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Forschungsvorhaben ATHENE untersucht den mikrobiellen Abbau von organischen Schadstoffen in der biologischen Abwasserreinigung

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Unter der Leitung von PD Dr. Thomas Ternes aus der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und Dr. Adriano Joss von der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag) in Dübendorf/Schweiz werden renommierte Wissenschaftler beider Institute aus den Bereichen Abwassertechnologie, chemische Analytik sowie der Enzymologie und Umwelttoxikologie in diesem Projekt fünf Jahre lang zusammen arbeiten. Vervollständigt wird das Konsortium durch den Ökotoxikologen Prof. Jörg Oehlmann von der Universität Frankfurt/Main.

Ziel des Forschungsvorhabens ATHENE ist ein besseres Verständnis des mikrobiellen Abbaus von organischen Schadstoffen (z.B. aus Antibiotika, Schmerzmitteln, Bioziden) in der biologischen Abwasserreinigung. Auf der Basis der bisher gewonnenen Erkenntnisse über die Abbauwege und enzymatischen Prozesse werden innovative technologische Konzepte einer biologischen Abwasserreinigung aufgestellt und praktisch erprobt. Im Gegensatz zur bestehenden konventionellen biologischen Abwasserreinigung sollen die neu entwickelten Verfahren zu einem besseren Abbau der organischen Schadstoffe führen. Hierbei wird eine deutliche Verbesserung der Qualität…

http://www.analytik-news.de/Presse/2011/601.html

Ecoprog: Der Markt für Abwasserentsorgung in Deutschland

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Die Situation der kommunalen Abwasserentsorgung hat sich in den letzten Jahren stark gewandelt: Bestimmten bisher vor allem gesetzliche Vorgaben (EU-Kommunalabwasserrichtlinie) das Umfeld der Branche, müssen sich die Abwasserentsorger zukünftig neuen Aufgaben stellen.

Geprägt werden diese insbesondere durch den zunehmenden Sanierungsbedarf der Abwasserinfrastruktur, der demografischen Entwicklung und dem Verhalten der privaten Haushalte. Von 2009 bis 2015 werden dafür jährlich rund vier Milliarden Euro investiert.

Zudem kann auch in den kommenden Jahren mit weiteren Privatisierungen in der Branche gerechnet werden. Seit 1990 wurden in rund 40 Städten und Gemeinden (ca. neun Millionen Einwohner) private Unternehmen in die Abwasserentsorgung eingebunden. Bis zum Jahr 2015 werden weitere drei Millionen Menschen von diesem Trend erfasst sein.

Angesichts dieser Entwicklungen hat die ecoprog GmbH den Markt für Abwasserentsorgung im Detail analysiert. Dafür wurden die Betreiber der Kanalnetze und Kläranlagen erhoben und die Daten ausgewertet. Weiterhin wurden die einzelnen Betreiber zu ihrem zukünftigen Investitionsverhalten und ihrer Einstellung zur Privatisierung befragt.

Diese detaillierten Erhebungen und unsere Marktkenntnis sind in die aktuelle Marktstudie eingegangen, die Zahlen, Fakten, Einschätzungen und Trends des deutschen Marktes für Abwasserentsorgung analysiert. Die Studie ist interessant für Hersteller, Ausrüster, die Zulieferindustrie, Betreiber, Verbände, Forschungsinstitute und Consulter.

Die Marktstudie „Der Markt für Abwasserentsorgung in Deutschland 2009/2010″ enthält konkret:
• Eine detaillierte Analyse aller wesentlichen politischen, wirtschaftlichen und betrieblichen Trends in der kommunalen Abwasserentsorgung.
• Eine konkrete Abgrenzung des aktuellen und zukünftigen Investitionsvolumens bis einschließlich 2015 auf Basis einer transparenten und nachvollziehbaren Methodik.
• Die Darstellung von über 500 Betreibern von Kanalnetzen für alle Städte und Gemeinden mit mehr als 25.000 Einwohnern inklusive wesentlicher betrieblicher Daten und Kontaktadressen.
• Die Darstellung von knapp 600 Kläranlagen mit einer Kapazität von mindestens 50.000 Einwohnerwerten, inklusive Betreiber, betriebliche Daten und Kontaktadressen.
• Die Darstellung der wichtigsten Kenndaten der Abwasserentsorgung auf Ebene der Bundesländer.

Ihr Ansprechpartner:
Mathias Zuber
ecoprog GmbH
Tel. +49 221 788 03 88 – 13
Fax +49 221 788 03 88 – 10
m.zuber@ecoprog.com
http://www.ecoprog.com/publikationen/wasserwirtschaft/abwasser-deutschland.htm

Spielend Strom sparen

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Die Bundesregierung hat die beschleunigte Energiewende beschlossen. Doch der Umstieg gelingt nur mithilfe der Verbraucher. Sie sind aufgefordert, Energie aus erneuerbaren Quellen effizienter zu nutzen. Wie dies funktioniert, ist vielen jedoch ein Rätsel. Ein neues Online-Spiel hilft beim Strom sparen.
Röste ich meine Brötchen im Backofen oder auf dem Toaster? Soll ich Wasser auf dem Herd oder im Wasserkocher erwärmen? Starte ich die Waschmaschine am Nachmittag oder nach 22 Uhr? Wie kann ich durch meinen Stromverbrauch CO2-Emissionen verringern? Antworten auf solche und ähnliche Fragen gibt das Online-Spiel »RED« – kurz für »Renewable Energy Drama«. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Erfurt haben die Web-Anwendung im Projekt »RESIDENS« entwickelt. In dem Projekt untersuchen die Forscher gemeinsam mit der TU Ilmenau, dem Fraunhofer-Anwendungszentrum für Systemtechnik AST in Ilmenau, den Stadtwerken Ilmenau sowie der Friedrich Schiller Universität Jena, wie Stromkunden motiviert werden können, Energie aus erneuerbaren Quellen effizienter zu nutzen. In Online-Spielen sehen die Experten großes Potenzial, das Thema »Strom im eigenen Haushalt sparen« auf unterhaltsame Weise zu vermitteln und zu zeigen, dass das eigene Verhalten die Höhe der Stromkosten beeinflussen kann. »Mit Online-Spielen lassen sich Alltagssituationen sehr anschaulich darstellen. Der Mitmachcharakter unterstützt das Lernen sehr gut, denn der Nutzer erhält jederzeit individuelles Feedback. Daher haben wir RED als aktionsorientierte, interaktive 3D-Anwendung konzipiert«, erläutert Imke Hoppe, Wissenschaftlerin am IDMT.

Die Software wendet sich an Erwachsene und Jugendliche, die sich für erneuerbare Energien interessieren und erfahren wollen, wie sie Strom sparen können. »Wieviel Strom verbrauchen die einzelnen Haushaltsgeräte, welches sind die Energieräuber, liegt die hohe Rechnung an den gestiegenen Preisen oder sind die ständig eingeschalteten Deckenfluter verantwortlich – RED schafft Klarheit. Dabei muss der User nicht einmal viel Zeit investieren, das Spiel dauert nur zehn bis fünfzehn Minuten«, sagt Hoppe.

RED führt durch den Alltag einer fiktiven dreiköpfigen Familie. Am Bildschirm werden alle Räume eines Hauses dargestellt. Der Anwender gelangt mit seiner Spielfigur – einem der drei Familienmitglieder – in jedes Zimmer und kann per Mausklick die üblichen Haushaltsaktivitäten erledigen wie Tiefgefrorenes aufbacken oder Wäsche waschen. Klickt er beispielweise die Waschmaschine an, informiert ihn eine Infobox über den CO2-Verbrauch und die Stromkosten für einen Waschgang, wenn das Gerät voll, zu dreiviertel oder halbvoll beladen ist, und rechnet hoch, wie viel Kosten dadurch in einem Jahr entstehen.

In einem zweiten Modul informiert das Online-Spiel den Anwender, wie er mit Smart Metern Strom sparen kann. Diese elektronischen Stromzähler werden derzeit deutschlandweit in Pilotprojekten bei Energieversorgern getestet. In Neubauten und bei Totalsanierungen müssen sie laut Energiewirtschaftsgesetz seit Januar 2010 eingebaut werden. Sie messen tageszeitabhängig den exakten, tatsächlichen Stromverbrauch der Kunden und zeigen die aktuellen Tarife an. So erkennt der Verbraucher die Einsparpotentiale und startet zum Beispiel erst nachts – wenn Strom besonders günstig ist – die Spülmaschine. Er erfährt auch, wann Öko-Strom preiswert ist.

Das Modul »Strom im eigenen Haushalt sparen« geht am 29. September 2011 online. Das zweite RED-Modul »Strom mit Smart Metern sparen« schalten die IDMT-Forscher Ende 2011 frei. Das Online-Spiel lässt sich unter www.residens-projekt.de kostenfrei spielen.

Das Projekt wird vom Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur gefördert.

Die Regeln der Technik im Wasserrecht

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Staatliche und private Standardsetzung in Zeiten des Wandels
Professor Dr. Michael Reinhardt, LL.M. (Cantab.)

Die verbreitete gemeinplätzige Behauptung, unter Juristen und Technikern herrsche eine „Unfähigkeit zum Gespräch“, ist schon immer grundfalsch gewesen. Meist diente sie lediglich der Kaschierung eigener Bequemlichkeit oder mangelnder Lernwilligkeit oder -fähigkeit; gelegentlich half sie aber auch, den eigenen Versuch einer (tatsächlichen oder vermeintlichen) Grenzüberschreitung mit wohlfeilen Mitteln als singuläre wissenschaftliche Heldentat zu inszenieren. Insbesondere in jüngerer Zeit, in der die grassierend fremdbestimmte Drittmittelforschung der wissenschaftlichen Themensuche eine formalisierte Interdisziplinarität als pseudoinnovativen Bären aufgebunden hat, läßt sich schon die gemeinsame Antragstellung mehrerer Forschungsgeldjäger verschiedener Fakultäten leicht als per se exzellenzverdächtige Errungenschaft plakatieren. Tatsächlich indes beschränkt sich diese über ihren baren Selbstzweck des politisch gewünschten und deswegen großzügig finanzierten Zusammenführens unterschiedlicher Arbeitsfelder hinaus vielfach nur darauf, unter einem regelmäßig gleichermaßen pompösen wie vagen Generalthema die eigenen Fachsüppchen möglichst ungestört…

http://www.bwk-hrps.de/Veranstaltungen/Fachtagung2011/Reinhardt_RdT_Veroeffentlichung.pdf 

Neue Ideen: LESAM 2011

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Wie zuverlässig sind unsere Wasserwerke und Trinkwassernetze? Welche Kläranlagentechnik ist die umweltfreundlichste? Mit diesen und ähnlichen Fragen beschäftigen sich Asset-Manager. Die neuesten Ideen für wasserwirtschaftliche Anlagen standen im Fokus der internationalen Fachkonferenz LESAM 2011 – Leading Edge Conference for Strategic Asset Management of Water and Wastewater Infrastructure in Mülheim an der Ruhr. Die diesjährig vom FiW und dem IWW (Zentrum Wasser, Mühlheim a. d. Ruhr) organisierte LESAM 2011 ist die Leitkonferenz für neueste Entwicklungen, Technologien und Strategien zum Asset Management in der Wasserwirtschaft. Unter dem Dach der International Water Association (IWA) wird sie im Zwei-Jahresturnus an wechselnden Standorten organisiert – nach San Francisco, Lissabon und Miami jetzt im Ruhrgebiet. Dem FiW und dem IWW Zentrum Wasser ist es gelungen, die Expertenkonferenz erstmals nach Deutschland zu holen.

Vom 27. bis zum 30. September 2011 kamen führende Wasserwirtschaftler, Industrie-, Ministerien- und Behördenvertreter aus der ganzen Welt vier Tage zur LESAM 2011 nach Mülheim an der Ruhr. Allein 20 Referenten aus Deutschland, Österreich und der Schweiz stellten den hiesigen Entwicklungsstand und Zukunftsprojekte vor. In mehr als 30 internationalen Beiträgen wurden darüber hinaus neue Innovationen und Erfahrungen aus anderen Ländern ausgetauscht.
Bei einer Baustellenführung konnten die Teilnehmer außerdem die laufenden Arbeiten am Emscherkanal besichtigen. Der Umbau des Entwässerungs- und Abwasserableitungssystems Emscher im nördlichen Ruhrgebiet ist ein Paradebeispiel für ein integriertes und komplexes Großprojekt im Asset Management.
Die hohe Bedeutung der LESAM 2011 wurde auch durch die hochkarätige Besetzung des Organisationskomitees aus namhaften Unternehmen und Verbänden unterstrichen.

Das FiW war in enger Abstimmung mit dem IWW in allen Bereichen der Planung und Durchführung der Veranstaltung aktiv. Dazu gehören u. a.:
• Erstellung des Tagungsprogramms und Koordination der Referenten
• Sponsoren-Akquise
• Öffentlichkeitsarbeit durch Erstellung und Vorbereitung von Call for Papers-,Tagungs-, Anmelde- und Programmflyern,
• Erstellung und Pflege der Tagungs-Homepage, Erstellung von einem online-Anmelde-Tool

Quelle: http://www.fiw.rwth-aachen.de/cms/index.php?id=7

Künstliche Feuchtgebiete können Pestizideinträge in Oberflächengewässern vollständig reduzieren

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Wie können Chemikalien, die in der Landwirtschaft zur Krankheits- und Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden, dem Kreislauf frühzeitig entzogen werden, um unerwünschte Umweltauswirkungen möglichst gering zu halten oder gar zu vermeiden? Dieser Frage sind Umweltwissenschaftler der Universität Koblenz-Landau nachgegangen. Das Ergebnis: Zwischen 70 und 100 Prozent der Pestizideinträge, die zum Beispiel durch Regen in Oberflächengewässer gespült werden, können durch so genannte künstliche Feuchtgebiete wie bepflanzte Regenrückhaltebecken oder Bäche aufgefangen und abgebaut werden. Die komplette Studie ist nachzulesen im Fachmagazin „Journal of Environmental Quality“.

„Künstliche Feuchtgebiete funktionieren wie natürliche KIäranlagen“, erläutert Sebastian Stehle vom Institut für Umweltwissenschaften und Leiter der Studie. „Und das mit dem Vorteil, dass sie leicht umsetzbar und kostengünstig sind.“ Obwohl künstliche Feuchtgebiete bereits als gängige „Best Management Practice“ weltweit eingesetzt werden, um Pestizide der Umwelt zu entziehen, wusste die Wissenschaft bislang nur wenig darüber, welche Mengen an Pestizideinträgen damit tatsächlich abgebaut werden können und welches die wirkungsvollsten Designs für solche Systeme sind, so Stehle weiter.

Diesen offenen Fragen gingen die Landauer Wissenschaftler mit Kooperationspartnern aus Frankreich nach, indem sie zunächst alle wissenschaftliche Veröffentlichungen über künstliche Feuchtgebiete analysierten und die jeweiligen Pestizidkonzentrationen auflisteten, bevor und nachdem das belastete Wasser durch die künstlichen Feuchtgebiete geleitet worden war. Daneben sammelten sie Daten über die physikalisch-chemischen Eigenschaften bestimmter Pestizide und die Beschaffenheit der jeweiligen Feuchtgebiete wie Ausmaß, Tiefe, Pflanzendichte und Wasserfließgeschwindigkeit.

Diese Daten kombinierten die Wissenschaftler mit Ergebnissen aus dem von der EU geförderten vierjährigen Projekt „ArtWET“, in dem sie die Schadstoffreduzierung in fünf Prototypen künstlicher Feuchtgebiete in Frankreich und Deutschland untersuchten. Ziel von ArtWET: Herauszufinden, wie die Hauptmechanismen solcher Becken, also Sorption der Pestizide an der Pflanzenoberfläche, der Abbau und die Verringerung der Wasserfließgeschwindigkeit durch die Vegetation, optimiert werden können.

Das Ergebnis dieser Meta-Analyse: Je nach Pflanzendichte, Löslichkeit der Pflanzenschutzmittel und Durchflussgeschwindigkeit können künstliche Feuchtgebiete eine Reinigungsleistung von bis zu 100 Prozent erzielen. „Diese Leistung ist überwältigend“, so Sebastian Stehle. „Denn in über 50 Prozent der Fälle lag die Schadstoffbelastung der Gewässer oberhalb der Reinigungsbecken deutlich über dem zugelassenen Grenzwert“. Voraussetzung für eine Verringerung der Pestizidbelastung von Oberflächengewässern ist allerdings, dass die künstlichen Feuchtgebiete so nah wie möglich an den Flächen eingerichtet werden, auf denen Pestizide ausgebracht werden.

Die effektive Reinigungsleistung solcher künstlicher Feuchtgebiete ist noch aus einem weiteren Grund spannend: Durch die Erderwärmung wird wohl der Insektenbefall zunehmen, was einen erhöhten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln mit sich führen dürfte, so die Einschätzung der Wissenschaftler. Managementmaßnahmen zur Reduzierung der Pestizideinträge in der Umwelt sind daher notwendig. Auf Basis der Studienergebnisse werden nun europaweit implementierbare Maßnahmen bereitgestellt.

Die Studie:
Sebastian Stehle, David Elsaesser, Caroline Gregoire, Gwenaël Imfeld, Engelbert Niehaus, Elodie Passeport, Sylvain Payraudeau, Ralf B. Schäfer, Julien Tournebize, Ralf Schulz: „Pesticide Risk Mitigation by Vegetated Treatment Systems: A Meta-Analysis. Journal of Environmental Quality, DOI 10.2134/jeq2010.0510, Vol. 40 No. 4, p. 1068-1080

Erneuerbare Energie durch Klär-/Biogasanlagen

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Förderung von Forschungsprojekten an der Fachhochschule Emden/Leer
Erneuerbare Energie ist das zentrale Thema der aktuellen Forschung von Professor Dr. Sven Steinigeweg am Emder Institut für Umwelttechnik (EUTEC) der Fachrichtung Chemie- und Umwelttechnik an der Fachhochschule Emden/Leer. Der innovative Wert dieser Forschung für die Optimierung der nachhaltigen Nutzung von Klär- und Biogasanlagen wird nun in der Förderung zweier Projekte von Professor Dr. Steinigeweg durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) und durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gewürdigt.

Steinigeweg und seine Kollegen freuen sich über eine Gesamtfördersumme von rund 380.000,00 €, bewilligt für das Projekt
• „Herstellung von Biomethan aus landwirtschaftlichen Quellen nach Kriterien der Ökoeffizienz – Ökoeffizente Herstellung von Biomethan“
sowie das Projekt
• „Entwicklung eines Automatisierungskonzeptes zur Steigerung der Energieeffizienz und Betriebssicherheit sowie zur Intensivierung der Prozesse und des Stoffmanagements von Klär-/Biogasanlagen“.
Ziel der beiden Forschungsprojekte ist es, Klär- und Biogasanlagen zukünftig aufgrund ihrer nachhaltigen, ökonomischen und ökologischen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und Abfallprodukten bewerten und ihre Leistung optimieren zu können. Dabei wird langfristig unter anderem die Aufarbeitung des Biogases zur Einspeisung in das Erdgasnetz angestrebt.

Bereits im aktuellen Hochschulranking des ZEIT-Studienführers 2010/11 wurde der Fachbereich Chemie- und Umwelttechnik der Fachhochschule Emden/Leer mit Bestnoten bewertet. Das CHE-Hochschulranking ist das umfassendste und detaillierteste Ranking im deutschsprachigen Raum, das knapp 300 Universitäten und Fachhochschulen in Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden untersucht.
„Mithilfe unserer innovativen Forschungsprojekte möchten wir diesen hohen Level nicht nur halten, sondern noch weiter ausbauen“, betont Projektleiter Steinigeweg.

„Fachhochschulen suchen nach Lösungen, und damit sind sie ideale Partner für Unternehmen und Einrichtungen, die neue Produkte und Dienstleistungen entwickeln oder vorhandene Erzeugnisse und Services optimieren wollen“, stellt der für Forschung und Technologietransfer zuständige Vizepräsident Prof. Dr. Gerhard Kreutz den hohen Stellenwert der Forschung besonders im Energiesektor heraus. So wundert es auch nicht, dass bei beiden Projekten von Steinigeweg mit den Stadtwerken Emden und fünf weiteren Unternehmen zusammengearbeitet wird.

Die Forschungsprojekte zeichnen sich zudem durch nationale und internationale Kooperationen aus: Die Schüler des Emder Gymnasium am Treckfahrtstief (GaT) werden beispielsweise bei der Forschung einbezogen, indem ihnen die Möglichkeit zur Erstellung einer Facharbeit zum Thema erneuerbare Energie, Biogasanlagen oder Biomethan angeboten wird. Im Forschungsboot sitzen ebenfalls die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg in Form einer kooperativen Promotion und die Université des Sciences et Technologies in Lille/Frankreich.

Kontakt:
Prof. Dr. Sven Steinigeweg
Fachhochschule Emden/Leer
Constantiaplatz 4
D-26723 Emden
Tel.: 04921-807-1513
E-Mail: steinigeweg|at|nwt.fho-emden.de
http://www.hs-emden-leer.de/nl/fachbereiche/technik/news/article/erneuerbare-energie-durch-klaer-biogasanlagen.html

Forschung gegen stinkende Gullis

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Zum 10. Jubiläum zeigt das Kompetenzzentrum Wasser Berlin erstmals den Einsatz von elektronischen Nasen im Abwasserkanal.
Gestank aus dem Gulli ist nicht nur unangenehm. Einzelne Bestandteile des Abwassers, auf die der Geruch hindeutet, sind so aggressiv, dass sie sogar Betonrohre angreifen und zerstören. Ursache sind Ablagerungen, möglicherweise aufgrund sinkender Wassernutzung. Das Abwasser wird „dicker“ mit der Folge, dass Fäulnisprozesse schon im Abwasserkanal einsetzen.
In der Pressekonferenz stellt das Kompetenzzentrum Untersuchungen mit so genannten elektronischen Nasen vor. Mit den Sensoren sollen Informationen zu Intensität und Zusammensetzung von Gerüchen gesammelt werden. Die Ergebnisse dienen der gezielten Entwicklung von Maßnahmen gegen Gerüche und zur Vermeidung von Korrosion. Dies macht das fast 9.600 Kilometer lange Abwassernetz Berlins sicherer und spart Kosten.

www.kompetenz-wasser.de

Forschung gegen stinkende Gullis

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Zum 10. Jubiläum zeigt das Kompetenzzentrum Wasser Berlin erstmals den Einsatz von elektronischen Nasen im Abwasserkanal.
Gestank aus dem Gulli ist nicht nur unangenehm. Einzelne Bestandteile des Abwassers, auf die der Geruch hindeutet, sind so aggressiv, dass sie sogar Betonrohre angreifen und zerstören. Ursache sind Ablagerungen, möglicherweise aufgrund sinkender Wassernutzung. Das Abwasser wird „dicker“ mit der Folge, dass Fäulnisprozesse schon im Abwasserkanal einsetzen.
In der Pressekonferenz stellt das Kompetenzzentrum Untersuchungen mit so genannten elektronischen Nasen vor. Mit den Sensoren sollen Informationen zu Intensität und Zusammensetzung von Gerüchen gesammelt werden. Die Ergebnisse dienen der gezielten Entwicklung von Maßnahmen gegen Gerüche und zur Vermeidung von Korrosion. Dies macht das fast 9.600 Kilometer lange Abwassernetz Berlins sicherer und spart Kosten.

www.kompetenz-wasser.de

Abwasser kontrolliert reinigen mit UV-Licht

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Viele Industrieabwässer enthalten organische Verunreinigungen, die in kommunalen Kläranlagen nicht abgebaut werden können. Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben in Zusammenarbeit mit europäischen Partnern ein automatisiertes Reinigungssystem entwickelt, das die organischen Schadstoffe mittels UV-Licht abbaut und bereits während der Behandlung den Reinigungserfolg kontrolliert.

Ob Steak oder Käse, Karosserieblech oder Kolben, Farben oder Papier: Für den Herstellungsprozess von Lebensmitteln, Metallteilen und Chemikalien sowie die Reinigung von Produktionsanlagen wird Wasser benötigt. Ein Teil dieses Prozesswassers wird dabei mit organischen Verbindungen verunreinigt, die in den kommunalen Kläranlagen nicht oder nur schwer abgebaut werden. In diesen Fällen müssen die Abwässer bereits vor der Einleitung in das Kanalnetz behandelt werden. Derzeitige Verfahren stoßen an ihre Grenzen: Denn gelöste Verunreinigungen können nicht durch Filtration entfernt werden. Membranverfahren konzentrieren die Schadstoffe, bauen sie aber nicht ab und thermische Verfahren verbrauchen generell viel Energie.

Eine Lösung, mit der organische Schadstoffe oxidativ – ohne den Einsatz von Chemikalien – aus dem Wasser entfernt werden, haben Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in dem von der Europäischen Union geförderten Projekt »Light4CleanWater« entwickelt. In Zusammenarbeit mit ihren Partnern haben sie eine Demonstrationsanlage gebaut, welche die oxidative Behandlung mittels UV-Licht mit einer Echtzeit-Messung des gesamten organisch gebundenen Kohlenstoffs (total organic carbon, TOC) als Maß für den Reinigungserfolg und einer vollautomatischen Steuerung kombiniert.

Im Reaktionstank der Anlage strahlt wahlweise eine Mitteldruck- oder ein Vakuum-UV-Lampe energiereiches UV-Licht in das Abwasser. Treffen für das Auge unsichtbare, sehr energiereiche Strahlen von nur 172 Nanometer Wellenlänge auf Wassermoleküle, werden aus diesen hochreaktive Hydroxidionen abgespalten. In einer Kettenreaktion lösen diese die Bildung weiterer Radikale aus. »Treffen diese Radikale auf organische Schadstoffe, werden sie in kleinere, biologisch abbaubare Verbindungen wie kurzkettige organische Säuren zerlegt« erläutert Verfahrensingenieurin Christiane Chaumette die Wirkung der UV-Strahlung.

Um sicherzustellen, dass nur sauberes Wasser die Anlage verlässt, wird während der UV-Behandlung kontinuierlich eine Probe aus dem Reaktionstank gezogen und auf den Gehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) analysiert. Ist der zuvor eingestellte Grenzwert erreicht, wird das gereinigte Abwasser automatisch heraus- und weiteres verunreinigtes Wasser in den Reaktionstank hineingepumpt. »100 Liter Abwasser pro Stunde kann der Laborprototyp auf diese Weise behandeln. Im Praxistest wurde der Farbstoff Methylenblau innerhalb nur weniger Minuten vollständig entfernt. Und selbst bei hoch belastetem Abwasser aus der Papierherstellung konnten wir den TOC auf den erforderlichen Grenzwert reduzieren«, so Chaumette.

Der Prototyp steht nun Industriebetrieben zur Verfügung, um den Abbau organischer Verunreinigungen in realem Abwasser zu untersuchen. Denn kein Abwasser gleicht dem anderen. »Kriterien für den Erfolg der Abwasserreinigung sind neben der Art der Verunreinigungen auch deren Konzentration und das anfallende Volumen«, weiß die Verfahrensingenieurin. Letzteres ist wichtig, um den Energieverbrauch abzuschätzen. »Die Daten liefern uns die Grundlage für ein kostengünstiges industrielles System, welches im Betrieb Abwässer effektiv und ohne den Einsatz chemischer Hilfsstoffe behandelt«, ergänzt Abteilungsleiter Siegfried Egner im Hinblick auf geplante Arbeiten.

Das Projekt »Light4CleanWater« wurde im 7. Forschungsrahmenprogramm von der EU gefördert. Projektpartner waren SICO Technology GmbH (Österreich), HECKMANN POLSKA Produkcja Metalowa i Maszyn Sp. z o.o. (Polen), UVASOL Limited (Großbritannien), E.R.S. – Steuerungstechnik – GmbH & Co. KG und LFE Laboratorium für industrielle Forschung GmbH & Co Entwicklungs KG (Deutschland), BAMO Mesures SAS (Frankreich), ADINSA Aditivos industriales y servicios para el agua S.L und VILA Electroquimica, S.A. (Spanien). Als Forschungspartner war neben dem Fraunhofer IGB die spanische ITAV Technologias avanzadas inspiralia SL beteiligt.

Pressestelle
Dr. Claudia Vorbeck
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/2011/abwasser-kontrolliert-reinigen-mit-uv-licht.html