - 5 IS - 69 SP - 406 EP - 413 PB - Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik CY - Hennef AN - OPUS4-55009 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Steinhäuser, Lorin A1 - Piechotta, Christian A1 - Westphalen, Tanja A1 - Kaminski, Katja T1 - Evaluation, comparison and combination of molecularly imprinted polymer solid phase extraction and classical solid phase extraction for the preconcentration of endocrine disrupting chemicals from representative whole water samples JF - Talanta Open N2 - Estrogens are endocrine disrupting chemicals and of high concerns due to demonstrated harmful effects on the environment and low effect levels. For monitoring and risk assessment, several estrogens were included in the "watch list" of the EU Water Framework Directive which sets very low environmental quality standard (EQS) levels for Estrone (E1) and 17β-Estradiol (E2) of 0.4 ng L−1 and for 17α-Ethinylestradiol (EE2) of 0.035 ng L−1 requiring sensitive detection methods, as well as extensive sample preparation. A sensitive, derivatization-free, isotope dilution calibration HPLC-MS/MS method for a panel of 5 selected estrogens (including the 3 estrogens of the EU WFD watchlist), and a procedure for the reproducible preparation of a representative whole water matrix including mineral water, humic acids and solid particulate matter are presented. These are used in a diligent comparison of classical solid phase extraction (SPE) on hydrophilic-lipophilic balanced (HLB) phase to SPE on an estrogen-specific molecularly imprinted polymer phase (MISPE) for ultra-trace levels of the analytes (1–10 ng L−1). Additionally, a two-step procedure combining HLB SPE disks followed by MISPE is evaluated. The tow-step procedure provides superior enrichment, matrix removal and sample throughput while maintaining comparable recovery rates to simple cartridge SPE. Estimated method quantification limits (MQLs) range from 0.109–0.184 ng L−1 and thus meet EQS-levels for E1 and E2, but not EE2. The representative whole water matrix provides a reproducible comparison of sample preparation methods and lays the foundation for a certified reference material for estrogen analysis. The presented method will serve as the basis for an extended validation study to assess its use for estrogen monitoring in the environment. KW - Estrogens KW - Whole water samples KW - Molecular imprinted polymers KW - EU-WFD PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-563547 DO - https://doi.org/10.1016/j.talo.2022.100163 SN - 2666-8319 VL - 6 SP - 1 EP - 5 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam, Niederlande AN - OPUS4-56354 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Simon, Fabian A1 - Meermann, Björn T1 - Schnelle und einfache Extraktion von PFAS aus Bodenproben: Optimierte EOF-Bestimmung mittels HR-CS-GFMAS JF - Mitteilungen der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie N2 - Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) bilden eine sehr komplexe Schadstoffgruppe mit über 6300 Einzelsubstanzen, die in vielfältiger Form in die Umwelt eingetragen werden. Für ein effektives Monitoring dieser Schadstoffklasse benötigt es ein Zusammenspiel aus Summenparameter-Analytik zur hot-spot-Identifizierung und Klassifizierung von Belastungssituationen sowie einer nachgeschalteten target-Analytik zur Identifizierung von Eintragswegen, die zugleich ein tieferes Verständnis von Transformationsprozessen ermöglicht. In diesem Beitrag präsentieren wir eine optimierte Extraktions-Methode für die PFAS-Summenparameteranalytik. Mit Hilfe dieser können bisher verwendete zeit- und kostenintensive Festphasenextraktionen (SPE) umgangen und PFAS-Extraktionseffizienzen gesteigert werden. Die methodische Bestimmungsgrenze (LOQ) war mit 10,30 μg/kg (Fluor pro Bodenprobe) ausreichend für alle 9 untersuchten Realbodenproben. KW - High resolution-continuum source-graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS) KW - PFAS KW - Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFASs) KW - Extractable organically bound fluorine (EOF) KW - Solid-liquid extraction KW - Böden PY - 2022 UR - https://www.gdch.de/fileadmin/downloads/Netzwerk_und_Strukturen/Fachgruppen/Umweltchemie_Oekotoxikologie/mblatt/2022/Heft122.pdf SN - 1618-3258 VL - 28 IS - 1 SP - 12 EP - 15 PB - Gesellschaft Deutscher Chemiker AN - OPUS4-54417 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Abdallah, Khaled A1 - Stock, S. C. A1 - Heeger, Felix A1 - Koester, M. A1 - Nájera, F. A1 - Merino, C. A1 - Spielvogel, S. A1 - Gorbushina, Anna A1 - Kuzyakov, Y. A1 - Dippold, M. A. T1 - Nitrogen Gain and Loss Along an Ecosystem Sequence: From Semi-desert to Rainforest JF - Frontiers in Soil Science N2 - Plants and microorganisms, besides the climate, drive nitrogen (N) cycling in ecosystems. Our objective was to investigate N losses and N acquisition strategies along a unique ecosystem-sequence (ecosequence) ranging from arid shrubland through Mediterranean woodland to temperate rainforest. These ecosystems differ in mean annual precipitation, mean annual temperate, and vegetation cover, but developed on similar granitoid soil parent material, were addressed using a combination of molecular biology and soil biogeochemical tools. Soil N and carbon (C) contents, δ15N signatures, activities of N acquiring extracellular enzymes as well as the abundance of soil bacteria and fungi, and diazotrophs in bulk topsoil and rhizosphere were determined. Relative fungal abundance in the rhizosphere was higher under woodland and forest than under shrubland. This indicates toward plants' higher C investment into fungi in the Mediterranean and temperate rainforest sites than in the arid site. Fungi are likely to decompose lignified forest litter for efficient recycling of litter-derived N and further nutrients. Rhizosphere—a hotspot for the N fixation—was enriched in diazotrophs (factor 8 to 16 in comparison to bulk topsoil) emphasizing the general importance of root/microbe association in N cycle. These results show that the temperate rainforest is an N acquiring ecosystem, whereas N in the arid shrubland is strongly recycled. Simultaneously, the strongest 15N enrichment with decreasing N content with depth was detected in the Mediterranean woodland, indicating that N mineralization and loss is highest (and likely the fastest) in the woodland across the continental transect. Higher relative aminopeptidase activities in the woodland than in the forest enabled a fast N mineralization. Relative aminopeptidase activities were highest in the arid shrubland. The highest absolute chitinase activities were observed in the forest. This likely demonstrates that (a) plants and microorganisms in the arid shrubland invest largely into mobilization and reutilization of organically bound N by exoenzymes, and (b) that the ecosystem N nutrition shifts from a peptide-based N in the arid shrubland to a peptide- and chitin-based N nutrition in the temperate rainforest, where the high N demand is complemented by intensive N fixation in the rhizosphere. KW - Nitrogen KW - Rhizosphere KW - Microbial abundance KW - Natural abundance of 15N KW - Nitrogen fixation KW - Nitrogen uptake PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543708 DO - https://doi.org/10.3389/fsoil.2022.817641 SN - 2673-8619 VL - 2 SP - 1 EP - 14 PB - Frontiers Media CY - Lausanne AN - OPUS4-54370 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schumacher, Julia A1 - Gorbushina, Anna T1 - Schwarze Pilze – Wüstenbesiedler finden neue Lebensräume JF - BIOspektrum N2 - Schwarze mikrokoloniale Pilze besiedeln zunehmend von Menschen geschaffene Habitate, wie schadstoffbelastete Böden, Statuen, Gebäudefassaden und Dächer. Sie verfärben und zersetzen die Oberflächen von anfälligen Materialien oder reduzieren die Lichtausbeute von Solaranlagen. Die Biologie dieser Pilze und ihre Relevanz für die Materialforschung stehen im Fokus unserer Studien an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Mit einer Kollektion schwarzer Pilze, die von Solaranlagen isoliert wurden, bringen wir klima- und materialrelevante Biodiversität in den Stammbaum des Lebens. Die Überlebensstrategien dieser Organismen versuchen wir mit molekularbiologischen und genetischen Untersuchungsansätzen zu entschlüsseln. KW - Pilze KW - Genetik KW - Diversität PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-541037 DO - https://doi.org/10.1007/s12268-021-1646-9 VL - 27 IS - 6 SP - 665 EP - 666 PB - Springer AN - OPUS4-54103 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger T1 - Das Insektennarrativ in der Unterhaltungsliteratur und der Ursprung der Engelsflügel JF - Sitzungsberichte der Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin N. F. N2 - Viele Menschen erfreuen sich an Schmetterlingen. Besonders die farbfrohen Tagfalter lösen angenehme Gefühle aus. In der kulturellen Entomologie haben Schmetterlinge daher einen hohen Stellenwert, so auch in der schöngeistigen Literatur. Eine aktuelle stichprobenartige Untersuchung von 54 Büchern der deutschsprachigen Belletristik mit Insektenbezug im Titel oder auf dem Cover zeigte, dass sich zwei Drittel von ihnen des Schmetterlingnarrativs bedienten. Die folgende Analyse setzte das Ergebnis in einen historischen Bezug zur Verwendung von Insektenvorbildern in der Unterhaltungsliteratur und in Autorenbiografien. Die besondere Stellung der Schmetterlinge wird dabei geschichtlich als Relikt einer kulturellen Genese mit mythologisch-religiösen Wurzeln interpretiert. Im antiken Griechenland wurde die Bezeichnung Psyche mit bewusster Doppelbedeutung für Schmetterling und Seele verwendet. Im Hellenismus wurden die Seele und Seelenwesen wie z. B. die Daimons (Genien) oftmals mit Schmetterlingsflügeln dargestellt. Auch in den levantinischen Religionen wurden einzelne Gottheiten und Schutzgeister mit Flügeln nach Schmetterlingsart, jedoch aus Vogelfedern bestehend, abgebildet. Mit der Entstehung und Verbreitung der monotheistischen Lehren gingen viele dieser geflügelten Glaubenswesen dann in die Engelschöre über. Auch wenn die Flügel der Engel letztendlich wahrscheinlich von denen der Vögel abzuleiten sind, bleibt ein starker emotionaler Bezug zu den Schmetterlingen, der weit über den rein ästhetischen ausstrahlt. KW - Religion KW - Kulturelle Entomologie KW - Schmetterlinge KW - Flügel PY - 2021 DO - https://doi.org/10.25671/GNF_Sber_NF_55_02 SN - 0037-5942 VL - 55 SP - 31 EP - 53 AN - OPUS4-52950 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pittner, Andreas A1 - Rethmeier, Michael T1 - Ökologische Bilanzierung von Schmelzschweißverfahren unter Berücksichtigung vor- und nachgelagerter Prozessschritte JF - Umwetlwirkungen des Schmelzschweissens N2 - Ein wesentliches Ziel der deutschen Industriepolitik besteht darin, Rahmenbedingungen zu schaffen, welche die Positionierung nachhaltiger Produkte und Prozesse innerhalb globaler Wertschöpfungsketten ermöglichen und ökoeffiziente Fertigungsprozesse langfristig sichern. In diesem Beitrag werden aktuelle Forschungsarbeiten zur Bewertung der Umweltwirkungen der schweißtechnischen Fertigungskette anhand ausgewählter Schmelzschweißverfahren unter Berücksichtigung vor- sowie nachgelagerter Fertigungsschritte dargestellt. Eine weit verbreitete und standardisierte Methode zur Abschätzung der Umweltwirkungen eines Produkts oder Prozesses ist die Ökobilanzierung. Hierbei stellen die Sachbilanzierung, das heißt die Ermittlung sämtlicher relevanter Energie- und Ressourcenverbräuche während der schweißtechnischen Fertigung, aufgrund des hohen Dokumentationsaufwands, sowie die Ableitung assoziierter Wirkkategorien das größte Hindernis für eine Etablierung und Akzeptanz der Ökobilanzierung in der Praxis dar. Gleichwohl wird seitens Unternehmen, welche als Zulieferer von OEM’s (engl.: original equipment manufacturer) agieren, die Dokumentation des fertigungsspezifischen CO2-Verbrauches gefordert. Ein weiterer Aspekt der Arbeiten beinhaltet Methoden zur automatisierten Erfassung von schweißtechnischen Produktionsdaten sowie deren Nachverfolgbarkeit. Anhand unterschiedlicher Schweißverfahren werden die aus den Produktionsdaten abgeleiteten Energie- und Ressourcenverbräuche automatisiert in die relevanten Umweltwirkungen überführt. Die analysierten Schweißprozesse umfassen dabei ein breites für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) relevantes Spektrum. Durch die softwareseitige Bereitstellung der aufgestellten Umweltprofile ist der Anwender in der Lage, Schweißprozesse unter ökologischen Aspekten zu bewerten und die effizienteste Variante zu identifizieren. KW - Umweltschutz PY - 2021 VL - 73 IS - 5 SP - 276 EP - 282 PB - DVS Media GmbH AN - OPUS4-52842 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Balko, J. A1 - Büsse, T. A1 - Kunkel, J. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Wieder, Frank T1 - Schau(m) an, es geht... – Geschäumter Biokunststoff PBS für Leichtbau, Isolierwerkstoffe und Verpackungsmittel JF - Plastverarbeiter N2 - Flexible, niedrigdichte Schäume aus Biokunststoffen im Extrusionsverfahren herzustellen war bisher industriell noch nicht möglich. Im Verarbeitungstechnikum Biopolymere des Fraunhofer IAP wurde in einem Projekt die Eignung von PBS-basierten Biokunststofftypen für Schaumanwendungen erforscht und weiterentwickelt. KW - Polymer KW - Schaum KW - Polybutylensuccinat (PBS) KW - Biokunststoff KW - Computertomographie PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-555832 UR - https://www.plastverarbeiter.de/heftarchiv-ausgabendetail/plastverarbeiter-07-08-2022.html SN - 0032–1338 VL - 73 IS - 7/8 SP - 50 EP - 52 PB - Hüthig GmbH CY - Heidelberg AN - OPUS4-55583 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fontana, Patrick T1 - Bewährte Baustoffe mit neuen Eigenschaften - Beton mit funktionalen Oberflächen JF - GIT Labor-Fachzeitschrift N2 - Beton ist als Massenbaustoff vielseitig einsetzbar. Eine der neuesten Entwicklungen ist Ultrahochleistungsbeton (UHPC). Seine besonderen Eigenschaften ermöglichen eine zusätzliche Funktionalisierung der Oberflächen, da annähernd beliebige Mikrostrukturen exakt abgeformt werden können. So lassen sich beispielsweise Fassadenelemente aus UHPC bereits bei ihrer Herstellung im Betonfertigteilwerk mit selbstreinigenden Oberflächen ausrüsten. Eine andere Möglichkeit ist eine Anwendung als Datenspeicher. Wie das Beispiel der Schallplatte aus UHPC zeigt, lassen sich Muster, die hier die Schallinformationen enthalten, exakt von einer Matrize kopieren. KW - Baustoffe KW - Funktionale Betonoberfläche KW - Ultrahochleistungsbeton KW - Lotuseffekt KW - Selbstreinigende Oberfläche KW - Mikrostrukturierung PY - 2016 SN - 0016-3538 IS - 8 SP - 36 EP - 38 PB - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, GIT Verlag AN - OPUS4-37166 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Seiffert, Franz A1 - Bandow, Nicole A1 - Kalbe, Ute A1 - Milke, R. A1 - Gorbushina, Anna T1 - Laboratory tools to quantify biogenic dissolution of rocks and minerals: a model rock biofilm growing in percolation columns JF - Biogeoscience N2 - Sub-aerial biofilms (SAB) are ubiquitous, self-sufficient microbial ecosystems found on mineral surfaces at all altitudes and latitudes. SABs, which are the principal causes of weathering on exposed terrestrial surfaces, are characterized by patchy growth dominated by associations of algae, cyanobacteria, fungi and heterotrophic bacteria. A recently developed in vitro system to study colonization of rocks exposed to air included two key SAB participants - the rock-inhabiting ascomycete Knufia petricola (CBS 123872) and the phototrophic cyanobacterium Nostoc punctiforme ATCC29133. Both partners are genetically tractable and we used them here to study weathering of granite, K-feldspar and plagioclase. Small fragments of the various rocks or minerals (1–6 mm) were packed into flow-through columns and incubated with 0.1% glucose and 10 μM thiamine-hydrochloride (90 μL min−1) to compare weathering with and without biofilms. Dissolution of the minerals was followed by: (i) analysing the degradation products in the effluent from the columns via Inductively Coupled Plasma Spectroscopy and (ii) by studying polished sections of the incubated mineral fragments/grains using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and energy dispersive X-ray analyses. K. petricola/N. punctiforme stimulated release of Ca, Na, Mg and Mn. Analyses of the polished sections confirmed depletion of Ca, Na and K near the surface of the fragments. The abrupt decrease in Ca concentration observed in peripheral areas of plagioclase fragments favored a dissolution-reprecipitation mechanism. Percolation columns in combination with a model biofilm can thus be used to study weathering in closed systems. Columns can easily be filled with different minerals and biofilms, the effluent as well as grains can be collected after long-term exposure under axenic conditions and easily analyzed. KW - Biotic weathering KW - Flow-through columns KW - Plagioclase KW - K-feldspar KW - Granite PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-373395 DO - https://doi.org/10.3389/feart.2016.00031 SN - 2296-6463 VL - 4 SP - Article 31, 1 EP - 10 PB - Frontiers in Earth Science CY - Lausanne AN - OPUS4-37339 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -