BMBF-Verbundprojekt eloise verknüpft umweltfreundliche Energieerzeugung und Abwasserreinigung.
Mit einem neuen Verfahren wollen Forscher Wasserstoff aus erneuerbaren Energien erzeugen und dabei Mikroschadstoffe wie Arzneimittel und Industriechemikalien aus dem Abwasser entfernen. Die Verfahrenskette aus Elektrolyse zur Produktion von Wasserstoff und ozonbasierter Spurenstoffentfernung soll in einer Pilotanlage auf der Kläranlage Kaiserslautern erprobt werden. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte zweijährige Verbundprojekt eloise, das kürzlich gestartet ist, wird von fünf Partnern aus Wasserwirtschaft und Wissenschaft durchgeführt: Wupperverbandgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbH, Anleg GmbH, DBI Gas- und Umwelttechnik GMBH, Kaufmann Umwelttechnik GmbH und Technische Universität Kaiserslautern.

Die Produktion von Wasserstoff ist ein wesentlicher Baustein der Energiewende. Bei der Elektrolyse von Wasser mittels regenerativ erzeugtem Strom aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen fällt neben „grünem“ Wasserstoff als Abfallprodukt jedoch in hohem Maße Sauerstoff an, der bisher nicht genutzt wird. Das Projekt eloise will daher die Bereiche Energieerzeugung und Abwasserreinigung in einem neuen Ansatz miteinander verknüpfen. Der erzeugte Sauerstoff soll hierbei als Grundstoff für die Herstellung von Ozon verwendet werden. Dieses setzen die Forscher ein, um Mikroschadstoffe wie Arzneimittel und Industriechemikalien aus Abwasser zu entfernen. Ziel ist es, eine abgestimmte Verfahrenskette von der Elektrolyse über die ozonbasierte Spurenstoffentfernung bis zur nachgeschalteten biologischen Beseitigung möglicher schädlicher Substanzen, die bei der Ozonierung entstehen, zu schaffen und dabei erneuerbare Energien zu nutzen. Mit dem Projekt soll die grundsätzliche Machbarkeit der Verfahrenskette untersucht und diese auf ihr Wertschöpfungspotenzial überprüft werden.

Am Standort der Kläranlage Kaiserslautern werden die Projektpartner hierfür eine halbtechnische Pilotanlage aufbauen und betreiben. Die in der Praxis untersuchten Verfahrenskomponenten werden zudem modelltechnisch abgebildet, um die Wechselwirkungen zwischen der regenerativen Energieerzeugung, die durch hohe Dynamik und schwankende Überschüsse gekennzeichnet ist, und der ebenfalls dynamischen Abwasserreinigung zu untersuchen. Die Verfahrenskette wird sowohl insgesamt als auch in den Einzelkomponenten nutzbar sein. Mit ca. 10.000 kommunalen Kläranlagen allein in Deutschland versprechen sich die Verbundpartner ein sehr großes Marktpotenzial für eine spätere technische Nutzung.
Das Verbundprojekt „eloise – Innovative Verfahrenskette zur Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen“ ist Teil der BMBF-Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Ressourceneffizienz und Klimaschutz“, Anwendungsbereich „Nachhaltiges Wassermanagement“. Die Maßnahme gehört zum BMBF-Programm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA³).

https://www.fona.de/de/forscher-erproben-neues-verfahren-zur-spurenstoffentfernung-auf-klaeranlagen-24324.html

Hydroponische Anbauverfahren mit speziell aufbereitetem Abwasser sind Gegenstand des Forschungsprojekts HypoWave. Diese optimierte Variante wird seit Herbst 2016 in einer Pilotanlage auf der Kläranlage Hattorf bei Wolfsburg erprobt. Erste Fallstudien zeigen nun die Machbarkeit dieser wasser- und nährstoffeffizienten landwirtschaftlichen Produktion. Beispielhaft an zwei Regionen – dem Landkreis Gifhorn in Niedersachsen und der Gemeinde Raeren in Belgien – wird demonstriert, wie die angepasste Aufbereitung und Wiederverwendung von kommunalem Abwasser für den hydroponischen Gemüse- und Schnittblumenanbau gelingen kann. „Für kleinere Gemeinden von 500 bzw. 1650 Einwohnerwerte kann hier auf 3600 bzw. 6000 m² eine wirtschaftliche Produktion erzielt werden“, sagt Marius Mohr, Koordinator der Fallstudien vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB. Die dreijährige Laufzeit von HypoWave endet am 31. August 2019.

Weiterführende Links
www.hypowave.de
Fallstudie „Nutzung des Ablaufs eines Klärteichs zur Gemüseproduktion im Landkreis Gifhorn“
Fallstudie „Modulares Wasser- und Nährstoffrecycling zur Schnittblumenproduktion in der Gemeinde Raeren, Belgien“

http://www.gfa-news.de/webcode.html?wc=20190207_001

Zuletzt gingen sie im Sommer vergangenen Jahres über Baden-Württemberg nieder: Unwetterartige Regengüsse, die überall im Land zu dramatischen Überschwemmungen führten und aufzeigten, welchen Risiken Kommunen, aber auch Einzelpersonen durch Starkregen ausgesetzt sind. Das Land Baden-Württemberg reagierte und gab für das kommunale Starkregen-Risikomanagement einen Leitfaden heraus; auch fördert das Land die Umsetzung von Schutzmaßnahmen im Zusammenhang mit der Erstellung von Gefahrenkarten. Dennoch gibt es nach wie vor Unsicherheiten im Umgang mit Starkregen und einem effektiven Risikomanagement.

Die Hochschule Biberach (HBC) bietet nun einen Aktionstag „Starkregen“ an (21. März 2019). Das ganztägige Seminar soll über das Thema Starkregen und den Umgang damit informieren. Dabei geht es vor allem auf die Begebenheiten in Baden-Württemberg und speziell in der Region Oberschwaben ein. Die Veranstaltung ist eine Plattform für all diejenigen, die Lösungen entwickeln wollen im Umgang mit Starkregen – ob in Kommunen, Landkreisen, Ingenieur- oder Planungsbüros. Der Veranstalter – das Institut für Geo und Umwelt an der HBC – bietet mit dem Seminar eine Plattform für Austausch und Wissenstransfer. die Seminarleiter – Professor Dr.-Ing. Gerhard Haimerl und Professorin Dr.-Ing. Ulrike Zettl (beide aus dem Studiengang Bauingenieurwesen) -wollen mit den TeilnehmerInnen diskutieren, wer von Starkregen betroffen und sogar dadurch gefährdet ist, welche Maßnahmen und Konzepte greifen und wie sie praktisch umgesetzt werden können. Der „Aktionstag Starkregen“ wird auch aufzeigen, welche fachlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden und auf welche Herausforderungen sich Kommunen, Landkreise und Ingenieurbüros einstellen müssen.

Für die ganztägige Veranstaltung hat die Hochschule Biberach zahlreiche Fachleute als Referenten gewonnen, die aus allen für das Thema relevanten Bereichen kommen- etwa aus dem Regierungspräsidium Tübingen, der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) und den Biberacher Ämtern für Wasserwirtschaft sowie Brand- und Katastrophenschutz. Vertreter von Ingenieurbüros und Gemeinden werden ebenso von ihren Erfahrungen aus durchgeführten Projekten berichten wie Professoren der HBC aus den Gebieten Geotechnik und Wasserbau.

Das Seminar findet an der Hochschule Biberach statt; Anmeldungen sind ab sofort möglich.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr-Ing. Gerhard Haimerl

Weitere Informationen:
http://www.hochschule-biberach.de/starkregen

Mikroplastik – das sind winzige Teilchen in unserem Abwasser. Sie herauszufiltern, stellt die Abwasserbetriebe vor große Herausforderungen. Eine Gruppe von fünf Partnern aus Industrie und Forschung will jetzt einen neuen Filter entwickeln, der mit lasergebohrten Löchern bis zu 10 Mikrometer kleine Partikel effizient auch bei großen Wassermengen herausfiltert.

Mehr:
https://www.fona.de/de/neuer-wasserfilter-entfernt-mikroplastik-mit-lasergebohrten-kleinstloechern-24256.html
 

Studierende der TH Bingen haben in rheinland-pfälzischen Kommunen untersucht, wie hoch das Risiko für Schäden durch Starkregen ist. Nun haben sie ihre Ergebnisse bereits in der vierten Verbandsgemeinde vorgestellt.

Bäche, die zu reißenden Flüssen werden, vollgelaufene Keller oder umgerissene Bäume: Die Folgen von Starkregenereignissen können auch solche Bewohnerinnen und Bewohner treffen, die nicht unmittelbar an einem Flusslauf wohnen. Für welche Regionen die Gefahr besonders hoch ist, haben Studierende der Technischen Hochschule (TH) Bingen in vier Verbandsgemeinden untersucht: Nieder-Olm, Rhein-Nahe, Langenlonsheim und Rhein-Selz. Für die letztere Verbandsgemeinde wurden nun die Ergebnisse vorgestellt. Die Studierenden der Studiengänge Umweltschutz sowie Klimaschutz und Klimaanpassung haben die verschiedenen Parameter untersucht, die bei der Risikoanalyse von Starkregenfolgen wichtig sind: Wie sind das Klima und insbesondere der Niederschlag in der Region und inwiefern haben sie sich verändert? Was sind die geografischen und städtebaulichen Gegebenheiten, wie erfolgt die Landnutzung und wie hoch ist beispielsweise die Erosion in den vorhandenen Ackerflächen? Für das Projekt analysierten die Studierenden die topografischen Karten und erkundeten bei Exkursionen die Bedingungen. Denn viele Faktoren können erst an Ort und Stelle genau bestimmt werden. Dabei wurden sie jeweils von Ortskundigen unterstützt, zum Beispiel der Feuerwehr oder Vertreterinnen und Vertretern der Gemeinden. Anschließend analysierten sie die Risiken am Computer. Die Studierenden empfehlen auf Grundlage der Analysen dann ganz konkrete Maßnahmen für die jeweilige Region.

Elke Hietel, Professorin für Landschaftspflege, Landschafts- und Stadtplanung an der TH Bingen, betreut das Projekt gemeinsam mit Oleg Panferov, Professor für Klimawandel und Klimaschutz. Hietel betont: „Starkregenereignisse werden nicht nur häufiger, sie werden auch intensiver. Der Grund ist, dass es wärmer wird. Warme Luft kann mehr Wasser speichern, das sich dann als Starkregen entlädt. Außerdem kann nach einer langen Trockenphase auch ein normaler Regen zu einem Extremereignis werden – vor allem dann, wenn die Böden ausgetrocknet sind.“ Für Stadt versus Acker lassen sich die Empfehlungen recht klar zusammenfassen: Bei Starkregen muss das Wasser in Städten und Dörfern sehr schnell und konzentriert durch die Siedlungen abfließen. Nur so können größere Schäden an der Infrastruktur oder an Häusern vermieden werden. Für die landwirtschaftlichen Flächen gilt dagegen: Äcker sollten als Zwischenspeicher genutzt werden, auf denen das Wasser langsam und breit versickern kann. Die anthropogenen, also die menschengemachten Gegebenheiten verstärken ganz klar die Folgen von Starkregen maßgeblich. Zum Beispiel die Begradigung von Bachläufen, eine ungünstige Anlage von Straßen und Abflüssen oder fehlkonstruierte Häuser, die den Eintritt von Wasser begünstigen.

Für die Studierenden ist das Projekt eine gute Gelegenheit, in einem interessanten Berufsfeld zu arbeiten. Dr. Stefan Cludius, leitender staatlicher Beamter beim Kreis Mainz-Bingen und zuständig für den Katastrophenschutz, begrüßt die Arbeiten: „Die Studierenden können mit ihrem Studium anderen ganz praktisch helfen. Die Themen in den Studiengängen Umwelt- und Klimaschutz sind hochaktuell.“ Initiiert wurde das studentische Projekt von der TH Bingen gemeinsam mit der Kreisverwaltung Mainz-Bingen. Das Interesse der Gemeinden ist anhaltend hoch, denn das Bewusstsein für diese Gefahr steigt angesichts von Ereignissen wie in Stromberg 2016 deutlich an. Cludius freut sich über die studentischen Arbeiten und betont, dass das Interesse an einer weiteren erfolgreichen Zusammenarbeit groß sei.

Professor Panferov bestätigt: „Eins gilt für alle Gemeinden – Risikogebiete gibt es überall, wenngleich sie auch unterschiedlich verteilt sind. Wichtig ist es, dass sich die Städte und Gemeinden frühzeitig damit beschäftigen – bevor der Ernstfall eintritt.“ Die Ergebnisse der Studien stellen erste Voruntersuchungen dar, weitere Analysen und Planungen müssen dann in den Verbandsgemeinden folgen.

Bei Interesse können auch andere Gemeinden bei dem Projekt mitmachen (Kontakt: e.hietel@th-bingen.de, o.panferov@th-bingen.de).

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Elke Hietel
Professorin für Landschaftspflege, Landschafts- und Stadtplanung
www.th-bingen.de/person/elke-hietel

Prof. Dr. Oleg Panferov
Professor für Klimawandel, Klimaschutz
www.th-bingen.de/person/oleg-panferov

Weitere Informationen:
http://www.th-bingen.de

Im Interreg-Projekt SYNAQUA (SYNérgie transfrontalière pour la bio-surveillance et la préservation des écosystèmes AQUAtiques) arbeiten Projektpartner aus der Schweiz und aus Frankreich daran, genetische Methoden zur biologischen Überwachung von Oberflächengewässern zu etablieren. Dieser innovative Ansatz basiert auf der direkten Bestimmung von Bioindikator-Organismen in Gewässern auf der Basis von DNA-Sequenzen wie genetischen Barcodes. Im Projekt werden Kieselalgen und Olichaeten eingesetzt. Mehr:

https://www.oekotoxzentrum.ch/news-publikationen/news/gewaesser-genetisch-ueberwachen-neues-video/

Die Aufbereitung kommunaler, organischer Abfälle in Ballungsräumen stellt Kommunen vor große Herausforderungen. In einem vom deutsch-französischen Beratungsunternehmen Tilia geführten Konsortium mit Beteiligung des DBFZ soll ein System zur Co-Methanisierung von organischen Abfällen und von Klärschlämmen im Großraum Paris entwickelt werden. Übergeordnetes Ziel ist die Steigerung der Umwandlung von organischem Kohlenstoff in den Energieträger Methan, die Erzielung einer möglichst positiven Gesamtenergiebilanz und die Minimierung der entstehenden Nebenprodukte.

Unter der Projektträgerschaft der französischen Entsorgungsunternehmen Syctom und SIAAP wird seit mehreren Jahren eine strategische Partnerschaft für ein Projekt aufgebaut, welches sich mit der Methanisierung organischer Ressourcen aus dem Haushaltsmüll und dem Abwasser des Pariser Ballungsraumes beschäftigt. Das Ziel einer seit Ende 2017 laufenden, dreistufigen Innovationspartnerschaft ist es, bis spätestens zum Jahr 2024 ein funktionierendes System zur Co-Methanisierung für Fraktionen von Klärschlamm und den organischen Bestandteilen von Haushaltabfällen zu entwickeln, mit dem eine Maximierung der Energierückgewinnung, die Minimierung von entsorgungswürdigen Rest- und Nebenprodukten, eine optimierte Verwertung sowie eine Optimierung der Umwandlung von Kohlenstoff im Großraum Paris erreicht werden kann.

Die in der ersten Projektphase unter der Leitung des DBFZ durchgeführten Laboruntersuchungen sowie der Bau einer Pilotanlage (in Phase 2 vorgesehen) sollen es ermöglichen, eine hocheffiziente Industrieanlage zur Verwertung der genannten Fraktionen zu planen und diese in Phase 3 zu errichten. Zur Umsetzung des umfangreichen Vorhabens sind nach einer Ausschreibung aktuell vier Konsortien am Vorhaben beteiligt. Abhängig von den erreichten Projektleistungen, den erzielten Ergebnissen und strategischen Entscheidungen werden sich Syctom und SIAAP als Auftraggeber nach jeder Phase und bei jedem Bieter/Partner im Ausscheidungsverfahren für oder gegen eine Weiterführung der jeweiligen Partnerschaft entscheiden.

Das für die Phase 1 ausgewählte Konsortium, bestehend aus der Tilia GmbH, der France Biogaz Valorisation, dem Deutschen Biomasseforschungszentrum, dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) und der GICON – Großmann Ingenieur Consult GmbH, konnte ein erfolgsversprechendes Konzept entwickeln und anbieten, welches ein Methanisierungsmodul sowie weitere, teils optionale Module vorsieht. Die vorgeschlagene Herangehensweise vereint die Kompetenzen führender europäischer und globaler Forschungsorganisationen (DBFZ, Fraunhofer IGB) zu allen Aspekten der angestrebten Lösung sowie von Ingenieurbüros (France Biogaz Valorisation, GICON), welche sich auf die Planung und den Bau von Biogasanlagen spezialisiert haben. Die Tilia GmbH gewährleistet hierbei die technische und wirtschaftliche Integration, das Projektmanagement, den kooperativen Dialog zwischen Syctom/SIAAP und den Konsortialpartnern sowie die Koordination zwischen den verschiedenen Konsortialpartnern. Um sich einen Überblick über die beteiligten Partner sowie die technischen Kapazitäten vor Ort zu verschaffen, werden Vertreter von Syctom und SIAAP am 11. September 2018 das Deutsche Biomasseforschungszentrum in Leipzig besuchen.

Hintergrund Syctom/SIAAP:
Syctom, die kontinentalfranzösische Haushaltsabfallagentur im Großraum Paris, ist mit 12 Industrieanlagen der führende europäische öffentliche Betreiber für die Behandlung und Verwertung von Haushaltsabfällen. Sie verarbeitet und verwertet jährlich fast 2,3 Millionen Tonnen Haushaltsabfälle, die von fast sechs Millionen Einwohnern von 84 Gemeinden, darunter Paris, in fünf Departements der Region Paris erzeugt werden (~10% der Haushaltsabfälle in Frankreich). Das SIAAP (Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne), Europas führender Betreiber öffentlicher sanitärer Anlagen, entsorgt als Verband das Abwasser von fast 9 Millionen Menschen in der Region Ile-de-France sowie Regen- und Brauchwasser. Mit ihren 1.700 Mitarbeitern reinigt die SIAAP sieben Tage die Woche, 24 Stunden am Tag, fast 2,5 Mio. m³ Wasser, welches durch 440 km Abflüsse transportiert und durch ihre sechs Kläranlagen behandelt wird.

Smart Bioenergy – Innovationen für eine nachhaltige Zukunft
Das Deutsche Biomasseforschungszentrum arbeitet als zentraler und unabhängiger Vordenker im Bereich der energetischen und stofflichen Biomassenutzung an der Frage, wie die begrenzt verfügbaren Biomasseressourcen nachhaltig und mit höchster Effizienz und Effektivität zum bestehenden und zukünftigen Energiesystem beitragen können. Im Rahmen der Forschungstätigkeit identifiziert, entwickelt, begleitet, evaluiert und demonstriert das DBFZ die vielversprechendsten Anwendungsfelder für Bioenergie und die besonders positiv herausragenden Beispiele gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Mit der Arbeit des DBFZ soll das Wissen über die Möglichkeiten und Grenzen einer energetischen und integrierten stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe in einer biobasierten Wirtschaft insgesamt erweitert und die herausragende Stellung des Industriestandortes Deutschland in diesem Sektor dauerhaft abgesichert werden – www.dbfz.de.

Wissenschaftlicher Kontakt:
Virginie Bellmann
Tel.: +49 (0)341 2434-442
E-Mail: virginie.bellmann@dbfz.de
Pressekontakt:
Paul Trainer
Tel.: +49 (0)341 2434-437
E-Mail: paul.trainer@dbfz.de

https://www.dbfz.de/presse/pressemitteilungen-2018/innovationspartnerschaft-konsortium-forscht-an-biochemis