Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Abwasserreinigung mit Energie- und Düngemittelgewinn erfolgreich in Betrieb

30.04.2010
Die erfolgreiche Erprobungsphase für ein neues semi-dezentrales Konzept zur Wasserversorgung und Abwasserreinigung wurde fünf Jahre im Rahmen eines Forschungsverbundprojekts vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Heute wird im Neubaugebiet "Am Römerweg" in Knittlingen bei Pforzheim das Abwasser von 175 Anwohnern anaerob gereinigt und dabei, neben anderen Wertstoffen, bis zu 7000 Liter Biogas pro Tag gewonnen. Am 18. Mai 2010 ist feierliche Finissage: Vertreter des BMBF, der Gemeinde Knittlingen, der Fraunhofer-Gesellschaft und der beteiligten Industriepartner setzen die Biogasverwertung symbolisch in Gang.

Der weltweite Wasserverbrauch für landwirtschaftliche, industrielle und private Nutzung steigt stetig. Intelligente Konzepte zur Verteilung und zur Reinigung von Wasser sind daher gefragt. Gleichzeitig sind Kläranlagen vielerorts der größte kommunale Stromverbraucher, durch den hohen Anfall an Klärschlamm zudem ein großer Abfallproduzent. Ziel des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart war daher, eine neue Art der Wasserwirtschaft zu erproben, um die Umwelt durch Einsparung von Trinkwasser und Energie zu schonen und gleichzeitig Kosten zu sparen.

Eine Abwasserreinigung, welche die für ihren Betrieb benötigte Energie weitgehend selbst erzeugt und auch anorganische Bestandteile wiederverwertet, kombiniert mit der Aufbereitung von Regenwasser, ist das Ergebnis des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts "DEUS 21 – Dezentrale urbane Infrastruktursysteme".

Das Abwasser des heute 175 Anwohner zählenden Neubaugebiets "Am Römerweg" in Knittlingen wird semi-dezentral gesammelt und gereinigt. Dies geschieht anaerob, das heißt unter Ausschluss von Sauerstoff. Hierbei bauen Bakterien organische Inhaltsstoffe des Abwassers zu Biogas ab. Nach vier Jahren Erprobung wurde 2009 eine Anlage in Betrieb genommen, bei der Feststoffe aus dem Abwasser zunächst in einem Absatzbehälter entfernt und separat bei 37 °C nach dem vom Fraunhofer IGB entwickelten Verfahren der Hochlastfaulung mit Mikrofiltration vergoren werden. Hierbei wird bis zu 5000 Liter Biogas pro Tag produziert.

Der Überlauf des Absetzbehälters, dies sind etwa 99 Prozent des Abwasserzulaufs, wird in einem Bioreaktor, der – deutschlandweit erstmalig – nicht beheizt wird, ebenfalls anaerob behandelt. Der Ablauf, also das gereinigte Abwasser, konnte auf Anhieb die Grenzwerte für den chemischen Sauerstoffbedarf von Kläranlagen für weniger als 1000 Einwohner einhalten oder unterschreiten. Hierbei werden noch einmal bis zu 2000 Liter Biogas pro Tag erzeugt. Insgesamt liefert die Anlage so 40-60 Liter Biogas pro Einwohner und Tag. Dies ist mehr als das Doppelte, was eine herkömmliche Kläranlage mit Klärschlammfaulung erzielt. Das in der Demonstrationsanlage entstehende Biogas wird (mangels für diesen Maßstab verfügbarer Kraft-Wärme-Kopplungstechnik) verbrannt und die Wärme zur Beheizung des Faulreaktors genutzt.

Das anaerob gereinigte Abwasser enthält noch relativ hohe Konzentrationen an Ammonium und Phosphor, so dass der Ablauf zur kombinierten Düngung und Bewässerung in der Landwirtschaft geeignet ist. Ist eine solche direkte Nutzung nicht möglich, können die anorganischen Nährstoffe Stickstoff und Phosphor mittels eines umweltfreundlichen Verfahrens als Düngesalze zurückgewonnen werden.

Das Regenwasser im Neubaugebiet wird gesammelt und in einer unterirdischen Zisterne gespeichert. Es wird über verschiedene Stufen – Filtration, Ozonbehandlung, Aktivkohlefilter und Ultrafiltration – gereinigt und entkeimt. Nach Abschluss der Entwicklungsarbeiten soll das aufbereitete Regenwasser über ein separates Leitungsnetz an die Anwohner verteilt werden, um damit die Gärten zu bewässern, Toiletten zu spülen, Wäsche zu waschen und zu duschen.

Mit dem erfolgreich demonstrierten Verfahrensansatz von DEUS 21 ist der Paradigmenwechsel von der "End-of-pipe"-Technik zur nachhaltigen Wasserver- und Abwasserentsorgung gelungen. DEUS 21 ist insbesondere geeignet für Länder, in denen bisher keine Wasserinfrastruktur existiert.

Das Projekt "DEUS 21 – Dezentrale urbane Wasserinfrastruktursysteme" wurde in zwei Stufen bis Ende Mai 2010 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Neben dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, Stuttgart, waren als Forschungspartner das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe, und in der ersten Phase das ISA der RWTH Aachen beteiligt. Partner aus der Wirtschaft sind die Firmen Eisenmann, EnBW, Gemü, Kerafol, Prov, Roediger und Bellmer.

Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Physiker entwickeln Magnetfeldsensoren, die günstig großflächige Areale überwachen können
15.10.2019 | Universität des Saarlandes

nachricht Fraunhofer IZM setzt das E-Auto auf die Überholspur
11.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Im Focus: An ultrafast glimpse of the photochemistry of the atmosphere

Researchers at Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) in Munich have explored the initial consequences of the interaction of light with molecules on the surface of nanoscopic aerosols.

The nanocosmos is constantly in motion. All natural processes are ultimately determined by the interplay between radiation and matter. Light strikes particles...

Im Focus: Shaping nanoparticles for improved quantum information technology

Particles that are mere nanometers in size are at the forefront of scientific research today. They come in many different shapes: rods, spheres, cubes, vesicles, S-shaped worms and even donut-like rings. What makes them worthy of scientific study is that, being so tiny, they exhibit quantum mechanical properties not possible with larger objects.

Researchers at the Center for Nanoscale Materials (CNM), a U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science User Facility located at DOE's Argonne National...

Im Focus: Neuer Werkstoff für den Bootsbau

Um die Entwicklung eines Leichtbaukonzepts für Sportboote und Yachten geht es in einem Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Mittelhessen. Prof. Dr. Stephan Marzi vom Gießener Institut für Mechanik und Materialforschung arbeitet dabei mit dem Bootsbauer Krake Catamarane aus dem thüringischen Apolda zusammen. Internationale Kooperationspartner sind Prof. Anders Biel von der schwedischen Universität Karlstad und die Firma Lamera aus Göteborg. Den Projektbeitrag der THM fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand mit 190.000 Euro.

Im modernen Bootsbau verwenden die Hersteller als Grundmaterial vorwiegend Duroplasten wie zum Beispiel glasfaserverstärkten Kunststoff. Das Material ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

Bauingenieure im Dialog 2019: Vorträge stellen spannende Projekte aus dem Spezialtiefbau vor

15.10.2019 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2019

14.10.2019 | Veranstaltungen

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

Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

15.10.2019 | Physik Astronomie

Immer im richtigen Takt: Ultrakurze Lichtblitze unter optischer Kontrolle

15.10.2019 | Physik Astronomie

„Tanzmuster“ von Skyrmionen vermessen

15.10.2019 | Physik Astronomie

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