Einführung in die Umwelttechnik

Inhaltverzeichnis.- 1 Einleitung.- 1.1 Überblick.- 1.2 Umweltpolitik und Recht.- 1.3 Umweltbehörden.- 1.4 Umweltökonomie.- Literatur.- 2 Ökologische Grundlagen.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Systemtheorie.- 2.3 Ökosystemforschung.- 2.3.1 Grundlagen.- 2.3.2 Ziele der Ökosystemforschung.- 2.3.3 Forschungspraxis.- 2.3.4 Ergebnisse der Ökosystemforschung.- 2.4 Ökosysteme.- 2.4.1 Natürliche Ökosysteme.- 2.4.2 Modifizierte Ökosysteme.- Literatur.- 3 Ökologische Energieprobleme.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Gesetzliche Bestimmungen zur umweltverträglichen Energienutzung.- 3.2.1 Verordnung über Großfeuerungsanlagen (13. BImSchV).- 3.2.2 Atomgesetz (AtG).- 3.2.3 Strahlenvorsorgegesetz (StrVG).- 3.3 Technische Energienutzung im historischen Rückblick.- 3.4 Derzeitige Struktur des Energieverbrauchs.- 3.5 Konventionelle Energieerzeugungsanlagen.- 3.5.1 Stromerzeugung.- 3.5.2 Kraft-Wärme-Kopplung.- 3.5.3 Umweltschutzaspekte der konventionellen Energieerzeugung.- 3.6 Energiegewinnung aus Reststoffen: Müll, Deponiegas, Klärgas und Gichtgas.- 3.7 Nutzung der Kernenergie.- 3.7.1 Reaktortypen und Brennstoffkreislauf in der Bundesrepublik Deutschland.- 3.7.2 Reaktorsicherheit und Risiko.- 3.8 Nutzung alternativer Energieformen.- 3.8.1 Formen alternativer Primärenergie.- 3.8.2 Nutzung der geothermischen Energie.- 3.8.3 Nutzung der Gezeiten-Energie.- 3.8.4 Nutzung der Sonnenenergie.- 3.8.4.1 Nutzung der Sonnenenergie als Wasserkraft.- 3.8.4.2 Nutzung der Sonnenenergie als Windenergie.- 3.8.4.3 Nutzung der Sonnenenergie mittels Biomasse.- 3.8.4.4 Direkte Nutzung der Sonnenenergie im Bereich der Niedertemperaturwärme.- 3.8.4.5 Direkte Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung.- 3.8.4.6 Solare Wasserstoffgewinnung.- Literatur.- 4 Ökologische Probleme der Luft.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Gesetzliche Bestimmungen zur Luftreinhaltung.- 4.3 Belastungen der Luft.- 4.3.1 Schadstoffe in der Luft.- 4.3.1.1 Smog.- 4.3.1.2 Der Saure Regen.- 4.3.2 Die Ausbreitung von Luftschadstoffen.- 4.3.2.1 Die effektive Quellhöhe und die Abgasfahnenüberhöhung.- 4.3.2.2 Die Ausbreitungsrechnung.- 4.3.3 Grenzwerte für Luftschadstoff.- 4.3.3.1 Emissions- und Immissionsgrenzwerte.- 4.3.3.2 Festlegung von Grenz- und Richtwerten für Luftschadstoffe.- 4.3.3.3 Überwachung von Grenzwerten.- 4.3.4 Immissionsstatistik, Meßdaten und Kenngrößen.- 4.4 Luftanalytik und Meßtechnik.- 4.4.1 Emissionsmeßverfahren.- 4.4.1.1 Probenahme.- 4.4.2 Immissionsmeßverfahren.- 4.4.3 Meßmethoden im Überblick.- 4.5 Technische Verfahren zur Luftreinhaltung.- 4.5.1 Beurteilungskriterien von Anlagen zur Erzeugung von Nutzenergie.- 4.5.1.1 Brennstoff- und prozeßabhängige Schadstoffbildung.- 4.5.1.2 Wichtung der Schadstoffemissionen und feuerungsspezifische Schadstoffbildung.- 4.5.1.3 Forderungen der TA-Luft und Beurteilung von Verbrennungsprozessen auf der Basis der erzeugten Nutzenergie.- 4.5.2 Brennstoffeigenschaften und feuerungstechnische Maßnahmen (Primärmaßnahmen).- 4.5.2.1 Primärseitige Verringerung der SO2-Emissionen.- 4.5.2.2 Primärseitige Verminderung der NOX Emission.- 4.5.3 Abgasreinigung (Sekundärmaßnahmen).- 4.5.3.1 Entstaubung.- 4.5.3.2 Rauchgasentschwefelung und -entstickung auf der Basis von Sorption.- 4.5.3.3 Selektive Entstickung in der Gasphase durch katalytische und nichtkatalytische Verfahren.- 4.5.4.4 Sonderprobleme bei der Abfallverbrennung und Abluftreinigung.- Literatur.- 5 Ökologische Probleme des Wassers.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Gesetzliche Bestimmungen zur Wassereinhaltung.- 5.3 Belastung des Wassers.- 5.4 Wasseranalytik und Meßtechnik.- 5.4.1 Probenahme.- 5.4.2 Probenkonservierung.- 5.4.3 Analysenverfahren.- 5.4.3.1 Summenparameter.- 5.4.3.2 Einzelstoffe.- 5.5 Verfahren der Trinkwasseraufbereitung.- 5.6 Technische Verfahren der Abwasser- und Wasseraufbereitung.- 5.6.1 Historische Entwicklung der Abwassertechnik.- 5.6.1.1 Abwasserableitung.- 5.6.1.2 Abwasserreinigung.- 5.6.2 Stand der Abwasserreinigung in der BRD.- 5.6.3 Abwasserableitung.- 5.6.3.1 Zielsetzung.- 5.6.3.2 Begriffserklärungen zur Abwasserableitung.- 5.6.4 Abwasserreinigung.- 5.6.4.1 Zielsetzungen.- 5.6.4.2 Naturwissenschaftliche Grundlagen.- 5.6.4.3 Technische Verfahren der kommunalen Abwasserreinigung.- 5.6.4.4 Technische Verfahren der industriellen Abwasserreinigung.- 5.6.5 Kosten der Abwasserreinigung.- 5.6.5.1 Kläranlagen.- 5.6.5.2 Abwasserableitungen.- Literatur.- 6 Ökologische Probleme des Abfalls.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Gesetzliche Bestimmungen zur Abfallbehandlung.- 6.3 Verfahren der Abfallbehandlung.- 6.3.1 Einleitung.- 6.3.2 Behandlungsanlagen bzw. Entsorgungswege.- 6.3.3 Stoffliche Verwertung einschließlich Kompostierung.- 6.3.4 Thermische Behandlung mit möglichst weitgehender Verwertung.- 6.3.4.1 Abfallverbrennung.- 6.3.4.2 Pyrolyse.- 6.3.5 Deponierung bzw. Ablagerung.- 6.3.6 Ökonomische Probleme.- 6.4 Altlasten.- 6.4.1 Einführung.- 6.4.2 Aufgabenübersicht.- 6.4.3 Verfahren der Altlastensanierung.- 6.5 Abfalluntersuchungen.- Literatur.- 7 Ökologische Probleme des Bodens.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Ökologie des Bodens.- 7.2.1 Bodenstruktur.- 7.2.2 Aufgaben der Wirbellosen und Mikroorganismen.- 7.2.3 Leistungen der Mikroorganismen im Boden.- 7.2.4 Humusbildung und Humuszersetzung.- 7.2.5 Bedeutung des Bodens.- 7.3 Bodenbelastungen.- 7.3.1 Kontamination durch Düngemittel.- 7.3.2 Stickstoffaufnahme und -verwertung bei pflanzen.- 7.3.3 Kontamination durch Pflanzenschutzmittel.- 7.3.4 Schutz des Bodens.- 7.4 Bodenanalyse und Meßtechnik.- 7.4.1 Einleitung.- 7.4.2 Probenahme.- 7.4.3 Analytik.- 7.4.4 Auswertung.- Literatur.- 8 Ökologische Verkehrsprobleme.- 8.1 Einleitung.- 8.2 Gesetzliche Bestimmungen.- 8.2.1 Bundes-Immissionsschutzgesetz.- 8.2.2 Straßenverkehrsordnung (StVO).- 8.2.3 Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO).- 8.2.4 Fluglärmschutzgesetz.- 8.3 Verkehrssysteme.- 8.3.1 Straßenverkehr.- 8.3.1.1 Energie.- 8.3.1.2 Stoffeinsatz und Abfall.- 8.3.1.3 Luftbelastung.- 8.3.1.4 Geräuschbelastung.- 8.3.1.5 Flächen.- 8.3.2 Spurgebundener Verkehr.- 8.3.3 Luftverkehr.- 8.3.4 Binnenschiffsverkehr.- 8.4 Vergleich der Verkehrarten.- Literatur.