Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Energie und Düngemittel aus Abwasser

27.09.2006
Trinkwasser wird knapp und verschmutztes Wasser belastet die Umwelt.

Neue Wege gehen Wasser und Abwasser - zunächst probeweise - im baden-württembergischen Knittlingen bei Pforzheim: Das Abwasser des Neubaugebiets "Am Römerweg" wird zusammen mit Küchenabfällen semi-dezentral mit fortschrittlicher Anaerobtechnik gereinigt und gleichzeitig Biogas und Dünger als Wertstoffe gewonnen. Das Regenwasser des 100 Wohngrundstücke umfassenden Gebiets wird gesammelt, mit modernster Filtertechnik aufbereitet und den Bewohnern als Pflegewasser in Trinkwasserqualität zur Verfügung gestellt.

Nach Abschluss der zweijährigen Bauarbeiten für die neuartige Wasserinfrastruktur nimmt Staatssekretär Prof. Dr. Frieder Meyer-Krahmer, BMBF, die vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickelte Anlage am Donnerstag, den 12. Oktober 2006, offiziell in Betrieb.

Ein Neubaugebiet wie jedes andere: Unkrautbewachsenes Gelände, hier ein Haus, dort ein Haus, eine frisch asphaltierte Straße. Doch "Am Römerweg" in Knittlingen springt nach zwei Jahren etwas anderer Tiefbauarbeiten ein ansprechender zweistöckiger, würfelförmiger Holzbau ins Auge: Es ist das "Wasserhaus", in dem alle unterirdischen Wasserwege zusammenfließen. Das Wasserhaus ist Betriebsgebäude für Regenwasseraufbereitung, Abwasservakuumstation und eine nachhaltige anaerobe Abwasserreinigung, bei der die Inhaltsstoffe des Abwassers nahezu vollständig verwertet werden.

... mehr zu:
»Abwasser »Biogas »Bioreaktor »Regenwasser

Unter Federführung des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wird hier eine neue Art der Wasserwirtschaft erprobt, um die Umwelt zu schonen und gleichzeitig Kosten zu sparen. Das Vorhaben wird unter dem Namen DEUS 21 (Dezentrales urbanes Infrastruktursystem) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und mit dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe, und dem ISA der RWTH Aachen als Forschungspartnern sowie neun Industriepartnern realisiert.

Die effektivste Art, Ressourcen zu schonen, ist sie einzusparen. Zusätzlich zur klassischen Trinkwasserleitung aus dem örtlichen Wasserwerk führt in Knittlingen eine separate Ringleitung aufbereitetes Regenwasser aus dem "Wasserhaus" in die Haushalte. Das Regenwasser der gesamten Wohnsiedlung wird über eigene Regenwasserkanäle zentral in 300 Kubikmeter fassenden unterirdischen Regenwasserzisternen gesammelt. Im Wasserhaus wird das Regenwasser aufbereitet mit Rotationsscheibenfiltern, die am Fraunhofer IGB entwickelt wurden.

"Die feinen Poren der keramischen Membranfilterscheiben sind im Mittel 0,06 Mikrometer groß - kleiner als Bakterien und Viren. Das gefilterte Regenwasser ist somit keimfrei und erreicht die Bewohner als Pflegewasser, das die Anforderungen der Trinkwasserverordnung erfüllt" erläutert Prof. Walter Trösch vom Fraunhofer IGB. Es kann zum Waschen und Duschen, zum Geschirrspülen, für die Toilettenspülung oder zur Gartenbewässerung genutzt werden. Regenwasser ist bekanntlich besonders weich: Entkalkungsmittel für Spül- und Waschmaschine werden überflüssig, ebenso Weichspüler für die Wäsche.

Das Abwasser der bisher 20 Häuser (fertiggestellt oder im Bau) wird nicht in das örtliche Abwassernetz geleitet, sondern komplett mit dem im Haushalt anfallenden Biomüll über eine Vakuumkanalisation einer modernen Abwasserreinigungsanlage zugeführt. Die Haushalte haben so die Möglichkeit, noch einmal spürbar Wasser zu sparen, wenn sie anstatt der herkömmlichen Wasserspülklos Vakuumtoiletten installieren, die nur ein Zehntel des Wassers verbrauchen. Sie sind schon weit verbreitet in Skandinavien oder Japan. Das restliche Abwasser wird vor jedem Haus konventionell in einen Schacht eingeleitet, der für den Übergang zur Vakuumkanalisation sorgt. Die Vakuumleitungen sind ein Vielfaches dünner als übliche Abwasserleitungen, dadurch kostengünstiger und ressourcenschonend und münden in die zentrale Vakuumstation im Wasserhaus.

Über einen durchmischten Vorlagebehälter wird hieraus die derzeit für 50 Einwohner ausgelegte, problemlos erweiterbare biologische Abwas-serreinigungsanlage mit integrierter Mikrofiltration gefüttert: Diese besteht aus einem etwa 2,5 Kubikmeter fassenden Bioreaktor mit einer nachgeschalteten Membranfilterstufe aus zwei Rotationsscheibenfiltern. "Wir betreiben den Bioreaktor anaerob, das heißt unter Ausschluss von Luftsauerstoff und bei hiesigen niedrigen Tempera-turen. Das ist eine Weltneuheit, denn herkömmliche Kläranlagen nut-zen aerobe Biologie für die Endreinigung des Abwassers" sagt Trösch. "Anaerobe Mikroorganismen bilden weniger Biomasse als aerobe und produzieren Biogas, ein Gemisch aus Methan und Kohlendioxid. So entsteht praktisch kein Schlamm aber Biogas als regenerativer Energieträger, der die Anlage kostensparend mit Strom und Wärme versorgt" hebt Trösch die Vorzüge des neuen Verfahrens hervor.

Überschussstrom kann in das Versorgungsnetz eingespeist werden. Das entstehende Biogas wird gleichzeitig zur Durchmischung des Bioreaktors verwendet. Die anaerobe Betriebsführung bei niedrigen Temperaturen hat gegenüber aeroben Verfahren zudem den Vorteil, dass Energiekosten für die Belüftung entfallen. Der Filter zieht nicht nur gereinigtes Wasser ab, sondern sorgt auch dafür, dass die Bakterien im Reaktor zurückgehalten werden und sich vermehren, so dass der Abbau weiter verbessert wird.

Das gereinigte Abwasser, das als Filtrat die Membranfilterstufe des Bioreaktors verlässt, hat eine hohe Ablaufqualität, das heißt einen niedrigen CSB (chemischer Sauerstoffbedarf), weil es kaum organische Kohlenstoffverbindungen mehr enthält. "Was es noch enthält sind Phosphat und Ammoniumstickstoff - Nährstoffe, die wir als wertvolle Düngemittel aufbereiten" sagt Trösch. Phosphat wird als Magnesium-Ammonium-Phosphat gefällt, Ammonium aus dem Regenerat einer Ionenaustauschersäule per Luftstrippung zurückgewonnen. Nachdem nahezu alle Inhaltsstoffe aus dem Abwasser verwertet wurden, ist das verbleibende Abwasser auch hygienisch unbedenklich: Es erfüllt Badegewässerqualität und kann direkt in einen Fluss eingeleitet, versickert oder zur Bewässerung genutzt werden.

In den kommenden zwei Jahren soll die Anlage für den Betrieb in der Praxis optimiert werden. Das Konzept kann auch für regenarme Regionen angepasst werden. Dann eignet es sich für viele Schwellen- und Entwicklungsländer, denen Zugang zu sauberem Trinkwasser und eine angemessene Abwasserentsorgung oft noch fehlen. Damit eröffnen sich Exportchancen für die beteiligten Industriepartner Bellmer, Eisen-mann, EnBW, Festo, Gemü, GEP, Kerafol, Prov und Roediger.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Nobelstraße 12, 70569 Stuttgart
Prof. Dr. Walter Trösch
Tel.: +49 (0) 7 11 / 9 70 - 42 20
Fax: +49 (0) 7 11 / 9 70 - 42 00
walter.troesch@igb.fraunhofer.de
Stadt Knittlingen
Bürgermeister Heinz-Peter Hopp
Tel.: +49 (0) 62 21 / 45 72 - 0
Fax: +49 (0) 62 21 / 45 72 - 21

Dr. Claudia Vorbeck | idw
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de/
http://www.igb.fhg.de/WWW/Presse/Jahr/2006/dt/PI_Knittlingen_Wasser.html

Weitere Berichte zu: Abwasser Biogas Bioreaktor Regenwasser

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht 3D-Bilder von Krebszellen im Körper: Medizinphysiker aus Halle stellen neues Verfahren vor
16.05.2018 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Innovatives Verfahren zur umweltschonenden Gülleaufbereitung kommt auf den Markt
03.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Im Focus: LZH showcases laser material processing of tomorrow at the LASYS 2018

At the LASYS 2018, from June 5th to 7th, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will be showcasing processes for the laser material processing of tomorrow in hall 4 at stand 4E75. With blown bomb shells the LZH will present first results of a research project on civil security.

At this year's LASYS, the LZH will exhibit light-based processes such as cutting, welding, ablation and structuring as well as additive manufacturing for...

Im Focus: Kosmische Ravioli und Spätzle

Die inneren Monde des Saturns sehen aus wie riesige Ravioli und Spätzle. Das enthüllten Bilder der Raumsonde Cassini. Nun konnten Forscher der Universität Bern erstmals zeigen, wie diese Monde entstanden sind. Die eigenartigen Formen sind eine natürliche Folge von Zusammenstössen zwischen kleinen Monden ähnlicher Grösse, wie Computersimulationen demonstrieren.

Als Martin Rubin, Astrophysiker an der Universität Bern, die Bilder der Saturnmonde Pan und Atlas im Internet sah, war er verblüfft. Die Nahaufnahmen der...

Im Focus: Self-illuminating pixels for a new display generation

There are videos on the internet that can make one marvel at technology. For example, a smartphone is casually bent around the arm or a thin-film display is rolled in all directions and with almost every diameter. From the user's point of view, this looks fantastic. From a professional point of view, however, the question arises: Is that already possible?

At Display Week 2018, scientists from the Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP will be demonstrating today’s technological possibilities and...

Im Focus: Raumschrott im Fokus

Das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB) hat sein Observatorium in Zimmerwald um zwei zusätzliche Kuppelbauten erweitert sowie eine Kuppel erneuert. Damit stehen nun sechs vollautomatisierte Teleskope zur Himmelsüberwachung zur Verfügung – insbesondere zur Detektion und Katalogisierung von Raumschrott. Unter dem Namen «Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory» erhält die Forschungsstation damit eine noch grössere internationale Bedeutung.

Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von rund 800 Kilometern der aktive Telefoniesatellit Iridium 33 mit dem ausgedienten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Mikroskopie der Zukunft

22.05.2018 | Medizintechnik

Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics