SEMIZENTRAL Germany intelligente sektorübergreifende Infrastrukturen

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "SEMIZENTRAL Germany intelligente sektorübergreifende Infrastrukturen"

Friederike Gerstle
vor 6 Jahren
Abrufe

1 SEMIZENTRAL Germany intelligente sektorübergreifende Infrastrukturen 10. BMBF-Forum für Nachhaltigkeit Workshop C Ressourcen und Wasser C1 Infrastrukturen für die Städte der Zukunft Dr.-Ing. Susanne Bieker Technische Universität Darmstadt, Germany Institute....

2 million inhabitants Chinas Bevölkerungsentwicklung findet in urbanen Räumen statt 1500 Chinese urban urban Stadt regions regions Chinese rural Land rural regions regions TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 2

002 m³+/d Growth rates e.g. Shanghai zus.

3 Folgen für die Infrastrukturentwicklung Bevölkerungszuwachs: 32 C/h C+/y zus. Wasserbedarf (u. Abwasseranfall): 132 L/(C d) m³+/d Growth rates e.g. Shanghai zus. Abfallmengen: 1 kg/(c d) 280 Mg+/d TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 3

4 Anforderungen an Infrastrukturen in hochverdichteten Räumen Ressourceneffizienz Wasserbedarf Abwasseranfall Nutzung von Nebenprodukten und Synergieeffekten Anpassungsfähigkeit mitwachsende Infrastruktursysteme supply on demand Flexibilität und Resilienz Infrastruktursysteme, die sich verändernden Heraus- und Anforderungen anpassen können TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 6

5 Die Lösung Eine Frage der Systemgröße So klein wie möglich Wasserwiederverwendung Wärmerückgewinnung So groß wie nötig Nutzung von Skaleneffekten (Wirtschaftlichkeit) Professioneller Betrieb Eine Frage der Integration verschiedener Infrastruktursektoren Nutzung von Synergieeffekten TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 7

Eine mögliche Lösung SEMIZENTRAL SEMIZENTRAL ist ein

Wasserversorgung, Abwasserbehandlung und

schnell wachsende urbane Räume Asiens Entwickelt

TU Darmstadt, gemeinsam mit Tongji University

6 Eine mögliche Lösung SEMIZENTRAL SEMIZENTRAL ist ein Infrastrukturansatz, der die Sektoren Wasserversorgung, Abwasserbehandlung und Abfallbehandlung berücksichtigt Entwickelt für schnell wachsende urbane Räume Asiens Entwickelt unter der Leitung des Fachgebietes Abwassertechnik, TU Darmstadt, gemeinsam mit Tongji University Shanghai Qingdao Technological University TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 8

sein eigenes semizentrales Verund Entsorgungszentrum

7 Integrierte Systeme auf Stadtteilebene Die Infrastruktur wächst mit der Stadt Jeder neu entwickelte Stadtteil hat sein eigenes semizentrales Verund Entsorgungszentrum (VEZ) TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 9

8 Trinkwasser Brauchwasser SEMIZENTRAL Germany Energie Energie Leitungswasser Grauwasser Schwarzwasser Bioabfall (B) Schwarzwassermodul (A) Grauwassermodul Semizentrales Ver- und Entsorgungszentrum (C) Abfall- u. Energiemodul Wärme Brauchwasser Biosolids TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 10

9 Umsetzung und Forschung in Qingdao, China ShanDong Provinz Qingdao TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 11 servlet/contentblob/566248/banner

10 Die Situation in Qingdao Wachsende Metropole an der Küste der ShanDong Provinz Natürliche Wasserressourcen limitiert Keine ausreichenden Wasservorkommen für zusätzliche Einwohner Bevölkerungsentwicklung bedarf zusätzlicher Ressourcen Die Qingdao Lösung: Meerwasserentsalzung Energiebedarf: 3-4 kwh/m³ TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 12

SEMIZENTRAL auf der WHE Qingdao Das erste Semizentrale Ver-

Weltgartenbauausstellung in Qingdao im Jahr 2014 realisiert

Investor Ver- und Entsorgungsvolumen ca. 1.

11 SEMIZENTRAL auf der WHE Qingdao Das erste Semizentrale Ver- und Entsorgungszentrum wird im Rahmen der Weltgartenbauausstellung in Qingdao im Jahr 2014 realisiert Implementierung fianziert durch chin. Investor Ver- und Entsorgungsvolumen ca m³/d plus 2 Hotelkomplexe TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 13 Quelle:

12 SEMIZENTRAL auf der WHE Qingdao Semizentrales Ver- und Entsorgungszentrum (VEZ) für das WHE Dorf 2 Wohngebiete, und Einwohner 2 Hotelkomplexe mit rund Betten WHE Dorf : Wohnkomplex der Angestellten der Gartenbauausstellung sowie der Hotels: ca Einwohner Getrennte Grauwassererfassung und -behandlung und Brauchwassernutzung (zur Toilettenspülung) Kombinierte Klärschlamm- und Speiserestbehandlung Nutzung der Biosolids auf anliegendem landschaftlich genutzten Gelände TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 14

13 Ver- und Entsorgungsbereich VEZ Qingdao TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 15

14 Ver- und Entsorgungsbereich VEZ Qingdao Bereiche der getrennten Grau- und Schwarzwassererfassung TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 16

15 Ver- und Entsorgungsbereich VEZ Qingdao Bereiche der Brauchwasserverwendung zur Toilettenspülung TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 17

16 Ver- und Entsorgungsbereich VEZ Qingdao Bereich der Nutzung der Biosolids TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 18

17 Semizentrales Ver- und Entsorgungszentrum Technische Ansichten Kompakte, geschlossene Bauweise Hofbebauung zur Minimierung von Emissionen TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 19

18 EnergieBilanz des VEZ Qingdao (berechnet) [kwh/ 6000 d] Potenzieller Energieüberschuss Abluftbehandlung EnergyProduction exhaust air Abfall- und Klärschlammbehandlung waste Schwarzwasserbehandlung blackwater Grauwasserbehandlung greywater 0 Energy demand Energiebedarf Energieproduktion TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 21

19 Architektur und Einbindung ins Gelände TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 22

SEMIZENTRAL von der Forschung in die Realisierung Toilet Flushing 冲厕用水 Greywater 灰水 Storage

中水回用 Disposal 出水排放 Excess Sludge Blackwater 黑水 Mechanical Treatment 物理处理 SBR 序批式反应器 UV

Primary Sludge 初沉污泥 Waste/ Sludge Treatment 垃圾 / 污泥处理 Excess Sludge 剩余污泥 Heat 热能 Electrical

20 SEMIZENTRAL von der Forschung in die Realisierung Toilet Flushing 冲厕用水 Greywater 灰水 Storage Tank 储水池 Pre- Treatment 预处理 MBR 生物膜反应器 UV, CL Storage Desinfection Tank 紫外线, 氯消毒储水池 Reuse 中水回用 Disposal 出水排放 Excess Sludge Blackwater 黑水 Mechanical Treatment 物理处理 SBR 序批式反应器 UV Desinfection 紫外线消毒 Discharge 排放 Waste 垃圾 Disposal 出水排放 Process Water 过程水 Filtrate 过滤产物 Primary Sludge 初沉污泥 Waste/ Sludge Treatment 垃圾 / 污泥处理 Excess Sludge 剩余污泥 Heat 热能 Electrical Energy 电能 Digestate 消化产物 TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 23 Recovery/ Disposal 回收 / 排放

21 TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Peter Cornel 24

22 Zusammenfassung und Ausblick Der Ansatz SEMIZENTRAL macht Wassereinsparungen von weit mehr als 50% durch die Wiederverwendung möglich Die integrierte Abfall- und Klärschlammbehandlung löst das Problem der Klärschlammbehandlung und liefert gleichzeitig Energie Das System in Qingdao wird sich trotz der kleinen Ausbaugröße voraussichtlich energetisch tragen Ohne die Förderung des BMBF mit dem Fokus auf die Umsetzungsorientierung wäre der Schritt zur Realisierung nicht möglich gewesen TU Darmstadt, Germany Institute IWAR Susanne Bieker 25

23 SEMIZENTRAL Germany intelligente sektorübergreifende Infrastrukturen Susanne Bieker Peter Cornel und Martin Wagner Technische Universität Darmstadt, Germany Institute....

Ähnliche Dokumente

Integrierte semizentrale Infrastruktursysteme

Integrierte semizentrale Infrastruktursysteme Ressourcen-effiziente Lösungen für die Städte der Zukunft Fachdialog Hessen-Hunan May 2011, Changsha Dr.-Ing. Susanne Bieker Technische Universität Darmstadt,