Klärgas

Kernspaltung

Bei der Spaltung schwerer Atomkerne in zwei leichte Kerne werden große Mengen Energie in Form von Wärme frei.

Von besonderem Interesse sind Spaltstoffe wie Uran und Plutonium. Sie lassen sich durch Neutronen unter Energieabgabe spalten und geben gleichzeitig mehrere Neutronen ab, die neue K. auslösen können (Kettenreaktion). Die kleinste Spaltstoffmasse, die eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion in Gang setzt, ist die kritische Masse, bei Uran-235: ca. 50kg, bei Plutonium-239: ca. 5kg. Durch technische Maßnahmen kann die kritische Masse verringert werden.
Spaltstoffe werden in Atomwaffen (Kettenreaktion) und Kernreaktoren inKernkraftwerken (kontrollierte K.) eingesetzt.

Die bei der K. entstehenden Spaltprodukte sind radioaktiv und zerfallen unter Aussendung von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung (Radioaktivität). Insgesamt entstehen etwa 200 künstliche Radionuklide. Bei der K. von 1g Uran-235 wird dieselbe Energie frei wie bei der Verbrennung von 3t Steinkohle. Technische Nutzung und Umweltauswirkungen: Kernkraftwerk, Hochtemperaturreaktor, Schneller Brüter, Brennstoffkreislauf . Das Gegenteil der K. ist die Kernfusion.

Kernreaktor

Anlage, mit deren Hilfe sich Kernspaltungen einleiten, aufrechterhalten und steuern lassen. Hauptbestandteil ist der Reaktorkern mit in Brennelementen angeordnetem Spaltstoff, meist Uran-235, in dem die Kernspaltungen ablaufen.

Durch einen Moderator werden die bei der Spaltung erzeugten schnellen Neutronen abgebremst, da langsame Neutronen Uran-235 besser spalten können. Regelstäbe steuern den Neutronenfluß.

Die bei der Spaltung erzeugte Wärme wird von einem unter Druck stehenden Kühlmittel abgeführt (Kernschmelzen). Der Reaktorkern ist umgeben von dem Reaktordruckbehälter, der allen Belastungen durch Druck, Temperatur und Strahlung standhalten soll (Berstschutz, GAU). Außen schließt sich eine Beton-Abschirmung an, die die Umgebung vor Gamma- und Neutronenstrahlung schützt. Kommerziell betrieben werden K. in Kernkraftwerken.

Umweltbelastungen: Kernkraftwerk, GAU
Spezielle K.: Schneller Brüter, Hochtemperaturreaktor

Siehe auch: Kernspaltungen, Brennelementen, Spaltstoff

Kernkraftwerk

Kernkraftwerke gewinnen die zur Stromerzeugung notwendige Prozesswärme nicht durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe oder durch Sonnenenergie, sondern durch Kernspaltung.

Allgemeine Funktionsweise

Die beim Zerfall radioaktiver Stoffe entstehende Hitze wird dazu genutzt, um überhitzten Dampf (also gasförmiges Wasser) zu erzeugen, der dazu genutzt wird eine oder mehrere Turbinen anzutreiben. An die Turbine gekoppelt ist ein Generator, der den Strom erzeugt.

Reaktortechnik

Weltweit vorherrschend ist der Leichtwasserreaktor (LWR, als Druckwasser- oder Siedewasser-Reaktor realisiert), weitere Reaktortypen sind der Schnelle Brüter, der Hochtemperatur- und der Druckröhrenreaktor (Reaktortyp inTschernobyl). Die Kernspaltung läuft imKernreaktor ab, der aus Sicherheitsgründen i.d.R. von einem Sicherheitsbehälter (Containment) und einer Stahlbetonkuppel umgeben ist. Der LWR verwendet als Kühlmittel und Moderator (Neutronenbremse) normales Wasser, das beim Druckwasserreaktor unter so hohem Druck steht, dass es trotz Aufheizung auf ca. 325 Grad C im Primärkühlkreis nicht verdampft. Die bei der Kernspaltungfreigesetzte Wärme wird von einem Primärkühlsystem aufgenommen und über Wärmetauscher an einen Sekundärkreislauf abgegeben, in dem Wasserdampf Turbinen zur Stromerzeugung antreibt.

Umweltbelastungen während des Betriebs

Nichtradioaktive Umweltbelastung: Kernkraftwerke mit ihrer hohen elektrischen Leistung (Standard 1.200 MWe, elektrisch abgegebene Leistung) und ihrem schlechten thermischen Wirkungsgrad von 35 Prozent belasten Umwelt und insbesondere Flüsse durch große Mengen an Abwärme. Ein Wirkungsgrad von 35 Prozent bedeutet, dass zur Erzeugung von 1200 MWe ca. 3500MW thermische Leistung innerhalb des Reaktors zur Verfügung gestellt werden müssen und die Differenz als Wärme abgeführt werden muss. Dies geschieht meist in einem Nasskühlturm. Eine ortsnahe Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist wegen der hohen Gefahren im Falle eines Störfalls (Radioaktivität könnte z.B. über die KWK schneller in Wohngebiete übertragen werden) und der damit verbundenen hohen Anforderungen an die Sicherheitstechnik nicht sinnvoll.

Radioaktive Umweltbelastung: Auch im störungsfreien Normalbetrieb gibt ein Kernkraftwerk ständig radioaktive Substanzen an Luft und Wasser ab, die sich in derUmwelt anreichern und über mehr als 100.000 Jahre weiter strahlen und zu schwer abschätzbaren Schäden führen kann. Innerhalb des Kraftwerks werden große Mengen radioaktiver Substanzen erzeugt. Durch die Kernspaltung entstehen etwa 200 radioaktive Substanzen (künstliche Radionuklide), die in der Natur nicht vorkommen. Durch kleinste Risse in den Brennstabhüllen (Brennelement) gelangen so vor allem die radioaktiven Edelgase Xenon und Krypton, die leicht flüchtigen Stoffe Iod und Cäsium sowie Strontium in den Primärkreislauf.

Die höchsten radioaktiven Emissionen entstehen im störungsfreien Betrieb nicht beim Kernkraftwerksbetrieb, sondern bei der Brennstoffver- und Entsorgung(Brennstoffkreislauf). Die abgebrannten Brennelemente enthalten radioaktive Substanzen: 1% Plutonium und über 3% Spaltprodukte (Kernspaltung,Wiederaufarbeitung, Atommüll). Zusätzlich fallen jährlich ca. 1.300 Fässer schwach- und 100 Fässer mittelaktiver Atommüll an. Nach einer Betriebszeit von 15-30 Jahren stehen zudem Abriss und Entsorgung des Kernkraftwerkes an (s.u.).

Durch vom Kernreaktor ausgehende Neutronenstrahlung werden weitere radioaktive Substanzen erzeugt (Tritium, Argon-41), die sich im Kühlmittel, in den Verunreinigungen des Kühlmittels (Korrosion) und in anderen Anlagenteilen finden. Entweichende Substanzen werden durch aufwendige Filter zum großen Teil zurückgehalten, der Rest gelangt über Abwasser und Abluft (Schornstein oder unkontrolliert) in die Umwelt.

Von Kernkraftwerken gehen im störungsfreien Normalbetrieb allerdings erheblich geringere radioaktive Emissionen aus als von Wiederaufarbeitungsanlagen. Die Höhe der radioaktiven Emissionen in Becquerel sagt wenig über
Strahlenbelastungund Strahlenschäden von Mensch und Umwelt aus. Diese hängen ab von: Halbwertszeiten der radioaktiven Stoffe, Art und Energie der von ihnen ausgehenden ionisierenden Strahlung (Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten), ihrer Ausbreitung in der Umwelt und ihrer Anreicherung in Boden, Pflanzen, Tieren und Menschen. Infolge dessen gelangen die radioaktiven Stoffe in die Nahrungsmittelkette.

Risiken

Kernkraftwerke zeichnen sich durch ein mit konventionellen Energieversorgungsarten und –technologien unvergleichlich höheres Gefährdungs- / Risikopotenzial aus. Unfälle oder Störfälle infolge von technischen Pannen, menschlichem Versagen, Erdbeben, Flugzeugabstürzen, Sabotage oder Kriegseinwirkung gehen mit hoher Wahrscheinlichkeit mit dem Austreten radioaktiverStrahlung einher, die mit dramatischen Schadwirkungen für den Menschen und dieUmwelt verbunden ist.

Strahlenbelastung

Angaben über die
Strahlenbelastung durch Kernkraftwerke beruhen auf Computersimulationen, die mit großen Fehlerquellen (z.B. hinsichtlich derAusbreitung radioaktiver Substanzen) behaftet sind. Die direkte Messung der
Strahlenbelastung ist nur für die äußere Gamma- und Betastrahlung (natürlicheStrahlung aus dem All und der Umwelt) möglich. Die besonders gefährlicheAlphastrahlung ist nur mit extremem Aufwand nachweisbar, sobald sie von Organismen aufgenommen wurde.
Die gesetzlich festgelegten Grenzwerte finden Sie auf der Webseite des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit in derStrahlenschutzverordnung . Der zulässige Höchstwert im Störfall beträgt 50mSv. Über das Jahr verteilt ist eine maximale
Strahlenbelastung von weniger als 0,3 mSv/Jahr (Milli-Sievert) effektive (tatsächliche) Strahlendosis in der Umgebung von Kernkraftwerken zulässig (vgl. Strahlenschutzverordnung § 47, Begrenzung der Ableitung radioaktiver Stoffe).

Arbeiter in Kernkraftwerken sind Strahlenbelastungen von etlichen mSv jährlich ausgesetzt. Damit Fachkräfte die zulässigen Grenzwerte von 50 mSv/Jahr nicht überschreiten, werden in stark strahlenden (heißen) Zonen nukleare ‚Tagelöhner‘ eingesetzt (Dosimeter). Bei US-Atomarbeitern wurde wiederholt eine Erhöhung des Risikos für Krebserkrankungen durch somatische Strahlenschäden festgestellt; in Ausnahmefällen kann es sogar zu akuten Strahlenschäden kommen (Strahlenkrankheit, Kontamination). Eine 1992 veröffentlichte Studie des britischen Amtes für Strahlenschutz zeigt auf, dass das Risiko für Beschäftigte in Atomanlagen, an Leukämie zu sterben, wesentlich größer ist, als bis dahin angenommen. Die Studie stellt bei einem Untersuchungszeitraum von 16 Jahren und einem Probenumfang von 95.000 Beschäftigten einen klaren Zusammenhang zwischen Leukämiefällen und der Strahlendosis her, die die Betroffenen im Laufe ihres Arbeitslebens erhalten haben.

In Deutschland wurden in den letzten Jahren in verschiedenen Studien auch Schäden an der Bevölkerung sichtbar. Für Kinder unter 5 Jahren im engeren Umkreis westdeutscher Kernkraftwerke besteht nach den Ergebnissen einer 1992 veröffentlichten Studie der Universität Mainz ein erhöhtes Risiko, an Leukämie zu erkranken. Am stärksten betroffen ist die Umgebung des Kernkraftwerkes Krümmel bzw. des Atomforschungszentrums Geesthacht; hier wurde eine um das 10-15fach erhöhte Leukämierate gefunden.

Unfälle und damit verbundene Folgen

Bei Kernkraftwerk-Unfällen können sich die Belastungen für die Umgebung erheblich erhöhen. Störunfälle werden international mit der von der IAEA (International Atomic Energy Agency) von eins bis sieben reichenden festgelegten INES-Skala beurteilt. Tritt bei einem Unfall eine große Menge Radioaktivität aus, so hat dies langandauernde und weit reichende Folgen für die Umwelt.

Einige bekannt gewordene prominente Unfälle

2011: Fukushima, Japan.
INES Gefährdungsstufe 6 (aktueller Status März 2011 noch unklar, nach Ansicht von Greenpeace-Experten INES 7).
1986 -Tschernobyl, UdSSR
INES Gefährdungsstufe 7
Weitreichende Gesundheits- und Umweltbelastung. Kernschmelze mit nachfolgender Freisetzung einer hohen Strahlungsmenge durch die Explosion des Reaktorkerns.
1979 Harrisburg, Three Mile Island
INES Gefährdungsstufe 5
Kernschmelze, deren Austritt gerade noch verhindert werden konnte.
1957 Kyshtym, UdSSR
INES Gefährdungsstufe 6
Freisetzung von signifikanten Mengen radioaktiven Materials in die Umwelt, verursacht durch eine Explosion eines hochaktiven Abklingbehälters.
1957 Windscale Pile, Großbritannien
INES Gefährdungsstufe 5
Freisetzung radioaktiven Materials in die Umwelt, verursacht durch einen Brand im Reaktorkern.

Die Kernkrafttechnologie wird von Rückversicherern als unversicherbares Risiko eingestuft, da die Kosten nach einem Unfall nicht abschätzbar sind. Der Super-GAUin Tschernobyl (hervorgerufen durch einen Reaktor) verursachte Schäden in Höhe von ca. 200 Milliarden Euro. Als Vergleich: Die Rückversicherung der deutschen Kernkraftwerksbetreiber haftet bei einem Unfall bis zu einer Summe bis zu 2,5 Milliarden Euro.

Stichworte: Störfallabläufe und Auswirkung: Kernschmelzen, GAU, Super-Gau,Schneller Brüter.

Entsorgung

Die Entsorgung von Atommüll stellt den Menschen vor unlösbare Probleme, da dieser bis zu 100.000 Jahre weiter strahlt. Nicht nur die Entsorgung ausgebrannter Brennelemente bereitet Schwierigkeiten, sondern auch die Demontage eines außer Betrieb genommenen Kraftwerks, da die Bauteile nach Betriebsende weiter strahlen und nur unter hohen Sicherheitsmaßnahmen zerlegt werden können. Die Demontage eines Kraftwerks dauert oft mehrere Jahre und bedeutet eine erhöhte Belastung für die Umgebung.
Siehe auch Atommüll

Entwicklung

Anzahl der Kernkraftwerke weltweit

Im März 2011 sind weltweit 443 Kernkraftwerke mit einer Leistung von 377.750 MW in Betrieb und 158 Neubauten geplant. Deutschlandweit sind 17 Kraftwerke in Betrieb und vorerst keine Neubauten geplant. (Zahlen vgl.: World Nuclear Association)

Infolge der Reaktorunfälle in Harrisburg (1979) und Tschernobyl (1986) war die Expansion der nuklearen Energie deutlich zurückgegangen. 1992 waren weltweit 414 Reaktoren mit insgesamt 323 GW in Betrieb; 1989 waren es noch 421.

Ausblick

Mit Realisierung der Pläne der DESERTEC Foundation für die EU-MENA-Staaten (Europe Middle East North Africa) wird innerhalb des nächsten Jahrzehnts Ersatz für die überholte und unverhältnismäßig risikobehaftete Kernkrafttechnologie geschaffen. Die Sonne ist als preiswerter und permanent vorhandener Energieträger ein guter Ersatz. Die Kombination aus Wasserspeicherkraftwerken, Windenergieanlagen und solarthermischen Großanlagen im 250MW-Bereich aufwärts und ein intelligentes Energiemanagement („Smart Grid“) bilden eine solide und sichere Grundlage der zukünftigen Energieversorgung und stellen die bisher von Kernkraftwerken gebildete Grundlast dauerhaft bereit (vgl.: Artikel aus den DLR-Nachrichten und FAQ der DESERTEC Foundation zu diesem Thema). Weitere Vorteile der Technologien sind die vergleichsweise einfachere Entsorgung und die Möglichkeit, Hybridkraftwerke zu bauen, die als Unterstützung zur Dampferzeugung noch eine konventionelle Gasturbine erhalten.

Stand 03 2011, überarbeitet von Jan Niemeyer

Kernfusion

Die Fusion oder Verschmelzung leichter Atomkerne setzt wie die Kernspaltung schwerer Atomkerne große Mengen Energie frei.

Sterne, wie z.B. die Sonne, beziehen ihre Energie aus der Kernfusion vonWasserstoff zu Helium. Technisch interessant ist die Verschmelzung von Tritium(überschwerer Wasserstoff) und Deuterium (schwerer Wasserstoff) zu Helium, die im magnetisch eingeschlossenen Plasma bei einer Temperatur von über 100 Mio Grad C zündet. Dabei wird pro Gramm Fusionsbrennstoff die Energie von 12,4 tKohle frei.
Erste technische Realisierung 1952 als Wasserstoffbombe (Atomwaffen).

Obwohl seit den 60er Jahren an der kontrollierten Nutzung in Kernfusion-Kraftwerken gearbeitet wird und z.Z. jährlich weltweit ca. 3 Mrd DM (EG: 1 Mrd/Jahr) ausgegeben werden, ist eine großtechnische Anwendung nicht vor dem Jahr 2050 zu erwarten.
Die anfängliche Euphorie von der unerschöpflichen, sauberen und billigenEnergie aus Kernfusion ist heute gedämpft:

Die energiereiche Neutronenstrahlung macht den Reaktormantel spröde und radioaktiv (Radioaktivität), so daß dieser alle paar Jahre ausgewechselt und als hochradioaktiver Atommüll endgelagert werden muß. Die strahlenden Abfälle werden auf das Doppelte der Atommüllmenge eines Leichtwasserreaktors (Kernkraftwerk) geschätzt. Aufgrund der kürzeren Halbwertszeiten sind sie aber vermutlich einfacher zu entsorgen.

Die größte Gefahr geht im Betrieb von Tritium aus, das nur mit großem technischen Aufwand zurückgehalten werden kann. Auch im Normalbetrieb werden wesentliche Mengen Tritium aus der Anlage entweichen. Fachleute rechnen mit einer effektiven Dosis (Strahlendosis) am ungünstigsten Ort von über 0,6 mSv (Sievert) pro Jahr für einen 1.000 MW Kernfusions-Reaktor. Damit wäre der Reaktor derzeit nicht genehmigungsfähig (Strahlenschutzverordnung) und die Belastung im Normalbetrieb erheblich höher als beim Kernkraftwerk (
Strahlenbelastung). Fraglich ist auch, ob im Innern der Anlage die Grenzwerte für beruflich strahlenexponierte Personen eingehalten werden können.

Größter Unfall beim Kernfusions-Kraftwerk ist der Bruch einer Tritiumhauptleitung, der z.B. durch nicht beherrschte Plasma-Instabilitäten, Wandkontakt des Plasmas und anschließende Zerstörung des Reaktorgefäßes verursacht werden kann.
Der Brennstoff ist reichlich vorhanden (Deuterium in Weltmeeren, Tritium kann aus Lithium gewonnen werden), Engpässe können bei Kupfer (Magnetspulen), Chromund Molybdän (Stahlveredler) auftreten, die für den Bau von Anlagen zur Kernfusion in großen Mengen benötigt werden.

Kernfusion-Kraftwerke werden mit Leistungen von 3.000-4.000 MW zu großen Abwärmeproblemen (Abwärme ) und zu einer weiteren Zentralisierung der Stromversorgung führen. Die Komplexität der Anlagen macht sie stör- und sabotageanfällig und gefährdet die Versorgungssicherheit. Aus wirtschaftlichen Gründen wird auch an sog. Hybridreaktoren gedacht, in denen neben der Kernfusion mit Hilfe schneller Neutronen Plutonium erbrütet wird (Schneller Brüter). Solche Anlagen stellen aufgrund des Plutoniuminventars und des anfallenden Atommülls ein besonders großes Gefahrenpotential dar.

Zu den im Fusionsreaktor vorhandenen, chemisch-toxikologischen Stoffen gehören Lithium, welches als Brut- und Kühlmittel verwendet wird und Beryllium, das in einigen Entwürfen als Neutronenmultiplikator vorgesehen ist. Im Falle eines Störfalls können die Stoffe freigesetzt werden. Unklar ist, inwiefern von den extrem starken Magnetfeldern Gefahren für das Personal ausgehen (Elektrosmog).

Ein neues, eventuell vielversprechendes Konzept zur Kernfusion stellt der Maglich-Reaktor dar.

Aktueller Stand:
Im englischen Experimental-Fusionsreaktor JET gelang es 1991 nach 30jähriger Forschung erstmals, eine kontrollierte Kernfusion aus 1,2 g Deuterium und 0,2 gTritium in die Wege zu leiten, bei der 2 Sekunden lang bei 200 Mio Grad C eine Leistung von 2 MW freigesetzt wurde. Der nächste Experimentalreaktor der EG ist der ITER, dessen Baubeginn unter Beteiligung der USA, GUS und Japan für 1997 geplant ist. Das auf 20 Jahre ausgelegte Projekt wird mit mindestens 16 Mrd DM veranschlagt. Bei der Standortwahl haben deutsche Standorte (Greifswald oder Garching bei München) gute Chancen. Im Jahre 2020 soll dann der erste Demonstrationsreaktor gebaut werden.

Kritiker führen an, daß hier Mrd DM in eine Technologie investiert werden, von der nicht abzusehen ist, ob sie jemals kommerziell Strom bei geringen Umweltbelastungen produzieren kann, wohingegen regenerativen Energiequellen, von denen wir wissen, daß sie funktionieren, gerade diese Mrd DM zur Markteinführung fehlen.

Siehe auch: Kernspaltung, Energie

Kernenergie

Kokerei

In K. wird zumeist Steinkohle unter Luftabschluß erhitzt.

Dabei entstehen Koks, Koksgas und Teer. Der kohlenstoffreichere Koks wird in der BRD heute hauptsächlich zur Eisenerzeugung benutzt. Koksgas besteht aus Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid und ist ein wichtiger Industriebrennstoff; Teer ist eine Mischung aus schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffen.

In der BRD werden jährlich ca. 20 Mio t Koks hergestellt,der größte Teil davon im Ruhrgebiet. Dort sind K. neben dem Autoverkehr die wichtigsten Emissionsquellen für Kohlenwasserstoffe, die z.T. (polycyclische Aromaten, Benzol) krebserregend (Krebs) sind.

In neueren K. können die Emissionen u.a. durch bessere Abdichtung der Koksöfen und durch Entstaubungseinrichtungen (Rauchgasentstaubungsanlagen) vermindert werden.
Beim Kühlen des Kokses fallen große Mengen bisher nicht genutzter Abwärme an, insgesamt ca. 9 Mio MWh/Jahr.

Ihre Nutzung mit Hilfe der sog. Kokstrockenkühlung z.B., zur Stromerzeugung oder als Fernwärme, ist für den Betreiber nur sinnvoll bei kostendeckender Einspeisung ins öffentliche Netz, wogegen sich die Stromerzeuger wehren.

Siehe auch: Steinkohle, Steinkohlenteer, Teeröl, Raffinerie

Kohlendioxid-Problem

Das Kohlendioxid-Problem besteht darin, dass das unschädliche und sogar für das irdische Leben notwendige Kohlendioxid (CO2) Hauptverursacher des zusätzlichen Treibhauseffekts ist, der das Weltklima zu verändern droht (Klima, Treibhauseffekt).

Seit Beginn der Industrialisierung steigt der CO2-Pegel in der Troposphäre (Atmosphäre) stetig an. Der Mensch hat innerhalb von nur ca. 200 Jahren den CO2-Gehalt der Atmosphäre stärker verändert, als die Natur innerhalb von 1 Mio. Jahren. Bei Fortsetzung des derzeitigen Trends werden extreme Klimaveränderungen erwartet.

Ursache ist vor allem die Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) sowie die Vernichtung des der tropischen Regenwälder. CO2 ist das massgebliche Endprodukt jeder Verbrennung, das nicht aus Abgasen herausgefiltert werden kann. Solange der Weltprimärenergiebedarf zu über 90% aus fossilen Energieträgern gespeist wird, sind Energieverbrauch und Kohlendioxid-Problem eng gekoppelt (Energie). Die weltweiten CO2-Emissionen aus dem Energiebereich betragen ca. 22 Mrd. t/Jahr, wovon 56% aus den westlichen Industrienationen bzw. 5,3% aus Deutschland stammen. Pro Kopf liegen die CO2-Emissionen in den USA bei 20 t/Jahr, in Deutschland bei 14 t/Jahr und in den meisten Entwicklungsländern bei 0,5-3 t/Jahr.

Auf verschiedenen internationalen Konferenzen wurden Resolutionen zur Reduzierung des Kohlendioxid-Problems verabschiedet. So in Toronto 1988, wonach der weltweite CO2-Ausstoss bis 2005 um 25% und bis 2050 um 50% reduziert werden soll. Die Bundesregierung beschloss am 13.6.1990 eine Reduzierung der CO2-Emissionen von 25% bis 2005. Es ist allerdings schon jetzt abzusehen, dass die weltweite CO2-Emission eher weiter ansteigen wird und selbst Deutschland mit der bisherigen Politik höchstens eine Minderung von 5-10% erreicht werden kann. Obwohl die bisherigen Massnahmen nach Ansicht von Wissenschaftlern in keiner Weise ausreichen, um das Klima zu stabilisieren, scheitern globale CO2-Reduktions-Szenarien bislang vor allem an nationalen Egoismen.

Massnahmen zur Lösung des Kohlendioxid-Problems sind: Rationelle Energienutzung und Energiesparmassnahmen, vor allem verbesserte Wärmedämmung (Niedrigenergiehaus), Einsatz regenerativer Energiequellen und neue Verkehrskonzepte (Schienenverkehr, Öffentlicher Personennahverkehr, Kombinierter Verkehr). Den Einsatz von CO2-freier Kernenergie anstelle von fossilen Energieträgern ist sehr umstritten, da hier der Treibhauseefakt gegen das nukleare Risiko eingetauscht wird (Kernkraftwerk, GAU, Brennstoffkreislauf, Atommüll).

Um CO2-Reduzierungen politisch-wirtschaftlich zu unterstützen, werden seit Jahren Massnahmen wie Energiesteuer, CO2-Steuer (Ökosteuern) und CO2-Abgaben (Umweltabgaben) diskutiert. Bisher konnte sich jedoch kein Land zu einer wirklichen Umsetzung entschliessen, um die nationale Konkurrenzfähigkeit nicht zu gefährden. Erste Umsetzungen in Teilbereichen finden sich in Finnland, den Niederlanden, Schweden und der Schweiz.

Wie kurzsichtig der Konkurrenz-Aspekt ist, zeigen zum Beispiel erste Berechnungen über die Folgekosten eines fortschreitenden Treibhauseffekts) (Deichbau).
Als weitere Massnahmen zur Entschärfung des Kohlendioxid-Problems werden Aufforstungsprogramme diskutiert, die die pflanzlich gebundene Kohlenstoffmenge (Biomasse) erhöhen sollen.

Siehe auch: Kohlendioxid, Klima, Treibhauseffekt

Ketone

K. sind eine vom Aceton abgeleitete Gruppe chemischer (Lösemittel-)Verbindungen sehr unterschiedlicher Art.

Die Endung bei der chemischen Namensgebung für K. lautet "-on" (z.B. Aceton, Cyclohexanon). K. sind i.a. weniger giftig als chlorierte Kohlenwasserstoffe. Wie alle Lösemittel führen aber auch K. bei Langzeiteinwirkung zu Nervenschäden. K. werden als Lösemittel in Lacken, Naturharzen, Anstrichfarben und Druckfarben eingesetzt. Desweiteren finden K. Anwendung als Ausgangsstoff für Synthesen von Farb- und Riechstoffen, Pflanzenschutzmitteln und Kunststoffen. Cyclohexanon ist ein wichtiger Ausgangsstoff für die Herstellung von Polyamid.

Ketone und Ihre MAK-Werte:

Aceton (2-Propanon)
Der MAK-Wert für Aceton beträgt: 1200 mg/ m³ = 500 ppm.
2-Butanon (Methylethylketon, MEK)
MAK-Wert: 590 mg/ m³ = 200 ppm
Methypropylketon (2-Pentanon)
MAK-Wert: 700 mg/ m³ = 200 ppm
Diethylketon (3-Pentanon)
MAK-Wert: 700 mg/ m³
Methylisopropylketon (MIPK, 3-Methyl-2-butanon, Isopentanon)
MAK-Wert: 705 mg/ m³
Methyl-Isobutylketon (MIBK, 4-Methyl-2-pentanon, Hexon, Isopropylaceton)
MAK-Wert: 400 mg/ m³ = 100 ppm
Cyclohexanon
MAK-Wert: 80 mg/ m³ = 20 ppm
Methyl-Cyclohexanone (2-, 3- und 4- Methyl-yclohexanon)
MAK-Wert: 230 mg/ m³ = 50 ppm

KWK

Kunstharzputz

Der K. besteht aus organischen Bindemitteln, wie Polyester-Harze, Polyurethan-Harz, Epoxidharz, Methylmethacrylatharz und mineralischen Zuschlägen wie Sand, sowie organischen Lösemitteln.

Die Rohstoffe für die organischen Bindemittel sind die zusammenfügende Komponente in mehrkomponentigen Produkten (Beton, Gips, Zement).Bindemittel und Lösemittel haben ihren Ursprung im Erdöl und sind daher begrenzt. Die Herstellung der organischen Bindemittel erfolgt in der chemischen Industrie durch Erdölspaltung, Destillation, Synthese der Ausgangsverbindungen, Polymerisation und Aufbreitung. Die Herstellung der Kunstharze ist sehr energieintensiv und je nach Art und Freisetzung des Bindemittelanteils mit erheblichen umweltgefährdenden Emissionen verbunden.

Eingesetzt werden die K. als Außenputz. Bei der Verarbeitung entsteht die Gefahr von Hautschäden, Augenreizen, Allergie und Asthma. Epoxidharze auf der Basis von Epichlorhydrin zeigten sich in Tierversuchen als krebserregend, Polyurethan enthält Isocyanate, Methylmethacrylate stehen in der MAK-Wert-Liste als gesundheitsgefährend. Der K. ist wasserdicht, nicht sorptionsfähig und schlagregensicher und kann ggf. während der Nutzungsphase Schadstoffe aus Bindemitteln ausgasen. Die Entsorgung ist aufgrund der organischen Bindemittel und Zusätze problematisch.

Kunstharzfarben

Binderfarben oder Latexfarben mit synthetisch hergestellten Bindemitteln faßt man unter K. zusammen.

Bindemittel können Polyacrylat, Polyvinylacetat, Ethylenvinylacetat oder Styrol-Butadien-Latex u.a. sein. Produkte sind meist grob-dispers und dringen daher nicht sonderlich gut in den Untergrund ein. Ihre gute Isolatorwirkung kann zu elektrostatischen Aufladungen mit einhergehenden höheren Anschmutzungseigenschaften führen.
In den alten Bundesländern in einer Menge von über 500.000 t pro Jahr verwendet. Alternativen sind Naturharzfarben, Naturfarben, Lacke und Anstrichfarben.

Kraft-Wärme-Kopplung

Die Kraft-Wärme-Kopplung beruht darauf, die Abwärme der Kraftwerke zum Wärmeverbraucher zu transportieren und dort zum Heizen und zur Warmwasserbereitung zu nutzen (Fernwärme und Nahwärme). Überschüssiger Strom wird in das Stromnetz eingespeist.

Kraft-Wärme-Kopplung-Anlagen (KWK-Anlagen) erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme und werden meistens dezentral/vor Ort (Blockheizkraftwerke) eingesetzt. Dabei kommen Diesel-, Gas oder Biogasmotoren, Gasturbinen, Dampfmotoren und -turbinen sowie Brennstoffzellen zum Einsatz. Genutzte Energieträger sind Erdgas, Heizöl, Biogas, Pflanzenöl, Holzpellets oder Hackschnitzel.
Bei der Erzeugung von Strom in konventionellen Kraftwerken wird im Durchschnitt nur 41% der im Brennstoff enthaltenen Energie in Strom umgesetzt (vgl. Umweltbundesamt 2010). Der Rest geht als Abwärme an die Umwelt verloren (Kühlturm). KWK-Anlagen haben dagegen einen höheren Wirkungsgrad, da sie bis zu 90% des Brennstoffs in Endenergie umwandeln können.

Die KWK-Anlagen sind je nach Bedarf unterschiedlich groß bzw. leistungsstark. Sogenannte Mini-KWK des unteren Leistungssegments sind durch Nutzung der Nächst-Wärme bei Ein- und Mehrfamilienhäusern sowie im Kleingewerbe geeignet. Seit April 2012 gibt es über das Mini-KWK-Programm wieder Förderungen für kleine Wärmeanlagen.

Ein
Blockheizkraftwerk besteht meist aus einem KWK-Aggregat zur Strom- und Wärmeerzeugung und einem Heizkessel, um Spitzenlasten (z.B. im Winter) und Ausfälle/Wartungen auszugleichen.
Durch einen Pufferspeicher zur Aufnahme überschüssiger Wärme können Schwankungen im Strombedarf ausgeglichen werden. „Mit dieser Auslegung decken Blockheizkraftwerke zwischen 50 und 75 % des gesamten Heizwärme- und Warmwasserbedarfs eines Gebäudes“ (Bundesumweltamt 2010). Wegen der hohen Leitungsverluste beim Verteilen der Fernwärme ist der Einsatz von KWK vor allem in Verbrauchernähe sinnvoll (dezentrale Energieversorgung). Besonders geeignet ist die KWK, wenn über das Jahr ein gleichmäßiger und hoher Wärmebedarf besteht (vgl. Umweltbundesamt 2012).

Die Kraft-Wärme-Kopplung trägt zum Umwelt- und Klimaschutz einen wesentlichen Beitrag bei. So wird weniger Primärenergie gebraucht (Minderung des Energieträgereinsatzes) und es findet einerseits eine Ressourceneinsparung statt und andererseits wird 34 Prozent weniger CO₂ im Vergleich zur konventionellen Stromerzeugung ausgestoßen (vgl. BMU 2009). Zusätzlich wird der Schadstoffausstoß vermieden (geringerer Ausstoß von Schwefeldioxid, Stickoxiden und Kohlenmonoxiden als in Kohlekraftwerken). Allerdings muss hierbei auch zwischen den verschiedenen KWK-Anlagen (Größe, Brennstoff, Stromkennzahl) unterschieden werden. Solche Anlagen, die mit Biogas, Heizöl oder Pflanzenöl arbeiten, haben zu meist einen höheren Ausstoß an NOx (Stickoxide) und CO (Kohlenstoffmonoxid) als moderne Kohlekraftwerke. Es wird auch geraten, auf die hohe Lärmemissionen zu achten und das
Blockheizkraftwerk (BHKW) möglichst in einem separaten Heizhaus oder im Keller aufzustellen.

Durch eine KWK-Vergütung, die im KWK-Gesetz und
EEG geregelt ist, wird der Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplung gefördert. 2010 kamen etwa 15,8 Prozent der Nettostromerzeugung aus Kraft-Wärme-Kopplung-Anlagen (ein Anstieg von 2,3 Prozent seit 2003) (vgl. Umweltbundesamt 2010).

Zusätzlich gibt es auch die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK). Durch die KWK-Anlagen wird die erzeugte Wärme zum Betrieb einer Absorptionskältemaschine verwendet, so dass Gebäude klimatisiert werden können.

Lit.:

Umweltbundesamt (2010): Dezentrale Systeme auf Basis von Kraft-Wärme-Kopplung. [Stand: 12.12.2012]
Umweltbundesamt (2012): Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). [Stand: 12.12.2012]
BMU (2009): Energie Dreifach Nutzen – Strom, Wärme und Klimaschutz: Ein Leitfaden für kleine Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. [Stand: 12.12.2012]
Öko-Institut e.V. (2011): Monitoring der Kraft-Wärme-Kopplungs-Vereinbarung vom 19. Dezember 2003 für den Teilbe-reich Kraft-Wärme-Kopplung Berichtszeitraum 2009 (Dritter Bericht) [Stand: 07.01.2013]

Konstruktiver Holzschutz

Die Lebensdauer und damit die Gebrauchstauglichkeit von Holz und Holzwerkstoffen wird durch den konstruktiven, chemischen (Imprägnierung) und/oder physikalischen (Anstrich) Holzschutz verlängert.

Fachleute bestätigen, daß der K. den wirksamsten Holzschutz darstellt. Der K. gliedert sich wie folgt:

produktspezifische Konstruktion (technische, konstruktive und produktgerechte Ausführung), z.B. Berücksichtigung von Lage und Verlauf der Jahresringe, Konstruktion ohne Kapillarfuge zur Vermeidung von Feuchtigkeitsnestern, um mindestens 15 Grad geneigte Flächen, um die unmittelbare Abführung des Wassers zu gewährleisten;
holzspezifische Konstruktion (richtige Holzartenauswahl, Minimierung der Oberflächentemperatur durch Anstrich). Dunkle Anstriche bewirken eine höhere Oberflächentemperatur des Holzes.
Durch die höhere Erwärmung des Materials kann es zu einer größeren Austrocknung (geringe Holzfeuchte) kommen, was zu einer verstärkten Rißbildung führen kann. Bei Nadelhölzern kann es zusätzlich zu Harzaustritten kommen;
gebäudespezifische Konstruktion;
Maßnahmen zur Spritzwasser-Minimierung (geneigte Fensterbänke, Spritzwassserabsorbierender Untergrund, Erhöhung der Holzteile vom Boden um mindestens 20 cm);
großer Dachüberstand, Wartungsbalkone oder Sonnenschutzvorrichtung, um Schlagregen und UV-Strahlung der Sonneneinstrahlung möglichst geringzuhalten.

Kollektoranlage

Keramische Fliesen

K. werden aus Ton, manchmal mit Schamotte, meistens industriell gefertigt und bei über 900 Grad C gebrannt.

Es gibt mehrere Arten von K., die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden.
- Steingut- (aus weißem Ton) und Irdengut-Fliesen (aus rotem oder braunem Ton) sind unterhalb von 1000 Grad C gebrannt. Sie sind relativ porös und können viel Wasser aufnehmen. Zum Schutz vor Feuchtigkeit sind sie meist mit einer Glasur versehen. Sie sind nicht frostbeständig und mechanisch nicht stark belastbar, daher eignen sie sich nur für den Innenbereich. Steinzeug-Fliesen bestehen aus einem dichteren Ton, der bei über 1.000 Grad C gebrannt wurde. Hierbei erfolgt eine teilweise Verschmelzung des Tons, so daß sie auch ohne Glasur praktisch kein Wasser aufsaugen. Sie sind frostunempfindlich und auch mechanisch stärker belastbar (für Außenbereiche gut geeignet).

Unglasierte K. sind nicht so fußkalt wie die meisten glasierten, dafür aber schmutzempfindlicher. Wenige Fliesen - v.a. bei Verwendung von Rotschlamm - weisen eine hohe radioaktive Strahlung auf. Auch werden teilweise uranhaltige Glasuren verwendet. Nach den in der Strahlenschutzverordnung seit 1976 festgelegten und 1981 verschärften Grenzwerten dürfen Unterlasurbemalung maximal 2 mg/cm2 und Auflasurbemalung maximal 0,1 mg/cm2 Uran mit natürlichem Verhältnis der Isotope enthalten. Problematisch können moderne Klebstoffe für K. sein.

siehe auch: Radioaktive Baustoffe, terrestrische Strahlung

Kalkzementputz

Der K. besteht aus den Bindemitteln Luft-/Wasserkalk (Kalk) und Zement, sowie dem Zuschlagstoff Sand.

Der K. wird aufgrund seiner wasserabweisenden Eigenschaften als Außenputz eingesetzt. Durch den K. ist eine langlebige, feuchteresistente, schlagregensichere Ausführung der Außenwand möglich. Die Zementanteile geben dem Putz eine gewisse Sprödigkeit; er ist daher nur bedingt für hochwärmedämmende Wandbausteine einsetzbar, da die Gefahr der Rissbildung aufgrund der verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten hoch ist. Bei der Verarbeitung kann K. bei fehlender Schutzbekleidung evtl. zu Verätzung und zu Maurerkrätze führen.

Kalksandsteine

K. werden aus dem Zuschlagsstoff Sand und dem Bindemittel Kalk hergestellt.

Es kommen verschiedene K. zum Einsatz: Vollstein, Lochstein, Hohlblocksteine und Planblöcke verschiedener Ausführungen, die als Trockenmauerwerk ausgeführt werden können. Ein besonderer K. ist der Yali. Als Zuschlagsstoff dient hier ein poröser Naturbims aus Griechenland, welcher erhöhte wärmedämmende Eigenschaften besitzt.
Die Herstellung erfolgt in folgenden Schritten: Mischen von Kalk, Sand und Wasser, Formen, Pressen und Härten bei 160-220GradC und Sattdampfdruck. Der Primärengergiebedarf variiert je nach Rohgewicht sehr weit (189-436 kWh/m3). Die K. zeichnen sich v.a. durch ihre gute Sorptionsvermögen und, aufgrund der Dichte, durch gute Schalldämmung und Wärmespeicherung (k-Wert) aus. Die K. sind als ökologisch empfehlenswert einzustufen.

Kalkputz

Der K. besteht aus dem Bindemittel Kalk, und den Zuschlägen Kalksteinmehl und Sand, ggf. auch Traß.

Aufgrund der Abbindungsart des Kalkes werden die Verarbeitungsschritte und das Einsatzgebiet festgelegt. Unter den angewandten Kalken unterscheidet man: Luftkalk, Wasserkalk, hydraulischer Kalk und hochhydraulischer Kalk. Der wesentliche Unterschied dieser Baukalksorten besteht in ihrem Anteil an ungebundenem, löschbarem Calciumoxid, der vom Luftkalk mit fast 100% zum hochhydraulischen Kalk auf nahezu 0% abnimmt. Luft- und Wasserkalke werden für den Innenputz verwendet, hydraulischer und hochhydraulischer Kalk für Außenputze.

Der K. als Innenputz bindet Schadstoffe, wirkt desinfizierend sowie ausgleichend auf Raumfeuchte und Oberfläche und wird als warm empfunden. Der K. als Außenputz ist feuchte-resistent, eine schlagregensichere Ausführung ist möglich, sehr elastisch und gut geeignet auf Wänden mit Wärmedämmung. Für beide Anwendungsgebiete ist er eine langlebige und empfehlenswerte Wandbeschichtung. Bei der Verarbeitung kann K. bei fehlender Schutzbekleidung evtl. Verätzung und Maurerkrätze führen.

Kalkgipsputz

Der K. besteht aus dem Bindemitteln Luft-/Wasserkalk (Kalk), Naturgips oder Gips aus Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA-Gips) sowie den Zuschlägen Kalksteinmehl und Sand.

Alle Rohstoffe sind fast flächendeckend in Deutschland in ausreichender Menge erhältlich. Der K. wird aufgrund seines guten Sorptionsvermögens, der hohen Wasseraufnahme- und -abgabefähigkeiten und der angenehmen Oberflächentemperatur als Innenputz eingesetzt. Seine Oberfläche ist gegenüber Gipsputz rauher und sollte nicht geglättet, sondern abgefilzt werden. Da der K. zweilagig aufgebracht werden muss, ist er etwas teurer als z.B. Gipsputz.

Kalkfarben

Kalk-Casein-Farben

K. werden aus Milcheiweiß und Kalk hergestellt, indem Kalk in wäßriger Casein-Emulsion gelöst wird. Sie sind auf allen Untergründen außer auf Silikatfarben, Öl- und Lackanstrichen für innen und außen geeignet.

Ohne Füllstoffe und unpigmentiert sind K. transparent. Auf mineralischen Untergründen bilden sie dampfdiffusionsoffene Beschichtungen, die das Mauerwerk "atmen" lassen. Im Außenbereich sind sie im Mehrschichtenaufbau emissionsstabil. So haben sich z.B. römische Mauerbauten mit K. beschichtet unbeschadet bis in unsere Zeit erhalten.

k-Wert

Der Wärmedurchgangskoeffizient, auch kWert genannt, ist ein Maß für den Wärmestrom, der bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin durch ein 1 m2 großes Bauteil fließt. Einheit: W/m2K.

Um den Wärmebedarf eines Gebäudes zu berechnen, wird der kWert für die verschiedenen Bauteile des Gebäudes bestimmt und die anteiligen Wärmeverluste addiert. Je kleiner der kWert, um so geringere Wärmeverluste treten auf. Die Größe des kWert hängt von den verwendeten Baumaterialien ab, genauer gesagt von deren Wärmeleitfähigkeit, von den Bauteildicken und von den Wärmeübergängen zwischen den verschiedenen Materialien.
Jedes Baumaterial hat eine bestimmte Wärmeleitfähigkeit lambda. Beton hat eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit (2 W/m*K) und Dämmstoffe eine niedrige (0,02 bis 0,04 W/m*K). Je niedriger die Wärmeleitfähigkeit eines Baumaterials, um so besser ist seine Dämmwirkung. Wärmedämmstoffe werden entsprechend ihrer Wärmeleitfähigkeit in verschiedene Wärmeleitfähigkeitsgruppen eingeteilt (020 entspricht lambda= 0,02 W/m*K, 030 entspricht 0,03 W/m*k usw.) Ein Dämmstoff der Wärmeleitfähgkeitsgruppe 020 erreicht etwa die doppelte Dämmwirkung wie ein Dämmstoff der Gruppe 040.
Baustoffe unterscheiden sich nicht nur in ihrer Wärmeleitfähigkeit, sondern auch in ihrer Fähigkeit, Wärme zu speichern. Die Wärmespeicherzahl gibt an, wieviel Wärme notwendig ist, um 1 m3 eines Stoffes um 1 Kelvin zu erwärmen. Je schwerer ein Baustoff ist, desto größer ist seine Wärmespeicherfähigkeit. Stoffe mit großer Wärmespeicherzahl benötigen für ihre Erwärmung viel Wärme und Zeit, halten dafür aber große Mengen Wärme um so länger. Große Speichermassen sind wichtig für ein ausgeglichenes Raumklima und für die Solararchitektur. Dämmstoffe haben wegen ihres geringen spezifischen Gewichts nur eine sehr geringe Wärmespeicherfähigkeit.

siehe auch: Niedrigenergiehaus, Fenster

Koralleninsel

Viele Inseln der tropischen Meere verdanken ihre Entstehung unmittelbar dem Wachstum von Korallen und anderen Riff bildenden Organismen. Diese Koralleninseln unterscheiden sich grundlegend von anderen Inseltypen, die entweder vulkanischen Ursprungs sind oder Vorposten beziehungsweise Reste kontinentaler Landmassen.

Korallen ertragen wenn überhaupt nur kurzfristiges Trockenfallen bei Ebbe und können nicht über den Meeresspiegel hinauswachsen. In der Brandung, Strömung und den Gezeiten lagern sich feine Sedimente auf dem Riffdach ab und führen zur Bildung einer Sandbank. Tropische Wirbelstürme können ähnliches quasi über Nacht bewirken und dabei nicht nur feinen Sand, sondern auch Korallenbruchstücke und sogar tonnenschwere Korallenblöcke auf den Riffkranz werfen und einen Korallen-Cay bilden. Unter günstigen Umständen stabilisiert sich der lose Haufen und backt zu einer immer dichteren und festeren Landmasse zusammen.

Wie läuft die Besiedlung einer Koralleninsel ab?
In diesem Anfangsstadium ist die Sand- und Schutt-Ansammlung noch ein sehr unwirtlicher Lebensraum. Der Boden bietet wenig Nährstoffe und die Versorgung mit Süßwasser ist ein noch größeres Problem für die Besiedlung durch Landpflanzen. Zu den ersten Besiedlern von Koralleninseln gehören deswegen Meeresschildkröten und vor allem Vögel, die dort rasten und nisten, ihre Nahrung aber im Meer finden. Vögel bringen Pflanzensamen auf die Inseln, die entweder in ihrem Gefieder stecken oder mit dem Kot ausgeschieden werden. Andere Pflanzensamen werden durch die Luft angeweht oder wie die schwimmfähigen Samen vieler Mangrovenpflanzen am Strand angespült.

Die ersten Pflanzen, die eine Insel erfolgreich besiedeln, sind anspruchslose Pioniere, die gut mit Trockenperioden, Nährstoff- und Wasserarmut und salzhaltigem Brackwasser zurechtkommen. Ihre Überreste tragen erheblich zur Humusbildung bei und damit auch zu einer verbesserten Fähigkeit des Bodens, Süßwasser zu speichern. Bei ausreichender Größe der Insel kann Regenwasser im Boden auch eine Süßwasserlinse bilden, die quasi auf dem schwereren Salzwasser schwimmt und von den Pflanzenwurzeln erreicht werden kann.

Quelle und Text von Gerd Haegele, freier Mitarbeiter der Zoologischen Staatssammlung München und Autor der CD-ROM:

Korallenriffe - ein Lebensraum und seine Bewohner
Habitat Verlag Gerd Haegele
+49 (0)89-52 38 90 37
www.habitat-verlag.de
info@gerd-haegele.de
ISBN: 3-9809516-0-X
Anzahl Abbildungen: 1800 Unterwasser-Fotografien plus Grafiken und Animationen
Preis: 24,80 €;

Hier gelangen Sie zu unserer Rezension der CD-ROM [Stand: 17.03.2015]

Hier können Sie die CD-ROM Korallenriffe - ein Lebensraum und seine Bewohner
direkt bestellen: http://www.habitat-verlag.de

KATALYSE Institut

Das kölner KATALYSE Institut ist eines der ersten unabhängigen Umweltinstitute Deutschlands. Seit 1978 engagieren sich unsere Wissenschaftler aus verschiedenen Fachrichtungen für den Schutz von Umwelt und Gesundheit sowie für eine nachhaltige Entwicklung in Nord und Süd.

Der Name KATALYSE versinnbildlicht unseren Anspruch, Vorgänge zu beschleunigen oder in eine andere Richtung zu lenken.
Das KATALYSE Institut versteht sich als „Denkfabrik“ für zukunftsfähige Konzepte auf dem Weg zu einer nachhaltigen Entwicklung.

Unsere Arbeit ist dem Ansatz der sozial-ökologischen Forschung verpflichtet. Methoden und Instrumente aus der klassischen Umweltforschung werden bei der Bearbeitung der komplexen Fragestellungen einer sich globalisierenden Umwelt- und Entwicklungsproblematik hinzugezogen.

Die Unabhängigkeit des KATALYSE Instituts gewährleistet unsere kritische Arbeit in den Bereichen Umweltforschung und Verbraucherschutz. Als gemeinnützige Organisation finanzieren wir uns durch Zuwendungen für Projekte, Spenden, Fördermitgliedschaften und Auftragsarbeiten.

Das KATALYSE Institut berät Unternehmen, öffentliche Institutionen, Medien, Verbände und Privatpersonen. Unsere Teams werden problembezogen aus Wissenschaftlern verschiedener Fachrichtungen zusammengestellt. Auf der Basis langjähriger Erfahrungen erarbeiten wir Grundlagen- und Fallstudien ebenso wie individuelle Lösungen im Bereich des Umweltschutzes und der nachhaltigen Entwicklung.

Unsere Arbeitsfelder sind:

Sozialökologische Forschung
Die sozialökologische Forschung wurde zur Stärkung einer transdisziplinär orientierten Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung im Rahmen des Programms des Bundesforschungsministeriums (BMBF) "Forschung für die Umwelt" eingerichtet.

Der neue Förderschwerpunkt “Sozialökologische Forschung” trägt der Erkenntnis Rechnung, dass ökologische, ökonomische, soziale und technische Problemlagen eng mit einander verschränkt sind und zu ihrer Lösung transdisziplinäre, problemorientierte Forschungsansätze gefragt sind. Solche Ansätze, die naturwissenschaftliche und sozialwissenschaftliche, universitäre und außeruniversitäre Forschung miteinander verzahnen, werden im Rahmen des neuen Förderschwerpunktes gezielt gefördert.

Das KATALYSE Institut stellte bereits 1994 erste Impulse für eine sozialökologische Forschung vor. Aber erst im Jahr 1999 wurde im Auftrag des BMBF mit den deutschen Ökoforums-Instituten (ISOE, Ökoinstitut, IÖW, KATALYSE) der neue Forschungsschwerpunkt erarbeitet.

Im Jahr 2001 hat das KATALYSE Institut eine der Sondierungsstudien (Biodiversitätsmanagement) zur Vorbereitung des neuen Forschungschwerpunktes erstellt. Mitte des Jahres 2002 nimmt der Arbeitsbereich Landwirtschaft und Ernährung mit vier anderen Ökoforumspartnern ein dreijähriges BMBF-Verbundvorhaben "Ernährungswende - Transformationen für eine nachhaltige Ernährung" auf.

Landwirtschaft und Ernährung
Im Zentrum des Arbeitsfeldes steht die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Ernährung. Wir beraten Politik und Wirtschaft bei der Umsetzung der Agrarwende und nachhaltiger Ernährungskonzepte.

Wir erstellen Konzepte für eine nachhaltige Erzeugung und Verarbeitung von Lebensmitteln und nachwachsenden Rohstoffen,
beraten Sie bei der Konzeption gesundheitlich und ökologisch verträglicher Verpflegungssysteme,
führen Untersuchungen durch zur Risikokommunikation und
entwickeln Strategien für eine nachhaltigere Ernährungskommunikation.

Konkrete Beispiele aus dem aktuellen Beratungs- und Dienstleistungsangebot des KATALYSE Instituts sind:

die Ausrichtung des "Förderpreis Ökologischer Landbau" für das Bundeslandwirtschaftsministerium (BMVEL) und
die Entwicklung von Strategien für eine Ernährungswende im Rahmen des Förderschwerpunkts: Nachhaltige Entwicklung im Spannungsfeld „Umwelt-Ernährung-Gesundheit“ des Bundesforschungsministeriums (BMBF).

Bio- und Gentechnologie
Die Erkenntnisse und Methoden der klassischen Bio- und der neuen Gentechnologien bilden als Life Sciences heute die Grundlagen für eine Fülle technisch neuer, oft heftig umstrittener Anwendungen in Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion sowie in der Medizin und im Umweltschutz.

Unsere Wissenschaftler beteiligen sich seit Jahren aktiv an der kontroversen öffentlichen Diskussion um die Gentechnik. In Studien, Vorträgen und Publikationen beziehen unsere Experten Stellung in den aktuellen Debatten.

Als Beratungsunternehmen stehen wir zivilgesellschaftlichen Organisationen, staatlichen Institutionen und Unternehmen bei Projektbewertungen sowie Entscheidungsfindung und Positionierung zur Seite.

Typische Beispiele sind etwa die „Untersuchung biotechnologischer Innovationspotenziale für das Land NRW“ oder Risikoabschätzungen gentechnologischer Anwendungen.

Wir erstellen für Sie Risikostudien, Technikfolgenabschätzungen sowie Erhebungen und Umfragen, begutachten neue Verfahren und Produkte in Landwirtschaft und Lebensmittelherstellung
entwickeln biotechnologische Anwendungen in Textilveredelung und Biogastechnik und konzipieren
Weiterbildungsmaßnahmen.

Bauen und Wohnen
Im Mittelpunkt des Arbeitsfeldes steht die Entwicklung und der Einsatz energie- und ressourcenschonender, umwelt- und gesundheitsverträglicher Baumaterialien und Bau-weisen. Unsere Experten beraten Institutionen, Unternehmen und private Kunden in allen Fragen nachhaltigen Bauens und Wohnens. Unsere Leistungen für Sie:

Begutachtung umweltbezogener, gesundheitlicher und material-technischer Anforderungen an Baustoffe und Bauprodukte
Entwicklung von Schulungsmaterialien und Praxisleitfäden, wie z. B. im Praxisratgeber „Bauteilplanung mit ökologischen Baustoffen“
Bewertung und Zertifizierung von Gebäuden auf der Basis der von unseren Experten entwickelten Kriterien.

Wir beraten und begleiten Sie fachlich bei der Auswahl geeigneter Baustoffe für Neubau-, Umbau- und Sanierungsmaßnahmen, der Planung und Durchführung ökologisch orientierter Bauvorhaben
und unterstützen Sie bei der Auswahl von Einrichtungsgegenständen durch Qualitäts- und Schadstoffprüfungen und die Vergabe des ÖkoControl-Zeichens des Europäischen Verbandes ökologischer Einrichtungshäuser für schadstoffgeprüftes Mobiliar sowie die Produktprüfungen der Arbeitsgemeinschaft kontrolliert, deklarierte Rohstoffe (ARGE kdR).

Raumluftqualität und Elektrosmog
Gesundheitliche Beeinträchtigungen durch Schadstoffe und elektromagnetische Felder im Wohn- und Arbeitsumfeld gewinnen immer mehr an Bedeutung. Die Ermittlung und Verringerung von Umweltbelastungen in Innenräumen ist eines unserer Kernarbeitsfelder.

Öffentliche Träger, gewerbliche Nutzer und private Bewohner von Gebäuden profitieren von der langjährigen Erfahrung unserer Teams im Bereich Innenraumschadstoffe und damit verbundener Gesundheitsprobleme. Unsere Mitarbeiter

beraten Sie zu Innenraumschadstoffen und Elektrosmog,
identifizieren für Sie Schadstoffquellen in öffentlichen Gebäuden, Büros und Wohnungen,
beproben und analysieren Innenraumschadstoffe (z. B. PCB, Asbest, Schimmelpilze),
messen elektromagnetische Felder,
bewerten Meßergebnisse und Belastungssituationen und
geben Handlungsempfehlungen zur Reduzierung und Vermeidung von Belastungen,
erstellen Sanierungskonzepte und begleiten deren technische Durchführung.

Umweltmanagement
Zielsetzung des Umweltmanagements ist es, Produkte, Herstellungsverfahren und Arbeitsabläufe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit so zu optimieren, dass Stoff-, Energieströme und Schadstoffbelastungen minimiert werden.

Das KATALYSE Institut unterstützt Unternehmen und Institutionen bei Schwachstellenanalyse, Entwicklung von Qualitäts- und Umweltmanagementsystemen und allen Fragen des betrieblichen Umweltschutzes. Wir qualifizieren Ihre Mitarbeiter durch Fortbildungsmaßnahmen und unsere Experten begleiten Sie bei der Ausarbeitung von Kriterien und der Umsetzung von:

Öko- und Qualitäts-Auditing (ISO 14.000/EMAS),
Umweltcontrollingsystemen und betrieblichem Benchmarking/Umweltmanagementsystemen und
bereiten Sie auf die entsprechenden Zertifizierungen vor.

Wir erarbeiten für Sie:

Produkt- und produktlinienbezogene Ökobilanzen,
Konzepte zur umweltbezogenen Verfahrensoptimierung,
Konzepte zu umweltverträglichem Logistikmanagement,
Umweltverträgliche Beschaffung im Büro- und Baustoffbereich.

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Tel: 0221-94 40 48-0
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