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.

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.

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.

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.

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 Umweltministerium stellt 22 Millionen Euro für ein neues Förderprogramm zur Gewinnung von Rohstoffen aus Abfall und Abwasser bereit. Damit sollen die natürlichen Lebensgrundlagen geschont und gleichzeitig der Wirtschaftsstandort in Krisenzeiten gestärkt werden.

Am vergangenen Montag fand zum 22. Mal das Abwasserkolloquium statt. In diesem Jahr lag der Fokus des Kolloquiums auf der Entfernung von PFAS und Spurenstoffen im Wasser.

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.

Landwirt:innen würden neuartigen Dünger aus Bioabfall und Haushalts-Abwasser einsetzen – wenn die Schadstofffreiheit garantiert ist. Denn die Sorge vor Kontaminationen stellt das wichtigste Hindernis dar. Bei einem Teil der Befragten würde ein Preisnachlass die Kaufbereitschaft fördern. Dieses vielschichtige Stimmungsbild ermittelten Forschende der Universität Hohenheim in Stuttgart.

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.

Nachhaltige Bioökonomie ist ein wichtiger Baustein für effizienten Klimaschutz. Vorbilder aus der Natur können genutzt werden, um Energie zu sparen und Ressourcen zu schonen.

Über die Hälfte der Bevölkerung Baden-Württembergs lebt aktuell in den großen urbanen Ballungsräumen des Landes. Entsprechend fallen hier auch die meisten Reststoffe und Abfälle an. Um aus diesen in Zukunft wertvolle Rohstoffe zugewinnen, hat das Umweltministerium heute (09.11.) die Ausschreibung „Kommunale Bioökonomie – Bioökonomiestrategien für urbane Räume“ gestartet.

Immer knapper werdende Rohstoffe, die Herausforderungen des Klimawandels und eine ständig wachsende Weltbevölkerung: Langfristig führt kein Weg daran vorbei, die vorhandenen Ressourcen nachhaltiger und effizienter zu nutzen. Gelingen kann dies unter anderem, wenn Nähr- und Wertstoff-Kreisläufe in der landwirtschaftlichen Produktion wieder geschlossen werden und alle Rohstoffe und Produkte möglichst lange im Einsatz bleiben.

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.

Bei Mikroverunreinigungen im Wasser handelt es sich häufig um Hormone, die sich in der Umwelt ansammeln und sich negativ auf Menschen und Tiere auswirken können. Forschende am KIT und am Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung (IOM) in Leipzig haben ein Verfahren zum photokatalytischen Abbau dieser Verunreinigungen im Durchfluss durch Polymermembranen entwickelt und in der Zeitschrift Nature Nanotechnology vorgestellt.

Die erfolgreiche Landesstrategie „Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg“ wird fortgesetzt. Diese trägt zum Schutz natürlicher Ressourcen, der Biodiversität und des Klimas bei und lässt Innovation entstehen. Baden-Württemberg geht als Beispielland für biobasiertes und kreislauforientiertes Wirtschaften voran.

Baden-Württemberg fördert die Entwicklung kommunaler Bioökonomiestrategien in den Regionen Stuttgart, Rhein-Neckar und Karlsruhe. Für mehr Klimaschutz und Rohstoffsicherheit will das Land das große Potenzial nachhaltiger Bioökonomie in den Kommunen noch stärker nutzen.

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.

Synergieeffekte durch Mikroalgen und Purpurbakterien - 03.02.2023

Auf dem Weg in die Wasserstoffwirtschaft mit einer Abwasser-Bioraffinerie: Das Projekt SmartBioH2-BW

Unter Nutzung industrieller Abwasser- und Reststoffströme entsteht in Rheinfelden (Baden) eine Bioraffinerie, die zwei Bioreaktoren mit Purpurbakterien und Mikroalgen miteinander koppelt und „grünen“ Wasserstoff sowie organische Grundstoffe wie Carotinoide synthetisiert. SmartBioH2-BW ist ein Pilotprojekt der Fachinitiative urbane und industrielle Bioraffinerien und wird durch das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft gefördert.

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.

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.

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.

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.

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.

Bioaktivkohle aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen und den dafür nötigen Energiebedarf klimaneutral decken – dieses Ziel verfolgt ein gemeinsames Forschungsprojekt des Fachgebiets Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe der Universität Hohenheim in Stuttgart und der carbonauten GmbH in Giengen.