Klimaneutrale Kläranlagen durch patentierte Echtzeitanalytik - 08.11.2023

Mit KI zur Treibhausgasreduktion für Abwasserbetriebe

Die Abwasserindustrie ist für einen Ausstoß an Treibhausgas-Emissionen verantwortlich, der dem der globalen Luftfahrt entspricht. Das Start-up Variolytics ermöglicht mit einer weltweit ersten Echtzeitanalytik, Treibhausgase in Kläranlagen erheblich zu reduzieren. Mit patentierter Sensortechnik und KI-gestützter Prozessoptimierung erhalten Kommunen und Industrie einen Mehrfachnutzen: Neben Lachgas werden Energiekosten und Ressourcen eingespart.

Wasser 3.0: #detect|remove|reuse - 31.10.2023

Mikroplastik aus Wasser nachhaltig entfernen und wiederverwerten

Wir alle verschmutzen unser Wasser mit den Dingen unseres Alltags. Dabei sammeln sich Mikroplastik und Mikroschadstoffe in teils erheblichen Ausmaßen an und sind nur schwer wieder zu entfernen. Mit zunehmend verheerenden Folgen für Umwelt und Gesundheit. Das gemeinnützige Start-up Wasser 3.0 aus Karlsruhe hat ein Verfahren entwickelt, um diese Verschmutzungen maßgeschneidert aufzuspüren, zu entfernen und anschließend wiederverwerten zu können.

Im Projekt »InBiRa« entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart eine Insektenbioraffinerie. Mit deren Hilfe sollen sich neuartige Produkte aus Abfällen herstellen und somit Stoffkreisläufe nachhaltig schließen lassen.

Christian Kühn, Parlamentarischer Staatssekretär im BMUV, und Corinna Enders, Geschäftsführerin der ZUG, überreichten in Tübingen vier Förderbescheide an KI-Leuchtturmprojekte aus Baden-Württemberg.

Rohstoffe aus Abwässern - 21.12.2022

Kläranlagen als Bioraffinerien: Das Projekt RoKKa

In dem vom Fraunhofer IGB koordinierten Verbundprojekt RoKKa werden Verfahren erprobt, um aus kommunalen und industriellen Abwässern Rohstoffe wie Phosphor- und Stickstoffverbindungen für die Düngemittelproduktion klimaneutral zu extrahieren. Die neuen Verfahren werden an Kläranlagen im Großraum Ulm unter realen Bedingungen getestet, um diese zu nachhaltigen Bioraffinerien auszubauen.

Projekt FuTuReS - 12.12.2022

Mikroalgen – hochwertige Produkte für die heimische Landwirtschaft?

Algen sind Wasserlebewesen, die in einer riesigen Artenvielfalt vorkommen. Aber nicht nur das: Als kleine grüne Minifabriken können sie allerhand Wertstoffe herstellen. Dafür brauchen sie lediglich Wasser, Licht, CO2 und ein paar Nährstoffe, die aus Biogas- oder Kläranlagen verwertet werden können. Forschende haben nun optimale Rahmenbedingungen und Praktikabilität von Prozessverfahren zur landwirtschaftlichen Algenkultivierung ermittelt.

Die knapp 10.000 kommunalen Kläranlagen in Deutschland verbrauchen jährlich etwa 4.400 Gigawattstunden (GWh) Strom und gehören damit zu den elektrischen Großverbrauchern. Das entspricht etwa dem Strombedarf von 900.000 Vier-Personen-Haushalten. Hinzu kommen die Treibhausgase Lachgas und Methan, die im Prozess der Abwasserbehandlung entstehen und maßgeblich zu den Emissionen einer Kläranlage beitragen.

Phosphat ist Fluch und Segen zugleich. Der Rohstoff ist ein grundlegender Baustein allen organischen Lebens und somit unverzichtbar. Gleichzeitig kann er aber auch schädlich wirken – etwa, wenn er in großen Mengen durch unser Abwasser in natürliche Gewässer gelangt. Dann kann Phosphat ein Pflanzen- und Algenwachstum verursachen, das Gewässer »umkippen« lässt.

Bioraffinerie Büsnau - 05.10.2022

KoalAplan: Kommunales Abwasser als Quelle für Wertstoffe

In unserem Abwasser stecken nicht nur Schmutz und Ausscheidungen, sondern es ist ebenso reich an Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor, die zurückgewonnen werden können. Die Kläranlage kann somit zur Rohstoffquelle werden. Im Projekt KoalAplan soll mit einer neuartigen Bioraffinerie, der aus dem Abwasser gewonnene Kohlenstoff in nachhaltige Produkte umgesetzt werden.

Eine Station der diesjährigen Sommertour von Baden-Württembergs Umweltministerin Thekla Walker war das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart. Ministerialdirektor Dr. Michael Münter, der als Amtschef des Ministeriums den Termin für die kurzfristig verhinderte Ministerin wahrnahm, traf hier die Subitec GmbH, eine Ausgründung des Instituts und erfuhr, wie Mikroalgen wertvolle Produkte herstellen.

Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg finanziert das Projekt KoalAplan, das den Funktionsumfang einer Kläranlage um Möglichkeiten zur Rohstoffrückgewinnung aus dem Abwasser erweitert. Das Projekt leistet einen positiven Beitrag zur Klimaneutralität, da die erhaltenen Produkte fossile Rohstoffe und energieintensive Verfahren ersetzen.

Umweltministerin Thekla Walker: „Mit über 19 Millionen Euro fördern wir innovative Bioökonomie-Projekte im Land, mit denen wir wichtige Rohstoffe aus Abfall und Abwasser zurückgewinnen können“

Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg finanziert das neue Forschungs- und Demonstrationsprojekt RoKKa (Rohstoffquelle Klärschlamm und Klimaschutz auf Kläranlagen), das das Leistungsspektrum von Kläranlagen um eine entscheidende Funktion erweitert: die Möglichkeit der Rohstoffrückgewinnung aus dem Abwasser.

Wir trinken es, waschen uns damit, nutzen es zum Wärmen oder Kühlen, bauen damit unser Essen an, verwenden es in zahlreichen Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen und wir können damit sogar Strom erzeugen: Wasser − unsere wertvollste und vielseitigste Ressource. Aufgrund zunehmender Umweltverschmutzung und verstärkt durch den Klimawandel wird Wasser immer knapper und somit begehrter.

Wie man Abfall effizienter als Ressource verwenden kann, ist die Fragestellung des Forschungsprojekts RUN (Rural Urban Nutrient Partnership). Veronika Fendel untersucht dabei, wie die Wertstoffe aus Bioabfällen und häuslichem Abwasser bestmöglich in den Kreislauf zurückgeführt werden können.

reFuels umfassen erneuerbare Kraftstoffe, die über unterschiedliche Wege hergestellt werden können. Wenn diese so gemischt und aufbereitet werden, dass sie die bestehenden Kraftstoffnormen erfüllen, können damit alle verbrennungsmotorischen Anwendungen bedient werden. Zu diesem Ergebnis kommen aktuelle Fahrzeug- und Flottentests im Projekt „reFuels – Kraftstoffe neu denken“ am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Eine ressourcenschonende Landwirtschaft mit einer sinnvollen Abwasserverwertung verbinden – dank Hydroponik wird das möglich. Die innovative Anbauform kommt gänzlich ohne Boden aus. Die Nährstoffe, die Pflanzen zum Wachsen benötigen, werden komplett über das Wasser zugeführt. Dafür lässt sich auch gebrauchtes Wasser verwenden.

Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm - 21.10.2020

Bakterien helfen beim Phosphorrecycling

Biotechnologie für die Bioökonomie: Im P-bac-Verfahren gewinnen Schwefelbakterien Phosphor aus Klärschlammasche. Phosphor ist einer der zentralen Bausteine des Lebens und essenzieller Nährstoff für das Pflanzenwachstum. Dort, wo im Boden nicht genügend Phosphor vorhanden ist, bringen die Bauern ihn über organischen oder mineralischen Dünger ein.

Fachbeitrag - 24.01.2019

Wissenschaftler bekämpfen resistente Bakterien im Abwasser

In Deutschland werden jährlich rund 1.500 Tonnen Antibiotika in Human- und Tiermedizin verabreicht. Dadurch bilden immer mehr Bakterien Resistenzen gegen gängige Antibiotika aus, was die Therapie bakterieller Infektionen massiv erschweren kann.