Von der Forschung in die Praxis Wasser ist unser Auftrag. Umweltschutz unsere Leidenschaft. Berliner Wasserbetriebe, Regina Gnirss

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1 Von der Forschung in die Praxis Wasser ist unser Auftrag. Umweltschutz unsere Leidenschaft. Berliner Wasserbetriebe, Regina Gnirss

2 Wasserwerke und Klärwerke Versorgungsgebiet Berlin: 880 km² Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 2

3 Forschung und Entwicklung bei den Berliner Wasserbetrieben FE-Management: Zukunft gestalten Vom Bedarf zum Projekt entlang des Wasserkreislaufs Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 4

4 Praxisbeispiel: Berliner Pflanze Wie aus einem technischen Problem in der Abwasserbehandlung ein nachhaltiges Produkt entsteht

5 Abwasserbehandlung Elimination von Phosphor Phosphor ist in Lebens- und Waschmitteln enthalten In Klärwerken wird Phosphor aufwendig entfernt, um die Gewässer zu schützen (Algenwachstum) Allein ins Klärwerk Waßmannsdorf gelangen täglich zwischen 1,6 und 2,3 t Phosphor aus Haushalten und Industrie Die wirtschaftlich nutzbaren Ressourcen von Phosphor sind auf der Erde begrenzt Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 6

6 Forschung und Entwicklung Problemlösung im Betrieb Problem: In der Klärschlammbehandlung kommt es durch Phosphorverbindungen oft zur spontanen Kristallisation. Der stabile Anlagenbetrieb ist gefährdet, weil Ablagerungen u.a. die Rohrleitungen verstopfen. Lösung: Die Berliner Wasserbetriebe entwickeln ein Verfahren, das die Kristallisation kontrolliert an einer Stelle ablaufen lässt, so dass der reibungslose Betrieb sichergestellt ist Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 7

7 Patentierung Gewinnung von Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP) Die verfahrenstechnische Lösung zur MAP-Fällung wird 2004 zum Patent angemeldet Der Produktionsprozess im Klärwerk Waßmannsdorf wird so optimiert, dass MAP zum mineralischen Langzeitdünger weiterentwickelt wird und ganzjährig produziert werden kann Klärwerk-Betreiber können eine Lizenz zur Produktion von MAP beziehen Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 8

8 Produkt und Vertrieb Berliner Pflanze der mineralische Langzeitdünger MAP wird unter dem Markennamen Berliner Pflanze seit 2008 von den Berliner Wasserbetrieben in der Region Berlin-Brandenburg vertrieben In Verkehr gebracht wird es gemäß EU-Düngemittelverordnung als N-P(-Mg)-Dünger Haushaltsgrößen (1kg / 2kg) Landhandel (bis 1 Tonne) Industrie (ab 1 Tonne) Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 9

9 Praxisbeispiel: Spurenstoffe Wie Forschung im Verbund die Umsetzung in die Praxis beschleunigt

10 Verfahrensoptionen Zusätzliche Barrieren im Wasserkreislauf Teilgeschlossener Wasserkreislauf Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 12

11 Forschung und Entwicklung: Spurenstoffentfernung Problemlösung im Betrieb: Integration in Flockungsfiltration Pulveraktivkohledosierung eines von drei Modulen (1/3 des Gesamtvolumenstroms) mit ausgestattet (Silo) Filterzelle in einem anderem Modul: oberste Filterschicht mit Kornaktivkohle bestückt Fokus: betriebliche Auswirkungen der Integration der Spurenstoffentfernung untersuchen Pulveraktivkohledosierung Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 13

12 Technische Umsetzung im Klärwerk Ausbau Klärwerk Schönerlinde bis 2022 Trockenwetterabfluss: m³/d (zukünftig m³/d) Abwasserreinigung: Feinrechen > Sandfang > Vorklärung > Belebung mit itrifikation/denitrifikation und Bio-P > Nachklärung Ozonung + Nachbehandlung in OWA Tegel WWTP Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 14

13 Praxisbeispiel: Regenwassermanagement Wie Forschung im Verbund die Umsetzung in die Praxis beschleunigt

14 Forschung und Entwicklung Optionen für Simulation Regenwasser in Mischwassersystem Q Gerris Hydrax Gewässer Hydraulik Infoworks CS CSO COD NH 4 Q H Qsim Gewässer Qualität Anzahl an kritischen Situationen O2 NH 3 Statistische Analyse Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 16

15 Technische Umsetzung in der Planung Mischsysteme - Sanierungsnachweis FE-Projekt MIME - Mischwasser-Messprogramm integriertes 3-jähriges Monitoring von Mischwasserüberläufen Entwicklung eines Planungsinstrumentes um Mischwasserüberläufe zu bewerten Sanierungsstrategie für Mischwasserüberläufe: Gewässergütesimulation Kanalnetzsimulation Impact Assessment Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 17

16 Forschung und Entwicklung KURAS-Methodik Building level Quartier level Fassadenbegrünung Teiche durchlässiges Gehwegpflaster Regenwassernutzung Behandlung an der Straße Versickerung pumping station area Echtzeitkontrolle der Speicherkapazitäten Überlauf- /Rückhaltebecken Klärwerke Bodenfilter Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 18

17 Integriertes Regenwassermanagement KURAS-Methodik Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 19

18 Technische Umsetzung Gründach und Verdunstungsfläche Potsdamer Platz Abkopplung zu 99% 3 Zisternen, Gründächer und Bodenfilter zu über 70% verdunstet Regenwasser Eigentümer tragen die Kosten Unternehmenszentrale der Berliner Wasserbetriebe Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 20

19 Technische Umsetzung Integrierte Abwassersysteme Aufbau Simulationsmodelle: Geländeoberfläche, Entwässerungssystem, Klärwerk Großtechnischer Versuchsstand im HPW Wilmersdorf Behebung von Pumpenverstopfungen durch Sensortechnik Ergebnisse zu Blades zeigten nicht den gewünschten Effekt Modifikationen erforderlich Messkampagnen im Kanal zu Ablagerungen bei Unterlast führen zu Optimierung der Spülfahrten GIS - basierte Managementsysteme: Beschreibung existierender Systeme / Verknüpfungen bei BWB Erstellung von Gefahrenkarten Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 21

20 Technische Umsetzung Regenwasserbewirtschaftung Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 23

21 Technische Umsetzung Regenwasserbewirtschaftung Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 24

22 Praxisbeispiel: Energie Wie Forschung in die Praxis wirkt

23 Verfahrensoptionen Klimaschutz Unser Beitrag Biogasverwertung in Blockheizkraftwerken Tonnen CO 2 -Einsparung/Jahr Thermische Klärschlamm-Verwertung Tonnen CO 2 -Einsparung/Jahr Größte Solaranlage Berlins 632 Tonnen CO 2 -Einsparung/Jahr Drei Windkraftanlagen (jeweils 2 MW) Tonnen CO 2 -Einsparung/Jahr Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 26

24 Forschung und Entwicklung Wärme aus dem Abwasserkanal Abwasserwärme als regenerative Energie Schwimmhalle Schöneberg (Förderung durch EFRE-Programm) Freispiegelkanal Wärmetauscher: 167 kw, 90 Tonnen CO 2 -Einsparung Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 27

25 Technische Umsetzung Wärme und Kälte aus dem Abwasserkanal Abwasserwärme als regenerative Energie Druckrohr (1.476 kw, Wärme/Kälte): Ikea, Hellweg Primärenergieeinsparung: 40 % BWB bieten: Contracting, Planung, Bau und Betrieb Ikea Ikea Kühlen Heizen Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 28

26 Berliner Wasser vom Hahn Hochwertig und umweltfreundlich Pro Liter ungekühltes Mineralwasser entstehen 211 g CO 2 -Emissionen Pro Liter ungekühltes Leitungswasser entstehen 0,35 g CO 2 -Emissionen Berlin trinkt jährlich 469,2 Mio. Liter Wasser Würde Berlin Leitungswasser statt Mineralwasser trinken, könnten die CO 2 -Emissionen um rund Tonnen/Jahr gesenkt werden Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 29

27 Praxisbeispiel: Startup und Fachkräfte Wie Forschung in die Praxis wirkt

28 Forschung und Entwicklung Verbundprojekt Mikrobielle Verockerung Titel: Mikrobielle Verockerung in technischen Systemen Verockerung von Brunnen, Pumpen und Transportleitungen vorbeugen Wissenschaftliche Untersuchungen Industriepartner entwickeln Spülverfahren Praxispartner setzen direkt in der Praxis ein Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 31

29 Technische Umsetzung Förderung von Startups Aufbauend auf Kooperationsprojekt WellMa DNA Beantragung eines Exist Gründerstipendium Gründung von Blue Biolabs GmbH, die neues System zur Diagnose von Brunnenverockerungen bieten Berlin Partner goenz-com Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 32

30 Kreativ- und Entwicklungsraum InfraLab Berlin Vernetzen von Kompetenzen Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 33

31 Fazit Unternehmen der Wasserwirtschaft sind Umweltunternehmen und erzeugen Impuls für innovative Technologien: Referenz Kosteneffiziente Technologien bei den Berliner Wasserbetriebe durch Forschung und Entwicklung Win-Win-Situation durch die Zusammenarbeit der Universitäten, Forschungsinstituten und der Berliner Wasserbetriebe: Recruiting von Fachkräften (Doktoranden, Praktikanten, Masterstudenten) Budget der Berliner Wasserbetriebe von 3-5 Mio. erzeugt 50 Mio. für Forschungsstandort Berlin Attraktivität der Infrastrukturunternehmer für Start-ups durch Kreativitäts- und Denklabor erhöhen INFRALAB BERLIN Förderung: 0,01% des Vergabevolumens bei Aufträgen für Startups Von der Forschung in die Praxis Regina Gnirss, Berliner Wasserbetriebe 34

32 Spree- Rummelsburger See Thank you for your attention Green Roof on Main Building of Berliner Wasserbetriebe