Helmholtz-Forschungszentren starten Messkampagne zu hydrologischen Extremen
Extreme Wetterereignisse wie Gewitter oder starke Regenfälle und darauffolgende Überflutungen beeinflussen Erd- und Umweltsysteme langfristig. Um die Auswirkungen hydrologischer Extreme übergreifend – vom Niederschlag über den Wassereintrag in den Boden und den Abfluss bis hin zum Eintrag ins Meer – zu untersuchen, startete im Mai innerhalb der Helmholtz-Initiative MOSES eine Messkampagne im Müglitztal in Sachsen. Koordiniert wird die Messkampagne vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Ein einzelnes Starkregenereignis kann schwerwiegende Folgen für ein ganzes Flusssystem haben – von Landveränderungen durch Überflutung über Nährstoff- und Schadstofftransporte bis hin zu Veränderungen im Ökosystem. Die aktuelle Messkampagne der Helmholtz-Initiative MOSES untersucht hydrologische Extremereignisse übergreifend von der Quelle in der Atmosphäre bis hin zur Reaktion von Biosystemen. Sie läuft von Mitte Mai bis Mitte Juli 2019 im Müglitztal/Sachsen. In diesem Gebiet im Osterzgebirge kommt es bei bestimmten Wetterlagen zu extremen Niederschlägen und Überschwemmungen, wie bei der Flutkatastrophe 2002. Ausgelöst werden solche Extremereignisse entweder durch Tiefdruckgebiete, die verstärkt durch Staueffekte an Gebirgen kräftigen Niederschlag erzeugen, oder durch kleinräumige konvektive Niederschlagsereignisse, also Gewitter, die Hochwasser in einem begrenzten Gebiet wie einem Gebirgstal mit sich bringen können.

Koordiniert wird die aktuelle Messkampagne in Sachsen vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Ebenso beteiligt sind das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) aus Leipzig, das Forschungszentrum Jülich (FZJ) sowie das Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ.
Das KIT setzt sein mobiles Observatorium KITcube ein. Dieses liefert Informationen über Entstehung und Entwicklung von Starkniederschlägen, Niederschlagsverteilung und Verdunstung. Zum Einsatz kommen unter anderem ein Radar zur Erfassung des Niederschlags in einem Radius von 100 Kilometern, ein Mikrowellenradiometer zur Bestimmung des atmosphärischen Temperatur- und Feuchteprofils sowie ein Lidar-System zur Erfassung des Windprofils mithilfe von Lasern. Radiosonden liefern Informationen über den Zustand der Atmosphäre bis zu einer Höhe von 18 Kilometern. Ein Netz aus Distrometern (spezielle Messgeräte) überwacht kontinuierlich die Niederschlagsintensität und Größe der Regentropfen.

Im Fokus der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des UFZ steht die Bodenfeuchte. Sie ist eine zentrale Steuergröße für den Abfluss des Regenwassers: Ist der Boden sehr feucht oder extrem trocken, fließt das Regenwasser über die Landoberfläche ab und es kommt schneller zu Überflutungen. Um die Entwicklung der Bodenfeuchte optimal überwachen zu können, installiert das UFZ während der Messkampagne ein mobiles, drahtloses Sensornetzwerk, das Bodenfeuchte und Bodentemperatur in verschiedenen Tiefen misst. Gegenüber klassischen Systemen zeichnet sich das Sensornetzwerk dadurch aus, dass sich die Positionierung und Verteilung der Sensoren sowie die Abtastraten genau auf die lokalen Messbedingungen abstimmen lassen. Zusätzlich zu dem fest installierten Sensornetzwerk kommt der mobile Cosmic Ray Rover mit speziell entwickelten Neutronensensoren zum Einsatz. Durch sie können die Forscher die Variation der Bodenfeuchte im Einzugsgebiet der Müglitz auch großräumig beobachten.

Die Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich lassen Ballonsonden bis in 35 Kilometer Höhe steigen, um unter anderem zu ermitteln, wie sich Gewitter langfristig auf das Klima auswirken. Mit Wasserdampf, Ozon und Wolkeninstrumenten untersuchen sie den Spurengastransport durch das Gewitter in die obere Troposphäre – die unterste Schicht der Erdatmosphäre – oder sogar in die darüber liegende Stratosphäre.
Die Forscher des GFZ ermitteln mit mobilen Messeinheiten den Einfluss des gespeicherten Wassers auf den Verlauf eines Hochwassers. Neben Cosmic Ray Sensoren zur Messung des Wassers im Oberboden und Sensoren zur Messung des oberflächennahen Grundwassers verwenden sie dabei auch sogenannte Gravimeter. Diese Geräte detektieren die Änderungen der Schwerkraft der Erde infolge sich ändernder Wassermassen im Untergrund, auch in größeren Tiefen.
MOSES steht für „Modular Observation Solutions for Earth Systems“. In dieser Initiative bauen neun Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft gemeinsam mobile und modular einsatzfähige Beobachtungssysteme auf, um die Auswirkungen zeitlich und räumlich begrenzter dynamischer Ereignisse, wie extremer Niederschlags- und Abflussereignisse, auf die langfristige Entwicklung von Erd- und Umweltsystemen zu untersuchen.

Mehr Informationen zur Messkampagne:
https://blogs.helmholtz.de/moses/de/2019/05/13/wo-bleibt-der-regen/
https://www.ufz.de/index.php?de=36336&webc_pm=21/2019

Im Hamburger Stadtquartier Jenfelder Au ist das Abwasserkonzept Hamburg Water Cycle in Betrieb genommen worden. Das teilte Hamburg Wasser am Dienstag mit. Das Konzept kombiniert den Angaben zufolge die Abwasserreinigung und Energiegewinnung des Wohnquartiers. So soll der Ausstoß von CO2 verringert und Stoffkreisläufe geschlossen werden. „Durch die Abwasserbehandlung direkt im Quartier reduzieren wir nicht nur die CO2-Emissionen. Die gesamte Anlage versorgt sich autark und wir geben Wärme und Strom an das Quartier ab“, erklärte Nathalie Leroy, Geschäftsführerin von Hamburg Wasser bei der Einweihung.

Für das Projekt Hamburg Water Cycle werden die Abwasserströme getrennt. Schwarzwasser aus der Toilette, Grauwasser vom Duschen und Waschen sowie Regenwasser werden getrennt gesammelt und behandelt, heiß es. Wichtigstes Element sei hierbei die Schwarzwasserbehandlung. Das Abwasser aus der Toilette wird über ein 3,7 kilometerlanges Unterdrucknetz zu einem Betriebshof geleitet. Dort wird das Schwarzwasser zusammen mit Co-Substrat in einem Fermenter vergärt wodurch Biogas entsteht.

Pro Jahr 450.000 KW Strom und 690.000 KW Wärme
Dieses Gas wird laut Hamburg Wasser dann in einem Blockheizkraftwerk für die Strom- und Wärmeproduktion genutzt. Pro Jahr sollen so rund 450.000 Kilowattstunden Strom und 690.000 Kilowattstunden Wärme erzeugt werden. Bezogen auf Hamburger Durchschnittsverbräuche entspricht das den Angaben zufolge dem Strombedarf von 225 Hamburger Haushalten und dem Wärmebedarf von 70 Haushalten.
„Mit dem Hamburg Water Cycle haben wir eine Demonstrationsanlage für weitere Projekte dieser Art in ganz Europa errichtet. Dazu eröffnet uns die heutige Inbetriebnahme ein neues Forschungsfeld. Gemeinsam mit wissenschaftlichen Partnern können wir in der Jenfelder Au wichtige Fragen untersuchen; unter anderem wie Mikroschadstoffe im Abwasser eliminiert werden können“, so Leroy.

Den vollständigen Artikel lesen Sie in einer der kommenden Ausgaben von EUWID Wasser und Abwasser, die in der Regel dienstags als E-Paper und Printmedium erscheinen. Die Fachzeitung informiert Leser mit knappem Zeitbudget kompakt über die relevanten Entwicklungen in der Wasser- und Abwasserbranche.
Noch kein Abonnent? Mit einem Testpaket können Sie sämtliche Informationsmodule von EUWID Wasser und Abwasser (u.a. Printausgabe, E-Paper, Archiv und Top-News) kostenlos und unverbindlich ausprobieren

https://www.euwid-wasser.de/news/wirtschaft/einzelansicht/Artikel/hamburg-water-cycle-verbindet-abwasserreinigung-und-energiegewinnung.html

Wie kann die Arbeitszeit von Mitarbeitern so organisiert werden, dass diese die höchstmögliche Leistung bei kreativen und Routineaufgaben zeigen? Dieser Frage sind zwei Wirtschaftswissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) experimentell nachgegangen – und haben eine überraschende Entdeckung gemacht: Welches Arbeitsmodell am besten funktioniert, hängt von der Impulsivität der Mitarbeiter ab.

Erst E-Mails beantworten, dann Rechnungen schreiben; wenn das langweilig wird, an der Konzeption einer neuen Kampagne weiterarbeiten – und sobald die Ideen ausgehen, wieder zurück zu den Routineaufgaben? Oder erst die Routineaufgaben abarbeiten und sich dann in festgelegten Zeitfenstern ganz auf die kreative Aufgabe stürzen? Wie Mitarbeiter ihre Arbeitszeit zwischen kreativen und Routineaufgaben einteilen, handhaben Unternehmen unterschiedlich. Ihr Ziel ist es dabei, den Weg zu wählen, der die kreative Leistung am meisten fördert – denn gesicherte Erkenntnisse, was am besten funktioniert, gab es bisher nicht. Nichtsdestotrotz nutzen Unternehmen wie 3M oder Google teilweise schon seit Jahrzehnten Regeln, welche Mitarbeitern 15 bis 20 Prozent ihrer Arbeitszeit für kreatives Denken und Arbeiten zur Verfügung stellen.

Die beiden FAU-Wirtschaftswissenschaftler Prof. Dr. Alexander Brem, Lehrstuhl für  Technologiemanagement, und Prof. Dr. Verena Utikal, Juniorprofessur für Verhaltensökonomik, sind nun der Frage nachgegangen, wie man kreative Arbeitszeit – und damit gleichzeitig auch Zeit für Routineaufgaben – am besten organisiert, und von welchen Faktoren Höchstleistungen abhängen.

Dafür ließen sie 233 Probanden verschiedene Aufgaben bearbeiten: Einfache Rechenaufgaben zu lösen, stellte die Routineaufgabe dar; aus einem vorgegebenen Set an Buchstaben so viele Wörter wie möglich zu formen, simulierte die kreativen Aufgabe. Während die eine Gruppe zwischen diesen beiden Aufgaben beliebig oft und zu jedem Zeitpunkt wechseln konnte, musste die zweite Gruppe erst die eine Aufgabe erledigen, bevor sie sich der zweiten zuwenden durfte.

Wie impulsiv sind die Beschäftigten?
Das Ergebnis: Ein universell gültiges Arbeitsmodell gibt es nicht. „Welches Modell die besten Ergebnisse bringt, hängt stark von der individuellen Person ab“, erklärt Professor Brem ein zentrales Ergebnis der Studie. In diesem Fall davon, wie impulsiv eine Person ist. „Impulsiv veranlagte Menschen sind kreativer, wenn sie sich ihre Arbeitszeit frei einteilen können, ihrer Impulsivität also keinen Einhalt gebieten müssen. Weniger impulsive Beschäftigte hingegen zeigen genau den gegenteiligen Effekt: Ihre Kreativleistungen sind am schlechtesten, wenn sie Autonomie erhalten.“ Das hat die Forscher durchaus überrascht, denn: „Dieses Ergebnis widerspricht vorherigen Studien, in denen Persönlichkeitseigenschaften wie Durchsetzungsvermögen oder eben Impulsivität wenig Einfluss auf die kreative Leistung nachgesagt wird“, sagt Prof. Utikal.

Und was bedeutet das Ergebnis für Unternehmen, die auf hohe kreative Leistungen Wert legen? „Führungskräfte sollten lernen, ihre Mitarbeiter und die dazugehörigen Teams gut einschätzen zu können, um ihnen das für sie bestmögliche Arbeitsmodell anbieten zu können“, rät Professor Brem. „Oder schon im Bewerbungsgespräch darauf zu achten, ob die Person wohl zum Arbeitszeitmodell des Unternehmens passt.“

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Alexander Brem
Tel.: 0911/65078-64883
alexander.brem@fau.de

Prof. Dr. Verena Utikal
Tel.: 0911/5302-229
verena.utikal@fau.de

Originalpublikation:
Der englischsprachige Zeitschriftenartikel ist unter folgenden Link verfügbar:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/caim.12309

Das Bundesumweltministerium (BMU) hat einen „Nationalen Wasserdialog“ initiiert. Über diesen Prozess will das BMU unter breiter fachlicher Beteiligung eine umfassende nationale Wasserstrategie erarbeiten. Dabei stehen weniger zeitnahe Lösungen für akuelle Herausforderungen der Wasserwirtschaft im Fokus. Zieldatum ist vielmehr die Wasserwirtschaft im Jahr 2050. Über den „Nationalen Wasserdialog“ will das BMU neue Lösungswege ausloten, die den Schutz der Wasserressourcen langfristig sichern und auf einem breiten gesellschaftlichen Dialog basieren. Dazu nimmt der Dialogprozess wesentliche Herausforderungen für die Wasserwirtschaft in den Blick: angefangen bei der Anpassung an den Klimawandel und die zukünftige Landwirtschaft, dem Sanierungs- und Anpassungsbedarf der Trinkwasser- und Abwasserinfrastruktur, bis hin zum Handlungsbedarf für die Erreichung eines guten Zustands der Gewässer.

Nach einer Auftaktveranstaltung im Oktober 2018 rückt der „Nationale Wasserdialog“ dazu in den kommenden Monaten vier Themenschwerpunkte in den Fokus: Vernetzte Infrastrukturen, Risikofaktor Schadstoffe, Landwirtschaft und Verbraucherschutz und Renaturierung und Naturschutz. In vertiefenden Dialogveranstaltungen mit Vertretern insbesondere von Bund, Ländern, wasserwirtschaftlicher Praxis, Landwirtschaft, dem Verbraucher- und dem Naturschutz sowie der Wissenschaft sollen bis zum Frühjahr 2020 wesentliche zukünftige Entwicklungen in diesen Schwerpunktthemen diskutiert und Handlungsoptionen entwickelt werden.

Für das Bundesumweltministerium ist der Dialogprozess eine Quelle für die weitere eigene Arbeit. Das Ministerium wird sowohl den Abschlussbericht des Dialogs als auch auf dieser Basis eine Wasserstrategie 2050 entwickeln. Dies ist nicht mehr Aufgabe der am Dialogprozess Beteiligten. Der VKU wird den Dialogprozess konstruktiv-kritisch über seine Gremien begleiten und die Positionen der kommunalen Wasserwirtschaft in die Diskussion einbringen. Inwieweit eine ganzheitliche Betrachtung der vernetzten und vielschichtigen Herausforderungen für die kommunale Wasserwirtschaft in diesem Dialogprozess gelingen kann und sich diese für die kommunale Wasserwirtschaft zentralen Punkte am Ende auch in der Wasserstrategie wiederfinden, bleibt abzuwarten. Klar ist: bei aller konstruktiven Dialogbereitschaft können diese Prozesse die Interessensvertretung in konkreten Gesetzgebungsverfahren nicht ersetzen. Hier werden wir uns gewohnt stark für die Interessen der kommunalen Wasserwirtschaft einsetzen und mit klarer Botschaft für die Belange kommunaler Wasserversorger und Abwasserentsorger eintreten.

Die Beratungsdokumente zum BMU-Wasserdialog sind im VKU-Mitgliederbereich abrufbar. Weitere Informationen zum Dialogprozess finden Sie auch unter www.bmu.de/wasserdialog.

Ansprechpartner
Dr. Britta Ammermüller
Stellvertreterin des Abteilungsleiters / Bereichsleiterin Wirtschafts- und Ordnungspolitik
Telefon: +49 30 58580-156
E-Mail: britta.ammermueller@vku.de

Eine neue Bärtierchen-Art wurde von Dr. Ralph Schill vom Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme der Universität Stuttgart entdeckt. Es handelt sich um die nun als Milnesium inceptum bezeichnete Bärtierchenart, abgeleitet von dem lateinischen Begriff für Pionier oder Initiator. Gleichzeitig klassifizierte Schill zusammen mit Kollegen aus England, Polen und Japan eine andere Bärtierchenart, Milnesium alpigenum, die bereits Mitte des 19. Jahrhunderts beschrieben, aber nicht mehr als Präparat vorhanden war, neu als Neotyp.
Bärtierchen sind Überlebenskünstler. Sie kommen in unterschiedlichsten Lebensräumen vor und haben die Fähigkeit, lange Zeiten in einem Überdauerungsstadium auf bessere Umweltbedingungen zu warten, ohne dass ein Stoffwechsel nachweisbar ist. Deshalb interessiert sich eine stetig wachsende Zahl von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern für diese faszinierenden Tiere.

Eine der ersten Arten überhaupt, die in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts beschrieben wurde, ist die Art Milnesium tardigradum, der der französische Zoologe Louis Michel François Doyère seinen Namen gab. 13 Jahre später beschrieb der deutsche Zoologe Christian Gottfried Ehrenberg mit der Milnesium alpigenum eine weitere Art, die im Monte Rosa Gebirgsmassiv in den Walliser Alpen an der Grenze zwi¬schen Italien und der Schweiz erstmals gefunden wurde. Mit einer eigenen, im Naturpark Schönbuch gefundenen Bärtierchenart „Milnesium tardigradum Doyère 1840″ zugeordneten Tierkultur kam 2003 der Zoologe Ralph Schill an die Universität Stuttgart. Mit dieser von ihm dann als Modellorganismus etablierten Art schuf er eine der renommiertesten Bärtierchenforschergruppen weltweit. Zwischen 2003 und 2016 entstanden darüber über 30 wissenschaftliche Publikationen. Das weltweit größte Bärtierchenprojekt „FUNCRYPTA“ wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Wissenschaftler bestimmen neue Art
Ausschlaggebend für eine Artbeschreibung ist der Vergleich mit dem sogenannten Holotyp, dem Tier, dass zur erstmaligen Beschreibung verwendet wurde. Nachdem sowohl die Präparate von Doyère als auch Ehrenberg nicht mehr erhalten sind, wurden so genannte Neotypten definiert, Präparate, die stattdessen die jeweilige Art repräsentieren und als Vergleichsmaterial dienen. Zu den dafür bislang verwendeten morphologischen Merkmalen kommen inzwischen noch molekulare Informationen wie DNA-Sequenzen hinzu. Beim Vergleich vieler Exemplare von der Art Milnesium tardigradum aus verschiedenen Regionen der Welt stellten Zoologen fest, dass sowohl die Stuttgarter Art als auch die eines japanischen Wissenschaftlers zu einer neuen Art gehören müssen. Daraufhin wurde eine Milnesium-Art als neuen Neotyp der nicht mehr vorhandenen Art Milnesium alpigenum neu beschrieben und die Stuttgarter Bärtierchen als neue Art Milnesium inceptum in die Wissenschaft eingeführt. Der Name der neuen Art stammt vom lateinischen „inceptor“, was „ein Initiator“ oder „ein Pionier“ bedeutet, nachdem Ralph Schill diese Art zum neuen Mo-dellorganisms in der Bärtierchenforschung etabliert hatte.

Neues Standardwerk über die kleinen Wasserbären erschienen
In Zusammenarbeit mit 25 führenden Bärtierchenforschern und heraus-gegeben von Schill ist jetzt ein Standardwerk „Water Bears: The Biology of Tardigrades“ erschienen. Es enthält erstmals eine vollständige Be¬schreibung der ersten knapp zweihundert Jahre Bärtierchenforschung. Das über 400 Seiten umfassende Buch mit 51 Schwarz-Weiß-Illustrationen und 65 farbigen Abbildungen dokumentiert die Entdeckung der Tiere und die erste Beschreibung 1773 bis hin zum aktuelle Stand des Wissens über die Morphologie, Taxonomie, Phylogenie, Biogeographie, Paläontologie, Zytologie und Zytogenetik der Bärtierchen. Das Buch gibt Einblicke in die Ökologie der Bärtierchen, die im Meer, in Seen und Flüssen und terrestrischen Lebensräumen vorkommen können. Weitere Kapitel enthalten einen Überblick über die Fortpflanzung, Entwicklungs- und Lebenszyklen sowie die außergewöhnlichen Umweltanpassungen wie unter anderem der Trocken- und Gefriertoleranz, für die die Tiere bekannt sind. Auch neueste molekulare Techniken, die in der Bärtierchenforschung angewandt werden, sowie praktische Tipps für die Probenahme und Proben-verarbeitung sind beschrieben. Das Buch schließt mit einem vollständi-gen Überblick über die bisher bekannten Bärtierchengruppen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. apl. Ralph O. Schill, Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme, Pfaffenwaldring 57, 70569 Stuttgart, Tel. 0172 7304726, ralph.schill@bio.uni-stuttgart.de

Originalpublikation:
W. Morek et. al 2019. Redescription of Milnesium alpigenum Ehrenberg, 1853 (Tardigrada: Apochela) and a description of Milnesium inceptum sp. nov., a tardigrade laboratory model. Zootaxa 4586 (1): 035-064
https://doi.org/10.11646/zootaxa.4586.1.2 (open access)

Effiziente Methode ermöglicht Rückgewinnung von 90 Prozent des Elements aus Kläranlagen
Lausanne – Phosphor ist ein weltweit begehrter Rohstoff. Vor allem in der Landwirtschaft wird das Element als Dünger gebraucht. Letztlich sind die die Reserven aber begrenzt. Jener Teil des Phosphors, der in Kläranlagen landet, wird großteils ungenutzt mit dem Klärschlamm entsorgt. Um ihn zurückzugewinnen, haben Forscher der ETH Lausanne (EPFL) nun ein neues Verfahren entwickelt.
Diese Technik beruht darauf, den Klärschlamm unter hohem Druck und bei 400 Grad Celsius …mehr:

https://derstandard.at/2000103050303/Neues-Verfahren-gewinnt-Phosphor-und-Biogas-aus-Klaerschlamm?ref=rss

»Nichts ist Abwasser, alles ist Ressource« – gemäß diesem Motto entwickelten Studierende und Lehrende der Fakultät Bauingenieurwesen an der Bauhaus-Universität Weimar eine interaktive Toilette. Mit dem DBU-geförderten Projekt »P-Bank« sollen nachhaltige Alternativen zum konventionellen Abwassersystem aufgezeigt werden. Bis 16. August 2019 sind Interessierte herzlich eingeladen, das neuartige Sanitärsystem (NASS) in der Marienstraße 11 (LÜCKE) auszuprobieren und Phosphor zu spenden.

Auf dem Gelände der Bauhaus-Universität Weimar steht seit kurzem ein ganz besonderes Toilettenhäuschen: Der knallgelbe Bauwagen, mit einer Spültrenntoilette auf der linken Seite und einem wasserlosen Urinal auf der rechten Seite, lädt seine Benutzerinnen und Benutzer nicht nur zum Toilettengang ein, sondern fordert auf »Come donate your P« (Spende dein P).

 Dahinter steckt ein ausgeklügeltes System zur Gewinnung des lebenswichtigen Rohstoffes Phosphor aus menschlichem Urin. »Phosphor ist eine endliche und durch nichts anderes zu ersetzende Ressource, knapper als Erdöl«, erläutert Projektleiter Prof. Jörg Londong, Professur Siedlungswasserwirtschaft an der Bauhaus-Universität Weimar. »Über Abwasser und Gülle wird Phosphor dispers in Gewässer verteilt und letztlich verschwendet – das wollen wir ändern«. Ab sofort kann daher jeder sein »P« spenden, um daraus den wertvollen Rohstoff zu gewinnen.

Phosphorknappheit entgegenwirken
Das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) fachlich und finanziell geförderte Kooperations- und Demonstrationsprojekt »P-Bank« rückt die Umweltthemen Phosphorknappheit und Kreislaufführung von Nährstoffen in den Fokus. Der Buchstabe P steht dabei einerseits für das chemische Element Phosphor und andererseits für die zeitgleich stattfindende umweltschädliche Fehlleitung der Nährstoffe beim Urinieren (englisch: to pee).

»Die vor Ort direkt erlebbare Kreislaufschließung zeigt, dass es relativ einfach ist, den über Urin ausgeschiedenen Phosphor in einen Dünger zu verwandeln«, fährt Prof. Londong fort. Hierzu muss Urin zunächst getrennt gesammelt werden. Wie das funktioniert – nämlich mit einer sogenannten No-Mix-Toilette und wasserlosen Urinalen – wird in der P-Bank demonstriert. Ergebnis ist ein Dünger, der universell einsetzbar ist und beispielsweise auch die Gartenkräuter vor Ort mit den hier produzierten Nährstoffen versorgt.

Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Recyclingstrategien
Mit der Toilettenanlage für den öffentlichen Raum sollen die Nutzerinnen und Nutzer für nachhaltige Lösungen in der Abfall- und Kreislaufwirtschaft sensibilisiert werden. DBU-Generalsekretär Alexander Bonde unterstützt das Vorhaben: »Wollen wir zukünftig den Phosphorkreislauf schließen, brauchen wir nicht nur die technischen Voraussetzungen dafür, sondern überhaupt ein gesellschaftliches Bewusstsein für die Notwendigkeit. Das Projekt kann in unseren Augen einen wichtigen Beitrag dazu leisten.«

Alternative Lösungsansätze für den Umgang mit Abwasser sind seit Jahren Kernbestandteil der Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe von Professor Londong am Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme (b.is). Im Rahmen des Jubiläums zum 100-jährigen Bestehen des Bauhauses zeigt die P-Bank beispielhaft, dass sich die Bauhaus-Universität Weimar aktiv mit gesellschaftlich relevanten Fragen auseinandersetzt und ungewöhnliche, zum Teil radikale Antworten präsentiert.

Bei der Realisierung wurden die Umweltingenieure von den beiden Designerinnen Anniek Vetter und Silvia Debit unter der Leitung von Prof. Wolfgang Sattler, Fakultät Kunst und Gestaltung, sowie der Firma Werkhaus Design + Produktion GmbH, dem prämierten temporären Restaurant »LÜCKE«, der gemeinnützigen Goldeimer gGmbH und der EOOS Design GmbH aus Wien unterstützt. Finanziert wurde das Projekt von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt mit einer Förderung in Höhe von 100.000 Euro.

Recycling-Toilette »P-Bank«

3. Mai bis 16. August 2019

Marienstraße 11, 99423 Weimar (LÜCKE)

Die feierliche Eröffnung der P-Bank findet am Freitag, 3. Mai 2019, gemeinsam mit der Einweihung des temporären Restaurants »LÜCKE«, ab 18 Uhr in der Marienstraße 11 in Weimar statt. Bis zum 16. August 2019 wird die P-Bank auf dem Gelände der Bauhaus-Universität Weimar zu finden sein.

Das Projekt wurde gefördert durch den Bauhaus100-Jubiläumsfonds.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Londong

Bauhaus-Universität Weimar

Fakultät Bauingenieurwesen
Professur Siedlungswasserwirtschaft

Coudraystr. 7, Zimmer 215
, 99421 Weimar

Tel.: +49 (0) 36 43/58 46 15
E-Mail: joerg.londong@uni-weimar.de

Die Verunreinigung durch Medikamente, Biozide und Industriechemikalien im Abwasser nimmt immer weiter zu. Fraunhofer-Forschende entwickeln ein neues Adsorptionsmittel für die Eliminierung von Spurenstoffen in kommunalen Abwässern – auf Basis nachwachsender Rohstoffe und mit weiteren Vorteilen gegenüber bisher verwendeter Aktivkohle.

Nicht alle Substanzen werden in Kläranlagen abgebaut. Rückstände von Medikamenten, Bioziden und Industriechemikalien etwa gelangen daher in die Umwelt. Zwar verfügen Kläranlagen häufig über eine nachgeschaltete Aktivkohleadsorption, aber auch hier können diese Spurenstoffe nur zum Teil zurückgehalten werden. Hinzu kommt, dass Aktivkohle ein fossiler Rohstoff ist, der in erster Linie unpolare oder we¬nig polare Substanzen binden kann. Polare und ionisierte Stoffe hingegen bleiben meist im Wasser zurück. Hier setzt das Projekt BioSorb an.

Das Fraunhofer UMSICHT entwickelt gemeinsam mit dem Fraunhofer ITWM neue Adsorptionsmittel für die Eliminierung von Spurenstoffen in kommunalen Abwässern. Die Adsorptionsmittel sollen auf nachwachsenden Rohstoffen basieren und dabei deutlich ressourcenschonender und auch selektiver als herkömmliche Aktivkohle vorgehen. Besonders proteinbasierte Materialien sind vielversprechende Biosorbenzien, da diese weltweit in großem Umfang und endlos vorhanden sind; oft sogar als Abfallstoffe.
Schritt für Schritt zu sauberem Wasser

Dazu wird beim Fraunhofer UMSICHT zunächst ein Screening verschiedener proteinhaltiger Materialien durchgeführt. Die natürlich nachwachsenden Rohstoffe werden genau untersucht und in ersten Adsorptionsversuchen in kleinem Maßstab auf ihre Eignung getestet. Erste Versuche zeigen, dass oftmals eine einfache chemische Behandlung – wie eine Kombination aus Säure- und Wärmebehandlung – die Adsorptionsfähigkeit deutlich verbessern kann.

Anschließend werden im Rahmen einer groß angelegten Versuchsreihe vielversprechende Materialien auf ihre Wirksamkeit als Adsorbenz gegenüber Perfluorbutansulfonsäure (PFBS) geprüft. PFBS ist ein Vertreter der 850 verschiedene Substanzen umfassenden Stoffgruppe der perfluorierten Tenside. Diese sind nahezu überall verbreitet, kaum abbaubar und oft gesundheitsschädlich. Eingesetzt werden sie z. B. als Imprägnierungsmittel für Papier, Kleidung und viele andere Materialien, in Feuerlöschschäumen und Reinigungsmitteln sowie als Antistatika bei der Chipherstellung. Über das Grund- und Oberflächengewässern gelangen sie in Kläranlagen, wo sie jedoch nicht abgebaut werden.

Fraunhofer ITWM liefert Simulationsexpertise
Parallel zur Versuchsreihe erfolgt die Entwicklung eines numerischen Adsorptionsmodells. Das Fraunhofer ITWM nutzt dazu selbst entwickelte Simulationswerkzeuge. Dieses Vorgehen ermöglicht es, in Kombination mit hoher Rechnerkapazität und der Erfahrung mit Simulationsstudien, die Adsorbenzien und insbesondere Effekte chemischer Behandlungen mit einer Multiskalensimulation virtuell zu bewerten.

Basierend auf den Laborexperimenten und Erkenntnissen aus den Simulationen optimieren die Forschenden daraufhin die Biosorbenzien. In einem nächsten Schritt werden sie in Wasser getestet, das aus dem Kläranlagenablauf in Wuppertal-Buchenhofen stammt.

Originalpublikation:
https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/presse-medien/pressemitteilungen/2019/biosorb.html

Eine standardisierte Methode zur Beurteilung und Verbesserung der Energieeffizienz von Kläranlagen haben neun Hochschulen und Unternehmen aus Spanien, Deutschland, Italien und Großbritannien im Forschungsprojekt ENERWATER entwickelt.

Kläranlagenbetreiber sollen damit beurteilen können, an welchen Stellen des Aufbereitungsprozesses in ihren Anlagen Energie eingespart werden könnte, Aus Deutschland haben sich die TH Köln und der Aggerverband an dem Vorhaben beteiligt. Um den Strombedarf der verschiedenen Abschnitte einer Kläranlage zu erfassen, haben die Projektpartner ein Messsystem …mehr:

http://www.gfa-news.de/webcode.html?wc=20190412_005

http://www.enerwater.eu/