NRW-Wirtschaftsministerium fördert innovatives Wasserstoffprojekt der EMSCHERGENOSSENSCHAFT

Bottrop. Zum Tanken fährt der Mensch sein Fahrzeug heute noch an die übliche Tankstelle. In nicht allzu ferner Zukunft wird er vielleicht Station an der Kläranlage der EMSCHERGENOSSENSCHAFT machen. Dort wird aus Faulgas Wasserstoff erzeugt. Der Bau einer Wasserstofftankstelle sowie die Grundlagenerforschung wird vom nordrhein-westfälischen Energie- und Wirtschaftsministerium mit rund 950.000 Euro gefördert. Ministerin Christa Thoben übergab den Förderbescheid am Mittwoch an Dr. Jochen Stemplewski, Vorstandschef der EMSCHERGENOSSENSCHAFT.
Die Landesförderung ermöglicht konkret zwei Dinge: Zum einen kann die EMSCHERGENOSSENSCHAFT intensiv Grundlagenforschung betreiben und die bereits bestehende Anlage zum Gewinnen von Erdgas und Wasserstoff aus Faulgas weiter optimieren. Der Schwerpunkt der Optimierung liegt dabei auf der Gasvorreinigung und der Untersuchung von Faulgasinhaltsstoffen.

Insbesondere die möglichen Reinheitsgrade von Wasserstoff, der unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten aus Faulgas gewonnen wird, soll erforscht werden. „Weil dies eine neue Technologie ist, können wir hier nicht auf Referenzen und Erfahrungen Dritter zurückgreifen. Hier betreten wir Neuland“, erklärt Dr. Jochen Stemplewski.

Darüber hinaus wird die EMSCHERGENOSSENSCHAFT den mobilen Einsatz von Wasserstoff testen – also die Betankung von Fahrzeugen mit Wasserstoff. Das ist der konsequente nächste Schritt, nachdem der Wasserstoff-Betrieb im stationären Einsatz erfolgreich war: Für die Strom- und Wärmeerzeugung im Schulzentrum Welheimer Mark hat die EMSCHERGENOSSENSCHAFT im vergangenen Jahr eine 900 Meter lange Leitung gebaut, mit der der Wasserstoff in das Schulzentrum befördert wird. „Dort haben wir ein Blockheizkraftwerk installiert, was seit nunmehr einem Jahr vor Ort den Wasserstoff zuverlässig in Strom und Wärme für die Schule und das angrenzende Schwimmbad umwandelt. Und das emissionsfrei, sauber und klimaneutral“, erläutert Dr. Jochen Stemplewski.

Zum Hintergrund
Die Kläranlage Bottrop ist eine der größten deutschen Kläranlagen, hier wird das Abwasser von 1,3 Millionen Einwohnerwerten behandelt. Die moderne Abwasserbehandlung ist energieintensiv. Kläranlagen sind aber zugleich auch ein Ort der Energieerzeugung. Bei der Faulung des Klärschlammes in den vier großen Faulbehältern, den Wahrzeichen der Kläranlage, entsteht Faulgas – mehrere Millionen Kubikmeter im Jahr, das die EMSCHERGENOSSENSCHAFT in ihre Blockheizkraftwerke verstromt. Dadurch können rund 30 Prozent des Energiebedarfs durch selbst produzierten Strom in Bottrop gedeckt werden. „Und einen Teil des Faulgases, nämlich rund 500.000 Kubikmeter pro Jahr, zweigen wir als Rohstoff für die Erdgas- und Wasserstoffproduktion ab“, sagt Dr. Jochen Stemplewski.

Das Tanken an der Emscher – und insbesondere an der Kläranlage – ist keine reine Zukunftsvision. Denn bereits heute stellt die EMSCHERGENOSSENSCHAFT an ihrer Erdgas-Tankstelle für  die hauseigene Fahrzeugflotte Bio-Erdgas bereit, das durch die Veredelung des Faulgases gewonnen wird. Nach erfolgreichem Probebetrieb im vergangenen Jahr werden im laufenden regulären Betrieb aktuell sechs Fahrzeuge der Betriebs- und Instandhaltungseinheit, die auf der Kläranlage ihren Sitz hat und von hier aus mit ihren Autos in die Fläche ausschwärmt, betankt. Zukünftig sollen bis zu 20 Fahrzeuge mit grünem Erdgas gespeist werden.

Für das Projekt zur Veredelung von Faulgas zu Bio-Erdgas und in einem weiteren Schritt hin zu Wasserstoff hat die EMSCHERGENOSSENSCHAFT im vergangenen Jahr den Innovations-Award von der International Water Association (IWA) verliehen bekommen.

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Je nach Belastung wird versickert, vor Ort oder auch im Klärwerk gereinigt

Zwei Jahre vor der Eröffnung des neuen Hauptstadt-Flughafens Berlin Brandenburg International (BBI) in Schönefeld ist die Ver- und Entsorgungsinfrastruktur des Geländes nach modernsten Umweltstandards weitgehend fertig gestellt. „An Planung, Bau und späterem Betrieb dieser Anlagen haben die Berlinwasser-Unternehmen p2m Berlin GmbH und Berlinwasser Regional GmbH wesentliche Anteile“, sagt Jörg Simon, Vorstandsvorsitzender der Berliner Wasserbetriebe, in deren Klärwerk Waßmannsdorf auch das Abwasser vom BBI behandelt wird. „Insbesondere diese im Wettbewerb errungenen Aufträge bestätigen unser Know-how.“

Der Hightech-Airport BBI stellt diesen Anspruch auch an die Entsorgung seiner Abwässer. Ein ausgefeiltes Management sichert, dass jedes Abwasser die dem jeweiligen Verschmutzungsgrad gemäße Behandlung erfährt. „Damit ist ein wesentlicher Meilenstein unseres modernen Entwässerungskonzeptes erreicht worden“, sagt Manfred Körtgen, Geschäftsführer Technik/BBI der Berliner Flughäfen. „Mit den Berliner Wasserbetrieben haben wir einen starken und zuverlässigen Partner für die Reinigung von Schmutz- und belastetem Niederschlagswasser an unserer Seite und stellen so gemeinsam die ökologische Entwässerung des BBI sicher.“

Während das Schmutzwasser des BBI – vom Abfluss der Waschbecken bis zu dem aus Flugzeugtoiletten – durch den nach dem Territorialprinzip zuständigen Märkischen Abwasser- und Wasserzweckverband in das Klärwerk Waßmannsdorf der Berliner Wasserbetriebe geleitet wird, erfährt das Regenwasser eine differenzierte Behandlung. In der frostfreien Zeit wird dieses Wasser von Dächern, Straßen und Rollbahnen wenn es sauber ist entweder direkt vor Ort versickert oder in modernen Retentionsbodenfiltern auf dem Flughafen gesäubert. Dann fließt es in den Glasowbach bzw. den Selchower Flutgraben und bleibt so der Region erhalten. Sollte die Reinigungswirkung des Bodenfilters nicht ausreichend sein – dies wird durch automatische Messstationen überwacht -, dann wird es zum Klärwerk nach Waßmannsdorf gepumpt. Für diese Überleitungen ist jetzt ein ca. vier Kilometer langes Rohrleitungssystem fertig gestellt worden.
Die Ingenieurgesellschaft p2m berlin GmbH aus der Berlinwasser Gruppe ist auf der BBI-Baustelle mit der Planung von 50 km Wasser- und Abwasserleitungen, von vier Pumpwerken sowie von Trassen für Fernwärme und -kälte betraut. Der Berlinwasser Regional GmbH wurde vorerst bis 2011 der Betrieb der Anlagen zur Ableitung und Reinigung des Regenwassers – Kanäle, Druckrohre, Pumpwerke und Bodenfilter – übertragen.

http://www.bwb.de/content/language1/html/299_6664.php

Zielstellung des Verbundvorhabens

In Vietnam gibt es über 200 registrierte Industriezonen (IZ) für die keine nachhaltig funktionierenden Abwasserkonzepte existieren, mit gravierenden Folgen für die Umwelt. Am Beispiel der IZ Tra Noc in der Stadt Can Tho
im Mekong-Delta soll daher im Rahmen des mit 7,1 Mio. EUR geförderten BMBF-Verbund- vorhabens ein „Leuchtturmprojekt“ entwickelt werden: in Ergänzung zu einem KfW-finan- zierten Zentralklärwerk wird ein Integriertes Abwasserkonzept für Industriezonen (AKIZ) erarbeitet, welches das effiziente Funktionieren des Gesamtsystems mit allen Komponenten ökonomisch und ökologisch nachhaltig sicher- stellt. Wesentlicher Bestandteil des integrativen Ansatzes ist dabei neben der Verbindung von zentralen und dezentralen technologischen Ansätzen auch die direkte Verknüpfung der technischen Planung mit der Finanzplanung unter Einbeziehung ver- ursachergerechter und steuerungswirksamer Kostenumlage- bzw. Gebührenmodelle.

Technologische Lösungen und Begleituntersuchungen

Der Einsatz bewährter und effizienter HighTech-Lösungen für die Industrieabwasser- behandlung, wie sie aus Deutschland und anderen Industrieländern bekannt sind…mehr unter:

http://www.uni-wh-utm.de/html/de/forschung/akiz.html

Akkreditierte Labore nehmen regelmäßig an Ringversuchen teil.
Beim vorliegenden Ringversuch (vorgelegt im Oktober 2009) wurden die Parameter Aluminium, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Eisen, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Zink analysiert. Gemäß LAWA-Merkblatt haben 76 von 92 Laboren „bestanden.
Erfolgsquote: 82,61%

Auszug aus dem Bericht:

Bewertung nach LAWA-Kriterien
Für eine erfolgreiche Teilnahme mussten mindestens 80% der zu bestimmenden
Werte (hier 24 von 30) eines Labors innerhalb der Toleranzgrenzen liegen und mindestens
80% der Parameter (hier 8 von 10) erfolgreich bestimmt sein. Ein Parameter
galt als erfolgreich bestimmt, wenn mindestens 50% (hier 2 von 3) der zugehörigen
Konzentrationsniveaus erfolgreich analysiert wurden.
Als nicht erfolgreich analysiert galten:
1) Nicht bestimmte Werte,
2) Werte, die mit „kleiner (<) untere Grenze des Arbeitsbereichs" angegeben
wurden,
3) Werte, die aus Untervergaben an ein Fremdlabor resultierten
4) Werte, die mit einem von den vorgegebenen Analysenverfahren abweichenden
Verfahren ermittelt wurden und
5) Werte, die nicht innerhalb der festgesetzten Frist beim Veranstalter eintrafen.

Auswertung
Zahl der teilnehmenden Labors: 92
Zahl der abgegebenen Werte: 2634
Zahl der akzeptierten Werte: 2400 (91,12%)
Zahl der „erfolgreichen“ Labors:
gemäß LAWA-Merkblatt 76 (82,61%)
1 Labor gab keine Ergebnisse ab.

Den ganzen Bericht lesen Sie unter:

Quelle: http://www.iswa.uni-stuttgart.de/ch/aqs/pdf/luerv22.pdf

Zur Phosphatrückgewinnung soll dabei eine neuartige Kombination aus „saurer“ Thermodruckhydrolyse und MAP-Fällung (Magnesiumammoniumphosphatfällung) eingesetzt werden. Durch die saure Thermodruckhydrolyse wird ein Maximum an Phosphor aus dem Belebtschlamm in Lösung gebracht. Bei niedrigen pH-Werten gehen die in der chemischen Phosphoreliminierung der Kläranlage ausgefällten Aluminium- und Eisensalze wieder in Lösung, und durch die hohen Temperaturen und Drücke wird außerdem der in der Biomasse gebundene Phosphor weitgehend freigesetzt.
Der so aufbereitete Schlamm wird dann zur Erzeugung von Biogas in den Faulturm gepumpt, dass wiederum bei der Verstromung die nötige Wärme liefert, um das Thermoöl der TDH aufzuheizen. Durch die saure Thermodruckhydrolyse sollten auch die Biogasausbeute und der Methangehalt im Biogas steigen, was zu einer höheren Strom- und Wärmeproduktion führt.
Der „ausgefaulte“ Schlamm wird anschließend entwässert und das Phosphat aus dem Schlammwasser mit Magnesiumsalzen als MAP ausgefällt. Im Gegensatz zur MAP-Fällung im Schlamm ergibt sich bei dieser Prozessführung ein weitgehend trockenes Produkt von hoher Reinheit, das sich sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Industrie besser vermarkten lässt als ein phosphorreicher Schlamm. Das an Phosphor abgereicherte (Filtrat-) Wasser wird in die Kläranlage zurückgeführt, womit sich die Rückbelastung an Phosphor deutlich verringert. Der vor der MAP-Fällung abgetrennte Klärschlamm soll weiterhin der landwirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden.
Die Zusammenarbeit der Stadt Pirmasens und des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens hat sich schon in einem laufenden Projekt bewährt, in dem eine Pilotanlage zur Thermodruckhydrolyse und ein zugehöriges Labor auf der Kläranlage Blümeltal errichtet wurden.
Im Zuge der wissenschaftlichen Begleitung soll der Phosphorstoffstrom erhoben und das erhaltene MAP charakterisiert werden. Weiterhin werden die Auswirkungen der Phosphorrückgewinnung auf den Kläranlagenbetrieb und die Verwertbarkeit des Klärschlammes in der Landwirtschaft untersucht.
Eine besondere Beachtung soll auch der möglichen Belastung der beiden Produkte – MAP und Klärschlamm – mit Schwermetallen gewidmet werden.
 
Ausblick
Im Abschlußbericht der 1. Projektphase wird aufgrund der gewonnen Untersuchungs-ergebnisse eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung vorgenommen um zu ermitteln, ob in einer 2. Projektphase an der Kläranlage Blümeltal eine Demonstrationsanlage zur Phosphor-rückgewinnung mit der Unterstützung des Bundesumweltministeriums aufgebaut und betrieben werden kann.
Das Bundesumweltministerium koordiniert seit einigen Jahren eine länderübergreifende Arbeitsgruppe „Phosphorrecycling aus Klärschlamm“ . Mehr unter:
 
Quelle: http://www.pirmasens.de
 
Michael Maas
(Dipl.-Ing.)

…sie zeichnen sich durch eine besondere Nachhaltigkeit aus. Vorbildlich ist
die gesamte Abdeckung des Produktlebenszyklus der Küvetten-Tests:
Benutzte Küvetten-Tests werden beim Kunden abgeholt und im eigenen
Umweltzentrum einem ökologisch hochwertigen Recycling zugeführt.
Die Rückführung ins Umweltzentrum erfolgt aus Deutschland sowie
12 europäischen Ländern. Dadurch kann eine hohe Recyclingquote
der eingesetzten Chemikalien erreicht werden.Gegenüber vergleichbaren
Verfahren bieten die Küvetten-Tests von HACH LANGE eine hohe
Anwendungssicherheit infolge einer vergleichsweise niedrigen Kontaminations-
und Verletzungsgefahr mit gefährlichen Chemikalien. Gleichzeitig
konnte die Menge der eingesetzten Rohstoffe, bezogen auf Chemikalien,
um den Faktor 16 (z.B. beim CSB) gegenüber den DIN-Verfahren
verringert werden. Ebenfalls signifikant verringert werden konnte die
Menge an Verpackungsmaterial (z.B. Papier, Glas).
hach lange

HACH LANGE ist Preisträger des Deutschen Nachhaltigkeitspreises 2009

Die Jury würdigt die Nachhaltigkeit der Küvetten-Tests zur Wasseranalytik
über den Lebenszyklus durch die Platzierung des Unternehmens
HACH LANGE in der Top 3 der Kategorie „Deutschlands nachhaltigste
Produkte und Dienstleistungen 2009″ aus mehr als 400 Bewerbern. Mehr unter:

http://www.hach-lange.it/shop/action_q/download%3Bshop_press_file/press_file/pdf%252F247_PR-DNP09-web%252Epdf/lkz/DE/spkz/de/TOKEN/jb34VHI9NhXND9ead2YO1MF4yYY/M/S0_GIw

Einleitung
Neue Reinigungsverfahren zur Abwasseraufbereitung ma –
chen es heute möglich und notwendig, die Abwässer noch
besser als bisher zu reinigen. Künftig wird vor allem die Rück –
haltung der schwer abbaubaren und ökologisch kritischen
Rest stoffe, wie Arzneimittelrückstände, Chemikalien usw., im
Mittelpunkt der angestrebten Qualitätsverbesserungen stehen.
Eine große Rolle spielen in Zukunft auch die Vorgaben der
Eu ropäischen Union, die eine einheitliche europäische Regel –
ung im Bereich des Gewässerschutzes und der Anlagen ge –
neh migung vorsieht.
Um diese Aufgaben technisch und qualitativ bewältigen zu
können, bedarf es einer Kapazitätsausweitung der bisherigen
Betriebsfläche beim Zweckverband „ Klärwerk Stein –
häule“. Es werden weitere Klärbecken und eine Filteranlage
benötigt, die dem Zweckverband den Ausbau des Klärwer –
kes entsprechend dem jeweiligen Stand der Technik ermöglichen
[1].
Frei verlegte Druckrohrleitungen mit einem Innendurchmes –
ser von DN 1000 bis DN 1400 für die unterirdischen Deni –
trifikationsbecken mit vielen Sonderbauteilen erforderten ei –
ne detaillierte technische Vorplanung hinsichtlich der statischen
Auslegungen und der konstruktiven Gestaltung der
Rohr leitungen.
In Zusammenarbeit mit einer Verlegefirma und Ingenieur bü –
ros wurden für dieses Anwendungsbeispiel gewickelte Groß –
rohre aus PE 1000 zur Abwasseraufbereitung verlegt.

Zweckverband Klärwerk Steinhäule im Kurzportrait
Einzugsgebiet der Kläranlage
Unweit der Donau, unterhalb des Kraftwerks „ Böfinger Hal –
de“, im sogenannten „ Steinhäule“ auf Pfuhler Gemarkung,
be findet sich das Klärwerk, das nach seiner Lage benannt
wurde. Träger ist der Zweckverband „ Klärwerk Steinhäule“,
zu dem sich die Städte Ulm, Neu-Ulm, Senden und Blau –
beuren sowie die Gemeinden Berghülen, Blaustein, Dorn –
stadt, Illerkirchberg, Illerrieden, Schnürpflingen und Staig zu –
sammengeschlossen haben. Das aus dem Einzugsgebiet zu –
geleitete Abwasser wird – gemäß den gesetzlichen Vor –
schriften und behördlichen Entscheidungen – behandelt, ge –
rei nigt und dem Wasserkreislauf durch Ableitung in die Do –
nau wieder zugeführt [1].

Seit 1957 eine gemeinsame Kläranlage
Erst beim Bau des Donaukraftwerks „ Böfinger Halde“ ergaben
sich klare Vorstellungen zum Standort der Kläranlage. Die genaue Lage konnte nur unterhalb der Wehranlage bzw.
der aufgestauten Donau sein, wo mit Hilfe des neuen Zulei –
ters ein Betrieb mit natürlichem Gefälle möglich war. So kam
es zu dem für die Entwicklung der Städte so günstigen Stand –
ort im „ Steinhäule“. 1957 ging – nach zweijähriger Bauzeit
– die gemeinsame mechanische Sammelkläranlage für Ulm
/Neu-Ulm in Betrieb.

Klärwerk Steinhäule – Eine wichtige Aufbereitungsanlage in der Region
Die Anlage umfasst eine Fläche von 11 Hektar. Das Abwas –
ser von rund 400.000 Einwohnerwerte im Einzugsgebiet
des Zweckverbands Klärwerk Steinhäule fließt täglich durch
die Kanalisation in das Klärwerk an der Donau. Eine Was –
ser menge von rund 80.000 bis 100.000 m³ ist pro Tag zu
rei nigen. Rund 40 Prozent davon stammen aus Industrie und
Gewerbe. Beim Klärprozess fallen täglich ca. 20 – 40 Ton –
nen Schlamm (Trockensubstanz) an, die der thermischen Ver –
wertung zugeführt werden. Der Reinigungsprozess vom Ab –
wasserzulauf bis zum Ablauf des geklärten Wassers dauert
rund zehn Stunden. Zum Vergleich: Die Donau würde dazu
mit ihren Selbstreinigungskräften etwa zehn Tage benötigen.

Anforderungen an die Baumaßnahme – Projektbeschreibung
Der Neubau von Denitrifikationsbecken umfasste acht Kas –
ka den mit Zu- und Ablaufkanälen. Jede Kaskade hatte ein
Vo lumen von 2.400 m³ aufzuweisen.
Folgendes Anforderungsprofil lag für das frei verlegte und
unterirdische Rohrleitungssystem vor:
_ Druckrohrleitungen mit einem Innendurchmesser von
DN 1000 bis DN 1400 für eine flexible Wasserführung
und -verteilung
_ Die unterirdischen Rohrleitungen beinhalteten Sonder bau –
tei le wie Abzweigungen, Schieber, Wandeinbindungen
und Reduktionen
_ Durchflussleistung: 55 bis 70 m3/min
_ Betriebstemperaturen: 5 und 20 °C
_ zulässiger Betriebsdruck/Systemdruck: max. 1,5 bar
_ Nutzungsdauer: 50 Jahre.

Den ganzen Bericht lesen Sie unter:
http://www.krv.de/images/stories/docs/krv-nachrichten_1-2009.pdf

Von:
Thomas Böhm, LyondellBasell Industries, Frankfurt am Main
Matthias Haese, Frank & Krah Wickelrohr GmbH, Wölfersheim
Jochen Obermayer, FRANK GmbH, Mörfelden-Walldorf

Einführung in das Simulationsprogramm TEMPEST

Umweltingenieurstudenten der ETH haben an einem Kanalabschnitt in der Nähe von Rümlang
Messungen und Simulationsrechnungen durchgeführt, mit dem Ziel, den Wärmehaushalt
in der Kanalisation zu erfassen und den Einfluss einer geplanten Wärmeentnahme
auf die Abwassertemperatur zu untersuchen [1]. Diese Arbeit wird hier benutzt für eine Einführung
in das Simulationsprogramm TEMPEST, mit dem der Verlauf der Abwassertemperatur
in Kanalsystemen berechnet werden kann. Die Übung verlangt keine speziellen Vorkenntnisse. Sie basiert auf einem bereits kalibrierten
Modell, mit dem die Eigenschaften und Möglichkeiten von TEMPEST kennen gelernt und ein
paar einfache Fragen im Zusammenhang mit Abwasserwärmenutzung beantwortet werden
sollen .Mehr unter:

http://www.tempest.eawag.ch/downloads/Aufgabenblatt_PEAK_Kurs.pdf