Nach dem grossen Erfolg unseres Seminars im Rahmen der ARPEA Tagung zum Thema Mikroverunreinigungen für die französisch sprechenden Mitglieder, haben wir am 12. Juli 2011 für unsere deutsch sprechenden Kunden und Partner eine Fachtagung zu den Mikroverunreinigungen organisiert.
Hunziker Betatech, Labosafe und der GVRZ und ALPHA Umwelttechnik AG haben die Technologie ActifloCarb und Resultate vom Pilotanlage auf der ARA Schönau präsentiert.

Präsentation ALPHA UT
http://www.alphaut.ch/lib/alpha/18280,12072011-Fachtagung-Prasentation-A.pdf
Präsentation Hunziker Betatech
http://www.alphaut.ch/lib/alpha/18281,12072011-Fachtagung-Prasentation-H.pdf
Präsentation Labosafe
http://www.alphaut.ch/lib/alpha/18282,12072011-Fachtagung-Prasentation-L.pdf
Präsentation GVRZ
http://www.alphaut.ch/lib/alpha/18283,12072011-Fachtagung-Prasentation-G.pdf

Unter: http://www.alphaut.ch/de/news/

Wir sind ein kommunaler Zweckverband im Westen Münchens mit 10 Mitgliedsgemeinden
aus den Landkreisen Fürstenfeldbruck und Starnberg. Unsere Hauptaufgabe besteht in der
Entsorgung des gesamten anfallenden Schmutzwassers von rund 150.000 Bürgern. Unsere
Kläranlage ist für 247.000 Einwohnerwerte ausgelegt und damit eine der größten und modernsten
Anlagen in Bayern. Darüber hinaus haben wir die Betriebsführerschaft eines Wasserzweckverbandes
übernommen und versorgen in dessen Namen rund 70.000 Personen
mit Trinkwasser.

Bei dem Betrieb einer Kläranlage fallen an etlichen Punkten Reststoffe an, die direkt oder
indirekt mit der Reinigung der Abwässer in Zusammenhang stehen. Zwei wesentliche Quellen
sind dabei die Primär- sowie die Überschussschlämme.
Als Primärschlamm werden dabei die Stoffe zusammengefasst, die sich in der Vorklärung
der Kläranlage aufgrund unterschiedlicher Dichte als suspendierte feste Stoffe vom Wasser
abtrennen lassen und sedimentieren. Beim Überschussschlamm handelt es sich um überschüssige
Mikroorganismen aus den aeroben Klärbecken der Anlage.
In der Regel halten sich die Mengen der beiden Schlammarten in etwa die Waage. Stand der
Technik auf deutschen Kläranlagen ist es dabei seit vielen Jahren, dass diese Schlämme
gemeinsam in einen sogenannten Faul- bzw. Anaerobreaktor gegeben werden. Hier werden
die Schlämme in Aufenthaltszeiten von rund 20 Tagen ausgefault.
Auf der Kläranlage Geiselbullach wurde nun die bundesweit erste Anlage zur Aufbereitung
des Überschussschlammes vor der Faulung installiert und in Betrieb genommen. Hierbei
wird der Überschussschlamm mittels Dampfzugabe auf 165°C erhitzt und anschließend
schlagartig entspannt. Die Biozellen des Überschussschlammes werden dabei aufgebrochen
und chemisch in ihre Einzelteile zerlegt, bevor der Schlamm mit dem vergleichsweise gut
faulbaren Primärschlamm dem Faulreaktor zugeführt wird. Vereinfacht kann dieser Prozess
mit dem Aufkochen unserer Nahrung vor dem Verzehr verglichen werden: Auch hierdurch
können wir deutlich mehr Energie aus der Nahrung gewinnen, als dies bei einem Verzehr
roher Nährstoffe der Fall wäre.

Durch diesen Prozess kann die Biogasgewinnung aus dem Faulprozess um insgesamt rd.
20% gesteigert werden. Zudem lässt sich der Faulschlamm nach der Hydrolyse deutlich
besser entwässern. Das heißt, die Kläranlage imitiert durch den optimierten Wasserentzug
deutlich weniger entsorgungspflichtige Schlämme. Dies spart Transporte und verbessert die
Möglichkeiten bei der thermischen Verwertung. Durch geschickte Wärmerückgewinnung und
Nutzung der Abwärme bei der Verstromung kann das Verfahren quasi ohne Zusatzenergie
auskommen.
Durch die sehr deutliche Verbesserung der Entwässerung kann …mehr:

http://bayern-innovativ.de/ib/site/documents/media/6a4ad30d-c4b2-edef-73d5-8fda7870ed1f.pdf/5_Amperverband_Pressestatement-mit-Bildlegend.pdf

Bekanntmachung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung von Richtlinien zur Förderung von Forschungsvorhaben auf dem Gebiet „Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung“ im Rahmen des Förderprogramms „Forschung für nachhaltige Entwicklungen“.

Die nachhaltige Nutzung der Ressource Wasser unter Berücksichtigung der klimatischen, demografischen und ökonomischen Veränderungen stellt eine der großen gesellschaftlichen Herausforderungen der Zukunft dar. Der volkswirtschaftliche Wohlstand einer Gesellschaft steht in direktem Zusammenhang mit der Bewirtschaftung der Wasserressourcen. Dabei ist die Wasserwirtschaft auch in einem hoch urbanisierten Land wie Deutschland ein essentiell wichtiges Element der Daseinsfürsorge, von dem viele andere Sektoren abhängig sind. Die Infrastrukturen der Wasserwirtschaft sorgen im Spannungsfeld zwischen Umwelteinflüssen und anthropogenen Eingriffen für die sichere Versorgung mit Trinkwasser, für hygienische Verhältnisse in menschlichen Siedlungen, für Schutz vor Überschwemmungen, für den Schutz der Umwelt und ermöglichen dadurch eine Vielzahl von wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aktivitäten.

Viele der bestehenden Infrastrukturen in diesem Bereich weisen in Deutschland bereits eine lange Nutzungsdauer auf, wodurch sich ein erheblicher Reinvestitionsbedarf in naher und mittlerer Zukunft ergibt. Das über Jahrzehnte gewachsene komplexe System der Wasserversorgung und Abwasserentsorgung gerät aber auch zunehmend unter Veränderungsdruck. Neben den steigenden Anforderungen an Ressourceneffizienz und ökologischer Nachhaltigkeit sind es insbesondere Probleme, die sich aufgrund demografischer Veränderungen und des Klimawandels ergeben. Unter den sich ändernden Randbedingungen werden verschiedene infrastrukturelle Schwachstellen sichtbar. Die Anpassung der Siedlungswasserwirtschaft an die genannten Veränderungen verlangt nach neuen sektorübergreifenden Lösungsansätzen durch die integrierte Betrachtung ökologischer, sozio-ökonomischer und technischer Aspekte der Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung unter Einbeziehung der Landnutzung, des demografischen Wandels und d! er klimatischen Veränderungen.

Besonders in den urbanen Räumen ist aufgrund der hohen Konzentration von Bevölkerung, dem hohen Nutzungsdruck auf alle Ressourcen und der Komplexität der Infrastruktursysteme eine zukunftsgerichtete Bewertung und Entwicklung anspruchsvoll. Daneben müssen aber auch für die spezifischen Problemstellungen von Siedlungsräumen im peri-urbanen und im ländlichen Gebiet Lösungen entwickelt werden, die eine flexible Anpassung ermöglichen, bestehende Unsicherheiten berücksichtigen und Synergieeffekte zu weiteren Maßnahmen haben.

Im Rahmen der vorliegenden Bekanntmachung werden Verbundvorhaben im Bereich der angewandten Forschung gefördert mit dem Ziel, anhand praxisorientierter Konzepte und Technologien einen Beitrag zur Entwicklung einer zukunftsfähigen Wasserversorgung und Abwasserentsorgung zu leisten. Gefördert werden ausgewählte Forschungsvorhaben in folgenden Themenfeldern:
1. Innovative Siedlungs- und Infrastrukturkonzepte
2. Technologien für zukunftsfähige Infrastruktursysteme
3. Neuartige Managementinstrumente
Die drei Themenfelder werden nachfolgend näher beschrieben. Dabei werden jeweils Handlungsfelder benannt, die für ausgewählte Fragestellungen zum Erreichen der Förderziele stehen.

Die Verbundvorhaben sollen von Wissenschaft, Wirtschaft und Einrichtungen der Kommunen und Länder gemeinsam getragen werden. Im Rahmen von ausgewählten Handlungsfeldern sollen Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprojekte durchgeführt werden, die eine erhebliche gesellschaftliche Bedeutung besitzen, risikobehaftet und innovativ sind. Eine erfolgreiche Umsetzung der Forschungsergebnisse im Sinne der Nachhaltigkeitsforschung setzt die Berücksichtigung ökologischer, sozio-ökonomischer, rechtlicher und administrativer Randbedingungen voraus. Die drei Themenfelder sind eng miteinander verknüpft. Aus der Anforderung eines integrativen Vorgehens folgt, dass Forschungsvorhaben Aspekte aus den verschiedenen Themenfeldern enthalten können. So ist beispielsweise die Entwicklung zukunftsfähiger Infrastruktursysteme schwierig, ohne dass entsprechende Konzepte ausgearbeitet werden. Für die Anwendung innovativer Technologien werden oft auch neuartige Managementinstrumente benötigt.! Die ausschließliche Entwicklung, Erprobung und Optimierung von Einzeltechnologien ist nicht Gegenstand der Förderung.

Die Forschungsaktivitäten sollen in Regionen oder an Standorten (z. B. schrumpfende Mittelstädte, Großstadtzentren) durchgeführt werden und Modellcharakter aufweisen, damit die Übertragbarkeit auf andere Regionen ermöglicht wird. Für eine erfolgreiche Umsetzung in den Modellregionen sind die spezifischen Herausforderungen, Fragestellungen und Rahmenbedingungen zu berücksichtigen. Dabei ist zu beachten, dass die Auswirkungen des Klimawandels in der Kombination mit anderen Veränderungsprozessen wie beispielsweise dem demographischen Wandel regional sehr unterschiedlich ausgeprägt sein können. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf innovativen Dienstleistungen, einschließlich vorgelagerter und technologiebegleitender Dienstleistungen, besonders im Zusammenhang mit der Förderung von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Förderfähig sind ebenfalls Kommunikations- und Bildungsmaßnahmen als unterstützende Projektinhalte, durch die insbesondere der Wissenstransfer in die Einrichtungen der Kommunen und Länder nachhaltig sichergestellt werden kann.

Eine Förderung deutscher Partner in EUREKA-Verbundprojekten zu den thematischen Schwerpunkten der vorliegenden Förderrichtlinien ist möglich. Neben den eigentlichen Forschungsvorhaben ist ein wissenschaftliches Koordinierungsvorhaben für die Fördermaßnahme vorgesehen.

Ansprechpartner und weitere Informationen:

http://www.bmbf.de/foerderungen/16719.php

Kommunale Abwässer enthalten in Form organischer Verunreinigungen zehnmal mehr Energie als für ihre Reinigung erforderlich ist. Dieses Potenzial will Siemens mit einem neuen Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung nutzen und damit eine energieautarke Kläranlage ermöglichen. Der Prozess verbindet die aerobe Biosorption, also einen belüfteten Reinigungsschritt, mit einer anaeroben, unbelüfteten Stufe. Auf diese Weise soll der Aufwand für die Belüftung gesenkt und genug Methangas gewonnen werden, um daraus so viel Energie zu erzeugen, wie für den Betrieb der Kläranlage benötigt wird. Seit 2010 behandelt eine Piloteinheit etwa einen halben Kubikmeter Abwasser täglich ohne externe Energiezufuhr. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren werden hier während der aeroben Phase die Bakterien nur kurz unter Luftzufuhr mit den organischen Verunreinigungen beladen. Infolgedessen wird zum einen weniger Energie für die Gebläse verbraucht. Zum anderen entsteht weniger Klärschlamm, da sich die Bakterien kaum vermehren. In der anschließenden anaeroben Phase vergären die Bakterien die organischen Stoffe zu Methan, das sich wiederum zur Energiegewinnung einsetzen lässt. Um diesen Prozess in größerem Maßstab weiterzuentwickeln, wird voraussichtlich noch in diesem Jahr eine größere Pilotanlage in Singapur in Betrieb gehen. Sie soll die Abwässer von rund 2.000 Einwohnern klären.
Mehr Details zu SIWW unter: http://www.siemens.com/siww

Wasseraufbereitung, Energieverbrauch und Umweltverträglichkeit in Einklang bringen: Forschungsprojekte von Siemens machen entscheidende Fortschritte
Für die Aufbereitung und den Transport von Wasser bedarf es großer Mengen an Energie, zugleich wird CO2 freigesetzt. Innovationen im Bereich der Wasserbehandlung müssen deshalb Aufbereitungslösungen, Energieverbrauch und Umweltverträglichkeit in Einklang bringen. Siemens Water Technologies arbeitet in seinem globalen Forschungszentrum in Singapur daran, die Prozess- und Energieeffizienz sowohl durch Entwicklung neuer als auch durch Optimierung bestehender Technologien zu verbessern. Einige dieser Vorhaben sind entscheidende Schritte vorangekommen. Auf der Singapore International Water Week (SIWW) wird Siemens über den aktuellen Stand der Projekte zur energieneutralen Abwasseraufbereitung und elektrochemischen Meerwasserentsalzung sowie über die Membran-Bioreaktor-Versuchsanlage Changi informieren. Mit der Micro-Media-Column stellt das Unternehmen zudem einen neuartigen Wasserfilter vor
Weitere Informationen über Wasseraufbereitungslösungen finden Sie unter:
http://www.siemens.com/water

Der durch die EU-weite Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) geforderte gute chemische und gute ökologische Zustand wird in großen deutschen Gewässern bis 2015 wahrscheinlich nicht erreicht werden können. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der Universität Koblenz-Landau, des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung und der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, die nun in der internationalen Fachzeitschrift für Umweltwissenschaften „Environmental Science & Technology“ erschienen ist. Über einen Zeitraum von zehn Jahren wurden Daten von den vier größten Flüssen Norddeutschlands ausgewertet: Elbe, Weser, Aller und Ems.

„Diese Studie ist weltweit die bislang größte ihrer Art“, erklärt Ralf B. Schäfer, Juniorprofessor am Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau. Die Wissenschaftler werteten behördliche Gewässer-Monitoring-Daten aus einem Zeitraum von zehn Jahren von 1994 bis 2004 aus. Ausgewertet werden konnten die Daten erst jetzt dank einer neuen Methode zur Vorhersage der Toxizität von bisher ungetesteten Stoffen. „Spätere Daten lagen aufgrund der Auflösung des niedersächsischen Landesamtes für Ökologie nicht mehr in dem erforderlichen Umfang vor“, so Schäfer. 331 organische Schadstoffe wurden auf ihr Vorkommen und mögliche toxische Effekte hin untersucht. Auf dieser Basis wurde dann die Belastung der Flüsse eingestuft. Das Ergebnis: 257 der im Visier der Wissenschaftler stehenden Stoffe wurden in den Gewässern gefunden, und das zum Teil in Konzentrationen, die akute toxische Effekte auf Gewässerorganismen wahrscheinlich erscheinen lassen. Viele der Substanzen, die schädlich für Gewässerorganismen sind, fallen jedoch nicht unter die von der Europäischen Union als prioritär eingestuften Stoffe, die zur Beurteilung des chemischen Zustandes von Oberflächengewässern im Sinne der Wasserrahmenrichtlinie herangezogen werden. Lediglich zwei der EU-weiten 33 prioritären Stoffe überschritten die entsprechenden Grenzwerte. Darüber hinaus wurden auch nicht zugelassene Pestizide in den Gewässern nachgewiesen.

„Zwar sind die Trends rückläufig“, so Schäfer. Insgesamt seien die Belastungen beispielsweise durch Pestizide und Industriechemikalien allerdings so hoch, dass die toxischen Auswirkungen auf Flora und Fauna sehr wahrscheinlich seien. „Die Annahme, dass durch die Verdünnung der Chemikalien in großen Gewässern diese nicht so stark beeinträchtigt würden, lässt sich durch diese Ergebnisse widerlegen“, so Peter C. von der Ohe vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung. Bleiben die Belastungen in den großen Strömen auf dem heutigen Niveau, werden die Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie schwer zu realisieren sein, sind sich die Wissenschaftler einig.

Zur Beurteilung der Gewässerkonzentration glichen die Wissenschaftler die Daten aus dem behördlichen Monitoring mit Laborwerten aus Standardtests mit Wasserflöhen, Fischen und Algen ab. „Wir haben teilweise Stoffe in besorgniserregender Konzentration ausgemacht, die in vorliegender Höhe unter Laborbedingungen bei 50 Prozent der Wasserflöhe tödlich wären und zu einer großen Abnahme des Algenbestands führen könnten“, so Schäfer. Auch sei zu beachten, so von der Ohe, dass die verwendeten Monitoringdaten durch punktuelle Probenahme erfasst wurden, Pestizide dagegen eher episodisch auftreten würden und die Belastungen daher in der Praxis zeitweise noch höher sein könnten. Derzeit werde behördliches Gewässermonitoring nur punktuell und aus Kostengründen immer mehr mit Blick auf die 33 prioritären Stoffe durchgeführt, die in der vorliegenden Studie größtenteils keinen Anteil an der Gewässerbelastung hatten. Das größte Risiko würden dagegen andere Substanzen bergen, so die Einschätzung der Wissenschaftler. Diese sollten zukünftig stärker bei der Gewässerüberwachung in den Blick genommen und die genauen Quellen identifiziert werden.

Die Studie:
Ralf B. Schäfer, Peter C. von der Ohe, Ralph Kühne, Gerrit Schüürmann, Matthias Liess: „Occurence and Toxicity of 331 Organic Pollutants in Large Rivers of North Germany over a Decade (1994 to 2004). http://pubs.acs.org/est
DOI: 10.1021/es2013006

Beteiligte Einrichtungen: Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau, Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung, Technische Universität Bergakademie Freiberg.

Die Methodenstudie zur Vorhersage von Toxizität
Gerrit Schüürmann, Ralf-Uwe Ebert, and Ralph Kühne, „Quantitative Read-Across for Predicting the Acute Fish Toxicity of Organic Compounds“. http://pubs.acs.org/est DOI: 10.1021/es200361r

Kontakt:
Universität Koblenz-Landau, Campus Landau
Institut für Umweltwissenschaften
Jun.-Prof. Dr. Ralf B. Schäfer
Tel.: 06341 280-31536
E-Mail: schaefer-ralf@uni-landau.de

und

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Department Wirkungsorientierte Forschung
Dr. Peter C. von der Ohe
Tel. 0341-235-1581
E-Mail: peter.vonderohe@ufz.de
http://www.ufz.de/index.php?en=14838 Bernd Hegen