Chlorbleiche

Chemische Reinigung

Dieses auch Trockenreinigung genannte Verfahren der Textilreinigung ist entgegen der Bezeichnung C. eigentlich ein physikalischer Prozeß, nämlich das Herauslösen von Verschmutzungen mittels Lösemitteln, die seit jeher das zentrale Problem dieser Technik darstellen.

Das ursprünglich benutzte Terpentinöl wurde durch krebserregendes Benzol ersetzt. Ab Mitte des vorigen Jahrhunderts ging man zum feuergefährlichen Benzin über. Mit dem Aufkommen der nichtbrennbaren Lösemittel wurde hierzulande die Benzinreinigung durch chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) verdrängt.

In Deutschland wurden zuletzt praktisch nur noch CKWs wie Trichlorethylen, 1,1,1-Trichlorethan (Methylchloroform) und insbesondere Tetrachlorethen (Per) sowie FCKWs wie das FCKW 113 eingesetzt. 1986 bestanden dabei über 85% des Verbrauchs aus Per und ca. 10% aus FCKW 113. Gesetzliche Maßnahmen haben die Verwendung dieser Arbeitsstoffe jedoch stark eingeschränkt.

Der Einsatz von Trichlorethylen und Methylchloroform sowie FCKW 113 ist verboten.
Drastische Einschränkungen für die Anwendung wurden verfügt. Anlaß waren u.a. Untersuchungen, die erhebliche Belastungen der Umgebung von C.-Anlagen belegten.

So wiesen nur sehr wenige Räume Per-Konzentrationen unterhalb des Vorsorge-Grenzwertes von 0,1 mg/m³, aber rund 10 Prozent aller Fälle Überschreitungen des vom Bundesgesundheitsamt zur Gefahrenabwehr für erforderlich gehaltenen Wertes von 5 mg/m³ auf. Entsprechend fanden sich bei den Bewohnern Per-Gehalte im Blut, die bis zum 50fachen über dem Normalwert lagen.

Darüber hinaus wurden in einer Vielzahl von Fällen Lebensmittel kontaminiert. Insbesondere fettreiche Produkte wiesen Konzentrationen weit über dem Grenzwert von 0,1 mg/kg nach der Lösungsmittel-Höchstmengenverordnung (LHmV) auf.

Chemische Industrie

Im Unterschied zu anderen Industriezweigen sind die Emissionen der Chemischen Industrie nicht nur mengenmäßig erheblich, sondern darüber hinaus auch durch eine Vielzahl emittierter Stoffe gekennzeichnet.

Luft: Typische Luftschadstoffe bei der großtechnischen Produktion wichtiger Chemikalien wie Schwefelsäure, Chlor, Ammoniak, Salpetersäure, Titandioxid, PVC und Chlorbenzol sind: Schwefeldioxid, Chlor, Ammoniak, Stickoxide, Staub, Vinylchlorid und Chlorbenzol. Zur Erfassung und Reinigung der Abgase werden von der Chemischen Industrie Abgas-Sammelsysteme gebaut, die die vielen kleinen Emissionen zusammenführen. Die Beseitigung erfolgt hauptsächlich durch Abluftverbrennungsanlagen mit Rauchgaswäsche (Abgasreinigungsverfahren).

Wasser: Die Abwassermengen in der Chemischen Industrie sind erheblich. Seit Ende der 70er Jahre besitzen alle große Betriebe der Chemischen Industrie Großkläranlagen mit mechanischen, biologischen und zum Teil auch chemischen Reinigungsstufen (Abwasserreinigung). Ein Problem bilden nach wie vor die im Abwasser enthaltenen schwer abbaubaren Stoffe (Abbau), die in den Kläranlagen nur unvollständig abgebaut werden und daher zu einem mehr oder weniger großen Teil in die Gewässer gelangen.

Hierzu gehören zum Teil schwer abbaubare organische Farbstoffe, weshalb der Kläranlagenablauf von manchem Betrieb der Chemischen Industrie manchmal farbig ist, sowie chlorierte Kohlenwasserstoffe, die sich in der Umwelt anreichern und daher eine Gefahr für das Ökosystem darstellen. Diese Stoffe müssen im Abwasserabgabengesetz stärker berücksichtigt werden.

Abfall: Problematisch sind die Schlämme aus den Kläranlagen, die entweder eingedickt und als Sonderabfälle deponiert oder aber verbrannt werden, wobei wieder aufwendige Abgasreinigungsanlagen erforderlich sind, um schädliche Emissionen zu vermeiden. Die Verbrennung und Verklappung von Sonderabfällen auf dem Meer ist nach jahrelanger Praxis heute in Deutschland weitgehend unterbunden (Abfallbeseitigung auf See).Nicht verbrennbarer oder über Tage deponierbarer Giftmüll muss unter Tage gelagert werden.

In der Vergangenheit wurden Chemieabfälle unkontrolliert auf dafür nicht geeigneten Deponien abgelagert, wobei Dioxine und Furane aus Deponien wie Georgswerder bei Hamburg oder Gerolsheim in der Pfalz austraten. Wegen der hohen Abfallbeseitigungskosten ist die Versuchung groß, Sonderabfälle billiger auf illegale Weise loszuwerden (Giftmüllexport, Abfalltourismus). Möglichkeiten zur Verminderung der anfallenden Abfallmengen im Bereich der Chemischen Industrie bestehen im Recycling, in der Nutzung von Abfallbörsen sowie in Produktionsumstellungen.

Gesetzliche Vorschriften zur Begrenzung von Emissionen im Bereich der Chemischen Industrie: Im Bereich der Emissionen von Luft-Schadstoffen schreibt das Bundesimmissionsschutzgesetz und die TA Luft von 1986 spezielle Begrenzungen für folgende Anlagen vor: Herstellung von Chlorwasserstoff (Salzsäure), Salpetersäure, Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid, Schwefelsäure, Chlor, Fluoriden (Fluor), Fluorwasserstoff, Schwefel, Dichlorethan(1,2-), Vinylchlorid (PVC), Acrylnitril, Aluminium und festen Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmitteln. Für die genannten Anlagen gibt es fast durchweg auch VDI-Richtlinien.

Störfälle: Weitere Gefahren für die Umwelt und den Menschen gehen von der Chemischen Industrie bei der unkontrollierten Freisetzung von Stoffen bei Störfällen aus (Störfallverordnung). Zwar sind die absoluten Stoffmengen, die dabei freigesetzt werden, oft gering gegenüber der Dauerbelastung der Umweltmedien, doch besteht z.B. bei der Freisetzung einer Chlorgaswolke von nur wenigen Tonnen Chlor bereits eine erhebliche Gefährdung der Bevölkerung in der Nachbarschaft einer Anlage der Chemischen Industrie.

Nur ca. die Hälfte des gesamten Stoffumsatzes der Chemischen Industrie verlässt die Produktionsanlagen als Produkt. Die andere Hälfte sind Zwischen- und Koppelprodukte oder Abfälle, die emittiert oder deponiert werden. Das Augenmerk staatlicher Kontrolle sollte sich in Zukunft verstärkt den Produkten als legale Emissionsquellen zuwenden (Produktlinienanalyse).

Welche Kombination von Instrumenten zur Regelung und Kontrolle allerdings die effektivste ist, bleibt ungeklärt insbesondere vor dem Hintergrund, dass der Indikator Muttermilch trotz gesetzlicher Regelungen zur Chemikalienkontrolle die gesetzten Höchstmengen für zugelassene Lebensmittel überschreitet und eigentlich verboten werden müsste.

Chemikalien

Von den heute bekannten 50 Millionen Chemikalien sind etwas 100.000 von industrieller Bedeutung. Nur wenige Chemikalien sind auf ihre Gesundheits- und Umweltrlevanz untersucht, wurden einem Zulassungsverfahren oder einer ökotoxikologischen bewertung unterzogen.

Die soll sich durch die EU-Stoffpolitik, unter der Kurzformel REACH ändern.

Während auf der einen Seite ein Leben ohne Chemikalien. (Arzneimittel, Farben, Kunststoffe, Legierungen u.a.) undenkbar ist, stellen andererseits zahlreiche Substanzen ein großes Risiko dar. Dieses Risiko betrifft entweder direkt die Gesundheit des Menschen oder indirekt durch negative Einflüsse die ihn umgebenden Lebenszusammenhänge.

Umwelt-Chemikalien kommen als Bestandteile der Luft in Form von Gasen (z.B. Schwefeldioxid, Stickoxide), als Flüssigkeiten (z.B. Benzol, Benzin) oder in Form fester Stoffe (z.B. Schwermetalle, Asbest)vor. Durch eine Reihe von Gesetzen und Verordnungen wurde versucht, die Bevölkerung und die Arbeitnehmer vor Gesundheitsschäden zu bewahren (z.B. Abwasserabgabengesetz, Chemikaliengesetz, Gefahrstoffverordnung, TA Luft, Gefahrensymbole, MAK-Werte). Diese Schutzbestimmungen stellen oft einen unbefriedigenden Kompromiss zwischen gesundheitlicher bzw. ökologischer Notwendigkeit und ökonomischen Anforderungen dar.

Nicht selten kommt es erst dann zu Maßnahmen, wenn Gesundheits- und Umweltschäden durch Chemikalien bereits aufgetreten oder zumindest wahrscheinlich sind (z.B. Waldsterben, Asbest, Formaldehyd, Dioxine und

Furane, Dünnsäure). Eine besonders strenge Handhabung (Verbot) sollten Chemikalien erfahren, die sich in der Nahrungskette (Bioakkumulation) anreichern (z.B. chlorierte Kohlenwasserstoffe, Cadmium) und solche, die krebserzeugend, erbgutschädigend oder fetusschädigend sind (Krebs).

Da auch den VerbraucherInnen eine Vielzahl giftiger und umweltbelastender Chemikalien in Form von Alltagsprodukten im Handel sind (z.B. Lösemittel, Pestizide, Quecksilber bzw. Nickel-Cadmium-Akkumulatoren), ist beim Umgang mit Haushalts-Chemikalien grundsätzlich Vorsicht geboten. Inzwischen können bei vielen Produkten weniger giftige und umweltverträglichere Substanzen verwendet werden (Umweltzeichen).

Lit.: Bundesministerium des Innern (Hrsg.): Was Sie schon immer über Umwelt-Chemikalien wissen wollten, Stuttgart 1984; Bibliographisches Institut: Wie funktioniert das?, Mannheim 1981; KATALYSE u.a. (Hrsg.): Chemie im Haushalt, Reinbek 1984; Korte, F.: Ökologische Chemie, Stuttgart 1980; KATALYSE u.a.: Das ökologische Heimwerkerbuch, Reinbek 1985

Chemiepolitik

Kontrovers geführte Diskussion unterschiedlicher Vorstellungen, mit welchen Mitteln die Risiken der chemischen Industrie in den Griff zu bekommen sind.

Während die Repräsentanten der Chemischen Industrie die Ansicht vertreten, die vorhandenen 2.000 Gesetze und Verordnungen, die die chemische Industrie betreffen, reichen neben den freiwilligen Vereinbarungen zwischen Staat und Industrie zur Reglementierung und Begrenzung des Risikos aus und eine neue C. sei damit überflüssig, vertreten insbesondere unabhängige Wissenschaftler sowie einige Behörden die Auffassung, daß ein Umdenken im Umgang mit der chemischen Industrie nötig ist.

Bei allen kritischen Kräften besteht Einigkeit darüber, daß jede verschärfte Gesetzesnovellierung, jede weitergehende Überwachung, jede Beseitigung von Vollzugsdefiziten vorhandener Gesetze und Verordnungen im Sinne einer Risikominderung für Mensch und Umwelt zu begrüßen ist.

Die Ansichten gehen allerdings bei der Konsequenz der Weiterentwicklung und Fortschreibung der Umgestaltungsansätze auseinander (sanfte Chemie, risikoarme Chemie).

Einigkeit herrscht wiederum bei dem angestrebten Ziel, alle überflüssigen und sinnlosen Produkte abzuschaffen, um unter Verwendung des Kriteriums des sozialen Nettonutzens nur noch Produkte anzuwenden, die bei Rohstoffbeschaffung, Produktion, Verarbeitung, Gebrauch und Beseitigung bzw. Wiederverwertung (Abfall, Recycling) möglichst geringe Gesundheits- und Umweltbelastungen verursachen.

Was notwendige und überflüssige Produkte und was am Vorsorgeprinzip orientierte Produktion ist, darüber gehen die Meinungen jedoch weit auseinander. Solche Fragen werden in der Enquete-Kommission "Stoffpolitik" des Deutschen Bundestages erörtert.

Cäsium

Cäsium ist ein goldglänzendes, sehr weiches, reaktionsfreudiges Alkalimetall, das sich an Luft sofort entzündet. Die radioaktiven Isotope des Cäsium, Cäsium-134 und Cäsium-137, gehören zu den wichtigsten künstlichen Radionukliden.

(C. = lat.: caesius = himmelblau, wegen blauer Spektrallinie so genannt)
Chemisches Element der I. Hauptgruppe (Alkalimetalle), Symbol Cs, Ordnungszahl 55, Schmelzpunkt 28,5 Grad C, Siedepunkt 705 Grad C, Dichte 1,90 g/cm³.

C. findet Verwendung z.B. in Fotozellen.
Der C.-Bedarf der westlichen Welt lag 1990 bei knapp 10 Tonnen/Jahr.

C. gehört mit seinen radioaktiven (Radioaktivität) Isotopen Cs 137 bzw. Cs 134 zu den wichtigsten künstlichen Radionukliden. C. gelangt bei Atomwaffenversuchen mit dem Fallout über das Abwasser in die Umwelt. Es führt über die Nahrungskette zu hohen Organbelastungen:
Physikalische Halbwertszeit 30,2 bzw. 2,1 Jahre, biologische Halbwertszeit 70 Tage (Ganzkörper) und 140 Tage für Muskeln, Knochen und Lunge.

C. wird über die Luft, über Pflanzen und ganz besonders über Milch und Fleisch vom Menschen aufgenommen. Da der Körper C. nicht von Kalium unterscheiden kann, wird C. bevorzugt ins Muskelgewebe und Innereien, bei Kindern auch in die Knochen eingebaut (Anreicherung Strahlenschäden). Es gibt Vermutungen, daß radioaktives C. die Sterblichkeit von Säuglingen erhöht.

Cs 137 findet als Gammastrahler in industriellen Strahlungsquellen wie etwa in der Bestarhlung von Lebensmitteln oder Arzneimittelbedarf Verwendung und wird dazu in geringen Mengen aus Atommüll von Kernkraftwerken gewonnen (Wiederaufarbeitung).

Blaukreuz

Biozide

B. (Pestizide) ist der Oberbegriff für Chemikalien, die zur Bekämpfung lebender Organismen eingesetzt werden.

Man unterscheidet: Akarizide (gegen Milben), Algizide (gegen Algen), Bakterizide (gegen Bakterien), Fungizide (gegen Pilze), Herbizide (gegen Unkräuter), Insektizide (gegen Insekten), Molluskizide (gegen Schnecken), Nematizide (gegen Würmer), Rhodentizide (gegen Nagetiere), Virizide (gegen Viren).

Siehe auch: Pestizide, Chemikalien, Bakterien, Pflanzenschutzmittel, Schädlingsbekämpfung

Biorhythmus

Biologische Waffen

Als B. bezeichnet man Waffen, deren Wirkung auf der Toxizität von Viren oder Bakterien bzw. den von ihnen produzierten Giften beruht.

Als älteste und einfachste B. muß daß Vergiften von Brunnen mit Kadavern angesehen werden. Systematische Forschungen begannen mit dem 20. Jh. Zunächst wurde mit Krankheitserregern wie Pocken, Typhus, Milzbrand etc. experimentiert; bekanntestes Zeugnis dieser Arbeiten ist die schottische Insel Guignard, auf der im Zweiten Weltkrieg britische B.-Versuche (vor allem mit Milzbranderregern) stattfanden und deren Betreten noch heute lebensgefährlich ist.

Der kalte Krieg setzte auch auf dem Gebiet der B. ein Wettrüsten in Gang, das zur Entwicklung neuer hochwirksamer Gifte führte. Diese aus Organismen (Bakterien, Viren, Pilze) isolierten sog. Toxine stellen die giftigsten bekannten Substanzen dar, die selbst das Seveso-Dioxin 2,3,7,8-TCDD übertreffen. Je nach Anwendung wäre es möglich, mit nur 80 mg (0,08 g) Toxin A 80 Mio Menschen, das entspricht der Bevölkerung Deutschlands, zu töten.
Von Botulinos, der giftigsten Substanz, reicht theoretisch ein Gramm aus, um zehn Millionen Menschen tödlich zu vergiften.

Wegen ihrer hohen Giftigkeit, die die der chemischen Kampfstoffe bei weitem überragt, dem relativ geringen Produktionsaufwand und der Schwierigkeit für den Gegner, den eingesetzten Stoff zu identifizieren, wird den B. in der Zukunft stärkere Beachtung geschenkt werden müssen.

Im Jahre 1995 hat die japanische AUM-Sekte mit ihren Sarin-Attentaten in der U-Bahn von Toyko die neue Dimension der Bedrohung aufgezeigt. Auf Bioterrorismus spezialisierte Mitglieder der Sekte reisten sogar in den Kongo, um sich dort über das tödliche
Ebola-Virus zu informieren.

Während es bei den chemischen Waffen um rund 50 Substanzen handelt, von denen die meisten auch harmlose zivile Anwendungen finden, geht die größte Gefahr von biologischen Waffen aus, Bakterien wie Milzbrand oder Pest, Viren wie dem Pockenerreger und Toxinen wie Botulinos oder Ricin. Die Sowjetunion hat im Kalten Krieg mit Milzbrand-Erreger experimentiert, außerdem besaß sie 200 Tonnen Pesterreger und 20 Tonnen Pockenviren. Im Irak entdeckten UN-Inspektoren Mitte der neunziger Jahre Raketensprengköpfe mit Biokampfstoffen. Ein amerikanischer Extremist trug bei seiner Verhaftung 200 Gramm des leicht herzustellenden Ricins bei sich. Von dieser Substanz reicht ein Gramm, um 1000 Menschen umzubringen. Viren, Pilze und Toxine lassen sich mit handelsüblichen Sprühgeräten oder über städtische Wasserversorgungssysteme unauffällig verbreiten.

Siehe auch: Hautkampfstoffe, Nervenkampfstoffe, Lungenkampfstoffe, Chemische Kampfstoffe, Binärkampfstoffe, Milzbrand

Biologische Verfügbarkeit

Die B. ist ein Maß für die Menge eines Stoffes, die von einem Organismus aufgenommen werden kann.

Im Boden ist ein Stoff dann biologisch verfügbar, wenn er entweder in der Bodenlösung vorliegt oder leicht mobilisierbar und austauschbar im Boden sorbiert ist, so daß er von Pflanzen oder Bodenorganismen aufgenommen werden kann. Im menschlichen Organismus versteht man unter der biologisch verfügbaren Menge eines Stoffes nicht die gesamte Aufnahmemenge, sondern die Menge, die vom Blut resorbiert und zu den Zielorganen transportiert werden kann.

Siehe auch: Remobilisierung

Biologische Halbwertszeit

Biologische Abbaubarkeit

Unter B. versteht man den Abbau organischer Stoffe unter gegebenen Umweltbedingungen. Der B. ist die Folge von Wechselwirkungen organischer Stoffe, Organismen und Umwelt.

B. Ist wie die Toxizität keine nur vom jeweiligen Stoff abhängige Eigenschaft, ab sie auch durch bioti-sche und abiotische Faktoren mitbestimmt wird. Zur Bestimmung der B. werden Mikroorganismen, Belebtschlämme oder andere Biozönosen mit dem zu untersuchenden Stoff versetzt. Und nach Tagen oder Monaten bis hin zu Jahren durch Verschwinden des Stoffes oder z.B. über das Auftreten von Abbauprodukten wird die B. nachgewiesen.

Siehe auch: Abbau

Biokatalysator

Bioindikatoren

B. sind Lebewesen, die in wahrnehmbarer Weise auf Umweltbelastungen reagieren oder aufgrund ihrer physiologischen oder morphologischen Eigenschaften typisch für Standorte mit besonderen Bedingungen sind.

So existieren z.B. Schwermetallpflanzen, die als Zeigerpflanzen für oberflächennahe Erzlager oder Schwermetallbelastungen dienen können.
B. werden immer häufiger zur Erfassung von Schadstoffbelastungen eingesetzt. Je nach Schadstofftyp kann es zur Akkumulation von Schadstoffen (Bioakkumulation) im Organismus kommen, so daß der Schadstoffgehalt im B. Hinweise auf Schadstoffvorkommen geben kann, deren Konzentration unter der Nachweisgrenze liegt. B. stellen eine Ergänzung zu chemisch/physikalischen Meßmethoden dar, da mit ihrer Hilfe auch Wechselwirkungen zwischen Schadstoffen erfaßt werden können. Auch chronische Wirkungen durch geringe Konzentrationen über einen längeren Zeitraum können durch B. erkennbar werden. Untersuchungen mit Hilfe von B. sind billiger als chemisch/physikalische Messungen.

Flechten können zur Kontrolle der Luftverschmutzung dienen. Tierische B. werden zur Beurteilung der Gewässergüte genutzt (Saprobiensystem). Der Einsatz der Fischart Goldorfe als B. für die Schadstoffbelastung bei der Abwasserbeurteilung ist gesetzlich vorgeschrieben. Beispiele für pflanzliche B. s. Tab..

Licht

Licht gehört zur elektromagnetischen Strahlung, es umfasst den für Menschen sichtbaren Spektralbereich zwischen UV-Strahlung und Infrarotstrahlung.

Natürliches Tageslicht ist für das menschliche Wohlempfinden von grosser Bedeutung. Kein noch so ausgeklügeltes Beleuchtungssystem auf Kunstlichtbasis kann das natürliche Tageslicht (bis heute) ersetzen. In Räumen sollte daher für eine ausreichende Tageslichtnutzung gesorgt werden.
Licht nimmt in vielfältiger Weise Einfluss auf Hormonhaushalt und Stoffwechsel. Minderwertiges Kunstlicht, wie es zum Beispiel handelsübliche Leuchtstoffröhren abgeben, kann den Hormonhaushalt durcheinanderbringen. So steigt der Spiegel des Antriebs- und Stresshormons Cortisol, während der Körper gleichzeitig das beruhigende Hormon Melatonin produziert, das normalerweise die Sonne erst mit ihrem Abendlicht stimuliert. Ein solches hormonelles Wechselbad kann gesundheitliche Folgen haben.
Neben dem oft einseitig verschobenem Lichtspektrum können schlechte Ausleuchtung (Beleuchtung), Lichtblendung und Lichtflimmern eine Rolle spielen.
Auch wenn die medizinische Forschung über die Folgen unnatürlicher Beleuchtung noch in den Anfängen steckt, werden eine Reihe von Krankheiten mit Kunstlicht in Zusammenhang gebracht: verminderte Arbeits- und Konzentrationsfähigkeit, Kopfschmerzen und Augenbrennen, Anstieg von Stress und Reizbarkeit, Störungen im Biorhythmus, Gewichtszunahme und ganzjährige "Winterdepression".
Gegen Störungen des Biorhythmus bis hin zur Heilung von Depressionen wird besonders starkes Licht ausgewogener Spektralzusammensetzung in der Lichttherapie eingesetzt.
Zu welchem Leuchtmittel und welcher Lampenart bei der Wahl von Kunstlicht gegriffen werden soll, hängt in erster Linie von der konkreten Beleuchtungsfunktion ab. Eine generelle Empfehlung kann nicht ausgesprochen werden, da kein Lampensystem in Lichtqualität, Innenraumbelastung und Energieverbrauch überzeugen kann; vor allem Halogenlampen und Leuchtstoffröhren kommt es auf die richtige Systemwahl an, um mögliche gesundheitliche Schäden gering zu halten.
Licht ist einer der wichtigsten abiotischen faktoren. Das Lichtspektrum von 300 nm bis in den Infrarotbereich von 1.100 nm Wellenlänge kann von Pflanzen und Tieren verarbeitet werden. L. dient v.a. als Energiespender bei Pflanzen (Photosynthese) durch chemische Umwandlung.
Auch die Aktivität vieler Tiere wird durch den Hell-Dunkel-Wechsel gesteuert bzw. durch jahreszeitliche Veränderungen der Tageslänge.

Leuchtstoffröhren

In L. wird Quecksilberdampf durch Elektronenstöße (Elektron) angeregt.

Die Quecksilberatome geben UV-Strahlung ab, die vom Leuchtstoff, der auf das Röhrenglas aufgeschlämmt ist, in sichtbares Licht umgewandelt wird (Lumineszenzprinzip). Je nach Leuchtstoff lassen sich Helligkeit und Lichtfarbe variieren.
Bei gleichem Stromverbrauch ist die Lichtausbeute bis zu zehnmal höher als bei Glühbirnen und die Lebensdauer sechs- bis achtfach länger.
Nachteile der L.: Aufgrund des Betriebs von L. mit 50 Hertz Wechselspannung kommt es zum störenden Flimmern. Abhilfe: Hochfrequenzwandler, die die L. mit 30.000 Hz betreiben, eliminieren das Flimmern und reduzieren zusätzlich den Stromverbrauch.
L. geben im Gegensatz zum Tageslicht (Licht) kein kontinuierliches Lichtspektrum ab. L. mit ungünstigem (meist bläulichem) Lichtspektrum können Wohlempfinden und Gesundheit beeinträchtigen (Licht). Seit einigen Jahren gibt es aber auch L., die dem natürlichen Lichtspektrum nahekommen. Typenbezeichnungen: z.B. "tageslicht", "tageslicht de luxe" und "truelite".
Die sog. Vollspektrallampen sind L., die neben Licht auch UV-Strahlung emittieren. Da von UV-Strahlung nicht nur Nutzen ausgeht (UV-Strahlung, Grauer Star, Hautkrebs), sollten diese Lampen nur in der UV-Therapie eingesetzt werden, nicht aber zur Normalbeleuchtung.
L. enthalten etwa 15-30 mg Quecksilber. Sie dürfen nicht zerstört werden, da dann giftige Quecksilberdämpfe freigesetzt werden. Die sachgerechte Entsorgung erfolgt über Schadstoffsammelstellen, die L. einem Quecksilber-Recycling zuführen.
Bis 1983 fanden PCB-haltige Kondensatoren Verwendung bei L.. Infolge von Undichtigkeiten und Überhitzung können PCBs austreten und in die Raumluft gelangen. PCB-haltige Kondensatoren wurden v.a. in der Industrie und öffentlichen Gebäuden eingesetzt und sollten von Fachleuten ausgetauscht und entsorgt werden.
Eine Weiterentwicklung der L. stellt die Energiesparlampe dar.

Biogas

Biogas gehört zu den Regenerativen Energiequellen. Biogas ist ein mit Wasserdampf gesättigtes Gasgemisch, das bei der Fermentation unter Luftabschluß (anaerob) von organischen Stoffen entsteht.

Natürlicherweise kommt es z.B. in Mooren oder Sümpfen (Sumpfgas) vor. Desweiteren entsteht Biogas in Hausmülldeponien (Deponiegas) und in Biogasanlagen sowie in Faultürmen von Kläranlagen. Biogas entsteht bei der sogenannten Methangärung. Hierbei wird organisches Material (z.B. pflanzliche und tierische Abfälle) (anaerob) in Anwesenheit von Wasser innerhalb eines Temperaturbereiches von 20 bis 55 Grad C abgebaut.

Hauptbestandteil von Biogas ist, wie beim Erdgas, Methan (55 - 75%), Kohlendioxid und Wasserstoff. Der in Spuren enthaltene Schwefelwasserstoff (ca. 0,35%) kann durch Eisenfilter oder dosierte Sauerstoffzufuhr beim Biogas-Prozeß entfernt werden. Biogas kann zum Kochen, Heizen, Antrieb von Motoren und zur Stromerzeugung genutzt werden. 1 m³ Biogas hat einen Heizwert von etwa 0,6 l Heizöl. Eine ausgewachsene Kuh produziert täglich Mist zur Erzeugung von 1,7 m³ Biogas Aus einem 1 m³Biogas können ca. 1,5 kWh elektrischer Strom und ca. 3,0 kWh Wärme erzeugt werden. Das bei der Erzeugung von Biogas anfallende Gärgut stellt einen hochwertigen Dünger für die Landwirtschaft dar.

Durch die Erzeugung von Biogasaus organischen Abfällen (Lebensmittelindustrie: Schlachtabfälle, Altfette, Reststoffe; Landwirtschaft: Gülle, Mist, Nachwachsende Rohstoffe und biogene Reststoffe; Kommunen: Bioabfall, Grün- und Grasschnitt,) wird ein Teil der Beseitigung organischer Abfälle übernommen, die nach der Technischen Anleitung Siedlungsabfall (TASI) zukünftig nicht mehr deponiert werden dürfen. Zunehmend werden in Deutschland auch kommunale Anlagen zur Gewinnung von Biogas aus Biomüll in Betrieb genommen. Ein vergleichbares Biogas entsteht auch in den Faultürmen der Kläranlagen (Abwasserreinigung) und auf den rund 2.000 Deponien in Deutschland. Das Potential der kommunalen und landwirtschaftlichen Erzeugung wird auf rund 17,5 Mrd. m³ Biogas geschätzt.

Biogas-Anlagen leisten einen wichtigen Beitrag zur Energieversorgung. In Deutschland existieren mehr als 2.500 landwirtschaftliche Biogas-Anlagen (2005) mit einer Gesamtleitung von über 450 Megawatt. Im Jahr 2004 waren rund 157.000 Beschäftigte in der Biogasbranche zu verzeichnen. Aufgrund verbesserter Rahmenbedingungen (höherer Einspeisevergütung für die Stromerzeugung, Investitionsförderung, Nutzung der Kofermentation) wird für die nächsten Jahre mit einem starken Ausbau der Biogas-Nutzung in der deutschen Landwirtschaft gerechnet. Die Einspeisevergütung von Strom aus Biogas beträgt 10,23 Cent/kWh bis 500 kWh (bis 5 MWh 9,21 Cent/kWh) und ist auf zwanzig Jahre bis 2020 festgeschrieben. Als wirtschaftlich werden Biogas-Anlagen in der Landwirtschaft ab 60 bis 100 Großvieheinheiten (GV) angesehen.

In China sind einige Mio. und in Indien einige hunderttausend Biogas-Anlagen in Betrieb; neben der Klein-Wasserkraft gilt Biogas daher als der weltweit am meisten genutzte erneuerbare Energieträger. Der Betrieb von einfachen Biogas-Anlagen ist problemlos und schont die Ressourcen und spart die Sammlung von Brennholz, dass in vielen armen Regionen zunehmend Mangelware wird. Zusätzlich wird das erzeugte Biogas für Gaslampen genutzt, das erstmals überhaupt Licht in nicht elektrifizierte Häuser bringt. Biogas ist ein umweltfreundlicher Brennstoff; seine Emissionen bei der Verbrennung sind denen von Erdgas (Heizung, Kraftwerk) vergleichbar.

Adressen zu dem Stichwort Biogas

Lit.: Schulz: Biogas-Praxis ;Grundlagen, Planung, Anlagenbau, Beispiele; 2. Auflage Ökobuch Verlag Staufen 2000
Wellinger: Biogas-Handbuch ; Grundlagen, Planung, Betrieb landwirtschaftlicher Biogasanlagen; 2. Auflage, Verlag Wirz Aarau 1991

Bioaktivierung

Bioakkumulation

B. ist die Anreicherung von Stoffen im Organismus nach der Aufnahme aus der belebten oder unbelebten Umgebung.

Von besonderer Bedeutung ist dabei die Weitergabe von Schadstoffen in Nahrungsketten, wobei Stoffe mit einer langen biologischen Halbwertszeit, d.h. solche Stoffe, die nicht oder nur sehr langsam abgebaut oder ausgeschieden werden, sich bis zu den Endgliedern der Nahrungskette sehr stark anreichern können. Schadstoffe in diesem Sinne sind vor allem Schwermetalle, radioaktive Stoffe (Anreicherung) und chlorierte Kohlenwasserstoffe (DDT).

Bhopal

Seit 1977 wurden in der B.-Pestizidfabrik von Union Carbide pro Jahr 2.500 t des Schädlingsbekämpfungsmittels (Pflanzenschutzmittel) Sevin produziert, das nicht so persistent (Persistenz) ist wie z.B. DDT. Es kann über Phosgen oder wie in B. über Methylisocyanat (MIC) hergestellt werden.

Am 3.12.1984 barsten die Sicherheitventile, worauf ca. 30 t MIC entwichen.
Fazit: 3.000 Menschen gestorben, 20.000 werden insgesamt erblinden, 200.000 wurden verletzt: Hirnschäden, Lähmungen, Lungenödeme, Herz-, Magen-, Nieren-, Leberleiden, Unfruchtbarkeit, Mißbildungen.
Ausbreitungsverhalten der Giftgase sowie Vergiftungsbild lassen darauf schließen, daß ein Gasgemisch aus Phosgen und MIC ausgetreten war.

Die Industrienationen exportieren ihre größten Produktionsrisiken in die unterentwickelten Länder der Dritten Welt, weil dort das Sicherheitsbewußtsein noch nicht so weit entwickelt ist und damit die Produktionskosten geringer sind. Der Preis an Menschenleben für den industriellen Fortschritt in der Dritten Welt ist sehr hoch:
Jährlich sterben 20.000 Menschen an falsch gehandhabten Pflanzenbehandlungsmitteln.
Die Zahl der Erkrankungen und Verletzungen sind unschätzbar groß (45.000 bis über 500.000!). Allein in Sri Lanka 12.000 Erkrankungen durch Pestizid-Vergiftungen (1980).

Union Carbide hatte versprochen, den über 500 Kindern, die ihre Eltern durch das Giftunglück verloren haben, ein Waisenhaus zu bauen. Die hierfür geplanten 3 Mio DM erscheinen sehr wenig im Vergleich zu den über 230 Mio DM Reingewinn, die Union Carbide vornehmlich in der Dritten Welt erwirtschaftet. Die Union Carbide wurde 1991 rechtskräftig zur Zahlung von 360 Mio US-Dollar verpflichtet.

Bauxit

Bauxit ist ein Verwitterungsprodukt aus tonhaltigem Kalk-Silikatstein. Es wurde erstmals 1821 in Les Baux in Südfrankreich entdeckt; der Ort gab dem Bauxit seinen Namen.

Bauxit stellt ein Gemenge von Tonerde-Mineralen wie etwa Aluminiumoxiden und Aluminiumhydroxiden und anderen Mineralen dar. Bauxit besteht aus 50 bis 75 Prozent Aluminiumoxid (Al₂O₃) als auch wasserhaltigen Eisen(III)oxid, Kieselsäure, und Titandioxid (TiO₂). Bauxit ist meist weiß, durch Eisenverbindungen kann es eine Rotfärbung bekommen.
Bauxit ist unerlässlich für die Aluminiumherstellung durch Schmelzflusselektrolyse und wird für die Herstellung von Schleifmitteln, feuerfesten Ziegeln und zur Schmierölraffination verwendet.

Große Förderländer sind Australien, Guinea und Brasilien, als auch Frankreich, Spanien, Griechenland, Ungarn, Rumänien, Japan, Russland und Nordchina, in denen Bauxit meist im tagebau gefördert wird. 1998 umfasste die weltweite Förderung rund 128 Millionen Tonnen. Die heute bekannten Bauxit-Ressourcen reichen nach aktuellen Berechnungen für die nächsten 200 Jahre.

Bauxit zur Aluminiumherstellung wird nach dem Bayer-Verfahren hergestellt. Hierbei werden die Aluminiumhydroxide des fein gemahlenen Bauxit in Natronlauge gelöst, die unlöslichen Eisenverbindungen werden abgetrennt (Rotschlamm). Die verdünnte Aluminatlauge scheidett nach Zusatz von frischem Aluminiumhydroxid reines Aluminiumhydroxid ab. Aus dem getrocknetem Aluminiumhydroxid (Reinb.) wird unter Kryolith-Zugabe eine Schmelze hergestellt und elektrolytisch zersetzt, so dass durch die Schmelzflusselektrolyse Aluminium entsteht.

Für die Herstellung von einer Tonne Aluminium benötigt man folgende Rohstoffe:

4.000 kg Bauxit,
150 kg Natriumhydroxid,
20 kg Aluminiumfluorid und
485 kg Kokselektroden.

siehe auch: Aluminiumherstellung

Baukastenwaschmittel

Universelles Waschmittelsystem aus mindestens zwei Komponenten, das eine flexiblere Anpassung an die unterschiedlichen Waschanforderungen erlaubt, als ein einziges Produkt, z.B. Vollwaschmittel (Waschmittel).

Dadurch kann mit B. bei vergleichbarer Waschleistung der Chemikalieneintrag in die Umwelt reduziert werden. Zumeist bestehen B. aus drei Komponenten:

einem Basiswaschmittel, das frei von Bleichmittel ist und für weiches Wasser (Wasserhärte-Bereich 1) dosiert wird,
einem Enthärter, der die Anpassung des B. an die unterschiedlichen Wasserhärten sicherstellt und
einem Bleichmittel, das nur bei starker Verschmutzung und bleichbarer Wäsche zum Einsatz kommt.

Dem B. wird von Umwelt- und Verbraucherverbänden das größte Einsparungspotential in Sachen Chemikalienverbrauch zugeschrieben. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß die verschiedenen Systeme nicht überdosiert werden, was vielfach durch mangelnde Kenntnis geschieht.

1991 lag der Anteil aller B. am Waschmittelmarkt noch unter 5%. Zur Förderung der Akzeptanz von B. beim Verbraucher wurden daher im Sommer 1991 Kriterien zur Vergabe des Umweltzeichens an dreiteilige B. verabschiedet. Damit ist das B. der einzige Waschmitteltyp, der mit dem Umweltzeichen ausgezeichnet werden kann.

Batterieherstellung

Bei der B. fallen erhebliche Mengen an Bleistaubverbindungen an (Blei, Bleihütte).

Bekannt geworden sind die Emissionen der Akkumulatorenfabrik Sonnenschein in Berlin. In mehreren mit Mitteln des Altanlagensanierungsprogramms der Bundesregierung geförderten Projekten wurden die Bleiemissionen in Betrieben der B. inzwischen drastisch gesenkt. Bei einer Fabrik im Raum Kassel wurden die jährlichen Emissionen von 2.600 kg auf 20 kg Bleiverbindungen gesenkt. Zur Reduzierung der Staubemissionen (Staub) werden Schwebstoffilter (Gewebefilter) eingesetzt. Mit doppelstufigen Filtern wurden sogar Reingasstaubgehalte von weniger als 0,1 mg/m3 erreicht. Mit den Schwebstoffiltern kann der Bleistaub für die Produktion zurückgewonnen werden und fällt nicht wie bei den früheren Naßentstaubern (Wäscher) als Schlamm an, der deponiert werden muß. Die TA Luft 1986 schreibt für die Herstellung von Blei-Akkumulatoren einen Grenzwert der Staubemission von 0,5 mg/m3 und der Emission von Schwefelsäure von 1 mg/m3 vor.

Siehe auch: Batterie, Batterieentsorgung, Akkumulator, Staub

Category Archives: Chemie & Prozesse