Alle Beiträge von Michaela Müller-Kaya

Großbrand in Raffinerie in Norditalien

Exxon, Chevron, Total, Eni: Ölriesen bleiben unter Druck

(dpa) Die niedrigen Ölpreise machen den größten US-Ölkonzernen ExxonMobil und Chevron weiter zu schaffen. Auch bei den internationalen Konkurrenten Total aus Frankreich und der italienischen Eni bleibt die Lage angespannt, wie die am Freitag veröffentlichten Zahlen für das dritte Quartal ze … mehr

Pestizide im Weihnachtsbaum?

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FSC Deutschland

FSC Auditor bei einer Nadelprobe

Christbäume gehören für uns fest zur Weihnachtszeit dazu. In den nächsten Wochen wird allerorten wieder der beliebte Schmuckbaum für das heimische Wohnzimmer verkauft. Doch in den seltensten Fällen kommen die Bäume aus dem Wald: 80 Prozent der Weihnachtsbäume stammen aus großen landwirtschaftlichen Plantagen im In- und Ausland. Für den perfekten, schnell gewachsenen sattgrünen Weihnachtsbaum werden dort bis zur Ernte chemische Pestizide, Herbizide und mineralische Düngemittel eingesetzt. Diese belasten nicht nur Trinkwasser, Tier- und Pflanzenwelt, sondern bilden auch Rückstände in den Bäumen, die dann mit ins festlich geschmückte Wohnzimmer einziehen. 2014 stellte die Umweltschutzorganisation BUND bei einer Stichprobe fest, dass über 50 Prozent der Weihnachtsbäume Rückstände von Düngemitteln und Pestiziden enthalten.

Waldbewirtschaftung ohne Pestizide

FSC steht in Deutschland für eine Waldbewirtschaftung, die ohne Pestizide und ohne mineralischen Dünger auskommt. Dieser Anspruch gilt auch für Weihnachtsbaumkulturen. FSC-Forstbetriebe, die die Bewirtschaftung ihrer Kulturen von unabhängigen Kontrolleuren auf die Einhaltung entsprechender Regeln überprüfen lassen, können jetzt ihre Bäume mit den FSC-Siegel kennzeichnen.

Ein neuer FSC-Standard schafft jetzt mehr Klarheit

Auf Initiative der rheinland-pfälzischen Umweltministerin Ulrike Höfken forcierten die Landesforsten Rheinland-Pfalz die Entwicklung dieses Standards für Weihnachtsbaumkulturen im Wald.

Die Vorgaben des „Weihnachtsbaum-Standards“ sind vielfältig. Neben dem Verzicht auf Dünger und Pestizide gilt es, weitere ökologische und soziale Kriterien zu beachten, um Weihnachtsbäume mit dem FSC-Siegel auszeichnen zu können. Wichtig ist zudem, dass keine intakte Waldfläche für die Baumkulturen umgewandelt wurde. Nadelproben, die der Kontrolleur stichprobenartig entnimmt, stellen sicher, dass die Baumflächen auch schon in den Jahren vor der Zertifizierung ökologisch bewirtschaftet wurden. Der Verbraucher kann sich beim FSC-Christbaum also sicher sein, einen schadstofffreien und umweltschonend gewachsenen Baum zum Fest im Wohnzimmer zu haben.

Rheinland-Pfalz macht den Anfang

Erster Forstbetrieb, bei dem der neue Standard nun zur Anwendung kommt, sind die Landesforsten Rheinland-Pfalz. Ab dem 5. Dezember 2016 können in den Forstämtern Kaiserslautern, Trier und Soonwald die ersten FSC-zertifizierten Weihnachtsbäume erworben werden. Künftig haben auch andere Forstbetriebe in Deutschland die Möglichkeit, ihre Weihnachtsbaumflächen nach dem neuen Standard zertifizieren zu lassen.

Schwermetalle in Modeschmuck und Allergene in Waschmitteln

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Erneut gerieten preiswerte Modeschmuckartikel ins Visier der Überwachungsbehörden. Nachdem das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) im vergangenen Jahr auf die erhöhten Nickelgehalte in den untersuchten Proben hingewiesen hatte, kritisierte das Bundesamt auf seiner Pressekonferenz am 30.11.2016 in Berlin die Funde von Blei und Cadmium oberhalb der geltenden Grenzwerte. BVL-Präsident Helmut Tschiersky stellte dazu fest: „Die Hersteller und Importeure von Modeschmuck müssen eindeutig mehr tun, um Gesundheitsrisiken zu vermeiden.“

Nach mehreren Einzelfunden von preiswertem Modeschmuck mit erhöhten Blei- und Cadmiumgehalten ist die Produktgruppe im Jahr 2015 verstärkt durch die amtliche Überwachung kontrolliert worden. Von den 262 durch die Kontrolleure genommenen Proben wiesen 32 Proben (12 Prozent) Bleiwerte oberhalb des geltenden Höchstgehalts von 500mg/kg auf. Bei einer untersuchten Kette waren die beiden Karabinerhaken sogar vollständig aus Blei gefertigt. Bei 26 Proben (10 Prozent) überschritt der Cadmiumgehalt den Grenzwert von 100mg/kg.

Die längerfristige Aufnahme hoher Mengen von Schwermetallen kann zu ernsthaften Erkrankungen führen. Blei kann u. a. das Nervensystem schädigen und zu Unfruchtbarkeit führen. Cadmium kann Nieren und Knochen schädigen.

Die diesjährige Vorsitzende der Länderarbeitsgemeinschaft Verbraucherschutz (LAV), Juliane Becker, empfiehlt daher: „Die Ergebnisse der amtlichen Überwachung von Bedarfsgegenständen zeigen, dass billiger Modeschmuck häufig problematisch ist. Die Gefahr entsteht vor allem, wenn der Schmuck, z.B. ein Ring oder Anhänger, verschluckt werden kann. Dann sind schwerwiegende, sogar tödliche Vergiftungen möglich.“

Kräuter überschreiten häufig Grenzwerte

Pflanzliche Lebensmittel werden im Rahmen des bundesweiten Monitorings regelmäßig auf Rückstände von Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmitteln untersucht. 2015 wurden dabei erstmalig auch die Kräuter Rosmarin, Dill, Oregano und Schnittlauch berücksichtigt. Die gesetzlich festgelegten Rückstandshöchstgehalte für Pflanzenschutzmittel wurden von 9 Prozent der Rosmarin-Proben, 7,6 Prozent der Dill-Proben und 6,5 Prozent der Oregano-Proben überschritten.

Dies bestätigt die Ergebnisse der vom BVL jährlich veröffentlichten Nationalen Berichte zu Pflanzenschutzmittelrückständen. Kräuter-Proben wiesen in den vergangenen Jahren regelmäßig Rückstände oberhalb der Grenzwerte auf (2014: 6,4 Prozent, 2013: 8,1 Prozent, 2012: 11,4 Prozent). Besonders häufig überschritten Kräuter aus Nicht-EU-Staaten die geltenden Rückstandshöchstgehalte.

Für die vier im Monitoring betrachteten Kräuter konnten zudem in über 90 Prozent der genommenen Proben Aluminiumrückstände bestimmt werden. Der typische Aluminiumgehalt bei unbehandelten Lebensmitteln liegt laut der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bei weniger als 5mg/kg. Bei mehr als der Hälfte der untersuchten Proben von Dill, Oregano und Rosmarin lag der Aluminiumgehalt oberhalb dieses Werts. Ursache hierfür könnte eine Aluminium-Anreicherung aus den Böden der Anbaugebiete oder die Verwendung von aluminiumhaltigen Pflanzenschutzmitteln sein.

Da Kräuter im Allgemeinen nur in geringen Mengen verzehrt werden, stellen die ermittelten Pflanzenschutzmittelrückstände ebenso wie die relativ hohen Aluminiumgehalte kein unmittelbares Risiko für die Verbraucher dar. Dennoch sieht BVL-Präsident Tschiersky die Kräutererzeuger in der Pflicht: „Auch wenn durch diese Produktkategorie kein akutes Risiko für die Verbraucher besteht, müssen die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden.“

Allergene in Wasch- und Reinigungsmitteln

Isothiazolinone werden als Konservierungsstoffe in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt, um eine längere Haltbarkeit der Produkte zu erreichen. Da es sich dabei um Kontaktallergene handelt, kann eine erhöhte Konzentration eine allergische Reaktion bei empfindlichen Bevölkerungsgruppen auslösen.

Im Jahr 2015 wurden 262 Proben von Waschmitteln und Haushaltsreinigern auf Isothiazolinone untersucht. Bei 43 Proben (16 Prozent) wurde dabei eine Konzentration überschritten, ab der auf dem Produkt der Warnhinweis „Enthält (Name des sensibilisierenden Stoffes). Kann allergische Reaktionen hervorrufen.“ angebracht werden muss.

„Isothiazolinone können für empfindliche Menschen zum Problem werden“, weiß auch Gerd Fricke, Abteilungsleiter des BVL: „Es lohnt sich daher, vor der Anwendung genau auf die Packungsangaben zu schauen.“ Neben dem allgemeinen Allergen-Hinweis bieten auch die so genannten INCI-Bezeichnungen auf der Rückseite der Packung Hilfestellung. Methylchloroisothiazolinone, Methylisothiazolinone, Benzisothiazolinone und Octylisothiazolinone sind die gebräuchlichen Bezeichnungen für Isothiazolinone und sollten von Menschen mit sensibler Haut gemieden werden.

Anders als in Wasch- und Reinigungsmitteln werden Isothiazolinone in Kosmetikartikeln für Kinder, wie Duschzeug und Shampoo, nur selten als Konservierungsstoffe verwendet. Lediglich in etwa 4 Prozent der 536 untersuchten Proben wurden im vergangenen Jahr Isothiazolinone gefunden.

Vermehrt Kennzeichnungsmängel

Im Jahr 2015 wurden von den Überwachungsbehörden in den Bundesländern verstärkt Mängel bei der Kennzeichnung und Aufmachung festgestellt. Nachdem die Zahl der Beanstandungen in diesem Bereich in den vorangegangenen Jahren relativ konstant geblieben war, kam es 2015 zu einer deutlichen Zunahme.

Bei den Betriebskontrollen stieg die Beanstandungsquote von 17,9 Prozent im Vorjahr auf 26,1 Prozent in 2015 (plus 8,2 Prozent). Bei den durchgeführten Untersuchungen wurden 58,6 Prozent der Proben aufgrund einer mangelhaften Kennzeichnung und Aufmachung beanstandet. Dies entspricht einer Zunahme von 6,6 Prozent gegenüber dem Vorjahr (2014: 52,0 Prozent).

Die erhöhten Beanstandungsquoten bei der Kennzeichnung und Aufmachung sind auf das Inkrafttreten der Lebensmittelinformationsverordnung (LMIV) im Dezember 2014 zurückzuführen. Seitdem müssen bestimmte Angaben, insbesondere zu Zutaten, die Allergien und Unverträglichkeiten beim Verbraucher auslösen können, besser kenntlich gemacht werden.

Die Lebensmittelüberwachung hat dementsprechend 2015 ein verstärktes Augenmerk auf die Einhaltung der neuen Bestimmungen gelegt. Insbesondere kleinere Hersteller (z.B. Bäckereien, Metzgereien und Eisdielen) und gastronomische Betriebe fielen dabei durch eine ungenügende Allergenkennzeichnung auf. Die Kontrolle der ordnungsgemäßen Kennzeichnung und Aufmachung wird auch künftig einen Schwerpunkt der Überwachungstätigkeit vor Ort bilden.

Lücke bei naturwissenschaftlichen Facharbeitern noch nie so groß

(dpa) Den Unternehmen in Deutschland fehlen 212.000 Arbeitskräfte in den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT). Damit habe die Lücke in diesem Bereich Ende Oktober den Höchststand seit Beginn der Berechnungen im Jahr 2011 erreicht, teilte der Arbeitgeberverband BDA am Mittwoch in Berlin mit.

Allein im Vergleich zum Vorjahresmonat stieg die Zahl der fehlenden MINT-Arbeitskräfte um 9 Prozent. «Dabei hat die Zuwanderung von MINT-Kräften ein gutes Stück geholfen, die Lücken zu schließen», sagte der Geschäftsführer Bildung und Volkswirtschaft des Arbeitgeberverbands Gesamtmetall, Michael Stahl. Insgesamt waren 2014 rund 434.500 zugewanderte MINT-Akademiker und 1,2 Millionen zugewanderte beruflich qualifizierte MINT-Kräfte erwerbstätig.

Vernetzte Farben

Abbildung: Galinski et al. 2016, bearbeitet

Die Farbe des Materials hängt von der Aluminiumoxid-Schichtdicke ab. Die Poren in der Legierung liegen in der Grössenordnung von 10 bis 35 Nanometer.

Ein Team mit Beteiligung von ETH-Wissenschaftlern nutzten erstmals Materialien mit einer netzwerkartigen Nanostruktur, um damit eine ganze Palette an intensiven Farben herzustellen. Die Natur wendet das Prinzip schon lange an: bei der Gefiederfarbe bestimmter Vogelarten in Südamerika.

Das internationale Forscherteam entwickelte ein neuartiges Prinzip, um verschiedenfarbige Beschichtungen für Metalle herzustellen. Die Farben kommen aufgrund einer auf der Nanometer-Skala speziellen Feinstruktur des Beschichtungsmaterials zustande. Im Gegensatz zu anderen, bestehenden Strukturfarben lässt sich das neue Herstellungsprinzip sehr einfach grossflächig anwenden. Ausserdem sind die Farben ausgesprochen intensiv und das Material äusserst kratzfest.

Beim verwendeten Material handelt es sich um einen Zwei-Schichten-Designer-Werkstoff. Die untere Schicht ist ein von winzigen Hohlräumen durchsetztes metallisches Netzwerk. Es besteht aus einer Legierung aus Platin, Yttrium und Aluminium. Die Forschenden erzeugten die Hohlräume durch einen einfachen Ätzprozess. Auf dieses «Nano-Schwamm-Netzwerk» trugen die Wissenschaftler eine sehr dünne Oxidschicht.

Farbe hängt von Schichtdicke ab

Interessant ist, dass der entstehende Farbeindruck von der Dicke dieser Aluminumoxid-Schicht abhängt: Eine 12-Nanometer-Schicht macht das Material grünlich, eine 24-Nanometer-Schicht gelb, eine 28-Nanometer-Schicht orangefarben, eine 48-Nanometer-Schicht blau und eine 53-Nanometer-Schicht violett.

«Die Farbe entsteht aufgrund der Wechselwirkung des Umgebungslichts mit den beiden Materialschichten und insbesondere der ungeordneten Grenzschicht zwischen den beiden Materialien», erklärt der Physiker Henning Galinski. «In dieser Grenzschicht können wir sehr gezielt Licht bestimmter Wellenlängen einfangen und konzentrieren.» Galinski ist Erstautor der aktuellen Studie und arbeitet in den Labors von ETH-Professor Ralph Spolenak und Federico Capasso, Professor an der Harvard University. Zur theoretischen Erklärung des Funktionsprinzips trug die Gruppe von Andrea Fratalocchi, Professor an der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Saudi-Arabien, mit umfangreichen Computersimulationen bei.

Chaotische Netzwerkstruktur

Bisherige Strukturfarben haben in der Regel einen sich periodisch wiederholenden Aufbau, welcher den Farbeindruck bestimmt. Dies hat den Nachteil, dass bereits kleinste Defekte die optischen Eigenschaften massiv verändern.

Die von Galinski und seinen Kollegen entwickelten Netzwerke folgen hingegen keiner klaren Ordnung: die Hohlräume des Netzwerks sind zwar ähnlich gross, aber nicht genau gleich gross. Die physikalischen Eigenschaften werden von der durchschnittlichen Hohlraumgrösse bestimmt, nicht jedoch von der Grösse jedes einzelnen Hohlraums.

«Unser Ansatz beruht auf Unordnung, nicht auf der präzisen Herstellung von sich millionenfach repetierenden Untereinheiten. Daher ist unser Ansatz extrem fehlertolerant», so Galinski. «Ausserdem kann man unseren Ätz- und Beschichtungsprozess grossflächig anwenden, auch auf mehreren Quadratmeter grossen Flächen.» Bisherige Strukturfarben seien wegen ihrer aufwändigen und teuren Herstellung meist auf einen kleineren Massstab beschränkt gewesen.

Farbige Netzwerkmaterialien gibt es auch in der Natur. So sind in Südamerika Vogelarten heimisch, bei welchen Keratin-Netzwerke für die Gefiederfärbung verantwortlich sind. «Wir sind jedoch die ersten, die zeigen, dass man solche Netzwerkmaterialien technisch als Strukturfarben anwenden und dabei den Farbeindruck steuern kann», sagt Galinski.

Geldscheine und Flugzeuge

Anwenden könnte man die neuen Strukturfarben zum Beispiel für sehr dünne Sicherheitsmerkmale in Geldscheinen oder um damit Fahrzeug- oder Flugzeug-Carosserien zu färben, im Militärbereich auch für Tarnanstriche. «Wir verstehen unser System aber auch als Plattform, auf deren Basis zahlreiche Weiterentwicklungen möglich sind», sagt Galinski.

Das neue Metamaterial – so bezeichnen Wissenschaftler künstlich hergestellte Werkstoffe mit optischen, elektrischen oder magnetischen Eigenschaften, die in der Natur nicht vorkommen – sei auch für Energiesysteme wie Dünnschicht-Solarzellen interessant. «Wir haben ein extrem dünnes Material entwickelt, in dem an einzelnen Punkten Licht konzentriert und perfekt absorbiert wird», so Galinski. Damit könne man eine äusserst effiziente Lichtsammelfalle entwickeln. Die Lichtkonzentration sei ausserdem weitgehend unabhängig vom Lichteinfallswinkel, ein weiterer Pluspunkt für eine Anwendung in Solarzellen.

Originalveröffentlichung:

Galinski H, Favraud G, Dong H, Totero Gongora JS, Favaro G, Döbeli M, Spolenak R, Fratalocchi A, Capasso F; „Scalable, ultra-resistant structural colors based on network metamaterials“; Light: Science & Applications; published ahead of advance online publication 27 September 2016