Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Abwasser zum Baden

29.11.2005


Heidelberg-Neurott, eine nicht an das öffentliche Kanalisationsnetz angeschlossene Siedlung mit 60 Einwohnern, erhält eine eigene dezentrale Membrankläranlage, denn der Anschluss an die Zentralkläranlage wäre teurer gewesen. Entwickelt und konzipiert vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart, ist sie deutschlandweit die erste Kläranlage mit modernster Membrantechnologie in der Vor- und Nachklärung. Das gereinigte Abwasser sucht seinesgleichen: Die Keimbelastung ist durch den Einsatz der Membranfilter so gering, dass die Richtlinie der EU für Badegewässer erfüllt wird und die Ablaufwerte sind besser als die für Großkläranlagen vorgeschriebenen Werte. Am 17. Dezember 2005 wird die Anlage offiziell eingeweiht.


Die Siedlung Neurott erhält eine eigene semi-dezentrale Kläranlage mit modernster Membrantechnik.


So funktioniert die Membrankläranlage.



Neurott ist eine kleine Siedlung südlich von Heidelberg. Ein paar Bauernhöfe, 60 Einwohner, eine Gaststätte als beliebtes Ausflugsziel. Die ländliche Idylle wurde allein getrübt durch das Fehlen einer "ordentlichen" Abwasserreinigung. Bis vor kurzem wurden häusliches Schmutzwasser und Fäkalien in abflusslose Gruben geleitet, deren Inhalt regelmäßig entsorgt werden musste. Jede Entleerung belastet aber die Umwelt, weil stickstoffreiches Abwasser in Grund und Boden gelangt. Doch das ist nun Vergangenheit. Heidelberg-Neurott erhält eine eigene kleine Kläranlage, ausgelegt für 100 Einwohnerwerte.



Am 17. Dezember 2005 weihen der Verbandsvorsitzende des Abwasserzweckverbands Heidelberg und Erster Bürgermeister der Stadt Heidelberg, Prof. Dr. Raban von der Malsburg, und Baden-Württembergs Umweltministerin Tanja Gönner die deutschlandweit erste semi-dezentrale Membrankläranlage ein, die über eine Membranvorfiltration und eine biologische Stickstoffentfernung verfügt. Modernste Technik für den ländlichen Raum, entwickelt und konzipiert vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart. Das Wasser, das die Kläranlage verlässt, ist sauberer als das von zentralen Großkläranlagen - locker erfüllt es die Einleitbedingungen von Anlagen für über 100 000 Einwohnerwerte. Beispiel chemischer Sauerstoffbedarf (CSB): Bei herkömmlichen Kleinkläranlagen darf der CSB 100 Milligramm pro Liter nicht überschreiten. Großkläranlagen (> 100 000 Einwohnerwerte) müssen unter einem CSB von 75 bleiben, die Membrankläranlage in Neurott erreicht aber sogar einen CSB von deutlich unter 50.

Grund genug für den Abwasserzweckverband Heidelberg, das Abwasser der entlegenen Siedlung nicht durch kilometerlange Kanäle zur nächsten zentralen Kläranlage Heidelbergs zu transportieren. Zumal der Anschluss an das öffentliche Netz viel teurer gewesen wäre. Die Bewohner Neurotts blieben so von lang andauernden Tiefbauarbeiten verschont. Vielmehr erhielt jedes Haus ein kleineres Pumpwerk, welches das Abwasser zum Vorlagebehälter der neuen Kläranlage führt. Die gesamte neue Technik der semi-dezentralen Anlage findet Platz im alten Feuerwehrgerätehaus.

Vom Vorlagebehälter gelangt das häusliche Abwasser über die Vorklärung in eine Vorfiltration, in der das Abwasser in einen feststofffreien, kohlenstoffarmen Filtratstrom und einen feststoffreichen Konzentratstrom aufgetrennt wird. Der wässerige Filtratstrom wird zunächst von Phosphat befreit und dann biologisch in geschlossenen Reaktoren gereinigt: In der ersten Stufe, einer vorgeschalteten Denitrifikation, wandeln Mikroorganismen Nitrat aus dem Abwasser zu elementarem Stickstoff um; in der zweiten Stufe, einem aerob betriebenen Membranbioreaktor, erfolgt die Nitrifikation, in der Ammonium zu Nitrat umgewandelt wird. Der hier anfallende belebte Schlamm wird direkt in einer nachgeschalteten Membranfiltrationsstufe abgetrennt.

Herzstück der beiden Membrantrennstufen der Kläranlage sind die vom Fraunhofer IGB entwickelten und von der Firma Bellmer in Lizenz gefertigten Rotationsscheibenfilter. Auf einer rotierenden Hohlwelle sitzen keramische Membranfilterscheiben. Während Feststoffe und Mikroorganismen die Poren der Membranfilter nicht passieren können, dringt Wasser durch sie hindurch. Das gereinigte Wasser sammelt sich im Innern der Filterscheiben und wird zentral über die Hohlwelle abgeführt. Der Clou dabei: Die Rotation der Filterscheiben - genauer gesagt die Zentrifugalkraft - bewirkt, dass die Deckschicht auf den Filterscheiben nicht zu dick wird und Festgesetztes sich wieder ablöst. So ist ein störungsarmer und wirtschaftlicher Betrieb möglich.

"Das gereinigte Abwasser ist - im Hinblick auf Ablaufwerte und Keimbelastung - so sauber, dass man darin baden könnte: Es erfüllt die Badegewässerrichtlinie der EU und kann ohne Bedenken in den nahe gelegenen Leimbach eingeleitet werden - dessen Wasserqualität wird durch das Einleiten von Abwasser sogar verbessert!" betont Professor Walter Trösch, stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer IGB. Der belebte Schlamm aus dem Membranbioreaktor wird zusammen mit dem in der Vorfiltration abgetrennten Konzentratstrom als Primärschlamm gesammelt und dann der modernen Hochleistungsfaulung der zentralen Kläranlage Heidelberg zugeführt. Diese Hochleistungsfaulung arbeitet wesentlich effizienter als herkömmliche Faultürme und produziert mehr Biogas. Auch sie wurde vom Fraunhofer IGB entwickelt.

Das Beispiel könnte Schule machen. Neurott ist kein Einzelfall. Zwar sind bundesweit mittlerweile mehr als 93 Prozent aller Haushalte über die öffentliche Kanalisation an zentrale Kläranlagen angeschlossen. Zwischen alten und neuen Bundesländern gibt es aber noch deutliche Unterschiede: Während im Westen bereits 96 Prozent aller Haushalte angeschlossen sind, beträgt der Anteil im Osten - mit teils weniger dichter Besiedelung - erst 76 Prozent. Gerade für ländliche Gebiete sind aber semi-dezentrale Anlagen für 100 bis 1 000 Einwohnerwerte besonders gut geeignet, da die Kosten häufig geringer sind als für einen Anschluss an die Zentralkläranlage.

Dem Ziel, die Umwelt zu schonen, werden die technologisch überlegenen semi-dezentralen Anlagen ebenfalls gerecht. Gerade der gegenüber Nitraten und Phosphaten besonders sensible ländliche Raum profitiert vom Abbau der Nährsalze. Zudem kann ohne großen technischen Aufwand das Regenwasser getrennt gesammelt, wenn gewünscht individuell genutzt oder aber versickert werden, um dem Absinken des Grundwasserspiegels entgegenzuwirken.

Auch wenn die Anlage in Heidelberg-Neurott klein ist (100 Einwohnerwerte), so ist sie doch das Demonstrationsmodell für urbane Kläranlagen der Zukunft bis 50 000 Einwohnerwerte: "Mit industriell vorgefertigten und im Aufbau identischen Modulen, reduzierten Betriebskosten und höchster Qualität der Ablaufwerte könnte sie zum Exportschlager Made in Germany werden", sagt Walter Trösch.

Die Voruntersuchungen für dieses Vorhaben wurden gefördert vom Umweltministerium Baden-Württemberg. Die im Labor- und Technikumsmaßstab gewonnenen Ergebnisse wurden unter Federführung des Fraunhofer IGB in den realen Maßstab übertragen. Die Begleituntersuchungen für den Aufbau der Pilotanlage werden im Projekt "Dezentral Urbanes Infrastruktur-System (DEUS 21)" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Dr. Claudia Vorbeck | idw
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de/WWW/Presse/Jahr/2005/dt/PI_HD-Neurott.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Der Monsun und die Treibhausgase
18.09.2017 | Forschungszentrum Jülich

nachricht Artenschützer schlagen Alarm: Papageien noch bedrohter als befürchtet
15.09.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie