Meldungen zur Schlammbehandlung 2013

In den Faulturm hineinschauen

Hintergrund
Im Zuge der aktuellen Diskussionen zur Verbesserung der Energiesituation von Kläranlagen ist die Optimierung des Betriebs eines Faulturms von großer Bedeutung. Aus diesem Grund wird an vielen Kläranlagen der Zustand des Faulturms näher unter die Lupe genommen. Ein Faulturm ist ein relativ einfacher Bioreaktor, in dem die zugeführte organische Substanz möglichst weitgehend abgebaut werden soll. Die Substrate müssen regelmäßig zugeführt, das Gas und der ausgefaulte Schlamm abgeführt werden. Der Reaktorinhalt selbst muss beheizt und durchmischt werden können. Dabei ist besonders wichtig, dass möglichst das gesamte Reaktorvolumen durchmischt wird und somit als Reaktionsraum genutzt werden kann. Im praktischen Betrieb der Kläranlagen sind aber oft solche wesentlichen Grundfunktionen gestört. Im vorliegenden Artikel soll auf die Problematik der Ablagerungen in Faultürmen und auf aktuelle Untersuchungsmöglichkeiten näher eingegangen werden. Bildung von Ablagerungen Das Problem der Bildung von Ablagerungen in Faultürmen…mehr:

http://klaerwerk.info/DWA-Informationen/KA-Betriebs-InfosKA-Betriebs-Info Heft 2 – 2013

Autor
Dr. Christian Ebner Abwasserverband Zirl und Umgebung
Meilbrunnen 5,
6170 Zirl, Österreich

E-Mail: c.ebner@avzirl.at  

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KLÄRSCHLAMMENTSORGUNG  IN DER BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Deutschland fallen jährlich etwa zwei Millionen Tonnen Klärschlammtrockensubstanz aus kommunalen Kläranlagen an. Der Anteil von thermisch entsorgten Klärschlämmen stieg von 31,5 % im Jahr 2004 auf über 53 % im Jahr 2010 an.
Der Schlamm wird in der Regel verbrannt oder auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht. Klärschlamm enthält eine ganze Reihe von Schadstoffen, die eine Entsorgung mitunter erschweren. Daneben enthält er aber auch eine ganze Reihe von Nährstoffen wie Phosphor, Stickstoff oder Kalium. Die Herausforderung der Entsorgungswirtschaft ist es, die Schadstoffe aus dem Kreislauf zu entfernen und gleichzeitig die Nährstoffe zu erhalten. Thermisch entsorgt wird Klärschlamm zum Beispiel in Monoklärschlammverbrennungsanlagen, Zement- und Kohlekraftwerken.
Die Klärschlammverwertung in der Landwirtschaft stagniert in den letzten Jahren (2006 bis 2010) mit einem Anteil von rd. 30%, was an den steigenden Qualitätsanforderungen an die Klärschlämme liegt.
Die Bedeutung von Klärschlamm als Rohstoffquelle wird dennoch zunehmen. Nicht zuletzt weil darin größere Vorkommen an Phosphor stecken.

Ziel dieser Broschüre ist es, diese Potentiale von Klärschlamm aufzuzeigen und Möglichkeiten einer nachhaltigen Verwertung für die Zukunft darzulegen. Außerdem stellt sie den Stand der Entsorgung kommunaler Klärschlämme in der Bundesrepublik Deutschland dar. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Fragestellung, inwieweit sich die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung reduzieren lässt, ohne auf die im Klärschlamm enthaltenen Nährstoffe (insbesondere Phosphor) verzichten zu müssen. Die Herausforderung für Deutschland besteht in den nächsten 10-20 Jahren darin, aus der landwirtschaftlichen Klärschlammentsorgung auszusteigen und gleichzeitig das Potential des Klärschlamms zur kostengünstigen Düngung effizient zu nutzen…

Die 104seitige Broschüre finden Sie unter:
http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/4280.pdf

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Überschussschlamm preiswert entwässern

Die Gemeinde Neuhaus/Inn liegt in Niederbayern an der Grenze zu Österreich. Wir betreiben eine Stabilisierungsanlage, die für 4000 EW ausgebaut ist. Der monatliche Überschussschlammanfall beträgt ca. 250 m³, er wird in zwei Schlammsilos mit je 400 m³ zwischengelagert. Der TS-Gehalt des Überschussschlamms beträgt ca. 0,9 % TS, er konnte statisch nur auf höchstens 2,5 % TS vor der landwirtschaftlichen Ausbringung eingedickt werden. Es war nicht einfach, die Zone des Klarwassers zu finden, um es dann abziehen zu können. Die Schlammmenge zur Verwertung betrug ca. 1800 m³/a. Nachdem ich in unserer Kläranlagen-Nachbarschaft „Passau/Süd“ eine Bandfilterpresse gesehen hatte, reifte in mir der Gedanke, eine Entwässerungseinrichtung für meine Kläranlage zu bauen. Aber zuerst musste ich mir die erforderlichen Komponenten zusammentragen. Hierbei war es sehr nützlich, gute Kontakte in der Kläranlagen-Nachbarschaft zu haben. Mehr:

http://klaerwerk.info/DWA-Informationen/KA-Betriebs-InfosKA-Betriebs-Info Heft 2 – 2013

Autor
Josef Schwarz,
Ver- und Entsorger, Fachrichtung Abwasser
Gemeindeverwaltung Neuhaus/Inn
Vornbacherweg 7
94152 Neuhaus/Inn,
Deutschland
Tel. +49 (0)85 03/13 61

E-Mail: ka-schwarz@web.de

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Wissenschaftliche Begleitung der Zugabe von Co-Substraten in die Schlammfaulung der Kläranlage Moosburg

Durch die Co-Vergärung, d.h. durch die Mitbehandlung biogener Abfälle in den Faulbehältern einer Kläranlage, kann die Faulgasproduktion beträchtlich gesteigert werden. Je nach Art und Menge der zugegebenen Bioabfälle kann die Gaserzeugung so stark ansteigen, dass ein energieautarker Betrieb der Kläranlage möglich wird. Gerade in Zeiten stark wachsender Energiepreise ist die Steigerung der Eigenproduktion an Energie sehr willkommen und wird zunehmend interessant für die Kläranlagenbetreiber. Außerdem wird bei der Co-Vergärung Energie aus erneuerbaren Quellen erzeugt und damit auch ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet.
Obwohl bereits viele auch großtechnische Versuche auf Kläranlagen gezeigt haben, dass sich oTS-Abbaugrad und Faulgasanfall verbessern, wurden die Ursachen dafür bisher nur unzureichend beschrieben. In der Literatur wird mitunter davon berichtet, dass der Gasertrag einer Mischung unterschiedlicher Substrate höher liegt, als die Summe der Gaserträge aus der Monovergärung der gleichen Menge an Substrat. Auch ein stimulierender Einfluss auf Prozessstabilität und Abbaugrad konnte nachgewiesen werden. Möglicherweise kommt es auch zum cometabolischen Abbau von Abwasserinhaltstoffen, die bei der Monovergärung nicht verstoffwechselt werden können.
Im Rahmen einer umfangreichen Messkampagne an der Kläranlage Moosburg, die Co-Vergärung betreibt, sollen Massen- und Energieströme – insbesondere in der anaeroben Schlammfaulung – erfasst und eine Massenbilanz aufgestellt werden. Ferner sollen begleitende Untersuchungen im Labormaßstab die erwähnten Synergieeffekte quantifizieren. Anhand der Ergebnisse und der beobachteten Phänomene sollen die möglichen Ursachen diskutiert und Empfehlungen abgeleitet werden, um maximal von der Stimulation zu profitieren.

Projektleiter Prof. Dr. rer. nat. habil. Brigitte Helmreich
Sachbearbeiter Dr.-Ing. Konrad Koch, Tel.: +49 (0)89 289-13706, E-Mail: k.koch@tum.de

Finanzierung Oswald-Schulze-Stiftung

http://www.wga.bv.tum.de/content/view/178/39/lang,de/

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Co-Fermentation von biogenen Abfällen

Hintergrund
Innerhalb der kommunalen Infrastruktur sind Kläranlagen nach wie vor ein „hot spot“, was den Energieverbrauch angeht. Insgesamt werden in Österreich aktuell ca. 550 GWh/a an elektrischer Energie verbraucht. Aus diesem Grund sind die Betreiber in den letzten Jahren bemüht, einerseits den Energieverbrauch der Kläranlagen zu senken und andererseits die Möglichkeiten der Energieproduktion auf Kläranlagen zunehmend zu nutzen. Der spezifische Energieverbrauch (elektrische Energie) auf Kläranlagen schwankt stark. Im Schnitt verbrauchen Anlagen mit Faulturm in Österreich 30 kWh/(EW • a). Die theoretische Untergrenze liegt bei etwa 20 kWh/(EW • a). Theoretisch könnten größere Kläranlagen über 100 000 EW ihren Verbrauch an elektrischer Energie zur Gänze aus der Eigenproduktion abdecken. Es gibt jedoch in der Praxis nur wenige Beispiele, in denen dies tatsächlich gelingt (zum Beispiel Abwasserverband AIZ, Strass, www.aiz.at). Im Durchschnitt können in Österreich 43 % des Bedarfs an elektrischer Energie durch Eigenproduktion abgedeckt werden. In der Vergangenheit wurden die Faultürme mit dem Fokus der Stabilisierung der Klärschlämme errichtet. Die gezielte Faulraumnutzung für die Produktion von Biogas ist erst in den letzten Jahren in den Mittelpunkt gerückt. Mittlerweile wird die Kläranlage auch als geeigneter Standort für die anaerobe Behandlung von biogenen Abfällen zur Produktion von Biogas…mehr:

Folge 3/2013 (http://www.kan.at/Kontext/WebService/SecureFileAccess.aspx?fileguid={bc36124d-d33c-4dfe-8b22-695fd5546871})

Autor
Dr. Christian Ebner Abwasserverband Zirl und Umgebung
Meilbrunnen 5,
6170 Zirl,
Österreich

E-Mail: c.ebner@avzirl.at

Ausblick
Die Co-Fermentation von biogenen Abfällen bietet eine interessante Möglichkeit zur Steigerung der Energieproduktion auf Kläranlagen durch optimierte Faulraumnutzung. Dies wird in der Praxis immer mehr erkannt. So ist zu beobachten, dass es regional zu einer sehr starken Nachfrage nach geeigneten Substraten kommt. Dieser Umstand führt natürlich auch zu Veränderungen der Preisstruktur am Markt. Zukünftig ist zu überlegen, inwieweit neue, bis jetzt noch nicht erschlossene, biogene Reststoffe für die Co-Fermentation an Kläranlagen erschlossen werden können. Ein solches Modellprojekt wurde vom Partnerunternehmen der ARA Zirl entwickelt. Dabei werden gebrauchte Kaffeekapseln aufbereitet, das Aluminium dem stofflichen Recycling zugeführt und aus dem gebrauchten Kaffeepulver ein pumpfähiges Co-Substrat hergestellt, das schon im großen Maßstab mitbehandelt wird und

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Ursachen steigender AOX-Gehalte im Klärschlamm

Das Problem
Die Stadtwerke energie jena-pößneck betreibt für Jenawasser unter anderem die zentrale Kläranlage (ZKA) der Stadt Jena (Abbildung 1). Um die Anlage sicher betreiben und steuern zu können, sind für uns die analytischen Untersuchungen in der Eigenkontrolle unentbehrlich. Nur durch die gewissenhafte Kontrolle des Zulaufs, des in das Gewässer abgegebenen gereinigten Wassers und auch des zu entsorgenden Klärschlamms können wir vor unliebsamen Überraschungen sicher sein. Dazu wurden von Jenawasser für alle Bereiche, zum Beispiel Abwasser und Schlamm, eigene Qualitätsziele festgelegt, die unter Umständen deutlich unter den gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerten liegen und eine gefahrlose weitere Verwertung des Klärschlamms in der Landwirtschaft zulassen. Im Jahr 2010 wurden im Rahmen der monatlichen Analyse des Klärschlamms mehrfach adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX-Gehalte) oberhalb des selbst gesteckten Qualitätsziels von 400 mg/kg TS gemessen. Um den Ursachen nachzugehen, veranlassten wir, die Untersuchungen der AOX-Gehalte im Klärschlamm zu verstärken. Natürlich konnten uns die seit einigen Jahren stetig leicht steigenden AOX-Gehalte im Klärschlamm nur auffallen, weil wir eine regelmäßige und lückenlose Kontrollanalyse durch das Vertragslabor der Eurofins Umwelt Ost GmbH in Jena durchführen lassen. Die Dokumentation und Auswertung der seit vielen Jahren vorhandenen Daten ist dabei ganz entscheidend.

Mehr: Folge 3/2013 (http://www.kan.at/Kontext/WebService/SecureFileAccess.aspx?fileguid={bc36124d-d33c-4dfe-8b22-695fd5546871})

Autoren
Kathrin Hüttig, Norbert Comouth
Stadwerke energie jena-pößneck Jenawasser
Rudolstädter Straße 39,
07745 Jena
E-Mail: abwasser@stadtwerke-jena.de

Dr. Thomas Hoppe
Eurofins Umwelt Ost GmbH
Löbstedter Straße 78,
07749 Jena
E-Mail: ThomasHoppe@eurofins.de

Fazit und Ausblick
Als Fazit der Untersuchungen können wir festhalten: 1. Indirekteinleiter verursachen weder durch die Einleitung gelösten noch durch das Eintragen festen AOX eine Erhöhung im Klärschlamm. 2. Die Erhöhung des AOX-Gehalts im Klärschlamm hat keine Auswirkungen auf die Höhe des Wertes für an das Gewässer abgegebenen gelösten AOX. 3. Offensichtlich bildet sich der AOX in der Kläranlage, und zwar in der Belebung, neu. Als Ursache dafür konnte bisher der an den Rückführschlamm gebundene AOX ausgemacht werden. Möglich scheint auch ein Eintrag durch das derzeit verwendete Fällmittel

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Behandlung von Bioabfällen mit anschließender Co-Vergärung

Situation
In der Landeshauptstadt von Tirol, in Innsbruck, fallen pro Jahr ca. 16 000 Tonnen Bioabfälle an. Etwa die Hälfte davon ist reiner Baum-, Strauch- und Rasenschnitt und kommt einerseits von den städtischen Grünanlagen und anderseits von privaten Gartenbesitzern. Diese überwiegend trockenen Gartenabfälle werden auf die Kompostierungsanlage der Stadtgemeinde Innsbruck verbracht, dort zu Kompost bester Qualität verarbeitet und wiederum im Gartenbau eingesetzt. Die zweite Hälfte der Bioabfälle, also rund 8000 Tonnen pro Jahr, wird im Rahmen der kommunalen Abfallsammlung bei den Haushalten und Betrieben abgeholt. Diese getrennt erfassten Bioabfälle werden in einer mechanischen Aufbereitungsanlage von Störstoffen entfrachtet und aufgeschlossen. Die so aufbereiteten Bioabfälle können nun gemeinsam mit dem Klärschlamm in der Faulanlage der Abwasserreinigungsanlage (ARA) vergoren werden. Die Mitnutzung der vorhandenen Faulanlage für andere Substrate wird als Co-Vergärung bezeichnet. Für diesen Prozess…mehr:

Folge 3/2013 (http://www.kan.at/Kontext/WebService/SecureFileAccess.aspx?fileguid={bc36124d-d33c-4dfe-8b22-695fd5546871})

Autor
DI Reinhard Oberguggenberger
Leiter des Geschäftsbereiches Abfallwirtschaft bei der Innsbrucker Kommunalbetriebe AG
Roßaugasse 4ª, 6020 Innsbruck, Österreich

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Wissenschaftliche Begleitung der Zugabe von Co-Substraten in die Schlammfaulung der Kläranlage Moosburg

Durch die Co-Vergärung, d.h. durch die Mitbehandlung biogener Abfälle in den Faulbehältern einer Kläranlage, kann die Faulgasproduktion beträchtlich gesteigert werden. Je nach Art und Menge der zugegebenen Bioabfälle kann die Gaserzeugung so stark ansteigen, dass ein energieautarker Betrieb der Kläranlage möglich wird. Gerade in Zeiten stark wachsender Energiepreise ist die Steigerung der Eigenproduktion an Energie sehr willkommen und wird zunehmend interessant für die Kläranlagenbetreiber. Außerdem wird bei der Co-Vergärung Energie aus erneuerbaren Quellen erzeugt und damit auch ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet.
Obwohl bereits viele auch großtechnische Versuche auf Kläranlagen gezeigt haben, dass sich oTS-Abbaugrad und Faulgasanfall verbessern, wurden die Ursachen dafür bisher nur unzureichend beschrieben. In der Literatur wird mitunter davon berichtet, dass der Gasertrag einer Mischung unterschiedlicher Substrate höher liegt, als die Summe der Gaserträge aus der Monovergärung der gleichen Menge an Substrat. Auch ein stimulierender Einfluss auf Prozessstabilität und Abbaugrad konnte nachgewiesen werden. Möglicherweise kommt es auch zum cometabolischen Abbau von Abwasserinhaltstoffen, die bei der Monovergärung nicht verstoffwechselt werden können.
Im Rahmen einer umfangreichen Messkampagne an der Kläranlage Moosburg, die Co-Vergärung betreibt, sollen Massen- und Energieströme – insbesondere in der anaeroben Schlammfaulung – erfasst und eine Massenbilanz aufgestellt werden. Ferner sollen begleitende Untersuchungen im Labormaßstab die erwähnten Synergieeffekte quantifizieren. Anhand der Ergebnisse und der beobachteten Phänomene sollen die möglichen Ursachen diskutiert und Empfehlungen abgeleitet werden, um maximal von der Stimulation zu profitieren.

Projektleiter Prof. Dr. rer. nat. habil. Brigitte Helmreich
Sachbearbeiter Dr.-Ing. Konrad Koch, Tel.: +49 (0)89 289-13706,
E-Mail: k.koch@tum.de

Finanzierung Oswald-Schulze-Stiftung

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EcoSystemsInternational: SYSTEMVERGLEICH KLÄRSCHLAMMTROCKNUNG

Die Verwertung von Klärschlamm und vergleichbaren Abfallschlämmen ist seit vielen Jahren
ein intensiv diskutiertes Thema. Neben sachlichen Informationen und Fakten spielen bei
diesem Thema Emotionen eine sehr starke Rolle.
Nachdem die landwirtschaftliche Verwertung und der Einsatz in der Rekultivierung aufgrund
verschärfter Grenzwerte zukünftig nur noch stark eingeschränkt zur Verfügung steht und die
Deponierung von entwässerten Schlämmen nach der TA Siedlungsabfall ganz ausfällt, bleibt
die thermische Verwertung bzw. Beseitigung als der zukunftssichere Königsweg.
Die Verbrennung von mechanisch entwässerten und getrockneten Klärschlämmen erfolgt in
entsprechenden Monoverbrennungsanlagen und mehr und mehr auch in Kohlekraftwerken
und in Zementwerken. Braunkohlekraftwerke können durch die Ausnutzung von freien
Reserven in der Trocknungskapazität der Kohlemühlen mechanisch…mehr:

http://www.esi-projekte.de/systemvergleich_klarschlammtrocknung.pdf

Autor: Dipl.-Ing. Ulrich Jacobs, EcoSystemsInternational

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EU-Forscher fordern Klärschlammmonitoring

Monitoring statt neuer Grenzwerte. Diese Auffassung vertreten die Forscher des Joint Research Centre (JRC), dem Wissenschaftszentrum der EU-Kommission, auf Basis einer aktuell abgeschlossenen Studie. Das JRZ hat in Zusammenarbeit mit europäischen Kläranlagen 63 Klärschlammproben aus 15 Ländern auf 114 chemische Substanzen untersucht. Pestizide, Health-Care-Produkte, Arzneimittelrückstände, Süßstoffe und ähnliches haben die Forscher zwar in den Klärschlämmen nachgewiesen. Die festgestellten Konzentrationen rechtfertigen nach Einschätzung der Forscher aber keine neuen Grenzwerte in der EU-Klärschlammverordnung, da keine messbaren Gefährdungen von den analysierten organischen Stoffen ausgehen. Die Studienergebnisse hätten keinen wissenschaftlichen Beweis dafür erbracht, dass Regelungen für persistente organische Schadstoffe (POPs) eingeführt werden müssten. Die Wissenschaftler weisen aber auch darauf hin, dass insbesondere bei neuen Schadstoffen die Datenlage sehr dünn ist. Hier regen sie weitere Monitoringmaßnahmen an. Aus dem gleichen Grund soll auch die durchgeführte Studie mit der Beteiligung weiterer Länder wiederholt werden.

http://www.gfa-news.de/gfa/webcode/20130416_001/EU-Forscher_fordern_Kl%C3%A4rschlammmonitoring

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Klärschlamm ohne Geruch

Unternehmen entwickelte mit russischen Spitzenwissenschaftlern ein neues Verfahren – VTA entzieht Klärschlamm den Gestank
Ulrich Kubinger ist bei der Hygienisierung von Klärschlamm offenbar der entscheidende Schritt gelungen: Das Umwelttechnik-Unternehmen mit Sitz in Rottenbach hat gemeinsam mit den beiden russischen Top-Wissenschaftlern Alexander Ilin und Jurij Sidorin ein neues Verfahren entwickelt, das die Bakterien und Viren im Klärschlamm zuverlässig abtötet und den Schlamm obendrein völlig geruchlos macht. Die OÖN konnten sich als erste Zeitung von der bahnbrechenden Entwicklung überzeugen. Mehr unter

http://www.nachrichten.at/oberoesterreich/innviertel/VTA-entzieht-Klaerschlamm-den-Gestank;art70,1070798

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Zweitnutzung eines Rohstoffs

Prof. Dr. Harald Weigand von der Technischen Hochschule Mittelhessen ist als Mitglied eines Entwicklungsteams mit dem Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2012 geehrt worden. Als Partner der RecoPhos Consult GmbH in Jävenitz (Sachsen-Anhalt) konnte er die Auszeichnung bei einem Festakt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) in Berlin entgegennehmen.
Prof. Weigand, der dem Kompetenzzentrum für Energie- und Umweltsystemtechnik (ZEuUS) der THM angehört, hat gemeinsam mit dem Unternehmen in dreijähriger Kooperation ein Verfahren zur Produktion eines Phosphordüngers aus Klärschlammasche entwickelt. Der Geoökologe, der sich im ZEuUS mit abfallwirtschaftlichen Vorhaben befasst, erläutert: „Die stoffliche Verwertung von Klärschlammasche ist ein Gebot der Stunde. Deren Phosphorgehalte entsprechen denen von Erzen aus Lagerstätten, die im Bergbau ausgebeutet werden und immer knapper werden.“ Mit der vom BMWi prämierten Innovation RecoPhos habe man eine technische Lösung zur effizienten Nutzung dieses Abfallstroms marktfähig ausgearbeitet. „Das erzeugte Produkt weist Qualitäten auf, die einem konventionellen Phosphor-Düngemittel entsprechen, und erfüllt sämtliche Vorgaben der Düngemittelverordnung“, bilanziert Weigand. Mit keinem anderen Verfahren gelinge es zurzeit, zu handelsüblichen Preisen aus Klärschlammasche Phosphordünger zu gewinnen. RecoPhos ist patentiert und hat die Zulassung als Dünger erhalten.

Dieses Resultat der Zusammenarbeit zwischen TH Mittelhessen, weiteren Hochschulen und dem umwelttechnischen Unternehmen überzeugte auch die Vergabekommission des Preises. In seiner Laudatio sagte Staatssekretär Dr. Bernhard Heitzer: „Die Preisträger zeigen, dass sich eine effiziente Nutzung von Rohstoffen für die Wirtschaft lohnt. Entlang der gesamten Wertschöpfungsketten können in allen produzierenden Branchen enorme Einsparungen erzielt werden. Davon profitieren Umwelt und Gesellschaft.“ Das BMWi hat den mit jeweils 10.000 Euro dotierten Preis insgesamt vier mittelständischen Unternehmen und einer Forschungseinrichtung für „herausragende Projekte“ zuerkannt.

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