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Abwärme aus Biogasanlagen: Wie nutzen? – Studie stellt zehn prinzipiell wirtschaftliche Varianten vor

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Dr. Torsten Gabriel, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
10.10.2007

Das Bremer Energie Institut und das Bremer Institut für Umweltverfahrenstechnik nehmen in einer Studie insgesamt 17 Möglichkeiten zur Abwärmenutzung von Biogasanlagen unter die Lupe. Zehn davon stufen sie als prinzipiell wirtschaftlich machbar ein.
Die Ergebnisse stehen in Form eines Materialienbandes und eines Leitfadens auf www.fnr.de im Literaturbereich zum kostenlosen Download bereit.
Gefördert wurde die Studie im Auftrag des Bundeslandwirtschaftsministeriums von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR).

Das Problem der Abwärmenutzung von Biogasanlagen ist nicht neu. Diverse Möglichkeiten sind denkbar, häufig scheitert die Umsetzung jedoch an der Wirtschaftlichkeit oder den technischen Anforderungen. Dennoch lohnt es sich zu prüfen, welches Konzept für die eigene Anlage in Frage kommen könnte, denn mit einer sinnvollen Wärmeverwertung steigen Effizienz und Wirtschaftlichkeit.

Die beiden Bremer Wissenschafts-Institute bieten in ihrer aktuellen Zusammenschau einen hervorragenden Überblick über das, was machbar ist. Das Spektrum reicht von der Kälteerzeugung über die Saftherstellung bis zur thermischen Gärrestaufbereitung. Zugrunde legten die Wissenschaftler landwirtschaftliche Biogasanlagen mit einer Leistung zwischen 250 und 2.000 kWel, die sich an abgeschiedenen ländlichen Standorten befinden. Für alle Optionen wurden die technischen Anforderungen und Überlegungen zur Wirtschaftlichkeit aufgeführt.

Nicole Paul

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
Hofplatz 1
18276 Gülzow
Tel.: 03843/69 30-0
Telefax: 03843/69 30-102
e-Mail: info@fnr.de
Internet: http://www.fnr.de
V.i.S.d.P.: Dr.-Ing. Andreas Schütte
Nr. 550 vom 09. Oktober 2007

URL dieser Pressemitteilung: http://idw-online.de/pages/de/news229429

Problem Flächenversiegelung & Grundwasser – Einzigartige Langzeitstudie über die Landnutzung im Stadtgebiet von Leipzig

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Leipzig

Tilo Arnhold, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
19.10.2007

Der seit Jahren enorme Flächenverbrauch in Deutschland hat dramatische Konsequenzen für den Grundwasserspiegel. Durch die zunehmende Versiegelung gelangt immer weniger Regenwasser in den Boden und das Hochwasserrisiko steigt. In Leipzig verdreifachte sich seit 1940 fast die Menge des abfließenden Wassers – dagegen sank die Menge des versickerten Wasser beinahe um ein Fünftel. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in einer Fallstudie. Dazu werteten sie Daten über Landnutzung, Klima, Wasserhaushalt, Relief, Vegetation und Boden in Leipzig aus den Jahren 1870, 1940, 1985, 1997 und 2003 aus.

Zu Spitzenzeiten war Leipzig Deutschlands viertgrößte Stadt. Über 700.000 Menschen lebten Anfang der dreißiger Jahre in der Messe- und Industriestadt. Obwohl die Bevölkerung seit dem deutlich gesunken ist und inzwischen nur noch rund 500.000 beträgt, wucherte die Stadt weiter ins Umland. Die bebaute Fläche nahm allein seit der Wende um 10 Quadratkilometer zu. Für ihre Untersuchung werteten die UFZ-Wissenschaftler historisches und aktuelles Kartenmaterial aus. Diese Daten ergänzten sie mit Satellitenbildern und eigenen Kartierungen. So entstand eine einzigartige Langzeitstudie über die Landnutzung im Stadtgebiet von Leipzig. Dabei zeigte sich, dass Änderungen in der Flächennutzung zwangsläufig auch zu Änderungen im Wasserhaushalt führen. Entsiegelungsmaßnahmen und eine möglichst naturnahe Gestaltung der Bodenoberfläche in städtischen Bereichen können die Situation dagegen erheblich verbessern.

Zwar ist der anhaltende Flächenverbrauch unter Fachleuten und Planern mittlerweile zum Thema geworden. Umweltprobleme wie die Auswirkungen der Flächenversiegelung auf den Wasserhaushalt spielen dabei jedoch nur eine geringe Rolle. Die fachübergreifende Untersuchung dieser Probleme zeigte die Ursachen hierfür auf. Sie liegen vor allem darin, dass es sich bei ihnen um einen schleichenden Prozess handelt, der im Alltag nicht wahrnehmbar ist und dort auch keine unmittelbaren Gefährdungen mit sich bringt. Langfristig können sich aber Ökosysteme auf diese Weise instabil werden. Um Ansatzpunkte dafür aufzuzeigen, wie sich schleichende Prozesse wie die Veränderung des Wasserhaushalts in den Griff bekommen lassen, ist daher die interdisziplinäre Zusammenarbeit Sozialwissenschaften-Landschaftsökologie-Hydrologie hilfreich. Sie verknüpft naturwissenschaftliche Forschungsergebnisse mit Erkenntnissen darüber, wie die Gesellschaft auf die untersuchten Phänomene reagiert und welche Instrumente der Einflussnahme zur Verfügung stehen. Erste praktische Ergebnisse dieser Kooperation gibt es bereits. Die von den UFZ-Wissenschaftlern erarbeiteten Daten werden durch das Amt für Umweltschutz der Stadt Leipzig bei der Erstellung eines neuen Landschaftsplanes genutzt.

Publikation:
Haase, D., Nuissl, H. (2007):
Does urban sprawl drive changes in the water balance and policy? The case of Leipzig (Germany) 1870-2003
Landscape and Urban Planning 80 (1-2), 1-13
http://dx.doi.org/10.1016/j.landurbplan.2006.03.011

Links:
Stadt Leipzig: Stadtentwicklung
http://www.leipzig.de/de/buerger/stadtentw/lsp/schutz/daten/
http://www.leipzig.de/de/buerger/stadtentw/lsp/ergebnis/

Weitere fachliche Informationen:
Dr. Dagmar Haase
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-3950
http://www.ufz.de/index.php?de=4576
und
PD Dr. Henning Nuissl
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-2696
http://www.ufz.de/index.php?de=1657
oder über:
Doris Böhme / Tilo Arnhold
Pressestelle Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-2278
E-mail: presse@ufz.de

Verschärfung beim Klärschlamm gefordert

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Die rheinland-pfälzische Umweltministerin forderte schärfere Grenzwerte für schädliche Stoffe im Klärschlamm und fordert die Bundesregierung auf, die 15 Jahre alten Anforderungen  der Verordnung zu überarbeiten. Die Landesregierung Rheinland -Pfalz verfolgt eine dualen Strategie, das besagt dass qualitativ hochwertige Schlämme direkt zur Nutzung der enthaltenen Nährstoffe auch weiterhin bedarfsgerecht in die Landwirtschaft gehen können. Die energetische Verwertung sollte allerdings an Bedeutung gewinnen, was besonders bei höher belasteten Schlämmen sinnvoll ist.

Deshalb wurde die TU Kaiserslautern beauftragt den Status quo der Verwertung in Rheinland Pfalz darzustellen und Alternativen zu prüfen.

Die Studie der TU Kaiserslautern kam man im Internet abrufen unter

www.mufv.rlp.de unter Abfall-Infomaterial

Br 10-07

Energie sparen beim Pumpen

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Bild FW-EnE-EnergiePumpen-F.JPG Neben dem Betrieb von Belüftern, sind es vor allem die Pumpen, die auf Kläranlagen wesentlich zum Stromverbrauch beitragen. Eine Kampagne „Energieeffiziente Systeme in Industrie und Gewerbe „, die von der deutschen Energie-Agentur GmbH und des Verbandes Deutscher Maschinen und Anlagenbau durchgeführt wird, soll den Betroffenen zeigen wie durch Steigerung der Energieeffizienz ihrer Pumpensysteme der Stromverbrauch gesenkt werden kann. Wie bereits durchgeführte Beratungen zeigen, ist eine bedarfsabhängige Regelung der Pumpendrehzahl mit Frequenzumrichtern erfolgreich.

Weitere Informationen unter www.system-energieeffizienz.de

Lösungen zu den Übungsaufgaben

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Grundlagen
Chemie
Maschinen-, Gerätetechnik
Abwassertechnik
Elektrotechnik
Wirtschafts- und Betriebslehre

(zu den Aufgaben)

Grundlagen:

1. Bild Ber-Azubi-Loesungen-1.JPG

2.
a)
Bild Ber-Azubi-Loesungen-2a.jpg
  b) Bild Ber-Azubi-Loesungen-2b.jpg
  c) Bild Ber-Azubi-Loesungen-c.jpg
  d) Bild Ber-Azubi-Loesungen-d.jpg
  e) Bild Ber-Azubi-Loesungen-e.jpg

3. Die richtige Lösung ist das Diagramm b).

Chemie:

1.
Name:

Formel: 

Schwefelwasserstoff H2S
Dinatriumhydrogenphosphat Na2HPO4
Natriumsulfit Na2SO3
Ammoniumnitrat NH4NO3
Glucose C6H12O6
Essigsäure = Ethansäure CH3COOH

2. NaOH + HCl → NaCl + H2O

3. a) Schwermetalle bilden mit Suilfid-Ionen sehr stabile und schwer wasserlösliche Verbindungen. Somit werden gelöste Schwermetalle aus dem Schlammwasser ausgefällt.
  b)  Cu2+ + S2- → CuS

4. 
geg: wSoda3 = 7,8%
  mLsg. = 20,5 kg
  wSoda1 = 1, da es sich um wasserfreie Soda handelt 
  wSoda2 = 0, da es sich um VE-Wasser handelt 
ges:  mSoda, mVE-Wasser 
Lsg:  Bild Ber-Azubi-Loesungen-3.JPG 
a)  Es müssen 1,6 kg Soda eingewogen werden. 
b)  Es müssen 18,9 kg VE-Wasser eingewogen werden. 

5. 
geg: mWasser = 740 g
  mSoda = 60 g 
  wSoda1 = 1, da es sich um wasserfreie Soda handelt 
  wSoda2 = 0, da es sich um VE-Wasser handelt 
ges: wSoda3 
Lsg: Bild Ber-Azubi-Loesungen-i.jpg

6. 
geg: mEssigsäure = 250 g 
  wEssigsäure1 = 15% 
  mEisessig = 150 g 
  wEssigsäure2 = 100 % 
ges:  wEssigsäure3 
Lsg: Bild Ber-Azubi-Loesungen-h.jpg

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geg: mKOH1 = 122,5 kg 
  wKOH2 = 100%, da es sich um reine KOH handelt 
  wKOH1 = 18 %  
  wKOH3 = 40 % 
ges: mKOH2 
Lsg: Bild Ber-Azubi-Loesungen-g.jpg

8.  a)  Strukturisomerie bedeutet, dass Substanzen die gleiche Summenformel aber
unterschiedliche Strukturen und dadurch unterschiedliche chemische (u.a. Reaktivität) und physikalische Eigenschaften (u.a. Schmelz- und Siedepunkt, Löslichkeit) besitzen.
  b)  Bild Ber-Azubi-Loesungen-f.jpg
  c)  Pentan  2-Methylbutan  2,2-Dimethylpropan 

Maschinen-, Gerätetechnik:

1.  Die korrekte Darstellung einer Absperrklappe ist Abbildung c). 

2. 
Vorteile thermoplastischer Werkstoff Klebbar, Korrosionsbeständig 
Nachteile thermoplastischer Werkstoff geeignet für hohe Temperaturen, nicht für hohe Drücke geeignet 
Des Vorteile des einen Werkstoffes sind des anderen Werkstoffes Nachteile. 

3. 
  Verbindungsart 
  Kraftschluss  Formschluss  Stoffschluss 
Beispiel Lötstelle    
Schraube     
Bolzen    X  
Niete (kaltvernietet)    X  
Passfeder    X  
Schweißnaht     
Klebestelle     
Splint     
Keil     

4.  a)  Bild ber-Azubi-Loesungen-4a.jpg Bild ber-Azubi-Loesungen-4bn.jpg 
  b)  Kreiselradpumpe  Zahnradpumpe 
  c)  Flüssigkeiten   Gas

5.  Das Fußventil kann in der dargestellten Klappenstellung nicht während des Pumpenbetriebes öffnen.

6.  Bild Ber-Azubi-Loesungen-5.JPG

7. 
1: Handrad
2: Stopfbuchse 
3: Ventilkegel 
4: Ventilsitz 

 

Abwassertechnik:

1. geg: h1 = 75 cm
    h2 = 55 cm
    b1 = 100 cm
    b2 = 40 cm
    lSF = 15 m
    Q = 120 L/s
  ges: a) VSF
    b) t
a) Lsg:  Bild 28916Ber-Azubi-Loesungen-6.JPG
b) Lsg:  Bild ber-Azubi-Loesungen-7.JPG

2. geg: ßCSB1 = 550 mg/L
    Q1 = 500 L/s = 1.800 m³/h
    ßCSB2 = 10.500 mg/L
    Q2 = 20 m³/h
  ges:  ßCSB3
  Lsg:  Bild Ber-Azubi-Loesungen-8.JPG

3.
Bauelemente:  Bü  TB  KÜ
DB Hauptschluss   X    X
Nebenschluss  X  X  X
FB Hauptschluss  X    
Nebenschluss  X  X  

4. Verbesserung der Entwässerbarkeit
  Gewichtsreduzierung (Entsorgungskosten)
  Reduzierung der Fäulnisfähigkeit (Geruchsbelästigung)
  Gewinnung von Energie (Faulgas,BHKW)

5. X1: Denitrifikation
  X2: Nitrit-Stickstoff
  X3: Nitrifikation
  X4: Ammonifikation

 

Elektrotechnik:

1.  Widerstand  R  Ω  Ohm
 Stromstärke  I  A  Ampere
 Spannung  U  V  Volt
 Leistung  P  Ws  Wattsekunde

2. a) Die Gesamtspannung ist die Summe der Einzelspannungen, die über den einzelnen Verbrauchern abfallen.
Uges = U1 + U2 + … Un
b) Der Strom ist in der Reihenschaltung überall gleich
Iges = I1 = I2 = … In
c) Der Gesamtwiderstand ist gleich der Summe der Einzelwiderstände
Rges = R1 + R2 + … Rn

3. a) Der Gesamtstrom ist gleich der Summe der Einzelstrome, die durch die einzelnen Stränge fließt
Iges = I1 + I2 + … In
  b) Die Spannung ist in der Parallelschaltung überall gleich
Uges = U1 = U2 = … Un
  c) Der Kehrwert des Gesamtwiderstandes ist gleich der Summe der Kehrwerte der Einzelwiderstände
1/Rges = 1/R1 = 1/R2 = … 1/Rn

4. geg: R1 = 100Ω
    R2 = 20Ω
    R3 = 50Ω
    R4 = 30Ω
  ges: Rges
  Lsg:  Bild Ber-Azubi-Loesungen-9.JPG

 

Wirtschafts- und Betriebslehre

1. Die richtige Antwort ist Antwort c)
2. Die richtige Antwort ist Antwort d)
3. Die richtige Antwort ist Antwort c)
4. Die richtige Antwort ist Antwort e)
5. Die richtige Antwort ist Antwort c)

(nach oben)

 

Instandhaltung von Kanälen

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Bild FW-Kanal-Instanthaltung-F.jpg Von dem Titel „Kanalinstandhaltung – Von der Zustandserfassung zur nachhaltigen Sanierung von Entwässerungssystemen

ist die zweite Auflage erschienen.

Es gibt einen Überblick über Zusammenhänge der Instandhaltung und informiert über die Erfordernisse des Kanalbetriebs und die Anforderungen an die Zustandserfassung. Der Schwerpunkt liegt auf der Darstellung des Planungs- und Ausführungsprozesses und deren Zusammenhänge. Zusätzlich werden auch die aktuelle Qualitätsprobleme und ihre Ursachen besprochen.

Das Buch ist unter ISBN 13: 978 – 3 – 8169 – 2544 – 6 zum Preis von 39,00€ im Expert Verlag, Renningen erschienenen

Br 20-07

Untersuchungen zur Rückgewinnung von Phosphat aus Überschussschlamm von Kläranlagen mit vermehrter biologische Phosphat Elimination

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Als Band 18 der Schriftenreihe des Lehrstuhls Abfallwirtschaft und des Lehrstuhls Siedlungswasserwirtschaft der Bauhaus-Universität Weimar ist die Dissertation von Jana von Horn erschienen (Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jörg Londong.

Unter ISBN 978 – 3 – 938807 – 40 – 8 kann der Band (210 Seiten) zum Preis von 24,80€ bezogen werden.

Blick durchs Mikroskop

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Bild Akt-Mikroskop-K.JPG Etwas ganz Besonderes für Leute, die mehr über das Leben im Wassertropfen wissen möchten, findet man in  PROTOZOOLOGICAL MONOGRAPHS Band 3. Die Autoren Professor Dr. Wilhelm Foissner und Martin Kreutz beschreiben 656 Arten von Bakterien, Protisten und Mikrometazoen welche im Simmelried auftreten, einem drei Hektar großen Moorgebiet im Süden Deutschlands in der Nähe von Konstanz. Jede beschriebene Art wird in durchschnittlich 2 farbigen Mikrofotografien dargestellt. Außerdem werden die Oberflächenstrukturen der meisten beschriebenen Gruppen und von vielen Ciliaten mit dem Rasterelektronenmikroskop dargestellt. Das Simmelried entstand nach der letzten Eiszeit (Würm) vor ca. 15000 Jahren. Über 1000 ausgezeichnete farbige Mikrofotos von Bakterien bis zu Insektenlarven.

Das Buch hat 274 Seiten und kostet 29,50€, die Bestellnummer ist ISBN 978-3-8322-2544-5

Radon in Wohnhäusern: Unterschätzte Krebsgefahr

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Nach dem Tabakrauch gilt Radon im Innenraum als der zweithäuigste
Risikofaktor für Lungenkrebs: Jährlich sterben fast 2000 Menschen in
Deutschland aufgrund von Radon an dieser Krebsart. Weltweit werden
zehntausende Lungenkrebssterbefälle pro Jahr durch Radon verur-
sacht. Ein Großteil der Fälle könnte mit einfachen Vorsorgemaßnahmen
vermieden werden.

Doch das Problem ist noch zu wenig bekannt, wie Experten auf einer
internationalen Fachtagung unter Beteiligung des Bundesumwelt-
ministeriums in diesem Frühjahr und auf einer Krebstagung des GSF-
Forschungszentrums im Mai feststellten. Sie fordern deshalb mehr
Aufklärung.
Mit dieser Hintergrundinformation will der FLUGS-Fachinformations-
dienst des GSF-Forschungszentrums zur besseren Aufklärung bei-
tragen: FLUGS gibt einen Überblick über aktuelle Daten zur Gesund-
heitsgefahr durch Radon, über das Vorkommen in Wohnräumen und
Möglichkeiten zur Messung und Sanierung.

Den kompletten Bericht können Sie unter http://www.gsf.de/flugs/neu/pdf/Radon2007.pdf
ansehen oder herunterladen. 

Legionellen im Trinkwasser

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Die Bakteriengattung Legionella wurde 1976 erst nachgewiesen, als in einem Hotel in Philadel-
phia/USA eine Epidemie ausbrach, an der mehr als 200 Menschen erkrankten und ca. 30 ver-
starben. Seit Mitte der achtziger Jahre werden die Probleme der Seuchenhygiene durch
Legionellen-Besiedlung von Warmwasserverteilungssystemen in Deutschland diskutiert.
Mit Legionella pneumophila als epidemiologisch wichtigster Art sind rund 50 Legionellenspezies
bekannt. Generell sind alle Legionellen als potenziell humanpathogen anzusehen, Legionella-
Infektionen können sich als relativ harmloses Pontiac-Fieber oder als meist schwere, mit
Lungenentzündung verlaufende Legionellose (Legionärskrankheit, Legionella-Pneumonie)
manifestieren.

Den kompletten Bericht können Sie unter http://www.gsf.de/flugs/neu/pdf/Legionellen2007.pdf
ansehen oder herunterladen.