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 - TY - JOUR A1 - Schmidt, Stephan ED - Schmidt, Stephan T1 - Entwicklung monoklonaler Antikörper gegen Diclofenac JF - Mitteilungen der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie N2 - Diclofenac (DCF) wird als nicht-steroidales-antientzündliches Arzneimittel gegen Fieber, Entzündungen, rheumatische Erkrankungen und Schmerzen eingesetzt. 70 % werden nach Einnahme wieder ausgeschieden. Aufgrund unvollständiger Elimination in den Kläranlagen lassen sich Rückstände im Trinkwasser und im Oberflächengewässer nachweisen. Diclofenac wird in der Umweltanalytik v.a. mittels GC-MS oder LC-MS nachgewiesen. Bioanalytische Methoden machen sich die spezifische Antigen-Antikörper-Wechselwirkung zunutze, so z.B. Immunoassays. Die hierfür erforderlichen Antikörper werden durch Immunisierung mit einem Konjugat aus dem Analyten und einem Trägerprotein gewonnen. Die Kopplung kann direkt über die Carboxylfunktion von Diclofenac erfolgen. Um Abschirmungseffekte zu vermeiden, kann zwischen Protein und Analyt ein Spacer sinnvoll sein. T2 - 2. Forum Junger Umweltwissenschaftler CY - Blomberg, Germany DA - 22.06.2015 KW - Haptene KW - Diclofanc KW - Antikörper KW - Proteinkonjugate KW - ELISA PY - 2015 SN - 1618-3258 VL - 21 IS - 4/2015 SP - 107 EP - 109 PB - Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie der Gesellchaft Deutscher Chemiker CY - Trier AN - OPUS4-36810 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Reith, F. A1 - Fairbrother, L. A1 - Nolze, Gert A1 - Wilhelmi, O. A1 - Clode, P. L. A1 - Gregg, A. O. A1 - Parsons, J. E. A1 - Wakelin, S. A. A1 - Pring, A. A1 - Hough, R. A1 - Southam, G. A1 - Brugger, J. T1 - Nanoparticle factories: Biofilms hold the key to gold dispersion and nugget formation JF - Geology N2 - Biofilms living on gold (Au) grains play a key role in the biogeochemical cycle of Au by promoting the dispersion of Au via the formation of Au nanoparticles as well as the formation of secondary biomorphic Au. Gold grains from Queensland, Australia, are covered by a polymorphic, organic-inorganic layer that is up to 40 μm thick. It consists of a bacterial biofilm containing Au nanoparticles associated with extracellular polymeric substances as well as bacterioform Au. Focused ion beam (FIB) sectioning through the biofilm revealed that aggregates of nanoparticulate Au line open spaces beneath the active biofilm layer. These aggregates (bacterioform Au type 1) resulted from the reprecipitation of dissolved Au, and their internal growth structures provide direct evidence for coarsening of the Au grains. At the contact between the polymorphic layer and the primary Au, bacterioform Au type 2 is present. It consists of solid rounded forms into which crystal boundaries of underlying primary Au extend, and is the result of dealloying and Ag dissolution from the primary Au. This study demonstrates that (1) microbially driven dissolution, precipitation, and aggregation lead to the formation of bacterioform Au and contribute to the growth of Au grains under supergene conditions, and (2) the microbially driven mobilization of coarse Au into nanoparticles plays a key role in mediating the mobility of Au in surface environments, because the release of nanoparticulate Au upon biofilm disintegration greatly enhances environmental mobility compared to Au complexes only. KW - Nanomaterial KW - Gold KW - Electron backscatter diffraction PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1130/G31052.1 VL - 38 IS - 9 SP - 843 EP - 846 PB - Geological Society of America AN - OPUS4-37995 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Heide, K. A1 - Nolze, Gert A1 - Völksch, G. A1 - Heide, G. T1 - Boracite Mg3[B7O13Cl] from the Zechstein salt deposits JF - Zeitschrift für Kristallographie N2 - Among the borates in the Middle European Zechstein Salt Succession boracite Mg3[B7O13Cl] is the most common mineral in quantity and local distribution. An exceptional enrichment is observed in Stassfurt Serie Z2) in the Stassfurth seam K2H. Boracite is to be found in two varieties: individual crystals in cubic, tetrahedral or dodecahedral habit on the one hand and fibrous crystals so-called “stassfurtite” on the other hand. The formation conditions such widely spread borates in the salt succession are ambiguous in two respects. First of all the synthetic formation of boracites is to be made by hydrothermal or melt conditions. Both processes can be suspended for the salt succession. Furthermore the cubic modification is stable above 265°C for the Mg-boracite. The cubic, tetrahedral or dodecahedral habit could be used as a geothermometer, but such conditions can be exclude by the paragenetic minerals, esp. carnallite (MgKCl3 x 6H2O). The chemical composition of orthorhombic, pseudo-cubic boracite depends on the location. Pure Mg-boracite in hexahedral habit and in fibrous habit, so-called “stassfurtite”, occurs in the North Harz region, whereas the Fe-, Mn-, Mg-boracite appears in the South Harz region. Until now the source of boron, the time of formation of crystals, but also the reasons for the differences in habit of the single hexahedral crystals are still unclear. The formation during a diagenetic/metamorphic process is evident. However, the preferred formation in Stassfurt seam could be an indication for the boron enrichment in an early diagenetic process. Furthermore permit the determination of the thermal stability and the volatile content of crystals conclusions to the chemical composition of the fluid. The observed variation suggests that the condition of crystal growth as well as the chemical composition of fluid repeatedly changed over the time. Randomly occuring xenomorpheous anhydrite and magnesite inclusions within single boracite crystals have been interpreted as an indication to factors of chemical milieu during the formation of crystals. The reversible phase transition temperature of the boracite is a linearly function of the iron and manganese content and varies from 265°C for Mg-boracite to 330°C for Fe(Mn)-boracite. The thermal decomposition of boracite is determined by two processes. The decomposition started with a boron-chlorine release (BOCl?), having a maximum rate at 1050°C. Additionally to this release one observes a simultaneous emission of H2O, HCl, HF, CO2 , N2 , SO2 , H2 , and hydro carbons. The results give evidence for the aged approach of a secondary formation of boracite within the complete Stassfurt seam, possibly in connection with the formation of salt diapirs in the Jura and Cretaceous period. The wider environmental distribution of borates is an indication of chemical transport processes within the salt succession. This should be a more important issue in the discussion about the utilisation of salt diapirs for the storage of nuclear waste. KW - Borate KW - Boracite KW - Thermal behaviour KW - Electron backscatter diffraction KW - Energy-dispersive x-ray spectroscopy PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1524/zkri.2013.1633 VL - 228 SP - 467 EP - 475 PB - Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München AN - OPUS4-37982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kunte, Hans-Jörg A1 - Lentzen, G. A1 - Galinski, E. T1 - Industrial production of the cell protectant ectoine: protection mechanisms, processes, and products JF - Current Biotechnology N2 - Bacteria, Archaea and Eukarya can adapt to Saline environments by accumulating compatible solutes in order to maintain an osmotic equilibrium. Compatible solutes are of diverse chemical structure (sugars, polyols, amino acid derivatives) and are beneficial for bacterial cells not only as osmoregulatory solutes, but also as protectants of proteins by mitigating detrimental effects of freezing, drying and high temperatures. The aspartate derivative ectoine is a wide spread compatible solute in Bacteria and possesses additional protective properties compared with other compatible solutes, and stabilizes even whole cells against stresses such as UV radiation or cytotoxins. The protective properties of ectoine for proteins can be explained by its strong (kosmotropic) interaction with water and subsequent exclusion from Protein surface, the decrease of the solubility of the peptide backbone and the strengthening of intramolecular hydrogen bonds (secondary structures). The stabilizing and UV-protective properties of ectoine attracted industry, which saw the potential to market ectoine as a novel active component in health care products and cosmetics. In joint efforts of industry and research large-scale fermentation procedures have been developed with the halophilic bacterium Halomonas elongata used as a producer strain. The two key technologies that allow for the annual production of ectoine on a scale of tons are the bacterial milking procedure and the development and application of ectoine-excreting mutants (“leaky” mutant). The details of these two procedures including the strain development and Fermentation processes will be introduced and current and future applications of ectoine will be discussed. KW - Bacterial milking KW - Batch fermentation KW - Continuous culture KW - Ectoine excretion KW - Hofmeister effect KW - Kosmotrope KW - “leaky” mutant KW - Osmophobic effect KW - Protein protection KW - Preferential exclusion PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-376805 DO - https://doi.org/10.2174/22115501113026660037 SN - 2211-551X VL - 3 IS - 1 SP - 10 EP - 25 PB - Bentham Science AN - OPUS4-37680 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Marinelli, F. A1 - Kuhlmann, S. I. A1 - Grell, E. A1 - Kunte, Hans-Jörg A1 - Ziegler, C. M. A1 - Faraldo-Gómez, J. D. T1 - Evidence for an allosteric mechanism of substrate release from membrane-transporter accessory binding proteins JF - Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) N2 - Numerous membrane importers rely on accessory water-soluble proteins to capture their substrates. These substrate-binding Proteins (SBP) have a strong affinity for their ligands; yet, Substrate release onto the low-affinity membrane transporter must occur for uptake to proceed. It is generally accepted that release is facilitated by the association of SBP and transporter, upon which the SBP adopts a conformation similar to the unliganded state, whose affinity is sufficiently reduced. Despite the appeal of this mechanism, however, direct supporting evidence is lacking. Here, we use experimental and theoretical methods to demonstrate that an allosteric mechanism of enhanced substrate release is indeed plausible. First, we report the atomic-resolution structure of APO TeaA, the SBP of the Na!-coupled ectoine TRAP transporter TeaBC from Halomonas elongata DSM2581T, and compare it with the substrate-bound structure previously reported. Conformational freeenergy landscape calculations based upon molecular Dynamics simulations are then used to dissect the mechanism that couples ectoine binding to structural change in TeaA. These insights allow us to design a triple mutation that biases TeaA toward apo-like conformations without directly perturbing the binding cleft, thus mimicking the influence of the membrane transporter. Calorimetric measurements demonstrate that the ectoine affinity of the conformationally biased triple mutant is 100-fold weaker than that of the wild type. By contrast, a control mutant predicted to be conformationally unbiased displays wild-type affinity. This work thus demonstrates that substrate release from SBPs onto their Membrane transporters can be facilitated by the latter through a mechanism of allosteric modulation of the former. KW - Binding thermodynamics KW - Periplasmic binding protein KW - Secondary transporter KW - ABC transporter KW - Replica-exchange metadynamics PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1073/pnas.1112534108 SN - 0027-8424 SN - 1091-6490 VL - 108 IS - 49 SP - E1285 EP - E1292 AN - OPUS4-37681 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schweikhard, E. S. A1 - Kuhlmann, S. I. A1 - Kunte, Hans-Jörg A1 - Grammann, K. A1 - Ziegler, C. M. T1 - Structure and function of the universal stress protein TeaD and its role in regulating the ectoine transporter TeaABC of halomonas elongata DSM 2581T JF - Biochemistry N2 - The halophilic bacterium Halomonas elongata takes up the compatible solute ectoine via the osmoregulated TRAP transporter TeaABC. A fourth orf (teaD) is located adjacent to the teaABC locus that encodes a putative universal stress protein (USP). By RT-PCR experiments we proved a cotranscription of teaD along with teaABC. Deletion of teaD resulted in an enhanced uptake for ectoine by the Transporter TeaABC and hence a negative activity regulation of TeaABC by TeaD. Atranscriptional regulation viaDNA binding could be excluded. ATP binding to native TeaD was shown by HPLC, and the Crystal structure of TeaD was solved in complex with ATP to a resolution of 1.9 A ° by molecular replacement. TeaD forms a dimer-dimer complex with one ATP molecule bound to each monomer, which has a Rossmann-like R/β overall fold. Our results reveal an ATP-dependent oligomerization of TeaD, which might have a functional role in the regulatory mechanism of TeaD. USP-encoding orfs, which are located adjacent to genes Encoding for TeaABC homologues, could be identified in several other organisms, and their physiological role in balancing the internal cellular ectoine pool is discussed. KW - Universal stress protein KW - Ectoine KW - Transporter TeaABC PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1021/bi9017522 SN - 1520-4995 SN - 0006-2960 VL - 49 IS - 10 SP - 2194 EP - 2204 AN - OPUS4-37682 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ostermann, Markus A1 - Schmid, Thomas A1 - Büchele, Dominique A1 - Rühlmann, Madlen T1 - In Echtzeit durch's Periodensystem JF - Laborpraxis N2 - Per Online-RFA und -LIBS Elementgehalte in Böden bestimmen. Die ortsspezifische Steuerung der Bodenfruchtbarkeit durch angepasste Düngung und andere Maßnahmen hilft die Bodenfunktionen zu verbessern und Umweltbelastungen zu vermindern. Dabei zeigt das Beispiel die hohe Relevanz schneller, robuster Vor-Ort-Analysen für viele umweltrelevante Fragestellungen. KW - RFA KW - LIBS KW - Online-Analytik KW - Boden PY - 2016 UR - https://files.vogel.de/vogelonline/vogelonline/issues/lp/7680.pdf SN - 0344-1733 VL - 40 IS - LP 12 SP - 22 EP - 24 PB - Vogel Business Media GmbH & Co. KG CY - Würzburg AN - OPUS4-38700 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Roswag-Klinge, E. A1 - Klinge, A. A1 - Richter, Matthias A1 - Ziegert, C. T1 - Gesund bauen mit Naturbaustoffen JF - Wohnung + Gesundheit N2 - Im Rahmen des EU-Forschungsvorhabens [H]house wurden Holz, Lehm und Naturfasern in Bezug auf Feuchtesorption und Schadstoffe untersucht und mit konventionellen Materialien verglichen. Weiter entwickelte Innenwandsysteme und Innendämmungen wurden ebenfalls untersucht. Auf dieser Basis wurden Holz- und Lehm-Bausysteme ohne Lüftungsanlage entwickelt und angewendet. KW - Naturbaustoffe KW - Feuchtesorption KW - Schadstoffsorption KW - Schadstoffemission KW - Lüftung PY - 2016 IS - 161 SP - 25 EP - 27 PB - Institut für Baubiologie + Nachhaltigkeit IBN CY - Rosenheim AN - OPUS4-38812 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Vibrations of soil and foundation due to railway, blast and impact loading JF - Journal of Dynamics and Vibroacoustics N2 - The vibrations of soil and foundations are demonstrated for different types of loading. Train-induced ground vibrations are studied in a measurement campaign where a test train has run with regularly varied speeds. The measured train-induced soil vibration at 2 to 100 m distance from the track is compared with the wave propagation due to hammer excitation and with the theoretical wave field. The strong influence of the soil and the train speed on the amplitudes and frequencies of the vibration has been analysed for passages of the locomotive and the carriages. - The generation of ground vibration by strong explosions has been studied on a large testing area with sandy soil. The propagating waves were measured in a regular grid of measuring points in 10 to 1000 m. Therefore, the dominance of certain waves at certain distances and the changes of compressional waves and Rayleigh waves could clearly be observed. The results are compared with impulse hammer measurements in the range of 5 to 50 m. - A drop test facility has been built on the testing area of the Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM). Heavy masses (containers) of up to 200 t can be dropped from 10 m height on a big reinforced concrete foundation. The foundation was instrumented by accelerometers, strain gauges and pressure cells to give information about the loading condition and by geophones to measure the vibration of the surrounding soil and building. Both excitation processes, the release of the mass and the impact, produce high vibration amplitudes. On a smaller drop foundation, the influence of the drop height and the target stiffness has been studied more systematically. KW - Ground vibration KW - Train passage KW - Explosion KW - Mass drop KW - Amplitude-distance law KW - Filter effect of the soil KW - Train speed KW - Blasting charge KW - Drop height KW - Target stiffness PY - 2016 SN - 2409-4579 VL - 3 IS - 1 SP - 27 EP - 38 PB - Samara State Aerospace University CY - Samara AN - OPUS4-38816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schoknecht, Ute A1 - Mathies, Helena A1 - Wegner, R. A1 - Uhlig, S A1 - Baldauf, H. A1 - Colson, B T1 - Leaching of biocides from organic coatings JF - Farby i lakiery (Paints and Varnishes) N2 - Biocide leaching was investigated for acrylate and vinyl acetate based coatings containing biocides either as liquid formulations or microcapsules. Laboratory and field tests indicate similar relations of results on carbendazim, diuron, terbutryn and OIT from different coatings in laboratory and field experiments. Emissions were higher in EN 16105 laboratory tests than from vertically installed test specimens exposed to weathering, and slower for microencapsulated biocides. Competing processes that cause losses of active substances can occur in both tests, but to a higher degree in field experiments. Emission curves related to runoff water were similar in repeated field experiments. Relative humidity, temperature and global radiation were identified as meteorological factors that affect leaching by complex interaction besides the amount of driving rain. KW - Leaching KW - Biozid KW - Beschichtung PY - 2016 SN - 1230-3321 IS - 4 SP - 3 EP - 9 AN - OPUS4-38909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moghaddam, J. A. A1 - Boehringer, N. A1 - Burdziak, A. A1 - Kunte, Hans-Jörg A1 - Galinski, E. A. A1 - Schäberle, T. F. T1 - Different strategies of osmoadaptation in the closely related marine myxobacteria Enhygromyxa salina SWB007 and Plesiocystis pacifica SIR-1 JF - Microbiology N2 - Only a few myxobacteria are known to date that are classified as marine, owing to their salt dependency. In this study, the salt tolerance mechanism of these bacteria was investigated. To this end, a growth medium was designed in which the mutated Escherichia coli strain BKA13 served as sole food source for the predatory, heterotrophic myxobacteria. This enabled measurement of the osmolytes without any background and revealed that the closely related strains Enhygromyxa salina SWB007 and Plesiocystis pacifica SIR-1 developed different strategies to handle salt stress. Ple. pacifica SIR-1, which was grown between 1 and 4% NaCl, relies solely on the accumulation of amino acids, while Enh. salina SWB007, which was grown between 0.5 and 3% NaCl, employs, besides betaine, hydroxyectoine as the major compatible solute. In accordance with this analysis, only in the latter strain was a locus identified that codes for genes corresponding to the biosynthesis of betaine, ectoine and hydroxyectoine. KW - Osmoregulation KW - Myxobacteria KW - Betaine KW - Ectoine PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1099/mic.0.000250 VL - 162 IS - 4 SP - 651 EP - 661 AN - OPUS4-39115 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - C., Ruibal A1 - L., Selbmann A1 - Serap, Avci A1 - Martin-Sanchez, Pedro Maria A1 - Gorbushina, Anna ED - Gorbushina, Anna T1 - Roof-Inhabiting Cousins of Rock-Inhabiting Fungi: Novel Melanized Microcolonial Fungal Species from Photocatalytically Reactive Subaerial Surfaces JF - Life N2 - Subaerial biofilms (SAB) are an important factor in weathering, biofouling, and biodeterioration of bare rocks, building materials, and solar panel surfaces. The realm of SAB is continually widened by modern materials, and the settlers on these exposed solid surfaces always include melanized, stress-tolerant microcolonial ascomycetes. After their first discovery on desert rock surfaces, these melanized chaetothyrialean and dothidealean ascomycetes have been found on Mediterranean monuments after biocidal treatments, Antarctic rocks and solar panels. New man-made modifications of surfaces (e.g., treatment with biocides or photocatalytically active layers) accommodate the exceptional stress-tolerance of microcolonial fungi and thus further select for this well-protected ecological group. Melanized fungal strains were isolated from a microbial community that developed on highly photocatalytic roof tiles after a long-term environmental exposure in a maritime-influenced region in northwestern Germany. Four of the isolated strains are described here as a novel species, Constantinomyces oldenburgensis, based on multilocus ITS, LSU, RPB2 gene phylogeny. Their closest relative is a still-unnamed rock-inhabiting strain TRN431, here described as C. patonensis. Both species cluster in Capnodiales, among typical melanized microcolonial rock fungi from different stress habitats, including Antarctica. These novel strains flourish in hostile conditions of highly oxidizing material surfaces, and shall be used in reference procedures in material testing. KW - Microcolonial fungi KW - Multilocus phylogeny KW - Photocatalytic surfaces KW - Subaerial biofilms KW - Stress tolerance KW - Constantinomyces PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-455182 DO - https://doi.org/10.3390/life8030030 VL - 8 IS - 3 SP - 30 EP - 44 PB - MDPI CY - Basel, Schweiz AN - OPUS4-45518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dittmann, Daniel A1 - Braun, Ulrike A1 - Jekel, M. A1 - Ruhl, A. S. T1 - Quantification and characterisation of activated carbon in activated sludge by thermogravimetric and evolved gas analyses JF - Journal of Environmental Chemical Engineering N2 - Advanced wastewater treatment with powdered activated carbon (PAC) leads to a spread of PAC into different purification stages of wastewater treatment plants (WWTP) due to recirculation and filter back-wash. Currently, no methods for quantification of PAC in activated sludge are available. In this study, PAC containing activated sludge from four WWTP were examined by two-step thermogravimetric analysis (TGA) with heating up to 600°C in N2 and subsequently in synthetic air. Direct quantification of PAC according to temperature specific weight losses was possible for one WWTP. Quantification by combining specific mass losses was found to be an alternative direct method, with a detection limit of 1.2% PAC in dry sample mass. Additionally, evolved gas analysis (EGA) by infrared-spectroscopy (FTIR) during TGA revealed interaction mechanisms between PAC and activated sludge. Aliphatic compounds from activated sludge were identified as major substances influenced by PAC. In derivative thermogravimetry (DTG), a typical double peak at approximately 300°C was found to be related to carbonylic species with increased evolution of acetic acid in aged activated sludge. TGA and EGA are promising tools to understand, control and optimise the application of PAC in advanced wastewater treatment. KW - Advanced wastewater treatment KW - Powdered activated carbon KW - Sewage treatment plant KW - Thermoanalysis KW - Thermogravimetry KW - Fourier transform infrared spectroscopy PY - 2018 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213343718301313 DO - https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.03.010 SN - 2213-3437 VL - 6 IS - 2 SP - 2222 EP - 2231 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-44978 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dittmann, Daniel T1 - Charakterisierung und selektive Quantifizierung von Aktivkohle JF - wasserwirtschaft wassertechnik wwt N2 - Pulveraktivkohle (PAK) ist für die Spurenstoffelimination in der kommunalen Abwasserbehandlung sehr bedeutsam. Eine neue Methode hilft die PAK-Konzentration im Belebungsbecken einer Kläranlage analytisch zu bestimmen und bietet Möglichkeiten Adsorptionsmechanismen besser zu verstehen. KW - Thermogravimetrie KW - Pulveraktivkohle KW - Infrarotspektroskopie PY - 2018 SN - 1438-5716 SN - 0043-0986 VL - 68 IS - 4 SP - 16 EP - 17 PB - Huss-Medien GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-45030 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bell, Jérémy A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Rurack, Knut T1 - Die 3D-Mikrofluidik mit molekular geprägten Polymerpartikeln eröffnet neue Möglichkeiten der selektiven Pestizid-Bestimmung in Wasser JF - Labo - Mikrofluidische Systeme N2 - 2,4-D ist ein in der Landwirtschaft weitverbreitetes Pflanzenschutzmittel, das Grundwasser kontaminiert, sich innerhalb der Nahrungskette anreichert und Umwelt- und Gesundheitsprobleme verursachen kann. Hier stellen die Autoren ein mikrofluidisches Nachweissystem für die Echtzeitdetektion von 2,4-D in Grund- oder Oberflächenwasser vor. Es basiert auf der Kombination 2,4-D-selektiver, fluoreszierender, molekular geprägter Polymer-(MIP-)Mikropartikel mit einem 3D-mikrofluidischen Extraktions- und Detektionssystem. Messungen vor Ort sollen damit künftig möglich sein. KW - 3D-Mikrofluidik KW - Sensorpartikel KW - MIP KW - Pestizid PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-444781 UR - https://www.labo.de/epaper/LA0318/index.html SN - 0344-5208 IS - 3 SP - 10 EP - 13 PB - WEKA Business Medien GmbH AN - OPUS4-44478 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Simple and fast prediction of train-induced track forces, ground and building vibrations JF - Railway Engineering Science N2 - A simple and fast prediction scheme is presented for train induced ground and building vibrations. Simple models such as (1-dimensional) transfer matrices are used for the vehicle-track-soil interaction and for the building-soil interaction. The wave propagation through layered soils is approximated by a frequency-dependent homogeneous half-space. The prediction is divided into the parts “emission” (excitation by railway traffic), “transmission” (wave propagation through the soil) and “immission” (transfer into a building). The link between the modules is made by the excitation force between emission and transmission, and by the free-field vibration between transmission and immission. All formula for the simple vehicle-track, soil and building models are given in this article. The behaviour of the models is demonstrated by typical examples, that is the mitigation of train vibrations by elastic track elements, the low- and high-frequency cut-offs characteristic for layered soils, and the interacting soil, wall and floor resonances of multi-storey buildings. It is shown that the results of the simple prediction models can well represent the behaviour of the more time-consuming detailed models, the finite-element boundary-element models of the track, the wavenumber integrals for the soil, and the three-dimensional finite-element models of the building. In addition, measurement examples are given for each part of the prediction confirming that the methods provide reasonable results. As the prediction models are fast in calculation, many predictions can be done, for example to assess the environmental effect along a new railway line. The simple models have the additional advantage that the user needs to know only a minimum of parameters. So, the prediction is fast and user-friendly, but also theoretically and experimentally well-founded. KW - Railway induced vibration KW - Ground vibration KW - Layered soil KW - Building response KW - Excitation forces KW - Track and vehicle irregularities PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-513340 DO - https://doi.org/10.1007/s40534-020-00218-7 SN - 2662-4745 VL - 28 IS - 3 SP - 232 EP - 250 PB - Springer AN - OPUS4-51334 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Taube, Mareike Carolin A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Adam, Christian A1 - Feldmann, Ines A1 - Ostermann, Markus A1 - Reuter, M. A1 - Stelter, M. T1 - Tantalrecycling aus pyrometallurgischen Rückständen JF - World of Metallurgy – ERZMETALL N2 - Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung eines bestehenden pyrometallurgischen Prozesses zur Rückgewinnung von Tantal und Niob aus metallurgischen Reststoffen mit vorwiegend niedriger Wertstoffkonzentration. Zur näheren Erforschung der im vorliegenden Stoffsystem ablaufenden Reduktionsprozesse wurden in einem Elektrolichtbogenofen Schmelzversuche im Pilotmaßstab durchgeführt. Als Reduktionsmittel diente Koks, welcher mithilfe einer Argon-gespülten Eisenlanze in die flüssige mineralische Schmelze eingebracht wurde. Während der Reduktionsbehandlung werden Refraktärmetalle wie Tantal und Niob in ihre Carbide überführt und anschließend in der erschmolzenen eisenbasierten Metallphase am Boden des Reaktors angereichert. Neben Tantal und Niob gelangt auch ein Teil des im Einsatzmaterial enthaltenen Titans als unerwünschtes Begleitelement in die Metallphase. Sein Großteil verbleibt jedoch als Oxid in der Schlacke und wird dort hauptsächlich im Mineral Perowskit (CaTiO3) gebunden. Die erstarrten Schlackeproben wurden mit verschiedenen Methoden wie Röntgenfluoreszensanalyse, Röntgenbeugung und Rasterelektronenmikroskopie mit gekoppelter energiedispersiver Röntgenanalyse untersucht, um die Bildung tantalhaltiger Mineralphasen zu verschiedenen Stadien des Reduktionsprozesses zu verfolgen. Die hier gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass weniger die durch das Einblasen von Koks verursachte Reduktionsreaktion, sondern das Absinken der tantalreichen Eisentröpfchen in der flüssigen mineralischen Schmelze, gefolgt von ihrer Anreicherung in die Metallphase, für die Kinetik ausschlaggebend ist. N2 - An existing pyrometallurgical process for tantalum and niobium recovery, mainly from low grade pyrometallurgical residues, was investigated. Melting experiments were carried out in a pilot-scale electric arc furnace to study the material system during the reduction process caused by blowing coke into the liquid mineral melt. During the pyrometallurgical treatment refractory metals such as tantalum and niobium are converted into their carbides and enriched in the molten iron-based metal phase. Titanium is also enriched in the metal phase as an unwanted accompanying element, but most of it remains in oxidic form in the slag and is mainly bound in the mineral perovskite. Cooled down slag samples were analysed using XRF, XRD, SEM and EDX to investigate the formation of mineral phases rich in tantalum during various stages of the reduction process. The results show that the settling of the tantalum-rich iron droplets in the molten slag into the metal phase May play a greater role for the kinetics than the actual reduction reaction caused by blowing in coke. KW - Tantal KW - Recycling KW - Reduktionsprozess KW - Perowskit KW - Elektrolichtbogenofen PY - 2020 SN - 1613-2394 VL - 73 IS - 4 SP - 196 EP - 205 PB - GDMB Verlag GmbH CY - Clausthal-Zellerfeld AN - OPUS4-51064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Aristia, Gabriela T1 - Geothermie aus dem Vulkan – sicher und wirtschaftlich JF - Materials and Corrosion N2 - Indonesien gilt aufgrund seiner vielen Vulkane als einer der Hotspots für Geothermie. Doch Salz und Hitze setzen den Geothermie‐Anlagen zu und gefährden ihre Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Ein Team an der BAM hat günstigen, lokal verfügbaren Baustahl jetzt so beschichtet, dass ein nachhaltiger und sicherer Betrieb der Geothermie‐Kraftwerke möglich ist ‐ auch unter Extrembedingungen. Das BAM‐Team will das Beschichtungssystem nun den Anwendern in Indonesien zur Verfügung stellen, damit es unter Realbedingungen in einem Geothermie‐Kraftwerk getestet werden kann. Der Schutz vor Korrosion ist mitentscheidend, weil sie die Lebensdauer dieser Kraftwerke bestimmt. Unsere Arbeit könnte die Effizienz der Energieproduktion mit Geothermie wesentlich verbessern. KW - Geothermie KW - Korrosion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070086 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 8 SP - 1 EP - 2 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-51074 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schoknecht, Ute T1 - Gelungene Zusammenarbeit im Projekt "Beregnete Fassaden" JF - Wir sind Farbe - Das Magazin N2 - Im Artikel wird dargestellt, mit welchen Zielstellungen die Projektgruppe "Beregnete Fassaden" zur Thematik der Freisetzung von Bioziden aus Fassaden zusammenarbeitet, wie die Arbeit der Gruppe organisiert ist und welche positiven Erfahrungen bzw. Grenzen es dabei gibt. KW - Fassaden KW - Biozide KW - Freisetzung PY - 2020 UR - https://www.wirsindfarbe.de/service-publikationen/wir-sind-farbe-das-magazin/wir-sind-farbe-ausgabe-9 IS - 9 SP - 30 EP - 31 PB - Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie e.V. CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-50992 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adam, Christian T1 - Phosphatdüngemittel aus Klärschlammaschen JF - Technik in Bayern N2 - Das Element Phosphor ist für alle Lebewesen essenziell und wird beispielsweise von Pflanzen in Form von Phosphaten aufgenommen. In der landwirtschaftlichen Produktion werden dem Boden die Phosphate durch Wachstum und Ernte der Pflanzen entzogen und müssen ihm in Form von Phosphatdüngemitteln wieder zugeführt werden, um die Nahrungsmittelproduktion zu sichern. Rohphosphat stellt die Grundlage unserer derzeitigen Phosphatdüngemittel dar, ist aber gleichzeitig ein endlicher Rohstoff. Des Weiteren sind insbesondere sedimentäre Rohphosphate oftmals mit erheblichen Konzentrationen toxischer Schadstoffe wie Cadmium, Uran und Thorium belastet. Eine Kreislaufführung des Phosphats sollte erfolgen, um natürliche Rohstoffvorkommen zu schonen und den Eintrag von Schadstoffen auf unsere Böden zu unterbinden. KW - Phosphat KW - Recyclingdüngemittel PY - 2020 SN - 1610-6563 IS - 3 SP - 14 EP - 15 PB - MuP Verlag GmbH CY - München AN - OPUS4-50792 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kalbe, Ute T1 - Wie steht es um die Zukunft der „neuen“ Elutionsverfahren? JF - altlasten spektrum N2 - Es wird ein historischer Abriss der Entwicklung von Elutionsverfahren insbesondere im Zusammenhang mit der Erarbeitung der Mantelverordnung gegeben. KW - Elutionsverfahren KW - Mantelverordnung KW - Boden KW - Ersatzbaustoffe KW - Abfälle PY - 2020 SN - 0942-3818 VL - 29 IS - 5 SP - 169 EP - 170 PB - Erich Schmidt Verlag GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-51447 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Cabillic, J. A1 - Fallot, C. A1 - Hein, Sebastian A1 - Lalere, B. A1 - Philipp, Rosemarie T1 - Développement et validation d’une méthode de référence pour l’analyse des HAP dans l’eau totale dans le contexte de la DCE T1 - Development and validation of a reference method for the analysis of PAHs in whole water in accordance to the WFD JF - Revue française de métrologie N2 - Afin de garantir la qualité des eaux en Europe, la Commission Européenne a demandé aux États Membres, de leur fournir des résultats de mesure comparables et traçables pour l’analyse des polluants critiques. Devant ces enjeux considérables pour la protection de l’environnement, l’apport de la métrologie est nécessaire pour améliorer la fiabilité des analyses et permettre la comparabilité des résultats. C’est pourquoi, le projet de recherche européen Euramet/EMRP/ENV08 « Traçabilité des mesures pour la surveillance des polluants critiques de la DCE, Directive Cadre européenne sur l’Eau (2000/60/CE) », financé par l’EMRP, avait pour objectif de fournir des éléments pour la mise en place d’une base métrologique. Des méthodes de référence primaires permettant d’analyser des substances dangereuses prioritaires y sont développées pour répondre aux exigences de la DCE en termes de niveaux de performance (limites de quantification et incertitudes). Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), substances dangereuses prioritaires « orphelines » de méthodes DCE compatibles, font partie des polluants ciblés par le projet. Le développement et la validation de la méthode d’analyse des HAP dans l’eau totale ont été réalisés. La méthode qui satisfait au mieux les exigences de la DCE en termes de concentrations et d’incertitudes accessibles est l’extraction en phase solide (SPE) sur un support disque suivie d’une analyse par dilution isotopique associée à la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectroscopie de masse (DI-CG/SM). N2 - To ensure the water quality in Europe, the European Commission asked the member states to provide comparable and traceable measurement results for the analysis of critical pollutants. Considering the increasing environmental challenges, the contribution of metrology is necessary both for the improvement of analysis reliability and the comparability of results. For this reason the European research project Euramet/EMRP/ENV08 “Traceable measurements for monitoring critical pollutants under the European Water Framework Directive (WFD-2000/60/EC)”, funded by the EMRP, aimed to provide the elements for the development of a metrological basis. The project develops primary reference methods enabling the analysis of priority hazardous substances in order to meet the WFD requirements in terms of performance levels (limit of quantification and uncertainties). Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) – priority hazardous substances for which no DCE compatible methods exist – are among the three families of pollutants targeted by the project. This paper tackles the development and validation of the PAH analysis method on whole water samples. The method that best meets the requirements of the WFD in terms of level of concentration and uncertainty is the solid phase extraction (SPE) method with SPE-disks, followed by isotope dilution analysis combined with gas chromatography mass spectrometry (ID-GC/MS). KW - Reference method KW - Referenzmethode KW - Limit of quantification KW - Bestimmungsgrenze KW - Polycyclic aromatic hydrocarbons KW - Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe PY - 2015 UR - http://www.metrologie-francaise.fr/publications/revue_francaise_metrologie/2015-04/RFM40-1514.pdf DO - https://doi.org/10.1051/rfm/2015014 SN - 1772-1792 VL - 2015-4 IS - 40 SP - 3 EP - 12 AN - OPUS4-35731 LA - fra AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dengel, Jörg A1 - Lohrer, Christian A1 - Stein, F. A1 - Perriam, J. T1 - Investigations on aerosol emissions of pyrotechnic smoke generators JF - Journal of Pyrotechnics N2 - Pyrotechnic smoke generators fall under the Directive 2013/29/EU in Europe and could potentially belong to all categories except consumer fireworks. These types are especially present in the field of “Other Pyrotechnic Articles” of the categories P1 and P2, e.g. as simulation devices for paintball or airsoft gaming. The specific users of these products are aware of the corresponding smoke liberation during use and usually wear protective equipment to minimize exposure to potentially harmful aerosols. However, such products are often misused against the labelling requirements in locations where these articles are not supposed to be used, like football stadiums and demonstrations. In contrast to the intended use, uninvolved third parties are likely exposed to these reaction products without proper protective equipment. This study aims at identifying the transient particle size range of the aerosols emitted during the functioning of such common smoke generators for simulation purposes. In total four different types of articles were investigated, with five colors per type (white, blue, green, red, orange). Results show that the majority of the particles were emitted in a range between 40 nm and 350 nm, with some variation depending on the smoke color. Particles with diameters of less than 100 nm are generally of specific concern, as they can penetrate the alveolar system of the human lungs and therefore present a specific hazard. KW - FMPS KW - Simulation devices PY - 2016 VL - 2016 IS - 35 SP - 3 EP - 8 PB - Journal of Pyrotechnics CY - Cambridgeshire (UK) AN - OPUS4-35742 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Holm, Olaf A1 - Rein, A. A1 - Trapp, S. A1 - Popp-Hoffmann, S. A1 - Bittens, M. A1 - Leven, C. A1 - Dietrich, P. T1 - Comparison of phytoscreening and direct-push-based site investigation at a rural megasite contaminated with chlorinated ethenes JF - Groundwater Monitoring & Remediation N2 - The reliable characterization of subsurface contamination of spatially extended contaminated sites is a challenging task, especially with an unknown history of land use. Conventional technologies often fail due to temporal and financial constraints and thus hinder the redevelopment of abandoned areas in particular. Here we compare two site screening techniques that can be applied quickly at relatively low cost, namely Direct Push (DP)-based groundwater sampling and tree core sampling. The effectiveness of both methods is compared for a rural megasite contaminated with chlorinated hydrocarbons. Unexpected pollution hot spots could be identified using both of these methods, while tree coring even enabled the delineation of the contaminant plume flowing into an adjacent wetland inaccessible for DP units. Both methods showed a good agreement in revealing the spatial pattern of the contamination. The correlation between groundwater concentrations and equivalent concentrations in wood was linear and highly significant for trichloroethene. Correlation was less obvious for its metabolite cis-dichloroethene, but still significant. As outcome of our study we recommend tree coring and for initial screening in combination with a DP sampling to retrieve quantitative data on groundwater pollutants in order to assess the contamination situation of a non- or only partly investigated site. The subsequent placement of monitoring wells for long-term monitoring of contamination levels is recommended. A combination of methods would achieve more relevant information at comparable or possibly even lower efforts in comparison to a conventional site investigation. KW - non-invasive investigation KW - phytoscreening KW - direct-push KW - screening KW - trichloroethene KW - trichloroethylene KW - groundwater contamination KW - tree core sampling PY - 2015 UR - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gwmr.12122/abstract DO - https://doi.org/10.1111/gwmr.12122 SN - 1745-6592 VL - 35 IS - 4 SP - 45 EP - 56 PB - Wiley Online Library AN - OPUS4-35595 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sproesser, Gunther A1 - Chang, Ya-Ju A1 - Pittner, Andreas A1 - Rethmeier, Michael A1 - Finkbeiner, Matthias T1 - Laser-MSG-Hybridschweißen und die Ökobilanz: Sieg nach Punkten JF - Laser Community N2 - Es ist ein Naturgesetz: Mit der verarbeiteten Blechdicke steigt der Zeit-, Material- und Energiebedarf beim Fügen überproportional. Aber ist das noch umweltverträglich ? Dieser Frage stellte sich Gunther Sproesser mit seinen Kollegen an der Technischen Universität Berlin. KW - MSG-Schweißen KW - Hochleistungsschweißen KW - Ökobilanz KW - Laser-MSG-Hybridschweißen PY - 2015 UR - http://www.laser-community.com/de/schweiss-verfahren-im-oeko-check/ N1 - In Deutsch und Englisch erschienen. Titel in English: "A win on points: LAHW/GMAW welding tops life-cycle analysis study" IS - 21/November 2015 SP - 6 EP - 6 AN - OPUS4-35438 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Taube, Mareike Carolin A1 - Adam, Christian A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Beckmann, T. A1 - Reuter, M. A1 - Stelter, M. ED - Reiser, B. T1 - Recycling von metallurgischen Rückständen - Schmelzversuche zeigen, wie die Tantalrückgewinnung aus Zinnschlacken und weiteren Reststoffen optimiert werden kann JF - ReSource N2 - Since the recycling of tantalum bearing post-consumer waste is practically not existent, metallurgical residues are the most important feed for the tantalum recycling. Most tin ores naturally contain significant quantities of refractory metals. During the smelting process in primary tin production these elements are enriched in the slag phase. This slag is a highly valuable raw material for tantalum production due to its considerable concentration of tantalum and its functioning as an additional slag former in further pyrometallurgical treatment. In this paper the first process stage of an existing pyrometallurgical process for tantalum recovery, mainly from low grade pyrometallurgical residues, is discussed. Smelting trials were carried out in a pilot-scale electric arc furnace to analyse the effect of feeding on the activity of carbon as a reducing agent. Therefore, blowing petroleum coke through an iron lance and the manual adding of coke into the melting bath were tested. During the pyrometallurgical treatment elements with a high affinity to carbon were reduced to their carbide form and enriched in the molten iron-based metal phase. The objective of the process was to reduce the oxidic tantalum completely and to enrich it into the metal phase. Furthermore, the transfer of unwanted elements such as titanium into the metal phase was aimed to be avoided. Spoon test specimens were taken from the liquid mineral melt to follow the evolution of the reduction process. The cooled down solidified melting bath was investigated by using the XRD and EDX method to characterise the slag system and to identify relevant mineral phases. N2 - Da das Recycling von tantalhaltigen Post-Consumer-Abfällen praktisch nicht existiert, stellen metallurgische Reststoffe eine äußerst wichtige Rohstoffquelle für das Tantalrecycling dar. Die meisten Zinnerze enthalten von Natur aus erhebliche Mengen an Refraktärmetallen. Diese Elemente werden in den Schlacken der pyrometallurgischen Primärzinngewinnung angereichert. Aufgrund ihrer vergleichsweise hohen Wertstoffkonzentration und ihrer Funktion als zusätzlicher Schlackenbildner stellen diese Schlacken einen wertvollen Rohstoff für die Verhüttung tantalhaltiger Reststoffe dar. In der vorliegenden Arbeit wird ein existierendes Verfahren zur Tantalrückgewinnung diskutiert, dem hauptsächlich pyrometallurgische Rückstände geringer Wertstoffkonzentration als Einsatzstoff dienen. Mit Hilfe des Verfahrens sollte dasoxidisch vorliegende Tantal vollständig reduziert und in der Metallphase angereichert werden. Weiterhin sollte vermieden werden, dass unerwünschte Elemente wie Titan in die Metallphase überführt werden. Ziel der Untersuchung war es, die ablaufenden Reduktionsprozesse besser zu verstehen, um so Ansätze für die Prozessoptimierung identifizieren zu können. KW - Lichtbogenofen KW - Pyrometallurgie KW - Recycling KW - Tantal KW - Zinnschlacke PY - 2020 SN - 0934-3482 VL - 33 SP - 10 EP - 17 PB - Rhombos-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-50656 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Erning, Johann Wilhelm A1 - Gerhardy, K. T1 - Anschluss von Feuerlöschanlagen JF - energie wasser-praxis N2 - Die Ergebnisse des Diskurses zu den Möglichkeiten des Anschlusses von Feuerlöschanlagen an die öffentliche Trinkwasserverordnung werden zusammengefasst und beleuchtet. Grenzen der Anwendung werden beschrieben, Risiken dargestellt. KW - Absicherung KW - Trinkwasser KW - Feuerlöschen PY - 2019 SN - 1436-6134 VL - 2019 IS - 9 SP - 26 EP - 29 PB - wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH CY - Bonn AN - OPUS4-49277 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weltschev, Margit A1 - Heinz, I. T1 - Bau- und Materialschäden durch atmosphärische Korrosion in der Bundesrepublik Deutschland JF - Staub, Reinhaltung der Luft N2 - Die ökonomische Bewertung der immissionsbedingten Materialschäden der Sachgütergruppen Freileitungsmaste, Brücken der Bundesautobahnen, Eisenbahnbrücken und -fahrleitungsmaste, fernmeldetechnische Einrichtungen der Deutschen Bundespost, Industrieanlagen, Wohngebäude und Denkmäler basiert auf sogenannten „Stock-at-risk“-Informationen, Dosis-Wirkungs-Funktionen der der Atmosphäre ausgesetzten Werkstoffe und auf in der Praxis vorliegenden Erfahrungswerten über Zeitintervalle der Erneuerung der Korrosionsschutzsysteme und Bauteile. In jenen Fällen, in denen der immissionsbedingte Anteil am Gesamtschaden noch nicht eindeutig nachgewiesen werden konnte, werden die Forschungslücken aufgezeigt bzw. Modellrechnungen durchgeführt. KW - Bauschäden KW - Materialschäden KW - Atmosphärische Korrosion PY - 1991 SN - 0039-0771 VL - 51 SP - 329 EP - 333 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-51928 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Usmani, Shirin M. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Hübert, Thomas A1 - Kemnitz, E. ED - Richter, K. ED - Van de Kulien, J.-W. T1 - Termite resistance of pine wood treated with nano metal fluorides JF - European Journal of Wood and Wood Products N2 - Fluorides are well-known as wood preservatives. One of the limitations of fluoride-based wood preservatives is their high leachability. Alternative to current fluoride salts such as NaF used in wood protection are low water-soluble fluorides. However, impregnation of low water-soluble fluorides into wood poses a challenge. To address this challenge, low water-soluble fluorides like calcium fluoride (CaF2) and magnesium fluoride (MgF2) were synthesized as nanoparticles via the fluorolytic sol−gel synthesis and then impregnated into wood specimens. In this study, the toxicity of nano metal fluorides was assessed by termite mortality, mass loss and visual analysis of treated specimens after eight weeks of exposure to termites, Coptotermes formosanus. Nano metal fluorides with sol concentrations of 0.5 M and higher were found to be effective against termites resulting in 100% termite mortality and significantly inhibited termite feeding. Among the formulations tested, the least damage was found for specimens treated with combinations of CaF2 and MgF2 with an average mass loss less than 1% and visual rating of “1”. These results demonstrate the efficacy of low water-soluble nano metal fluorides to protect wood from termite attack. KW - Holzschutzmittel KW - Nanoparticles KW - Fluorides KW - Termites PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-514325 DO - https://doi.org/10.1007/s00107-020-01522-z VL - 78 SP - 493 EP - 499 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-51432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dittmann, Daniel A1 - Lucke, T. A1 - Ruhl, A. S. A1 - Winzenbacher, R. A1 - Jekel, M. A1 - Braun, Ulrike T1 - Untersuchungen zu biologischen, organischen und anorganischen Veränderungen granulierter Aktivkohlen während der Trinkwasseraufbereitung JF - Vom Wasser N2 - Untersuchungen zu biologischen, organischen und anorganischen Veränderungen granulierter Aktivkohlen während der Trinkwasseraufbereitung des Landeswasserversorgers Langenau. KW - Thermogravimetrie KW - Trinkwasser KW - Wasseraufbereitung KW - Aktivkohle PY - 2020 SN - 0083-6915 VL - 118 IS - 2 SP - 47 EP - 50 PB - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA AN - OPUS4-51434 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Oberpaul, M. A1 - Zumkeller, C. M. A1 - Culver, T. A1 - Spohn, M. A1 - Mihajlovic1, S. A1 - Leis, B. A1 - Glaeser, S. P. A1 - Plarre, Rüdiger A1 - McMahon, Dino Peter A1 - Hammann, P. A1 - Schäberle, T. F. A1 - Glaeser, J. A1 - Vilcinskas, A. T1 - High-Throughput Cultivation for the Selective Isolation of Acidobacteria From Termite Nests JF - Frontiers in Microbiology N2 - Microbial communities in the immediate environment of socialized invertebrates can help to suppress pathogens, in part by synthesizing bioactive natural products. Here we characterized the core microbiomes of three termite species (genus Coptotermes) and their nest material to gain more insight into the diversity of termite-associated bacteria. Sampling a healthy termite colony over time implicated a consolidated and highly stable microbiome, pointing toward the fact that beneficial bacterial phyla play a major role in termite fitness. In contrast, there was a significant shift in the composition of the core microbiome in one nest during a fungal infection, affecting the abundance of wellcharacterized Streptomyces species (phylum Actinobacteria) as well as less-studied bacterial phyla such as Acidobacteria. High-throughput cultivation in microplates was implemented to isolate and identify these less-studied bacterial phylogenetic group. Amplicon sequencing confirmed that our method maintained the bacterial diversity of the environmental samples, enabling the isolation of novel Acidobacteriaceae and expanding the list of cultivated species to include two strains that may define new species within the genera Terracidiphilus and Acidobacterium. KW - Termite-associated microbes KW - Termites KW - Coptotermes KW - Core microbiome KW - Natural products discovery KW - Acidobacteria KW - underexplored phyla KW - Social insects PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-515283 DO - https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.597628 VL - 11 SP - 1 EP - 16 AN - OPUS4-51528 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Werner Wolfgang A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - Das Wasserableitvermögen in den Querstößen von Kunststoff-Dränelementen JF - geotechnik N2 - Bei den von der Bundesanstalt für Materialforschung und ‐prüfung (BAM) zugelassenen Kunststoff‐Dränelementen sind drei verschiedene Varianten von überlappenden Querstößen nach den Einbauanleitungen zulässig. Das Wasserableitvermögen innerhalb dieser Querstöße wurde vom SKZ – Das Kunststoffzentrum und von der KIWA Deutschland GmbH in Abstimmung mit der BAM gemessen. Dabei zeigte sich bei den gewählten Prüfbedingungen (einem hydraulischer Gradienten i = 1, Auflasten von 20 und 50 kPa sowie den Bettungen hart/weich und weich/weich) praktisch keine Verringerung gegenüber dem Wasserableitvermögen im Kunststoff‐Dränelement selbst. Eine solche war insbesondere dann nicht zu beobachten, wenn die Dränkerne im Überlappungsbereich direkt aufeinandergelegt wurden (Variante A). Werden die Kunststoff‐Dränelemente als Ganzes entweder dachschindelartig hinsichtlich der Strömungsrichtung (Variante B) oder in einer gerade umgekehrten Anordnung (Variante C) übereinandergelegt, so genügt dabei eine Überlappungslänge von 20 cm, damit ausreichend Wasser durch die zwischen den Dränkernen liegende Trennschicht aus Filter‐ und Trägergeotextil strömt. Der bisher in der GDA‐Empfehlung E2‐20 für die Bemessung angesetzte Abminderungsfaktor von 1,2 für Querstöße kann daher für die hier untersuchten, zugelassenen Produkte bei einer genügend großen Überlappung entfallen. Entsprechende Hinweise werden zukünftig in den Zulassungsscheinen gegeben. KW - Deponie KW - Geokunststoffe KW - Kunststoff-Dränelemente PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/gete.201600001 VL - 40 IS - 1 SP - 54 EP - 59 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-49966 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Von der Au, M. A1 - Borovinskaya, O. A1 - Büchel, C. A1 - Meermann, Björn T1 - Der Fingerabdruck der Kieselalge JF - q&more N2 - Elementanalytische Verfahren werden heute zu mehr eingesetzt als bloß zur Bestimmung von Metallgesamtgehalten in diversen Probenmatrizes. Sie stellen heute ein wichtiges Werkzeug zur Beantwortung lebenswissenschaftlicher Fragen aus Umwelt, Medizin und Biologie dar. In der vorliegenden Arbeit kommt die single-cell-ICP-Flugzeitmassenspektrometrie (single-cell-ICP-TOF-MS) zur Multielementanalytik in einzelnen Kieselalgen (Diatomeen) zum Einsatz und wird zukünftig ein wichtiges Werkzeug z.B. bei der Beantwortung ökotoxikologischer Fragestellung sein. KW - Diatomeenanalytik KW - Single cell-ICP-ToF-MS KW - Multielementanalytik in kurzen transienten Signalen PY - 2019 UR - https://q-more.chemie.de/q-more-artikel/299/der-fingerabdruck-der-kieselalge.html SP - 1 EP - 3 PB - LUMITOS AN - OPUS4-49749 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Von der Au, M. A1 - Meermann, Björn T1 - Screening von Organofluorverbindungen im Oberflächenwasser JF - Analytik News N2 - Organofluorverbindungen kommen in vielen Bereichen zum Einsatz und gelangen in die aquatische Umwelt. Die Belastungssituation der Gewässer ist bisher wenig untersucht – hier kommt die HR-CS GF MAS als leistungsstarkes Screeningtool zum Einsatz. KW - HR-CS-GFMAS KW - Extrahierbar organisch gebundenes Fluor (EOF) KW - Oberflächengewässer PY - 2019 UR - https://analytik.news/Fachartikel/Volltext/bam5.pdf SP - 1 EP - 3 PB - Dr. Beyer Internet-Beratung AN - OPUS4-49750 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meermann, Björn A1 - Faßbender, Sebastian T1 - Antifoulingmittel im Wasser JF - Nachrichten aus der Chemie N2 - Für das Biozid Zink-Pyrithion, das in Schiffsanstrichen weit verbreitet ist, fehlten bisher die analytischen Methoden, um den Komplex und seine Abbauprodukte in der Umwelt nachzuweisen. Kapillarelektrophorese, gekoppelt mit komplementärer Massenspektrometrie könnte dieses Problem lösen. KW - Antifouling-Biozide KW - Kapillarelektrophorese-Massenspektrometrie KW - Komplementäre Massenspektrometrie KW - Umwelt-Speziation PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/nadc.20194088793 SN - 1439-9598 SN - 1868-0054 VL - 67 IS - 12 SP - 56 EP - 58 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-49789 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Xu, Yong A1 - Huang, Yanliang A1 - Yang, D. A1 - Kunte, Hans-Jörg A1 - De Marco, R. A1 - Wang, X. T1 - Investigation of the calcareous deposits formation controlled by interfacial pH and its effect on the hydrogen entry into AISI 4135 steel in seawater JF - International Journal of Hydrogen Energy N2 - The influence of interfacial pH between AISI 4135 steel and seawater under different polarization potentials on the formation of calcareous deposits has been studied. An interfacial pH of 9.61 at −0.9 V vs. SCE using state of the art iridium oxide microelectrode was found to be the critical pH for the precipitation of magnesium hydroxide. Calcareous deposits with a double-layer structure comprising an inner-brucite layer and an outer-aragonite layer were found to form at potentials between −1.0 V and −1.2 V vs. SCE. Furthermore, the facilitation of hydrogen permeation into steel induced by the formation of calcareous deposits was verified using the Devanathan-Stachurski electrochemical test. The mechanism of calcareous deposits facilitates hydrogen permeation into steel is related to its inhibition on hydrogen recombination and escape processes. KW - Low alloy steel KW - Cathodic protection KW - Calcareous deposits KW - Hydrogen permeation PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.11.040 SN - 0360-3199 SP - 1 EP - 18 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51730 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Koerdt, Andrea T1 - Mikrobiell beeinflusste Korrosion – die Testungsart entscheidet JF - Karriere, Köpfe & Konzepte N2 - In diesem kurzem Artikel wird die neue Testungsart druch Hi-Tension vorgestellt. Der Hauptfokus liegt dabei auf die Umweltsimulations-Säule, mit deren Hilfe die bisher bekannten Korrosionsraten von methanogenen Archaea signifikant erhöht wurden. KW - Hi-Tension KW - MIC KW - Methanogene KW - Umweltsimulation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1007/s12268-021-1507-7 VL - 27 SP - 100 EP - 100 PB - BIOspektrum Springer AN - OPUS4-52193 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Goedecke, Caroline A1 - Mülow-Stollin, Ulrike A1 - Hering, S. A1 - Richter, Janine A1 - Piechotta, Christian A1 - Paul, Andrea A1 - Braun, Ulrike T1 - A first pilot study on the sorption of environmental pollutants on various microplastic materials JF - Journal of Environmental Analytical Chemistry N2 - With the drastic increase in plastic production, the input of plastic particles into the environment has become a recognised problem. Xenobiotics are able to sorb to polymer materials, and this process is further enhanced where they Encounter microplastics (plastic fragments <5 mm). In this work we studied the sorption of metformin, a type-2 diabetes drug, and difenoconazole, a fungicide, onto the virgin polymer materials polyamide (PA), polypropylene (PP), and polystyrene (PS). Additionally, PP was cryo-milled and PA was treated with acid to investigate the influence of an increase in surface area and chemical modification. The material properties were also studied by dynamic scanning calorimetry (DSC), gel permeation chromatography (GPC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Sorption experiments were performed on the basis of a full factorial design examining the effect of agitation, pH value, and salinity. Experimental results showed that difenoconazole sorbs readily to all microplastics, whereas the more polar analyte metformin did not show any affinity to the materials used. For difenoconazole the governing factor in all cases is agitation, while both pH and salinity exhibited only a slight influence. The modification of polymers leads to enhanced sorption, indicating that an increase in surface area (cryo-milled PP) or inner volume (acid-treated PA) strongly favours adsorption. Moreover, long-term experiments demonstrated that the time until equilibrium is reached depends strongly on the particle size. KW - Difenoconazole KW - Metformin KW - Plastic debris KW - Polymer KW - Dynamic scanning calorimetry PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-402393 DO - https://doi.org/10.4172/2380-2391.1000191 SN - 2380-2391 VL - 4 IS - 1 SP - Article 1000191, 1 EP - 8 PB - Omics International CY - Los Angeles AN - OPUS4-40239 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fontana, Patrick A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Grünberg, U. T1 - Experimental investigations on the initial shear strength of masonry with earth mortars JF - International Journal of Masonry Research and Innovation N2 - In this paper, a comparative study on the initial shear strength of masonry with earth mortars is presented. Triplet tests were carried out to characterise the shear bond strength of five different types of earth mortar, three purely mineral and two with vegetable additives (wood and straw chaff), using calcium silicate blocks. In spite of their lower bulk densities, mortars with chaffs reached a value of compressive strength comparable to the values shown by the purely mineral mortars. The characteristic initial shear strengths of all the tested earth mortars were between two and five times higher than the minimum values for initial shear strengths required by standards. To assess the influence of blocks pre-wetting, a comparison between calcium silicate blocks and earth blocks was performed to evaluate the results obtained from the standard test procedure compared to the more common practice of using earth mortars in combination with earthen blocks. KW - Earth mortar KW - Sand-lime block KW - Earth block KW - Initial shear strength KW - Shear bond test KW - Masonry KW - Triplet test PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1504/IJMRI.2018.10009831 SN - 2056-9459 SN - 2056-9467 VL - 3 IS - 1 SP - 34 EP - 49 PB - Inderscience Enterprises Ltd. CY - Olney, Bucks AN - OPUS4-43692 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - De la Rosa, J. M. A1 - Martin-Sanchez, Pedro Maria A1 - Santiago-Cortes, S. A1 - Hermosin, B. A1 - Knicker, H. A1 - Saiz-Jimenez, C. ED - De la Rosa, J. M. T1 - Structure of melanins from the fungi Ochroconis lascauxensis and Ochroconis anomala contaminating rock art in the Lascaux Cave JF - Scientific Reports N2 - Two novel species of the fungal genus Ochroconis, O. lascauxensis and O. anomala have been isolated from the walls of the Lascaux Cave, France. The interest in these fungi and their melanins lies in the formation of black stains on the walls and rock art which threatens the integrity of the paintings. Here we report solid-state cross polarization magic-angle spinning 13C and 15N nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) of the melanins extracted from the mycelia of O. lascauxensis and O. anomala in order to known their chemical structure. The melanins from these two species were compared with those from other fungi. The melanins from the Ochroconis species have similar SERS and 13C and 15N NMR spectra. Their chemical structures as suggested by the data are not related to 3,4-dihydroxyphenylalanine, 5,6-dihydroxyindole or 1,8-dihydroxynaphthalene precursors and likely the building blocks from the melanins have to be based on other phenols that react with the N-terminal amino acid of proteins. The analytical pyrolysis of the acid hydrolysed melanin from O. lascauxensis supports this assumption. KW - Microbiology KW - Biodeterioration KW - Melanins KW - Fungi PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-435345 DO - https://doi.org/10.1038/s41598-017-13862-7 SN - 2045-2322 VL - 7 SP - 13441, 1 EP - 13441, 11 PB - Nature AN - OPUS4-43534 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Muelow-Stollin, Ulrike A1 - Lehnik-Habrink, Petra A1 - Kluge, Stephanie A1 - Bremser, Wolfram A1 - Piechotta, Christian T1 - Efficiency Evaluation of Extraction Methods for Analysis of OCPs and PCBs in Soils of Varying TOC JF - Journal of Envirinmental Protection N2 - Organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls are toxic, carcinogenic, and have a high potential for bioaccumulation. Due to their stability, they are still considered an environmental problem even though the use of most of them has been phased out several decades ago. Soil is a matrix which can retain these contaminants to a great extent. This ability is often associated with the total organic carbon content (TOC). In order to judge the pollution status of soil and to make monitoring data more easily comparable a simple, yet robust extraction method is needed. Agitation solid-liquid-extraction is well suited for this purpose. However, the influence of TOC on the analyte recovery has to be known. For the presented study, 12 organochlorine pesticides and 7 polychlorinated biphenyls were spiked into four model soils with organic carbon contents between 1.6% - 13.3%. The matrices were extracted using solid-liquid extraction between 45 minutes and 16 hours. For comparison, all soils were also extracted using pressurised liquid extraction and Soxhlet extraction. After clean-up the extracts were measured using a gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) system. Statistical analysis of the results implied that the TOC content of the soils did not have significant influence on the extraction efficiency. A longer solid-liquid extraction time did not necessarily increase analyte recovery: Extraction for one hour resulted in 88% recovery while 16 hour extraction led to 89%. Thus, the efficiency of all the methods was comparable for all model soils. Additional investigations regarding GC liner performance highlighted the need for isotopically labelled standards during the analysis of thermolabile pesticides. KW - POP KW - Soil organic matter KW - Solid-liquid-extraction KW - Pressurised liquid extraction PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-430238 DO - https://doi.org/10.4236/jep.2017.86045 SN - 2152-2219 VL - 08 IS - 06 SP - Article ID:77202, 693 EP - 713 PB - Scientific Research Publishing AN - OPUS4-43023 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - Kunststoffbahnen in Deponieabdichtungssystemen JF - TerraTech Supplement für Altlasten und Bodenschutz N2 - Bereits im Jahre 1989 wurde die erste Zulassung einer Kunststoffdichtungsbahn (KDB)für Deponieabdichtungen von der BAM erteilt. Mit dem Inkrafttreten der neuen Deponieverordnung (DepV) am 16. Juli 2009 hat die BAM eine neue gesetzliche Grundlage für die Zulassung von Geokunststoffen, Polymeren und Dichtungskontrollsystemen erhalten. Die DepV sieht dabei einen weitreichenden Anforderungskatalog an die Produkte vor, der durch die Zulassungsrichtlinien der BAM in technische Spezifikationen für die Produkte umgesetzt wird. KW - Schweißen KW - Deponie KW - Kunststoffdichtungsbahnen KW - Deponieverordnung PY - 2017 SN - 0938 8303 VL - 61 IS - 2 SP - 10 EP - 13 PB - Vereinigte Fachverlage CY - Mainz AN - OPUS4-40106 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüllmann, Dino A1 - Paul, Niels A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Lilienthal, A. J. ED - Eberhardsteiner, J. ED - Růžička, M. ED - Cosmi, F. T1 - Measuring rotor speed for wind vector estimation on multirotor aircraft JF - Materials Today: Proceedings N2 - For several applications involving multirotor aircraft, it is crucial to know both the direction and speed of the ambient wind. In this paper, an approach to wind vector estimation based on an equilibrium of the principal forces acting on the aircraft is shown. As the thrust force generated by the rotors depends on their rotational speed, a sensor to measure this quantity is required. Two concepts for such a sensor are presented: One is based on tapping the signal carrying the speed setpoint for the motor controllers, the other one uses phototransistors placed underneath the rotor blades. While some complications were encountered with the first approach, the second yields accurate measurement data. This is shown by an experiment comparing the proposed speed sensor to a commercial non-contact tachometer. T2 - 34th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Trieste, Italy DA - 19.09.2017 KW - Wind vector estimation KW - Rotor speed KW - UAV KW - Tachometer PY - 2018 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785318321114 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.08.139 SN - 2214-7853 VL - 5 IS - 13 SP - 26703 EP - 26708 PB - Elsevier CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-47097 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Trepkau, B. T1 - Von der Aufgabe, die Natur zu normen – DIN-Normenausschuss Holzwirtschaft und Möbel (NHM) - Normungsarbeit im Fachbereich Holzschutz JF - DIN Mitteilungen N2 - Normativ ist der Holzschutz in Deutschland durch die DIN 68800-Reihe geregelt. Die Normungsarbeit in CEN/TC 38 bildet dafür den Rahmen, der national angepasst und fachspezifisch erweitert wurde. Zusammen mit dem Kommentar ergeben beide ein in Europa einzigartiges Regelkompendium im Holzschutz. In Zukunft wird die Regelsetzung noch stärker durch internationale Zusammenarbeit bestimmt sein. Der interkontinentalen Marktöffnung sollten Verständigungen auf gemeinsame Qualitätsstandards vorausgehen. KW - Holzschutz KW - Normung KW - DIN KW - CEN KW - ISO PY - 2018 SN - 0722-2912 SN - 0011-4952 VL - 2018 IS - 12 SP - 22 EP - 30 PB - Beuth AN - OPUS4-47104 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dzierliński, M. A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bartholmai, Matthias ED - Zagrobelny, Maciej ED - Suś-Ryszkowska, Małgorzata T1 - Wykrywanie wycieków gazu za pomocą bezzałogowych pojazdów powietrznych T1 - Detection of gas leaks by unmanned aerial vehicles JF - Inspektor N2 - Wyciek metanu (CH4) z infrastruktury takiej jak rurociągi czy zbiorniki magazynowe ma kluczowe znaczenie dla środowiska oraz stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa ludzi i mienia. Obecnie, po okresie bezawaryjnej eksploatacji, można zaobserwować wzrost liczby incydentów spowodowanych nieszczelnościami rurociągów przesyłowych. W Polsce szczególnie problematyczne okazują się gazociągi, które powstały dekady temu. W tamtym czasie normy techniczne i przepisy budowlane były łagodniejsze niż obecnie obowiązujące. Integralność tych gazociągów jest trudna do skontrolowania, gdyż na etapie budowy nie zostały one przystosowane do badania tłokami pomiarowymi. Aby sprostać temu wyzwaniu, UDT poszukuje metod umożliwiających szybkie i niezawodne wykrywanie oraz lokalizowanie nieszczelności gazociągów na duże odległości. N2 - Methane leakage (CH4) from infrastructure such as pipelines or storage tanks is crucial for the environment and poses a threat to the safety of people and property. Today, after a period of failure-free operation, an increase in the number of incidents caused by leaks in transmission pipelines can be observed. In Poland, gas pipelines created decades ago turn out to be particularly problematic. At that time, technical standards and building regulations were milder than those currently in force. The integrity of these pipelines is difficult to control, as they were not adapted for testing with measuring pigs at the construction stage. To meet this challenge, UDT is looking for methods to quickly and reliably detect and locate leaks in pipelines over long distances. KW - Aerial robot KW - Mobile robot olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable diode laser absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2018 UR - https://www.udt.gov.pl/inspektor-on-line VL - 4 SP - 19 EP - 21 PB - Urząd Dozoru Technicznego CY - Warszawa, Polska AN - OPUS4-47062 LA - pol AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auer, G. A1 - Spanka, M. A1 - Hamann, Christopher A1 - Adam, Christian T1 - Thermal zinc extraction from steel mill dust JF - World of Metallurgy – Erzmetall N2 - Treatment and reusing of hazardous wastes have become significant issues of modern societies. Blast furnace sludge (BFS) and electric arc furnace dust (EAFD) are such typical wastes, because they usually contain high amounts of undesirable elements such as zinc (Zn) and lead (Pb). These elements can cause operational problems in reusing of BFS and EAFD. In this study, the Ferro Duo GmbH and the Federal Institute for Materials Research and Testing have investigated a novel approach for eliminating and/or recovering Zn and Pb from both wastes. Applied was a selective chlorination and volatilization of Zn and Pb as chlorides at temperatures between 500 °C and 1100 °C. Both product obtained, Zn and Pb in the form of ZnCl2 and PbCl2 and the purified solid mineral compound are attractive materials for further use. Hydrochloric acid and iron(II) chloride were used as chlorination agents. Exceptionally high Zn and Pb removal efficiencies of >99.5 % could be achieved with both chlorination agents, whereby iron(II) chloride exhibited better performance. KW - Blast furnace sludge KW - Chlorination KW - Electric arc furnace dust KW - Lead KW - Zinc KW - Thermochemical treatment PY - 2019 SN - 1613-2394 VL - 72 IS - 1 SP - 27 EP - 31 PB - GDMB Verlag GmbH CY - Clausthal-Zellerfeld AN - OPUS4-47288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlegel, Moritz-Caspar A1 - Rockland, Ulrike T1 - Wer schließt eigentlich unsere "Kreis"laufwirtschaft? JF - Zeitschrift für deutsche-, europäische- und internationale Normung - DIN-Mitteilungen N2 - Die Ressourcen der Erde sind nicht nur endlich, sondern werden zudem ineffizient genutzt. Mit dem im Dezember 2015 verabschiedeten Aktionsplan zur Kreislaufwirtschaft fördert die Europäische Kommission den Übergang zur stärker kreislauforientierten Wirtschaft. So werden Anforderungen an Reparaturfähigkeit, Lebensdauer und Recyclingfähigkeit von Produkten zukünftig in der Ökodesign-Richtlinie gesetzt. Die Ökodesign-Richtlinie regelt momentan die Energieeffizienz von energieverbrauchsrelevanten Produkten. Um Anforderungen an den nachhaltigen Einsatz von Ressourcen zu formulieren, fehlen jedoch Normen und Definitionen. Diese Normen werden Momentan geschaffen - erst danach können gesetzliche Anforderungen folgerichtig umgesetzt werden. KW - Kreislaufwirtschaft KW - Circular economy KW - Normung KW - Ökodesign KW - Lebensdauer KW - Reparierbarkeit KW - Recyclingfähigkeit KW - Durability KW - Reparability KW - Recyclability PY - 2018 VL - 11 SP - 21 EP - 23 PB - Beuth Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-46884 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wöhlecke, Andreas A1 - Müller, Werner T1 - Der Zugversuch an Dichtungsbahnen - Kennwerte, Einwirkungen, prüftechnische Durchführung JF - Geotechnik N2 - Der Zugversuch ist ein wichtiges Prüfverfahren für die Qualitätssicherung von Kunststoffdichtungsbahnen, die in der Geotechnik (Deponiebau, Tunnelbau usw.) verwendet werden. Für die Vergleichbarkeit und Beurteilung der Ergebnisse ist ein standardisiertes Verfahren erforderlich. Da sich Kunststoffe durch ihr ausgeprägtes viskoelastisches Verformungsverhalten von anderen Baumaterialien unterscheiden, werden die ermittelten Kennwerte sowie deren Bedeutung und Verwendbarkeit für die Praxis diskutiert. Die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen von Extensometern werden erläutert. Am Beispiel des Zugversuchs werden zudem die Schwierigkeiten bei der Normungsarbeit aufgezeigt: Angefangen vom Einfluss unterschiedlicher Normungsorganisationen und -komitees sowie der Hersteller auf den Entstehungsprozess der Normen bis hin zu Übersetzungsfehlern. Dabei zeigt sich, dass es durchaus sinnvoll sein kann, für bestimmte Arten von Produkten, wie z. B. PEHD-Dichtungsbahnen, eine eigene Norm zu erarbeiten. KW - Normung KW - Zugversuch KW - Kunststoffdichtungsbahnen KW - Geotechnik PY - 2017 UR - https://s3.amazonaws.com/objects.readcube.com/articles/downloaded/wiley/b1a8d2eabd5352c1e4d8770668007df731ba69c04e31eb61e4cc921bb1f5995a.pdf?X-Amz-Algorithm=AWS4-HMAC-SHA256&X-Amz-Credential=AKIAIS5LBPCM5JPOCDGQ%2F20170913%2Fus-east-1%2Fs3%2Faws4_request&X-Amz-Date=20170913T065518Z&X-Amz-Expires=147881&X-Amz-SignedHeaders=host&X-Amz-Signature=8da2eb5035c5eae4a69db56068d4821ba58fab729f678a8d9d4e9165cd2406ff DO - https://doi.org/10.1002/gete.201600024 SN - 0172-6145 SN - 2190-6653 VL - 40 IS - 3 SP - 186 EP - 192 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-41914 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Steckenmesser, D. A1 - Vogel, Christian A1 - Adam, Christian A1 - Steffens, D. T1 - Effect of various types of thermochemical processing of sewage sludges on phosphorus speciation, solubility, and fertilization performance JF - Waste Management N2 - Sewage sludge has one of the highest phosphorus (P) recovery potentials of all waste materials. Therefore, P-recycling from sewage sludge could contribute to closing the P-cycle. Recently, various thermal processes for P-recovery have been developed, but there is still a demand for information on the effect of different process parameters (e.g. additives and temperature) on P-speciation and especially on the fertilization performance. In the present study, two common methods (low-temperature conversion at 400–500° C and thermochemical treatment at 950° C) were investigated and combined to produce highly bioavailable P-fertilizers from two different types of sewage sludge based on chemical phosphorus precipitation (Chem-P) and enhanced biological phosphorus removal (Bio-P). The results of P-fractionation, X-ray diffraction analysis, and pot experiments with maize showed that Bio-P sludges attain high P-plant-availability after treatment at low temperatures (400° C). In contrast, Chem-P sludges can adequately be treated at higher temperatures under reductive conditions with sodium additives to form highly bioavailable calcium-sodium-phosphate. Additionally, also highly heavy-metal contaminated sludges can be thermochemically treated at high temperatures to achieve the legal requirements for fertilizers. KW - P-recovery KW - Low-temperature-conversion KW - Thermochemical treatment KW - P-fractionation KW - P-plant-availability KW - Sewage sludge PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.02.019 SN - 0956-053X VL - 62 SP - 194 EP - 203 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-41646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dümichen, Erik A1 - Eisentraut, Paul A1 - Bannick, Claus Gerhard A1 - Barthel, Anne-Kathrin A1 - Braun, Ulrike A1 - Senz, R. T1 - Fast identification of microplastics in complex environmental samples by a thermal degradation method JF - Chemosphere N2 - n order to determine the relevance of microplastic particles in various environmental media, comprehensive investigations are needed. However, no analytical method exists for fast identification and quantification. At present, optical spectroscopy methods like IR and RAMAN imaging are used. Due to their time consuming procedures and uncertain extrapolation, reliable monitoring is difficult. For analyzing polymers Py-GC-MS is a standard method. However, due to a limited sample amount of about 0.5 mg it is not suited for analysis of complex sample mixtures like environmental samples. Therefore, we developed a new thermoanalytical method as a first step for identifying microplastics in environmental samples. A sample amount of about 20 mg, which assures the homogeneity of the sample, is subjected to complete thermal decomposition. The specific degradation products of the respective polymer are adsorbed on a solid-phase adsorber and subsequently analyzed by thermal desorption gas chromatography mass spectrometry. For certain identification, the specific degradation products for the respective polymer were selected first. Afterwards real environmental samples from the aquatic (three different rivers) and the terrestrial (bio gas plant) systems were screened for microplastics. Mainly polypropylene (PP), polyethylene (PE) and polystyrene (PS) were identified for the samples from the bio gas plant and PE and PS from the rivers. However, this was only the first step and quantification measurements will follow. KW - Thermal Degradation KW - Microplastic PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.02.010 VL - 174 SP - 572 EP - 584 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-42143 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Deußing, G. A1 - Dümichen, Erik A1 - Braun, Ulrike T1 - Polymeranalytik Intelligent kombiniert JF - Gerstel Aktuell N2 - Durch die intelligente Anbindung an die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) lassen sich Zersetzungsprodukte der thermogravimetrischen Analyse (TGA) von Polymeren auf effiziente Weise anreichern, auftrennen und mittels GC/MS identifizieren. KW - Thermische Degradation KW - Mikroplastik PY - 2016 UR - http://www.gerstel.cn/de/GA51_Polymeranalytik.htm IS - 51 SP - 9 EP - 11 PB - Gerstel AN - OPUS4-42146 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Deußing, G. A1 - Dümichen, Erik A1 - Braun, Ulrike T1 - Der Fänger im Spülgas JF - Laborpraxis N2 - Durch die intelligente Anbindung an eine in der GC/MS gängige Extraktionstechnik (SBSE) lassen sich Zersetzungsprodukte der thermogravimetrischen Analyse (TGA) von Polymeren auf effiziente Weise anreichern, anschließend trennen und sicher identifizieren. KW - Polymeranalytik KW - Thermische Extraktion PY - 2015 UR - http://www.laborpraxis.vogel.de/so-erweitern-sie-die-moeglichkeiten-der-tga-a-490995/index2.html UR - https://files.vogel.de/vogelonline/vogelonline/issues/6773.pdf SN - 0344-1733 VL - 39 IS - 6 SP - 24 EP - 27 PB - Vogel Business Media AN - OPUS4-42149 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dümichen, Erik A1 - Eisentraut, Paul A1 - Braun, Ulrike T1 - Polymere und Mikroplastik in der Umwelt JF - GIT Labor-Fachzeitschrift N2 - Es wird ein neues und voll automatisiertes Verfahren vorgestellt für die Analyse von Mikroplastik in der Umwelt. KW - Mikroplastik KW - TED PY - 2017 SN - 0016-3538 VL - 61 IS - 9 SP - 24 EP - 27 PB - Wiley AN - OPUS4-42170 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stahl, E. A1 - Meiller, M. A1 - Danz, P. A1 - Dombinov, V. A1 - Herzel, Hannes T1 - Recycling of nutrients from residues of thermo-chemical processing of sugarcane bagasse and straw - handling of produced fertilizers based on biomass ash JF - VGB PowerTech Journal 10/2018 N2 - Jährlich entstehen in Brasilien ca. 2 bis 10 Millionen Tonnen Aschen aus der Verbrennung von Zuckerrohrbagasse. Die Aschen enthalten schwankende Zusammensetzungen an mineralischen Nährelementen und könnten daher zu Düngezwecken verwendet werden. Allerdings ist (i) die Nährstoffverfügbarkeit gering, (ii), die entsprechende Nährstoffzusammensetzung nicht optimal für die Nutzung der Aschen als Düngemittel für die Hauptanbaukulturen in Brasilien und (iii) weisen die Aschen aufgrund häufig schlechter Verbrennungsqualitäten hohe organische Kohlenstoffgehalte auf. Im Rahmen des Forschungsprojekts ASHES („Rückführung von Nährstoffen aus Aschen von thermochemischen Prozessen mit Bagasse bzw. Zuckerrohrstroh“), arbeiten 7 deutsche und 4 brasilianische Partner an der Optimierung der thermochemischen Verwertung von Rückständen aus der Zuckerproduktion in Brasilien, inklusive der Formulierung von optimierten Düngemischungen auf Basis der generierten Aschen. In dieser Veröffentlichung wird die Verarbeitung dieser optimierten Mischungen zu Pellets und Granulaten unter Verwendung verfügbarer regionaler Reststoffe wie Filterkuchen (Vinasse-Presskuchen) sowie Hühnertrockenkot beschrieben. Zur Untersuchung der Handlingeigenschaften wurden die produzierten Pellets und Granulate hinsichtlich ihrer mechanischen Stabilität und des Wasseraufnahmevermögens untersucht. Dafür wurden geeignete Prüfverfahren angepasst und entsprechende Versuche durchgeführt. KW - Bagasse KW - Nährstoffe KW - Mechanische Stabilität KW - Granulat PY - 2018 SN - 1435-3199 IS - 10 SP - 56 EP - 59 PB - VGB PowerTech e.V. CY - Essen AN - OPUS4-47555 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kratz, S. A1 - Adam, Christian A1 - Vogel, Christian T1 - Düngewirkung von P-Rezyklaten JF - ReSource N2 - Die agronomische Effizienz von Düngemitteln wird üblicherweise in Vegetationsversuchen geprüft. Diese erlauben die es, unterschiedliche Kulturpflanzen und deren Strategien der Nährstoffmobilisierung und -aneignung zu betrachten und verschiedene Substrattypen und deren Eigenschaften im Hinblick auf Nährstofffixierung und -freisetzung zu berücksichtigen. Solche Versuche, selbst wenn sie nicht im Feld, sondern nur im Gefäß durchgeführt werden, sind jedoch sowohl zeit- als auch kostenintensiv. In erster Näherung wird die Pflanzenverfügbarkeit insbesondere von Phosphor (P)-Düngemitteln daher in der Regel mit Hilfe standardisierter chemischer Extraktionsmethoden abgeschätzt, deren Durchführung in der deutschen ebenso wie in der europäischen Düngemittelverordnung normiert ist. Diese Methoden werden auch bei der staatlichen Düngemittelverkehrskontrolle genutzt, um zu überprüfen, ob die düngemittelrechtlichen Vorgaben eingehalten werden. Wie jüngere Arbeiten gezeigt haben, ist es jedoch schwierig, herkömmliche Standardextraktionsmethoden auf neue Dünger aus Recyclingmaterialien wie Klärschlamm zu übertragen. Korrelationen zwischen P-Aufnahme im Vegetationsversuch und chemischer Löslichkeit im Standardextrakt sind oft nur mäßig bis schwach oder überhaupt nicht signifikant. Die vorliegende Literaturübersicht gibt einen Überblick zum aktuellen Stand des Wissens über die chemische Löslichkeit von klärschlammbasierten P-Recyclingdüngern, deren Effizienz im Vegetationsversuch und statistische Relationen zwischen beiden Parametern. Anschließend werden alternative Methoden zur Abschätzung der P-Verfügbarkeit von Recyclingdüngern vorgestellt, die derzeit Gegenstand der wissenschaftlichen Diskussion sind. KW - Abwasser KW - Agronomische Effizienz KW - Chemische Löslichkeit KW - Düngemittel KW - Extraktion KW - Klärschlamm KW - Pflanzenverfügbarkeit KW - Pflanzenwurzel KW - Phosphat KW - Phosphor KW - P-Recyclingdünger KW - Relative agronomische Effizienz (RAE) KW - Struvit KW - Vegetationsversuche PY - 2019 VL - 32 IS - 1 SP - 14 EP - 21 PB - Rhombos-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-47941 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adam, Christian T1 - Breites Leistungsspektrum - Für die Phosphorrückgewinnung aus Abwasser und Klärschlamm stehen aus technischer und ökonomischer Sicht verschiedene Verfahren zur Verfügung JF - ReSource N2 - Die P-Rückgewinnung aus Teilströmen mit erhöhten P-Gehalten kann direkt in den Kläranlagenbetrieb integriert werden und führt dort in vielen Fällen zu betrieblichen und ökonomischen Vorteilen. Sie ist in der Regel auf Bio-P-Kläranlagen beschränkt, da hier die anaerobe P-Rücklösung initiiert und genutzt werden kann. Durch die reine P-Rücklösung durch Schaffung anaerober Bedingungen ist allerdings das Potential der Rückgewinnung auf 5 bis 15 Prozent der Zulauffracht limitiert. Die meisten Kläranlagen in Deutschland werden mit einer chemischen Phosphor-Fällung betrieben. Diese Anlagen können aus dem Klärschlamm Phosphat in ausreichend hoher Konzentration nur zurückgewinnen, indem zusätzlich anorganische Säuren wie Schwefelsäure zugeführt werden oder ein Aufschluss mit flüssigem Kohlendioxid stattfindet. Es wird angenommen, dass sich mit diesen Verfahren mehr als 50 Prozent der Zulauffracht einer Kläranlage zurückgewinnen lassen. Der Aufschluss von Klärschlamm mit Schwefelsäure geht aber mit vergleichsweise hohen Umweltwirkungen sowie mit höheren Kosten im Vergleich zu anderen Phosphor-Rückgewinnungsverfahren einher. Ein sehr hohes Potential der Rückgewinnung von Phosphor (P) ist bei allen Verfahren gegeben, die als Rohstoff die Asche aus der Monoverbrennung verwerten. Der Aufschluss mit anorganischen Säuren ermöglicht die sichere Phosphor-Rückgewinnung von mehr als 80% Prozent des Kläranlagenzulaufs. Die Verfahren sind zum Teil großtechnisch umgesetzt oder es befinden sich großtechnische Anlagen im Bau. Auch thermochemische Verfahren wurden entwickelt und deren Einsatzbereitschaft im großtechnischen Maßstab erfolgreich demonstriert. In dem nachfolgenden Beitrag werden unterschiedliche praxiserprobte Verfahren zur Phosphor-Rückgewinnung unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten vorgestellt. KW - Abwasserreinigung KW - Bio-P-Kläranlage KW - Elimination KW - Fällmittel KW - Kläranlage KW - Klärschlamm KW - Klärschlammasche KW - Klärschlammverordnung KW - Monoverbrennung KW - Permeat KW - Phosphat KW - Phosphor KW - Phosphorrückgewinnung KW - Retentat KW - Struvit KW - Zentrat PY - 2019 VL - 32 IS - 1 SP - 4 EP - 13 PB - Rhombos-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-47942 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Keller, Julia A1 - Borzekowski, Antje A1 - Koch, Matthias T1 - Mykotoxine in Lebensmitteln - Zearalenon und seine Transformationsprodukte JF - chrom+food forum N2 - Mykotoxine in Lebensmitteln stellen weltweit Probleme dar, Zearalenon in Speiseöl ist ein solches. Neue Hydrazinbasierte Analyseverfahren können jetzt helfen, den EU-Grenzwert besser zu kontrollieren. Aber auch die Strukturaufklärung von Transformationsprodukten und verlässliche Kalibrierstandards sind aktuelle Herausforderungen. KW - Analyseverfahren KW - Hydrazin KW - Speiseöle KW - Transformationsprodukte PY - 2019 IS - 03 SP - 34 EP - 36 AN - OPUS4-47858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Horn, Wolfgang A1 - Hahn, Oliver T1 - Neues BAM-Zertifizierungsverfahren für emissionsarme Materialien zum Bau von Museumsvitrinen JF - KulturBetrieb N2 - Museumsvitrinen sollen Kunst- und Kulturgut „ins rechte Licht“ setzen und vor Diebstahl oder Vandalismus schützen. Vergleicht man historische Schauvitrinen, die zumeist aus einfachen Glasscheiben in Holzrahmungen bestehen, mit heutigen Konstruktionen, lässt sich eine Entwicklung zu hochtechnisierten Gebilden ablesen, die deutlich mehr Ansprüchen genügen müssen als in der Vergangenheit. Zahlreiche Beispiele verdeutlichen, dass Kunstwerke nicht nur außerhalb, sondern auch innerhalb von Museen oder Archiven ungünstigen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind. So können Einbauten bzw. Dekorationen in Ausstellungsräumen, Aufbewahrungsbehältnisse in Depoträumen oder Ausstellungsvitrinen flüchtige Substanzen, sogenannte VOCs (Volatile Organic Compounds) freisetzen, die zu irreversiblen Veränderungen an den Objekten führen und diese schädigen. Hierzu zählen organische Säuren, wie Ameisen- oder Essigsäure, aber auch Verbindungen, die Sulfide enthalten. Hier wird die an der BAM entwickelte BEMMA-Bewertungsmethode vorgestellt, die von Museen verwendet werden kann Materialien mit einem geringeren Emissionspotential auszusuchen. KW - Museum KW - VOC-emission KW - BEMMA KW - Vitrine PY - 2020 SN - 2194-3648 VL - 2020 IS - zwei SP - 80 EP - 81 PB - SchmittART CY - Leipzig AN - OPUS4-51489 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brandt, S. A1 - Brozowski, Frank A1 - Horn, Wolfgang A1 - Plehn, W. A1 - Müller, B. T1 - Weiterentwicklung des Geruchsmessverfahrens für Bauprodukte (Teil II): Anwendung eines Adapters und vereinfachtes Bewertungsverfahren T1 - Further Development of the Odour Measurement Method for Building Products (Part II) JF - Gefahrstoffe, Reinhaltung der Luft = Air quality control N2 - Zur Weiterentwicklung der Probenpräsentation wurde ein Adapter entwickelt, der Emissionsprüfkammer und Bewertungstrichter miteinander verbindet und dadurch eine der direkten Messung vergleichbare Geruchsbewertung ermöglicht. Die analytischen Messungen zeigen, dass es kaum Unterschiede in der Zusammensetzung der Probenluft in der Kammer im Vergleich zum Probenbehälter gibt. Bei den olfaktorischen Messungen kam es jedoch bei der Bewertung der Probenluft mit Hilfe des Adapters zu Minderbefunden. Anschließende Untersuchungen zeigten, dass beim Ausschalten des Geräts Umgebungsluft über den Trichter in den Adapter strömt und zu einer Verdünnung der Probenluft führt. Um dies zu vermeiden, werden derzeit weitere Messungen durchgeführt. Eine weitere Versuchsreihe wurde durchgeführt, um den Messaufwand bei der Bewertung der empfundenen Intensität zu reduzieren. Die entwickelte „größer-oder-kleiner/gleich“ Abfrage kann hier hilfreich sein. Die Untersuchungen im Luftqualitätslabor und im Rahmen eines Ringversuches mit verschiedenen Laboren, zeigen, dass die Abfrage in fast allen Fällen zu den gleichen Ergebnissen führt, wie die normgerechte aber aufwendigere Ermittlung der empfundenen Intensität mithilfe des Vergleichsmaßstabes. N2 - For technical improvement of sample presentation an adapter was developed to connect the emission test chamber with the evaluation funnel and thus enabling a more direct measurement. The analytical measurements demonstrate that the air has a very similar composition sampled at the funnel or in the emission test chamber. The results of the olfactory measurements show overall that the intensities determined using the adapter are often reported as lower. Further investigations have shown that air backflow via the funnel into the sample container of the adapter may be the cause. This has to be avoided in future. Another experimental series was carried out to reduce the measurement effort of evaluation of perceived intensity. Here application of the developed ‘greater than, or less than/equal to’ survey could be helpful. The results of the measurements in the air quality lab and in the frame of a round robin test indicate, that the survey leads to the same evaluation as the more complex determination of perceived intensity with standard method. KW - Geruchsmessung KW - VOC-Emission KW - Bauprodukte KW - Bewertungsverfahren PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549875 UR - http://www.gefahrstoffe.de SN - 0949-8036 SN - 1436-4891 VL - 82 IS - 3-4 SP - 83 EP - 89 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-54987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Vogel, Christian A1 - Kalbe, Ute T1 - Antimony and vanadium in incineration bottom ash – leaching behavior and conclusions for treatment processes JF - Detritus N2 - Due to its large mineral fraction, incineration bottom ash (IBA) from municipal solid waste incineration is an interesting raw material that can be used for road construction or to produce secondary building materials. However, leaching chloride, sulfate, and potentially harmful heavy metals may cause problems in using IBA in civil engineering. Investigating leaching behavior is crucial for the assessment of the environmental compatibility of IBA applications. Various test procedures are available for that purpose. In the present study, a long-term leaching test of a wet-mechanically treated IBA was performed in a lysimeter for almost six years. While concentrations of chloride, sulfate and the majority of the heavy metals started to decrease rapidly with progressive liquid-to-solid ratio (L/S), antimony (Sb) and vanadium (V) behaved differently. At the beginning of the lysimeter test, the Sb and V concentrations were low, but after approximately one year of operation at an L/S ratio of around 0.8 L/kg, a steady increase was observed. It was shown that this increase is the result of low Ca concentrations due to the formation of CaCO3. With the data, the solubility products from Ca-antimonate and Ca-vanadate were calculated. The unusual leaching behavior of Sb and V should be kept in mind when considering field scenarios and evaluating the impact on the environment. KW - Bottom ash KW - Lysimeter KW - Leaching of waste materials KW - Secondary building materials PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-534317 DO - https://doi.org/10.31025/2611-4135/2021.15115 SN - 2611-4135 VL - 16 SP - 75 EP - 81 PB - CISA CY - Padua AN - OPUS4-53431 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Holm, Olaf T1 - Reduction of natural resource use by improving resource efficiency JF - Universal Journal of Materials Science N2 - In 2011, the German Association of Engineers (VDI) started working on a set of guidelines dealing with the improvement of resource efficiency. These guidelines represent a framework that defines resource efficiency and outlines proposals for the producing industry. A special guideline for small and medium-sized enterprises (SMEs) is included as well as guidelines on methodologies for evaluating resource use indicators, such as the cumulative raw material demand of products and production systems. The work on resource use indicators is still in progress. The evaluation of raw materials expenditure will include water, soil and land use. The model will include the availability of raw materials (criticality). Improving resource efficiency at the end-of-life stage is illustrated in this paper by the example of materials recovery from waste, here from residues out of municipal solid waste incineration (MSWI). With mechanical treatment valuable materials like ferrous and non-ferrous metals and secondary construction material can be extracted from MSWI bottom ash. The potential contribution on the resource efficiency is discussed. KW - Resource efficiency KW - Raw material equivalent KW - Mechanical treatment KW - Bottom ash KW - Waste incineration KW - Secondary raw materials KW - Product life cycle PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-356490 UR - http://www.hrpub.org/journals/jour_archive.php?id=62&iid=877 DO - https://doi.org/10.13189/ ujms.2016.040302 SN - 2331-6691 SN - 2331-6705 VL - 4 IS - 3 SP - 54 EP - 59 PB - Horizon Research Publishing CY - Alhambra, CA, USA AN - OPUS4-35649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gehrmann, H.-J. A1 - Hiebel, M. A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Methods for the Evaluation of Waste Treatment Processes JF - Journal of Engineering N2 - Decision makers for waste management are confronted with the problem of selecting the most economic, environmental, and socially acceptable waste treatment process. This paper elucidates evaluation methods for waste treatment processes for the comparison of ecological and economic aspects such as material flow analysis, statistical entropy analysis, energetic and exergetic assessment, cumulative energy demand, and life cycle assessment.The work is based on the VDI guideline 3925. A comparison of two thermal waste treatment plants with different process designs and energy recovery systems was performed with the described evaluation methods. The results are mainly influenced by the type of energy recovery, where the waste-to-energy plant providing district heat and process steam emerged to be beneficial in most aspects. Material recovery options from waste incineration were evaluated according to sustainability targets, such as saving of resources and environmental protection. KW - Material flow analysis KW - Life cycle assessment KW - Cumulative energy demand KW - Cost benefit analysis KW - Eco-efficiency analysis PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-426455 UR - https://www.hindawi.com/journals/je/2017/3567865/ DO - https://doi.org/10.1155/2017/3567865 SN - 2314-4912 VL - 2017 SP - Article ID 3567865-1 EP - 13 PB - Hindawi CY - London AN - OPUS4-42645 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Holm, Olaf T1 - Resources from recycling and urban mining: Limits and prospects JF - Detritus N2 - Direct and indirect effects (DIERec) of the recovery of secondary resources are in the range of 500 million tons per year in Germany; energy savings are 1.4 million TJ. These savings are between 10 and 20% of the total. The effects of materials recovery exceed those of energy recovery by far except for secondary plastic material, where DIERec from energy recovery is higher by factor of 2.7. Untapped potential for the recovery of secondary resources exists in the fine fraction of bottom ash from municipal solid waste incineration, mainly Cu and precious metals, and in urban mining. KW - Waste treatment KW - Secondary raw materials KW - Direct material input KW - Urban mining PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-453364 UR - https://digital.detritusjournal.com/articles/resources-from-recycling-and-urban-mining-limits-and-prospects/124 DO - https://doi.org/10.31025/2611-4135/2018.13665 SN - 2611-4135 VL - 02 SP - 24 EP - 28 PB - CISA Publisher CY - Padua, Italy AN - OPUS4-45336 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger ED - Sudhaus, W. ED - Wessel, A. T1 - Biologische Grundlagen und einige Folgen der Domestikation von Haustieren JF - Sitzungsberichte der Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin N2 - Permanente und nachhaltige Deckung von Grundbedürfnissen der Nahrungs- und Materialversorgung, aber auch das Ausnutzen von Arbeitshilfen, der Gebrauch von Versuchstieren in der Wissenschaft und die Freude an tierischer Begleitung in der Freizeit waren Beweggründe für die Domestikation von Tieren. Haustiere gehen auf eine zu ihrer Art gehörige Stammform einer Wildtierart zurück. Haustier und Wildtier sind somit Angehörige einer biologischen Spezies. Bei der Domestikation von Tieren spielte zwischenartliche Introgression keine Rolle. Die Domestikation von Haustieren durch Separation von kleinen Gruppen von Wildtieren erfolgte nur wenige Male an wenigen Orten (primäre Domestikationszentren). Haustiere bilden artübergreifend auffällig ähnliche morphologische und ethologische Merkmale aus (Domestikationssyndrom). Domestikation bei Wirbeltieren erfolgt primär über Selektion auf zutrauliches und zahmes Verhalten und unterliegt einem sehr komplexen pleiotropen Netzwerk von Regelkreisen. Die Domestikation ist ein koevolutiver Prozess und das Resultat eines bilateralen wechselseitigen Zusammenfindens von Prädispositionen und reziproken Valenzen der jeweiligen Partner von Haustier und Mensch. KW - Umwelt KW - Evolution KW - Domestikation PY - 2022 DO - https://doi.org/10.25671/GNF_Sber_NF_56_01 SN - 0037-5942 VL - 56 SP - 5 EP - 53 PB - Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-56986 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Busweiler, Sabine A1 - von Laar, C. A1 - Haustein, V. A1 - Haustein, T. T1 - Holzwurm Smoothie - Der Energy-Drink für den Blauen Fellkäfer JF - Pest Control News (PCN) N2 - Lange kann sich eine Larve des kleinen Holzwurms oder Gemeinen Nagekäfers [Anobium punctatum] nicht wehren, wenn sie vom Blauen Fellkäfer [Korynetes caeruleus] aufgespürt und attackiert wird. Gnadenlos schlagen die kräftigen Zangen am Kopf des Räubers durch die weiche Haut des Schädlings. KW - Holzwurm KW - Holzschutz KW - Biologische Schädlingsbekämpfung PY - 2023 IS - 74 SP - 16 EP - 18 AN - OPUS4-57835 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klewe, Tim A1 - Völker, Tobias A1 - Landmann, Mirko A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - LIBS‐ConSort: Development of a sensor‐based sorting method for construction and demolition waste JF - ce/papers N2 - AbstractA joint project of partners from industry and research institutions approaches the challenge of construction and demolition waste (CDW) sorting by investigating and testing the combination of laser‐induced breakdown spectroscopy (LIBS) with near‐infrared (NIR) spectroscopy and visual imaging. Joint processing of information (data fusion) is expected to significantly improve the sorting quality of various materials like concrete, main masonry building materials, organic components, etc., and may enable the detection and separation of impurities such as SO3‐cotaining building materials (gypsum, aerated concrete, etc.)Focusing on Berlin as an example, the entire value chain will be analyzed to minimize economic / technological barriers and obstacles at the cluster level and to sustainably increase recovery and recycling rates.The objective of this paper is to present current progress and results of the test stand development combining LIBS with NIR spectroscopy and visual imaging. In the future, this laboratory prototype will serve as a fully automated measurement setup to allow real‐time classification of CDW on a conveyor belt. T2 - 21st Ibausil - International Conference on Building Materials CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - NDT KW - Material cassification KW - Recycling KW - LIBS KW - Data fusion KW - Construction and demolition waste KW - Circular economy PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-590734 DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2866 SN - 2509-7075 VL - 6 IS - 6 SP - 973 EP - 976 PB - Ernst & Sohn GmbH AN - OPUS4-59073 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bilsel, M. A1 - Gökçen, T. A1 - Binici, B. A1 - Isleyen, A. A1 - Piechotta, Christian A1 - Kar-wai, A. A1 - Krylov, A. A1 - Miheeva, A. A1 - Beliakov, M. A1 - Palagina, M. A1 - chenko, Irina Tka A1 - Perkola, N. A1 - Lewin, M. A1 - Hua, T. T1 - High polarity analyte(s) in aqueous media: determination of L-PFOA and L-PFOS in ground water JF - Metrologia N2 - The CCQM-K156 comparison was coordinated by TUBITAK UME on behalf of the Organic Analysis Working Group (OAWG) of the Comité Consultatif pour la Quantité de Matière (CCQM) for National Measurement Institutes (NMIs) and Designated Institutes (DIs) which provide measurement services in organic analysis under the 'Comité International des Poids et Mesures' Mutual Recognition Arrangement (CIPM MRA). Perfluoro alkyl substances (PFAS) such as PFOS and PFOA have been used in numerous industrial applications and products. Because of their high stability and resistance to biodegradation, atmospheric photooxidation, direct photolysis and hydrolysis, they are extremely persistent in the environment. The European Union (EU) Water Framework Directive lists PFOS as a priority hazardous substance that poses a significant risk to the aquatic environment. The use of PFOS-containing Aqueous Film-Forming Foams (AFFFs) has been banned since June 2011 in the EU. As relatively water-soluble, effectively non-degradable compounds, PFOS and PFOA migrate to ground water. They are not removed in the conventional drinking water treatment, and therefore cause health risks in polluted areas. The EU Drinking Water Directive and the European Commission has proposed a limit value of 100 ng/L for the sum of 20 PFAS, including PFOS and PFOA. This study provides the means for assessing measurement capabilities for determination of high polarity measurands in a procedure that requires extraction, clean-up, analytical separation and detection. Successful participation in CCQM-K156 demonstrates measurement capabilities in determining mass fraction of organic compounds, with a molecular mass of 200 g/mol to 700 g/mol, having high polarity pKow -2, in a mass fraction range from 0.5 ng/kg to 500 ng/kg in aqueous media. Nine NMIs and DIs participated in the CCQM-K156 key comparison. Seven institutes reported their results. SPE was applied in the sample pre-treatment and LC-MS was applied for detection. All participating laboratories applied isotope dilution mass spectrometry (IDMS) techniques for quantification. Participants established the metrological traceability of their results using certified reference materials (CRMs) from NMIs with stated traceability; where commercially available high purity materials were used the purity was determined in-house. The CCQM-K156 results for L-PFOA and L-PFOS range from 2.75 ng/kg to 5.50 ng/kg with a % RSD of 19.5 % for L-PFOA and from 2.04 ng/kg to 4.45 ng/kg with a % RSD of 21.3 % for L-PFOS. The KCRV was assigned using a Hierarchical Bayesian Random Effects Model (HB REM) estimator from the values reported by six of the participants. One participant result of L-PFOS and one result of L-PFOA were excluded from the KCRV for technical reasons. The KCRV was 4.9 ng/kg ± 0.4 ng/kg for L-PFOA and 3.8 ng/kg ± 0.4 ng/kg for L-PFOS. The six institutes that were included in the assignment of consensus KCRV all agreed within their standard uncertainties. To reach the main text of this paper, click on Final Report. Note that this text is that which appears in Appendix B of the BIPM key comparison database https://www.bipm.org/kcdb/. The final report has been peer-reviewed and approved for publication by the CCQM, according to the provisions of the CIPM Mutual Recognition Arrangement (CIPM MRA). KW - PFAS KW - Surface water KW - ILC KW - CCQM PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1088/0026-1394/59/1A/08016 VL - 59 IS - 1A SP - 1 EP - 3 PB - IOP Publishing AN - OPUS4-58941 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Erning, Johann Wilhelm A1 - Bäcker, C. A1 - Mathys, W. A1 - Dresemann, O. T1 - Untersuchung der Schwermetallmigration in zirkulierenden Kaltwassersystemen JF - Moderne Gebäudetechnik N2 - Kaltwasserzirkulationssysteme haben sich in diversen Bereichen (Kliniken, Hotels, Schiffsbau usw.) etabliert. Die hydraulische Funktionsweise und das Berechnungsverfahren orientieren sich an der bewährten Warmwasser-Zirkulation, dennoch besteht für dieses „neue System“ eine gewisse Einführungsskepsis. Die elementare Anforderung der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) besteht darin, dass „Trinkwasser […] so beschaffen sein [muss], dass durch Genuss oder Gebrauch eine Schädigung der menschlichen Gesundheit […] nicht zu besorgen ist.“ Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenn mindestens die allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.) bei Planung, Bau und Betrieb einer Trinkwasser-Installation eingehalten werden, das Trinkwasser den mikrobiologischen, chemischen, radiologischen Anforderungen der TrinkwV entspricht und es rein und genusstauglich ist. Da die Kaltwasserzirkulation aktuell noch dem Stand der Technik zuzuschreiben ist und die Einhaltung chemischer Anforderungen in Bezug auf erhöhte Schwermetallmigration in der Diskussion steht, wurden entsprechende chemische Parameter in Bestandsanlagen untersucht. Die Ergebnisse werden nachfolgend vorgestellt und sollen Betreibern, Fachplanern und ausführenden Fachunternehmen die Vorteile des Systems aufzeigen und Unsicherheiten ausräumen. KW - Kaltwasserzirkulation KW - Schwermetallabgabe KW - Trinkwasserinstallation KW - Korrosion PY - 2023 SN - 1436-686X VL - 2023 IS - 6 SP - 12 EP - 16 PB - HUSS-MEDIEN GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-58189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk A1 - Bender, R. A1 - Féron, D. A1 - Mills, D. A1 - Ritter, S. A1 - de Graeve, I. A1 - Dugstad, A. A1 - Grassini, S. A1 - Hack, T. A1 - Halama, M. A1 - Han, E.-H. A1 - Harder, T. A1 - Hinds, G. A1 - Kittel, J. A1 - Krieg, R. A1 - Leygraf, C. A1 - Martinelli, L. A1 - Mol, A. A1 - Neff, D. A1 - Nilsson, J.-O. A1 - Odnevall, I. A1 - Paterson, S. A1 - Paul, S. A1 - Prosek, T. A1 - Raupach, M. A1 - Revilla, R. I. A1 - Ropital, F. A1 - Schweigart, H. A1 - Szala, E. A1 - Therryn, H. A1 - Tidblad, J. A1 - Virtanen, S. A1 - Volovitch, P. A1 - Watkinson, D. A1 - Wilms, M. A1 - Winning, G. A1 - Zheludkevich, M. T1 - La corrosion: un défi pour une société durable JF - Techniques de l'ingenieur N2 - Une transition mondiale vers des systèmes énergétiques plus durables, abordables et fiables a été initiée par l’accord de Paris et l’Agenda 2030 des Nations unies pour un développement durable. Il s’agit là d’un défi industriel majeur car les systèmes et infrastructures énergétiques résilients au changement climatique exigent de se positionner pour le long terme. Se pencher sur le comportement dans la durée des matériaux structurels - principalement des métaux et des alliages - s’impose alors comme une nécessité. Dans cette optique, « La corrosion : un défi pour une société durable »présente une série de cas montrant l’importance de la tenue à la corrosion et de la protection anticorrosion des métaux et des alliages pour le développement de systèmes durables, économiques et fiables de production d’énergie. KW - Corrosion KW - Coûts de la corrosion KW - Protection KW - Anticorrosion KW - Stratégies deprévention PY - 2023 DO - https://doi.org/10.51257/a-v1-cor2000 SN - 2555-5383 VL - 2023 IS - Avril SP - 1 EP - 23 CY - Saint-Denis, France AN - OPUS4-57927 LA - fra AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Paul, Andrea ED - Reese, M. ED - Goldhammer, T. ED - Schmalsch, C. ED - Weber, J. ED - Bannick, C. G. T1 - Spectroscopic evidence for adsorption of natural organic matter on microplastics JF - Applied Research N2 - The interaction of microcroplastics (MP) with dissolved organic matter, especially humic substances, is of great importance in understanding the behavior of microplastics in aquatic ecosystems. Surface modification by humic substances plays an essential role in transport and interaction of MP with abiotic and biotic components. Previous studies on the interaction between MP and humic substances were largely based on a model compound, humic acid (Sigma-Aldrich). In our work, we therefore investigated the interaction of natural organic matter (NOM) sampled from a German surface water with low-density polyethylene particles (LDPE). Highpressure size exclusion chromatography (HPSEC) and UV/vis absorption and fluorescence spectroscopy were used to characterize the incubation solutions after modifications due to the presence of LDPE, and Raman spectroscopy was used to characterize the incubated microplastics. While the studies of the solutions generally showed only very small effects, Raman spectroscopic studies allowed clear evidence of the binding of humic fractions to MP. The comparison of the incubation of NOM and a lignite fulvic acid which also was tested further showed that specific signatures of the humic substances used could be detected by Raman spectroscopy. This provides an elegant opportunity to conduct broader studies on this issue in the future. KW - Humic matter KW - Raman KW - HPSEC KW - Fluorescence KW - MCR PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-574519 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202200126 SN - 2702-4288 SP - 1 EP - 30 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-57451 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kittner, Maria A1 - Eisentraut, Paul A1 - Dittmann, Daniel A1 - Braun, Ulrike T1 - Decomposability versus detectability: First validation of TED‐GC/MS for microplastic detection in different environmental matrices JF - Applied Research N2 - A fast method for microplastic detection is thermal extraction desorption‐gas chromatography/mass spectrometry (TED‐GC/MS), which uses polymer‐specific thermal decomposition products as marker compounds to determine polymer mass contents in environmental samples. So far, matrix impacts of different environmental matrices on TED‐GC/MS performance had not yet been assessed systematically. Therefore, three solid freshwater matrices representing different aquatic bodies with varying organic matter contents were spiked with a total of eight polymers. Additionally, for the first time, the two biodegradable polymers polybutylene adipate terephthalate (PBAT) and polylactide (PLA) were analysed using TED‐GC/MS. The methodological focus of this work was on detectability, quality of signal formation as well as realisation of quantification procedures and determination of the limit of detection (LOD) values. Overall, TED‐GC/MS allowed the unambiguous detection of the environmentally most relevant polymers analysed, even at low mass contents: 0.02 wt% for polystyrene (PS), 0.04 wt% for the tyre component styrene butadiene rubber (SBR) and 0.2 wt% for polypropylene (PP), polyethylene (PE) and PBAT. Further, all obtained LOD values were increased in all matrices compared to the neat polymer without matrix. The LOD of the standard polymers were increased similarly (PS: 0.21–0.34 μg, SBR: 0.27–0.38 μg, PP: 0.32–0.36 μg, PMMA: 0.64–1.30 μg, PET: 0.90–1.37 μg, PE: 3.80–6.99 μg) and their decompositions by radical scission processes were not significantly influenced by the matrices. In contrast, matrixspecific LOD increases of both biodegradable polymers PBAT (LOD: 1.41–7.18 μg) and PLA (0.84–20.46 μg) were observed, probably due to their hetero‐functional character and interactions with the matrices. In conclusion, the TED‐GC/MS performance is not solely determined by the type of the polymers but also by the composition of the matrix. KW - TED-GC/MS KW - Microplastic KW - Freshwater matrices KW - Gas chromatography KW - Mass spectrometry PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202200089 SN - 2702-4288 VL - 2 IS - 3 SP - 1 EP - 12 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-57419 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dittmann, D. A1 - Saal, L. A1 - Zietschmann, F. A1 - Mai, M. A1 - Altmann, Korinna A1 - Al-Sabbagh, Dominik A1 - Schuhmann, P. A1 - Ruhl, A. A1 - Jekel, M. A1 - Braun, U. T1 - Characterization of activated carbons for water treatment using TGA‑FTIR for analysis of oxygen‑containing functional groups JF - Applied Water Science N2 - Water treatment with activated carbon (AC) is an established method for the removal of organic micropollutants and natu ral organic matter. However, it is not yet possible to predict the removal of individual pollutants. An appropriate material characterization, matching adsorption processes in water, might be the missing piece in the puzzle. To this end, this study examined 25 diferent commercially available ACs to evaluate their material properties. Frequently reported analyses, including N2 adsorption/desorption, CHNS(O), point of zero charge (PZC) analysis, and X-ray photoelectron spectroscopy, were conducted on a selected subset of powdered ACs. Inorganic elements examined using X-ray fuorescence and X-ray difraction spectroscopy revealed that relative elemental contents were distinctive to the individual AC’s raw material and activation procedure. This study also is the frst to use thermogravimetric analysis (TGA) coupled to Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) to conduct quantitative analyses of functional surface oxygen groups (SOGs: carboxylic acid, anhydride, lactone, phenol, carbonyl, and pyrone groups) on such a large number of ACs. The comparably economical TGA method was found to provide good surrogates for the PZC by pyrolytic mass loss up to 600 ◦C (ML600), for the oxygen content by ML1000 and for the carbon content by oxidation. Mass loss profles depict the AC’s chemistry like fngerprints. Furthermore, we found that SOG contents determined by TGA-FTIR covered a wide individual range and depended on the raw material and production process of the AC. TGA and TGA-FTIR might therefore be used to identify the suitability of a particular AC for a variety of target substances in diferent target waters. This can help practitioners to control AC use in waterworks or wastewater treatment plants. KW - Adsorbtion KW - Organic contaminants KW - Temperature-programmed desorption KW - Proximate analysis KW - Principal component analysis PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-555506 DO - https://doi.org/10.1007/s13201-022-01723-2 SN - 2190-5495 VL - 12 SP - 1 EP - 13 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-55550 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiesner, Yosri A1 - Hoffmann, Thomas A1 - Range, David A1 - Altmann, Korinna T1 - Microplastics in sediments of the river Rhine—A workflow for preparation and analysis of sediment samples from aquatic river systems for monitoring purposes JF - Applied Research N2 - AbstractMicroplastics (MP) can be detected in all environmental systems. Marine and terrestrial aquatic systems, especially the transported suspended solids, have often been the focus of scientific investigations in the past. Sediments of aquatic river systems, on the other hand, were often ignored due to the time‐consuming sample preparation and analysis procedures. Spectroscopic measurement methods counting particle numbers are hardly suitable as detection methods, because there are plenty of natural particles next to a small number of MP particles. Integral methods, such as thermoanalytical methods are determining the particle mass independently of the inorganic components.In this study, a workflow for sample preparation via density separation and subsequent analysis by thermal extraction desorption‐gas chromatography/mass spectrometry is presented, which leads to representative and homogeneous samples and allows fast and robust MP mass content measurements suitable for routine analysis. Polymers were identified and quantified in all samples. Polyethylene and styrene‐butadiene rubber are the dominant polymers, besides polypropylene and polystyrene. Overall, total polymer masses between 1.18 and 337.0 µg/g could be determined. Highest MP concentrations in riverbed sediment are found in sites characterized by low flow velocities in harbors and reservoirs, while MP concentrations in sandy/gravelly bed sediments with higher flow velocities are small. KW - Microplastics KW - Density separation KW - TED-GC/MS KW - NaI PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-597335 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202200125 SP - 1 EP - 10 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-59733 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Goedecke, C. A1 - Eisentraut, Paul A1 - Altmann, Korinna A1 - Elert, Anna Maria A1 - Bannick, C. G. A1 - Ricking, M. A1 - Obermaier, N. A1 - Barthel, A.-K. A1 - Schmitt, T. A1 - Jekel, M. A1 - Braun, U. T1 - Development of a routine screening method for the microplastic mass content in a wastewater treatment plant effluent JF - Frontiers in environmental chemistry N2 - An investigation of microplastic (MP) occurrence in a municipal wastewater treatment plant (WWTP) effluent with tertiary treatment was carried out. Representative sample volumes of 1 m3 were taken by applying a fractionated filtration method (500, 100, and 50 µm mesh sizes). The detection of MP mass fractions by thermal extraction desorption–gas chromatography/mass spectrometry (TED-GC/MS) was achieved without the previously required additional sample pretreatment for the first time. Different types of quantification methods for the evaluation of TED-GC/MS data were tested, and their accuracy and feasibility have been proven for real samples. Polyethylene, polystyrene, and polypropylene were identified in effluent samples. The polymer mass content varied significantly between 5 and 50 mg m−3. A correlation between the MP load and the quantity of suspended matter in the WWTP effluents, particle size distribution, particle type, and operation day (i.e., weekday, season, and capacity) was not found. It can be concluded that a meaningful assessment of WWTPs requires a comprehensive sampling campaign with varying operation conditions. KW - Microplastic KW - Waste water treatment KW - Thermoanalytics PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550862 DO - https://doi.org/10.3389/fenvc.2022.844633 SN - 2673-4486 VL - 3 SP - 1 EP - 10 PB - Frontiers Media CY - Lausanne AN - OPUS4-55086 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Abusafia, A. A1 - Scheid, C. A1 - Meurer, Maren A1 - Altmann, Korinna A1 - Dittmer, U. A1 - Steinmetz, H. T1 - Microplastic sampling strategies in urban drainage systems for quantification of urban emissions based on transport pathways JF - Applied Research N2 - Tracking waterborne microplastic (MP) in urban areas is a challenging task because of the various sources and transport pathways involved. Since MP occurs in low concentrations in most wastewater and stormwater streams, large sample volumes need to be captured, prepared, and carefully analyzed. The recent research in urban areas focused mainly on MP emissions at wastewater treatment plants (WWTPs), as obvious entry points into receiving waters. However, important transport pathways under wet-weather conditions are yet not been investigated thoroughly. In addition, the lack of comprehensive and comparable sampling strategies complicated the attempts for a deeper understanding of occurrence and sources. The goal of this paper is to (i) introduce and describe sampling strategies for MP at different locations in a municipal catchment area under dry and wet-weather conditions, (ii) quantify MP emissions from the entire catchment and two other smaller ones within the bigger catchment, and (iii) compare the emissions under dry and wet-weather conditions. WWTP has a high removal rate of MP (>96%), with an estimated emission rate of 189 kg/a or 0.94 g/[population equivalents (PEQ · a)], and polyethylene (PE) as the most abundant MP. The specific dry-weather emissions at a subcatchment were ≈30 g/(PEQ · a) higher than in the influent of WWTP with 23 g/(PEQ · a). Specific wet-weather emissions from large sub-catchment with higher traffic and population densities were 1952 g/(ha · a) higher than the emissions from smaller catchment (796 g/[ha · a]) with less population and traffic. The results suggest that wet-weather transport pathways are likely responsible for 2–4 times more MP emissions into receiving waters compared to dry-weather ones due to tire abrasion entered from streets through gullies. However, more investigations of wet-weather MP need to be carried out considering additional catchment attributes and storm event characteristics. KW - Combined sewer system KW - Large volume samplers KW - Microplastic pollution KW - Separate sewer system KW - Stormwater retention tank PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-568271 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202200056 SP - 1 EP - 12 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-56827 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lukas, M. A1 - Kittner, Maria A1 - Isernhinke, L. A1 - Altmann, Korinna A1 - Braun, U. T1 - A new concept for the ecotoxicological assessment of plastics under consideration of aging processes JF - Applied Research N2 - Microplastics are widely distributed in aquatic and terrestrial environments, but up to now less is known about (eco)toxicological impacts under realistic conditions. Research so far has focused mainly on impacts on organisms by fresh, single‐origin plastic fragments or beads. However, plastics found in the environment are complex in composition, this means different polymer types and sources, with and without additives and in all stages of age, and therefore, in a more or less advanced stage of degradation. For oxidized degradation products that might be released from plastic materials during aging, there is a lack of information on potentially adverse effects on aquatic biota. The latter is of particular interest as oxidized degradation products might become more water soluble due to higher polarity and are more bioavailable, therefore. The present study focused on plastic leachates of polystyrene (PS) and polylactic acid (PLA), which were derived from alternating stress by hydrolysis and ultraviolet (UV) radiation—representing a realistic scenario in the environment. Test specimens of PS, PLA, or a PLA/PS layer (each 50%) were alternately exposed to UV radiation for 5 days followed by hydrolysis for 2 days, for several weeks alternating. Ecotoxicological effects of the storage water (artificial freshwater) of the test specimens and additionally, in a second experimental setup, the effects of five potential polymer degradation products were detected by 72 h algae growth inhibition tests with Desmodesmus subspicatus. Results clearly indicate inhibitory effects on algae growth by contaminants in the storage water of stressed plastics with increasing growth inhibition of proceeding hydrolysis and UV stress times. Different polymers caused variable inhibitions of algae growth with stronger inhibitions by PS and less effects by PLA and the mixed layer of both. Moreover, not microplastic particles but the resulting dissolved degradation products after aging caused the ecotoxicological effects—with strong effects by the oxidized degradation products. The existing data highlight the relevance of plastic aging as a framework for microplastic ecotoxicity evaluation and allow a proof of concept. KW - Algae growth test KW - Ecotoxicology KW - Microplastic KW - Polystyrene KW - UV degradation KW - Weathering PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202200124 VL - 2 IS - 3 SP - 1 EP - 9 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-57510 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiesner, Yosri A1 - Altmann, Korinna A1 - Braun, U. T1 - Determination of Microplastic Mass Content by Thermal Extraction Desorption Gas Chromatography– Mass Spectrometry JF - The Column - 03-09-2021 N2 - The scientific and practical challenge of detecting microplastics (MPs) in the environment in a targeted and rapid manner is solved by innovative coupling of thermogravimetric analysis with mass spectrometric methods. Fast identification and quantitative determination of most thermoplastic polymers and elastomers is possible by using thermal extraction Desorption gas chromatography–mass spectrometry (TED-GC–MS). KW - Microplastics KW - Mikroplastik KW - TED-GC/MS KW - Microplastics analytic KW - Mikroplastik Massegehalt PY - 2021 VL - 17 IS - 3 SP - 2 EP - 7 PB - MultiMedia (UK) LLC CY - Cranbury AN - OPUS4-52570 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Korinna A1 - Schulze, Rolf-Dieter A1 - Hidde, Gundula A1 - Friedrich, Jörg-Florian T1 - Electrospray ionization for deposition of ultra-thin polymer layers – principle, electrophoretic effect and applications JF - Journal of Adhesion Science and Technology N2 - Nebulizing of polymer solutions, in a high-voltage field under atmospheric conditions by electrospray ionization (ESI), is a comfortable way to deposit ultra-thin layers of polar or ionic polymers onto any conductive substrate materials. The substrate is grounded and the polymer solution is sprayed through a powered capillary. The formed charged droplets shrink by solvent evaporation during their way to the grounded substrate, the charges close ranks and the droplets collapse consecutively by charge repulsion, thus forming finally charged single macromolecules. After their discharging at the grounded substrate, an ultrathin ‘quasi-monomolecular’ polymer layer is formed. It could be shown by imaging of scratches through the polymer layer by atomic force microscopy that the deposited polymer layers are dense at a thickness of about 10 nm. Carbon fibre bundles were coated with poly (allylamine) (PAAm) or poly(acrylic acid) (PAA) as potential adhesion-promoting layers in fibre–polymer composites. The polymer deposition is self-inhibiting after formation of a continuous coverage of about 200 nm for PAAm and 30 nm for PAA as result of surface charging. Continuous deposition onto such isolating layers or polymers without charging can be achieved by using current of alternating polarity. The film formation is self-healing because of the electrophoretic effect, i.e. the ion discharging occurs preferentially at noncoated areas. This electrophoretic effect of ESI was demonstrated by completely enwrapping all the carbon fibres of the roving within a distance of about 100 μm far from its outside and also at the backside of the fibre bundle with about 80% of the topside coverage, as measured by X-ray photoelectron spectroscopy and visualized using scanning electron microscopy. KW - Complete enwrapping of fibres KW - Ultra-thin polymer layers KW - Self-healing KW - Electrospray deposition KW - Carbon fibres KW - Electrophoretic effect PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1080/01694243.2012.727170 SN - 0169-4243 VL - 27 IS - 9 SP - 988 EP - 1005 PB - Taylor & Francis CY - London AN - OPUS4-42631 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wander, Lukas A1 - Lommel, Lukas A1 - Braun, Ulrike A1 - Meyer, Klas A1 - Paul, Andrea T1 - Development of a Low-Cost Method for Quantifying Microplastics in Soils and Compost Using Near-Infrared Spectroscopy JF - Meas. Sci. Technol. N2 - Near-infrared (NIR) spectroscopy is a promising candidate for low-cost, nondestructive, and highthroughput mass quantification of microplastics in environmental samples. Widespread application of the technique is currently hampered mainly by the low sensitivity of NIR spectroscopy compared to thermoanalytical approaches commonly used for this type of analysis. This study shows how the application of NIR spectroscopy for mass quantification of microplastics can be extended to smaller analyte levels by combining it with a simple and rapid microplastic enrichment protocol. For this purpose, the widely used flotation of microplastics in a NaCl solution, accelerated by centrifugation, was chosen which allowed to remove up to 99 % of the matrix at recovery rates of 83–104 %. The spectroscopic measurements took place directly on the stainless-steel filters used to collect the extracted particles to reduce sample handling to a minimum. Partial least squares regression (PLSR) models were used to identify and quantify the extracted microplastics in the mass range of 1–10 mg. The simple and fast extraction procedure was systematically optimized to meet the requirements for the quantification of microplastics from common PE-, PP-, and PS-based packaging materials with a particle size < 1 mm found in compost or soils with high natural organic matter content (> 10 % determined by loss on ignition). Microplastics could be detected in model samples at a mass fraction of 1 mg g-1. The detectable microplastic mass fraction is about an order of magnitude lower compared to previous studies using NIR spectroscopy without additional enrichment. To emphasize the cost-effectiveness of the method, it was implemented using some of the cheapest and most compact NIR spectrometers available. KW - Mikroplastik KW - NIR KW - Sensor KW - Kompost KW - Multivariat PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552605 DO - https://doi.org/10.1088/1361-6501/ac5e5f VL - 33 IS - 7 SP - 1 EP - 13 PB - IOP Publishing Ltd. CY - Bristol AN - OPUS4-55260 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Altmann, Korinna A1 - Goedecke, Caroline A1 - Bannick, C.-G. A1 - Abusafia, A. A1 - Scheid, C. A1 - Steinmetz, H. A1 - Paul, Andrea A1 - Beleites, C. A1 - Braun, U. T1 - Identification of microplastic pathways within a typical European urban wastewater system JF - Applied Research N2 - In recent years, thermoextraction/desorption-gas chromatography/mass spectrometry (TED-GC/MS) has been developed as a rapid detection method for the determination of microplastics (MP) mass contents in numerous environmentally relevant matrices and, in particular, for the measurement of polymers in water samples without time-consuming sample preparation. The TED-GC/MS method was applied to investigate a typical European municipal wastewater system for possible MP masses. Such investigations are important in view of the recent revision of the Urban Wastewater Treatment Directive. Four different representative sampling sites were selected: greywater (domestic wastewater without toilet), combined sewer, and influent and effluent of a wastewater treatment plant (WWTP). All samples were collected by fractional filtration. Filtration was carried out over mesh sizes of 500, 100, 50, and in some cases, 5 µm. Polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS) were detected in all samples, with the PE fraction dominating in all cases. Styrene-butadiene rubber which serves as an indication of tire abrasion, was only found in the influent of the WWTP. The highest MP mass contents were found in the combined sewer, so MP can become a source of pollution during heavy rain events when the capacity limits of the effluent are reached, and the polluted effluent is released uncontrolled into the environment. Based on the studies, MP retention from the WWTP could be estimated to be approximately 96%. Few trends in polymer type or mass contents were detected within the different fractions of the samples or when comparing samples to each other. KW - Microplastics KW - Microplastic analysis KW - TED-GC/MS KW - Microplastic pathways KW - Mass contents PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-568289 DO - https://doi.org/doi.org/10.1002/appl.202200078 SP - 1 EP - 10 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-56828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Heller, C. A1 - Altmann, Korinna A1 - Braun, U. A1 - Kerndorff, A. A1 - Bannick, C.-G. A1 - Fuchs, M. A1 - Thamsen, P. U. T1 - Garment ageing in a laundry care process under household‐like conditions JF - Applied Research N2 - This study reflects typical consumer textile washing behaviour while taking into account existing standards in the household appliance and garment industries. Two garments were washed repeatedly with artificial dirt and detergent 30 times. The collected washing water was separated using fractional filtration. Textile physical tests were used to follow property changes of the garments, the microplastic release is determined using thermoextraction/desorbtion–gas chromatography/mass spectrometry and the total organic carbon was measured as a sum parameter for the organic bonded carbon. This article shows the importance of a reality‐based approach when investigating microplastics of textile origin in the laundry care process. Deposits of detergent and dirt on the textiles were detected. The total mass of sieve residues was much higher than the release of synthetic polymers. The cotton content of the garments causes a much higher fibre release than synthetic fibres. Both will lead to false results by purely gravimetric analysis because nonpolymer fibres will be included microplastic mass. The results cannot be generalised only by the main polymer type, knowledge of the textile construction must be included for final evaluation. KW - Fibre release KW - Microplastics KW - TED-GC/MS KW - Washing machine PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202200086 SP - 1 EP - 8 PB - Wiley online library AN - OPUS4-56976 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmitt, M. A1 - Altmann, Korinna A1 - Fengler, Petra A1 - Gehde, M. T1 - Air-based polyethylene fragmentation with high yield to form microplastic particles as reference material candidates JF - Applied Research N2 - Microplastic particles with sizes between 1 to 1000 μm are widely distributed worldwide. Origin, transport pathways and fate are poorly known, as sampling, sample preparation and detection methods are major challenges. In addition, reference materials that mimic environmental particles are lacking. Most challenging is the yield of MP particle production and the need for resource-intensive grinding with liquid nitrogen. In this paper, a machine is designed to produce aged microplastic particles as reference material candidates with high yield. The machine is based on ultraviolet aging of a thin foil and mechanical fragmentation using clean air. An example of aging and fragmentation of high density polyethylene with additional physical and chemical characterization of shape, size, aging state by carbonyl index and density is presented. KW - Microplastics KW - Degradation of polyethylene KW - Air fragmentation KW - Microplastics reference material PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202200121 SP - 1 EP - 18 PB - Wiley online library AN - OPUS4-57203 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eisentraut, Paul A1 - Altmann, Korinna T1 - Repräsentative Mikroplastik-Detektion in Umweltproben - Weiterentwicklung der TED-GC/MS JF - GIT Labor-Fachzeitschrift N2 - Die große Herausforderung in der Detektion von Mikroplastik (MP)‑Partikeln (1-1000 µm) besteht darin, sie neben Millionen von natürlichen Partikeln in Umweltproben nachzuweisen. Zum Aufspüren von Senken, Eintragspfaden und für Monitoring-Kampagnen ist ein schnelles, automatisiertes Verfahren unerlässlich. Ein solches Verfahren wurde an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) mit der ThermoExtraktion/Desorption-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TED-GC/MS) in den letzten Jahren entwickelt. KW - Mikroplastik KW - TED-GC/MS PY - 2021 UR - https://analyticalscience.wiley.com/do/10.1002/was.0004000195 SN - 0016-3538 SP - 2 EP - 5 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-54266 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Gleis, M. A1 - Karpf, R. A1 - Kanefke, R. A1 - Beckmann, M. T1 - Kreislaufwirtschaft braucht Verbrennung JF - UmweltMagazin N2 - Warum eine Kreislaufwirtschaft ohne Abfallverbrennung nicht funktionieren wird, beschreibt die Dechema im Positionspapier „Abfallverbrennung in der Zukunft“. Experten der Fachgruppe „Abfallbehandlung und Wertstoffrückgewinnung“ von ProcessNet, einer gemeinsamen Initiative der Dechema und der VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen, haben es erstellt. KW - Abfallverbrennung KW - Kreislaufwirtschaft KW - Ersatzbaustoffe PY - 2022 SN - 1436-5103 VL - 52 IS - 5-6 SP - 30 EP - 32 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-54838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Roesch, Philipp A1 - Vogel, Christian A1 - Kalbe, Ute A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Entwicklung von PFAS-Summenparametern mittels Combustion Ion Chroma- tography (CIC) JF - Mitteilungen Umweltchemie Ökotox N2 - Wie können industriell synthetisierte Schadstoffe aus einer Stoffklasse quantifiziert werden, deren genauer Umfang unbekannt ist und auf mehrere tausend Verbindungen geschätzt wird? Im Falle der per- und polyfluorierten alkylierten Substanzen (PFAS) stellen sich Wissenschaftler*innen weltweit seit über zehn Jahren diese Frage. Neben der etablierten Methodik der Einzelstoffanalytik (engl. target analytic) existieren Summenparameteranalysen zur Quantifizierung organisch gebundener fluorierter Verbindungen in Umweltmedien und Konsumprodukten. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) beschäftigen wir uns mit der Weiterentwicklung von Summenparametermethoden am Beispiel von PFAS-belasteten Umweltkompartimenten wie Böden, Klärschlämmen und Gewässerproben sowie PFAS-haltigen Konsumgütern. In diesem Beitrag stellen wir zwei ausgewählte Fallbeispiele vor und diskutieren die Vor- und Nachteile der Methoden im Vergleich zur Einzelstoffanalytik. KW - PFAS KW - Combustion Ion Chromatography KW - LC-MS/MS KW - Water analysis KW - Environmental analysis KW - Sum parameter analysis PY - 2023 SN - 1618-3258 VL - 29 IS - 2 SP - 40 EP - 44 AN - OPUS4-57611 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gleis, Markus A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Schwermetallbelastung und Behandlung von Aschen aus Abfallverbrennungsanlagen JF - Wasser und Abfall N2 - Die Thermische Abfallbehandlung in Abfallverbrennungsanlagen sorgt für eine Inertisierung des Restmülls bei gleichzeitiger Minimierung von abgas- und abwasserseitigen Emissionen. Da der Großteil der Rückstände in verwertbare Sekundärprodukte überführt wird, fördert die thermische Abfallbehandlung die Verwirklichung einer Circular Economy in Europa. KW - Rostasche KW - Circular Economy KW - Ersatzbaustoffe PY - 2021 SN - 1436-9095 VL - 23 IS - 3 SP - 48 EP - 52 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden AN - OPUS4-52344 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Holm, Olaf A1 - Wollik, Elia A1 - Bley, Teresa Johanna T1 - Recovery of copper from small grain size fractions of municipal solid waste incineration bottom ash by means of density separation JF - International Journal of Sustainable Engineering N2 - Small grain size fractions of municipal solid waste incineration (MSWI) bottom ash (BA) contain elemental and chemically bonded metals in appreciable amounts, especially copper. Investigations with a centrifugal concentrator were carried out using samples, which had been treated with different impact devices. Partly the impacts of single devices were visible in outlines, but mostly the surfaces of the metals were still covered with mineral residues. To generate copper rich fractions, parameters of the separation process should ensure mass yields <2%, best between 0.5 and 1%. The density of the concentrates is then generally >3.2 g/cm3. Best results were achieved with material from a special treatment train which is adapted to grain sizes <2 mm. Reliable copper contents between 20 and 40% (single runs >50%) could be realised. However, considering the required mass yields, referred to this subset only 150–170 g copper would be recovered from 1 Mg MSWI BA. Furthermore, this copper is only in parts present in elemental form. A dependable added value of such treatment step seems to be given only, if that enables a recycling of the mineral aggregates (tailings) in parallel to avoid landfill costs. KW - Bottom ash KW - Density separation KW - Copper PY - 2018 UR - https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19397038.2017.1355415 DO - https://doi.org/10.1080/19397038.2017.1355415 SN - 1939-7038 VL - 11 IS - 4 SP - 250 EP - 260 PB - Taylor and Francis CY - London AN - OPUS4-46148 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kalbe, Ute A1 - Schatten, R. A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Terytze, K. T1 - Novelle der BBodSchV – Perspektiven für die Verwertung von Bodenmaterial JF - altlasten spektrum N2 - Der Verwertung von Bodenmaterialien wird auf Grund des Volumens dieses Stoffstromes eine hohe umweltpolitische Bedeutung beigemessen. Dabei ist unter Gewährleistung des Vorsorge- und Nachhaltigkeitsprinzips eine möglichst hochwertige Verwertung anzustreben, um natürliche Ressourcen zu schonen und die Beseitigung von Abfällen weitestgehend zu vermeiden. Die vorgesehene Novelle der BBodSchV enthält in den Paragraphen 6 bis 8 neue Vorgaben hinsichtlich des Auf- und Einbringens von Bodenmaterialien unterhalb oder außerhalb einer durchwurzelbaren Bodenschicht. So soll die Möglichkeit eingeräumt werden, Bodenmaterialien mit Feststoffgehalten von regulierten Stoffen zwischen dem einfachen und doppelten Vorsorgewert einer weiteren Verwertung zuzuführen unter der Voraussetzung, dass die Eluatwerte eingehalten werden. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens des Umweltbundesamtes (FKZ: 3716 74 203 0) wurden unterschiedliche Bodenmaterialien (Baggergut, Bankettschälgut, Stadt- und Auenböden, Bergematerial), die unter diese Kriterien fallen, mit besonderem Fokus auf PAK hinsichtlich ihres Verwertungspotentials untersucht. Dabei wurden auch die Auswirkungen der Umstellung des Elutionsverfahrens von einem Wasser-Feststoffverhältnis (W/F) von 10 l/kg auf ein W/F von 2 l/kg auf die Einstufung von Bodenmaterialien betrachtet. Insbesondere für die Stoffgruppe der PAK konnte gezeigt werden, dass sich mit Verabschiedung der neuen Regelungen zusätzliche Verwertungsmöglichkeiten von Bodenmaterialien außerhalb der durchwurzelbaren Bodenschicht eröffnen und deren Deponierung teilweise vermieden werden kann. KW - Bodenmaterialien KW - Verwertung KW - Novelle BBodSchV KW - Vorsorgewerte KW - Eluatwerte KW - PAK PY - 2020 SN - 0942-3818 VL - 2020 IS - 4 SP - 133 EP - 140 PB - Erich Schmidt Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-51090 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Kalbe, Ute T1 - Travelling Conference 2018, Impressionen über die Abfallwirtschaft in Südkorea, Vietnam und Australien JF - ReSource, Fachzeitschrift für nachhaltiges Wirtschaften N2 - Wie Länder mit ihren Abfällen umgehen, hängt nicht nur von der Wirtschaftskraft eines Landes ab. Selbst in einem reichen Land wie Australien werden unbehandelte Abfälle einfach deponiert. Im Rahmen der Travelling Conference, einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Vortragsreihe, besuchten Fachleute die Länder Südkorea, Vietnam und Australien, um mit Experten vor Ort Fragestellungen aus der Abfallwirtschaft zu diskutieren. Zu den Schwerpunktthemen zählte die Steigerung der Ressourceneffizienz im Spannungsfeld von ökonomischen und umweltpolitischen Interessen. Eine Frage war beispielsweise die Bewertung der Umweltverträglichkeit von mineralischen Abfällen, wenn diese als Ersatzbaustoffe eingesetzt werden. In diesem Beitrag werden Ähnlichkeiten und Unterschiede bei der Entsorgung von Siedlungsabfällen, beim Recycling und bei der Bewertung der Umweltverträglichkeit der Wiederverwertung von Abfällen in den drei besuchten Ländern im Vergleich zu Deutschland aufgezeigt. Dabei ist man sich in Deutschland und den drei besuchten Ländern einig, dass die Abfallbeseitigung auf Deponien ohne Rückgewinnung von Ressourcen oder Energie die schlechteste Abfallentsorgungsoption ist. Einigkeit besteht auch darin, dass die Ziele einer nachhaltigen Abfallwirtschaft der Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt sowie die Schonung von Ressourcen sind. In allen drei Ländern werden große Mengen an mineralischen Abfällen erzeugt, die bei Nachweis der Umweltverträglichkeit einen Teil von natürlichem Sand und Kies für die Bauindustrie ersetzen könnten. Ähnlich wie in Deutschland werden recycelte Abfälle im Tiefbau jedoch nur in geringem Maße eingesetzt. Gründe dafür sind fehlende Behandlungsanlagen für mineralische Abfälle und Bedenken im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit. KW - Abfallbehandlung KW - Ersatzbaustoffe KW - Abfalltrennung KW - Deponierung PY - 2018 SN - 1868-9531 VL - 31 IS - 4 SP - 4 EP - 10 PB - Rhombos-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-47124 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Haas, Marco A1 - Pienkoß, Fabian A1 - Kwiatkowski, Robert T1 - Wet-mechanical treatment: Processing of bituminous road construction waste in a jigging machine JF - AT Mineral Processing Europe N2 - Jigging machines are used in processing technology in many areas. Examples are the processing of coal, ores, and primary and secondary raw and waste materials. Even small differences in density are offen sufficient for successful sorting. In the work presented here, milled material from road construction waste contaminated with bitumen is to be separated from uncontaminated material. In this way, scarce landfill space could be saved and mineral material be returned to the material cycle. KW - Wet-mechanical treatment KW - Jig KW - Road construction waste PY - 2023 UR - https://www.at-minerals.com/de/artikel/aufbereitung-von-bitumenhaltigem-strassenaufbruch-in-einer-setzmaschine-4037512.html SN - 1434-9302 VL - 64 IS - 12 SP - 46 EP - 51 PB - Bauverlag BV GmbH CY - Gütersloh AN - OPUS4-59160 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -