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Wiederverwendung (WV) von Erzeugnissen ist als Ansatz hinsichtlich der Ressourcenschonung zu verstehen. Durch Verwertungsmaßnahmen mit dieser Zielsetzung - Vorbereitung zur Wiederverwendung (VWV) - kann man bewirken, dass einst als Abfall eingestufte Erzeugnisse ihre ursprüngliche Funktion wieder erfüllen, so dass im Prinzip weniger Ressourcen für die Bereitstellung von neuen Produkten beansprucht werden müs-sen. Zumindest theoretisch wäre es dann möglich, nachhaltige Entwicklung mit Wirtschaftswachstum zu vereinbaren. Aus diesem Potenzial ergibt sich die hohe Stellung sowohl von WV als auch von VWV in der so-genannten Abfallhierarchie. Nichtsdestotrotz zeigt die Realität, dass die Umsetzungsmöglichkeiten von WV bzw. VWV bescheiden sind. Auf die Ursachen und Folgen dieses Phänomens geht dieser Aufsatz ein. Schlüsselwörter: Wiederverwendung, Abfallhierarchie, Effizienz, Suffizienz, Konsum-entenverhalten, Ressourcenschutz, Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft

Die Senkung der Abgasemissionen von Dieselmotoren ist ein zentraler Bestandteil der Motoren-Entwicklung. Die positive Beeinflussung kann auf verschiedene Arten erfolgen. Zum einen werden durch die Optimierung der innermotorischen Verbrennung die Abgasbestandteile gesenkt. Zum anderen kann mit Hilfe von Abgasnachbehandlungs-systemen der Ausstoß von umweltschädlichen und toxikologischen Abgasbestandteilen minimiert werden. Die Rückführung von Abgas in den Frischluft-Massenstrom (Abgasrückführung, AGR) ist eine konstruktive Maßnahme zur Reduktion von Stickstoffoxid-Emissionen bei Dieselmotoren. Bei diesen Abgasrückführungs-Systemen ist das AGR-Ventil ein zentraler Bestandteil und wird häufig mit einem Kühler kombiniert. Je nach Abgaskonzept des Motors werden Hoch- oder Niederdruck-Abgasrückführung - d.h. das Abgas wird vor oder nach dem Abgasturbolader entnommen - oder eine Kombination aus beiden System eingesetzt. In der vorliegenden Arbeit werden die Wechselwirkungen und Einflüsse von Ablagerungen in Turbo-aufgeladenen Dieselmotoren betrachtet. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wird auf das Teilgebiet dieser Ablagerungen im Hochdruck-AGR-System gelegt, da der zu untersuchende Volkswagen Motor in Fahrzeugen zur Einhaltung der Abgasemissionsstufe Euro 5 mit einer wassergekühlten Hochdruck-AGR und einem Abgasnachbehandlungssystem ausgerüstet ist. Das Abgas der Hochdruck-AGR wird direkt vor dem Abgasturbolader entnommen und wieder der Frischluft-Ansaugstrecke zugeführt. Das entnommene Abgas wird dabei nicht durch Abgasnachbehandlungs-Systeme gereinigt, sondern alle Abgasbestandteile werden über den Kühler und über das Ventil geführt. Dabei kann es zu Verschmutzungen kommen, die potentiell die Kühlleistung, sowie die zurück geführte Abgasmasse und das Brennverfahren beinträchtigen könnten. Im Laufe der Arbeit wird die Arbeitsweise der genannten Abgasrückführung und der verschiedenen Brennverfahren im Dieselmotor eingehend beschrieben. In der vorliegenden Dissertation werden drei Aspekte der genannten Verschmutzungen bzw. Ablagerungen im AGR-System näher untersucht. Erster Aspekt: Zunächst werden die physikalischen und chemischen Ablagerungs-mechanismen aufgezeigt, die zu Verschmutzungen bzw. zu Ablagerungen in AGR-Systemen führen können. Zweiter Aspekt: Die Ablagerungen wurden hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung untersucht. Es konnte dabei festgestellt werden, dass die gefundenen Ablagerungen vollständig organisch-chemischer Natur sind und zum größten Teil aus Dieselruß, polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, unverbranntem Kraftstoff, sowie diversen polymeren Strukturen bestehen. Letztere werden in situ durch die vorherrschenden Temperaturen und vorliegenden Molekül-Kombinationen dargestellt. Dritter Aspekt: Die Einfluss-Faktoren und der Mechanismus der Ablagerungsbildung werden beschrieben und in Motor-Funktionsprüfstand- und in Labor-Versuchen nachgestellt. Insbesondere der Einfluss von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen und der Aufbau von organischen Polymeren auf Basis von Phenol-Aldehyd-Harzen, als auch Netzwerk Bildungsmechanismen mit Biodiesel-Molekülen und Veresterungs-Reaktionen haben sich als signifikante Mechanismen herausgestellt. Darüber hinaus kann ein starker Einfluss der Abgas- und Kühler-Temperaturen nachgewiesen werden. Je größer die Temperaturdifferenz zwischen Kühlwasser-Temperatur und Abgas-Temperatur ist, desto besser werden die chemischen Komponenten auf der Kühler-Oberfläche abgeschieden. Zusätzlich verstärken Abgas-Temperaturen bis zu 800 Grad C die Pyrolyse-Reaktionen und damit die Bildung von Netzwerken aus polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen. In Verbindung mit anschließenden Abkühlphasen werden die kondensierten Abgas-Bestandteile abgekühlt und der Status einer Netzwerk-Bildungs-Reaktion ´eingefroren´. In Zusammenspiel mit Dieselruß-Partikeln wird eine Oberfläche geschaffen, die weitere Abgas-Komponenten aufzunehmen vermag. Die sich daran anschließenden Hoch-Temperatur-Phasen pyrolysieren das organische Material und erzeugen damit eine feste und festhaftende Oberfläche bzw. Isolationsschicht. Die im Abgas enthaltene Wärme kann nicht mehr über den Wärmetauscher abgeführt werden und die Pyrolyse-Reaktionen werden durch steigende Temperaturen an der Oberfläche verstärkt. Die Ablagerungsbildung katalysiert sich selbst.

In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungsergebnisse von niedersächsischen Gewässern auf Triphenylzinn (TPT) präsentiert. Betrachtet werden die Matrices Wasser, Schwebstoff, Sediment und aquatische Organismen, wie Makrozoobenthos und Fische, um eine möglichst umfassende Aussage hinsichtlich des Akkumulationsverhaltens von TPT zu erhalten. Da TPT ein ähnlich endokrin wirksames Potential wie Tributylzinn (TBT) aufweist, über TBT aber wesentlich mehr Informationen und Erkenntnisse als über TPT vorliegen, sind zudem vergleichende Betrachtungen zwischen diesen beiden Organozinnspezies angestellt worden. Die wichtigsten Aussagen dieser Arbeit sind, dass sich TPT in den Kompartimenten Wasser, Schwebstoff und Sediment unauffällig verhält, es jedoch über ein sehr hohes Bioakkumulationsverhalten verfügt. Aus diesen Ergebnissen ist zu fordern, dass Gewässerüberwachungsprogramme unbedingt um die Stufe eines Biomonitorings, in dem aquatische Organismen als Endglieder der Nahrungskette auf Schadstoffe untersucht werden, zu erweitern sind.

This thesis makes an important contribution to better understanding biodiversity and ecosystem function relationships across trophic levels in forests - aspects that are still underrepresented in BEF research. Ongoing biodiversity loss can be expected to change important trophic interaction pathways in these ecosystems, making increased efforts in exploring the mechanisms underlying, and the drivers determining, the impact of trophic complexity on the relationships between biodiversity and ecosystem functioning a crucial objective for holistic approaches to BEF research.