• Bioenergieforschungsplattform Baden-Württemberg
• Laufzeit: Juli 2008 bis Dezember 2011
   

Ziele:
Das Ziel dieses Projektes ist es, vielschichtige Fragestellungen für eine optimale energetische und Ressourcenschonende Biomasseerzeugung, Biogaserzeugung und –nutzung zu bearbeiten. Hierzu gehört u.a. die Entwicklung einer Optimierungsstrategie für die anaeroben Vergärungsprozesse . In diesem Teilbereich wird angestrebt, die Biogasproduktion zu maximieren und gleichzeitig eine stabile und kosteneffektive Abfallbehandlung zu sichern.

Das Teilprojekt beschäftigt sich mit der Modellierung und Steuerung von NaWaRo- Biogasanlagen unter Einsatz einer innovativen online Messmethode mit Hilfe der NIRS- Messtechnik und um die Entwicklung des Steuerungssystems.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Daniel Löffler

Dr.-Ing. Klaus Fischer

Link
 

• Laufzeit: 2008 - 2011
   

Im Rahmen der voranschreitenden Umstellung der Energieproduktion auf erneuerbare Energien, wächst auch der Bestand vor allem landwirtschaftlicher Biogasanlagen, welche mit Gülle und nachwachsenden Rohstoffen (NawaRos) betrieben werden. Vor dem Hintergrund begrenzter Flächenverfügbarkeit und mit Blick auf einen nachhaltigen Maximalausbau der biomassebasierten Vergärungstechnologie, wird das Augenmerk auch auf technische sowie systemische Weiterentwicklungen zur bestmöglichen Nutzung der Potenziale gelenkt. Dies betrifft vor allem das Potenzial an technischen - mess- sowie verfahrenstechnischen -, systemischen oder pflanzenbaulichen Verbesserungen des derzeitigen Anlagenbestands. Hier ist das Forschungsprojekt „Modellierung und Steuerung von NawaRo-Biogasanlagen“ als Teilprojekt der „Bioenergieforschungsplattform Baden-Württemberg“ angesiedelt.

Auf prozesstechnischem Niveau wurden mit dem Projekt die Möglichkeiten der Betriebsoptimierung des Vergärungsprozesses durch geeignete Regelungsstrategien unter Zuhilfenahme von Prozesssimulationen (ADM1) untersucht und im Versuch getestet. Hierbei wird sich auf die Anwendung der Nah-Infrarot-Reflexions-Spektroskopie (NIRS), welche in einem Partnerprojekt an der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim untersucht wird, als innovative online Messmethode bezogen. Die Online-Verfügbarkeit einer Reihe von Messgrößen durch die NIRS eröffnet die Möglichkeiten, diese Größen zukünftig direkt in die Regelung des Prozesses mit einzubinden. Die Regelung des Prozesses soll ermöglichen, den Betrieb des Vergärungsprozesses nach Betreibervorgabe zu optimieren. Handhabbarkeit, Automatisierung, Ressourceneffizienz, günstige und einfache Umsetzung sowie Sicherheit, bezüglich der Prozessstabilität, und Verlässlichkeit der Regelung sind weitere Zielgrößen der Regelungsentwicklung. So wurde am Modell eine Regelungsstrategie entwickelt, eingestellt und getestet, ohne kosten- und zeitintensive Versuchsreihen durchzuführen. Anschließend wurden Versuche an Fermentern im Labormaßstab durchgeführt. In Simulationen und ersten Betriebsversuchen konnte die grundsätzliche Funktionsweise des entworfenen Regelungskonzeptes bestätigt werden.

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert

Dr.-Ing. Klaus Fischer

Dipl.-Ing. Daniel Löffler

• Programm „Innovationskompetenz II (PRO INNO II)“ AIF
• Laufzeit: 2008-2010
  

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Klaus Fischer

Dipl.-Ing. Jingjing Huang

In Zusammenarbeit mit dem Umweltministerium der Türkei, der Middle East Technical University / Ankara und der Dokuz Eylül University in Izmir werden die Grundlagen zur Messung, Überwachung und gesetzlichen Regelungen von Geruchsemissionen erarbeitet. Derzeit existieren in der Türkei weder Richtlinien zur Begrenzung von Geruchsemissionen aus Industrie, Gewerbe und Landwirtschaft, noch die technischen Voraussetzungen zur Überwachung von Grenzwerten. Die Aufgabe des Projektes ist es, die in der EU standardisierten Geruchsmesstechniken in der Türkei zu etablieren. In einem breit angelegten Messprogramm sollen Geruchsmessungen an den zuvor identifizierten Hauptemittenten durchgeführt werden. Diese hier ermittelten Werte stellen die Basis für die zukünftigen Richt- und Grenzwerte in der Türkei dar. Parallel hierzu wird auf der Grundlage von europäischen Regelungen ein Entwurf einer Geruchsemissionsrichtline für die Türkei erarbeitet.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Emine Bolcu Öczan

Dr.-Ing. Klaus Fischer
 

Für die Funktionsfähigkeit und das Emissionsverhalten eines Biofilters spielt dessen Wassergehalt eine sehr große Rolle. Um eine optimale Reinigungsleistung des Filters zu erreichen ist es erforderlich, die Feuchtigkeit des Filtermaterials kontinuierlich und ohne großen Aufwand an allen Stellen zuverlässig kontrollieren zu können. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird eine neue Methode der elektromagnetischen Wassergehaltsbestimmung an verschiedenen Biofiltermaterialien erprobt. Das Verfahren beruht auf dem Prinzip der Time Domain Reflectometry (TDR). Für die Messung des Feuchtegehalts im Filtermaterial wird der polare Charakter und die hohe Dielektrizitätskonstante von Wasser genutzt. Die Dielektrizitätskonstante von feuchtem Biofiltermaterial wird im wesentlichen von Wasser bestimmt. Um den Zusammenhang zwischen Sensormesswert und tatsächlichem gravimetrischen Wassergehalt der Probe beschreiben zu können ist eine Kalibrierung notwendig. Um eine Aussage über die Korrelation von Filtermaterialfeuchte mit dem Emissionsverhalten von Biofiltern machen zu können, wurde eine transportable Biofilteranlage vor Ort an einer Kompostierungsanlage aufgestellt und die Filtermaterialien sukzessive ausgetrocknet. Der Feuchtegehalt der Filtermaterialien konnte dabei kontinuierlich mit den eingebauten Sensoren überwacht werden. Die Emissionen (Keime und VOC) wurden bei verschiedenen Feuchtezuständen erfasst. Dabei zeigte sich, dass optimal befeuchtete Biofilter als Keimsenke wirken; dem gegenüber verringert sich die Reinigungsleistung mit abnehmender Filter-feuchte. Sehr trockene Biofilter können hinsichtlich Gesamtbakterien und Schimmelpilzen eine Keimquelle darstellen.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Jochen Mäule

Dr.-Ing. Martin Reiser

Dr.-Ing. Klaus Fischer
 

Das Problem der Geruchsemissionen aus Gießereien hat nach wie vor Brisanz. In der näheren Umgebung von Gießereien treten Geruchsimmissionen auf, welche die immer kritischer werdende Nachbarschaft zu Beschwerden veranlasst. Zur Sicherstellung der sozialen Akzeptanz der Gießereien an ihren traditionellen Standorten oder unter dem öffentlichen Druck sind die Betriebe gezwungen, Abhilfe zu schaffen. Auf dem Gebiet der Geruchsminderung in Gießereien wurden in den letzten Jahren einige Fortschritte erzielt. Jedoch hat sich dabei gezeigt, dass der Fortschritt in kleinen Schritten kommt und die Betroffenen meist dann erst zufrieden sind, wenn die Gießereigerüche so gut wie ganz verschwunden sind. Dabei sind die Gießereien so vielfältig in ihrer Verfahrenstechnik und die Geruchsquellen zum Teil so komplex, dass mit einem neuen Binder oder einer Verfahrensänderung jeweils nur eine Gruppe von Gießereien einen Vorteil erhält. Daher ist Einiges an Verbesserungsbedarf geblieben bzw. für einige Bereiche weiter aktuell. Das Ziel dieses Projekts soll es sein, weitere primärseitige Lösungen zur Minderung der Geruchsemissionen in Eisengießereien - hier speziell an Gießstrecken - zu finden. Das heißt, es sollen Informationen über Geruchsemissionen aus Formhilfsstoffen und Additiven sowohl für die Gießereiindustrie als auch für die chemische Zulieferindustrie bereitgestellt werden. Die Gießereiindustrie soll Hinweise zur Prozesslenkung erhalten, die Zulieferindustrie Hinweise über Geruchsstoffbildungen und deren Ursachen. Durch die Weiterentwicklungen der Messtechnik werden die Voraussetzungen geschaffen, die Vielfalt der Form- und Formhilfsstoffe unter geruchstechnischen Gesichtspunkten zu bewerten und zu optimieren. Darüber hinaus sollen die Ergebnisse der Olfaktometrie - hinsichtlich Reproduzierbarkeit bzw. Aussagegenauigkeit - durch Optimierung der messtechnischen Rahmenbedingungen wesentlich verbessert werden. Außerdem sollen die in einem früheren Projekt entwickelten physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden weiterentwickelt werden. Im Einzelnen ist damit gemeint, das analytische Verfahren zur Geruchsstoffdetektion zu erweitern:

• Durch Variation der Adsorptions- bzw. Desorptionsbedingungen sollen auch Geruchsstoffe mit niedriger Massenzahl(Schwefelwasserstoff, Ameisensäure, Formaldehyd, Propen,...) durch die Analytik erfasst werden.
• Durch Erweiterung des Detektorsystems. Mit einem zusätzlichen Flammenionisationsdetektor soll eine genauere Quantifizierung der geruchlich relevanten Verbindungen erfolgen. Dieses GC/MS/FID-System hat sich in Verbindung mit dem Olfactory-Detection- Port (ODP), auch Sniffing-Detektor genannt, bei anderen Anwendungen bereits gut bewährt.
• Durch Verbreiterung der Spektrenbibliothek und eine Literaturrecherche über stoffspezifische Geruchsschwellen soll der Anteil an identifizierten Abgasbestandteilen erhöht werden.

Dr.-Ing. Martin Reiser
 

Im Rahmen dieses Vorprojekts wurden Messungen und Arbeiten zur Probenahme und Belüftung des Deponieabschnitts durchgeführt. Das Ziel war, Daten über die Zusammensetzung und Beschaffenheit des Mülls sowie von Deponiegas und Sickerwasser zu sammeln, um sich ein möglichst genaues Bild über diesen Teil der Deponie machen zu können. Anhand der Erkenntnisse aus der Vorerkundung soll ein Pilotprojekt „Aerobisierung der Deponie“ geplant und beantragt werden, die dann im Rahmen eines Folgeprojekts durchgeführt werden soll.

Ansprechtpartner:

Dr.-Ing. Martin Reiser
 

Beim IKT-Warentest sollen insbesondere Erkentnisse zu möglichen Anwendungsfällen der Filter herausgestellt sowie Einsatzgrenzen aufgezeigt werden. Im Versuchsstand des ISWA wird ein Kanalstück mit einem Schacht zum Einbau verschiedener Filtersysteme - Biofiltersystemen, Aktivkohlefiltersystemen, Geruchsmatten und Chemische Filtersysteme- aufgestellt. Bei dem Versuch wird unter anderem das Durchströmungsverhalten und die Reinigungswirkung der Filtersysteme untersucht.

Ansprechspartner:

Dr.-Ing. Martin Reiser
 

Im Rahmen dieses DBU Forschungsvorhabens soll die prinzipielle Eignung der nichtthermische Plasma Technologie (NTP) als Abluftreinigungsverfahren für ein Vielstoffgemisch, wie es bei der Kompostierung von Bioabfall emittiert wird, untersucht und in einem weiteren Schritt - im Hinblick auf eine effizientere Emissionsminderung bei niedrigem Kostenniveau und verringertem Flächenbedarf - eine optimierte Kombination zwischen Biofiltertechnik und NTP-Technologie gefunden werden, um dadurch die Vorteile beider Verfahren zu nutzten. In der ersten Phase (12 Monate) werden Versuche zur Ermittlung des Abreinigungsgrades praxisrelevanter Modellsubstanzen und Modellgemische unter verschiedenen Betriebsbedingungen (Volumenstrom, Anordnung Biofilter/Plasmaanlage, Luftfeuchtigkeit des Rohgases etc.) an einer trans-portablen Anlage an der Universität Stuttgart durchgeführt. Mittels GC/MS-Messungen soll eine Aussage über die entstandenen Produkte und die Entstehung von Sekundäremissionen gemacht werden. Es ist zu klären, in wieweit die Anwesenheit von Ozon in der Abluft die Olfaktometrie und das Biofiltermaterial beeinflusst. Während der zweiten Phase (12 Monate) soll anhand von Rotteabluft aus Kompostierungsanlagen das Emissionsverhalten der kombinierten Anlage hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Gesichtspunkte untersucht werden. Mikrobiologische Analysen sollen die Keimemissionen in Abhängigkeit verschiedener Betriebszustände quantifizieren. Für die Dauer der Versuche sind jeweils 8 Monate anberaumt. Dabei sollte die Ionisationsanlage ununterbrochen (24h) in Betrieb sein, um Aussagen über die Standzeit und Kontinuität bzw. Stabilität der Reinigungsleistung treffen zu können.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Martin Reiser
 

Im Rahmen des „Competitive And Sustainable Growth (Growth) Programme” ist die Abteilung TAL der Universität Stuttgart zusammen mit Soreq NRC (Israel), der Technischen Universität Eindhoven (Niederlande), ABB ltd., Zürich (Schweiz), PlasmaAir AG (Deutschland) und De Neef Chemical Recycling N.V. (Belgien) am EU-Forschungsprojekt „YTRID“ beteiligt. Ziel des Projektes ist es, mit gepulster Coronaentladung einen Schadstoffabbau in heterogen beladenen Abwasser- und Abgasströmen zu erreichen. Dabei werden auch Kombinationen eines mit dieser Technik betriebenen Plasmareaktors mit einem nachgeschalteten Katalysator bzw. mit einem nachgeschalteten Bioreaktor untersucht. Die Laufzeit des Projektes beträgt 36 Monate.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Martin Reiser
 

Anlass für das Forschungsprojekt war die Entwicklung eines Verfahrens zur Abgasreinigung von kritischen Abgasströmen mit Hilfe einer Mikrowellenplasmaquelle bei Atmosphärendruck. Das Verfahren sollte in kompakten Anlagen sowohl für die kleinen aber kritischen Abgasströme aus der Dünnschichttechnologie, wie auch für die typischen VOC-Abgasströme aus kleinen und mittleren Produktionsstätten anwendbar sein. Für diese Abgasströme wird ein hoher Bedarf erwartet, für den noch keine befriedigende Lösung gefunden werden konnte. Die bedeutendste Methode der VOC-Abgasreinigung ist die thermische Nachbehandlung. Dabei wird die belastete Abluft durch einen Brennraum geleitet, wo ein Gas- oder Ölbrenner, ergänzt durch geeignete Katalysatoren, die Zersetzung bzw. Verbrennung der VOCs bewirkt. Da der gesamte Gasstrom erhitzt wird, ist die Wärmerückgewinnung eine wichtige Komponente solcher Anlagen. Durch den Brenner selbst entsteht bei der Wärmeerzeugung Abgas. Deshalb sind solche Anlagen nur für Abgasaufkommen vernünftig, die deutlich größer sind als der selbst erzeugte Anteil. Anlagen zur thermischen Nachbehandlung sind daher großvolumige Gebilde. Anlagen für kleine und mittlere Abgasströme (< 10 m³ /h ist schon eine Mikroanlage) sind bisher als so genannte Scrubber nur für besonders kritische Abgase in kleinen Strömen, wie sie in der Halbleiterproduktion oder Dünnschichttechnologie entstehen, rentabel einsetzbar. Für den wachsenden Markt der kleinen und mittleren VOC-Abgasreinigungsanlagen besteht akuter Handlungsbedarf. Im Rahmen des Projekts wurden mehrere Versuchsanlagen mit Mikrowellenplasma-Technologie aufgebaut und Versuche mit VOC´s und fluorierten Gasen durchgeführt. Am ISWA wurden die Experimente zur VOC-Elimination und die dazugehörige Gasanalytik gemacht. Weiterhin wurden mittels FT-IR-Technologie Gaskomponenten an den Versuchsanlagen der Projektpartner analysiert. Durch das Projekt konnte gezeigt werden, dass die thermische Mikrowellenplasma-Technologie aufgrund verschiedener Aspekte für die VOC-Elimination nur sehr bedingt geeignet ist. Für den Einsatz bei fluorierten Kohlenwasserstoffen aus der Dünnschichttechnologie erwies sich die Versuchsanlage dagegen als erfolgreich und effektiv.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Martin Reiser
 

• F+E-Projekt, gefördert von der Willy-Hager-Stiftung
• Laufzeit: 2007 bis 2011

Im Ablauf von mechanisch-biologischen Kläranlagen finden sich noch geringe Konzentrationen von arzneilich und hormonell wirksamen organischen Substanzen, die negative Effekte auf aquatische Organismen hervorrufen können, welche im Bereich der Einleitstellen leben.
Es ist bekannt, dass diese refraktären Substanzen zu einem großen Teil mittels Aktivkohle aus dem Abwasser entfernt werden können.

Ziel des Forschungsprojekts war es, einen Reaktor zu entwickeln und zu erproben, in welchem die Substanzen auf grobkörniger Aktivkohle aufkonzentriert und von den darauf siedelnden Mikroorganismen langsam abgebaut werden können.
Im Laufe des Projekts wurde das Adsorptionsverhalten verschiedener Adsorbentien gegenüber refraktären Industriechemikalien untersucht, um ein geeignetes Produkt für den Einsatz in einer großtechnischen Anlage zu finden. In speziell entwickelten Labor-Tauchkörperanlagen wurden Versuche zum Verhalten von über lange Zeit beladener und mikrobiell besiedelter Aktivkohle durchgeführt, um ihre Sorptivität sowie deren Änderung über die Zeit festzustellen. Eine Pilotanlage im halbtechnischen Maßstab wurde entwickelt, gebaut und für erste Versuche in Betrieb genommen.
Auch nach über zwei Jahren Beladungszeit zeigt sich die mikrobiologisch besiedelte Aktivkohle gegenüber den refraktären Substanzen adsorptiv, wenngleich in geringerem Umfang als frische Produkte. Durch die hohe Kohledosierung im Scheibentauchkörper-Reaktor ist dieser dennoch in der Lage, innerhalb kurzer Zeit die im Kläranlagenablauf verbleibenden Stoffkonzentrationen signifikant zu verringern und so die hormonelle Aktivität des komplett beseitigen.

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

• Industrieauftrag, Reinluft Umwelttechnik GmbH
• Laufzeit Januar bis Dezember 2008, Wiederaufnahme Juli 2009

Ein stark organisch belastetes Abwasser, welches bei der Reinigung der Abluft eines Industriebetriebs anfällt, weist erhöhte Werte der begrenzten Parameter Phenole, Cyanid (l.f.) und Zink auf. Es sollte ein Gesamtkonzept entwickelt werden, mit welchem alle drei Grenzwerte eingehalten werden können. Da die Entfernung von Cyanid und Zink mit dem Stand der Technik zu lösen ist, lag der Schwerpunkt auf Versuchen mit der in der Abteilung entwickelten AOP-Technik (Nassoxidation im UV-Freispiegelreaktor) zur Reduzierung des Phenol-index.
Folgende Arbeiten wurden durchgeführt:

• Versuche im Labormaßstab zur Machbarkeitsuntersuchung.
• Versuche im Entsorgungsmaßstab vor am Ort des Abwasseranfalls zur Validierung und Verfahrensoptimierung.
• Erstellung eines Anlagenkonzepts. Alle Versuche wurden mit Erfolg abgeschlossen, und ein Anlagenkonzept erstellt. Die Vergabe eines entsprechenden Auftrags wird derzeit von dem Industriebetrieb ausgeschrieben. Zusammenarbeit besteht mit den Firmen Eisenmann (Gesamtverfahren, Anlagenbau) und GCTU (Reaktortechnik).

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

• Projektträger: AiF
• Projektpartner (ProInno II): Firma Stengelin-Specker Kläranlagen GmbH, Dürbheim
• Zeitraum: Januar 2007 bis März 2009
• Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz

Viele Menschen haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Bakterielle und virale Durchfallerkrankungen sind in Entwicklungsländern die häufigste Ursache der Kindersterblichkeit. In diesem F+E-Vorhaben soll eine Anlage zur Entkeimung von Trinkwasser entwickelt werden, welche mit geringem technischen und finanziellem Aufwand im Anwenderland gebaut und betrieben werden kann. Das den AOP (Advanced Oxidation Processes) verwandte Verfahren basiert auf den Halbleitereigenschaften von Titandioxid bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht. Es wurden im Labormaßstab Versuche durchgeführt, wie speziell präpariertes und auf verschiedene Weise immobilisiertes Titandioxid auch in diffusem Tageslicht seine photokatalytische Wirkung entfalten kann, um aus Wasser oxidative (und somit entkeimende) Radikale zu erzeugen. Außerdem wird ein speziell an die Gegebenheiten im Anwenderland angepasstes Anlagenkonzept entwickelt und als Pilotanlage vor Ort in die Praxis umgesetzt. Für die Zertifizierung des Verfahrens nach WHO-Trinkwasserstandards findet eine Zusammenarbeit mit dem Institut der Umwelt- und Tierhygiene der Universität Hohenheim statt.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

CTA Brigitte Bergfort
 

Einer in Berlin ansässigen galvanotechnischen Firma werden unerlaubte Einleitungen von Galvanikabwässern und Galvanikschlämmen in den öffentlichen Kanal vorgeworfen Entsprechen die abwassertechnischen Anlagen der Firma dem Stand der Technik? Dies konnte positiv beschieden werden. Können die behördlichen Messergebnisse betreffend den Schmutzwasserkanal fehlinterpretiert worden sein? Feststellung: Dies war der Fall Könnte das betreffende Klärwerk sowie dessen Klärschlamm durch Firmenabwässer nachteilig beeinflußt oder geschädigt worden sein? Feststellung: Nein Hat die Firma einen geldwerten Vorteil dadurch erzielt, in dem sie als Sonderabfall teuer zu entsorgende Galvanikschlamm-Filterkuchen zum Teil via Schmutzwasserkanal unerlaubt entsorgt hat ? Dies konnte nicht bestätigt werden.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz
 

• Zeitraum: April bis Juni 2009
• Projektpartner: ip Institut für Projektplanung, Stuttgart
• Auftraggeber: KfW

Ein Konsortium deutscher und türkischer Fachleute auf dem Gebiet des Sonderabfallmanagements soll in dieser Vorstudie verschiedene Wege zur Neuordnung der Sonderabfallentsorgung in der Türkei aufzeigen und bewerten.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz
 

Hierfür wurde durch den Arbeitsbereich eigens eine Gasbildungs-Prüfanlage für komplette, mit ca. 1,5 Mg Konditionierungsmasse befüllte Big Bags entwickelt, mit welcher der tatsächliche Wasserstoffgas- Volumenstrom während der mehrtägigen Verfestigungsphase ermittelt werden kann. Die Apparatur befindet sich vor Ort auf dem Gelände des Salzbergwerks Bad Friedrichshall-Kochendorf in regelmäßigem Einsatz.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz
 

Es ist das Ziel des Projekts herauszufinden, welche Bedingungen und Voraussetzungen bei der UV-H₂O₂-Naßoxidation gegeben sein müssen, um eine de-novo-AOX-Bildung zu verstehen, zu beeinflussen und evtl. sogar zu verhindern. Dabei werden die Parameter Chloridgehalt, pH-Wert und eine Auswahl charakteristischer Abwasserinhaltsstoffe in Versuchen mit Modellabwässern variiert. Die hieraus resultierenden Erkenntnisse sollen dazu dienen die AOX-Bildung bei der Behandlung von ausgewählten Realabwässen zu beeinflussen und ggf. zu verhindern.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz
 

In der Lagerhalle eines Industriebetriebs fand eine Selbsterhitzung in einem mit Koks- und Aluminium-Siebrückständen befüllten Big Bag statt. Zündquelle und Brandursache waren vor Ort sowie im Labor experimentell festzustellen. Als Brandursache konnte Kontakt mit Regenwasser festgestellt werden, wobei sich der Big Bag-Inhalt auf Grund exothermer Reaktion des Aluminium-Feinanteils mit Wasser aufheizt, welches durch den Materialkontakt schwach sauer oder schwach alkalisch geworden ist. Bei der Reaktion bilden sich Aluminiumionen bzw. Aluminationen sowie Wasserstoffgas und das Material kann sich bis zum Glimmen erhitzen und damit auch zünden. Bei der Beurteilung der Brandgefährdung durch die Big Bag-Lagerhaltung, wurde auf eine Konzeption des Verbandes Deutscher Sicherheitsingenieure e.V. (VDSI) zurückgegriffen, Letztlich konnte festgestellt werden, dass es sich bei den auf dem Werksgelände in Big Bags zwischengelagerten Pyrolyserückständen nicht um Abfälle mit praxisrelevanter Brandgefährdung handelt. Unter der Voraussetzung, daß das Big Bag Zwischenlager vor Vernässung geschützt wird, ist die Vor-Ort-Situation als brandtechnisch wenig bedeutsam einzuschätzen.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz
 

Overall mapping of physical flows and stocks of resources to forecast waste quantities in Europe and identify life-cycle environmental stakes of waste prevention and recycling

• Laufzeit: März 2007 - November 2009

Im Rahmen des seitens der EU im Rahmen von sechsten Rahmenprogramms geförderten Projektes “FORWAST” (Forecasting Of Waste) sollen u.a. die folgenden Ergebnisse erzielt werden:

• Inventar von Materiallagerstätten in der Europäischen Union (EU27),
• Prognose von während der kommenden 25 Jahre anfallender Abfallmengen und –qualitäten,
• Lebenszyklusanalysen unterschiedlicher szenarien (Abfallbehandlungs und Abfallvermeidung in EU27).

Hierzu wird ein makroökonomisches Berechnungsmodell (quasi-dynamisch) entwickelt, das anhand ausgewählter Material- und Stoffströme (Produktion, Verbrauch, Import, Export etc.). dieses Modell stellt auch den Rahmen für die intensive Datenrecherche und –verarbeitung dar, worin die Hauptarbeit innerhalb von “FORWAST” zu sehen ist.

Besonders intensive Datenrecherchen erfolgen für die folgenden vier Länder:

• Dänemark,
• Deutschland,
• Frankreich,
• Österreich.

In den verbleibenden EU-Mitgliedstaaten ist die Datenlage deutlich schlechter – insbesondere in den osteuropäischen Ländern. Hierzu werden Übertragbarkeitsbetrachtungen durchgeführt, um ggf. mittels Korrelationen und indirekten Vorgehensweisen fehlende Daten abzuschätzen.

Die Kalibrierung des Modells erfolgt mittels Zeitreihen von monetären und physikalischen Strömen und vorhandenen Daten zur Abfallstatistik. Abschließend sollen, Transferkoeffizienten und auch komplexe mathematische Zusammenhänge vorliegen, um die Vorlkswirtschaften innerhalb Europas im Hinblick auf künftige Abfallmengen und –qualitäten modellieren zu können. Dynamische Aspekte (z.B. künftige technische und ökonomische Entwicklungen, Änderungen politischer Strategien. etc.) sollen Berücksichtigung finden.

FORWAST wird voraussichtlich eine neue Sicht des Life Cycle Thinking ermöglichen, was sich insbesondere in verläßlicheren Umweltindikatoren ausdrückt - insbesondere im Zusammenhang mit Ressourcenschonung und Umweltmanagement.

Ziele:
Ein wesentliches Ziel des FORWAST-Projekts ist die Generierung verständlicher und validierter Daten zu Materialflüssen, Lagern und Umweltauswirkungen zu den einzelnen volkswirtschaftlich relevanten Prozessen. Die Zusammenhänge zwischen nachhaltiger Entwicklung und Umweltschutz, sowie den Verbindungen zwischen dem Verbrauch natürlicher Ressourcen und Rohstoffe einerseits sowie deren Akkumulation innerhalb der Volkswirtschaft und der Erzeugung von Abfällen soll deutlicher verstanden werden. Hierbei sind Wiederverwertung, technische und ökonomische Randbedingungen und nebeneffekte zu berücksichtigen. Am Ende steht eine globale Kosten-Nutzen-Betrachtung.

Unsicherheiten bezüglich der Umweltauswirkungen, resultierend aus abfallpolitischen Entscheidungen, basieren im wesentlichen auf dem Mangel an physischen Daten zu Mengen und Qualitäten von Stoff- und Materialflüssen – sowohl von Rohstoffen als als auch aus Recyclingkreisläufen. Insbesondere stehen kaum Angaben zu den gelagerten bzw. gespeicherten Stoffen (z.B. in Gebäuden) zur Verfügung, die in der Zukunft zu Abfall werden.

Daher sind insbesondere die folgenden Projektziele von Interesse:

• Inventar von Materiallagerstätten in der Europäischen Union (EU27),
• Prognose von während der kommenden 25 Jahre anfallender Abfallmengen und –qualitäten,
• Lebenszyklusanalysen unterschiedlicher szenarien (Abfallbehandlungs und Abfallvermeidung in EU27).

Es sollen nach Abschluß des Projektes im Jahr 2009 konkrete Empfehlungen für die Politik vorliegen. Das Projektkonsortium ist im wesentlichen charakterisiert durch:

• Experten mit Beziehungen zu politischen Entscheidungsträgern auf nationaler und europäischer Ebene
• Datenzugang zu nationalen Datenbanken (insbesondere für Süd- und Osteuropa)
• Verfügbarkeit geeigneter Bewertungswerkzeuge (NAMEA, MFA, AWAST simulator)
• Kompetente Netzwerke im Bereiche Ressourcen- und Abfallmanagement

Im Hinblick auf die Abschätzung künftiger abfallmengen und –qualitäten für die kommenden 25 Jahre fehlt bis dato die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Lagern, und künftigen Abfällen. Neben der Lebensdauer einzelner Produkte spielen hier eine Vielzahl weiterer Randbedingungen eine Rolle (z.B. Akkumulation, Abfallerzeugung, Streuverluste etc.).

Die Ergebnisse von FORWAST basieren auf relaen Daten und anerkannten makorökonomischen Berechnungsmodellen. Detailliertere Informationen können auf der Projektwebsite eingesehen werden.

Links zur Homepage:
FORWAST Homepage

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert

Dipl.-Ing. Gerold Hafner

• Laufzeit: 2007-2010

Insgesamt 12 Partner aus 3 Kontinenten beschäftigen sich gemeinsam mit dem Thema der Nachhaltigen Abfallwirtschaft. Die Partner-Universitäten bzw. Institutionen befinden sich in folgenden Ländern:
Lateinamerika: Costa Rica, Bolivien, Kolumbien, Brasilien und Chile
Asien: China, Malaysia und Thailand
Europa: Finnland, Türkei und Deutschland .

Welche Zeile hat WasteNet?
Mit dem Schwerpunkt auf Lateinamerika soll WasteNet sich mit den Problemen der Abfallwirtschaft in diesen Ländern beschäftigen: Wo liegen die Ursachen für die nur teilweise stattfindende Abfallsammlung, für Müllkippen, die nicht als Deponien bezeichnet werden können, für Zehntausende von armen Menschen, die vom und teilweise im Müll leben?

Sind es ökonomische Gründe, ist es mangelndes Umweltbewusstsein oder  sind es fehlende Gesetze?
Ausgehend von einer Analyse in den Partnerländern soll WasteNet Vorschläge ausarbeiten, wie eine zukünftige Umwelt-/Abfallpolitik der EU in diesen Ländern aussehen könnte.
Ein weiteres Ziel ist das Sammeln und Verbreiten guter Beispiele von angepassten Technologien im Abfallbereich, die auch für andere Länder hilfreich sein können. Hier spielen die Partner aus Asien eine entscheidende Rolle, die mit guten Beispielen aus den jahrtausende alten Kulturen einen großen Beitrag zur Entwicklung einer nachhaltigen Abfallwirtschaft leisten können.
Das erste Treffen der lateinamerikanischen Partner fand im Oktober 2007 in Bogota/Kolumbien statt Wie zu erwarten, sind die Unterschiede zwischen den
Ländern groß. Überraschend war jedoch eine wichtige Erkenntnis aus diesem Treffen: während fast alle großen Städte in den Partnerländern eine relativ gute Sammlung und Behandlung der Abfälle sicherstellen können, ist die Situation in den ländlichen Gebieten noch völlig unbefriedigend. Häufig wird nur ein geringer Teil des Abfalls erfasst, die Beseitigung erfolgt in wilden Müllkippen, in den Flüssen oder in der Landschaft. Auch wenn die Situation in den Partnerländern nicht völlig vergleichbar ist, zeigen doch unsere Hochrechnungen, dass mehr als 50% des Abfallaufkommens in den ländlichen Gebieten anfällt und damit unzureichend behandelt wird. Die Umweltauswirkungen auf Böden, Grund- und Oberflächenwasser und die Atmosphäre sind zweifellos gravierend. Große Probleme scheint es auch im Bereich der Krankenhausabfälle und den gefährlichen Abfällen (Industrieabfälle, aber auch z.B. Batterien) zu geben.

Ergebnisse, Beispiele und viele andere nützliche Information u.a. ein Wörterbuch für Abfallwirtschaftliche Begriffe in Englisch, Deutsch und Spanisch sind auf der Internetseite   www.wastenet.de zu finden. WasteNet ist offen für die Teilnahme und Mitgliedschaft von Fachleuten und Experten in den Bereichen
Abfallwirtschaft und Nachhaltigkeit sowie für Nichtregierungsorganisationen, die gerade in Lateinamerika zeigen, dass sich Abfallwirtschaft und soziales Engagement sehr gut verbinden lassen.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Klaus Fischer

• Laufzeit: 2008-2010

Vor dem Hintergrund des zunehmenden Interesses an den Umweltproblemen in Rumänien wurde im Jahr 2007 eine Kooperation zwischen den Umweltministerien des Landes Baden-Württemberg und Rumäniens initiiert. Das Ziel der Kooperation war die Unterstützung Rumäniens zur Entwicklung von angemessenen Lösungen für die Abfallbehandlung. Als Ausgangspunkt war die Zusammensetzung des häuslichen Abfalls in Rumänien zu bestimmen. Hierzu wurde im Jahr 2008 vom Umweltministerium Baden-Württemberg eine Sortierkampage der Siedlungsabfälle in Rumänien beauftragt, die gemeinsam durch das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte-, und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart und Universitatea „Politehnica“ Timisoara erfolgte. Das Projekt wurde von den  Entsorgungsunternehmen Retim (Timisoara) und Goscom (Vaslui) unterstützt.  

In Absprache mit der nationalen Agentur für Umweltschutz (ANPM) in Bukarest wurden die Kreisstädte Timişoara und Vaslui als Beprobungsgebiete mit unterschiedlicher Struktur ausgewählt: Timişoara profitiert von einer dynamischen wirtschaftlichen Entwicklung und einer niedrigen Arbeitslosenquote. Die Region um Vaslui ist die stark agrarisch orientiert und besitzt eine hohe Arbeitslosigkeit. Aus finanziellen Sachzwängen konnte Vaslui die Projektarbeit nicht aufrechterhalten. Die Sortierkampagne konzentriert sich aus diesen Gründen auf Timişoara, wo zwei Sortieranalysen in Sommer und Herbst durchgeführt wurden.

Zusätzlich zur Abfalltonne im Ein-Behälter-System wurde die Restabfalltonne im Zwei-Behälter-System beprobt. Die Proben wurden in Siedlungsstrukturen mit definierten Merkmalen entnommen. Die Methodik lehnt sich an der Vorgehensweise des Richtlinienentwurfs Brandenburg an.  

Sowohl der hohe Prozentsatz an Bioabfall, als auch die hohen Anteile an Kunststoffen, Papier und Glas zeigen ein großes Potenzial zur Nutzung der im Abfall enthaltenen Wertstoffe und Energie.

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert

Dr.-Ing. Klaus Fischer

Dipl.-Ing., M.Sc. Mihaela Berechet

Im Rahmen dieses Projektes wird ein praxisorientiertes Programm zur Entscheidungshilfe für Kommunen oder andere Entscheidungsträger entwickelt. Dieses Simulationsprogramm soll anstehende Entscheidungen im Bereich Abfallbehandlung und -entsorgung erleichtern. Das Programm bietet - angepasst an die Situation der Kommunen und unter Einbeziehung von Kosten- und Umweltaspekten - Hilfestellung bei der Wahl der Abfallbehandlungssysteme oder Form der Abfallsammlung. Das Programm besteht aus technischen Tools, die verschiedene Abfallbehandlungs- und Entsorgungsanlagen sowie Abfallsammlung und Transport simulieren. Mit diesen jeweils verbunden sind horizontale Tools, die Stoffflüsse, Kostenaspekte und Energiebedarf / Umweltrelevanz der technischen Tools berechnen. Die einzelnen Tools werden anhand von Modellen erstellt, programmiert und im Simulationsprogramm sinnvoll miteinander verknüpft. Die Arbeiten sind in einzelne Workpackages (WP) aufgeteilt, die von den Projektpartnern bearbeitet werden. Sobald alle Tools fertig gestellt sind, und der Simulator einsatzbereit ist, wird er in sogenannten "case studies" in Orléans, Lissabon und Stuttgart getestet.

• Projektpartner: BRGM (F), CEMAGREF (F), EDF (F), Uni Stuttgart (D), TU Wien (A), TU Trondheim (N), LQARS (P), RMA (A), ENERGOS (N), TRATOLIXU (P), VALORSUL (P) Forschungsprojekt im 5. Rahmenprogramm der EU

Dipl.-Geogr. Dieter Steinbach

Dipl.-Geogr. Andrea Schultheis

Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert

Die fachübergreifende Projektgruppe untersuchte zunächst die gegenseitige Abhängigkeiten einer umweltorientierten und den Schienenverkehr fördernden Strategie der Abfallbeseitigung im ländlichen Raum. So erscheint es aus Sicht der Schonung der Umwelt angebracht, den Müll für den Transport weitgehend zu komprimieren. Sodann werden unterschiedliche Konzeptionen für die Entwicklung schienenverkehrsgestützter Entsorgungsketten im ländlichen Raum entwickelt und abschließend bewertet. Die Beispielregion “Alb-Donau” setzt sich zusammen aus den Landkreisen Reutlingen, Tübingen, Biberach, Sigmaringen, Tuttlingen und Zollernalb. Als erstes gilt es die abfallwirtschaftlichen Grunddaten der einzelnen Landkreise zu ermitteln. Das bedeutet die Dokumentation der potenziellen Abfallströme vom Entstehungsort bis zur Verwertung oder Beseitigung, sowie die Darstellung der Behandlungskapazitäten und das Aufzeigen der bestehenden Transportketten in der Abfallentsorgung je Landkreis. Auf der Basis dieser abfallwirtschaftlichen Kenndaten der Landkreise wird das Netzwerk der Abfallentsorgung der gesamten Beispielregion „Alb-Donau“ dargestellt. Damit können landkreisübergreifende Optimierungsansätze herausgearbeitet werden. Ziel des Vorhabens ist es, den Mülltransport von der Straße auf die Schiene zu verlagern, um somit das Verkehrsaufkommen zu minimieren und eine möglichst geringe Umweltbelastung durch die notwendigen Abfalltransporte zu erzielen.

• Projektträger: BMBF
• Projektpartner: Institut für Fördertechnik und Logistik Lehrstuhl für Verkehrsplanung und Verkehrsleittechnik Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft, Arbeitsbereich Siedlungsabfall Institut für Eisenbahn- und Verkehrswesen Landkreise SIG, TUT, BC (Biberach), BL (Zollernalbkreis) Zweckverband Abfallverwertung Reutlingen – Tübingen HZL Hohenzollerische Landesbahn

Dr.-Ing. Klaus Fischer

• Laufzeit: 2011- 2012
• Projektpartner: BOKU – Universität für Bodenkultur, Wien

• Lebensmittelverarbeitende Industrie
• Groß- und Einzelhandel
• Großverbraucher (Gastronomie, Krankenhäuser, Gemeinschaftsverpflegungseinrichtungen, etc.)
• Endverbraucher (Privathaushalte).

• Literaturrecherche
• Analyse der nationalen und internationalen
• Statistik
• Befragung von relevanten Stakeholdern
• Eigene ergänzende (stichprobenartige)
• Erhebungen
• Identifizierung von (Daten-)Lücken
• Bewertung von Maßnahmen
• Auswahl potentieller Varianten für Deutschland

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Gerold Hafner

Im Hinblick auf Kosteneinsparungen wurde untersucht, ob die bestehende mobile Sonderabfall-Kleinmengensammlung in Stuttgart abgeschafft und durch effektivere Systeme ersetzt werden kann. So wurde u.a. die mögliche Alternative, daß der Bürger die Sonderabfall-Kleinmengen mit dem Restmüll entsorgt, geprüft. Obwohl in der MVA-Stuttgart diese Stoffe ohne Probleme verbrannt werden könnten, verbietet sich diese Möglichkeit jedoch aus gefahr-stoffrechtlichen Gründen, da diese Stoffe nicht in den Müllfahrzeugen gesammelt und transportiert werden dürfen. Das jetzige System der getrennten Sammlung mittels Schadstoffmobil sollte daher beibehalten werden - allerdings, aus Gründen der Kosteneinsparung, mit eingeschränkter Sammelfrequenz.

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz

Dipl.-Ing. Matthias Rapf
 

Die getrennte Sammlung von Abfällen aus Haushalten, wie sie derzeit praktiziert wird, wird vor dem Hintergrund neuer Trenntechniken und der Entlastung der Haushalte zunehmend diskutiert. Gleichzeitig sind jedoch die zentralen Ziele der Kreislaufwirtschaft zu erfüllen und eine weitgehende Verwertung sicher zu stellen. Das System zur getrennten Sammlung von Abfällen zur Verwertung hat sich in den letzten 20 Jahren in Deutschland als System der Abfallentsorgung etabliert und wird zunehmend auch im europäischen Raum weiter ausgebaut. Unter dem Aspekt, dass für die stoffliche Verwertung eine hochwertige Qualität erforderlich ist (z.B. bei Bioabfällen geringe Schadstoff- und Störstoffbelastung, bei Papier keine Verschmutzung mit organischen Abfällen, bei Glas Sortenreinheit) ist die getrennte Sammlung eine wesentliche Voraussetzung für die Verwertung. Gleichzeitig wird jedoch zunehmend, auch unter den Aspekten des Kohlenstoffdioxidausstoßes, die energetische Verwertung von hochkalorischen Abfällen und vorbehandelten Restabfällen durchgeführt, welche nicht zwangsläufig eine getrennte Sammlung erfordern. Darüber hinaus stehen im Gegensatz zu früher maschinelle Trenntechniken zur Verfügung, welche in Teilbereichen die getrennte Erfassung von Stoffgruppen ersetzen können. Speziell bei kleinteiligen Verpackungen und Teilen der Kunststoffverpackungen, welche ebenfalls einer energetischen Verwertung zugeführt werden, besteht die Frage der Notwendigkeit der getrennten Sammlung sowohl unter den Aspekten der ökologischen Bilanz, als auch der ökonomischen Verhältnismäßigkeit und der Akzeptanz in der Bevölkerung. Zur Klärung der Frage, wie die oben dargestellten Zielsetzungen erreichbar sind, wird derzeit, mit Förderung durch das Ministerium für Umwelt und Verkehr des Landes Baden-Württemberg, ein Forschungsprojekt bearbeitet. Hierbei sind Fragestellungen wie z.B. die anzuwendenden Bewertungskriterien, die Integration in existierende Systeme und die Kompatibilität, die Umsetzung der Produktverantwortung, die gesellschaftlichen und politischen Hindernisse bei der Veränderung und die Umwelt- und Kostenrelevanz zu beantworten. Ziel des Projektes ist die Entwicklung möglicher Strategien für langfristig tragfähige Abfallwirtschaftskonzepte in Kooperation mit kommunalen Abfallentsorgern. Diese Strategien sehen den Ausstieg aus der obertägigen Deponiewirtschaft bis zum Jahre 2020 vor und streben eine möglichst vollständige Verwertung der heute den öffentlich-rechtlichen Abfallentsorgern überlassenen Abfälle an. Ergebnisse des Projektes sollen Empfehlungen für das weitere Vorgehen bei der Umgestaltung der Hausmüllentsorgung und die Weiterentwicklung der Abfallpolitik sein. Die zu erarbeitenden Strategien erfolgen modellhaft auf Basis ausgewählter Regionen, wobei regionale Besonderheiten Berücksichtigung finden. Im Anschluss sollen allgemeingültige Empfehlungen für Entsorgungsträger und Politik erarbeitet werden. An dem Projekt sind zehn Landkreise in Baden-Württemberg beteiligt. Die fachtechnische Projektbegleitung erfolgt seitens der Landesanstalt für Umweltschutz in Karlsruhe. Das Projekt ist in 4 Abschnitte gegliedert. Die Ergebnisse sollen bis Frühjahr 2005 vorliegen.Basierend auf einer Übersicht über die derzeit zur Verfügung stehenden Technologien zur Sortierung, Trennung und Behandlung von Abfällen soll die Technologiebewertung anhand einer Bewertungsmatrix erfolgen. Hinsichtlich der Umsetzung in die Praxis wird eine Bestandsaufnahme in den Landkreisen durchgeführt. anschließend werden spezifische Konzepte und Szenarien erarbeitet. Es findet eine Bewertung der Konzepte und Szenarien nach · ökologischen Kriterien · ökonomischen Kriterien · sozialen Aspekten · entsorgungstechnischen Kriterien statt. Die landkreisspezifischen Ergebnisse werden im Hinblick auf gemeinsame Empfehlungen zusammengefasst und bewertet. In einem Workshop mit Projektpartnern, UVM, LfU und externen Experten sollen diese diskutiert werden. Hieraus werden Empfehlungen für künftige Strategien und notwendige Veränderungen, insbesondere rechtlicher Rahmenbedingungen, erarbeitet. Die Einzelsysteme und Verfahrenskonzepte werden nach Kriterien, welche derzeit im Rahmen der Arbeitsgruppe mit den Landkreisen abgestimmt werden, beurteilt. Als Fazit bleibt festzuhalten, dass ökonomische Anforderungen, ökologische Betrachtungen und neue technische Entwicklungen den Anstoß geben, die Systeme der getrennten Sammlung neu zu beleuchten. Alternative und ergänzende Systeme müssen nach den vorgestellten Bewertungskriterien beurteilt werden, um sowohl umweltverträgliche als auch ökonomisch vorteilhafte Lösungen für eine langfristig tragfähige Abfallentsorgung der Haushalte zu gewährleisten.

• Projektträger: Ministerium für Umwelt und Verkehr des Landes Baden-Württemberg

Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert

• Laufzeit: Oktober 2008 bis Juli 2009

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert

• Laufzeit: 2010-2011

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Klaus Fischer

• Laufzeit: 2010-2011

Die Abfallwirtschaft ist heute ein wichtiges Instrument zur Bewirtschaftung knapper werdender Ressourcen. Neben der Abfallvermeidung sind hierbei u.a. die energetische Nutzung von biogenen Materialien sowie die weitere Intensivierung der stofflichen Verwertung von besonderer Bedeutung. Modernes Stoffstrommanagement kann stoffliche und energetische Verwertungswege optimieren. Unter Berücksichtigung regionaler Randbedingungen kann mit Blick auf die biogenen Materialien das Ziel eines idealen Zusammenwirkens von Nährstoff- und Kohlenstoffrecycling, ebenso wie die Reduktion klimarelevanter Emissionen durch die Substitution fossiler Energieträger erreicht werden. Eine maximierte Verwertung nicht biogener Wertstoffe ist dann besonders effizient, wenn sie separat in einer trockenen Wertstofftonne erfasst werden.

Im Neckar-Odenwald-Kreis werden Untersuchungen zur Einführung eines innovativen Abfallwirtschaftskonzepts ohne Restabfalltonne durchgeführt. Angedacht ist die Erfassung der organischen Abfälle in einer „Bioenergietonne“ und die Einführung einer „trockenen Wertstofftonne“. Diese beiden neuen Erfassungssysteme sollen die bestehende Restabfallerfassung ersetzen. Die bereits vorhandenen Systeme zur getrennten Wertstoffabschöpfung bleiben weiterhin bestehen. Die so erfassten trockenen Wertstoffe werden in einer Sortieranlage aufbereitet und einer weitgehend stofflichen Verwertung zugeführt. Die organischen Siedlungsabfälle aus der neuen Bioenergietonne dagegen sollen  für die Erzeugung von Biogas genutzt werden. Der Gärrest kann dann im Anschluss zu einem Ersatzbrennstoff aufbereitet werden.

In einem Pilotprojekt sollte zunächst die Machbarkeit und Effizienz des neuen Systems verifiziert werden. Das Pilotprojekt wurde in der Gemeinde Rosenberg umgesetzt und wird vom Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Universität Stuttgart wissenschaftlich begleitet.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Gerold Hafner

• Im Auftrag von: Zweckverband Abfallverwertung Reutlingen / Tübingen
• Laufzeit: August bis Dezember 2009

Ziel ist die Ermittlung zusätzlich abschöpfbarer Mengen an Bioabfällen für eine künftige Verwertung in einer Biogasanlage.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Gerold Hafner

• Im Auftrag der AWG Abfallwirtschaft Landkreis Calw GmbH
• Laufzeit: Juli 2009 - Dezember 2009

Ziel der Studie war die Bewertung von konzeptionellen Ansätzen zur zukünftigen Behandlung der im Landkreis Calw anfallenden organischen Siedlungsabfälle. Die Bewertung erfolgt unter ökologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten und betrachtet die technische Machbarkeit unter besonderer Berücksichtigung bereits vorhandener Abfallbehandlungseinrichtungen (u.a. Kompostwerk).

Hauptziel der Untersuchung ist die Betrachtung von Szenarien, die die Erzeugung von Energie aus den organischen Abfällen unter Nutzung der Vergärungstechnologie beinhalten (Biogasproduktion). Ergänzend zur Untersuchung der Biomassen des Landkreises Calw wurde eine zusätzliche Bewertung unter Einbeziehung der im benachbarten Landkreis Freudenstadt anfallenden organischen Abfälle durchgeführt.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Gerold Hafner

• Eigeninitiative, Weiterentwicklung
• Projektlaufzeit: 2007 - 2011

Die UV-FSR-Technik bietet für die Behandlung hochbelasteter Industrieabwässer (oft ihrerseits Rückstände aus der Abwasserbehandlung) in vielen Fällen eine kostengünstige Alternative zu oft notwendigen Verfahren wie Verdampfung oder Verbrennung. Es sind bereits mit Hilfe von Mitteln der Willy-Hager-Stiftung umfangreiche Untersuchungen betreffend Reaktordesign, aber auch zu chemischen Teilaspekten (z.B. AOX-De-Novo-Synthese bei hohen Chloridgehalten) durchgeführt worden. In einem 4-jährigen Projekt sollen nun weitere Möglichkeiten zur Kostenminimierung erarbeitet, als auch die Frage der Toxizitätsminderung, oder fallweise -erhöhung durch die Behandlung untersucht werden.
Folgende Positionen werden bearbeitet:

• Modellversuche mit Einzelsubstanzen und Substanzgemischen.
• Realversuche mit Abwässern aus Automobil-, Papier und chemischer Industrie sowie Altlastensanierung (Militäraltlasten).
• Einsatz verschiedener Katalysatoren zur Minimierung des Verbrauchs an Energie und Oxidationsmittel
• Untersuchung von Radikalfängereffekten.
• Erstellung von Reaktionskonetiken, Kostenberechnung.
• Entwicklung, Evaluierung und Anwendung eines Toxizitätstests.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf

M.Sc. Ibrahim Abdelfattah

Zur Klärung der für die Praxis bedeutsamen Fragestellung der Auswirkung einer UO-Sickerwasserkonzentrat-Rückführung, sind je sechs 1,4 m³ fassende Großlysimeter aus Stahl im Einsatz, welche sich durch Gasdichtigkeit, Niederschlagswasser-Simulation, Beheizungsmöglichkeit auf 40°C, sowie Auflast-Simulation auszeichnen.
Die Befüllung war wie folgt:

• Lysimeter 1+ 2: Hausmüll 1985 (retro-spektive komponiert)
• Lysimeter 3 + 4: Restmüll 2000 folgende (Stadtgebiet Stuttgart)
• Lysimeter 5 + 6: MVA-Schlacke (MVA Stuttgart-Münster)

Es wird deutlich, dass nachteilige Auswirkungen der Konzentratrückführung auf die Deponiegasbildung und die Sickerwasserqualität nicht feststellbar sind, vielmehr führt diese Technik zur einer höheren Deponiegasproduktion und zu einer schnelleren biologischen Inertisierung des Deponiekörpers. Das Sickerwasser erfährt dabei keine Zunahme der Toxizität. Das Verfahren ist für die Praxis zu empfehlen.

• Projektträger: Willy-Hager-Stiftung

CTA Brigitte Bergfort

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz

Um das Ablagerungs- und Emissionsverhalten bzw. das Langzeitverhalten der Rückstände verschiedenartiger zeitgemäßer Abfallbehandlungs- Verfahren vergleichend zu untersuchen, wurden die vorhandenen sechs Großlysimeter (nach zwischenzeitlich erfolgtem Abschluss des erstgenannten Projekts) wie folgt befüllt:

• Lysimeter 1: Restmüll 2002 (Stadtgebiet Stuttgart)
• Lysimeter 2: MVA-Schlacke (MVA Stuttgart-Münster)
• Lysimeter 3: Pyrolyserückstand (Anlage des Landkreises Günzburg)
• Lysimeter 4: Rückstand MBA Erbenschwang, Landkreis Weilheim-Schongau
• Lysimeter 5: Rückstand MBA Linkenbach, Landkreis Neuwied
• Lysimeter 6: Rückstand MBA Kaiserslautern, Landkreis Kaiserslautern.

Die betreffenden Abfälle werden gezielt beregnet und Deponiesickerwasser und Deponiegas untersucht sowie der Wasserhaushalt und das Setzungsverhalten des Deponiekörpers festgestellt.

• Projektträger: Willy-Hager-Stiftung

CTA Brigitte Bergfort

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz

Die Sonderabfalldeponie Karsau (Baden-Württemberg) ist eine private, seit 1972 bis dato von der Industrie betriebene Deponie, welche insbesondere durch ehemalige Ablagerungen von Chlororganika aus der PCP-Produktion gekennzeichnet ist.
Die Nachsorge der in wenigen Jahren verfüllten Deponie soll geregelt werden. Diesbezügliche Arbeiten umfassen sowohl Auswertungen als auch probenahmetechnische und analytische Arbeiten vor Ort, so u.a.

• Zusammenfassende Dokumentation aller verfügbarer Daten betr. Sickerwasser
• Zusammenfassende Dokumentation aller verfügbarer Daten betr. Grundwassermessstellen
• Festlegung der zu beprobenden Grund- und Oberflächenwässer
• Empfehlungen betreffend künftig zu ermittelnder hydrochemischer Leitparameter
• Empfehlungen betreffend Optimierung eines hydrochemischen Langzeit-Überwachungsprogramms

CTA Brigitte Bergfort

Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz

• Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsstudie beauftragt vom Zollernalbkreis, Federführung BCE Björnsen Beratende Ingenieure, Koblenz
• Projektlaufzeit: 2008 - 2009

Bestandsaufnahme, Marktanalyse, Evaluierung der technischen Machbarkeit verschiedener Bioabfallbehandlungsverfahren (Kompostierung, Vergärung, biologische Trocknung) an ausgewählten Standorten, vergleichende Wirtschaftlichkeitsuntersuchung.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Matthias Rapf