Kläranlage Niederfrohna nutzt ab 2010 seltene Technologie zur Energieversorgung

Aus dem Abwasser der Haushalte in Limbach-Oberfrohna und Niederfrohna entsteht in der Kläranlage des Zweckverbands Frohnbach ab Anfang 2010 Strom. Dafür hat der Verband rund 300.000 Euro in die Entwicklung und den Bau eines so genannten Stirling-Motors investiert. Dank der Wärmekraftmaschine – die seltene Technologie gibt es bereits seit dem 19. Jahrhundert – wird aus dem Biogas des anfallenden Klärschlamms elektrische Energie.

Projekt einmalig in Sachsen
Der zwei Tonnen schwere Motor, ein grüner Kasten, steht bereits auf dem Gelände der Kläranlage in Niederfrohna. Die Brennkammer, die das Biogas verbrennt, wird derzeit noch in Stuttgart getestet. Das vier Tonnen schwere Gerät soll im Januar per Kran an seinen Platz gehievt werden. „Wir hoffen, dass der Motor Ende März in Betrieb geht“, sagt Steffen Heinrich, Geschäftsführer des Zweckverbands Frohnbach. Der Verband ist für die Entsorgung der Abwässer aus Limbach-Oberfrohna und Niederfrohna zuständig.
Das sächsische Wirtschaftsministerium förderte das laut Heinrich in Sachsen einmalige Vorhaben mit 200.000 Euro. „Es ist ein Pilotprojekt. Inwieweit es sich auch für andere Verbände eignet, wird sich erst im Betrieb zeigen“, sagt Ministeriumssprecherin Isabel Siebert. Der Freistaat unterstütze den Zweckverband, weil die Nutzung erneuerbarer Energien gesteigert werden soll.
Bei einer Leistung zwischen 35 und 40 Kilowatt – ein typisches Kernkraftwerk schafft eine Million Kilowatt – soll der Stirling-Motor nach Angaben des Geschäftsführers 30 bis 40 Prozent des Stromverbrauchs der Kläranlage decken. Die Anlage benötigt im Jahr zwischen 700.000 und 800.000 Kilowattstunden. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht nach Schätzungen des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft rund 3300 Kilowattstunden.

Gebühren sollen stabil bleiben
Dank der neuen Technologie spart der Zweckverband Frohnbach laut Heinrich pro Jahr etwa 100.000 Euro ein. „Damit können wir auch die Gebühren …mehr unter:

http://www.freiepresse.de/NACHRICHTEN/REGIONALES/CHEMNITZ/1647099.php

Berliner Umwelttechnik für See in Hanoi

Der berühmte Hoan-Kiem-See in Hanoi wird mit deutscher Technologie gereinigt. Vietnamesische Behörden zeigten sich mit einem Test zufrieden und kauften jetzt den in Deutschland entwickelten Saugbagger „Sediturtle“, sagte Biologie-Professor Ha Dinh Duc in Hanoi.
Der See ist mit Schlamm und Algen verseucht. Die Reinigung ist kompliziert, weil dort eine Riesenweichschildkröte lebt, die eine der letzten ihrer Art „Rafetus swinhoei“ sein dürfte. Mehrere frühere Säuberungsversuche waren aus Sorge um das Tier gescheitert. „An der gereinigten Stelle ist der See jetzt tiefer und sauberer, und die Aktion hat die Schildkröte nicht gestört“, sagte Duc. Die Arbeiten sollen im Januar stattfinden. Der 13 Hektar große See ist wegen der Schildkröte eine Art Nationalheiligtum. Das Säuberungskonzept hat Peter Werner von der Fakultät für Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften an der TU Dresden entwickelt. Den Unterwassersaugbagger „Sediturtle“ …mehr unter:

http://www.morgenpost.de/printarchiv/wissen/article1229353/Berliner-Umwelttechnik-fuer-See-in-Hanoi.html

Weil Regen das Mobilfunknetz stört, können Eawag-Forscher aufgrund von Daten des
Telekomunternehmens Orange Regenfälle messen. Die neue Methode ist räumlich deutlich
exakter als die traditionelle Regenmessung mit einzelnen Regensammlern. Kombiniert mit
intelligenten Steuerungen im Kanalisationssystem soll sie künftig den Gewässerschutz in
Siedlungsgebieten verbessern.

Unerwartete Regenfälle überlasten vor allem in dicht besiedelten Gebieten häufig die Kanalisationen:
Das Regenwasser mischt sich in den Abflusskanälen mit dem Siedlungsabwasser. Die
Wassermassen werden zu gross für die Rückhaltebecken. Die braune Brühe überläuft in angrenzende
Gewässer. Abwasser, darunter auch Chemikalien – zum Beispiel aus Arznei-, Putzmitteln und
Pestiziden – gelangen so verdünnt, aber ungefiltert in Bäche, Flüsse und Seen. Über das ganze Jahr
gesehen sind das zwar keine grossen Mengen; je nach Schadstoff gelangen nur rund 2-5% der
Gesamtmenge via Regenentlastung ins Gewässer. Doch die kurzzeitig hohen Belastungsspitzen
können Algen oder Fische schädigen. Weil mit der Klimaerwärmung in Mitteleuropa starke Regenfälle
zunähmen, werde sich das Problem zudem zuspitzen, ist Projektleiter Jörg Rieckermann von der
Abteilung Siedlungswasserwirtschaft der Eawag überzeugt. „Können Regenfälle lokal genauer erfasst
werden,“ so der Umweltingenieur, „würde das eine Steuerung der Kanalisationssysteme erlauben, die
Schmutzwasserüberläufe soweit als möglich verhindert.“ Der Eawag-Forscher entwickelt deshalb ein
Computermodell, das mit Hilfe von Daten aus dem Mobilfunknetz Regenereignisse räumlich und
zeitlich wesentlich genauer rekonstruiert als mit traditionellen Methoden.

Höhere Treffsicherheit im Regentropfen-Lotto
Und so funktionierts: Was die Mobilfunkbetreiber ärgert – dass nämlich die Regentropfen die
Richtfunkverbindung zwischen zwei Antennen und damit die Datenübertragung stören – machen sich
Rieckermann und sein Team zunutze. Aus den Daten über die Abschwächung der Signalstärke
berechnen die Forscher die Intensität der Regenfälle entlang der Verbindungslinie zwischen zwei
Antennen. Dank des engmaschigen Mobilfunknetzes sind die Eawag-Regendaten räumlich und
zeitlich besser aufgelöst als die Werte von Regenmessern oder Wetterradar. Statt von einem einzigen
Punkt aus zu messen, stammen die Mobilfunkdaten von einem Netz vieler sich überschneidender
Richtfunkverbindungen. Ein kleinräumiges Gewitter kann noch so heftig sein – ist der Regenmesser
auch nur hundert Meter entfernt, verpasst er dieses komplett. „Das ist oft ein bisschen wie Lotto
spielen“, sagt Rieckermann. Ein Wetterradar kann zwar eine ganze Zone erfassen, es hat aber den
Nachteil, dass die Radarstrahlen bei intensiven Regenfällen stark abgeschwächt werden. Zudem löst
das Gelände störende Echos aus – in der Schweiz voller Hügel und Berge ein grosses Problem.

Erstmals Daten aus der Schweiz
Regenmessungen via Mobilfunknetz sind nicht ganz neu, fanden aber bis jetzt keine praktische
Anwendung. Mit den umfangreichen Daten, welche der Mobilfunkanbieter Orange der Eawag zur
Verfügung stellte, ist es jetzt zum ersten Mal möglich, dieses System für den Gewässerschutz
einzusetzen. Um die Methode auf ein rund 150 Quadratkilometer grosses Gebiet in der Region Zürich
2/2 Eawag: Das Wasserforschungs-Institut des ETH-Bereichs
mit weit verzweigtem Kanalisationsnetz zu übertragen, analysierten die Eawag-Forscher die Daten
von 23 Richtfunkverbindungen in dieser Region (effektiv nutzbar wären gegen hundert). Diese
verglichen sie für einen Zeitraum von zwei Monaten mit den Messwerten von 13 Regenmessern, zwei
Tropfenspektrometern und dem Wetterradar von MeteoSchweiz auf dem Albis. So konnten sie das
Modell eichen, und können nun Niederschläge aus den Funksignalen rekonstruieren. Noch mehr
Genauigkeit erhofft sich Rieckermann, wenn künftig auch die Tropfengrösse in die Berechnungen mit
einbezogen wird: Wenige grosse Tropfen streuen und schwächen das Funksignal nämlich ähnlich wie
viele kleine, bringen aber meistens weniger Regen. Daher entwickeln zur Zeit Projektpartner an der
ETH Lausanne Methoden, welche diese Muster berücksichtigen.

Umsetzung in Gemeinden geplant
Sein Vorhersagemodell wird Rieckermann demnächst mit zwei interessierten Gemeinden auf die
Praxistauglichkeit testen. Die Steuerung der Regenrückhaltebecken soll mit den kleinräumigen
Prognosen der Stärke und Richtung von Regenfällen gekoppelt werden. In gefährdeten Gebieten
sollen die Rückhaltebecken dann vor und während Regenereignissen so reguliert werden, dass
vorsorglich Kapazitäten für die erwarteten Wassermassen vorhanden sind und auf diese Weise
möglichst wenig Schmutzwasser überläuft. „Vor dem Hintergrund des Klimawandels kann das
entscheidend sein. So kann man noch vorhandene Reserven aktivieren, ohne das
Kanalisationssystem neu bauen zu müssen“, sagt Rieckermann und fordert: „Die Schweiz, einst
Pionier in der Abwasserreinigung, muss wieder eine Vorreiterrolle einnehmen. Nicht zuletzt weil
hierzulande auch in entlegenen Gebieten ein sehr dichtes Mobilfunknetz, mithin also genaue
Regendaten zur Verfügung stehen.“
Weitere Auskünfte:

http://www.eawag.ch/medien/bulletin/20100126/regenmessung-mobilfunk-eawag.pdf

TU-Wissenschaftler entwickeln umweltfreundliche Methode zur Reinigung von kontaminiertem Wasser
So ein Algenteppich kann einem im Sommer die Lust am Baden verderben. Für Dr. Gerald Bunke vom Institut für Biotechnologie an der Technischen Universität Berlin sind Algen jedoch spannende Forschungsobjekte. So untersucht er die Fähigkeit verschiedener Mikro- und Makroalgen, Metalle zu binden. Damit können Algenkügelchen das durch Gifte und Schwermetalle kontaminierte Wasser säubern.

„Insgesamt haben wir 48 verschiedene Algenspezies und Cyanobakterien dahingehend überprüft, welche Halb- oder Schwermetalle sie an ihre Zelloberfläche binden können“, berichtet der Wissenschaftler. So haben er und sein Team zum Beispiel herausgefunden, dass Cyanobakterien eine besondere Affinität zu Blei haben. Die Mikroorganismen, erläutert Bunke weiter, tragen auf ihrer Zelloberfläche sogenannte funktionelle Gruppen, an die sich die Schwermetalle unter bestimmten Bedingungen, die etwa abhängig vom pH-Wert sind, anlagern. „Löst man eine definierte Menge Metall in doppelt destilliertem Wasser und gibt getrocknete und pulverisierte Algenbiomasse hinzu, so kann man bereits am nächsten Tag messen, dass die Metallkonzentration in der Flüssigkeit geringer geworden ist“, sagt der Forscher.
Um das im Labor erprobte Verfahren auch in industriellem Maßstab wirtschaftlich einsetzen zu können, muss die Algenbiomasse in definierter Form und Größe vorliegen. Nur dann können die Algen in sogenannten Sorptionskolonnen, in röhrenförmigen Reaktoren, eingesetzt werden. „Dafür müssen wir sie zunächst immobilisieren. Sie werden im Labor gewaschen, zerkleinert und anschließend in einem Stoffgemisch aus Flüssigkeit und fein verteilten Feststoffen über dünne Kapillaren in ein Ionenbad getropft“, erläutert der Forscher. So entstehen konstant kleine, robuste, hohle oder auch gefüllte Algenkügelchen, die einen Durchmesser von 0,5 bis 3,2 Millimeter haben. An diese Kügelchen können sich dann die Schwermetalle perfekt andocken. Die so beladenen grünen Kugeln lassen sich in einem nächsten Schritt sehr leicht wieder aus der wässrigen Lösung abtrennen.
In einem weiteren Projektteil erforschen die Wissenschaftler, wie über die Änderung des pH-Wertes die Metalle wieder von der Oberfläche der Kügelchen gelöst und so recycelt werden könnten. Das wäre zum Beispiel für die Rückgewinnung von Edelmetallen wie Gold oder Titan, das vor allem im medizinischen Bereich eingesetzt wird, besonders interessant. „Spirulina Algen“ scheinen für die Bindung von Titan besonders geeignet zu sein, so die Erkenntnis der Wissenschaftler. „Potentielle Anwendungsgebiete für unsere Forschungsergebnisse finden sich in der metallverarbeitenden Industrie, bei der Farbstoff- und Kunststoffherstellung und in der Elektroindustrie“, sagt Bunke.
Das Forschungsprojekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt. Kooperationspartner sind unter anderem das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB), BESSY GmbH, oder die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin. Auch die Universität in Miskolc, Ungarn, ist mit einbezogen. Jüngste wissenschaftliche Kontakte reichen sogar bis nach Australien.

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
Dr. Gerald Bunke
TU Berlin
Institut für Biotechnologie
Fachgebiet Bioverfahrenstechnik
Tel.: 030-314/72412
Fax: 030-314/72950

In Kenia haben Nilpferde sich das Becken einer Kläranlage zum Baden ausgesucht. Ob sie es sich dauerhaft in der Abwasserbehandlungsanlage gemütlich machen, bleibt abzuwarten. An der Wasserqualität scheinen sie sich jedenfalls nicht zu stören.

NAIROBI – Weil im Nakuru-See in Kenia der Wasserstand niedrig ist, planschen einige Nilpferde lieber im Wasserbecken einer nahe gelegenen Kläranlage. Die Tiere aus dem Nationalpark im kenianischen Rift Valley haben es sich in der Abwasserbehandlungsanlage gemütlich gemacht, berichtete die Zeitung „Daily Nation“ am Dienstag.

Der Wasserstand im See, in dem die Nilpferde mit zahlreichen Flamingos, Pelikanen und anderen Wasservögeln leben, ist trotz des vielen Regens der vergangenen Wochen nicht deutlich gestiegen, mehr unter:
http://www.rundschau-online.de/html/artikel/1262873724530.shtml

Wissen Sie, was ein Marienkäfer, ein Hummer und ein Echiniscus-Bärtierchen gemeinsam haben?

Richtig, jede Menge Carotinoide im Stoffwechsel. Klar, daher kommen die schönen roten und rot-orangen Farbtöne – wenn auch leider beim Hummer erst unter menschlich-kulinarisch-brutalen Randbedingungen…mehr unter:

http://www.baertierchen.de/archiv.html

Gesamtbauwerk im Fokus

Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) führt seit
1984/85 Umfragen zum Zustand der Kanalisation in Deutschland durch. Im Jahr 2001 standen
erstmalig auch die Schäden an Schachtbauwerken im Blickpunkt. Das ernüchternde Ergebnis:
Genauso wie bei den Leitungen besteht auch bei den Schachtbauwerken zunehmender Sanierungsbedarf.

Schäden an Abdeckung und Rahmen sowie schadhafte Steighilfen gehören dabei
zu den Schadensbildern, die in fast 50% der Kanalnetze häufig auftreten. Aber noch häufiger
fallen falsch eingebundene oder hinterläufige Schachteinbindungen sowie biogene Schwefelsäurekorrosion
an Schachtinnenwandungen auf. Grund genug für den RSV – Rohrleitungssanierungsverband
e.V., sich dem Thema gezielt zu widmen. Deshalb wurde Anfang November
der Arbeitskreis „Schachtsanierung“ ins Leben gerufen. Bei der Arbeit der 25 Teilnehmer
steht in erster Linie die Betrachtung des Gesamtbauwerks im Fokus. Bereits Ende 2010 soll
der Entwurf für ein neues RSV-Merkblatt vorgestellt werden, das sich „rund um den Schacht“
mit allen Aspekten von der Statik bis zu den geeigneten Sanierungsverfahren beschäftigt. Zur
Zeit erfolgt die Sanierung von Schächten mit vorgefertigten Kurzrohren, örtlich hergestellten
und erhärtenden Auskleidungen, montierten Einzelelementen, integrierten Verankerungen,
GfK-oder PE-Segmenten, Ortslaminaten, mineralischen Beschichtungen, organischen Beschichtungen
und anderen Verfahren. Im Merkblatt sollen Anforderungen an die Verfahren,
Gütesicherung und Prüfungen beschrieben werden.
Die Teilnehmer des Arbeitskreises kommen aus Ingenieurbüros oder kommunalen Verwaltungen.
Auch Vertreter von ausführenden Unternehmen und von Herstellerseite sitzen mit am
Tisch. Das sorgt laut Aussage des geschäftsführenden RSV-Vorstandsvorsitzenden Dipl.-
Volkswirt Horst Zech für den nötigen Praxisbezug. Der Arbeitskreis, der aufgrund seiner
Größe und der Vielseitigkeit des Themas in verschiedene Untergruppen aufgeteilt werden
soll, will in einem ersten Schritt den aktuellen Stand der Technik im Bereich der Schachtsanierung
abbilden. In den nächsten Monaten soll dann Schritt für Schritt ein RSV-Arbeitsblatt
entstehen, das zu allen Aspekten eines Schachtbauwerkes von der Produktion über den Einbau
bis hin zur Sanierung Stellung nimmt. Ende 2010 – so rechnet Zech – wird die Arbeitshilfe
für Auftraggeber und Auftragnehmer im Entwurf fertig sein. Mit dem Merkblatt will der
RSV das Qualitätsniveau bei Herstellung und Einbau sowie bei der Nutzungsdauer von
Schachtbauwerken deutlich anheben.
Dies entspricht der Philosophie des Rohrleitungssanierungsverbandes: „Die Qualitätssicherung
und die Förderung des Einsatzes von modernen und ausgereiften Sanierungsverfahren
gehört zu den Hauptzielen“, so Zech. Die in den bisher erschienenen zehn RSV-Merkblättern
beschriebenen Anforderungen an die verschiedenen Sanierungsverfahren haben in der Branche
Maßstäbe gesetzt und werden sowohl bei der Ausbildung von Fachpersonal als auch in
der täglichen Praxis von Auftraggebern, Planern und ausführenden Unternehmen genutzt.
Entwickelt und regelmäßig aktualisiert werden die Merkblätter von den RSV-Arbeitskreisen.
Das Ergebnis sind Verfahrensmerkblätter nach dem neuesten Stand der Technik, die neben
anwendbaren Normen ebenfalls für Ausschreibungen genutzt werden.

Ansprechpartner:
RSV – Rohrleitungssanierungsverband e.V.
Dipl.-Volkswirt Horst Zech
Eidechsenweg 2
49811 Lingen (Ems)
Tel.: 0 59 63-981 08 77
E-Mail : rsv-ev@t-online.de
Internet: www.rsv-ev.de

Schwankungen des Meeresspiegels zu messen, ist vergleichsweise einfach. Weitaus komplizierter ist es,
daraus die Änderung der Wassermasse zu berechnen. Einem Team von Geodäten und Ozeanographen der Universität Bonn, des Deutschen Geoforschungszentrums GFZ und des Alfred-Wegener-Instituts für Polarund Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft ist das nun erstmals gelungen. Die Forscher konnten kurzzeitige Schwankungen in der räumlichen Verteilung der Ozeanwassermassen beobachten. Ihre Ergebnisse sind unter anderem für bessere Klimamodelle wichtig.

Um das Ozeanvolumen in einer bestimmten Region zu berechnen, muss man (neben der Topographie des Meeresbodens) lediglich die Höhe des Meeresspiegels kennen. Dazu greifen Forscher schon seit langem auf Pegelstationen und Satellitenverfahren zurück. Die Ozeanmasse hängt aber nicht nur vom Volumen, sondern auch von der Temperatur und vom Salzgehalt ab. So dehnt sich Wasser bei Erwärmung aus.

Warmes Wasser wiegt daher weniger als dieselbe Menge kalten Wassers.
Zur Berechnung der Ozeanmasse müsste man daher die Temperatur- und Salzgehalts-Profile kennen.
Diese lassen sich aber nicht einfach messen. „Wir haben für unsere Studie daher verschiedene Verfahren kombiniert, um auf Masseänderungen zu schließen“, erklärt Professor Dr. Jürgen Kusche. Der Bonner Geodät ist Coautor des Fachartikels, das nun im Journal of Geophysical Research erschienen ist.
Einerseits nutzten die Forscher Daten der deutsch-amerikanischen Satellitenmission GRACE. Dabei werden die Abstände zweier Satelliten (im Volksmund Tom und Jerry genannt, weil sie auf der gleichen Umlaufbahn hintereinander herjagen) auf Tausendstel Millimeter genau vermessen. Je größer die Ozeanmasse an einem bestimmten Punkt der Erde ist, desto stärker ist dort die Gravitationskraft. Das wirkt sich auf die Flughöhe der Satelliten und damit auf ihren Abstand voneinander aus. Über die Abstandsänderung lässt sich die Anziehungskraft und daher die Masse ableiten.

Meeresboden biegt sich unter der Last des Wassers Außerdem machten sich die Wissenschaftler einen
Effekt zu Nutze, den vor allem Vielleser kennen dürften: Ähnlich wie sich in einem überfüllten Bücherregal die Regalböden wölben, biegt sich der Meeresboden unter der Last der Wassermassen durch. Dadurch sinken stationäre GPS-Messstationen am Land um bis zu einem Zentimeter ab und rücken wenige Millimeters näher aneinander. Je schwerer das Wasser, desto stärker fällt diese Bewegung aus.

„Wir haben diese Messdaten mit numerischen Modellen des Ozeans kombiniert“, erklärt Kusche. „So
konnten wir erstmals nachweisen, dass insbesondere in den höheren Breiten regelmäßig bedeutende
Schwankungen der Wassermasse auftreten, und das innerhalb von nur ein bis zwei Wochen.“
Bislang wusste man lediglich, dass die Masse des weltweiten Ozeanwassers jahreszeitlich im Schnitt um
etwa drei Billiarden Kilogramm schwankt – das entspricht etwa sieben bis acht Millimetern
Meeresspiegelvariation. Dieser Effekt wird unter anderem durch Variationen in Niederschlag und
Verdunstung sowie der Speicherung von Wasser als Schnee hervorgerufen. Aber auch das Abschmelzen
der Gletscher und der Eismassen in Grönland und der Antarktis spielen eine Rolle.
Aus dem Vergleich der Massen- und Volumenänderung wollen die Forscher insbesondere auf
Veränderungen der im Ozean gespeicherten Wärmemenge schließen. Demnächst sollen daher auch die
langzeitlichen Veränderungen untersucht werden. Die Ergebnisse sollen unter anderem in bessere
Klimamodelle einfließen.

Ein dringender Wunsch der Wissenschaftler ist die Realisierung einer rechtzeitigen Nachfolgemission für das Satellitentandem GRACE. Der Wert der mit GRACE gewonnenen Informationen, der insbesondere in der Erfassung von Trends im Erdsystem liegt, könnte sonst nicht voll für die Erdsystem- und Klimaforschung ausgeschöpft werden.

Die Arbeiten werden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Schwerpunktprogramm
„Massentransporte und Massenverteilungen im System Erde“ gefördert. Das Programm wird am Institut für Geodäsie und Geoinformation der Universität Bonn koordiniert.

Ansprechpartner:
Dr. Frank Flechtner
GFZ Potsdam
E-Mail: Frank.Flechtner@gfz-potsdam.de
Dr. Jens Schröter
AWI Bremerhaven
E-Mail: Jens.Schroeter@awi.de
Prof. Jürgen Kusche
Universität Bonn
E-Mail: kusche@geod.uni-bonn.de