Heroimage Institut Fuer Umweltchemie Des Kuestenraumes

aktuelle und abgeschlossene Projekte

H2Mare 2021 - 2025


Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF

Grafik: Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF

H2Mare ist eines von drei Wasserstoff-Leitprojekten, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt bis zu 740 Millionen Euro gefördert werden. Bei H2Mare wird innerhalb von vier Jahren gemeinsam mit rund 32 Partnern aus Wissenschaft und Industrie die Erzeugung von grünem Wasserstoff und Folgeprodukten mit Offshore-Windkraft untersucht. Mit vier seiner Institute unterstützt das Helmholtz-Zentrum Hereon die Technologieentwicklung für eine nachhaltige und umweltfreundliche Energieproduktion.

Das Institut für Umweltchemie des Küstenraumes bringt vor allem chemisch-analytisches Wissen zur Untersuchung von Schadstoffen in marinen Umweltproben ein und hilft so, mögliche Emissionen der Offshore-Plattformen, wie (Schwer-)Metalle oder organische Schadstoffe, frühzeitig zu benennen. Im Laufe des Projektes soll ein Monitoringkonzept für potentielle Emissionen aus der Offshore-Produktion von Wasserstoff und Power-to-X-Folgeprodukten (z.B. Methanol oder Ammoniak) entwickelt werden um so eine Aussage über die Umweltauswirkungen dieser Anlagen machen zu können.

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P-LEACH "Impacts on ecosystem functions and human health by environmental plastics and associated chemicals" 2022 - 2024


P-Leach

Graphical abstract of P-LEACH (Annika Jahnke/UFZ)

P-LEACH bewertet die Auswirkungen von Chemikalien aus der weltweit zunehmenden Verschmutzung der Umwelt durch Kunststoffe. Dabei wird der Einfluss auf Ökosystemfunktionen und die menschliche Gesundheit betrachtet. Kunststoffe stellen als neuer Besiedlungsraum ("Plastisphäre") einen neuen Lebensraum dar, in dem Verwitterung zur Fragmentierung und Auswaschung von Chemikalien, einschließlich schädlicher Zusatzstoffe (z. B. Weichmacher, Bisphenole, Metalle), führt.

Ein multidisziplinäres Konsortium charakterisiert diese Schadstoffe und ihre synergetischen Auswirkungen auf die Ökosystemfunktionen mit starkem Fokus auf mikrobielle geochemische Zyklen in realitätsnahen aquatischen Umgebungen entlang des Land-Küsten-Ozean Kontinuums und Hot Spots der Deutschen Bucht, dem Nordatlantik und im Bereich Nordatlantischer und Pazifischer Wirbel (Lyngøyne, Norwegen). Das Projekt befasst sich außerdem mit den Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit unter Verwendung menschlicher Zelllinien und menschlichen Gewebes.

Die Abteilung wird die Untersuchungen u.a. durch die Identifizierung charakteristischer anorganischer Additive in verschiedenen Feldproben und künstlich verwitterten Materialien mittels ICP-MS(/MS), LA-ICP-MS und HPLC/GC-ICP-MS und die Durchführung statistischer Analysen zur Identifizierung charakteristischer Muster, um so Verteilung und Verbleib von Kunststoffen in der limnischen/küstennahen/marinen Umwelt zu bewerten.

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MetroCycleEU Projekt "Metrology for the recycling of technology critical elements to support Europe’s circular economy agenda" 2021 - 2024


Metrocycleeu Logo-sharp

MetroCycle Logo

Das MetroCycleEU Projekt wurde etabliert, um die repräsentative, auf SI rückführbare Bestimmung von TCE im µg/g-Bereich in urbanen Elektroschrott zu ermöglichen. Hierzu sollen im Laufe des Projekts vor allem übertragbare Analysemethoden und geeignete Referenzmaterialen geschaffen werden, um zur Verbesserung des Recyclings von TCEs im Rahmen der Kreislaufwirtschaft beizutragen.

In enger Zusammenarbeit mit 14 Partnern aus ganz Europa wird Hereon im Rahmen dieses Projektes bei der Entwicklung neuer, schneller und zuverlässiger Analysemethoden sowie bei der Konzeptionierung von Probenahme und –Vorbereitung Strategien beitragen. Die so gewonnenen Erkenntnisse können anschließend in den jeweiligen Kreislaufwirtschaften genutzt werden um zum einen den wirtschaftlichen Wert urbanen Elektroschrotts zu bestimmen und zu anderen um über Recyclingrouten zu entscheiden oder neue Recycling und Umweltverträglichkeitsprüfung zu entwickeln.

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CARBOSTORE Projekt "Carbon Storage in German Coastal Seas – Stability, Vulnerability and Perspectives for Manageability" 2021 - 2024


Probenahme auf dem Janssand

Probenahme morgens auf dem Janssand (Foto: Anna Przibilla/Hereon)

CARBOSTORE (Carbon Storage in German Coastal Seas – Stability, Vulnerability and Perspectives for Manageability) ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Verbundprojekt im Forschungsprogramm „MARE:N – Küsten-, Meeres- und Polarforschung für Nachhaltigkeit“ unter dem Dach des Forschungsrahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA). Hauptziel von CARBOSTORE ist die Untersuchung der Stabilität und Verwundbarkeit verschiedener Kohlenstoffspeicher in den deutschen Nebenmeeren Nord- und Ostsee. Ausgehend von den Ergebnissen sollen Perspektiven entwickelt werden, die die gezielte Erhöhung der Kohlenstoffspeicherung in Nord- und Ostsee, d.h., netto negative CO2-Emissionen, zum Ziel haben.

Die Abteilung Anorganische Umweltchemie ist im Arbeitspaket 2 zuständig für die Beprobung und Messung von redoxaktiven und toxikologisch relevanten Metallen in Porenwasser, Sediment und der darüber liegenden Wassersäule. In Zusammenarbeit mit der Abteilung Aquatische Nährstoffkreisläufe soll festgestellt werden, wie biotische und abiotische Umsetzungs- und Remineralisierungsprozesse die im Sediment vorhandenen Schwermetalle mobilisieren. Daraus werden der Einfluss freigesetzter Metalle auf die biotischen Umsetzungsprozesse (Ammonifikation, Nitrifikation, Denitrifikation) und die Flüsse der freigesetzten Metalle in die Wassersäule quantifiziert.

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I2B Projekt BED „Big Environmental Data Handling“ 2019 - 2022


Sedimentprobe

Sedimentprobe (Foto: Anna Ebeling/Hereon)

Die Untersuchungen von komplexen Schadstofftransport- und Umsetzungsprozessen im Land-Fluss-Meer Kontinuum unterliegen komplexen Einflüssen und Wechselwirkungen und bilden eine wichtige Grundlage für die Bearbeitung definierter Forschungsthemen und Arbeitsfelder. Die zugrundeliegenden, ständig wachsenden großskaligen und komplexen Datensätze sowie zukünftig zu erwartende Zeitserien bzw. georeferenzierte Datensätze zu Nähr- und Schadstoffen sowie Isotopendaten erfordern die Entwicklung von neuen, innovativen Ansätzen für die schnelle Datenauswertung, deren Qualitätssicherung und Visualisierung.

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OffChEm & OffChEm II (2017 – 2023)


Luftbild Windpark

Offshore Wind Park (Foto: Sabine Billerbeck/Hereon)

Der fortschreitende Ausbau der Offshore-Windenergie in der Nord- und Ostsee ist gleichbedeutend mit einem stärker werdenden Eingriff in die Meeresumwelt. So sind derzeit bereits mehr als 1.500 Offshore-Windkraftanlagen und mindestens 20 Konverter- und Umspannplattformen errichtet (Stand Dezember 2021). Jede Offshore-Installation stellt einen Eingriff in die Meeresumwelt dar. Kaum untersucht sind bisher stoffliche Freisetzungen dieser Anlagen. Hier sind vor allem die notwendigen Maßnahmen zum Korrosionsschutz und der Einsatz von Betriebsstoffen zu nennen. Wissenschaftliche Erkenntnisse über die freigesetzten Mengen und deren Verteilung in den jeweiligen Umweltkompartimenten (Wasser, Sediment, Biota) sind derzeit nur wenig vorhanden. Eine umfassende Bewertung der Auswirkungen auf die marine Umwelt ist nach aktuellem Kenntnisstand daher nur eingeschränkt möglich.

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EU EMRP Projekt ENV08 2011-2014: Validierte Methoden für die Bestimmung von neuen Problemstoffen


http://www.emrp-waterframeworkdirective.bam.de

Karte ENV08 Projektpartner (Karte: Adriana Gonzalez Gago/Hereon)

Das gemeinsame Forschungsprojekt ENV08 “Validierte Methoden für das Monitoring neuer Problemstoffe unter den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie (WRL) 2000/60/EC” ist ein multinationales Projekt im Rahmen des Aufrufes “Environment” des Europäischen Metrologischen Forschungsprgramms (EMRP). Die Zielstellung unseres Beitrags ist die Erarbeitung eines validierten, empfindlichen analytischen Prozesses für die Bestimmung von bromierten Diphenylethern (BDE) auf Basis des enthaltenen Elements. Weitere Informationen sind in der Englischen Version zu finden.

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DAAD Projekt: Metall-Belastung und assoziierte Effekte in Muscheln


Mussels Natural

Muscheln in einem Yachthafen (Foto: Heike Helmholz)

In der bilateralen Förderung des Projektbezogenen Personenaustauschs mit dem "Labor für biologische Effekte von Metallen" des Institute Ruđer Bošković, Zagreb wurden analytische Methoden und Erfahrungen ausgetauscht, um insbesondere die Belastungssituation von Muscheln mit Schwermetallen in Industrie- und Jachthäfen an der Kroatischen Adriaküste zu untersuchen und bereits messbare physiologische Veränderungen in den natürlichen Muschelpopulationen festzustellen.

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