Drei Projekte für die Zukunft – daran forscht die TU Dresden
Herausgeber: SPREE‑PR
Das Gründach kann den Wasserhaushalt optimieren. Egal ob bei Neubau, der Aufrüstung von Altbestand oder auf einem Industriebetrieb. Voraussetzung: flaches Dach, wie auf diesem Schuppen.
Foto: TU Dresden
Sachsen
Drei Projekte für die Zukunft – daran forscht die TU Dresden
Die Abwasserwirtschaft muss sich ständig neuen Anforderungen stellen und weiterentwickeln. Damit Verfahren von Anfang an auf sicheren Füßen stehen und Investitionen nicht im Klärschlamm versickern, bedarf es der Forschung. Dr. Markus Ahnert, Leiter der AG Abwasserbehandlung im Bereich Siedlungswirtschaft an der Technischen Universität (TU) Dresden, stellt drei aktuelle Projekte vor, an denen er und seine Kollegen arbeiten. Diese könnten in Zukunft relevant für Abwasserzweckverbände, private Hausbesitzer oder Firmen in verschiedensten Bereichen werden.
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Projekt 1: Das Energie-Optimum aus dem Schlamm
Seit Jahren wird Klärschlamm aufgrund rechtlicher Vorgaben immer weniger in der Landwirtschaft verwendet. Stattdessen wird er zur Energiegewinnung vor Ort auf den Kläranlagen ausgefault, um Biogas zu gewinnen, aus dem wiederum Strom und Wärme erzeugt wird. Zum Teil, wie etwa beim Abwasserzweckverband Parthe (siehe Seite 4), wird diese Energie genutzt, um den Eigenbedarf der Anlage abzudecken. Der übrigbleibende Klärschlamm wird dann meist andernorts verbrannt. Diese Klärschlammfaulung sei allerdings ein aufwändiger Prozess, gibt Dr. Markus Ahnert zu bedenken. Dies sei gerade für kleinere Verbände eine Herausforderung. „Genau da setzt unser Projekt an“, erklärt er. Ahnert und seine Mitarbeiter arbeiten an einem Verfahren, den unbehandelten Klärschlamm so lager- und transportfähig wie möglich zu machen, damit er zu Verbrennungsanlagen gefahren werden kann. Dort soll bei der Verbrennung die optimale Menge an elektrischer Energie sowie Wärme gewonnen werden. Um dies zu erreichen, werde dem Klärschlamm in geringen Mengen Kohle beigefügt, welche verschiedene positive Effekte wie Geruchsbindung und die Absorption von Mikroschadstoffen hat. „Wir müssen derzeit noch notgedrungen auf fossile Kohle zurückgreifen“, sagt Ahnert. Aber er gibt sich optimistisch, dass dort auch andere Lösungen in Zukunft möglich sein werden. Wie sinnvoll und wirtschaftlich, etwa in Bezug auf Energieautarkie von Anlagen, dieser Ansatz im Einzelfall ist, müsse geprüft werden, weiß Ahnert. „Derzeit liegt der Fokus noch auf der technischen Realisierbarkeit.“ Und diese sehe sehr vielversprechend aus. -
Projekt 2: Grüner Wasserkreislauf auf dem Dach
Trockene Hitzeperioden der vergangenen Jahre haben Sorge um das hohe Gut Wasser mit sich gebracht. Gründächer sollen ein wenig Abhilfe schaffen. Bei Schwammstadt-Konzepten, wie dem neu entstehenden Leipziger Viertel hinter dem Hauptbahnhof, werden Gründächer vorrangig für Niederschläge genutzt. Dr. Markus Ahnert und seine Mitarbeiter versuchen, mit solchen Anlagen den Wasserkreislauf weiter zu entlasten. Das in einem Haushalt genutzte Wasser wird verschieden stark verschmutzt. Abwasser etwa aus Toiletten ist mit Feststoffen, Toilettenpapier oder Fäkalien relativ stark verschmutzt. Grauwasser hingegen ist das weniger belastete Wasser aus der Waschmaschine oder Dusche. Jenes Grauwasser durchläuft eine Vorreinigung und kann anschließend zur Bewässerung eines Gründachs verwendet werden. Dabei wird die Kombination von Pflanzen- und Biofilmwachstum auf einem Filterkörper aus Glasschaum genutzt, der auch im Straßenbau bereits verwendet wird. „Aufgrund des geringen spezifischen Gewichts kann diese Anlage auf einem Dach errichtet werden“, so Ahnert. Bei sonst üblichen naturnahen Filtern aus schwerem Kies und Sand müssten Dächer statisch ganz anders gestaltet werden. Dies wäre mit höheren Kosten verbunden. Das durch Pflanzen und Glasschaum gereinigte Wasser kann nun erneut etwa für die Toilettenspülung genutzt werden. Voraussetzung ist ein flaches Dach. -
Projekt 3: Naturnahe Filter für Medizin und Industrie
Das dritte Projekt der AG Abwasserbehandlung betrachtet die Aufbereitung von Abwässern aus der Industrieproduktion, mit dem die Bevölkerung nur wenig direkte Berührung hat. „Es handelt sich um ein Fallbeispiel mit organischen Lösungsmitteln aus der Medizintechnik“, sagt Ahnert. Allerdings kann die Methodik, die entwickelt wird, so die Hoffnung, auf verschiedene andere industrielle Bereiche und Substanzen übertragbar sein. Das Forschungsteam hat sich das Dialyseverfahren und dort entstehende Abwasserströme mit Lösungsmitteln und kleineren Partikeln aus Kunststoffteilen vorgenommen. Bereits jetzt können Lösungsmittel teilweise zwar zurückgewonnen werden, doch die Reste landen im Abwasser und könnten gerade bei der Einleitung in Mischwassersysteme Gewässer gefährden. Um das zu vermeiden, werde dieses Produktionsabwasser zur Verbrennung gefahren. Das ist energetisch und finanziell sehr aufwändig. Das Verfahren der TU Dresden zeigt, dass mit naturnahen Verfahren wie Bodenfilter viele Stoffe vor Ort abgebaut werden können. „Der Betrieb eigener Kläranlagen in Industriebetrieben ist ein zusätzlicher Aufwand im Unternehmen“, sagt Ahnert. Eine Anwendung naturnaher Verfahren ist dagegen weniger arbeitsintensiv und ließe sich auf viele Industrien und Substanzen übertragen. Für das betrachtete Unternehmen, das zu den weltweit bedeutendsten Herstellern von Dialysemembranen gehört, kann so eine Art der Abwasserbehandlung erhebliche Vorteile bringen.
