In unserem Job steht man öfters auf der Kippe

Dabei geht es sowohl um ökologische wie ökonomische Aspekte. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass die Vermeidung von Abfällen für Gewerbebetriebe finanziell durchaus interessant sein kann.Sehr eingehend beschäftigen wir uns mit der Frage, wie eine Abfallwirtschaft der Zukunft aussehen kann. Fragen dabei sind unter anderem: Welche Abfälle sollen weiterhin getrennt eingesammelt werden? Welche Wertstoffgemische lassen sich durch neue technische Verfahren trennen? Kann ein Teil der Abfälle auch wirtschaftlich auf der Schiene transportiert werden?

Mehrere Forschungsvorhaben beschäftigen sich mit der Behandlung von biologischen Abfällen, u. a. mit den Fragen: Gibt es Schadstoffe im Bioabfall? Werden diese Schadstoffe bei der Kompostierung abgebaut? Welches Energiepotenzial steckt in biologischen Abfällen, wenn sie in Vergärungsanlagen zur Erzeugung von Biogas oder in Biomassekraftwerken verwertet werden?

Für die Erstellung von Abfallwirtschaftskonzepten für Kommunen oder Landkreise spielt die Simulation und Modelldarstellung von Abfallströmen und Verwertungstechniken eine große Rolle.

Da auch der Mensch selbst unter ökologischen Gesichtspunkten zum Abfallproblem werden kann, haben wir Untersuchungen zu den ökologischen Auswirkungen von Erd- und Feuerbestattungen durchgeführt.

Für einige Kommunen sehr interessant sind unsere Untersuchungen zu dezentralen Konzepten der Abfallbehandlung in Tourismusgebieten. Bei diesen Insellösungen können Verfahren zur Abfall- und Abwasserbehandlung mit der Erzeugung von Brauchwasser und Energie kombiniert werden.

Dezentrale und angepasste Technik ist auch von großer Bedeutung für die nachhaltige Entwicklung von Dritte-Welt- und Schwellenländern. Aus diesem Grund bestehen Kooperationen und Gemeinschaftsprojekte mit Einrichtungen in Brasilien, Costa Rica, Ägypten, der Türkei und anderen Ländern.

Forschungsschwerpunkte:

• Entwicklung neuer abfalltechnischer Strategien
• Umweltmanagement in Klein- und Mittelständischen Unternehmen
• Abfallwirtschaft in Mega-Cities von morgen
• Ökobilanzielle Bewertung in der Abfallwirtschaft
• Sammlung und Transport von Siedlungsabfällen
• Recycling von Wertstoffen
• Biologische Behandlung: Kompostierung und Vergärung
• Entwicklung und Prüfung von abbaubaren Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen
• Neue Methoden zur Erfassung von Geruch, Staub, und Keimen
• Dezentrale Entsorgungssysteme in Tourismuszentren
• Physikalisch-chemische Untersuchung von Abfällen

Dr.-Ing Klaus Fischer

Nichts ist uns zu gefährlich

• Nachhaltiger Umgang mit der Ressource „Lebensmittel“: Wir bilanzieren die Mengen der in Deutschland anfallenden Lebensmittelabfälle und erarbeiten parallel Vermeidungsmaßnahmen und Handlungsempfehlungen für die Politik. Ergänzend hierzu werden in mehreren Pilotprojekten Maßnahmen für einen optimierten und nachhaltigen Umgang mit der Ressource „Lebensmittel“ erprobt. Aktuell wird die Entwicklung einer standardisierten Methodik für die Einordnung und Bewertung von Systemen zur Lebensmittelbewirtschaftung erarbeitet, die in ganz Deutschland und Europa in Kooperation mit anderen wissenschaftlichen, politischen und sonstigen Einrichtungen etabliert werden soll.
• Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm-asche: In einem EU-geförderten Verbundprojekt (Projektleitung und Koordination: Montanuniversität Leoben, Österreich) wird ein innovatives thermochemisches Verfahren entwickelt, mit dem Klärschlammasche in Phosphor und andere nutzbare Substanzen aufgespaltet wird. Die vom Arbeitsbereich bearbeiteten Projektteile betreffen sowohl die Durchführung von Versuchen in einer kontinuierlich betriebenen Laboranlage, als auch das qualitative und quantitative Management der eingesetzten Sekundärressourcen sowie der erzeugten Produkte und Reststoffe.
• Erneuerbare Energien und energetische Nutzung von Abfallströmen (waste to energy): Wir entwickeln Konzepte, um nicht vermeidbare Abfallströme unter technischen und ökologischen Aspekten optimal nutzen und damit fossile Energie substituieren zu können.
• Praxistaugliche UV-Nassoxidationsprozesse für Flüssig-Sonderabfälle/Industrieabwässer: An unseren bereits mehrfach in der Industrie eingesetzten UV-Freispiegelreaktoren werden ständig technische Neuerungen mit dem Ziel der einfacheren Handhabung und der Kostenminimierung erprobt. Versuche mit realen Abwässern werden sowohl im Labor als auch im industriellen Maßstab durchgeführt. Die Versuchsanlagen und unser Personal stehen ständig zur Verfügung, um die Möglichkeit der Behandlung verschiedener flüssiger Abfälle mittels Advanced Oxidation Process (AOP) zu prüfen.
• Pyrolyse von organischen Reststoffen: Sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern fallen in produzierenden und landwirtschaftlichen Betrieben verschiedene organische Reststoffe an, welche sich für die Produktion von Koks und energiereichem Gas mittels Pyrolyse eignen. Angepaßt an die jeweiligen örtlichen Bedingungen werden Konzepte und Reaktoren für die entsprechende Verwertung entwickelt und erprobt.
• Weitere Tätigkeitsfelder: Optimierung von Stoffkreisläufen in Industriebetrieben; Ressourcen in anthropogenen Lagern, Abfall- und Reststoffströmen; Verwertungskonzepte für kommunale und industrielle Abwasserschlämme; Trocknung, thermische und biologische Verwertung von Klärschlamm; Untertageverbringung von Abfällen; von Abfällen ausgehende gefährliche Reaktionen und Emissionen; Selbsterhitzung und Selbstentzündung von Abfällen; Behandlungskonzepte für flüssige Sonderabfälle/Industrieabwässer; mikrobiologisch regenerierende Aktivkohle zur Eliminierung von Industriechemikalien aus Abwasser; Entwicklung von abfalladäquaten Analysentechniken sowie chemischen und biologischen Tests; Probenahme und Analytik von festen, pastösen und flüssigen Abfällen.

Weitere Tätigkeitsfelder seien nur kurz erwähnt:

• Bilanzierung von Lebensmittelabfällen und Vermeidungsstrategien
• Thermochemische Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammasche
• Abfallwirtschaftskonzepte und Ressourcenmanagement
• Stoffstrombilanzierung und Systemoptimierung
• Abfallwirtschaftliche Stoff- und Technikdatenbank
• Bilanzierung der Entropieerzeugung als Maß für Umwelteinflüsse von technischen Prozessen

Dipl.-Ing. Gerold Hafner

Uns stinkt es manchmal ganz gewaltig

Die Themen „Akzeptanz“ und „gasförmige Emissionen“ sind bei Abfallbehandlungsanlagen oft stark miteinander gekoppelt. Dabei geht es einerseits um die Vermeidung von Belästigungen oder das Einhalten von Grenzwerten aber andererseits auch um Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit. So ist die Minimierung von Emissionen klimarelevanter Gase bei der Entsorgung und Verwertung von Abfällen nach wie vor ein wichtiges Forschungsgebiet. Im Arbeitsbereich EMS bildet die Vermeidung der Methan-Entstehung und das Methan-Monitoring derzeit einen wichtigen Schwerpunkt. Anwendung finden diese Forschungen bei Arbeiten zur Nachsorgeverkürzung von Abfalldeponien, Minderung von Emissionen bei der MBA und in der Weiterentwicklung von Messmethoden für Methan.

Bei der Zusammenarbeit mit Unternehmen und Behörden wurden im Berichtszeitraum die vorhandenen Möglichkeiten zur Gasanalytik häufig nachgefragt. Die Palette der zur Verfügung stehenden Geräte reicht von klassischen Verfahren wie Gaschromatographie mit Massenspektrometer und Flammenionisationsdetektoren bis zu ausgefalleneren Methoden wie Olfaktometrie, Laser-Absorptionsspektrometrie und „Sniffing-Port“ (GC-MS-o). Unsere Arbeit ist sowohl in den naturwissenschaftlich-technischen als auch in den ökonomischen Kontext eingebettet. Unsere Erfahrungen fließen in die nationale und internationale Regelsetzung ein.

Forschungsschwerpunkte:

• Aerobisierung von Abfalldeponien
• Neue Methoden zur Quantifizierung von Methanemissionen
• Untersuchung von Emissionen aus Abfallbehandlungsanlagen
• Gaschromatographische Geruchsstoffanalytik mittels „Schnüffel-Port“ (GC-MS-o)

Dr.-Ing. Martin Reiser

Mit heißer Luft kennen wir uns aus

Darüber hinaus bietet die Abteilung Hilfestellung bei der Planung und Auslegung von Biofiltrationsapparaten verschiedenster Bauart (Biofilter, Biotricklingfiltersowie Biowäscher) an. Außerdem kann auch die wissenschaftliche Betreuung dieser Apparate und Anlagen im laufenden Betrieb und im Störfall übernommen werden. Dies geschieht im Interesse der praxisnahen Forschung, denn die dabei aufgedeckten Funktionsschwächen können zur Entwicklung neuer bzw. zur Optimierung bestehender Konzepte herangezogen werden.

Ein weiterer Arbeitsbereich ist die Erforschung des Abbaus von Xenobiotika: Aufdecken degradativer Potentiale, Isolieren von Xenobiotika abbauenden Bakterienstämmen und Pilzen, Untersuchen bakterieller Abbauwege und als Spinoff die Biosynthese von Wertstoffen. Am Beispiel der Verstoffwechselung (Metabolismus) von Styrol kann demonstriert werden, welche Auswirkungen unsere Forschungen haben: In diversen Industrieaufträgen haben wir unser Wissen um den Abbau von Chemikalien und die den Abbau tragenden Mikroorganismen im technischen Umweltschutz umgesetzt. Ein Beispiel: Im Falle des Styrols haben wir beim Bau und Betrieb von Biofilteranlagen für die Reinigung von Ablüften aus der Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffrohren mitgewirkt.

Weitere Schwerpunkte sind in diesem Zusammenhang die Verstoffwechselung von Halogenbenzol-Derivaten allein und im Gemisch mit Toluol sowie der Abbau von aromatischen und nicht aromatischen Ethern. Ablufttechnisch beschäftigten wir uns mit dem Probleme bereitenden Metabolismus von Stoffgemischen sowie mit dem „Clogging“ von Filtermaterialien (d. h. der Filterverstopfung infolge überschießender Biomasseproduktion). Ein Lösungsansatz ist hier die Entwicklung von Filtern mit bewegten Betten, wie wir dies mit dem Rotorfilter bereits bearbeitet haben, nun aber mit anderer Stoßrichtung weiter fortführen.

• Detektion degradativer Potenziale
•  Isolierung von Xenobiotikaabbauenden Bakterienstämmen und Pilzen
• Aufklärung von bakteriellen Abbauwegen mittels genetischer, chemischer und biochemischer Methoden
• Entwicklung neuartiger Abluftreinigungskonzepte
• Planung, Auslegung und Betrieb von Anlagen der Biologischen Abluftreinigung (BIO-ALR)
• Biosynthese von Fein- Chemikalien mit Werkstoffcharakter

Die Abteilung befasst sich schwerpunktmäßig mit der Ausbildung von Studenten der Studienrichtungen Umweltschutztechnik, Technische Biologie, WAREM, WASTE und Bauingenieurwesen. In Vorlesungen und Praktika werden die Grundlagen der Mikrobiologie von Umweltschutzprozessen, die Biologie von Wasser und Abwasser sowie von biologischen Abluftreinigungsanlagen vermittelt. Ergänzend werden biochemische, genetische, chemische sowie biologisch-analytische Methoden gelehrt, die zu einem ganzheitlichen Verständnis dieser Umweltschutztechnologien beitragen. Es werden vielfältige Themen für Independent Study-, Studien-, Master-, Diplom- und Doktorarbeiten angeboten. Weiterhin besteht für Gymnasiasten die Möglichkeit, durch ein berufsorientierendes Praktikum (BOGY) Einblick in die Arbeitsgebiete Mikrobiologie und biologische Abluftreinigung zu erhalten.

Abluftreinigung

• Biologische Grundlagen des Biofilters, Biorieselbettreaktors und Biowäschers
• Verfahrenstechnische Optimierungen von biologischen Abluftreinigungsanlagen
• Anreicherung und Auswahl von geeigneten Bakterienstämmen für die biologische Abluftreinigung

Keimsammlung und - detektion

• Luftkeimsammlung, Keimemissionsmessungen
• Keimdetektion in Wasser- und Abfallproben
• Keimidentifizierung

Analytik

• Wasseranalytik
• Head-Space Analytik
• Gasanalytik
• Sensorik für die biologische Abluftreinigung

Biotransformation und Biodegradation

• Detektion degradativer Potentiale
• Forschung zur Biosynthese von Wertstoffen

Genetische Methoden

• Zuordnung von Keimen zu Type-Strains

Prof. Dr. Karl-H. Engesser