
Forschungsprojekte

BioSHIP
BioSHIP ist ein Projekt, das unsere Institute für Antifouling + Biokorrosion auf Norderney und Hydrotox in Freiburg in Zusammenarbeit mit Momentive Performance Materials (Leverkusen) und dem Fraunhofer IFAM (Bremen) durchführen werden. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer selbstpolierenden Schiffsbeschichtung, die aus biologisch abbaubaren Formulierungsbestandteilen besteht. Aufgrund der immer strenger werdenden Richtlinien und Gesetze für Antifoulingprodukte und der steigenden Nachfrage nach umweltfreundlichen Beschichtungsprodukten werden sich die Teilprojekte von Momentive und Fraunhofer IFAM auf die Entwicklung eines solchen Produktes konzentrieren, während die Dr. Brill + Partner GmbH die entwickelten Testformulierungen auf ihre Antifouling-Wirkung testen werden. Bei Hydrotox wird die Umweltverträglichkeit im Labor durch ökotoxikologische Untersuchungen mit speziellem Fokus auf synthetische Polymermikropartikel und andere definierte Eluate stattfinden.
Das BioSHIP-Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) unter dem Förderkennzeichen (03SX625B) administrativ und fachlich unterstützt.
Neue Vergabekriterien für den Blauen Engel
UBA, FKZ 3721 37 305, Laufzeit 10/2021 – 09/2024
Ziel einer Umweltkennzeichnung mit dem Blauen Engel ist es, Produktaussagen zu überprüfbaren und nicht irreführenden Angaben hinsichtlich der Umweltaspekte zu vermitteln sowie Produkte zu unterstützen, die weniger Umweltbelastungen verursachen. Umweltzeichen sollen auch jene Produkte ausweisen, die darüber hinaus Anforderungen des Gesundheits- und Arbeitsschutzes, der Verbrauchersicherheit und der Gebrauchstauglichkeit entsprechen.
Die Entwicklung und Auswahl der Vergabekriterien des Blauen Engels müssen gemäß der Norm DIN EN ISO 14024:2000 (Umweltkennzeichnung und -deklaration – Umweltkennzeichnung Typ I – Grundsätze und Verfahren) auf Grundlage fundierter wissenschaftlich-technischer Untersuchungen erfolgen.
Damit die für diese fundierten Untersuchungen notwendigen Ressourcen zielgerichtet und effizient zum Einsatz kommen, werden in der Praxis bei der Bearbeitung von Prüfaufträgen der Jury Umweltzeichen vom UBA z.T. Machbarkeitsuntersuchungen vorgeschaltet, die zunächst eine orientierende Prüfung der Marktsituation und der Ausdifferenzierung des Umweltleistungsniveaus der auf dem Markt befindlichen Produkte vornimmt, um so die Umsetzbarkeit und die Erfolgschancen eines neuen Umweltzeichens beurteilen zu können.
Im Rahmen des Vorhabens werden mehrere Vergabekriterien für neue Umweltzeichen, u.a. zu organischen Kultursubstraten (Gartenerden) erarbeitet und mit den beteiligten Kreisen diskutiert und abgestimmt. Zudem werden bestehende Umweltzeichen, wie das DE-UZ 17 zu kompostierbaren Pflanztöpfen und das DE-UZ 13 zu abstumpfenden Streumitteln im Winterdienst einer Revision unterzogen.
Mehr über dieses Projekt erfahrenUmsetzung der Schwammstadt: Transformation und nachhaltige Musterlösungen für Dächer der blau-grünen Stadt
UBA, FKZ 3723 48 301 0, Laufzeit 6/2023 – 5/2026
Die Folgen des Klimawandels stellen städtische Regionen vor enorme Herausforderungen bezüglich langanhaltender Hitzeperioden, Starkregenereignisse mit Überflutungen und Dürren. Daher gewinnt das Planungsleitbild der klimaresilienten Stadt zunehmend an Bedeutung. Hier leistet das Prinzip der Schwammstadt einen entscheidenden Beitrag zu einem grundlegend neuen Umgang mit Wasser, indem Niederschlagswasser rückgehalten, damit das Abwassersystemen entlastet und durch die Verdunstungskühlung zudem der städtische Wärmeinseleffekt reduziert wird. Eine Mischnutzung von Gründächern in Verbindungen mit Photovoltaik (sog. Solargründächer) ergänzen sich hier besonders vorteilhaft. Projektziele sind zum einen die Entwicklung eines wirksamen Mix an Politikinstrumenten, mit dem blau-grüne Infrastrukturen einer klimaresilienten Schwammstadt im baulichen Bestand flächendeckend und effektiv umgesetzt werden können. Zum anderen sollen Musterlösungen für Gründächer als wichtiges Element der blau-grünen Infrastruktur einer klimaresilienten Schwammstadt entwickelt werden. In den Arbeitspaketen AP 1 bis AP 3 wird zunächst der Stand des Wissens und der Forschung zur klimaresilienten Schwammstadt zusammengetragen und Politikinstrumente zur Umsetzung der geforderten Maßnahmen identifiziert. Zudem wird das soziotechnische System der Schwammstadt genauer beschrieben und Treiber und Hemmnisse des Umbaus in klimaresiliente Schwammstädte identifiziert. Daraus sollen die 10 wichtigsten Politikinstrumente zur Umsetzung der klimaresilienten Schwammstadt abgeleitet werden, wobei deutsche Klein- und Mittelstädte im Fokus liegen. Im AP 4 werden die wirksamsten Gründachtypen für die Schwammstadt konzipiert und inhaltliche Kriterien für eine Förderrichtlinie und Ausschreibungsempfehlungen für Solargründächer erarbeitet. Hierbei werden auch Empfehlungen für recyclinggerechte Musterdächer auf der Basis der verwendeten Baustoffe und der Energiebilanz für die wichtigsten Gebäudetypen erarbeitet. In dem von Hydrotox geleiteten AP 5 werden Laboruntersuchungen von 20 Produkten / Materialien, die bei der Verwendung im Gründach Kontakt mit Regenwasser haben, nach CEN/TS 17459 getestet, um ihre ökotoxikologische Unbedenklichkeit zu untersuchen. Ein Mustergründach wird im Labor im kleinen Maßstab nachgebaut und das versickerte Regenwasser auf ökotoxikologische Effekte untersucht. Zum Vergleich werden Dachablaufwässer aus den Praxisobjekten getestet.
Mehr über dieses Projekt erfahrenInternationaler Ringtest zur Konsolidierung der OECD 301 Tests auf leichte biologische Abbaubarkeit
UBA, FKZ 372 465 709 0, Laufzeit 8/2024 – 9/2027
Zur Bestimmung der leichten biologischen Abbaubarkeit werden Screeningtests der OECD 301-Serie und der OECD 310 gleichberechtigt eingesetzt, obwohl sie erhebliche methodische und historisch bedingte Unterschiede aufweisen. Mit der Weiterentwicklung der Tests könnte auf inzwischen seltener eingesetzte Testsysteme verzichtet und die Rahmenbedingungen der verbliebenen Testverfahren besser vereinheitlicht werden. Dies würde auch die Vergleichbarkeit der Testergebnisse zwischen verschiedenen Stoffen verbessern. Ziel des Vorhabens ist die Prüfung der Möglichkeit zur Zusammenführung und Verbesserung der bestehenden OECD-Testrichtlinien zur Überprüfung der leichten Abbaubarkeit von Chemikalien. Hierzu soll ein Vorschlag für ein konsolidiertes Testdesign zur Prüfung der leichten biologischen Abbaubarkeit entwickelt werden. In einem zweiten Schritt soll ein internationaler Ringtest mit mindestens 10 dafür qualifizieren GLP-Laboren vorbereitet, durchgeführt und ausgewertet werden.
Im Arbeitspaket (AP) 1 wird die Literaturstudie aus den Vorgängerprojekt (Gartiser et al., 2017, 2023) aktualisiert und ergänzt und die Randbedingungen der verschiedenen Screeningtests gemäß OECD 301 und OECD 310 systematisch miteinander verglichen.
Im AP 2 wird ein Vorschlag für ein konsolidiertes Testdesign zur Prüfung der leichten biologischen Abbaubarkeit, basierend auf der OECD 301 bzw. 310 erarbeitet. Dabei werden die verschiedenen Messsysteme zur Erfassung der Endpunkte DOC, O2-Zehrung und CO2-Entwicklung berücksichtigt. Zudem sollen Empfehlungen zur Herkunft, Charakterisierung und Vorbehandlung des Inokulums, der Verwendung von zusätzlichen Kontrollansätzen, zur Mindestanzahl von Parallelansätzen in Abbautests, zur Anzahl von Messzeitpunkten und den Validitätskriterien erarbeitet werden. Auch die vorgesehenen Volumina der Testgefäße sollen überprüft und standardisiert werden.
Im AP 3 wird der Prüfplan für den durchzuführenden Ringtest (AP 4) entwickelt. In Abstimmung mit Umweltbundesamt erfolgt die Festlegung von drei Testsubstanzen und einer geeigneten Referenzsubstanz, die für die parallele Prüfung im neu entwickelten, konsolidierten Test und im bisherigen Standardtest vorgesehen sind. Es werden geeignete GLP-Labore aus den OECD-Mitgliedsstaaten (Europa, USA, Japan etc.) vorgeschlagen und verbindlichen Templates für die Dokumentation des Studienablaufs erstellt.
Das AP 4 beinhaltet die Organisation, Durchführung und Auswertung eines internationalen Ringversuch mit mindestens 10 GLP-Laboren aus unterschiedlichen OECD-Staaten, wobei die teilnehmenden Labore eine Aufwandsentschädigung erhalten. Es werden ca. 60 Einzeltests mit je drei Replikaten durchgeführt. Die Auswertung erfolgt über deskriptive statische Verfahren sowie nach DIN ISO 5725-2 und ISO/TS 5594 (Ringteststatistik). Zudem soll im ersten Quartal 2027 ein internationaler Workshop zu den Projektergebnissen und der Entwurf der OECD-Testrichtlinie mit dem konsolidierten Testdesign organisiert und durchgeführt werden.
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ICEBIO
ICEBIO ist ein Doktorandennetzwerk, welches die nächste Generation von Experten für Gletschermikrobiologie und Biogeochemie ausbilden wird. ICEBIO wird eine Datenbank für die funktionelle Vielfalt und das Potenzial des Gletscherbioms liefern, was nicht nur unser Verständnis eines bedrohten Bioms erheblich verbessern wird, sondern auch das Potenzial für die Nutzung wirtschaftlicher und ökologischer Dienstleistungen aufzeigt. Dr. Brill + Partner GmbH wird u.a. eine Risikobewertung bezüglich pathogener Organismen aus dem Gletscherbiom erstellen, einschließlich der Einbeziehung von Bakterien, Pilzen und Viren. Weitere Information zum Projekt finden Sie hier: https://www.icebio.eu/pages/project/index.html The ICEBIO Doctoral Network is supported by a grant from the European Commission’s MSCA Doctoral Network program under project number 101072761

CRM-geothermal
Die Dr. Brill+Partner GmbH freut sich sehr, an dem von der EU geförderten Projekt CRM-geothermal (Rohstoffe aus geothermischen Fluiden: Vorkommen, Anreicherung, Gewinnung) teilzunehmen und unsere Expertise zur mittel- und langfristigen Sicherung der Versorgung Europas mit seltenen Rohstoffen beizutragen.

Antifouling - Präventive und postale Maßnahmen zur Reduktion von marinem und limnischem Bewuchs
Fördernummer: 16KN108701 - Laufzeit: 01.04.2021 – 30.09.2022
Das Leitbild ist die Entwicklung von effektiven und effizienten Werkstoffen, Methoden und Systemen für die präventive Verhinderung und nachträgliche Entfernung von submarinem Bewuchs unter umweltverträglichen Aspekten. Hinsichtlich der Anwendbarkeit ist eine Kombination aus sowohl physikalischen als auch chemischen Verfahren denkbar, da eine wartungsarme und haltbare Lösung angestrebt wird. So sollte die Lösung im alltäglichen Gebrauch auch praktikabel sein und bestenfalls als neues Produkt auf dem Markt akzeptiert werden. Es soll zudem einer ersten Erprobung unterlaufen, um die Wirksamkeit unter realistischen Verhältnissen zu prüfen. Erfolgreiche Ergebnisse in der Entwicklung neuer Antibewuchssysteme sollen bestenfalls auf schiffsfremde Branchen adaptiert werden können. So sind auch andere Anlagen in der Industrie von Arten des Bewuchses betroffen und können von diesen Entwicklungen profitieren. Dies bietet den Unternehmen die Möglichkeit, ihr Marktsegment zu erweitern und neue Wirtschaftszweige zu erschließen. Die optimale Lösung verhindert langfristig einen Bewuchs, ist umweltverträglich und rentiert sich für den Anwender. Es handelt sich um ein Forschungsprojekt des ZIM-Innovationsnetzwerk, für das Dr. Brill + Partner zunächst keine Fördermittel erhält.

Entwicklung eines standardisierten Prüfverfahrens zur Bewertung der Antihafteigenschaften von Oberflächen gegenüber Biofilmen auf Schiffsrümpfen
Akronym: HaptoCheck - ZIM-Förderkennzeichen KK5193801KS0
Das vorliegende Projekt thematisiert die Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Haftfestigkeit von mikrobiellen Belägen (Biofilmen) auf Schiffsrümpfen. Biofilme bilden das erste Stadium der Besiedelung von Oberflächen und schaffen die Grundlage für makroskopischen Bewuchs, der sich auf den Treibstoffverbrauch in der Schifffahrt negativ auswirkt. Das Hauptaugenmerk des Forschungsvorhabens liegt zunächst auf der Erstellung von Messreihen zur Ablösung der Biofilme von Prüfoberflächen in Abhängigkeit von der Wandschubspannung. Dazu wird eine Prüfapparatur im Labormaßstab hergestellt, um die Fahrgeschwindigkeit der Schiffe in der Praxis zu simulieren. Auf dieser Grundlage sollen abiotische Modellsubstanzen entwickelt werden, mit Hilfe derer die Haftung der mikrobiellen Oberflächenbeläge auf Antifouling-Beschichtungen in der Prüfapparatur nachgestellt und im Rahmen eines standardisierten Prüfverfahrens zur Quantifizierung derartiger Effekte eingesetzt werden kann. Anhand der Untersuchungsergebnisse ist eine abschließende Bewertung der Wirksamkeit solcher Beschichtungssysteme vorzunehmen, die die Entwickler in die Lage versetzen soll, die Antihafteigenschaften ihrer Produkte kostengünstiger und effektiver zu optimieren. Das dabei entstehende neue Prüfverfahren ist eine Screeningprüfung zur Abschätzung der Wirksamkeit von Antifoulingsystemen. Es handelt sich um ein jahreszeitlich unabhängiges Schnelltestverfahren, das den Farbfirmen schnelle Ergebnisse zur Weiterentwicklung an die Hand gibt. Das Verfahren wird die späteren halbjährlichen Freiwasseruntersuchungen mit den Erfolg versprechenden Varianten nicht ersetzen können, aber die Entwicklungsarbeit der Firmen beschleunigen.

Ein genormter Test zur Bestimmung der Resistenzentwicklung bei Mikroorganismen gegen Biozide
Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer standardisierten mikrobiologischen Prüfmethode zur Bestimmung des Potentials der Entstehung von Resistenzen und Kreuzresistenzen bei der Anwendung von Oberflächendesinfektionsmitteln und antimikrobiellen Oberflächen. Der Fokus liegt bei der Entstehung von Resistenzen gegen Desinfektions- und Materialschutzmittel durch de novo-Mutationen. Diese Resistenzen können ein besonderes Risiko darstellen, weil sie Kreuzresistenzen gegen Antibiotika vermitteln. Desinfektionsmittel und antimikrobielle Materialbeschichtungen werden im Rahmen der EU Biozid-Verordnung zugelassen. Die Verordnung sieht eine Bewertung des Risikos der Entstehung von Resistenzen und Kreuzresistenzen vor, jedoch fehlen derzeit standardisierte Prüfmethoden, die den industriellen Antragstellern und den bewertenden Behörden einen Rahmen zur Bewertung geben. Die im Projekt zu entwickelnde Prüfmethode auf Basis von Wirksamkeitsprüfungen für Oberflächendesinfektion (DIN EN 13697:2019 und der DIN EN 16615:2015) wird es Biozidherstellern erlauben ihr Produkt auf Resistenzentwicklung durch unabhängige Prüfinstitute untersuchen zu lassen. Die Ergebnisse werden es Behörden ermöglichen, eine bessere Abschätzung des Resistenzrisikos im Rahmen der Zulassung nach EU-Biozidverordnung vorzunehmen. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) durchgeführt.

Verbundprojekt ROBUST
Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Für das Verbundprojekt „ROBUST - Integriertes Beschichtungs- und Reinigungskonzept zur Bewuchskontrolle an Offshore-Strukturen" wurde eine Zuwendung aus dem Bundeshaushalt beschieden. Das Verbundprojekt ist Teil des "Maritimen Forschungsprogramms“ und wird vom Projektträger Jülich administrativ und fachlich betreut.

NLKWN
Umweltgerechte Ausgestaltung von Waschplätzen in küstennahen Sportboothäfen
Anhand der niedersächsischen Modellhäfen Norderney und Oldenburg wurden Konzepte erstellt, wie mit dem Waschwasser umgegangen werden kann und muss, dass im Herbst entsteht, wenn die Sportboote aus dem Wasser genommen und abgewaschen werden. Dabei lösen sich Bewuchs, aber auch Reste der Antifoulingbeschichtungen mitsamt ihren Bioziden und Mikroplastikbestandteilen ab und müssen gefiltert und aufgefangen werden, damit sie weder in die Meeresumwelt noch in die Böden gelangen können.

QQ - Naturstoffe
Neue antimikrobielle Wirkstoffe gegen Biofilme
Wir freuen uns, Teil des Verbundprojektes „QQ-Naturstoffe – Neue antimikrobielle Wirkstoffe gegen Biofilme“ zu sein. Das Projekt läuft im Rahmen der Fördermaßnahme „Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Die Dr. Brill + Partner GmbH beschäftigt sich innerhalb dieses Projektes mit marine Korrosion auslösenden Organismen, die technisch relevante Werkstoffe wie Stahl oder Beton nachhaltig schädigen können. Neben der mikrobiologischen Charakterisierung ausgelagerter Probematerialien (im Labor oder in der Nordsee) werden Fluoreszenz-mikroskopische Untersuchungen (Visualisierung mikrobiologischer Strukturen nach Dotierung mit selektiven Farbstoffen) und Rasterkraftmikroskopische Vermessungen der Oberflächen (Topografie, Dichte und Lokalisation des mikrobiellen Bewuchses) vorgenommen, um entscheiden zu können, ob eine Bewuchs-hemmende Wirkung vorliegt bzw. die Integrität des Werkstoffes durch die zur Anwendung gekommene, auf QQ basierende Anti-Fouling-Maßnahme gewahrt werden kann.
UBA-Forschungsprojekt
Zertifizierung biozidfreier Antifouling-Systeme für Umweltzeichen
Im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) wird wird die Dr. Brill + Partner GmbH Institut für Antifouling und Biokorrosion in Zusammenarbeit mit der Hydrotox GmbH und LimnoMar bis August 2021 ein Forschungsprojekt bearbeiten, in dem Vergabekriterien für 1 bis 2 Umweltzeichen (Blauer Engel) für biozidfreie Antifouling-Produkte entwickelt werden.
Mehr über dieses Projekt erfahrenMethoden und Kriterien zur Bewertung der Ökotoxizität von Produkten
UBA, FKZ 3719 37 3020, Laufzeit 5/2019 – 4/2022
Das Projekt soll einen Beitrag zur Harmonisierung ökotoxikologischer Prüfmethoden für Bauprodukte zur Umsetzung der Lebenszyklusanforderungen der Bauprodukteverordnung leisten. Die in einem Vorgängerprojekt erarbeiteten Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Umweltverträglichkeit von Bauprodukten für die Außenanwendung (UBA-Texte 74/2016) wurden in der Technische Regel DIN CEN/TR 17105 berücksichtigt, die künftig durch Umwandlung in eine Technische Spezifikation (TS) einen verbindlicheren Status erhalten soll. Zur Qualitätssicherung und Validierung des erarbeiteten Leitlinienentwurfs soll ein Ringversuch gemäß den Vorgaben der DIN ISO 5725 organisiert und durchgeführt werden. Hierzu werden zunächst etwa 30 Bauprodukte ausgewählt und die vorliegenden Daten zum anorganischen und organischen analytischen Screening gesichtet. Mindestens 10 der auffallenden Produkte werden eluiert und in den Biotests untersucht. Hierbei werden flächige oder monolithische Produkte im „dynamic surface leaching test“ (DSLT, „dynamische Oberflächenauslaugprüfung nach DIN CEN/TS 16637-2), körnige Produkte mittels Perkolationsprüfung im Aufwärtsstrom (DIN CEN/TS 16637-3) eluiert. Die gewonnenen wässrigen Eluate werden einer chemischen Basisanalytik und/oder umfangreicheren Analytik und vollen Ökotoxizitätsprüfungen unterzogen. Für den Ringversuch wird eine Mindestzahl von 12 Teilnehmern angestrebt.
Als zweites Aufgabenfeld sollen für drei Produktgruppen Vorschläge zur Integration der Methoden in die Vergabekriterien des „Blauen Engels“ erarbeitet werden. Hierzu sind Produkte in der Testbatterie zu untersuchen, die die bisherige Produktpalette des Blauen Engels ergänzen. Zu den möglichen Produktkategorien zählen z.B. erdberührende Bauwerksabdichtungen, Fassadenbeschichtungen oder Dachbaustoffe (Bitumen-, Folien- oder Flüssigabdichtung). Für diese Bauprodukte sollen geeignete Vergabekriterien zur ökotoxikologischen Bewertung entwickelt werden. Die Ergebnisse des Gesamtvorhabens werden auf einem internationalen Workshop im Februar/März 2021 beim Umweltbundesamt vorgestellt.
Mehr über dieses Projekt erfahrenWeiterentwicklung einfacher Testsysteme für die Bewertung potentieller PBT-Stoffe
Umweltbundesamt, FKZ Projekt Nr. 3718 65 410 0, Laufzeit 09/2018 bis 09/2021
Bei der Untersuchung der leichten biologischen Abbaubarkeit und bei der Identifi-zierung persistenter, bioakkumulierender und toxischer Stoffe (PBT-Stoffe) werden Screeningtests der OECD 301-Serie und die OECD 310 gleichberechtigt eingesetzt, obwohl sie erhebliche methodische und historisch bedingte Unterschiede aufweisen. Ein Ziel des Projektes besteht in Empfehlungen zur Weiterentwicklung und Vereinheitlichung der Tests, um die Vergleichbarkeit der Testergebnisse zu verbessern. Screeningtests gelten als stringent, bieten jedoch nur sehr artifizielle Testbedingungen. Daher kann lediglich ein positives Ergebnis zur Entlastung bzgl. eines Persistenzverdachts herangezogen werden. Ein negatives Ergebnis erfordert die Durchführung von OECD-Simulationstests, welche die Ableitung von Abbau-Halbwertszeiten ermöglichen und mit realistischen Stoff- und Inokulumkonzentrationen durchgeführt werden. Diese erfordern jedoch in der Regel den Einsatz von 14C-markierten Testsubstanzen und sind im Vergleich zu Screeningtests wesentlich zeit- und kostenintensiver. Das Projekt soll dazu beitragen, die bestehende Lücke zwischen Screeningtests und komplexen Studien über sogenannte „enhanced ready“ Tests zu schließen.
Im AP 1 (Arbeitspaket 1) soll ein systematischer Vergleich der etablierten Testrichtlinien zur leichten Abbaubarkeit vorgenommen und die Möglichkeit zur Vereinheitlichung geprüft werden. Hierzu werden insbesondere auch die Erfahrungen der durchführenden Labore abgefragt. Die Ergebnisse sollen in 2019 auf einem internationalen eintägigen Workshop beim Umweltbundesamt vorgestellt und diskutiert werden.
Im AP 2 sollen Recherchen zur Auswahl von Prüfsubstanzen für die praktischen Untersuchungen im AP 3 durchgeführt werden, mit denen die Schlussfolgerungen zur Persistenz-bewertung überprüft werden. Es sollen insbesondere Substanzen mit einer erwarteten Bioabbaubarkeit von 20-40% oder Stoffe mit geringer Wasserlöslichkeit einbezogen werden, für die valide Simulationsstudien vorliegen.
Im AP 3 werden praktische Labortests mit 5 im AP 2 ausgewählten Substanzen durchgeführt, um den Einfluss der veränderten Testbedingungen in „enhanced ready“ Tests zu prüfen. Dies betrifft insbesondere eine Verlängerung der Testdauer, die Vergrößerung der Testgefäße und die Verwendung alternativer Inokuli. Zudem sollen sogenannte Kombinationstests mit paralleler Bestimmung mehrerer Endpunkte (O2-Verbrauch und CO2-Entwicklung) durchgeführt werden. Insgesamt sind etwa 20 Tests eingeplant.
Im AP 4 sollen Vorschläge für die Entwicklung einer Testrichtlinie zu „enhanced ready biodegradation tests“ erarbeitet werden.
Im AP 5 sollen die Konsequenzen der Projektergebnisse für die Persistenzbewertung unter REACH analysiert werden (AP 5).
Mehr über dieses Projekt erfahrenÖkotoxikologische Bewertung reaktiver Brandschutzbeschichtungen
DIBt, Laufzeit 01/2015 bis 04/2016
Da die Anforderungen für Bauprodukte bezüglich Gesundheits- und Umweltschutz europäisch noch nicht harmonisiert sind, ist für reaktive Brandschutzbeschichtungen gemäß Bauregelliste B, Teil 1 und den European Technical Approval Guidelines ETAG 018-1 oder ETAG 018-2 zusätzlich auch der Nachweis der gesundheitlichen Unbedenklichkeit und der Umweltverträglichkeit im Rahmen einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung zu erbringen.
Derzeit wird im Rahmen der Zulassungsbearbeitung auf der Grundlage der "DIBt-Grundsätze zur Bewertung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser" lediglich die Prüfung der Rezeptur (Stufe 1) durchlaufen. Da die Bauprodukte durchaus kritische Inhaltsstoffe enthalten und diese bei Wasserkontakt freisetzen können, soll ein Konzept für die Auslaugprüfung und die Bewertung der Eluate mit ökotoxikologischen Methoden erarbeitet werden.
Hierzu wurden Prüfkörper von drei repräsentativen reaktiven Brandschutzsystemen mit unterschiedlichem Aufbau nach ETAG Vorgaben aus einem Stahlkörper, der Grundierung, einem Haftvermittler, der reaktiven Komponente sowie gegebenenfalls einem Deckanstrich gemäß den Herstellerangaben hergestellt. Die Brandschutzsysteme des Typs "X" sind für alle Anwendungsbereiche vorgesehen und können auch der direkten Bewitterung ausgesetzt sein. Nachfolgend wurden Auslaugversuche mit den ausgewählten Prüfkörpern nach DIN EN 16105 und nach CEN/TS 16637-2 durchgeführt. Die gewonnenen Eluate wurden hinsichtlich ihrer ökotoxischen Effekte im Algen-, Daphnien-, Leuchtbakterien- und Fischeitest sowie hinsichtlich gentoxischer Effekte im umu-Test oder Ames-Test und bezüglich der biologischen Abbaubarkeit der organischen Eluatbestandteile untersucht.
Der Abschlussbericht kann hier herunter geladen werden.
Mehr über dieses Projekt erfahrenVerfügbare Testsysteme zur Bestimmung des biologischen Abbaus - Identifizierung von Lücken in der Persistenzbewertung
UBA, FKZ Projekt Nr. 54429, Laufzeit 05/2015 – 03/2016
Daten zur biologischen Abbaubarkeit und zur Persistenz werden u.a. zur Identifizierung von persistenten, bioakkumulierenden und toxischen Stoffe (PBT-Stoffe) und von sehr persistenten und sehr bioakkumulierenden Stoffe (VPvB-Stoffe) nach REACH Anhang XIII benötigt. Erste Aussagen zur möglichen Persistenz eines Stoffes geben Screening-Tests zum leichten biologischen Abbau (z.B. OECD 301 A-F, OECD 310). Schlussfolgerungen bezüglich einer „Nicht-Persistenz“ sind hieraus allerdings nur für „biologisch leicht abbaubare“ Stoffe möglich. Für die Tests auf inhärente Abbaubarkeit (OECD 302 B und C) werden sehr strikte Kriterien herangezogen, so dass sie in der Praxis selten für die Persistenzbewertung herangezogen werden. Als „Goldstandard“ in der Persistenzbewertung gelten Simulationstests (z.B. OECD 308, OECD 309), die mit radioaktiv markierten Substanzen unter realistischeren Bedingungen durchgeführt, aber wesentlich aufwändiger und damit teurer sind. Um diesen Aufwand zu reduzieren, wurden sogenannte Enhanced Screening-Tests vorgeschlagen, die eine Zwischenstellung zwischen den Tests zur leichten biologischen Abbaubarkeit und den Simulationstests für die Persistenzbewertung einnehmen und ausschließlich für die Persistzenzbewertung vorgesehen sind. Zu den vorgeschlagenen Verbesserungen zählen u.a. eine Erhöhung der Biomasse und des Flaschenvolumens sowie eine Verlängerung der Testdauer auf z.B. 60 Tage. Es fehlt aber eine Anleitung, welche Grenzen den Enhanced Screening-Tests für die Persistenzbewertung gesetzt werden.
Um die Anwendbarkeit etablierter und neuer Bioabbaubarkeitstests für die Persistenzbewertung im Rahmen der PBT/vPvB-Beurteilung unter REACH zu prüfen, wurde eine Literaturstudie durchgeführt. Screeningtests auf leichte und inhärente biologische Abbaubarkeit, Vorschläge für Enhanced Screening-Tests sowie erst kürzlich entwickelte kompartimentspezifische Screening-Tests werden hinsichtlich ihrer Stärken und Schwächen beurteilt. Darauf basierend werden Empfehlungen zur Verbesserung ihrer Leistungsfähigkeit und Eignung für die Persistenzbeurteilung gegeben. Obgleich nicht im Zentrum dieser Studie, werden auch für Simulationstests (OECD 307, 308, 309) Vorschläge zur Verwendung bei der Persistenzbewertung gemacht. Die Empfehlungen konzentrieren sich auf die Definition, Standardisierung und Optimierung von Testbedingungen, Validitätskriterien und Auswertung im Hinblick auf die Persistenzbewertung. Bezüglich Enhanced Screening-Tests wird kritisch diskutiert, welche „Verstärkungen“ eingeführt werden können, ohne den Screening-Charakter dieser Testgattung in Frage zu stellen. Darüber hinaus werden spezielle Problematiken im Rahmen der Persistenzbeurteilung adressiert, namentlich nichtextrahierbare Rückstände (NER) in Tests mit Boden oder Sediment sowie Substanzgruppen, die in standardisierten Tests zu Problemen führen können (schwer wasserlösliche Substanzen; Substanzen hoher Flüchtigkeit; UVCB-Stoffe).
Mehr über dieses Projekt erfahrenEmpfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Umweltverträglichkeit von Bauprodukten
UBA, FKZ 3712 95 309, Laufzeit 9/2012 – 4/2016
Die Europäische Bauprodukteverordnung (EU) Nr. 305/2011 ermöglicht den Mitgliedstaaten Vorschriften zur Bewertung der Umweltauswirkungen ihrer Bauwerke zu erlassen. Ziel des Projektes war es, Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Umweltverträglichkeit von Bauprodukten für die Außenanwendung zu erarbeiten, die zur Europäischen Harmonisierung von Prüfmethoden beitragen. Aus einer Auswahlliste von 39 Produkten wurden 20 Produkte in das ökotoxikologische Untersuchungsprogramm einbezogen. Monolithische und flächige Bauprodukte wurden in der horizontalen dynamischen Oberflächenauslaugprüfung (DSL-Test) nach CEN/TS 16637-2, granulare Produkte im Schütteltest nach DIN EN 12457-1 eluiert. Die Eluate wurden in vier aquatischen Toxizitätstests (Algen, Daphnien, Leuchtbakterien, Fischeier), einem Gentoxizitätstest (umu-Test) und im Respirometertest (OECD 301 F) untersucht. Hierbei wurden niedrige bis sehr hohe Ökotoxizitäten (bis Verdünnungsstufe 1536) bestimmt.
Zudem wurde ein Europäischer Ringversuch mit 17 Teilnehmern und zwei Bauprodukten konzeptionell vorbereitet, durchgeführt und gemäß DIN ISO 5725 ausgewertet. Nach Ausschluss der nicht validen bzw. als Ausreißer identifizierten Biotests war die laborübergreifende Streuung des Gesamtverfahrens zur ökotoxikologischen Charakterisierung von Bauprodukten akzeptabel. Der Variationskoeffizient für die Konzentration, die einen 50%igen Effekt induziert (EC50) lag für die verschiedenen Tests und Bauprodukte zwischen 9 und 110% und beschreibt die Variabilität des gesamten, komplexen Verfahrensablaufs vom Elutionsprozess über Probenlagerung bis hin zur eigentlichen Biotestdurchführung. Es wurden Empfehlungen zur Planung und Durchführung von Ökotoxizitätstests zur Bewertung von Bauprodukten erarbeitet und bei der für die europäische Harmonisierung von Auslaugtests für Bauprodukte zuständigen CEN-Arbeitsgruppe eingereicht.
Mehr über dieses Projekt erfahrenTox-Box - Gefährdungsbasiertes Risikomanagement für anthropogene Spurenstoffe zur Sicherung der Trinkwasserversorgung
BMBF Verbundprojekt, FKZ 02WRS1279E, Laufzeit 11/2011 - 03/2015
Tox-Box wird als Teilprojekt der BMBF-Fördermaßnahme "Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf (RiSKWa) gefördert.
Im Rahmen von Tox-Box soll eine harmonisierte Teststrategie für ein expositionsbezogenes und gefährdungsbasiertes Risikomanagement von anthropogenen Spurenstoffen erarbeitet und in einem Leitfaden festgeschrieben werden. Im Zusammenhang mit der ständigen Verbesserung der analytischen Techniken werden im Trinkwasser bzw. im Rohwasser, aus welchem das Trinkwasser gewonnen wird, eine zunehmende Zahl von chemischen Verbindungen detektiert, über die ausreichende wissenschaftliche Kenntnisse zur toxikologischen Wirkung fehlen. Als Grundlage der Risikobewertung wird der gesundheitliche Orientierungswert (GOW) herangezogen. Das GOW-Konzept benennt zwar die biologischen Endpunkte (Gentoxizität, Neurotoxizität, Endokrine Wirkungen/Keimzellschädigung), nennt aber keine Vorgehensweise für die experimentelle Erhebung der toxikologischen Daten.
Hydrotox bearbeitet einen Teil des Teilprojektes “In-vitro Tests auf Gentoxizität auf Basis von Säugerzellen“. Es werden standardisierte Testverfahren auf Säugerzellbasis eingesetzt, die an die Fragestellung adaptiert wurden. Der Mikrokerntest mit der Zelllinie V-79 (Lungenfibroblasten des Chinesischen Hamsters) wird nach der Methode OECD 487 (2010) durchgeführt, der Mouse-Lymphoma-Assay mit der Zelllinie L5178Y TK+/- nach der OECD Methode OECD 476 (1997). Beide in vitro Genmutationstests dienen zum Nachweis möglicher Mutagene und Karzinogene.
Mehr über dieses Projekt erfahrenDanTox – Spezifische Toxizität und molekulare Wirkungsmechanismen sedimentgebundener Umweltschadstoffe mit dem Zebrabärbling (Danio rerio)
BMBF Verbundprojekt, FKZ 02WU1055, Laufzeit 10/2009 - 4/2013
Im BMBF geförderten Verbundvorhaben DanTox soll ein eukaryontisches Testkonzept entwickelt und angewandt werden, welches ökotoxikologisch messbare Effekte schadstoffbelasteter Sedimente in verschiedenen spezifischen biologischen Endpunkten (Teratogenität, Gentoxizität, Mutagenität, Ah-Rezeptor-vermittelte Toxizität, Neurotoxizität und Histopathologie) und auf dem Level der Genexpression (DNA-Arrays und RT-PCR) untersucht, um molekulares und physiologisches Grundlagenwissen über die Mechanismen der Schadwirkung in Embryonen des Zebrabärblings zu erlangen. Bisherige Biotestverfahren haben die Bioverfügbarkeit toxischer Schadstoffe nur unzureichend berücksichtigt. Der Sedimentkontakttest hat höchste Relevanz für das Ökosystem, da er realistische Expositionsszenarien simuliert. Insbesondere vor dem Hintergrund der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie besteht ein großer Bedarf hinsichtlich der Entwicklung von Sedimentkontakttests und Genexpressionsanalysen zum Nachweis mechanismusspezifischer Toxizität.
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