Forschungsprojekt von Vattenfall und GMB soll Wachstum von Mikroalgen mit Braunkohlerauchgas untersuchen
Seit heute filtern Mikroalgen klimaschädliches Kohlendioxid CO2 aus dem Rauchgas des Heizkraftwerks Senftenberg im Süden Brandenburgs. Ziel des Forschungsprojekts ist es, zu ermitteln, welche Algenarten sich für die Zucht mit CO2 aus der Verbrennung von Braunkohlestaub am besten eignen – und wie sich Energieverbrauch und Klimanutzen darstellen. Zunächst kommt ein einzelner Anlagentyp zum Einsatz, später soll das Verfahren mit einem weiteren direkt verglichen werden. Das Vorhaben ist ein Forschungsprojekt von Vattenfall und dem zum Konzern gehörenden Ingenieur- und Servicedienstleister GMB. „Die Mikroalgen nutzen das klimaschädliche CO2, um daraus wertvolle, vielfältig einsetzbare Biomasse aufzubauen. Damit ist die neue Anlage ein wichtiger Baustein für die Entwicklung neuer Perspektiven zur Nutzung von CO2. Darüber hinaus bringt die neue Technik wertvolles Know-how in die Lausitz und stärkt den Standort als wichtige deutsche Energieregion“, bewertet der Vorstandsvorsitzende von Vattenfall Europe Mining & Generation, Dr. Hartmuth Zeiß, das Vorhaben.

Brandenburgs Aktivitäten im Klimaschutz ausbauen
Das Projekt mit dem Titel „green MiSSiON“ (Microalgae Supported CO2 Sequestration in Organic Chemicals and New Energy) hat ein Volumen von rund zwei Millionen Euro, wovon Vattenfall rund eine Million Euro finanziert. Eine weitere Million Euro stammt aus Fördermitteln des Landes Brandenburg und der Europäischen Union. „Mit der Unterstützung des Projekts fördert die Landesregierung Brandenburg die Entwicklung neuer Technologien zur Minderung der CO2-Emissionen. Entsprechend den Zielstellungen aus der Energiestrategie 2020 des Landes Brandenburg kann das Verfahren im Mix mit anderen Maßnahmen zu mehr Klimaschutz beitragen. Unsere Ambition ist, den Standort Brandenburg weiter zu stärken“, sagt der Staatssekretär im Brandenburger Ministerium für Wirtschaft und Europaangelegenheiten, Henning Heidemanns.

Umweltnutzen der Algenzucht mit Rauchgas ermitteln
Im ersten, heute in Betrieb genommenen Projektabschnitt kommen so genannte Flachplatten-Airlift-Reaktoren der Subitec GmbH, einer Ausgründung des Stuttgarter Fraunhofer Instituts, zum Einsatz. Hierbei vermehren sich die Algen in insgesamt zwölf mit Nährlösung gefüllten flachen Tanks aus lichtdurchlässigem Kunststoff. Für den zweiten Schritt ist mit „hanging gardens“ der österreichischen ecoduna OG die Installation eines weiteren Anlagentyps geplant. Diese „Hängenden Gärten“ lassen sich mit der Sonne drehen und erlauben eine kontinuierliche Ernte der Biomasse. „Wir als GMB freuen uns, für Vattenfall die komplette Vorbereitung, Projektierung, Ausführung und Auswertung des Forschungsvorhabens zu übernehmen. Als Ingenieurdienstleister in der Vattenfall-Gruppe und als Betreiber des Heizkraftwerks Senftenberg, aus dem das Rauchgas kommt, sind wir hierfür bestens gerüstet. Gut für uns und die Region: Wertvolles Know-how für die Algenzucht haben wir mit einer aus der Region stammenden, jungen Biotechnologin ins Haus geholt, die das Projekt für uns betreut“, beschreibt der Geschäftsführer der GMB GmbH, Werner Fahle, das Vorhaben.

Zahlreiche Anwendungen für die Algenbiomasse denkbar
Das Senftenberger Forschungsprojekt läuft bis Ende Oktober 2011. So lange stehen praktische Erkenntnisse über die Erzeugung der Algen im Vordergrund. Eine Herausforderung für die weitere Forschung ist der Einsatz von Biomasse aus Mikroalgen über die bekannten Nutzungsmöglichkeiten hinaus. Die Verwendung der in der Senftenberger Anlage produzierten Biomasse ist abhängig von ihren Eigenschaften. Im Vordergrund steht eine stoffliche Verwertung von feuchter Biomasse. Hierzu zählen die Hydrothermale Carbonisierung zur Herstellung von Biodiesel, der Einsatz in einer Biogasanlage oder die Nutzung als proteinreicher Zusatz im Fischfutter.

http://www.vattenfall.de/www/vf/vf_de/225583xberx/232127press/232157press/232443press/index.jsp?pmid=191665

Die Seehunde sind eine der Hauptattraktionen im Saarbrücker Zoo. Oft ist allerdings das Wasser so trüb, dass die eleganten Tiere unter Wasser überhaupt nicht zu sehen sind. Nun entsteht ein neues, dreimal größeres Seehundbecken. Chemiker der Saar-Uni um den emeritierten Professor Horst Chmiel und Professor Wilhelm Maier entwerfen dafür ein neuartiges Filtersystem, das für klares Wasser und einen niedrigeren Energieverbrauch sorgen soll. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt unterstützt das Vorhaben mit knapp 85.000 Euro. Das Geld fließt in Mitarbeiterstellen, die in das Projekt eingebunden werden.
 
Die neuen Membranfilter sind ähnlich aufgebaut wie ein Katalysator im Automobilbau. Membranen aus Keramik werden zu Modulen zusammengefasst. Mit diesen neuartigen Trennschichten wird das verunreinigte Wasser des Seehundbeckens gereinigt. Die Verschmutzung des Wassers wird vor und hinter den Membranen gemessen. So kann entschieden werden, ob das Beckenwasser weiter hindurchfließen kann oder ob sie gespült werden müssen. Die Messreihen, auf deren Grundlage die routinemäßige Steuerung der Reinigungsanlage durch den Zoo eingerichtet werden soll, werden in den kommenden zwei Jahren vervollständigt. Erste Proben aus dem alten Becken liegen bereits vor.
 
„Dadurch wird die Lebensdauer der Filtermembranen deutlich erhöht. Außerdem kann Energie und Wasser gespart werden“, erklärt Wilhelm Maier, Professor für Technische Chemie an der Saar-Uni. In der alten Seehundanlage musste das Wasser viel häufiger komplett ausgetauscht werden. Mit der neuen Filtertechnik, die in zwei Jahren so weit erprobt sein soll, dass sie ganzjährig einen günstigen Betrieb zulässt, ist ein kompletter Wasserwechsel deutlich seltener nötig.
 
Weitere Informationen:
 
Wilhelm Maier, Professor für Technische Chemie
Tel.: (0681) 3022422
E-Mail: w.f.maier@mx.uni-saarland.de
 
http://www.uni-saarland.de/nc/aktuelles/presse/news-lesen/datum/2010/07/19/saarbruecker-chemiker-bescheren-seehunden-sauberes-wasser.html

Bakterien, so klein sie auch sind, bilden die Hauptlebensform biologischer Vielfalt. In Gewässern nehmen sie wichtige Funktionen ein und tragen wesentlich zum Stoffumsatz und daher zur Selbstreinigung von Seen bei. Doch wie bewegen sich die Winzlinge zwischen Wasserschichten, die für sie alleine unüberwindbar sind? Forscher des Leibniz-Institutes für Gewässerökologie und Binnenfischerei haben in Kooperation mit Kollegen vom Virginia Institute of Marine Science eine Studie in der Ausgabe vom 29. Juni in PNAS (Vol. 107: 26: 11959-11964) veröffentlicht, in der sie ihre „Förderband-Hypothese“ belegen: Bakterien benutzen kleine Wassertiere (Zooplankton) aktiv als Transportgelegenheit, um in Wasserschichten zu gelangen, die für sie alleine unerreichbar sind.
Tiefe Seen weisen meist Zonen mit unterschiedlichen Lebensbedingungen auf. So finden sich nahe der Wasseroberfläche Bereiche mit erhöhten Konzentrationen von Sauerstoff und organischem Material (beispielsweise von Algen), während in der Tiefe anorganische Nährstoffe in höherer Konzentration vorliegen. Die meisten größeren Lebewesen im Gewässer können sich je nach ihren Bedürfnissen in der Wassersäule bewegen, nicht so Kleinlebewesen, z.B. Bakterien. Für Mikroorganismen sind viele Grenzschichten im Gewässer, die sich beispielsweise entlang von Temperatur- oder Salzgradienten bzw. von chemischen Gradienten ausbilden, ohne fremde Hilfe unüberwindbar.
Forscher der Arbeitsgruppe von Hans-Peter Grossart vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei haben in so genannten Migrationssäulen untersucht, wie Gewässerbakterien durch -für sie alleine unüberwindbare Grenzschichten- gelangen können, indem sie Wasserflohkrebse (Daphnia magna) aktiv als Transportmittel nutzen.
Die Forscher isolierten drei unterschiedliche Bakterienarten …mehr:

http://www.fv-berlin.de/pm_archiv/2010/34-Per_Anhalter.html

Die Dokumentation zeigt, dass durch eine Transformation der
siedlungswasserwirtschaftlichen Infrastruktur ein wichtiger Beitrag zur
Anpassung an den Klimawandel geleistet werden kann.

Berlin, Frankfurt/Main und Hamburg. Das Thema der Zukunft der
Siedlungswasserwirtschaft stand lange Zeit im Schatten der
Energiediskussion. Dabei ist Abwasser eine wertvolle Ressource, die
erhebliche Möglichkeiten der Energierückgewinnung bietet. Durch
entsprechende Infrastrukturplanung unter Nutzung neuartiger
Sanitärsysteme lassen sich erhebliche Effizienz- und
Klimaschutzpotenziale heben. Das zeigt eine soeben gemeinsam von IBA
Hamburg und Forschungsverbund netWORKS veröffentlichte Dokumentation des
gleichnamigen IBA-Labors. Am Beispiel des geplanten Stadtquartiers
„Klimahäuser Haulander Weg“ werden innovative Wege des künftigen Umgangs
mit Wasser diskutiert.

Ein Download der Dokumentation steht auf den Internetauftritten des
Forschungsverbundes netWORKS

http://www.networks-group.de/veroeffentlichungen

Die Dokumentation zeigt, dass durch eine Transformation der
siedlungswasserwirtschaftlichen Infrastruktur ein wichtiger Beitrag zur
Anpassung an den Klimawandel geleistet werden kann.

Berlin, Frankfurt/Main und Hamburg. Das Thema der Zukunft der
Siedlungswasserwirtschaft stand lange Zeit im Schatten der
Energiediskussion. Dabei ist Abwasser eine wertvolle Ressource, die
erhebliche Möglichkeiten der Energierückgewinnung bietet. Durch
entsprechende Infrastrukturplanung unter Nutzung neuartiger
Sanitärsysteme lassen sich erhebliche Effizienz- und
Klimaschutzpotenziale heben. Das zeigt eine soeben gemeinsam von IBA
Hamburg und Forschungsverbund netWORKS veröffentlichte Dokumentation des
gleichnamigen IBA-Labors. Am Beispiel des geplanten Stadtquartiers
„Klimahäuser Haulander Weg“ werden innovative Wege des künftigen Umgangs
mit Wasser diskutiert.

Ein Download der Dokumentation steht auf den Internetauftritten des
Forschungsverbundes netWORKS

http://www.networks-group.de/veroeffentlichungen

Landwirtschaft im Einzugsgebiet der Weser müsste 25 000 t Stickstoff jährlich reduzieren
Mit der Wasserrahmenrichtlinie hat die Europäische Union ein Instrument geschaffen, um die Qualität von Grund- und Oberflächenwasser im Einzugsbereich von Flüssen europaweit zu verbessern. Welche Anstrengungen seitens der Landwirtschaft nötig sind, damit die Wasserqualität der Weser den Vorgaben der EU-Richtlinie genügt, zeigt eine aktuelle Studie des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI) in Braunschweig.

Um die Wasserrahmenrichtlinie im Einzugsgebiet der Weser zu erfüllen, sind erhebliche Anstrengungen nötig, vor allem im Bereich der Landwirtschaft, auch wenn diese ihre Stickstoffüberschüsse in den letzten Jahren deutlich reduzieren konnte. Unter anderem müsste der Stickstoffeintrag in die Weser um jährlich rund 25 000 t reduziert werden. „Dies würde jährliche Kosten von über 100 Millionen Euro zusätzlich zu bisherigen Agrarumweltmaßnahmen verursachen, wenn die Beratungskosten hinzugerechnet werden“, erklärt Peter Kreins, Projektleiter am vTI. Diese Ergebnisse basieren auf Berechnungen des Projektes „AGRUM Weser“, die jetzt vom vTI veröffentlicht worden sind.

„Das Pilotprojekt AGRUM Weser bietet erstmals einen übergreifenden Ansatz, um Wirkungen und Kosten von der Landwirtschaft bis hin zu Einträgen in die Gewässer bis 2015 für die Weser zu quantifizieren“, bestätigt Dr. Werner Ambros aus dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Das länderübergreifende Forschungsprojekt AGRUM Weser (Analyse von Agrar- und Umweltmaßnahmen im Bereich des landwirtschaftlichen Gewässerschutzes vor dem Hintergrund der EG-Wasserrahmenrichtlinie) untersuchte das gesamte Einzugsgebiet der Weser mithilfe eines Modellverbundes aus einem agrarökonomischen und zwei hydrologischen Modellen. Dadurch ist es erstmals möglich geworden, die Wechselbeziehungen zwischen landwirtschaftlichen Einträgen in die Gewässer und ihren Pfadabhängigkeiten sowie die Wirkung und Kosten von möglichen Maßnahmen im landwirtschaftlichen Gewässerschutz umfassend abzubilden und eine verbesserte Berechnung zu Umsetzungsmöglichkeiten der EU-Wasserrahmenrichtlinie vorzunehmen.

Um die Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie bis 2015 zu erfüllen, schlagen die vTI-Wissenschaftler in der Studie eine erste Maßnahmenkombination für die Landwirtschaft vor, die sich auf rund 1,3 Millionen Hektar bezieht und insgesamt über 100 Millionen Euro pro Jahr kosten würde. Dabei wurden die Maßnahmen Zwischenfruchtanbau, keine Ausbringung von Wirtschaftsdünger nach der Ernte, grundwasserschonende Ausbringungstechnik von Gülle und Festmist, Extensivierung von Grünland, Förderung von Extensivkulturen, Reduzierung der Mineraldüngung bei Getreide sowie der Anbau von Winterrübsen in Betracht gezogen. In rund 7 Prozent der Regionen konnte jedoch auch mit diesen Maßnahmen die Zielsetzung nicht erreicht werden, sodass weitere landwirtschaftliche oder wasserwirtschaftliche Maßnahmen notwendig sind.

Die Ergebnisse basieren auf einer dreijährigen Zusammenarbeit der Wissenschaftler des vTI, des Forschungszentrums Jülich (FZJ) und des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) sowie Diskussionen mit Experten aus den Landesministerien der beteiligten Bundesländer und der Flussgebietsgemeinschaft Weser. Der Abschlussbericht des AGRUM Weser Projekts wurde als Sonderheft 336 der Fachzeitschrift Landbauforschung veröffentlicht und kann ab sofort von den Internetseiten des Johann Heinrich von Thünen-Instituts als PDF heruntergeladen werden.

Weitere Informationen:
http://www.vti.bund.de/de/institute/lr/publikationen/lbf/lbf_sh336_de.pdf – Sonderheft 336 der „Landbauforschung“

Dr. Michael Welling, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei