Weichspüler

Mengenmäßig mit Abstand bedeutendste Gruppe der Waschhilfsmittel, werden die W. zur sog. "Avivage" eingesetzt.

Sie unterdrücken den als Wasserstarre bezeichneten Effekt, wonach maschinengewaschene Wäsche den durch die Waschmechanik hervorgerufenen Unordnungszustand der Fasern beim Trocknen in unbewegter Luft (z.B. Badezimmern) beibehält. Dies macht sich als harter Griff insb. bei Frottierware bemerkbar. Der einfachste Weg zur Abhilfe ist Trocknen im Freien. Aber auch das Walken und Ziehen der schleuderfeuchten Wäsche hilft beachtlich. Einen ganz ähnlichen Effekt erzielt das Trocknen im Tumbler. Trotzdem preist die Industrie W. gerade auch für tumblergetrocknete Wäsche an. Hier kommt deren zweiter Effekt zum tragen, die antistatische Ausrüstung der Fasern. Gerade Synthesefasern erleiden nämlich sonst im Wäschetrockner starke elektrostatische Aufladung.
Inzwischen bieten die W.-Hersteller sogar eine spezielle Anwendungsform des W. für Tumbler an, die Pflegetücher. Das sind präparierte Läppchen, die während des Trocknungsvorgangs ihre Wirkstoffe auf die Textilien übertragen. Die bei weitem häufigste Anwendung aber bleibt die Avivage im letzten Spülbad des Waschprozesses. Verantwortlich für die Wirkung des W. sind kationische Tenside, die aufgrund ihrer positiven Ladung eine hohe Affinität zu den negativ geladenen Textilfasern haben und auf diese aufziehen. Sie können nicht zusammen mit Waschmitteln angewandt werden, weil deren anionische Tenside die W. unter Neutralsalzbildung inaktivieren würden. W. sind hochverdünnte Produkte, die bis zu 95% Wasser enthalten. Seit einigen Jahren sind Konzentrate auf dem Markt.
Wegen der schlechten Wasserlöslichkeit der kationischen Tenside enthalten W. noch Emulgatoren und Lösemittel.

Der W.-Absatz lag 1988 (konzentratbereinigt) bei 384.000 t, was einem Pro-Kopf-Verbrauch von 6,25 kg im Jahr entspricht.
Dabei sind 35% aller deutschen Verbraucher regelmäßige W.-Anwender. Im Westen greifen 38% gelegentlich und 27% nie zur Flasche. In den neuen Bundesländern dagegen erfreuen sich die W. noch größeren Zuspruchs. Nur 16% der Verbraucher verweigern sich ihnen hartnäckig.
Das Verhältnis von normalen W. zu Konzentraten, das in den 80er Jahren sich immer mehr zugunsten letzterer entwickelte, scheint sich in jüngster Zeit wieder erheblich zurückverschoben zu haben.
Bis Ende 1991 war DSDMAC das meistbenutzte kationische Tensid. Wegen unbefriedigender Umweltverträglichkeit hatte das Umweltbundesamt bei den Herstellern interveniert und diese zu einer Substitution des DSDMAC bewogen. Die heute eingesetzten Avivage-Wirkstoffe sind tatsächlich bedeutend besser abbaubar. Jedoch werden auch dadurch W. nicht zu empfehlenswerten Produkten. Nach wie vor stellen sie angesichts des Massenverbrauchs eine erhebliche Abwasserbelastung dar, während ihr Gebrauchsnutzen umstritten ist. Schließlich beeinträchtigen sie die Saugfähigkeit von Textilien, die Trageeigenschaften von Wetterschutzbekleidung und werden immer wieder als auffällig in Zusammenhang mit Hautunverträglichkeiten genannt.
Daher fordern Umwelt- und Verbraucherverbände sowie das Umweltbundesamt die Konsumenten schon seit Jahren zum W.-Verzicht auf.
Wer gar nicht auf Avivage verzichten will, dem seien bestimmte Schichtsilikate (Bentonite) als umweltverträgliche Weichpfleger oder Seifenwaschmittel empfohlen, denn Seife ergibt auch einen angenehmen Griff.

WC-Beckensteine

W. (auch Urinalsteine oder WC-Duftspüler) bestanden früher sehr oft aus dem stark umweltbelastenden Paradichlorbenzol.

Heute handelt es sich vorwiegend um Produkte, welche durch sehr hohe Gehalte (>30%) anionischer und nichtionischer Tenside ausgezeichnet sind, weshalb auch einige dieser W. mit Warnhinweisen ("reizend") verkauft werden. Weitere Bestandteile sind Füllstoffe (z.B. Cellulose), welche die Wirkstoffabgabe regulieren, Gerüststoffe (z.B. Citrat oder Polycarboxylate) und anorganische Salze (z.B. Glaubersalz) sowie vergleichsweise große Mengen Duft- und Farbstoffe. Einige W. enthalten auch Wachse und problematische Lösemittel (Aromaten).
Trotz der säubernden Bestandteile kann die Toilettenreinigung wirksamer mit anderen Methoden erfolgen (WC-Reiniger). W. sind daher leicht verzichtbare Produkte, die aus ökologischen und gesundheitlichen Gründen ganz vermieden werden sollten. Gleiches gilt für die sog. Wasserkasten-Automaten.

Weichmacher

W. sind feste oder flüssige, organische Verbindungen, die als Additive eine weichmachende Wirkung auf Kunststoffe, Textilien, Lacke, Zellglas und Dichtungsstoffe ausüben.

In großem Umfang werden W. bei bestimmten Kunststoffen (z.B. PVC) verwendet; andere Kunststoffe enthalten hingegen keine W. (z.B. Polyethylen, Polypropylen).
Die PVC-Produktion stellt den größten Verbraucher von W. dar. Diese können bis zu 55% im PVC enthalten sein.
Am häufigsten werden Phthalsäureester neben Phosphorsäureester und Estern von Dicarbonsäuren als W. verwendet. DEHP (Di(2-ethylhexyl)phthalat), der am häufigsten verwendete Phthalsäureester wurde in den USA als krebserzeugend eingestuft. W. gelangen über Kunststoffverpackungen in Lebensmittel (z.B. Milch) und stellen somit eine Gesundheitsgefährdung dar (Migration, Verbundverpackungen, Phthalsäureester). Aus PVC-Böden entweichen ebenfalls W. insb. bei hohen Temperaturen und neu produzierten Böden und stellen somit, besonders für Kleinkinder, die am Boden spielen, ein Problem dar.
Phthalsäureester sind biologisch nur schwer abbaubar und reichern sich daher in der Umwelt an. Durch die hohe Einsatzmenge der Weichmacher sind Phthalsäureester heute in Böden und Gewässersedimenten weitverbreitet und in erhöhten Konzentrationen nachweisbar.

Messing

Messing ist eine Legierung, die v.a. aus Zink und Kupfer besteht. Messingsorten haben einen unterschieldichen Zinkanteil. Häufig wird die Legierung CuZn37 (mit 37 Prozent Zink) verwendet. Messing kann bis zu 3 Prozent Blei enthalten; enthält die Legierung mehr Blei, wird sie dem Sondermessing zugeteilt. Damit Messing nicht reißt, spröde wird und sich gut verarbeiten lässt, enthält es mehr als 50 Prozent Kupfer.

VI. Literatur und Quellen

Das KATALYSE Umweltlexikon, 2. Auflage Verlag Kiepenheuer & Witsch, Köln 1993, seit dem Jahr 1997 gepflegt und ständig erweitert als Online-Umweltlexikon, KATALYSE Institut Köln 2006
Bahadir, M./Parlar,H./Spiteller, M.: Springer Umweltlexikon; Springer Verlag, Hamburg 2000
Baier, E.: Umweltlexikon; Ponte Press Verlags GmbH, Bochum 2002
Karcher, R. Jakubke, H.: Lexikon der Chemie; Studienausgabe, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1998
Römpp, H./Falbe, J./Regitz, M .: Römpp Lexikon Chemie, 10. Auflage, Thieme Verlag Stuttgart 1996-1999
Ullmann 1987: Ullmann`s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fifth Completely Revised Edition, Vol. A 10, Weinheim

Mercaptane

Die M. sind eine Gruppe von chemischen Verbindungen, die auch als Thiole oder Schwefelkohlenwasserstoffe bezeichnet werden.
Sie zeichnen sich durch einen aufdringlichen, fäkalienähnlichen Geruch aus, weswegen ihre Giftigkeit häufig überschätzt wird. Ihre Giftigkeit ist sehr unterschiedlich. Die MAK-Werte von Ethanthiol und Methanthiol liegen bei 0,5 ppm (1 mg/m3), die Geruchsschwelle von Ethanthiol bei 1 ppb. Einige Verbindungen dieser Gruppe sind nervengiftig, einige werden gegen Schnecken eingesetzt. Auch in der Technik haben sie Bedeutung, z.B. als Antioxidationsmittel, Alterungsschutz, Vulkanisationsbeschleuniger oderDesinfektionsmittel. Ihre Gewinnung erfolgt meist aus Erdöl. In der Umgebung älterer Raffinerien führen die M. zu einer starken Geruchsbelästigung (Olfaktometrie).
In biologischen Prozessen spielen Thiole eine bedeutende Rolle, z.B. bei Enzymen des Energiestoffwechsels. Die Thiolgruppen können jedoch durch Schwermetalle blockiert werden, was den Giftcharakter vieler Metalle erklären kann.

Membran, biologische

Jedes Lebewesen besteht aus Zellen, die von einer biologischen Membran umschlossen sind. An den Membranen laufen viele wichtige biologische Prozese ab, die für die Funktion des gesamten Organismus wichtig sind.

Aufbau und Funktion einer Membran, die eine Abgrenzung zur Umgebung darstellt, sind sehr komplex und für jede Zellart anders. Allen gemeinsam ist die grundlegende Struktur, nämlich die Lipid-Doppelmembran (Fette, vor allem Phospholipide wie Phosphatidyl-Cholin=Lecithin, -Ethanolamin, -Inositol, -Serin usw.), in der viele verschiedene Proteine verteilt und fest verankert sind. Die Membran-Phospholipide sind auch an ihren Platz gebunden, können aber, was selten geschieht, verschoben werden Das nennt man Translokation, bewerkstelligt durch entsprechende Proteine (Translokatoren). Die Lipide der Doppelmembran sind so angeordnet, dass die unpolare Seite nach außen gerichtet ist, also die Oberfläche der Doppelmembran bilden. Membranen sind semipermeabel, d. h. sie lassen bestimmte Stoffe durch Poren hindurch (passiver Transport), andere müssen mit einem speziellen Transportvorgang hindurchgeschleust werden (aktiver Vorgang). Damit wird weitgehend sichergestellt, dass kleine unpolare (O₂, N₂) und polare ungeladene (H₂O, CO₂) die Membranungehindert passieren können, aber polare und geladene kleine (s. u.) sowie große Moleküle nur kontrolliert passieren. Für jeden zu transportierenden Stoff durch dieMembran hindurch wird ein spezifisches Protein benötigt. Bei diesem Prozess wirdEnergie verbraucht. Andere Membranproteine sind Ionenpumpen, die ebenfallsEnergie verbrauchen und die Aufgabe haben, bestimmte Ionen (z. B. Na⁺, K⁺, Cl^-und Ca²⁺) durch die Membran hindurch zu transportieren, auch gegen den natürlichen Konzentrationsausgleich. Z. B. befindet sich viel Phosphatidyl-Serin an der inneren Membran oder viel K⁺ in der Zelle, viel Na⁺ außerhalb. Dadurch entsteht eine Potenzialdifferenz zwischen der Innen- und der Außenseite derMembran – ein Gradient entsteht (auch H⁺-, pH-). Außerdem gibt es elektrische Gradienten, die durch ungleiche Ladungsverteilung innen und außen bedingt sind. Mit Hilfe der Gradienten können ebenfalls passive Stofftransporte stattfinden, die dem Gefälle des Gradienten folgen (von oben nach unten). Ebenso folgen einige Zellen einem Gradienten, wenn sie sich durch Chemo- oder Elektrotaxis in eine bestimmte Richtung bewegen. Chemo- bzw. Elektrotaxis ist ein Vorgang, bei dem sich Zellen oder Moleküle an einem Gradienten – dem Gefälle entsprechend – entlang auf ein bestimmtes Ziel hinbewegen. Chemo- und Elektrotaxis haben z. T. gemeinsame Mechanismen, sind aber getrennte Vorgänge.

Melioration

Kulturelle Maßnahmen zu einer langfristigen Erhöhung oder Erhaltung der Fruchtbarkeit eines land- oder forstwirtschaftlich genutzten Bodens und zum Urbar machen.

Dazu gehören u.a. Änderungen des Wasserhaushalts der Flächen (Be- und Entwässerung, Kultivierung von Mooren, Dränage, Deichbau, Wildbachverbau), Eingriffe in die Bodenstruktur (Bodengefüge) und Verbesserung des Nährstoffzustandes (Lockerung von verdichteten Bodenschichten, Tiefumbruch, Anhebung des pH-Wertes, Entsteinung, Kultivierung von Heide und Ödland). Durch M.-Maßnahmen gingen in Deutschland besonders viele Feuchtgebiete verloren, was wesentlich zum Artensterben beiträgt. Bei grundlegenden M.-Maßnahmen kommt es oft zur Interessenkollision zwischen Landwirtschaft und Naturschutz(Landwirtschaftsklausel, Bundesnaturschutzgesetz). Eine Durchführung sollte nur nach Erstellung eines gesamtökologischen Gutachtens und Vergleich des (kurzfristigen) Nutzens mit (langfristigen) volkswirtschaftlichen Kosten und ökologischen Schäden erfolgen (Umweltverträglichkeitsprüfung).

Medianwert

Mechanische Reinigung

Mastzelle

Evolution

Als Evolution bezeichnet man die kontinuierliche Entwicklung der Lebensformen in der Natur.

Die Fortpflanzung von Lebewesen ist Beitrag zum Genpool (Gesamtheit aller Gene einer Art) der nächsten Generation. Durch fittere, also besser angepasste und damit in der Fortpflanzung erfolgreichere Individuen werden Gene weitervererbt, die sich in den folgenden Generationen wiederfinden.
Der individuelle Genotyp (Gesamtheit aller Gene eines Organismus) bestimmt phänotypische und ethologische Unterschiede zwischen Lebewesen.

Beispiele: Ein ethologischer Unterschied kann sein, dass ein Bär wasserscheu ist, während ein anderer Artgenosse am Tag vier Stunden im Wasser bleibt. Phänotypische Unterschiede sind unter anderen Felllänge, Krallenlänge, Muskulatur usw.

Diese Unterschiede sind wichtig für das Überleben und die Fortpflanzung einzelner Individuen. Deshalb verbreiten sich nur die Gene weiter, dessen Vehikel (Organismus/Lebewesen) am besten an die Umgebung angepasst ist. Dadurch verschwinden einige unnütze Gene aus dem Genpool, die zu keinem Vorteil in Bezug auf Überleben und Fortpflanzen führen (Selektion). Gene, durch die Vorteile im Konkurrenzkampf entstehen, werden von der natürlichen aber auch sexuellen oder parentalen Selektion bevorzugt und von den Überlebenden an die nächste Generation weitergegeben. Mutationen und Rekombination der Gene sorgen für neue Eigenschaften der Lebewesen, da Lebewesen der Tochtergeneration sich der Elterngeneration ähneln, jedoch nicht identisch sind (Rekombination durch Paarung und Mutation durch Mutagene).

Genetische Aktivitäten und die Umwelt (Selektionsdruck) sind also die zwei wichtigsten Einflussfaktoren für den evolutionären Wandel.

Alle Lebewesen haben einen gemeinsamen Vorfahren.
Unser Genom (im Chromosomensatz gespeicherte Erbanlage) ist zu über 95% identisch mit dem der Schimpansen (Pan troglodytes), da dieser und wir (Homo sapiens) den nächsten gemeinsamen Vorfahren haben.

Wie kommt es also, dass wir und der Schimpanse sich in so vielen Dingen Unterscheiden?

Dazu müssen wir ersteinmal verstehen, dass bis zu 97% des Genom sich im Intron befindet, dem nicht codierten Bereich, welcher nicht der Proteinbildung dient und ist somit für den späteren Körperbau des Organismus nicht relevant.

Ein weiterer Grund ist etwas komplizierter, sollte aber dennoch erläutert werden:
Gen A für X beim Menschen ist nicht unbedingt Gen A für X beim Schimpansen. (A,B=dessen phänotypische Auswirkung, X,Y=Situation/Verhalten/etc.).
Gen A „für“ X, kann auch Gen B „für“ Y sein. Wenn z.B. Gen A dafür sorgt, dass eine Tierart nicht auf Grund von Austrocknung stirbt, so muss es nichts über das Gen aussagen. Es könnte sich um eine zufällige Korrelation handeln, denn Gen A könnte das Verhalten bestimmen, was gegen das Austrocknen wirkt, andererseits könnte es (Gen A) aber auch phänotypische Merkmale, wie z. B. für eine dickere Hautmembran oder inaktiviere Harnblase codieren, was auch vor der Austrocknung schützt. In einer anderen Tierart, die keiner Austrocknung als Existenzangst mehr gegenübersteht (da es sich evolviert hat), wird dieses dennoch vorhandene Gen (A) in Bezug auf die phänotypischen Auswirkung sinnlos und wird selektiert (, oder in den nicht codierten Intron-Bereich verschoben). Soetwas kann viele Gründe haben, z. B. ein Outlaw-Gen, oder die natürliche/künstliche Auslese.
Anstelle von Gen A „für“ X wird es ein Gen für etwas anderes (z. B. Gen A „für“ Y), oder aber es wird durch eine Deletion, Autosom-Mutation oder eine andere Mutationsart zu einem Gen B „für“ X, weil sich die Umweltbedingungen (und damit der Selektionsdruck) geändert haben. In den letzten beiden Fällen wären es Mutationen, die einem Organismus, der Art (oder gar sich selbst) einen Vorteil verschafft haben. Zu erwähnen ist, dass solche Fälle aber Ausnahmen sind, denn Mutationen wirken sich häufig negativ aus.
Fazit ist: Übereinstimmende Gene müssen nicht für genau eine bestimmte Sache codieren, selbst wenn die Basenfolge genau gleich ist.
Für eine einfache Mutation benötigt man bloß sieben Mutagene. Zu Mutagenen zählen:

Akridinfarbstoffe
Basenanaloga
Bromuracil
Chemikalien
energiereiche (UV-)Strahlen
Industrieabgase
Klimafaktoren
physikalische Einwirkungen
radioaktive Strahlung
Fehler in der Replikation der DNA
Röntgenstrahlen
salpetrige Säure
Teerstoffe

Gäbe es keine Enzyme, die die allermeisten genetischen Schäden sofort beheben würden, wäre Leben unmöglich, denn unsere DNA mutiert die ganze Zeit. In der Embryogenese, (also während der Ontogenese) reicht eine Mutation (selbst eine Punktmutation, die sich nur auf eine einzelne Base auswirkt) aus, um schwerste bis zu tödliche Schäden als Folge zu tragen. Dies gilt bei den sogenannten Struktur-Genen und Hox-Genen. Wir Menschen besitzen 13 Hox-Gene, welche ein Gencluster in der Morphogenese, d.h. Entstehung der Form darstellen. Hierbei soll klar werden, wie leicht sich durch die ontogenetischen Mutationen, die ganze Morphogenese (und damit der Körperbau der zukünftigen Nachkommen) verändern werden kann.
Beste Beispiele sind Mosaikformen, die z.B. eine neue Fortbewegungsmöglichkeit erworben oder verloren haben. Die bekannteste solche Mosaikform unter dem Taxon: Australopithecus afarensis, wurde getauft als Lucy. Sie ist das vollständigste Fossil dieser Art, die die Bipedie (den aufrechten Gang) zumindest als echte Alternative in die Familie der Primaten eingeführt hat. Lucy ist höchstwahrscheinlich unsere direkten Vorfahrin oder zumindest ein sehr naher Verwandter von diesen. Die direkten Vorfahren der Schimpansen, wurden hingegen noch nicht als Fossil gefunden, da im nassen Laub keine Fossilien entstehen können, bzw. die Fossilisation hier noch viel unwahrscheinlicher wird. Das ist der Grund wieso wir in Laub- und Regenwäldern etc. so gut wie keine Fossilien finden und somit nur sehr wenige Fossilien von unseren verwandten Menschenaffen (Hominidae) und deren Urahnen besitzen.

Seit den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts herrscht eine genozentristische Ansicht auf die Evolution vor. Diese besagt folgendes: Nicht die Konkurrenz zwischen Individuen, die aufgrund ihrer Allele besonders gut angepasst sind, ist ausschlaggebend, sondern die Konkurrenz zwischen Allelen, d.h. Ausprägungen von Genen, die mithilfe der Körper überleben, die sie zu diesem Zweck bilden. Die Idee dahinter ist: Die Fortpflanzung ist offensichtlich vorteilhaft für die Allele, nicht jedoch für die Individuen. Da das Überleben der Individuen erst eine Evolution der Allele erlaubt, ist der Beitrag zum Genpool der nächsten Generation durch fittere Individuen für die Allele von großer Interesse; nicht für die Individuen selbst.

Vgl: Literatur und Quellen:

Rolf Knippers (1997). Molekulare Genetik, Thieme, ISBN 3-13-477007-5: Mutationen sind vererbbare Veränderungen der genetischen Information.
Douglas J. Futuyma: Evolutionsbiologie, Birkhäuser, Basel - Boston - Berlin 1990, S. 105.
1982: Der erweiterte Phänotyp: Der lange Arm der Gene. Spektrum, Akad. Verl., Heidelberg 2010 (Originaltitel: The Extended Phenotype: The Gene as the Unit of Selection, übersetzt von Wolfgang Mayer), ISBN 978-3-8274-2706-9.
2004: Geschichten vom Ursprung des Lebens: Eine Zeitreise auf Darwins Spuren. Ullstein, Berlin 2008 (Originaltitel: The Ancestor's Tale: Pilgrimage to the Dawn of Life, übersetzt von Sebastian Vogel), ISBN 978-3-550-08748-6.
Doolittle, W. Ford (February 2000). Uprooting the Tree of Life (PDF). Scientific American (Stuttgart: Georg von Holtzbrinck Publishing Group) 282 (2): 90–95.doi:10.1038/scientificamerican0200-90. ISSN 0036-8733.PMID 10710791. Archived from the original (PDF) on 2006-09-07. Retrieved 2015-04-05.
Glansdorff, Nicolas; Ying Xu; Labedan, Bernard (July 9, 2008). The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. Biology Direct (London: BioMed Central) 3: 29.doi:10.1186/1745-6150-3-29. ISSN 1745-6150.PMC 2478661. PMID 18613974.
Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (1st ed.). London: John Murray.LCCN 06017473. OCLC 741260650.
Varki, Ajit; Altheide, Tasha K. (December 2005). Comparing the human and chimpanzee genomes: searching for needles in a haystack. Genome Research (Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press) 15 (12): 1746–1758. doi:10.1101/gr.3737405. ISSN 1088-9051.PMID 16339373.

Wissensvermittlung

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Methoden zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit einer bestimmten Handlung werden als Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bezeichnet.

Als Handlungen sind hierbei Investitionen, Produktionsverfahren, Angebot eines Produkts, Öffentlichkeitsarbeit etc. zu verstehen. Je nach betrachtetem System, z.B. eines Unternehmens (betriebswirtschaftliche Betrachtung), eines Staates (volkswirtschaftliche Betrachtung), sowie dem Betrachtungszeitraum kann das Ergebnis sehr unterschiedlich ausfallen. Instrumente der W. sind Investitionsrechenverfahren, Kosten-Nutzen-Analyse, Nutzwertanalyse, Marktforschung etc. Da in unserer Gesellschaft der Faktor Umwelt i.d.R. nicht als Produktionsfaktor gesehen wird, werden die Kosten, die für die Vermeidung, Beseitigung oder Folgen von Umweltschäden aufgebracht werden müssen, in den seltensten Fällen mitberücksichtigt. Dies führt zu den sog. externen Kosten und bewirkt, daß Handlungen favorisiert werden, die gesamtwirtschaftlich betrachtet ungünstig sind. Aus diesem Grund ist es erforderlich, daß Umwelt nicht mehr, wie bisher, als freies Gut gehandhabt wird, sondern daß die externen Kosten internalisiert (miteinbezogen) werden. Nur in einem Wirtschaftssystem, das als "ökologisch-soziale Marktwirtschaft" bezeichnet werden könnte, kann ein Instrument wie das der W. zu einem Gesamtoptimum führen.

Wirtschaftliche Vertretbarkeit

Die Rechts- und Wirtschaftsordnung in Deutschland gibt den Unternehmen bei den bestehenden Anlagen eine relativ starke Stellung bei der Abwehr von Umweltschutzmaßnahmen.

Der darin festgelegte Bestandsschutz (Übermaßverbot, Recht am eingerichteten und ausgeübten Gewerbebetrieb) unterwirft staatliche Eingriffe und Auflagen der Abwägung der Verhältnismäßigkeit, was bedeutet, daß Zweck und Mittel in einem angemessenen Verhältnis zueinander stehen müssen. Die Betrachung der W. ist allerdings eine rein betriebswirtschaftliche Sichtweise. Da umweltbedingte Folgekosten (Externe Kosten) nicht oder nur unzureichend berücksichtigt werden, werden häufig volkswirtschaftlich sinnvolle Maßnahmen verhindert.
Dementsprechend hat sich bei Altanlagen eine Anpassung der Emissionen an den Stand der Technik in der Praxis bisher nur in geringem Umfang durchgesetzt. Die 1986 novellierte TA Luft hat zwar die Eingriffsmöglichkeiten der Behörden für nachträgliche Anordnungen verbessert, jedoch am Prinzip der W. festgehalten. Erstmals wurden bei der Großfeuerungsanlagenverordnung die Sanierung bzw. Stillegung aller existierenden Großfeuerungsanlagen innerhalb bestimmter Fristen rechtsverbindlich, unmittelbar geltend und bundeseinheitlich vorgeschrieben.
Die z.Z. in Arbeit befindliche neue Wärmenutzungsverordnung will den Begriff sogar klar definieren in der Art, daß Maßnahmen, deren Amortisationzeiten unter 8 Jahre (die Industrie investiert üblichweise nur dann, wenn die Amortisation kleiner als 1-3 Jahre ist) liegen, durchgeführt werden müssen. Dies soll innerhalb bestimmter Fristen auch für Altanlagen gelten.
Umweltschutzgesetze, Umweltpolitik

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad einer Anlage gibt an, wieviel Prozent der eingesetzten Energie in Strom umgewandelt wird. Bei der Umwandlung verschiedener Energieformen entsteht Wärme, die entweder als Prozess- oder Heizenergie verwendet wird oder bei alten Anlagen in die Umwelt gelangt.

In Kohle-, Gas- und Öl-Kraftwerken liegt der Wirkungsgrad zwischen etwa 30 und 50 Prozent, je nachdem, ob die Abwärme genutzt oder in die Umwelt entlassen wird. Der Wirkungsgrad eines Kernkraftwerkes liegt dagegen bei ca. 34 Prozent.

Beim Stromtransport Kraftwerk-Haushalt treten Verluste von etwa 5 Prozent auf. Ein Haushaltsrührmixer setzt beispielsweise 75 Prozent des verbrauchten Stroms in mechanische Energie um.
Der Gesamt-Wirkungsgrad ergibt sich als Produkt der einzelnen Umwandlungs-Wirkungsgrad: 0,40 (Kraftwerk) x 0,95 (Stromtransport) x 0,75 (Mixer) = 0,285 = 28,5 Prozent. Es werden also nur 28,5 Prozent der eingesetzten Primärenergie (Energie) genutzt.
Beispiele für Wirkungsgrad:

Elektromotoren 70 - 95 %
Gas-Zentralheizung 80 - 90%
Dieselmotor 35 %
Ottomotor 25 %
Energiesparlampe 25 %
Offener Kamin 20 %
Normale Glühbirne 5 %.

Eine Verbesserung des Wirkungsgrad führt zur Senkung von Energieverbrauch und Umweltbelastungen. Bessere Wirkungsgrad sind durch technische Maßnahmen zu erreichen und bei der Stromerzeugung v.a. durch Nutzung der anfallenden Abwärme zu Heizzwecken (Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), Fernwärme).

Die Gesamtwirkungsgrade von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen liegen i.d.R. zwischen 80-90 Prozent. Bei Blockheizkraftwerken mit Brennwertnutzung kann sogar ein Wirkungsgrad bis nahe 100 Prozent zustabnde kommen, wenn geeignete Niedertemperaturheizungen eingesetzt werden.
Gesamtwirkungsgrade moderner KWK-Techniken:

Gas-Ottomotor BHKW 80 - 90 %
Diesel BHKW 80 -90 %
Gasturbinen HKW 80 - 85 %
Dampfturbinen HKW 80 - 90 %
Stirling-Motor BHKW ca. 85 %
Brennstoffzelle ca. 85 %

Die Umweltbewertung von Kraftwerken, hängt neben dem Wirkungsgrad davon ab, ob Strom zuverlässig, preisgünstig und v.a. umweltverträglich (u.a. die Art der Ressourcen-Nutzung/Verbrauch) erzeugt werden kann.

Wildunfälle

Wuchsstoffe

Wuchsstoffe sind von der Pflanze selbst gebildete oder synthetisch hergestellte organische Verbindungen, die in kleinsten Mengen auf Wachstum und Entwicklung der Pflanze einwirken.

W. entsprechen den Hormonen bei Mensch und Tier. Auxine sind an Blütenbildung, Fruchtansatz und Sproßwachstum beteiligt. Gibberelline beeinflussen das Längenwachstum. Phytokinine fördern Zellteilung und Organbildung. Synthetische W. werden als Herbizide (Pflanzenschutzmittel) eingesetzt. Die eingesetzten Verbindungen sind substituierte Phenoxifettsäuren wie Trichlorphenoxiessigsäure(2,4,5-), Dichlorphenoxiessigsäure(2,4-) und z.T. sehr bedenklich durch ihre hohe Toxizität oder die produktionsbedingt als Verunreinigungen enthaltenen Dioxine. Im Obstbau werden W. zum chemischen Ausdünnen der Blüten- und Fruchtanlagen eingesetzt. Im Getreidebau werden synthetische W. zur Halmverkürzung verwendet. Der dort eingesetzte Wirkstoff Chlorcholinchlorid (Cycocel) wird von Toxikologen wegen seiner nur z.T. erforschten Auswirkungen auf den Menschen als sehr bedenklich eingeschätzt.

Xenobiotika

Xylol

Ein Gemisch der drei Isomere des Dimethylbenzols, die aus Steinkohlenteer oder Erdöl gewonnen werden. In der Technik besitzt X.
Bedeutung als Lösemittel und ist wichtiges Ausgangsprodukt für Kunststoffe, Lacke, Farben, Klebstoffe u.a. 50-60% der eingeatmeten X.-Mengen werden vom menschlichen Körper resorbiert, wobei X. leicht ins Fettgewebe eintreten kann, sehr langsam wieder freigesetzt und nach anschließender Oxidation von den Nieren ausgeschieden wird. X. wirkt auf das Zentralnervensystem. Konzentrationsschwäche, Seh- und Gleichgewichtsstörungen, Kopfschmerzen, Haut- und Augenreizungen sind die Symptome bei Aufnahme höherer Konzentrationen. X. kann auch Schnüffelsucht durch Gewöhnungseffekt hervorrufen. Es gibt Hinweise auf eine fruchtschädigende Wirkung von X. speziell bei Inhalation. Das krebserzeugende Potential von X. kann z.Z. nicht endgültig gewertet werden und wird weiterhin untersucht.

MAK-Wert: 100 ppm entspr. 440 mg/m3; MIKD: 5 ppm entspr. 20 mg/m3; Mindestanforderung an die Innenraumluft: 0,4 mg/m3 entspr. 0,1 ppm.

Wüste

Als Wüste werden Gebiete bezeichnet, die heiß und extrem niederschlagsarm oder kalt und keine oder nur wenig hochspezialisierte Flora und Fauna besitzt. Etwa ein Drittel des Festlands war Ende der 80er Jahre Wüste oder Halbwüste.

Desertifikation (lateinisch: Verwüstung) bezeichnet die vom Menschen verursachte Ausdehnung wüstenartiger Regionen überwiegend durch Bodendegration oder Ausschöpfung der Süßwasserreserven. Betroffen sind v.a. die Randzonen bereits vorhandener Wüsten in der sogenannten Dritten Welt, aber auch Gebiete in Europa und USA. Weltweit dehnen sich die Randzonen der Wüsten jährlich um 60.000 km²aus, weitere 200.000 km² werden zur Halbwüste bzw. versteppen und gehen damit als Weideland bzw. Ackerland verloren (laut UNO/UNEP 1992; zum Vergleich die Fläche Deutschlands: 356.910 km²). Insgesamt 45 Mio km² sind von Verödung bedroht. Wüsten eignen sich weder für Landwirtschaft noch für menschliche Besiedlung überhaupt.

Ursachen für die Wüsten-Ausdehnung: Abholzung von Wäldern (Regenwälder, Urwald), die stark wachsende Bevölkerung (Bevölkerungszunahme) und die damit verbundene Ausweitung der Landwirtschaft zur Ernährung der Bevölkerung. Intensiver Ackerbau laugt den Boden aus, und zu große Viehherden vernichten den Pflanzenbestand, so daß die fruchtbare Humusschicht von Wind und Regen abgetragen werden kann. Übrig bleiben Sand, Stein und unfruchtbare Erde. Eine weitere Ursache für die Wüsten-Ausdehnung sind klimatische Veränderungen, z.B. infolge des Treibhauseffekts. Gerade in trockenen Gebieten sollen Studien zufolge die Niederschläge noch weiter zurückgehen.

So fallen in der Sahara/Sahelzone gegenüber 150 Liter/m² und Jahr 1968 heute nur noch 50-60 Liter/m² und Jahr, nicht einmal ein Zehntel der Menge, die in mitteleuropäischen Städten zu verzeichnen ist. In der Sahelzone gehen verschiedenen Studien zufolge jedes Jahr 20.000-70.000 km² Ackerland verloren. Die Wüste frißt sich jährlich um 7-10 km nach Süden voran und zerstört dabei nicht nur den Ackerbau, sondern die Zivilisation der Sahelzone schlechthin. Mittlerweile ist sogar die mauretanische Hauptstadt von den umliegenden Wanderdünen bedroht.
Verödete Böden haben kaum eine Chance, jemals wieder kultiviert zu werden, da die fruchtbare Humusschicht durch Regen und Wind davongetragen wird. Eine drei cm starke Schicht Mutterboden entsteht über einen Zeitraum von 200-1.000 Jahren und kann bei Verödung und Erosion in wenigen Jahren abgetragen sein. Allein 400-600 Mio. Tonnen Erde trägt der Wind Jahr für Jahr aus Westafrika unwiderbringlich davon.

Gegenmaßnahmen zur Desertifikation: Wiederaufforstungen und Schutzwälle gerade an erosionsgefährdeten Hängen, schonendere Nutzung (Land- und Viehwirtschaft) und Eindämmung des Treibhauseffekts.
In China wird auf einer Länge von 7.000 km und einer Breite von 400-700 km Wald aufgeforstet. Die sogenannte "grüne Mauer" soll das Vordringen der Wüste Gobi aufhalten.

Maschinenspülmittel

Marsberg

Mangan

Chemisches Element der VII. Nebengruppe, Symbol Mn, Ordnungszahl 25, Schmelzpunkt 1.244 Grad C, Siedepunkt 2.032 Grad C, Dichte ca. 7,3 g/cm3,Schwermetall, MAK-Wert 5 mg/m3 (Mn-Staub).

M. ist nach Eisen das zweithäufigste Metall. Es kommt überall in der Natur vor und ist in geringen Konzentrationenessentiell (Spurenelemente). M. ist imOrganismus für die Aktivierung vonEnzymen zuständig; ein M.-Mangel führt zu Wachstumsstörungen. M. wird u.a. bei der Stahlerzeugung , in Legierungen und in Batterien verwendet. Organische M.-Verbindungen kommen in Fungiziden und in Antiklopfmitteln (Kraftstoffzusätze) vor. Umweltschäden sind bisher nicht beobachtet worden. Beim Einatmen von M.-Staub kommt es zu Atembeschwerden. Gesundheitsschäden treten weiterhin bei langandauernder M.-Aufnahme auf (Manganismus = meldepflichtige Berufskrankheit). M.-Salze stehen teilweise im Verdacht, karzinogen zu wirken. Akute Vergiftungen können durch KMnO4 auftreten, von welchem 5-8 g für den Menschen tödlich wirken.

MAK-Werte

Ein MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatzkonzentration)ist nach der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die höchstzulässige Konzentration eines Arbeitsstoffes als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der Luft am Arbeitsplatz, die nach dem gegenwärtigen Stand der Kenntnis auch bei wiederholter und langfristiger, in der Regel täglich achtstündiger Exposition, jedoch bei Einhaltung einer durchschnittlichen Wochenarbeitszeit von 40 Stunden, im allgemeinen die Gesundheit der Beschäftigten nicht beeinträchtigt und diese nicht unangemessen belästigt.

Die Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft für gefährliche Arbeitsstoffe gibt jährlich eine Liste von ca. 500 Stoffen mit deren Grenzwerten in der Raumluft am Arbeitsplatz heraus, die MAK-Liste.

Beabsichtigte Neuaufnahmen oder Änderungen bestehender Werte werden im Regelfall ein Jahr vorher angekündigt. Anlaß für Revisionen können u.a. begründete Anträge aus der Praxis sein. Leider dauert es für die Beschäftigten oft viel zu lange, bis von der MAK-Kommission neue Erkenntnisse umgesetzt werden. Deshalb sollten für diese Übergangszeit vorläufige Grenzwerte (z.B. vom Ausschuß für Gefahrstoffe) eingeführt werden, die zeitlich begrenzte Gültigkeit haben, währenddessen aber verbindlich einzuhalten sind.

In der Regel wird der MAK-Wert als Durchschnittswert über Zeiträume bis zu einem Arbeitstag oder einer Arbeitsschicht integriert. Durch Umweltgifte sind viele Menschen zusätzlich dauernden Belastungen ausgesetzt. Bei der Festlegung der MAK-Werte berücksichtigt man zu wenig, dass sich der Beschäftigte außerhalb der Acht-Stunden-Arbeitszeit nicht in schadstoffreier Umgebung erholen kann. Auch gilt der Grenzwert praktisch nur für den gesunden Menschen im mittleren Alter.

Risikogruppen wie Schwangere, Kinder und Jugendliche oder gesundheitlich Schwächere können auch bei Einhaltung des MAK-Wertes gesundheitlich geschädigt werden. Die Grenzwerte gelten darüber hinaus immer nur für einen Stoff. In der Praxis geht der Arbeitnehmer jedoch mit einer Vielfalt von Substanzen um.

Zu der Beurteilung eines Arbeitsplatzes mit Stoffgemischen konnten bisher nur Richtwerte aus anderen Ländern herangezogen werden. Erst seit 1985 wird in den Technischen Regeln für Gefahrstoffe (
TRGS 403) jene pragmatische Regelung übernommen, wie sie in den USA beispielsweise schon seit langem existiert: die Summenregel.

Unter bestimmten Voraussetzungen geht man davon aus, dass sich die Wirkungen von mehreren Stoffen, die gleichzeitig am Arbeitsplatz vorkommen, addieren. Diese einfache Regelung wurde in Deutschland jahrelang abgelehnt, weil sie wissenschaftlich sehr ungenau sein kann. Bis zum Vorliegen neuer Grenzwerte für Gemische sollte die Beachtung der Summenregel verbindlich vorzuschreiben.

Der MAK-Wert. ist als Durchschnittswert definiert. Ob kurzfristig höhere Konzentrationen während einer Schicht für die MAK-Kommission als annehmbar erscheinen, hängt von der Dauer, Höhe und Häufigkeit der Überschreitung und vom Stoff selbst ab. Mittlerweile sind für die meisten Stoffe der MAK-Liste solche kurzfristigen Spitzenwerte aufgestellt worden, die zu keiner Zeit überschritten werden sollen, was aber prinzipiell nicht ausgeschlossen werden kann.

Das Auftreten allergischer Reaktionen wird durch die Einhaltung des MAK-Wertes nicht ausgeschlossen. Stoffe, die durch häufige Sensibilisierung auffallen (Sensibilisierung ist eine notwendige, erste Stufe bei der Entwicklung einer Allergie), werden in der MAK-Liste durch ein S gekennzeichnet. Dies heißt aber nicht, dass die allergisierende Wirkung im Grenzwert berücksichtigt ist.

Derzeit wird in der MAK-Liste nur eine geringe Anzahl von Stoffen mit S gekennzeichnet, und zweitens ist ein MAK-Wert bei allergisierenden Stoffen nicht zu begründen, weil auch bei kleinsten Mengen mit Gesundheitsschäden zu rechnen ist.

Die Festlegung von MAK-Werten ist allgemein anerkannt, weshalb von ihnen häufigGrenzwerte für andere Bereiche abgeleitet werden. Dabei müssen die speziellen Eigenschaften der Stoffe und die Expositionsbedingungen berücksichtigt werden.

Für krebserzeugende Arbeitsstoffe, krebsverdächtige Stoffe und Mutagene können keine Wirkungsgrenzen und damit keine MAK-Werte ermittelt werden.
Hierzu wurden die Technischen Richtkonzentrationen entwickelt, die als Anhalt für Schutz- und Überwachungsmaßnahmen dienen.

Weiterhin werden die Biologischen Arbeitsstofftoleranzwerte (BAT) angegeben, die sich auf die im Blut bzw. Harn aufgenommenen und ggf. metabolisierten Stoffe beziehen. Sie dienen v.a. ärztlichen Vorsorgeuntersuchungen.

Lit.: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG): Maximale Arbeitsplatzkonzentrationen und biologische Arbeitsstofftoleranzwerte, Weinheim (erscheint jährlich neu)

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