Bioökonomie BW

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.

Beim achten Phosphor-Kongress mahnt Umweltstaatssekretär Andre Baumann mehr Tempo an, wenn es um den Ausbau der Klärschlamm-Entsorgung in Verbindung mit dem Rückgewinnen von Phosphor geht.

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.

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.

Bislang werden Grünabfälle und Klärschlamm meist kompostiert oder verbrannt. Sinnvoller wäre es, daraus den wertvollen Energieträger Wasserstoff zu gewinnen. Dieses Ziel verfolgt ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA.

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.

Die Europäische Union ist weitgehend abhängig von Importen von weißem Phosphor (P4), einem strategischen Rohstoff für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wird das kürzlich gestartete vierjährige EU-finanzierte Projekt FlashPhos unter der Leitung der Universität Stuttgart hochwertigen weißen Phosphor und andere Rohstoffe unter Verwendung von Klärschlamm als Ausgangsmaterial in großem Maßstab…

Am Fraunhofer ISI sowie an der TH Bingen haben zwei Wissenschaftler den mittels einer Testanlage entwickelten BHYO-Prozess verfahrenstechnisch begutachtet und auf Möglichkeiten zur energietechnischen Systemintegration geprüft. Mit dem Verfahren lassen sich aus einer Tonne Biomasse bis zu 100 Kilogramm Wasserstoff herstellen – aus Abfällen aus der Landschaftspflege, dem Inhalt brauner Tonnen oder sogar aus kommunalem Klärschlamm.

Europäischem Forschungsteam mit Beteiligung der Uni Hohenheim gelingt Umwandlung von Klärschlamm und anderen Biomassen im Pilotmaßstab.

Das Projekt BioSinn fand Produkte und Anwendungen, für die biologischer Abbau am Lebensende eine echte Option darstellt. 25 Steckbriefe beantworten für jede Anwendung technische und regulatorische Fragen. Auch das Marktvolumen dieser Anwendungen wurde geschätzt: Es sind in Deutschland etwa 170.000 Tonnen, in der Europäischen Union etwa 1 Million Tonnen pro Jahr!

Die Kläranlage wird zur Gemüsefarm, aus Abfällen zurückgewonnene biobasierte Stoffe verhindern in Lebensmittelverpackungen oxidativen Verderb oder liefern auf Funktionstextilien wasserabweisende Schichten, die weder Mensch noch Umwelt belasten. In dem vom Fraunhofer IGB koordinierten Projekt EVOBIO arbeiten 19 Fraunhofer-Institute an Lösungen für eine nachhaltige Wirtschaft.

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.

Dossier - 28.04.2020

Nachhaltige Bioenergie

Biomasse aus der Forst- und Landwirtschaft oder auch Reststoffe aus der Industrie und den Haushalten können einen zusätzlichen Beitrag zur Energie- und Rohstoffwende leisten. Auf dieser Biomasse-Basis kann im Rahmen der Bioökonomie eine nachhaltige, regenerative Energie für den Energiemix der Zukunft bereitgestellt werden.

Deutsch-chinesisches Graduiertenkolleg an der Universität Hohenheim und der China Agricultural University in Peking sucht Lösungen für nachhaltige Phosphor-Nutzung am Beispiel von Maisanbausystemen

Ab März 2020 werden die fünf Partner Tilia GmbH, GICON, France Biogaz Valorisation, Fraunhofer IGB und DBFZ im Großraum Paris eine Pilotanlage mit neuen Verfahren zur gemeinsamen Behandlung von organischen Restabfällen und Klärschlämmen errichten und betreiben. Wenn sich das Pilotprojekt bewährt soll ab 2025 eine industrielle Großanlage unter anderem bis zu 76.000 t organischer Reststoffe pro Jahr umweltgerecht zu Biogas und Dünger verarbeiten.

Eine Brennstoffzelle mit textiler Anode könnte verschiedene Kläranlagen fast energieneutral arbeiten lassen und auch andere biotechnologische Prozesse wirtschaftlicher machen.

Fachbeitrag - 29.10.2018

Das Internationale Biogas und Bioenergie Kompetenzzentrum (IBBK) und seine Rolle in der Bioökonomie Baden-Württemberg

Die Anzahl der Biogasanlagen (BGAs) in Deutschland hat sich seit der Jahrtausendwende nahezu verzehnfacht. Die IBBK Fachgruppe Biogas GmbH, gegründet im Jahr 2000, hat diese Entwicklung in Form von Schulungen, Beratungsdienstleistungen und Projekten mitgestaltet und berät seit 2015 auch Betreiber bestehender und geplanter Anlagen im Auftrag des Landes Baden-Württemberg.

Betreiber kommunaler und industrieller Abwasserbehandlungsanlagen können bis 15. April 2019 Förderanträge beim Umweltinnovationsprogramm stellen.

Fachbeitrag - 25.01.2018

Ö-Klo: Wertstoffrecycling durch Komposttoiletten

Ö-Klo ist ein Freiburger Start-up-Unternehmen, das Komposttoiletten vermietet und sich für die Verwertung von menschlichem Urin und Kot einsetzt. In Zeiten, in denen natürliche Rohstoffe wie Phosphor knapp zu werden drohen, sei die Wiederbelebung der natürlichen Stoffkreisläufe zwischen Boden, Pflanzen, Nahrung und Ausscheidung wichtig, meinen die Jungunternehmer von Ö-Klo.

Fachbeitrag - 17.07.2017

Effiziente Kraftstoffgewinnung aus Rest- und Abfallstoffen

Erdgas gilt im Vergleich zu Rohstoffen wie Kohle oder Öl verhältnismäßig klimafreundlich. Das Problem: Auch Erdgas ist ein fossiler Brennstoff, der anthropogene CO2 -Emissionen verursacht. In einem Verbundvorhaben analysieren Wissenschaftler und Ingenieure daher, wie aus biogenen Rest- und Abfallstoffen wie Holz, Klärschlamm oder Biomasse-Mixturen, gasförmige Ersatzkraftstoffe erzeugt werden können.

Pressemitteilung - 06.07.2016

Umweltverträglicher Phosphor-Dünger aus Klärschlamm: Pilotanlage erprobt Praxistauglichkeit des Hohenheimer Verfahrens

Bioökonomie-Projekt der Universität Hohenheim nutzt Abfall aus Kläranlagen als Rohstoff / Gewonnene Klärschlammkohle ersetzt Braun- oder Steinkohle

Fachbeitrag - 01.02.2016

Phosphor-Recycling – Wertstoffe aus der Kläranlage

Die moderne Landwirtschaft ist auf Phosphor in Form von Mineraldünger als wichtigem Pflanzennährstoff angewiesen – doch große Mengen des wertvollen Rohstoffs landen in unseren Kläranlagen. Zwei neue Verfahren, um Phosphor aus dem Abwasser zurückzugewinnen, könnten schon bald zu einem nachhaltigeren Umgang mit dem Rohstoff beitragen.