| Vorwort zur 9. Auflage | 5 |
| Vorwort zur 4. Auflage | 7 |
| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| Verzeichnis der Kasten-Themen | 14 |
| 1 Grundlagen der Umweltschutztechnik | 17 |
| 1.1 Leitbilder und Strategien | 17 |
| 1.1.1 Umweltprobleme und Umwelthandeln | 20 |
| 1.1.2 Frühe Denkansätze zu Umwelt und Technik | 22 |
| 1.1.3 Leitbild Nachhaltigkeit | 24 |
| 1.1.4 Umsetzung des Leitbildes Nachhaltigkeit | 25 |
| 1.1.5 Steuerungsebenen für Klimawandel und Energiewende | 29 |
| 1.1.6 Strategische Handlungsfelder – Perspektiven 2020 | 34 |
| 1.2 Gesetze und Märkte | 36 |
| 1.2.1 Entwicklung des Umweltrechts in Deutschland | 36 |
| 1.2.2 Maßnahmen zur Umsetzung von umweltpolitischen Zielen | 39 |
| 1.2.3 Innovationen zwischen Technik und Politik | 42 |
| 1.2.4 Instrumente ökologischer Industriepolitik | 44 |
| 1.2.5 Marktperspektiven für Umweltschutztechnologien | 45 |
| 1.3 Ökologische Grundlagen | 48 |
| 1.3.1 Struktur von Ökosystemen | 48 |
| 1.3.2 Stabilität von Ökosystemen und technischen Systemen | 49 |
| 1.4 Technologische Grundlagen | 52 |
| 1.4.1 Risikoforschung | 54 |
| 1.4.2 Umweltinformatik | 58 |
| 1.4.3 Verfahrenstechnik | 62 |
| 1.4.4 Biotechnologie | 64 |
| 1.4.5 Green Chemistry | 65 |
| 1.4.6 Nanotechnologie | 66 |
| 1.4.7 Technische Geochemie | 67 |
| 1.4.8 Ingenieurgeologie und Geotechnik | 68 |
| 1.4.9 Materialwirtschaft und Logistik | 69 |
| 1.4.10 Produktion- und Fertigungstechnik | 70 |
| 1.4.11 Industrielle Symbiose – Ökopark | 72 |
| 1.4.12 Umweltschutztechnik als Querschnittsdisziplin | 73 |
| 1.5 Literatur | 75 |
| 2 Nachhaltiges Wirtschaften – Ressourcenschutz | 83 |
| 2.1 Umweltschutz im Unternehmen | 83 |
| 2.1.1 Einflüsse des Umweltschutzes auf die Unternehmen | 85 |
| 2.1.2 Einsatz ökologieorientierter Managementsysteme | 88 |
| 2.2 Beitrag der Ökonomie zur Nachhaltigen Entwicklung | 91 |
| 2.3 Ressourceneffizienz und nachhaltige Rohstoffpolitik | 98 |
| 2.3.1 Umweltbelastung durch Bergbau | 102 |
| 2.3.2 Ressourceneffizienz und Ressourcenproduktivität | 109 |
| 2.3.3 Umgang mit kritischen Rohstoffen für Zukunftstechnologien | 119 |
| 2.4 Literatur | 127 |
| 3 Schadstoffe | 141 |
| 3.1 Gefahrstoffrecht, Schadwirkungen | 141 |
| 3.1.1 Gefahrstoffrecht | 144 |
| 3.1.2 Entwicklung und Leitbilder der Chemiepolitik | 146 |
| 3.1.3 Schadwirkungen | 148 |
| 3.1.4 Umweltgefährliche Stoffeigenschaften | 151 |
| 3.1.5 Umweltstandards | 152 |
| 3.1.6 Zeitskalen der Schadstoffausbreitung | 154 |
| 3.1.7 Parameter der Stoffdynamik in der Umwelt | 155 |
| 3.2 Schwermetalle | 157 |
| 3.2.1 Umwelttechnische Relevanz | 157 |
| 3.2.2 Herkunft und Wirkung | 158 |
| 3.3 Organische Schadstoffe | 160 |
| 3.3.1 Umwelttechnische Relevanz | 160 |
| 3.3.2 Herkunft und Wirkung | 163 |
| 3.4 Strahlung | 167 |
| 3.4.1 Natürliche Strahlenbelastung | 168 |
| 3.4.2 Künstliche Strahlenbelastung | 169 |
| 3.4.3 Elektrosmog | 170 |
| 3.5 Literatur | 171 |
| 4 Klima und Energie | 175 |
| 4.1 Grundlagen des Klimaschutzes | 175 |
| 4.1.1 Wirkung und Herkunft der Treibhausgase | 177 |
| 4.1.2 Übergang zu einem nachhaltigeren Energiesystem | 178 |
| 4.2 Rationelle Energieerzeugung | 180 |
| 4.2.1 Umwandlung von Energieformen | 180 |
| 4.2.2 Entkarbonisierung | 181 |
| 4.2.3 Kraft-Wärme-Kopplung | 182 |
| 4.2.4 Einsatz von Brennstoffzellen, Energiespeicher | 184 |
| 4.2.5 Erhöhung der Wirkungsgrade von Kraftwerken | 186 |
| 4.2.6 CO?-Sequestrierung – Carbon Capture Storage Technologien | 189 |
| 4.3 Einsparpotenziale bei Treibhausgasen | 190 |
| 4.3.1 Industrie | 192 |
| 4.3.2 Gewerbe, Handel, Dienstleistungen | 192 |
| 4.3.3 Verkehr – Fahrzeugtechnik | 193 |
| 4.3.4 Haushalte – Raumwärme und Geräte | 194 |
| 4.3.5 Gebäude – Vermeidungskostenkurve | 196 |
| 4.4 Erneuerbare Energien | 198 |
| 4.4.1 Technologien: Nutzungsformen und Potenziale | 201 |
| 4.4.2 Geothermie | 204 |
| 4.4.3 Solarthermische Wärmebereitstellung | 205 |
| 4.4.4 Photovoltaik | 206 |
| 4.4.5 Windenergie | 208 |
| 4.4.6 Biomasse | 210 |
| 4.5 Instrumente der Energiewende | 216 |
| 4.5.1 Rechtliche Regelungen | 216 |
| 4.5.2 Wasserstoff aus Biomasse | 217 |
| 4.5.3 Stromspeicher | 218 |
| 4.5.4 Lastmanagement | 219 |
| 4.5.5 IKT-betriebene Energiesysteme | 220 |
| 4.5.6 Sektorkopplung von Strom, Wärme und Verkehr | 222 |
| 4.5.7 World Energy Scenarios: The Grand Transition | 223 |
| 4.6 Literatur | 224 |
| 5 Immissionsschutz | 235 |
| 5.1 Ursachen und Wirkungen von Luftbelastungen | 235 |
| 5.1.1 Entwicklung bei typischen Luftschadstoffen | 236 |
| 5.1.2 Luftschadstoffe in der Troposphäre | 236 |
| 5.1.3 Entstehung von Stickoxiden | 238 |
| 5.1.4 Entstehung von Schwefeldioxid | 239 |
| 5.1.5 Reaktionen bei der Ausbreitung von Luftschadstoffen | 240 |
| 5.1.6 Wirkungen von Luftschadstoffen | 241 |
| 5.2 Rechtsnormen und Ausbreitungsmodelle | 244 |
| 5.2.1 Regelbereiche | 244 |
| 5.2.2 Rechtsnormen und Technische Anleitungen | 245 |
| 5.2.3 EU-Regelungen für Industrieemissionen (IE-Richtlinie) | 247 |
| 5.2.4 Feinstaub/Schwebstaub (PM) | 248 |
| 5.2.5 Ausbreitungsmodelle | 250 |
| 5.3 Luftreinhaltungstechniken | 251 |
| 5.3.1 Staubemissionen | 251 |
| 5.3.2 Verminderung gasförmiger Emissionen | 255 |
| 5.3.3 Entschwefelung in Kraftwerken | 258 |
| 5.3.4 Minderung von Stickoxiden | 259 |
| 5.3.5 Abgasreinigung bei Kraftfahrzeugen | 264 |
| 5.4 Verkehrslärm | 268 |
| 5.5 Literatur | 271 |
| 6 Abwasser | 277 |
| 6.1 Der urbane Wasserkreislauf | 278 |
| 6.1.1 Elemente des urbanen Wasserkreislaufs | 278 |
| 6.1.2 Rechtliche Rahmenbedingungen | 281 |
| 6.2 Abwässer und ihre Zusammensetzung | 288 |
| 6.2.1 Abwasseraufkommen und -bilanzierung | 288 |
| 6.2.2 Abwasserqualitäten und -parameter | 292 |
| 6.3 Grundlagen der Stadtentwässerung | 295 |
| 6.3.1 Systeme der Stadtentwässerung | 296 |
| 6.3.2 Rohrmaterialien, Querschnittsformen, Einbauten und Bauwerke | 304 |
| 6.3.3 Auslegung von Stadtentwässerungssystemen | 312 |
| 6.3.4 Betrieb und Instandhaltung von Stadtentwässerungsnetzen | 313 |
| 6.4 Verfahren der Abwasserreinigung | 317 |
| 6.4.1 Übersicht konventionelle Abwasserreinigung | 317 |
| 6.4.2 Mechanische Reinigung | 318 |
| 6.4.3 Biologische Prozesse in der Abwasserreinigung | 326 |
| 6.4.4 Verfahrenstechnische Umsetzung | 332 |
| 6.4.5 „Vierte“ Reinigungsstufe: Sonderverfahren zur weitergehenden Abwasseraufbereitung | 344 |
| 6.4.6 Energieverbrauch von Kläranlagen | 351 |
| 6.5 Behandlung und Entsorgung der Reststoffe aus der Abwasserreinigung | 353 |
| 6.5.1 Reststoffe aus der mechanischen Reinigung | 353 |
| 6.5.2 Schlammaufkommen und -behandlung | 355 |
| 6.6 Literatur | 356 |
| 7 Trinkwasser | 363 |
| 7.1 Praxis der Trinkwasserversorgung | 364 |
| 7.1.1 Elemente einer Trinkwasserversorgungsanlage | 368 |
| 7.1.2 Auslegungsgrößen für eine Trinkwasserversorgungsanlage | 368 |
| 7.1.3 Betrieb und Instandhaltung von Wasserversorgungsanlagen | 373 |
| 7.2 Rohwasservorkommen und -gewinnung | 375 |
| 7.2.1 Rohwasserdargebot und -schutz | 375 |
| 7.2.2 Rohwassergewinnung | 380 |
| 7.3 Trinkwasseraufbereitung | 397 |
| 7.3.1 Rahmenbedingungen der Trinkwasseraufbereitung | 397 |
| 7.3.2 Aufbereitungsverfahren und -technologien | 398 |
| 7.4 Trinkwasserverteilung | 416 |
| 7.5 Weitere Aspekte der Trinkwasserversorgung | 422 |
| 7.5.1 Wassersparen: pro und contra | 422 |
| 7.5.2 Konzept des virtuellen Wassers | 425 |
| 7.5.3 Mikroschadstoffe: Handlungsbedarf im Wasserwerk? | 427 |
| 7.6 Literatur | 427 |
| 8 Bodenschutz | 434 |
| 8.1 Grundlagen und Stand des Bodenschutzes | 434 |
| 8.1.1 Georessource Boden – Themenfelder | 437 |
| 8.1.2 Nachhaltige Landwirtschaft | 439 |
| 8.1.3 Flächenrecycling – nachhaltiges Flächenmanagement | 441 |
| 8.1.4 Art und Ausmaß von Schadstoffeinträgen in Böden | 442 |
| 8.2 Sedimente | 445 |
| 8.2.1 Sedimente, das Gedächtnis der Gewässer | 446 |
| 8.2.2 Biologische Wirkungen | 447 |
| 8.2.3 Chemische Zeitbombeneffekte | 448 |
| 8.2.4 Schwerpunkte aktueller Sedimentforschung | 450 |
| 8.3 Altlastenprobleme | 451 |
| 8.3.1 Sanierungsziele | 453 |
| 8.3.2 Erkundung von Altablagerungen und Altstandorten | 454 |
| 8.4 Altlastensanierung | 457 |
| 8.4.1 Sicherungsmaßnahmen | 457 |
| 8.4.2 Sanierung von Altlasten | 462 |
| 8.4.3 In-situ Methoden | 469 |
| 8.4.4 Flussgebietsmanagement mit kontaminierten Sedimenten | 476 |
| 8.4.5 Böden und Sedimente im Flusseinzugsgebiet – Synthese | 479 |
| 8.5 Literatur | 480 |
| 9 Abfall | 490 |
| 9.1 Abfallbeseitigung – vom Abraum bis zum Hausmüll | 490 |
| 9.1.1 Abfälle aus Gewinnung und Behandlung von Bodenschätzen | 491 |
| 9.1.2 Behandlung von Massenabfällen | 493 |
| 9.1.3 Chemisch-physikalische Behandlung von Industrieabfällen | 495 |
| 9.1.4 Hausmüll | 497 |
| 9.1.5 Abfallaufkommen in Deutschland | 499 |
| 9.2 Müllverbrennung | 501 |
| 9.2.1 Müllverbrennungsanlagen | 503 |
| 9.2.2 Rauchgasreinigung | 505 |
| 9.2.3 Rückstandsbehandlung | 507 |
| 9.2.4 Verwertung von Müllverbrennungsschlacken | 509 |
| 9.2.5 Thermische Abfallbehandlungsanlagen in Deutschland | 510 |
| 9.3 Deponierung | 511 |
| 9.3.1 Deponiegas und Sickerwasser | 513 |
| 9.3.2 Mechanisch-Biologische Vorbehandlung von Abfällen | 516 |
| 9.3.3 Langzeitprognose für Reaktordeponien | 517 |
| 9.3.4 Leitperspektive Endlagerqualität | 519 |
| 9.4 Literatur | 524 |
| 10 Kreislaufwirtschaft | 532 |
| 10.1 Integrierte Stoffwirtschaft | 532 |
| 10.1.1 Entwicklung einer integrierten Abfallwirtschaft in Europa | 532 |
| 10.1.2 Märkte und Gesetze in der Kreislaufwirtschaft | 533 |
| 10.1.3 EU-Aktionsplan für eine umfassende Kreislaufwirtschaft | 535 |
| 10.1.4 Recycling innerhalb der Wertschöpfungskette | 538 |
| 10.1.5 Theorie und Praxis des Recyclings | 539 |
| 10.1.6 Formen des Recyclings – Dimensionen der Praxis | 541 |
| 10.1.7 Prioritäten im System „Kreislaufwirtschaft“ | 543 |
| 10.2 Stoffstrommanagement | 544 |
| 10.2.1 Stoffflussanalysen für ein nachhaltiges Materialmanagement | 545 |
| 10.2.2 Anthropogener Stoffwechsel in urbanen Systemen | 547 |
| 10.2.3 Energetische Bilanzierung von Stoffkreisläufen | 549 |
| 10.2.4 Material- und Energie-Intensität über einen Gebrauchszyklus | 551 |
| 10.2.5 Vermeidung von Abfällen und Schadstoffen | 552 |
| 10.3 Recycling in den einzelnen Wirtschaftszweigen | 553 |
| 10.3.1 BGR-Regelkreis und wirtschaftsstrategische Rohstoffe | 554 |
| 10.3.2 Verwertung gefährlicher Abfälle – Beispiel: Säurerecycling | 555 |
| 10.3.3 Aufbereitung von Organikresten – Kompostierung | 557 |
| 10.3.4 Urban Mining, Recycling von Baumaterialien | 559 |
| 10.3.5 Werkstoffrecycling – Beispiel Kunststoffe | 562 |
| 10.3.6 Verwertung von Verpackungsabfällen | 567 |
| 10.3.7 Aufbereitung von Elektro- und Elektronikaltgeräten | 569 |
| 10.3.8 Altfahrzeug-Verwertung | 570 |
| 10.3.9 Batterien-Recycling | 571 |
| 10.4 Weiterentwicklung der Kreislaufwirtschaft | 573 |
| 10.4.1 Produktverantwortung – § 23 im Kreislaufwirtschaftsgesetz | 573 |
| 10.4.2 Wiederaufarbeitung von Produkten | 575 |
| 10.4.3 Ersatzbaustoffe zwischen Recycling und Bodenschutz | 577 |
| 10.4.4 Kreislaufwirtschaft im Zeichen des Klimaschutzes | 579 |
| 10.5 Literatur | 580 |
| Sachverzeichnis | 592 |
