Institutsbericht Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft ALR AWT

Transkript

1 Universität Stuttgart Universität Stuttgart Universität Stuttgart Institutsbericht o. Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz Tel.: ++49 (0) 711/ Abwassertechnik AWT Dipl.-Ing. Carsten Meyer Tel.: ++49 (0) 711/ Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Professor coláborador (Universidade Blumenau) Tel.: ++49 (0) 711/ Siedlungsentwässerung SE Dr.-Ing. Ulrich Dittmer Tel.: ++49 (0) 711/ Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Dipl.-Ing. Ralf Minke Tel.: ++49 (0) 711/ Siedlungsabfall SIA Sonderabfall und Altlasten SOA Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz Tel.: ++49 (0) 711/ Dipl.-Ing. Gerold Hafner Tel.: ++49 (0) 711/ o. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Tel.: ++49 (0) 711/ Biologische Abluftreinigung ALR Prof. Dr. rer. nat. Karl-Heinrich Engesser Tel.: ++49 (0) 711/ ALR Technik und Analytik der Luftreinhaltung TAL AWT Dr.-Ing. Martin Reiser Tel.: ++49 (0) 711/ BIO Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft CH Hydrochemie CH o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Tel.: ++49 (0) 711/ Biologie BIO Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Dr.-Ing. Klaus Fischer Tel.: ++49 (0) 711/ Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller Tel.: ++49 (0) 711/ Dr. rer. nat. Bertram Kuch Tel.: ++49 (0) 711/ Lehr- und Forschungskläranlage LFKW Dipl.-Ing. Peter Maurer Tel.: ++49 (0) 711/ Geschäftsstelle Dipl.-Ing. Stephan Mollweide Tel.: ++49 (0) 711/ Bandtäle Stuttgart Tel.: ++49 (0) 711/ Fax: ++49 (0) 711/ IWT Institutsbericht Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling LFKW SE SIA SOA TAL WGW

2

3 Institutsbericht Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft ISWA Bandtäle Stuttgart

4

5 Vorwort Liebe Leserin, lieber Leser, ich freue mich, Ihnen den Institutsbericht 2008/2009 des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft (ISWA) präsentieren zu dürfen. Trotz eines allgemein schwierigen wirtschaftlichen Umfeldes und eines seit mehreren Jahren anhaltenden Personalabbaus im öffentlichen Dienst konnte das Institut seine Lehr- und Forschungsaktivitäten in den vergangenen zwei Jahren auf nach wie vor hohem Niveau halten. Dies ist dem großen Einsatz der Institutsmitarbeiterinnen und -mitarbeiter zu verdanken, wofür ich diesen an dieser Stelle ausdrücklich danken möchte. Es gab verschiedene herausragende Ereignisse in den vergangenen zwei Jahren, die hier besonders erwähnt werden sollen. Im April 2009 ging Herr o. Prof. Dr.-Ing. Ulrich Rott, seit 1988 Inhaber des Lehrstuhls für Siedlungswasserbau und Wassergütewirtschaft, in den Ruhestand. Er hielt seine sehr gut besuchte Abschiedsvorlesung 41 Semester Siedlungswasserbau in Stuttgart am 5. März Als vorgezogene Nachfolgerin und Inhaberin des Lehrstuhls Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling ist Frau o. Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz bereits seit 2007 im Amt, so dass die Kontinuität in diesem wichtigen Bereich glücklicherweise gewährleistet blieb. Während des Berichtszeitraums gingen ebenfalls weitere langjährige Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen in den Ruhestand: Herr Dr.-Ing. Manfred Roth, Leiter des Lehr- und Forschungsklärwerks (LFKW), und Herr Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz, Leiter des Arbeitsbereiches Sonderabfall, daneben Frau Irene Frommert, Frau Inge Hosch, Frau Marianne Metzger, Herr Siegfried Schmitz, Herr Dipl.-Ing. Karl-Stephan Quadt, Herr Dr.-Ing. Gebhard Stotz, Herr Friedrich Wahlenmeier sowie Herr Jürgen Wolf. Neu ans Institut kamen Herr Dr.-Ing. Ulrich Dittmer (Leiter des Arbeitsbereichs Siedlungsentwässerung), Herr Dipl.-Ing. Gerold Hafner (Leiter des Arbeitsbereichs Ressourcenmanagement und industrielle Kreislaufwirtschaft), Frau Heidemarie Hüneborg (Laborleiterin Abwassertechnik) und Herr Dipl.-Ing. Peter Maurer, neuer technischer Betriebsleiter des Lehr- und Forschungsklärwerks. Im Oktober 2009 feierten unsere beiden Emeriti, Herr Altrektor o. Prof. Dr.-Ing. Dr. phil. h.c. Karl-Heinz Hunken (geb. 5. Oktober 1919) und Herr o. Prof. Dr.- Ing. Baldefried Hanisch, M.Sc. (geb. 6. Oktober 1919) ihren 90ten Geburtstag. Aus diesem Anlass fand am Institut eine Festveranstaltung statt, bei der Herr em. o. Prof. Dr. Dr.-Ing. E.h. Hermann H. Hahn, Präsident der Heidelberger Akademie der Wissenschaften, die Festrede hielt. Frau Dr.-Ing. Corinna Schrader (Abteilung Abwassertechnik) erhielt 2008 für ihre Dissertation Verfahrenstechnische Möglichkeiten zur Entfernung von organischen Spurenstoffen aus kommunalem Abwasser vom Institut zur Förderung der Wassergüte- und Wassermengenwirtschaft e. V. den IFWW - Förderpreis. Im Juni 2009 wurden Frau Dr. Angela Boley, Herr Dr.- Ing. Wolf-Rüdiger Müller und Herr Dipl.-Ing. Martin Kieninger (Arbeitsbereich Biologie) mit dem Umweltpreis der Sparkasse Pforzheim-Calw ausgezeichnet. Sie erhielten den Preis für Ein neues Verfahren zur simultanen Elimination von Nitrat und Pestiziden (und anderen organischen Schadstoffen) für die Wasseraufbereitung. Herr Dr.-Ing. Ulrich Dittmer (Arbeitsbereich Siedlungsentwässerung), erhielt im Oktober 2009 für seine Dissertation Prozesse des Rückhaltes und Umsatzes von Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen in Retentionsbodenfiltern zur Mischwasserbehandlung den renommierten Karl-Imhoff-Preis, der heute als Umweltpreis der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.v., DWA, gilt. Für seine Dissertation, die sich mit dem Trocknen von Biomasse (Klärschlamm) mittels Roboter befasst, erhielt Herr Dr. Nikica Starcevic (Lehrstuhl Prof. Kranert), einen von der VTA Austria GmbH gestifteten und 2009 erstmalig vergebenen Kitzbühler Wasserpreis, und zwar den 1. Preis in der Kategorie Promotionen. Herr Dr.-Ing. Uwe Menzel (Arbeitsbereich Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie) wurde im März 2009 zum Professor coláborador im Postgraduiertenprogramm Environmental Engineering an der Universidade Regional de Blumenau, Bundesstaat Santa Catarina, Brasilien, ernannt. Als Vorzeigeprojekt mit Modellcharakter bezeichnete der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) einen Masterstudiengang für kommunalen und industriellen Umweltschutz (EDUBRAS-MAUI), den Wissenschaftler unseres Instituts gemeinsam mit der Universidade Federál do Paraná (UFPR) und dem SENAI (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial), einer in Brasilien bundesweit arbeitende Organisation, die die berufliche Aus- und Weiterbildung in der Industrie fördert, in Curitiba/Brasilien ins Leben gerufen haben.

6 Der Studiengang wurde damit nicht einmal zwei Jahre nach dem Start vom DAAD im Juli 2009 als exzellent evaluiert. In 2008 und 2009 veranstaltete das Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e. V. (FEI) gemeinsam mit dem ISWA insgesamt sieben Institutskolloquien. Die Kolloquien mit Themen aus den Bereichen Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfall- und Deponietechnik hatten durchschnittlich 120 Teilnehmer. Es wurden zwei Jahrestagungen der Analytischen Qualitätssicherung Baden-Württemberg (AQS) durchgeführt. Daneben fanden unter Beteiligung des Instituts in 2008 in Izmir die Deutsch-Türkischen-Abfalltage mit etwa 250 Teilnehmern und in Stuttgart die nationale Auftaktkonferenz zum internationalen 5. World Water Forum (2009 in Istanbul) statt. Der vorliegende Institutsbericht fasst die Lehr- und Forschungsaktivitäten des ISWA der letzten beiden Jahre 2008 und 2009 zusammen. Ich hoffe, er kann einen Eindruck über die große Breite, aber auch Tiefe der bearbeiteten Themen am Institut geben und interessante Anstöße für weitere Forschungsaktivitäten liefern. Ich wünsche viel Spaß beim Lesen! Stuttgart, im Juni 2010 o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Geschäftsführender Direktor

7 Inhalt Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft 7 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Abwassertechnik AWT Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Siedlungsentwässerung SE Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Siedlungsabfall SIA Sonderabfall und Altlasten SOA Technik und Analytik der Abluftreinigung TAL Biologische Abluftreinigung ALR Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie Hydrochemie CH Biologie BIO Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW 201 5

8

9 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft ISWA Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Bandtäle Stuttgart Tel.: ++49 (0) 711/ Fax: ++49 (0) 711/

10 Universität Stuttgart Das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) ist eine Lehr- und Forschungseinrichtung der Universität Stuttgart innerhalb der Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften. Europaweit einzigartig ist das dem Institut angegliederte Lehr- und Forschungsklärwerk der Universität. Am ISWA arbeiten Experten aus verschiedenen Ingenieur- und Naturwissenschaften interdisziplinär zusammen. Unsere Kernkompetenzen sind die klassischen Ingenieuraufgaben in den Umweltbereichen Wasser, Abwasser, Abfall, Boden und Abluft. Die stetige Weiterentwicklung technischer Einrichtungen und praktischer Methoden auf den Gebieten der industriellen und kommunalen Ver- und Entsorgung steht im Mittelpunkt unseres Interesses. Unsere Erfahrungen fließen dabei auch in die Überwachung und Entwicklung von Qualitätssicherungsmaßnahmen und Managementsystemen ein. Als Institut für Siedlungswasserbau und Gesundheitstechnik wurde zu Beginn der 1950er Jahre unsere Einrichtung, die heute Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte und Abfallwirtschaft (ISWA) heißt, gegründet. Es war damals die deutschlandweit erste Ausbildungsstätte für Bauingenieure der Fachrichtung Wasser und Abfall im Siedlungswesen. In den 1970er Jahren hatten wir den ersten Lehrstuhl für Abfallwirtschaft an einer deutschen Universität. Heute ist unser Institut eines der größten seiner Art weltweit. Die vier (seit 2009 drei) Lehrstühle am ISWA Siedlungswasserbau und Wassergütewirtschaft, Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling, Abfallwirtschaft und Abluft, Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft repräsentieren die große Bandbreite der verschiedenen Umweltproblemstellungen, die bei uns in zwei Abteilungen und acht Arbeitsbereichen bearbeitet werden. Unser Institut bietet zahlreiche Lehrveranstaltungenund Praktika im Bereich der Grund- und Vertiefungsfächer sowie Studien-, Diplom-, Bachelor- und Masterarbeiten für die folgenden Studiengänge an: Bauingenieurwesen Umweltschutztechnik WAREM (Water Resources Engineering and Management) WASTE (Air Quality Control, Solid Waste and Waste Water Process Engineering) Infrastructure Planning Geografie Technische Biologie Immobilientechnik und -wirtschaft EDUBRAS-MAUI (Meio Ambiente Urbano e Industrial - kommunaler und industrieller Umweltschutz) Masterstudiengang in Curitiba / Brasilien Lehrangebote für zahlreiche Studiengänge Erstmals wurde durch das ISWA im Rahmen eines vom DAAD geförderten Projektes Lehrexporte deutscher Hochschulen ein Masterstudiengang unter deutscher Leitung an der Bundesuniversität UFPR in Curitiba / 8

11 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft ISWA Brasilien eingeführt. Damit werden nun Lehrveranstaltungen des ISWA auch im außereuropäischen Ausland angeboten. Darüber hinaus gibt es Lehrveranstaltungen für Studierende der Verfahrenstechnik, der Biologie und Chemie. Wir sind außerdem beteiligt am internationalen Doktoranden-Programm ENWAT (Environment Water) der Universität Stuttgart sowie an außeruniversitären Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen. notwendigen Einrichtungen, vom Forschungsklärwerk über Laboratorien und Hörsäle bis hin zur Fachbibliothek sowie mit Spezialprogrammen ausgerüstete Computer-Arbeitsplätze, zur Verfügung. Zu den besonderen Merkmalen unseres Instituts gehört das Lehr- und Forschungsklärwerk, das gleichzeitig im Regelbetrieb die ordnungsgemäße Reinigung der Abwässer aus dem Universitätsbereich Vaihingen und aus dem Stuttgarter Stadtteil Büsnau übernimmt. Wissenschaftliche Zusammenarbeit Unter Federführung des ISWA werden seit 1957 wissenschaftliche Kolloquien und Tagungen zu aktuellen Themen der Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft von überregionaler Bedeutung veranstaltet. Unsere wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind in zahlreichen nationalen und internationalen Gremien sowie in Fach- und Normungsausschüssen verschiedener wissenschaftlich-technischer Organisationen vertreten. Die Ausstattung des ISWA An unserem Institut sind rund 94 Mitarbeitende beschäftigt: fünf (seit 2009 vier) hauptamtliche Professoren, rund 47 wissenschaftliche Angestellte sowie weitere ca. 47 Mitarbeiter im technischen Dienst und im Verwaltungsdienst. Außerdem arbeiten jährlich etwa 70 bis 90 wissenschaftliche und studentische Hilfskräfte mit. Unsere Laboratorien sind für umfassende Untersuchungen unterschiedlichster Umweltbereiche (Wasser, Abwasser, Abfall/Boden, Luft) bestens ausgestattet. Es steht eine große Zahl von (Online-) Messgeräten zur Verfügung sowohl für Versuchsaufbauten im Labormaßstab als auch im halbtechnischen und im technischen Maßstab. Besonders zu nennen sind die Geräte für die organische Spurenanalytik, die zum Teil mit speziellen Kopplungstechniken der Massenspektrometrie (GC-MSMS, HPLC-MS-MS) betrieben werden. Rechnergestützte Methoden zu Vorhersagezwecken werden von uns in unterschiedlichen Wissenschaftsdisziplinen eingesetzt. Mit speziellen Computerprogrammen können Prozesse der Wasseraufbereitung und der Abwasserbehandlung abgebildet werden; Maßnahmen im Bereich der Regenwasserwirtschaft und abfallwirtschaftliche Konzeptionen können modelliert sowie geo-chemische Simulationsrechnungen durchgeführt werden. Die stetig verbesserten Computersimulationen dienen zur Prozesssteuerung oder Entscheidungsfindung auf verschiedenen Ebenen. Schwerpunkte der Lehre und Forschung Für die universitäre Lehre und Forschung stehen alle Unsere Tätigkeit im Bereich der Lehrstühle für Sied- 9

12 Universität Stuttgart lungswasserbau und Wassergütewirtschaft sowie Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling konzentriert sich auf die Minimierung der anthropogenen Einflüsse auf Gewässer und den natürlichen Wasserkreislauf bei der Wassergewinnung, befasst sich mit der optimierten Aufbereitung und der nachhaltigen Wassernutzung sowie mit der effektiven, naturverträglichen Abwasserableitung und -behandlung. Insbesondere die Wasserwirtschaft in den sich rasant entwickelnden Ballungsräumen der Entwicklungs- und Schwellenländer gewinnt in der internationalen Arbeit an Bedeutung. Gründung Wasserforschungszentrum Stuttgart Ende 2007 haben die Professoren des ISWA gemeinsam mit den Kollegen des Instituts für Wasserbau (IWS) das Wasserforschungszentrum Stuttgart (wfz) als ingenieurorientiertes, internationales Zentrum für Wasserforschung etabliert, das Lehre (Studium), Ausbildung (Doktoranden), Forschung und Praxis unterstützt und interdiziplinär vernetzt. Der Lehrstuhl Abfallwirtschaft und Abluft entwickelt Problemlösungen von der Abfallvermeidung über Wege der stofflichen und energetischen Verwertung der Abfälle bis hin zu deren umweltverträglichen Beseitigung sowie der Beherrschung der daraus resultierenden Emissionen. Die Abfallwirtschaft ist sowohl in den naturwissenschaftlich-technischen als auch sozioökonomischen Kontext interdisziplinär eingebettet. Auch hier wird sowohl auf internationale Gemeinschaftsprojekte großen Wert gelegt als auch auf die Verbindung zur Region, z. B. durch das Kompetenzzentrum Umwelttechnik-KURS e.v. (Vorstandsvorsitzender Prof. Metzger). Im Rahmen des Lehrstuhls für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft werden Fragen der Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft mit naturwissenschaftlichen Methoden bearbeitet. Im Besonderen wird das Auftreten und Verhalten von Umweltchemikalien (z. B. Eliminierbarkeit, Anreicherung, Mobilität) in Oberflächengewässern und Grundwasser, in Prozessen der Wasser- und Abwasseraufbereitung sowie im Boden und Abfall untersucht. Darüber hinaus hat die analytische Qualitätssicherung einen großen Stellenwert. Die enge Verbindung von interdisziplinärer Forschung, Lehre und Praxis wird in allen Bereichen unseres Instituts durch einen ständigen Austausch mit externen Partnern und Forschungseinrichtungen sowie mit Auftraggebern, öffentlichen und privaten Einrichtungen gepflegt. Neben der Arbeit in Forschungs- und Entwicklungsprojekten bieten wir externen Partnern zahlreiche Dienstleistungen, Beratungs- und Gutachter-Tätigkeiten sowie Weiterbildungsmaßnahmen an. 10

13 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft ISWA Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Geschäftsführender Direktor: o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Vorstand: Lehrstuhlinhaber Abteilungsleiter Arbeitsbereichsleiter Leiter des Klärwerks Geschäftsstellenleiter Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling o. Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz Arbeitsbereich Abwassertechnik Arbeitsbereich Industrielle Wasserund Abwassertechnologie Dipl.-Ing. Carsten Meyer, Regierungsbaumeister Arbeitsbereich Siedlungsentwässerung Dr.-Ing. Ulrich Dittmer, Akad. Rat Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel, Akad. Direktor Professor coláborador (Universidade Blumenau) Arbeitsbereich Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung Dipl.-Ing. Ralf Minke, Akad. Oberrat Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft o. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Abteilung Biologische Abluftreinigung Arbeitsbereich Siedlungsabfall Prof. Dr. rer. nat. habil. Karl-Heinrich Engesser Dr.-Ing. Klaus Fischer Arbeitsbereich Sonderabfall und Altlasten Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz, Akad. Oberrat Dipl.-Ing. Gerold Hafner Arbeitsbereich Technik und Analytik der Luftreinhaltung Dr.-Ing. Martin Reiser, Akad. Rat Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Abteilung Hydrochemie Arbeitsbereich Biologie o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Dr. rer. nat. Bertram Kuch, Akad. Rat Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller, Akad. Oberrat Lehr- und Forschungsklärwerk Dipl.-Ing. Peter Maurer Geschäftstelle ISWA Dipl.-Ing. Stephan Mollweide, Akad. Oberrat 11

14 12

15 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling o. Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz Abwassertechnik AWT Dipl.-Ing. Carsten Meyer, Regierungsbaumeister Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel, Akad. Direktor Professor coláborador (Universidade Blumenau) Siedlungsentwässerung SE Dr.-Ing. Ulrich Dittmer, Akad. Rat Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung Dipl.-Ing. Ralf Minke, Akad. Oberrat WGW 13

16 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Forschung Der Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling bearbeitet ein weitgefächertes Aufgabenfeld und ist sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der angewandten Forschung tätig. Zu den Tätigkeiten des Lehrstuhls gehören zudem die Beratung von staatlichen und kommunalen Gebietskörperschaften sowie die Durchführung von Untersuchungsund Entwicklungsaufträgen privater, industrieller und öffentlicher Auftraggeber. Die vier Lehrstuhlarbeitsbereiche Abwassertechnik, Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie, Siedlungsentwässerung und Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung verfügen über individuelle Kernkompetenzen, die in bereichsübergreifender Zusammenarbeit gebündelt werden, um das Ziel einer fortschrittlichen Siedlungswasserwirtschaft, d. h. höchster Ver- und Entsorgungskomfort bei gleichzeitig bestmöglichem Gewässerschutz und nachhaltigem Ressourcen-/Energiemanagement, zu erreichen. Durch die Einbindung in Kompetenznetzwerke sowie Mitarbeit in Normungsausschüssen, Fachverbänden und Fachgremien verfügt der Lehrstuhl über vielfältige Kontakte und Kooperationen mit öffentlichen und industriellen Forschungseinrichtungen im In- und Ausland. Tätigkeitsschwerpunkte des Arbeitsbereichs Abwassertechnik (AWT) sind die Optimierung und Weiterentwicklung von Verfahren zur biologischen und weitergehenden Abwasserreinigung, sowohl in der Forschung als auch in der Praxis. Hervorzuheben sind hierbei die Anaerobtechnik, die Mess-, Steuer- und Regeltechnik, die Abwasserhygienisierung, das Abwasserrecycling und die Membrantechnologie. Mit dem Ziel der nachhaltigen Ver- und Entsorgung von Siedlungen erforscht und erprobt der Arbeitsbereich AWT in Pilotprojekten zukunftsorientierte Konzepte und Technologien zur Minimierung des Energieverbrauchs auf Kläranlagen, zum Einsatz alternativer Energieträger bei der Abwasserreinigung sowie zur Wertstoff- und Nährstoffrückgewinnung aus Stoffströmen, die bei der Abwasserbehandlung anfallen. Für den weltweiten Einsatz werden angepasste Verfahren zur Wasserwiederverwendung konzipiert sowie Bemessungsgrundlagen für den Einsatz von bestehenden Verfahren beispielsweise in tropischen Klimaten entwickelt. Stark praxisorientiert werden auch neutrale Leistungsbewertungen von kompletten Abwasseranlagen und Kleinkläranlagen als auch von einzelnen Prozessstufen, z. B. Sauerstoffzufuhr in Belebungsbecken, durchgeführt. Im Arbeitsbereich Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie (IWT) werden sämtliche Fragestellungen des prozess- und produktionsintegrierten Umweltschutzes sowie der Minimierung von industriellen Emissionen durch Kreislaufführung und innerbetriebliche Aufbereitung von Prozessabwässern, auch auf internationaler Ebene, bearbeitet. Durch systematische Vorgehensweise und langjährige Erfahrung gelingt es, nahezu allen Industriebranchen erhebliche ökologische und ökonomische Verbesserungspotentiale aufzuzeigen. Schwerpunkte der Beratungstätigkeit liegen in der Textilveredlungs- und Papierindustrie, der Gastronomie- und Lebensmittelindustrie, der Kosmetik- und Pharmaindustrie, der Chemischen Industrie sowie der Metall- und Automobilindustrie. Neben innerbetrieblichen, dezentralen werden auch zentrale Lösungen durch Entwicklung weitergehender Reinigungsverfahren zur Mitbehandlung von Industrieabwässern auf kommunalen Kläranlagen entwickelt. Im Vorfeld werden hierzu aerobe und anaerobe biologische Abbautest durchgeführt. Weitere Arbeitsschwerpunkte liegen in der Aufbereitung von Deponiesickerwässern mittels biologischer und chemisch-physikalischer Verfahren. Hier werden z.b. bei der Deponienachsorge an verminderte Sickerwassermengen und Schadstoffkonzentrationen anpassbare modulare Verfahren entwickelt. Wesentlichen Raum nehmen hier Adsorptionsverfahren an Pulveraktivkohle und Membranverfahren ein. Des Weiteren befasst sich der Arbeitsbereich IWT ebenso mit Wasser- und Wertstoffrecycling wie mit Ressourcenschonung. Exemplarisch ist hier die Gutachtertätigkeit zur Beurteilung industrieller Reststoffe als Ersatzbrennstoff in der Zementindustrie sowie die Mitverbrennung von Klärschlamm im Zementwerk zu nennen. Als offizielle Prüfstelle werden neutrale Leistungsbewertungen von Anlagen zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffen aus mineralölhaltigen Abwässern durchgeführt. Mit der Neugründung des Arbeitsbereichs Siedlungsentwässerung (SE) trägt der Lehrstuhl der wachsenden Bedeutung dieses Aufgabengebietes Rechnung. Der Arbeitsbereich befasst sich vornehmlich mit der Entwicklung von Entwässerungskonzepten, der Ableitung und Behandlung von Regenwasser, der Abflusssteuerung in Kanalnetzen sowie der Erfassung und Reduzierung von Fremdwasserabflüssen. Ein neues Arbeitsfeld stellen Untersuchungen zur Abwärmenutzung aus Abwasser dar. Methodische Schwerpunkte der Forschungsarbeiten sind Messungen der Abflussmengen in Entwässerungssystemen und ihrer Qualität sowie die Simulation des Niederschlag-Abfluss-Prozesses und des damit verbundenen Stofftransportes. 14

17 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Im Arbeitsbereich Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung (WGW) sind im Bereich der Wassergütewirtschaft die Untersuchung und Modellierung des Gewässergütezustandes an fließenden und stehenden Oberflächengewässern zu nennen. Besonderes Augenmerk wird hierbei auf den Einfluss von Wassersparmaßnahmen, Maßnahmen zur Regenwassernutzung sowie auf den Einfluss der Restbelastung gereinigter kommunaler und industrieller Abwässer und landwirtschaftlicher Eintragspfade gerichtet. Wesentlichen Raum nehmen auch Arbeiten im Bereich des vorbeugenden Schutzes von Trinkwasserressourcen wie die Untersuchung der Eintragspfade für Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässer und zum Zusammenwirken von Abwasservorbehandlungsverfahren bzw. Abwassermanagement in der Industrie mit Abwasserreinigungsverfahren auf kommunalen Kläranlagen ein. Besondere Kompetenzen liegen bei der Modellierung und Simulation des Verhaltens industrieller Indirekteinleitungen im Verlauf des Abwassertransports und der Mitbehandlung in kommunalen Kläranlagen. Als weiterer Schwerpunkt hat sich die Entwicklung verfahrenstechnisch, ökologisch und ökonomisch optimierter Wasserrecycling- und Abwasservorbehandlungskonzepte in einer Vielzahl von unterschiedlichen Industriebranchen wie z. B. der Textilveredlungs-, Leder-, Papier-, Milch-, Pharma-, Chemie- und Getränkeindustrie etabliert. Stark engagiert ist der Arbeitsbereich auf dem Gebiet des Transfers, der Adaption und Implementierung von Wasseraufbereitungs- und Abwasserreinigungstechnologien in Südostasien (Indien, China, Vietnam). Im Bereich der Wasserversorgung werden Fragestellungen zur subterrestrischen Wasseraufbereitung zur Enteisenung, Entmanganung, Entarsenung und Nitrifikation bearbeitet. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Untersuchungen zum Einsatz von Membranverfahren, weitergehenden Oxidationsverfahren und anaerob-biologischen Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser und Betriebswasser für industrielle Zwecke. Darüber hinaus befasst sich der Arbeitsbereich auch mit allen Fragestellungen des Transports, der Speicherung und der Verteilung von Trinkwasser, wie z. B. den hygienischen Problemen, die infolge langer Netzaufenthaltszeiten auftreten können. Lehre Die im Lehrstuhl tätigen Dozenten, wissenschaftlichen Mitarbeiter und Lehrbeauftragten betreuen derzeit Studierende der folgenden Studienrichtungen: Im Diplom-Studiengang Bauingenieurwesen im Grundfach Siedlungswasserbau und in den Vertiefungsfächern Wassergütewirtschaft und Wasserversorgungstechnik sowie Abwassertechnik. Dabei werden die Kernfächer Wassergütewirtschaft, Wasseraufbereitung, Entwerfen in der Wasserversorgung, Bau und Betrieb städtischer Rohrnetze, Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Industrieabwasser, Entwerfen von Klärwerken sowie Kanalisation und Regenwasserbehandlung angeboten. Darüber hinaus werden die Ergänzungsfächer Fernwasserversorgung, Feldpraktikum Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung, Versorgungsnetze im Querverbund, Regelung und Simulation von Kläranlagen, Schlammbehandlung in Kläranlagen, Überwachung und Betrieb von Abwasseranlagen sowie Angewandte Limnologie und Kläranlagen Praktikum angeboten. Im Diplom-Studiengang Umweltschutztechnik in den Grundfächern Wasserwirtschaft I sowie Siedlungswasserbau, Entsorgungstechnik I. Im Hauptstudium ist der Lehrstuhl in den drei Vertiefungsrichtungen Wasserversorgung und Wassergütewirtschaft, Abwasserreinigung und Industrielle Wassertechnologie mit einer Vielzahl von Kern- und Ergänzungsfächern vertreten. Im auslandsorientierten englischsprachigen Master-Studiengang Water Resources Engineering and Management (WAREM) mit Wastewater Technology, Water Demand, Supply and Distribution, Design of Sewer Systems and Stormwater Treatment, Design of Wastewater Treatment Plants, Water Qualitiy Management, Water Treatment, Treatment of Industrial Waste Water sowie Case Study. Im auslandsorientierten englischsprachigen Master-Studiengang Air Quality Control, Solid Waste and Waste Water Process Engineering (WASTE) mit Vorlesungen im Pflicht- und Wahlfachbereich in allen Bereichen der kommunalen und industriellen Abwasserableitung und behandlung sowie der Wassergütewirtschaft, wie im Studiengang WA- REM. Im englischsprachigen Master-Studiengang Infrastructure Planning in den Fächern Water Supply 15

18 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft and Water Distribution, Water Quality Management, Waste Water Technology und Water Treatment, mit den Vorlesungen zur kommunalen Ver- und Entsorgung sowie Wassergütewirtschaft. In Curitiba / Brasilien wurde in Kooperation mit der Universidade Federal do Paraná (UFPR) und dem nationalen Umweltschutzzentrum der Industrie Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI/PR) der Masterstudiengang EDUBRAS- MAUI (Meio Ambiente Urbano e Industrial - Kommunaler und industrieller Umweltschutz) unter deutscher Leitung und nach deutschem Standard eingeführt. In dem neu eingerichteten Studiengang werden brasilianische Studenten im Rahmen des vom Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) geförderten Programms Studienangebote deutscher Hochschulen im Ausland ausgebildet. Im März 2009 wurde der internationale Masterstudiengang vom DAAD mit dem Prädikat Exzellent evaluiert und als Vorzeigeprojekt mit Modellcharakter bezeichnet. Im Rahmen seiner Brasilienreise Anfang Oktober verschaffte sich Uni-Rektor Prof. Wolfram Ressel vor Ort einen persönlichen Eindruck über den Masterstudiengang Edubras und führte Gespräche mit Vertretern der brasilianischen Partnerinstitutionen, mit dem Ziel der Realisierung eines Doppelabschlusses und der Implementierung eines aufbauenden Promotionsstudienganges. Im Rahmen des deutsch-brasilianischen Umweltsymposiums stellten Ressel, Menzel und Neuffer den Studiengang einer breiten internationalen Öffentlichkeit in Curitiba vor. Der Lehrstuhl bietet mit Seminaren und Kolloquien, die bevorzugt in Zusammenarbeit mit den Fachverbänden DWA, DVGW und BWK durchgeführt werden, eine Vielzahl von Veranstaltungen zur beruflichen Fort- und Weiterbildung an. Besonders hervorzuheben sind hier die regelmäßig stattfindenden Abwassertechnischen Kolloquien, die Trinkwasserkolloquien, Probenahmelehrgänge im Auftrag des Ministeriums für Umwelt des Landes Baden-Württemberg sowie Lehrveranstaltungen im Rahmen des Fernstudiums Wasser und Umwelt an der Bauhaus Universität Weimar. Eine ständig wachsende Bedeutung haben die internationalen Aktivitäten der Lehrstühle. Neben dem Masterstudiengang EDUBRAS-MAUI werden weitere internationale Lehrexporte durchgeführt. Im Rahmen des Programms Export deutscher Studienangebote des DAAD beim Modellprojekt Umweltschutztechnische Studienangebote in Brasilien Summer School werden dreiwöchige Lehrveranstaltungen vor Ort in Brasilien in diversen brasilianischen Bundesstaaten angeboten. Schließlich nimmt auch die Betreuung von studentischen Seminar-, Studien- und Diplomarbeiten, Master Thesis und Independent Studies sowie von Entwurfsarbeiten einen breiten Raum bei der Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses ein. Darüber hinaus werden einzelne dieser Veranstaltungen auch für Studierende des Studiengangs Verfahrenstechnik angeboten. Das Lehrangebot wird abgerundet durch mehrere ein- und mehrtägige Exkursionen, Praktika sowie die regelmäßigen Seminare Abwassertechnik und Wasserversorgung und Wassergütewirtschaft. Neben der Ausbildung von Studierenden in unterschiedlichen Studiengängen ist der Lehrstuhl auch in die strukturierte Doktorandenausbildung eingebunden. Im internationalen Doktorandenprogramm Environment Water (ENWAT) werden Doktoranden nicht nur bei ihrer Forschungsarbeit am Lehrstuhl betreut sondern werden auch durch die verpflichtende Teilnahme an Seminaren, Workshops etc. auf ihre Dissertation vorbereitet und stehen im engem fachlichen Austausch mit weiteren Doktoranden und Betreuern des Programms. 16

19 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Dissertationen Hassan H. Shawly (2008): Urban Water, Integrated Resource Planning to Meet Future Demand in Jedah - Saudi Arabia, Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 193 (182 S., 38 Abb., 30 Tab.), Oldenbourg Industrieverlag. Holger Kauffmann (2008): Arsenelimination aus Grundwasser, Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 194 (151 S., 55 Abb., 22 Tab.), Oldenbourg Indrustrieverlag. Khajar Zillur Rahman (2009): Treatment of arsenic containing artificial wastewater in different laboratoryscale constructed wetlands, Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 197 (184 S., 36 Abb., 10 Tab.), Oldenbourg Industrieverlag. Juliane Gasse (2009): Quantifizierung der Emissionen aus Abwasseranlagen und deren Auswirkungen auf die hygienische Qualität von Fließgewässern, Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 198 (220S., 66 Abb., 77 Tab.), Oldenbourg Industrieverlag. Alexander Weidelener (2009): Phosphorrückgewinnung aus kommunalem Klärschlamm als Magnesium- Ammonium-Phosphat (MAP), Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 202 (165 S., 69 Abb., 15 Tab.), Oldenbourg Industrieverlag. 17

20 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Publikationsliste des Lehrstuhls Antakyali, D.; Krampe, J.; Steinmetz, H. (2009): Water Use and Recycling in a Turkish Tourist Resort, Water and Waste, Special Edition, march 2009 Dittmer, U. (2009): Messen, Steuerung und Regeln in Entwässerungssystemen, MSR-Technik in abwassertechnischen Anlagen, expert-verlag, Esslingen, S Dittmer, U. (2009): Erfassung von Qualitätsparametern im Regenwetterabfluss, Schriftenreihe Gewässerschutz, Wasser, Abwasser, Band 217, RWTH Aachen, S.28/1-28/15 Meyer, D.; Dittmer, U.; Schmitt, T. G. (2008): Modelling CWs for CSO treatment reasonable balancing between detailed description and practicable handling, Proceeding 11th International Conference on Wetland Systems for Water Pollution Control, Indore-Ujjain, Indien Neft A.; Steinmetz H.; Meyer, C.; Krauß, M. (2009) Immission-based Phosphate Abatement Approach for the River Neckar Catchment Area, Proceedings of the 13th International Specialised Conference of Diffuse Pollution and Integrated Watershed Management, Seoul, CD-ROM Gasse, J.; Steinmetz. H.; Krampe, J. (2009): Untersuchungen zur hygienischen Qualität kleiner Fließgewässer. Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, 11-12/09 S Gasse, J.; Steinmetz H.; Krampe, J. (2009): Einfluss der Siedlungsentwässerung auf die hygienische Fließgewässerqualität, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 199, Oldenbourg Industrieverlag, S Gasse, J. (2009): Quantifizierung der Emissionen aus Abwasseranlagen und deren Auswirkungen auf die hygienische Qualität von Fließgewässern, Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 198, Oldenbourg Industrieverlag Kujawski, O.; Steinmetz, H. (2009): Development of instrumentation systems as a base for control of digestion process stability in full-scale agricultural and industrial biogas plants. Water Science and Technology 60.8, p Locher, Chr.; Steinmetz H.; Rott U.; Zinßer C.(2009): Nationale Auftaktkonferenz zum World Water Forum 2009, Korrespondenz Wasserwirtschaft, 2009(2) Nr. 3, S Locher, Chr. (2009): Nationale Auftaktkonferenz zum 5. World Water Forum 2009 in Istanbul, Wasser und Abfall, 3/2009 Pressinotti, F. (2009): Kläranlagen für warme Klimazonen, Wechselwirkungen 2008: Jahrbuch aus Lehre und Forschung der Universität Stuttgart, S Rönner-Holm, S.G.E.; Kaufmann-Alves,I.; Steinmetz, H.; Holm, N.C. (2009): Optimisation potential for a SBR plant based upon integrated modelling for dry and wet weather conditions. Water Science and Technology 60/8 pp Steinmetz, H. (2009): Neuartige Sanitärsysteme Systeme und Zielsetzungen, KOMPLETT- Ein innovatives System zur Schließung von Wasser- und Stoffkreisläufen, Schriftenreihe FG Siedlungswasserwirtschaft, TU Kaiserslautern, S.1-16 Steinmetz, H. (2009): Ansätze für eine Energieeffiziente Wasserwirtschaft. Veröffentlichungen des Institutes für Siedlungswasserwirtschaft der Technischen Universität Braunschweig, Heft 77, S Steinmetz, H.; Locher,C.; Klein, H. (2009): Erfahrungen beim Einsatz einer Brennstoffzelle des Typs MCFC auf dem Klärwerk Stuttgart-Möhringen. Tagungsband DWA Landesverbandstagung 2009 S Steinmetz, H. (2009): Beiträge von Wasserrecyclingstrategien zur Lösung von weltweiten Wasserversorgungsherausforderungen. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 196, Oldenbourg Industrieverlag gmbh, München, 2009, S Menzel,U.:Umweltexperten für Brasilien- DAAD evaluiert Studiengang EDUBRAS mit Exzellent, Artikel im Stuttgarter Unikurier Ausgabe Nr. 104, Dezember 2009, S Meyer, C.; Neft, A.; Krauß, M. (2009): Beitrag der kommunalen Kläranlagen zur Minderung der Phosphoreinträge in das Neckareinzugsgebiet, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 199, Oldenbourg Industrieverlag, S Steinmetz, H.; Rott, U.; Neft, A. (2009): German Bridge Pylons for the World Water Forum 2009 Istanbul, Water and Waste, Special Edition, march 2009 Steinmetz, H.; Klein, H. (2009): Optimierung der Stromproduktion in kommunalen Klärwerken am Beispiel der Brennstoffzelle, Wasserwirtschaft 1-2/2009, S

21 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Weidelener, A. (2009): Phosphorrückgewinnung aus kommunalem Klärschlamm als Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP), Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 202 (165 S., 69 Abb., 15 Tab.), Oldenbourg Industrieverlag. Antakyali, D.; Krampe, J.; Steinmetz, H. (2008): Practical Application of Wastewater Reuse in Tourist Resorts, Water Science and Technology, Issue 12, Vol. 57, S Antakyali, D.; Weidelener A.; Krampe, J. (2008): Tendencies and Overview on the Nutrient Recovery from Sewage Sludge in Germany. Water Practice & Technology, Vol 3, Issue 1, IWA Publishing, 2008 Antakyali, D.; Krampe, J.; Steinmetz, H. (2008): Dezentrale Abwasserreinigung in Ferienanlagen mit dem Ziel der Wasserwiederverwertung GWF Wasser Abwasser, 149 (2008), S Antakyali, D.; Krampe, J.; Steinmetz, H. (2008): Practical Application of Wastewater Reuse in Tourist Resorts, Proceedings of the 8th IWA Conference on Small Water and Wastewater Systems, CD-ROM, paper SWS- 159, 5-9 February 2008, Coimbatore, India. Güney, K.; Weidelener, A.; Krampe, J. (2008): Phosphorus recovery from digested sewage sludge as MAP by the help of metal ion separation, Wat. Res., Vol. 42, No 18, pp Kaufmann Alves, I.; Knerr, H.; Schmitt, T.G.; Steinmetz, H. (2008): Auswirkungen der Integration neuartiger Abwasserentsorgungskonzepte in bestehende Infrastruktursysteme, KA Korrespondenz Abwasser, Abfall 2008 (55) Nr. 10, S Kauffmann, H. (2008): Arsenelimination aus Grundwasser, Dissertation, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 194 (151 S., 55 Abb., 22 Tab.), Oldenbourg Indrustrieverlag. Keicher, K.; Krampe, J., Steinmetz, H. (2008): Eigenenergieversorgung von Kläranlagen Potenzial zur energetischen Optimierung und Beitrag zur Versorgungssicherheit. KA Korrespondenz Abwasser, Abfall 2008 (55) Nr. 6 Locher, Chr.; Krampe, J. (2008): Innovative Energiekonzepte für Kläranlagen, 82. Siedlungswasserwirtschaftliches Kolloquium der Universität Stuttgart, Korrespondenz Abwasser 2008 (55) Nr. 4, S Meyer, C.; Rott U.; Steinmetz H. (2008): Regenwassernutzung und Kanalentlastung ein Zielkonflikt? Regenwasser dezentral bewirtschaften Ratgeber für Kommunen und Planungsbüros (Hrsg. K. W. König und Mall GmbH, Donaueschingen), 2008, S Meyer, C.; Rott U.; Kauffmann, H. (2008): Successful remediation of arsenic contaminated groundwater by in-situ treatment. Presentation and Proceedings of 2nd International Congress, Arsenic in the environment Valencia May, 2008, pp Meyer, C. ; Rott U. et al. (2008): Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung Retentionszisternen zur Vorentlastung eines Regenrückhaltebeckens. Wasser und Abfall, Heft 6, 2008, S Meyer, C.; Schmidt S.; Minke R. (2008): Optimised Waste Water Treatment Plant Operation by Using an Integrated Model Approach. Proceedings of Aquatech Amsterdam, 2008 Neuffer, D., Menzel, U.: Umweltsituation in Brasilien - Teil 1: Implementierung eines Umweltschutzstudiengangs. GWF Wasser-Abwasser, Bd 149, Heft 9/2008, S , ISSN: , September 2008 Neuffer, D., Menzel, U.: Umweltsituation in Brasilien - Teil 2: Beschreibung der Umweltsituation am Beispiel der Wasserversorgung und Abwassertechnik. GWF Wasser-Abwasser, Bd 149, Heft 10/2008 S. 2 6, ISSN: , Oktober 2008 Pressinotti, F.; Krampe, J. (2008): Verhalten von Tropfkörpern in warmen Klimazonen, wwt Wasserwirtschaft Wassertechnik, Heft 4/2008, S Pressinotti, F. (2008): Günstige Kläranlagen für Entwicklungsländer, GWF Wasser Abwasser, Mai 2008, S. 393 Pressinotti, F.; Mayer-Grenu (2008): Günstige Kläranlagen für Entwicklungsländer. Online-Magazin zur Entwicklungspolitik der Bundesregierung. Nr. 64. Mai, 2008 Rönner-Holm, S.G.E.; Kaufmann-Alves,I.; Steinmetz, H.; Holm, N.C. (2009): Optimisation potential for a SBR plant based upon integrated modelling for dry and wet weather conditions. Proceedings WWT mod2008, 1st IWA/WEF Wastewater Treatment Modelling Seminar, Mont-Sainte-Anne, Qebec, Canada Steinmetz, H.; Klein, H. (2008): Konzeption und erste Erfahrungen mit einer ausschließlich klärgasbetriebenen Brennstoffzelle; Forschungsvorhaben im Klärwerk Stuttgart-Möhringen, Korrespondenz Abwasser, Abfall 2008 (55) Nr. 6 19

22 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Steinmetz, H.; Pressinotti, F. (2008): Biologische Abwasserbehandlungsverfahren, Grundlagen und Vergleiche. Kommunale Kläranlagen, expert-verlag, Esslingen, ISBN: Steinmetz, H. (2008): Current developments and perspectives in municipal wastewater disposal in Germany and worldwide. Water and waste, Special Edition, S. 9-12, Vieweg und Teubner Verlag Steinmetz, H. (2008): Energetische Optimierung der Abwasserreinigung. Schriftenreihe Gewässerschutz, Wasser, Abwasser, Band 211, RWTH Aachen Weidelener, A.; Maier, W.; Krampe,J.; Steinmetz, H. (2008): Phosphorrückgewinnung aus kommunalem Klärschlamm als Magnesium-Ammonium-Phosphat mit einer halbtechnischen Anlage. Wasser und Abfall, Heft 1-2/2008 Weidelener, A.; Antakyalı, D.; Krampe, J. (2008): Tendencies and overview on the nutrient recovery from sewage sludge in Germany, Water Practice and Technology, Vol. 3, No. 1 20

23 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Vorträge des Lehrstuhls Dittmer, U. (2009): Retentionsbodenfilter zur Regenwasserbehandlung im Misch- und Trennsystem, Seminar: Maßnahmen der dezentralen und zentralen Regenwasserbehandlung, Resource Centre for Environmental Technologies (CRTE) Luxembourg, , Esch-sur-Alzette Dittmer, U. (2009): Betriebsergebnisse bei der Mischwasserbehandlung, DWA-Informationsveranstaltung, 20 Jahre Retentionsbodenfilter Bilanz eines Verfahrens zur Regenwasserbehandlung, Monheim/Alb, Dittmer, U. (2009): Einfluss der Ungleichberegnung am Beispiel eines fiktiven Einzugsgebietes, DWA-Seminar, Abflusssteuerung in Kanalnetzen Kostengünstige Reduzierung der Entlastung aus Mischsystemen, Erfurt, Blumenau (FURB), Campus 2- Auditório - FURB, Blumenau, Santa Catarina, Brasil, 19. März 2009 Menzel, U.: Science for Sustainability - Brazilian and German Experiences, Vortrag im Rahmen des Erfahrungsaustausches zwischen deutschen und brasilianischen Wissenschaftlern auf Einladung des BMBF. Dialogue for Sustainability (D4S). First German-Brazilian Conference on Research for Sustainability Transamerica Expo Center, São Paulo, SP, Brazil, 13 March Menzel, U.; Neuffer, D.: Inauguração do Curso EDU- BRAS-MAUI Meio Ambiente Urbano e Industrial, 6 de Março de Hochschulöffentlicher Eröffnungsvortrag für Studierende des zweiten Jahrgangs im Masterstudiengangs EDUBRAS-MAUI in Curitiba, Brasilien. 6. März 2009 Dittmer, U. (2009): Messen in Entwässerungssystemen, DWA-Lehrer- und Obleute-Tagung des Landesverbandes Baden-Württemberg, Stuttgart, Dittmer, U. (2009): Messen, Steuerung und Regeln in Entwässerungssystemen, MSR-Technik in abwassertechnischen Anlagen, Technische Akademie Esslingen (TAE), Ostfildern, Dittmer, U. (2009): Erfassung von Qualitätsparametern im Regenwetterabfluss, 42. Essener Tagung für Wasser- und Abfallwirtschaft, Aachen, Gasse, J. (2009): Einfluss der Siedlungsentwässerung auf die hygienische Fließgewässerqualität, 84. Siedlungswasserwirtschaftliche Kolloquium, Stuttgart, Neft, A. (2009): Beitrag der kommunalen Kläranlagen zur Minderung der Phosphoreinträge in das Neckareinzugsgebiet, 85. Siedlungswirtschaftliche Kolloquium, Platz, S.: Klimaschutz Mechanisch-biologische Abfallbehandlung in ThailandÖffentlicher Vortrag im Rahmen der Ringvorlesung des Studiengangs Umwelttechnik an der FH-Wiesbaden (Standort Rüsselsheim), Ressel, W., Menzel, U., Neuffer, D.: Projetos de Cooperação entre Brasil e Alemanha, Geschichte und Projekte der Kooperation zwischen Brasilien und Deutschland am Beispiel der UFPR und der Universität Stuttgart, Vortrag auf dem deutsch-brasilianisches Symposium in Curitiba am Menzel,U.: German-Brazilian Cooperation Projects - Cooperation Projects in the area of Innovation, Research and Development, Vortrag im Rahmen einer Videokonferenz zwischen allen SENAI-Einheiten des Bundesstaates Santa Catarina, SENAI-SC, Blumenau / Brazil, 14. Oktober, 2009 Schopf, K. (2009): Berücksichtigung der Ungleichberegnung bei der Entwicklung von Strategien zur Abflusssteuerung in Kanalnetzen, Gemeinschaftstagung von DWA und der VDI/VDE-Gesellschaft Messund Automatisierungstechnik (GMA), Wuppertal, 17./ Menzel, U.: MBR technology in waste water treatment of surfactant containing waste water, Presentation in Proctor & Gamble (P&G) West Europa HS&E (Health, Safety & Environment) Corporate, Brussels, Tuesday, 12th of May Steinmetz, H. (2009): Neuartige Sanitärsysteme Systeme und Zielsetzungen. Abschlusssymposium KOMPLETT- ein innovatives System zur Schließung von Wasser- und Stoffkreisläufen, Universität Kaiserslautern, Menzel, U.: Technological advances in the field of Industrial Wastewater Treatment, Inauguração do Prof. Visitante da FURB em Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Öffentliche Antrittsvorlesung zur Gastprofessur im Postgraduierten-Bereich des Umweltingenieurwesen an der Universidade Regional de Steinmetz, H. (2009): Ansätze für eine energieeffiziente Abwasserwirtschaft. 2.Internationle Symposium Abwasser-Recycling, Braunschweig Steinmetz, H. (2009): Sind unsere Abwasserkonzepte noch zeitgemäß und sind neue realisierbar? Landes- 21

24 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft verbandstagung des DWA-Landesverbandes Hessen/ Rheinland-Pfalz/ Saarland, 907./ Bad Nauheim Steinmetz, H. (2009): Perspektiven und anstehende Herausforderungen in der Abwasserent-sorgung. DWA-Landesverband Baden-Württemberg Kanalund Kläranlagen-Nachbarschaften, Jahresbesprechung der Lehrer und Obleute , Stuttgart Dittmer, U. (2008): Messen in Entwässerungssystemen Möglichkeiten und Grenzen, 83. Siedlungswasserwirtschaftliches Kolloquium, Universität Stuttgart, Dittmer, U. (2008): Funktionsweise und Leistungsvermögen von Regenrückhaltebecken und Retentionsbodenfiltern, BEW-Seminar, Regenrückhaltebecken und Retentionsbodenfilter, 12. Juni 2008, Essen Steinmetz, H. (2009): Beiträge von Wasserrecyclingstrategien zur Lösung von weltweiten Wasserversorgungsherausforderungen. 23. Trinkwasserkolloquium Stuttgart, Von der Ressource bis zum Lebensmittel höchster Qualität, , Stuttgart Steinmetz, H. (2009): Perspektiven der kommunalen Abwasserentsorgung in Deutschland und Weltweit. KOLLOQUIUM Zentrum für Wasserforschung und Institut für Hydrologie, Albert-Ludwigs Universität, , Freiburg Mariakakis, I. (2008): Biologische Wasserstoffproduktion, DWA Fachtagung Energie, 18. Juni 2008, Neuhausen a.d.f. Menzel, U.: Technologie- und Wissenstransfer im Bereich Umweltschutz zwischen Brasilien und Deutschland, hochschulöffentlicher Vortrag im Post-Graduierten Programm, Mestrado em Engenharia Ambiental, an der Universidade Regional de Blumenau, (FURB) in Blumenau, Santa Catarina, Brasilien am 8.Oktober 2008 Steinmetz, H. (2009): German Bridge Pylons for the World Water Forum 2009 Istanbul. Resume about the German National Opening Conference in Stuttgart. 5th World Water Forum, , Istanbul Tews, S.; Locher, Chr. (2009): Behandlung von Umkehrosmose- und Nanofiltrationskonzentraten aus der Papierindustrie (Posterbeitrag), 8. Aachener Tagung Wasser und Membranen, Okober 2009, Aachen Tews, S. (2009): Water recycling strategies in German textile processing industry and decentralized water treatment systems, Workshop of the INDO-GERMAN WATER network, 24. April 2009, Bangalore (Indien) Tews, S. (2009): Water recycling strategies in German textile processing industry and decentralized water treatment systems, Workshop of the INDO-GERMAN WATER network, 28. April 2009, Chennai (Indien) 2008 Menzel, U.: Innovative Technologien zum Prozesswasserrecycling in der Textilveredelungsindustrie, Vortrag im Rahmen des Jahrestreffens der 22 größten brasilianischen Textilunternehmen, in Blumenau, Bundesstaat Santa Catarina, Brasilien am 2. Oktober 2008 Menzel, U.; Neuffer, D.: Inauguração do Curso EDU- BRAS-MAUI Meio Ambiente Urbano e Industrial. Hochschulöffentlicher Eröffnungsvortrag für Studierende des zweiten Jahrgangs im Masterstudiengangs EDUBRAS-MAUI in Curitiba, Brasilien. 7. März 2008 Menzel, U., Neuffer, D., Ávila, L.: Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Brasilien im Umweltbereich. Vortrag beim Kurzseminar zusammen mit dem Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, anlässlich des Simpósio de Meio Ambiente Brasil-Alemanha, Energia de biomassa Compromisso com uma proteção climática eficaz? Curitiba, 04/03/2008 Meyer, C. (2008): UE³. Vortrag. Kolloquium Unterirdische Enteisenung, HTW Dresden, Antakyali, D. (2008): Practical Application of Wastewater Reuse in Tourist Resorts, 8th IWA Conference on Small Water and Wastewater Systems, 5-9 February 2008, Coimbatore, India. Pressinotti, F. (2008): Evaluation of wastewater treatment in trickling filters under high temperatures, IWA- Biofilm Technologies Conference, 8 10 January 2008, Singapore Dittmer, U. (2008): Auswertung von Messdaten Fehler, Unsicherheiten, Datenkorrektur, Seminar: Modellierung und dynamische Simulation von Kläranlagen auf der Basis von Messdaten, Resource Centre for Environmental Technologies (CRTE), , Eschsur-Alzette Steinmetz, H. (2008): Welche Zukunft haben Neuartige Sanitärsysteme. DWA-Tagung, Neuartige Sanitärsysteme, , Weimar Steinmetz, H. (2008): Optimierungspotenziale bei der Abwasserbehandlung. DWA-Fachtagung, 40 Jah- 22

25 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling re Kläranlagen-Nachbarschaften Baden-Württemberg, , Renningen Steinmetz, H. (2008): Wasserforschungszentrum Stuttgart Vernetzte Forschung und Lehre als Basis zur Lösung weltweiter wasserbezogener Fragestellungen. Nationale Auftaktkonferenz zum 5th World Water Forum, , Stuttgart Steinmetz, H. (2008): Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm Erfahrungen mit einer halbtechnischen Versuchsanlage. DWA-Fachtagung Schlamm, , Radolfzell Steinmetz, H. (2008): Biologische Abwasserbehandlungsverfahren, Grundlagen und Vergleiche. Weiterbildung der Technischen Akademie Esslingen, Kurs: Kommunale Kläranlagen am , Esslingen Steinmetz, H. (2008): Optimierung der Energie/ Stromproduktion in kommunalen Klärwerken am Beispiel der Brennstoffzelle. Wasserwirtschaftstagung des Wasserwirtschaftsverbandes Baden- Württemberg, 16/ , Bad Dürrheim Steinmetz, H. (2008): Energetische Optimierung der Abwasserreinigung. 41. Essener Tagung vom , Essen Steinmetz, H. (2008): Innovationen für bestehende Systeme und neue Konzeptionen in der Abwasserentsorgung. Tagung Siedlungswasserwirtschaft 2025 Aktuelle Trends und Entwicklungen, BWK, Mainz, Steinmetz, H. (2008): Phosphorrückgewinnungtechnische Möglichkeiten und Zukunftspotenziale. Tagung Klärschlamm, Euroforum Düsseldorf, /

26 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft 24

27 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Kontakt o. Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz Tel.: ++49 (0)711/ Fax: ++49 (0)711/ Sekretariat Gabriele Glaßmann Tel.: ++49 (0)711/ Fax: ++49 (0)711/ Dörte Hahn Tel.: ++49 (0)711/ Fax: ++49 (0)711/ Abwassertechnik Dipl.-Ing. Carsten Meyer, Reg.Baumeister Tel.: ++49 (0)711 / Fax: ++49 (0)711 / carsten.meyer@iswa.uni-stuttgart.de Industrielle Wassertechnologie Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel, Akad. Direktor Professor coláborador (Universidade Blumenau) Tel.: ++49 (0)711/ Fax: ++49 (0)711/ uwe.menzel@iswa.uni-stuttgart.de Siedlungsentwässerung Dr.-Ing. Ulrich Dittmer, Akad. Rat Tel.: ++49 (0)711 / Fax: ++49 (0)711 / ulrich.dittmer@iswa.uni-stuttgart.de Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung Dipl.-Ing. Ralf Minke, Akad. Oberrat Tel.: ++49 (0)711/ Fax: ++49 (0)711/ ralf.minke@iswa.uni-stuttgart.de 25

28 26

29 Abwassertechnik AWT Dipl.-Ing. Carsten Meyer, Regierungsbaumeister Tel.: 0711 / Fax: 0711 / carsten.meyer@iswa.uni-stuttgart.de 27

30 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Abwassertechnik Unser Arbeitsbereich Abwassertechnik lehrt, forscht und berät auf dem vielfältigen Gebiet der kommunalen Abwasserreinigung. Schwerpunkte unserer Tätigkeit sind die akademische Ausbildung der Studierenden der Siedlungswasserwirtschaft, die Erforschung aktueller Fragen der Abwassertechnik, die Aus- und Weiterbildung von Betriebspersonal für Kläranlagen sowie die unabhängige Beratung von Anlagenbetreibern und Ingenieurbüros in allen Fragen des Betriebs und der Planung von Kläranlagen. Ziel unserer Ausbildungs-, Beratungs-, Forschungstätigkeit ist es, einen nachhaltigen Gewässerschutz unter Beachtung ökonomischer Gesichtspunkte zu erreichen. Wesentliche Entwicklungen der Abwasserreinigung in Deutschland wurden von unserem Arbeitsbereich geprägt. Beispielsweise fanden hier 1982 die ersten Versuche zur Abtrennung von belebtem Schlamm mit Membranen statt. Dieses Verfahren hat zunehmend an Bedeutung gewonnen. In Forschungsprojekten beschäftigen wir uns mit dem Einsatz der Membrantechnik zum Rückhalt von pathogenen Keimen und organischen Spurenstoffen. Neben der Verbesserung der Reinigungsleistung von Abwasseranlagen erarbeiten und erproben wir Strategien für den zukünftigen Umgang mit Energieund Stoffströmen in Siedlungsgebieten. Ansätze zur Schließung von Energie- und Stoffströmen sind sowohl Gegenstand der Grundlagenforschung als auch der angewandten Forschung. Aktuelle Forschungsthemen sind die Erzeugung sekundärer Energieträger wie Wasserstoff aus Abwässern oder die Rückgewinnung von Wertstoffen, beispielsweise Phosphor, aus Klärschlämmen. Personal optimal genutzt werden. Diese Ausbildung ist auch hinsichtlich der Erschließung neuer Märkte für deutsche Unternehmen von großer Bedeutung, da im Rahmen solcher Schulungen vorwiegend deutsche Technologien eingesetzt werden. Forschungsschwerpunkte: Membranverfahren zur Abwasseraufbereitung und Wasserwiederverwendung Elimination organischer Spurenstoffe Einsatz der Brennstoffzellentechnologie auf Kläranlagen Biogene Wasserstoffproduktion Prozess- und Anlagenoptimierung Nährstoff-Rückgewinnung aus Klärschlämmen Behandlung von Prozesswässern aus der Schlammbehandlung Festbettverfahren zur biologischen Abwasserreinigung Fremdwasser auf kommunalen Kläranlagen Verfahren zur Hygienisierung von Abwasser Dezentrale Abwasserbehandlungsverfahren Konzepte zur integrierten Siedlungswasserwirtschaft Aber auch die tägliche Abwasserpraxis betreffende Problemstellungen beschäftigen uns, so zum Beispiel die Auswirkungen von Fremdwasser auf den Kläranlagenbetrieb oder die Optimierung der Phosphorelimination. Hierzu bieten wir Konzepte und Lösungsvorschläge an. Darüber hinaus betreibt der Arbeitsbereich ein zertifiziertes Testfeld zur Prüfung von Kleinkläranlagen nach DIN EN und den Anforderungen des Deutschen Institut für Bautechnik. Wir führen auch zahlreiche Aus- und Weiterbildungen für in- und ausländische Abwasserfachleute durch. Langfristiges Ziel der Schulungen ist, dass auch ausländisches Klärwerkspersonal den in Deutschland bewährten Ausbildungsstand erreicht. Denn das sich stetig verbessernde technische Niveau ausländischer Kläranlagen kann nur durch entsprechend qualifiziertes 28

31 Abwassertechnik AWT Projekte Entwicklung eines Verfahrens zur Behandlung von Konzentraten der Nanofiltration und Umkehrosmose aus der industriellen Abwasserreinigung am Beispiel der Papierindustrie Die Papierindustrie gehört in Deutschland und auch weltweit zu den wasserintensivsten Industriebranchen. Der Verbrauch konnte zwar in den vergangenen Jahrzehnten durch Kreislaufführung, Wiederverwendung und Einsparmaßnahmen drastisch auf einen Wert von etwa 10,4 L/kg hergestelltes Papier (2007) gesenkt werden. Jedoch besteht weiterhin ein großes Potenzial in der Schließung von internen Prozesswasserkreisläufen und der damit verbundenen Möglichkeit zur Einsparung von Frischwasser. Die Abreinigung von ungelösten Stoffen erfolgt bereits durch eingesetzte Verfahren der Flotation, Filtration und Sedimentation. Gelöste Stoffe, die den Prozess der Papierherstellung stören, können mit diesen Verfahren nicht beseitigt werden. Hier kann der Einsatz der Membrantechnologie Anwendung finden. Jedoch scheiterte der Einsatz von Umkehrosmose und Nanofiltration hauptsächlich an der teuren Entsorgung der Konzentrate. In diesem Forschungsvorhaben wird ein Behandlungskonzept für die Retentate entwickelt, die beim Einsatz der Membrantechnologie anfallen. Es werden gezielt verschiedene Abwasserreinigungsverfahren in unterschiedlichen Reihenfolgen untersucht. Neben der aeroben und anaeroben biologischen Reinigung werden auch oxidative Reinigungsverfahren, hierzu gehören die Ozonierung sowie die Oxidation mit Wasserstoffperoxid und Eisen als Katalysator (Fenton-Prozess), angewandt. Die Vorteile der anaeroben Reinigung liegen in der geringeren Schlammproduktion, der nichtbenötigten Belüftungsenergie und der Produktion von Biogas, welches zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Das aerobe Reinigungsverfahren bietet sich als weitere Reinigungsstufe an um die gewünschten Ablaufwerte einhalten zu können. Oxidative Reinigungsverfahren können zum einen schwerabbaubare Verbindungen oxidieren, zum anderen das BSB5/CSB Verhältnis entscheidend erhöhen. Ziel des Projektes ist es durch die optimale Anpassung dieser Prozesse, sowie eine geeignete Reihenfolge ein Behandlungskonzept für die anfallenden Retentate zu entwickeln. Projektträger: Willi-Hager-Stiftung Projektlaufzeit: 07/ /2011 Projektleiterin Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz Projektkoordinator Dipl.-Ing. R. Minke, AOR Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. C. Locher Dipl.-Ing. S. Tews Internet: index.html Abbildung: Schema der Behandlungsprozesse des Papierindustrieabwassers 29

32 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Abbildung: Mögliche Behandlungverfahren von industriellem Abwasser Untersuchungen zur Nährstoffrückgewinnung aus Faulungsresten unterschiedlicher Zusammensetzungen Das Ziel des Projektes ist die Untersuchung der Durchführbarkeit der Struvit-Fällung zur Wiedergewinnung von Nährstoffen aus Faulungsresten. Die Untersuchungen bestehen hauptsächlich aus Experimenten im Labor-Maßstab und vergleichenden Bewertungen mittels Computeranwendungen. Die praktischen Untersuchungen wurden bereits abgeschlossen; zur Zeit befindet sich das Projekt in der Auswertungsphase. Die Arbeit wird an zwei Hochschulen durchgeführt. Die Ortadoğu Teknik Üniversitesi in Ankara betreibt anaerobe Batch-Reaktoren im Labor-Maßstab zur Faulung von Gemischen aus Geflügelmist und Klärschlamm in unterschiedlichen Verhältnissen und führt Experimente zur Struvit-Fällung sowohl in festen wie auch in flüssigen Phasen von Faulschlämmen durch. Die entstandenen Produkte werden mittels chemisch-physikalischen Analysemethoden sowie mikroskopisch und durch Röntgentechniken untersucht. Die Konzentrationen von N, P, Mg und signifikanten Metallen werden ermittelt, so dass eine Massenbilanz erstellt werden kann. In der ersten Phase des Projektes führte die Universität Stuttgart Versuche zur Struvit-Fällung in synthetischem Faulwasser durch, um das Systemverständnis zu verbessern und die signifikanten Mechanismen zu ermitteln. Unterdessen wurden die Ergebnisse mit den chemischen Daten von Analysen der Partnerinstitution in ein chemisches Modell übertragen, um die potentiellen Reaktionen in dem untersuchten komplexen Typ von Prozesswasser einzuschätzen. Der Modellierungsphase folgte eine Verifikationsphase, in der die Struvit-Bildung in realem Faulschlamm getestet wurde. Die entstandenen Produkte wurden ebenfalls wie oben beschrieben untersucht. Die Kooperation zielt auch stark auf den wissenschaftlichen Austausch zwischen den beteiligten Universitäten ab. Eine Masterarbeit und eine Diplomarbeit wurden im Rahmen dieses Projekts bereits durchgeführt. Durch gegenseitige Besuche der Institutionen konnte eine enge Zusammenarbeit hergestellt werden. Projektträger: Internationales Büro des Bundesministerium für Bildung und Forschung Projektlaufzeit: 02/ /2010 Projektpartner: Ortadogu Teknik Üniversitesi (Ankara, Türkei) Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz und Prof. Dr. G. Demirer Sachbearbeiter: D. Antakyalı, M.Sc. Internet: forschung_naerstoffwiedergewinnung.html 30

33 Abwassertechnik AWT Biologische Wasserstoffproduktion aus organischen Substraten der biologischen Abwasserreinigung Die Untersuchungen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens haben zu den folgenden, grundlegenden und verfahrenstechnischen Erkenntnissen geführt: Durch die ständige Regelung des ph-wertes können höhere Wasserstoffausbeuten erzielt werden als mit fest eingestelltem ph-wert. Bei ständiger Regelung des ph-wertes liegt der optimale ph-wert für die Wasserstoffproduktion nahe 6,5. Der vollständige Abbau des Substrats erfolgt nur, wenn die Biozönose nicht durch zu niedrige ph-werte (wesentlich unter 6,0) in ihrer Stoffwechselaktivität gehemmt wird. Die Wahl der zugegebenen Nährstofflösung muss sorgfältig getroffen werden, sonst kann es, vermutlich auf Grund einer Hemmung der Biozönose, zur Abnahme der Wasserstoffausbeute kommen. Als die wichtigsten Einzelelemente, die die Wasserstofferzeugung beeinflussen können, wurden Natrium, Magnesium und Eisen identifiziert. Unter optimalen Bedingungen (ständige ph-regelung; ph = 6,5; Substratkonzentration von 15 g/l,) wurde als höchste Ausbeute ein Wert von 2,48 mol H 2 pro mol Hexose beobachtet. Weitere, relativ hohe Werte (2,37 mol H 2 pro mol Hexose) wurden bei Substratkonzentration von 20 g/l unter sonst gleichen Bedingungen erzielt. Diese Werte entsprechen einem F/M- Quotienten von 2,5 g Hexose / g ots bis 4,5 g Hexose / g ots. Bei den Batch-Versuchen mit Verwendung von zusammengesetzten Substraten wurde die Eignung von Abwasser aus der Zuckerindustrie untersucht. Als op- timale Randbedingungen wurden ein ph von 6 und ein F/M Verhältnis von 12:1 g CSB / g ots ermittelt. Beim Ansatz von Primär- und Belebtschlamm konnten lediglich Spuren von Wasserstoff nachgewiesen werden. Dafür war eine Vorbehandlung durch Erhitzung oder Ansäuerung zur Hemmung der Methanogenese und Solubilisierung der organischen Substanzen notwendig. Der Ansatz von Brauereiabwasser als Substrat hat ebenfalls nur zur Produktion von Spuren von Wasserstoff geführt, da die untersuchten F/M Quotienten auf Grund der Eigenschaften des Abwassers sehr niedrig waren. Die Ergebnisse der Batch-Versuche weisen darauf hin, dass das Potential zur Wasserstoffproduktion für einen kontinuierlichen Prozess vorhanden ist. Um eine hohe Leistung des Verfahrens zu erzielen und die Energieerzeugung auf Kläranlagen dadurch zu optimieren, bedarf es jedoch weiterer umfangreicher Untersuchungen im Labormaßstab. Projektträger: Umweltministerium Baden-Württemberg Projektleiterin Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz Projektkoordinator Dr.-Ing. J. Krampe, AOR Projektlaufzeit: 03/ /2009 Sachbearbeiter: Iosif Mariakakis, M.Sc. Internet: forschung_wasserstoff.html Abbildung: F/M-Quotient mit und ohne Nährstoffzugabe 31

34 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling 2-stufiges Konzept zur fermentativen Produktion von Wasserstoff und Bioerdgas durch innovative Gasaufbereitung Der weltweite Energiebedarf wird heute noch überwiegend aus fossilen Energieträgern gedeckt. Der steigende Energieverbrauch und limitierte Rohstoffressourcen erfordern jedoch die Entwicklung von Methoden zur alternativen Energieerzeugung. Die Entwicklung von Brennstoffzellen mit Wasserstoff als Brennstoff ist eine viel versprechende Möglichkeit zur Nutzung alternativer Energien. Derzeit wird die am Häufigsten eingesetzte Reformierung wasserstoffreicher Energieträger wie Erdgas als technisch und wirtschaftlich sinnvolle Möglichkeit zur Wasserstoffgewinnung erachtet. Eine nachhaltige Energieversorgung ist aber nur möglich, wenn der Umstieg von fossilen auf regenerative Energien gelingt. Ziel des Vorhabens ist die Produktion von Biowasserstoff und Bioerdgas durch die Verwendung einer innovativen Gastrenntechnik (IFK). Das Verfahren soll in einem 2-stufigen, anaeroben Fermentationsprozess realisiert werden und die Option bieten, aus den biologischen Reststoffen Biopolymere durch eine Verfahrensvariation zu produzieren. In der ersten Stufe des Fermentationsprozesses wird das aus der Abwasserreinigung stammende Substrat fermentativ zu Wasserstoff umgesetzt, wobei auf Grund der Reaktionsbedingungen keine vollständige Umsetzung erfolgen kann. Daher wird der ersten (Wasserstoff-)Stufe eine zweite fermentative Stufe nachgeschaltet. Hier wird das Restsubstrat, wobei die Zugabe von neuem Sub- Projektträger: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektlaufzeit: 03/ /2012 Projektpartner: Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK), Universität Stuttgart EnBW AG Purolite Deutschland GmbH RBS wave GmbH Projektleiterin: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Projektkoordinator: Dipl.-Ing. RBM C. Meyer strat ebenfalls möglich ist, fermentativ zu Biogas vollständig umgesetzt. Das in den beiden Stufen erzeugte Gas wird durch ein innovatives Verfahren mit Hilfe von speziellen Ionenaustauschern, wobei das CO 2 von dem entsprechenden Gasgemisch getrennt wird, bei atmosphärischem Druck aufbereitet. So ist die Produktion von hochreinem Wasserstoff zur Verwendung als Treibstoff im Personenverkehr und die Produktion von Bioerdgas zur Einspeisung in das Erdgasnetz möglich. Gleichzeitig wird auf Grund der Tatsache, dass bei der CO 2 -Abtrennung durch diese Ionenaustauscher Wärme frei wird, eine autarke Versorgung bzw. Beheizung der Fermenter ermöglicht. Durch die Regeneration der Ionenaustauscher ist die Gewinnung von nahezu reinem CO 2 möglich, was wiederum für die fermentative Produktion von Wasserstoff von Vorteil ist. Durch die Rückführung von CO 2 könnte die erforderliche Erniedrigung des H 2 -Partialdrucks auf Gleichgewichtkonzentrationen (10-3 bar 10-4 bar) zur Verbesserung der H 2 -Ausbeute erreicht werden. Im Rahmen von labortechnischen Versuchen sollen verschiedene Substrate der Abwasserreinigung auf ihre Eignung als Substrat zur biologischen Wasserstoffproduktion und die dabei entstehende Reststoffe zur Bioerdgas und Biopolymere untersucht werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Ermittlung der optimalen Randbedingungen dieser biologischen Prozesse (z.b. ph-wert, Wasserstoffpartialdruck, erforderliche CO 2 -Mengen als Stripgas, Nährstoffsituation, Aufenthaltszeit im Reaktor, Raumbelastung des Reaktors, Zusammensetzung des Substrates). Das wesentliche Ziel hierbei ist, die Ausbeuten der einzeln Prozesse zu maximieren. Sachbearbeiter: Iosif Mariakakis, M.Sc. Internet: Abbildung: Verfahrensbild des Prozesses forschung_wasserstoff2.html 32

35 Abwassertechnik AWT Entwicklung einer mobilen Minikläranlage zur biologischen Reinigung von Fäkalabwasser in Reisemobilen und Booten sowie Entwicklung eines Verfahrens zur Überprüfung und Analyse der Leistungsfähigkeit von Minikläranlagen In Mobiltoiletten, die beispielsweise in Reisemobilen oder auf Booten zum Einsatz kommen, werden in der Regel Chemikalien zur Verflüssigung der Fäzes verwendet, um eine vorübergehende Speicherung des Abwassers (Fäkalabwasser oder Schwarzwasser) zu ermöglichen. Dies birgt neben der Abhängigkeit von Chemikalien weitere Nachteile wie Geruchsbelästigung und den unangenehmen Umgang mit dem Tankinhalt bei dessen Entleerung. HRZ Reisemobile hat eine mobile, chemikalienfreie Verflüssigungseinheit ( Aqualizer ) mit gleichzeitiger Vorbehandlung des Schwarzwassers entwickelt. Das Verfahren beruht auf einer Bakterien-/Enzymmischung. Anschließend soll das im Aqualizer verflüssigte und vorbehandelte Fäkalabwasser in einem aeroben Prozess weitergehend gereinigt werden. Die sich selbst entwickelnde Mischbiozönose soll unterschiedliche Außeneinflüsse wie Temperaturschwankungen, Stoßbeschickungen, Stillstandszeiten etc. überstehen können. Die Untersuchung der hierzu erforderlichen Randbedingungen und Betriebseinstellungen ist Kerninhalt des Projektteils der Universität Stuttgart. Der Unterschied zu großen Kläranlagen besteht u. a. darin, dass hier nahezu reines Fäkalabwasser aufbereitet wird. Ein derartiges Verfahren in einem geringen Bauraum und mit einer diskontinuierlichen Betriebsweise zu realisieren stellt eine große Herausforderung dar. Bisher ist noch unbekannt, wie sich unter extremem und wechselhaften Betriebsbedingungen (Temperatur, Betriebszyklen, Nährstoffverhältnisse) eine geeignete Biozönose herausbilden kann, die in der Lage ist, stabile Ablaufwerte der biologischen Stufe zu ermöglichen. Angestrebt wird eine Reinigungsleistung der Mini- Kläranlage, die den Anforderungen an kleine Kläranlagen nach Abwasserverordnung (AbwV) entspricht, wobei die Elimination von Kohlenstoffverbindungen Priorität besitzt. Darüber hinaus sollen jedoch auch Erkenntnisse über die zusätzliche Möglichkeit einer Stickstoffelimination gewonnen werden. Wird eine ausreichende Reinigungsleistung durch die mobile Mini-Kläranlage erreicht, so könnte der Ablauf ohne unangenehmes Handling und schadlos in den Grauwassertank bzw. in ein Gewässer eingeleitet werden. Projektträger: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Projektlaufzeit: 08/ /2010 Projektpartner: HRZ Reisemobile GmbH Projektleiterin: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Projektkoordinator: Dipl.-Ing. RBM C. Meyer Sachbearbeiter: Karen Mouarkech, M.Sc. Internet: forschung_schwarzwasser.html Abbildung: Versuchsstand mit Aqualizer-Einheit 33

36 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Untersuchungen zur Verbesserung der hygienischen Gewässerqualität an der Körsch Die Ermittlung von signifikanten anthropogenen Belastungen und die Einschätzung ihrer Auswirkungen auf den ökologischen Zustand der Oberflächengewässer nehmen in der EU-Wasserrahmen-Richtlinie (2000/690/EG) eine zentrale Stellung ein. Für die schlechte (hygienische) Qualität der Gewässer werden maßgeblich die anthropogenen Belastungen, vor allem Mischwasserentlastungen, verantwortlich gemacht. Diese belasten die Gewässer nicht nur hygienisch-biologisch, sondern auch optisch (z.b. durch Schaumbildung, Hygieneartikel etc.). Die Körsch, ein kleines Gewässer südlich des Stuttgarter Stadtgebietes und wichtiger Zufluss zum Neckar, weist durch zwei Kläranlagen und 52 Entlastungsbauwerke (allein auf Gemarkung Stuttgart) einen signifikanten anthropogenen Einfluss auf. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgten mikrobiologische Untersuchungen des Fließgewässers Körsch und von Mischwasserentlastungen ausgewählter Regenüberlaufbecken sowie der zwei Stuttgarter Kläranlagen Möhringen und Plieningen. Wesentliches Ziel dieser Untersuchungen war die Ermittlung der ausschlaggebenden Eintragspfade hygienischer Belastungen bei Trocken- und bei Regenwetter, das Aufzeigen technischer Maßnahmen zur Reduzierung des Keimeintrags in die Gewässer und eine Schmutzfrachtsimulation. In den Messphasen konnten die Auswirkungen des Einleitens von Siedlungsabwässern sowohl bei Trockenwetter für die erste Kläranlage als auch bei Regenwetter für sämtliche Einleitungen des Mischwassers herausgestellt werden. Die Keimkonzentrationen im Gewässer waren bei Regenwetter um ein bis zwei Zehnerpotenzen gegenüber der Trockenwetterbelastung erhöht. Bereits nahe der Quelle überstiegen die Werte die Anforderungen nach EG-Badegewässerrichtlinie (2006/7/EG). Die Entlastungen aus der Mischkanalisation führten zu Spitzenkonzentrationen im Gewässer. Da die Fließgewässer in kurzen Abständen mit Siedlungsabwässern belastet werden, können sich die Keimkonzentrationen im Gewässerverlauf nicht bedeutend verringern. Die Untersuchungen haben deutlich gezeigt, dass neben den Einleitungen von Siedlungsabwässern auch die diffusen Einträge für eine hygienische Gewässerbelastung eine bedeutende Rolle spielen. Bei Trockenwetter trugen auch die Kläranlagen zusätzlich zu einer hohen Keimbelastung bei. Anlagen mit weitergehenden Reinigungsstufen, wie z.b. Sandfilter, führten an der Körsch zu keiner Verschlechterung der Keimkonzentrationen im Gewässer, jedoch nicht zur Einhaltung der Grenzwerte nach EG-Badegewässerrichtlinie (2006/7/EG). Die Effizienz weitergehender Abwasserreinigungsmaßnahmen ist zu hinterfragen, wenn nicht auch eine Reduzierung der diffusen Einträge erreicht werden kann. Projektträger: Eigenbetrieb Stadtentwässerung Stuttgart, Umweltministerium Baden-Württemberg Projektlaufzeit: 10/ /2009 Projektleiterin: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Projektkoordinator: Dr.-Ing. J. Krampe, AOR, Dipl.-Ing. RBM C. Meyer Sachbearbeiter: Dr.-Ing. J. Gasse Internet: forschung_koersch.html Abbildung: Belastung der Körsch und der Nebenbäche Steinbach und Ramsbach sowie der Einleitungen von Siedlungsabwässern mit Escherichia coli bei Trocken- und bei Regenwetter 34

37 Abwassertechnik AWT Untersuchungen zur weitergehenden P-Elimination auf Stuttgarter Kläranlagen vor dem Hintergrund der Umsetzung der EG-WRRL im Neckareinzugsgebiet Im Zuge der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) im Neckareinzugsgebiet ist auf Grund einer am Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft (ISWA) erstellten Studie damit zu rechen, dass für die großen Kläranlagen im Neckareinzugsgebiet verschärfte Anforderungen an die einzuleitende Phosphorfracht gestellt werden. Im Auftrag der Stadtentwässerung Stuttgart (SES) wird daher untersucht, welche Gesamtphosphor- Überwachungswerte (P ges ) an den Stuttgarter Außenklärwerken eingehalten werden können, ohne dass zusätzliche verfahrenstechnische Stufen zu Phosphorelimination eingeführt werden. Für das Gruppenklärwerk Ditzingen und das Klärwerk Plieningen werden detaillierte Untersuchungen durchgeführt, deren Ergebnisse auf das Klärwerk Möhringen zu übertragen sind. In einem ersten Schritt wurden die Betriebstagebücher der Klärwerke aus den Jahren 2007 und 2008 begutachtet. Dabei wurde festgestellt, dass sowohl für die partikulären als auch für die gelösten organischen Phosphorverbindungen im Ablauf der Kläranlagen kein Handlungsbedarf besteht, da die gemessenen Konzentrationen im Bereich der Erwartungen lagen. Dementsprechend liegt der vorhandene Handlungsspielraum primär in einer Reduzierung der o-phospatkonzentration im Ablauf der Klärwerke. Zur schnellen und gezielten Durchführung der Untersuchungen wurde am ISWA eine statistische Methode zur Auswertung aller routinemäßig erhobenen und daher verfügbaren Phosphordaten entwickelt, die belastbare und vergleichbare Ergebnisse zur Bewertung der erreichbaren P ges -Konzentrationen liefert. Kernpunkt der Auswertung ist die belegbare statistische Unabhängigkeit der o-phosphatkonzentrationen von den restlichen Phosphorfraktionen, d.h. im Wesentlichen den partikulären und gelösten organischen Phosphorverbindungen. Die Kopplung von hochaufgelösten Daten über die o-phosphatkonzentrationen im Ablauf der Belebung mit einer Wahrscheinlichkeitsverteilung ebendieser restlichen Phosphorfraktionen, die aus den Betriebstagebüchern der Jahre 2007 und 2008 erstellt wurde, führt zu hochaufgelösten Wahrscheinlichkeitswerten für P ges -Ablaufkonzentrationen. In Absprache mit der SES wurde als Ziel eine Wahrscheinlichkeit der Einhaltung von Überwachungswerten in der qualifizierten Stichprobe von 90% festgelegt. In der Auswertung der Daten wird der Anteil der hochaufgelösten Datenpunkte erhoben, die diese Forderung nicht erfüllen. Diese Kenngröße dient als Vergleich zwischen den einzelnen Phasen der Untersuchungen und lässt Schlussfolgerungen über die Einhaltung verschiedener angenommener Überwachungswerte zu. Voraussetzung für die Anwendung des entwickelten Auswertungsverfahrens ist zum einen das Vorliegen von möglichst genauen hochaufgelösten o-phosphat- Messwerten. Diese Daten werden auf den Stuttgarter Außenklärwerken online im Bereich der Abläufe der Belebung erhoben. Die Qualität der Daten wurde für das Gruppenklärwerk Ditzingen und das Klärwerk Plieningen als ausreichend bewertet. Im Falle des Gruppenklärwerks Ditzingen stiegen die o-phosphatkonzentrationen jedoch wieder etwas über die Nachklärung an, was mit einem Aufschlagsfaktor berücksichtigt wurde. Die 2. Voraussetzung für die Anwendung der Methode liegt in der Vergleichbarkeit der Wahrscheinlichkeitsverteilung der restlichen Phosphorfraktionen zwischen Messkampagne und den Betriebstagebüchern Diese ist für die Klärwerke in hinreichendem Maße gegeben. Abbildung: Anteil der Stichproben, bei denen verschiedene P ges -Grenzwerte von x mg P/L nicht mit ausreichender Wahrscheinlichkeit von 90% eingehalten werden (GKW Ditzingen) 35

38 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Mit Hilfe der entwickelten statistischen Methode konnte im Fall des Gruppenklärwerks Ditzingen belegt werden, dass die Einhaltung des im Raume stehenden verschärften Überwachungswertes mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit bei geeigneter Umstellung der Fällmitteldosierung möglich ist, ohne dass zusätzliche verfahrenstechnische Stufen implementiert werden müssen. In Bezug auf das Klärwerk Plieningen ist davon auszugehen, dass auch eine deutliche Verschärfung des Phosphorüberwachungswertes ohne Schwierigkeiten bewältigt werden kann. Projektträger: Eigenbetrieb Stadtentwässerung Stuttgart Projektlaufzeit: 01/ /2009 Projektleiterin: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Projektkoordinator: Dipl.-Ing. RBM C. Meyer erzielt werden. Auch die Reduktion der Keimparameter war mit maximal zwei Zehnerpotenzen unzureichend. Die neuartige Plasma-UV-Technologie bedarf noch einige Zeit an intensiver Weiterentwicklung und Erprobung, bevor eine marktreife Technologie zur Verfügung stehen kann. Zur Optimierung der Technologie sollte auf jeden Fall die Bestrahlungsintensität gemessen werden sowie Langzeitversuche verschiedener Lampen erfolgen, mit Kontrollmöglichkeit der Brenndauer und Brennlänge der Lampen. Ferner ist eine Optimierung des Energiebedarfs vor allem durch Erhöhung des Wirkungsgrades der Mikrowelle sinnvoll. Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. Andreas Neft, Dipl.-Ing. Sabine Schmidt Internet: forschung_p_elimination.html Mikrowellenplasma als UV-Quelle für die Entkeimung von Abwasser/Wasser Kommunales Abwasser enthält auch nach biologischer Reinigung eine große Anzahl an Mikroorganismen, einschließlich Krankheitserregern (Bakterien, Viren, Parasiten). Es gibt jedoch in Deutschland keine Grenzwerte, die im Ablauf kommunaler Kläranlagen einzuhalten sind. Je nach Art und Nutzung des aufbereiteten Abwasser bzw. Gewässers (z.b. Brauchwasser, Badegewässer), wird eine Desinfektion von Abwasser angewendet. Das Spektrum der UV-Strahlung ist für die Abtötung und Inaktivierung von Bakterien, Viren und Protozoen interessant. Ziel des Vorhabens war es, eine UV-Lichtquelle mit Strahlungsemissionen im Bereich zwischen 200 und 300 nm zu entwickeln und zu untersuchen, ob damit eine deutlich bessere Entkeimungswirkung als mit klassischen Quecksilberdampflampen erzielt werden kann. Vom ISWA sollte die Umsetzbarkeit im Ablauf eines Klärwerks erprobt werden. Dabei sollte die neu entwickelte Technik unter praktischen Betriebsbedingungen erprobt werden, vor allem hinsichtlich der Betriebsstabilität. Es wurden Lampen mit den Gasmischungen Xenon- Bromid und Xenon-Iodid getestet. Dabei konnte jedoch weder eine Abnahme der chemischen Parameter (TOC, DOC, AOX) noch der organischen Spurenschadstoffe Abbildung: Ansicht des Testreaktors zur Plasma-UV- Technologie Projektträger: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektlaufzeit: 08/ /2009 Projektpartner: Fraunhofer Institute for chemical technology (ICT), Pfinztal; Institute of Functional Interfaces (IFG), Karlsruhe Institute of Technology; H. Popp Matlab GmbH, Berg; Muegge Electronic GmbH, Reichelsheim; WEDECO AG Water Technology, Herford; WEDECO AG UV-Light, Essen Projektleiterin: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Projektkoordinator: Dr.-Ing. J. Krampe, AOR, Dipl.-Ing. RBM C. Meyer Sachbearbeiter: Dr.-Ing. J. Gasse Internet: forschung_mikrowellenplasma.html 36

39 Abwassertechnik AWT MODULAARE: Integrierte Module zur hocheffizienten Abwasserreinigung, Abfallbehandlung und regenerativen Energiegewinnung in Tourismus Ressorts Tourismus ist ein schnell wachsender Sektor und die Nachhaltigkeit im Tourismus erfordert ein umweltbewusstes Management. In großen Ferienanlagen beliebter Sommerurlaubsziele fallen erhebliche Mengen Abwasser und Abfall an, wohingegen der große Bedarf an Bewässerungswasser ein Problem darstellen kann. Bevorzugte Regionen beinhalten dazu oft sensible Gebiete und die großen Hotels und Ferienanlagen sind von zentralen Infrastrukturen wie Abwasserreinigungsanlagen oder Mülldeponien weit entfernt. Der Transport des Abwassers und des Abfalls zu zentralen Anlagen sind dann meistens kostenintensiv. Einerseits müssten große Mengen von Abwasser und energiehaltigen Abfällen beseitigt werden, andererseits könnte das Abwasser, bei entsprechender Behandlung, als Wasserquelle und Abfall als Energiequelle zur Verfügung stehen. In diesem Zusammenhang wurde ein innovatives, dezentrales und modulares Konzept für die Abwasserreinigung, Abfallbehandlung und regenerative Energiegewinnung in Tourismus Ressorts entwickelt. Das Konzept wurde im Rahmen des MODULAARE -Projekts umgesetzt. MODULAARE wird durch ein Konsortium durchgeführt, die Universität Stuttgart übernimmt dabei die wissenschaftliche Betreuung. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der praktischen und wirtschaftlichen Umsetzbarkeit des Konzepts. Für die Durchführung der Anwendungen wurde als Pilothotel eine große türkische Luxus-Ferienanlage mit einem bestehenden Anschluss an ein kommunales Klärwerk ausgewählt. Eine aus zwei Modulen entstehende Versuchsanlage wurde auf dem Hotelgelände aufgebaut und betrieben. Die modulare Anlage kombinierte einen Membranbioreaktor (MBR) zum Wasserrecycling mit einer Vergärungsanlage zur Energierückgewinnung aus organischen Küchen- bzw. Gartenabfällen und Überschuss-Schlamm des MBRs. Das Abwassermodul wurde in einem See-Container in Deutschland installiert und im Mai 2005 ins Hotel transportiert. Der Prozess basierte auf dem Membranbelebungsverfahren mit geringer Belastung zur Elimination von Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen. Das anfallende Abwasser im Hotel wurde in einem zentralen Pumpensumpf gesammelt und ein Teil davon wurde in das Abwassermodul geleitet (7 m³/d -10 m³/d). Nach einer kurzen Vorspeicherung im Zulaufpuffer wurde das Wasser in das Vorklärbecken gefördert. Diesem folgten die separaten anoxischen und aeroben Becken mit Schlammrückführung. Das gereinigte Abwasser wurde nach der biologischen Reinigung durch Konzentrationen der Teilströme im Iberotel 37

40 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling getauchte Membranen im aeroben Becken filtriert und im Permeatspeicher zur späteren Nutzung als Bewässerungswasser gespeichert. Die Membranbelebungsanlage wurde während 3 Sommersaisons von 2005 bis 2007 betrieben. Die Reinigungsleistung wurde durch chemische und mikrobiologische Analysen überwacht. Weiterhin wurden Daten über den Wasserverbrauch im Hotel für die Bestimmung spezifischer Werte gesammelt. Die Abwasserteilströme wurden analysiert. Zusätzlich wurde eine Akzeptanzstudie bei den Hotelgästen durchgeführt. Nach den Ergebnissen lag der ermittelte Wasserverbrauch des Hotels im akzeptablen Bereich im Vergleich mit Literaturwerten. Die Küche und die Wäscherei waren nach der Gartenbewässerung die größten Wasserverbraucher. Ein deutlich höherer spezifischer Wasserverbrauch wurde bei niedrigen Gästezahlen beobachtet. Das Abwasser aus der Küche, aus den Zimmern und aus der Wäscherei wies größere Belastung gegenüber anderen Wasserverbrauchsstellen auf. Die Abbildung stellt die Belastungsverteilung je nach Quelle dar. Das Abwasser des Iberotels unterschied sich vom üblichen kommunalen Abwasser durch einen sehr hohen Feststoffgehalt und hohe Konzentrationen. Daher wurde nach der ersten Betriebsaison einen Sieb installiert. Es konnte eine effiziente Abwasserreinigung durch das Membranmodul erzielt werden. Der CSB-Abbau lag meistens über 98 %, wobei die Abbauraten bezüglich Stickstoff zwischen 90 % - 98 % variierten. Neben den Betriebsparametern wurden in manchen Proben auch Schwermetalle untersucht. Alle gemessenen Konzentrationen blieben weit unter den kritischen Grenzen nach FAO (1992). Bei mikrobiologischen Analysen wurden in 20 Permeatproben Gesamtcoliforme und E. coli untersucht. Die Werte lagen unter den Grenzwerten der EU-Richtlinie für Badegewässer (76/160/ EEC), die meisten auch unter den Leitwerten. Auch nach den WHO-Richtlinien für die Wiederverwendung des gereinigten Abwassers in der Agrarwirtschaft blieb das Permeat im zulässigen Bereich. Die chemischen und mikrobiologischen Analysen zeigten, dass die Wiederverwendung des gereinigten Abwassers für die Bewässerung der Grünanlagen unbedenklich ist. Dieses modulare und dezentralisierte System kann zur Minimierung der Umweltverschmutzung in sensiblen Gebieten wie Tourismusregionen, Korallenriffe, Inseln, Küsten, Naturparks bzw. von zentraler Infrastruktur entfernten Wohngebieten beitragen. Die Modularität des Konzepts vereinfacht die Anpassung an verschiedene Gebiete und Klimazonen. Die praktische Phase des Projekts wurde im Oktober 2007 beendet. Zurzeit wird die Datenauswertung durchgeführt. Die Ergebnisse werden zeigen, ob solche dezentrale Anlagen wirtschaftlich betrieben werden können. Projektträger: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektpartner: AT-Verband (Verband zur Förderung angepasster, sozial- und umweltverträglicher Technologien e.v.) Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Abteilung Siedlungsabfall Memos Membranes Modules Systems GmbH Bio-Sytem Selecta GmbH Iberotel Sarigerme Park, TUI AG - Umweltmanagement Projektlaufzeit: 10/ /2008 Sachbearbeiter: Demet Antakyalı, M.Sc. Dr.-Ing. Jörg Krampe Internet: Die Akzeptanzstudie zeigte überraschend positive Ergebnisse. Die deutliche Mehrheit der Gäste äußerte sich positiv zur dezentralen Abwasser- bzw. Abfallverarbeitung und Wasserwiederverwendung in Hotelanlagen. 38

41 Abwassertechnik AWT Gutachten und Beratung Prüfung der Reinigungsleistung einer Kleinkläranlage nach DIN EN auf dem Prüffeld der Universität Stuttgart Auftraggeber: NTG, Nassar Techno Group S.A.L., Libanon Prüfung der Reinigungsleistung einer Kleinkläranlage nach DIN EN auf dem Prüffeld der Universität Stuttgart Auftraggeber: Lauterbach-Kießling GmbH Prüfung der Reinigungsleistung mehrerer Kleinkläranlagen nach DIN EN auf dem Prüffeld der Universität Stuttgart Auftraggeber: Mall GmbH Prüfung der Reinigungsleistung einer Kleinkläranlage nach DIN EN auf dem Prüffeld der Universität Stuttgart Auftraggeber: Dr. Scholz & Partner GmbH Prüfung der Reinigungsleistung einer Kleinkläranlage nach DIN EN auf dem Prüffeld der Universität Stuttgart Auftraggeber: RAB Röser Anlagenbau GmbH Auftraggeber: ZV Kläranlage Böblingen-Sindelfingen Begutachtung des Verfahrenskonzeptes (Machbarkeitsstudie) zur Klärschlammentsorgung im Landkreis Freudenstadt Auftraggeber: Landratsamt Freudenstadt Untersuchung eines neu entwickelten Membranmoduls zur Abwasserreinigung und Wasseraufbereitung Auftraggeber: Memos GmbH Durchführung von Sauerstoffeintragsversuchen Auftraggeber: Eigenbetrieb Abwasserbeseitigung Schwäbisch Hall Studie zur Abschätzung der Investitions- und Betriebskosten für die Desinfektion der KA Abläufe am Neckar oberhalb Stuttgarts Auftraggeber: Eigenbetrieb Stadtentwässerung Stuttgart Empfehlungen zur zukünftigen Abwasserbehandlung in Pleidelsheim Auftraggeber: Gemeinde Pleidelsheim Prüfung der Reinigungsleistung von Bodenfilterkörpern Auftraggeber: Lauterbach-Kießling GmbH Energieanalyse und Bilanzierung der Schlammbehandlung vor Einsatz der Brennstoffzelle auf der Kläranlage Stuttgart-Möhringen Auftraggeber: Eigenbetrieb Stadtentwässerung Stuttgart Aktualisierung der Potenzialstudie für Brennstoffzellen auf Kläranlagen auf Basis der Erkenntnnisse des Einsatzes einer Brennstoffzelle auf dem Klärwerk Stuttgart-Möhringen Auftraggeber: Eigenbetrieb Stadtentwässerung Stuttgart Beratung: Klärschlammtrocknung mittels Abwärmenutzung und Trommeltrocknung Auftraggeber: Umweltministerium Baden-Württemberg Beurteilung der Möglichkeiten der gezielten Elimination von Phosphit auf der Kläranlage Böblingen-Sindelfingen Aufbau und Vermietung einer Laboranlage Auftraggeber: Hager + Elsässer GmbH Schlamm- und Abwasseranalytik Auftraggeber: Papierfabrik Palm GmbH & Co. KG Betrieb verschiedener Sondensysteme auf dem Lehr- und Forschungsklärwerk der Universität Stuttgart und Durchführung von Vergleichsanalysen (Laboranalytik, Betreuung der online- Messtechnik) Auftraggeber: Hach-Lange GmbH TOC- und BSB5-Messungen Auftraggeber: Fraunhofer IGB, Stuttgart Durchführung von Sauerstoffeintragsversuchen (Belüftertests) Auftraggeber: Passavant-Intech GmbH Durchführung von Sauerstoffeintragsversuchen 39

42 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling (Belüftertests) Literaturrecherche zur Leistungsfähigkeit von Auftraggeber: Pfleiderer water systems GmbH Kleinkläranlagen vanter Keime bezüglich hygienisch rele- Auftraggeber: Durchführung von Druckverlustmessungen (Belüftertests) Umweltministerium Baden-Württemberg Auftraggeber: Passavant-Intech GmbH Diplom-, Master- und Studienarbeiten Die gesplitte Abwassergebühr in der Praxis Frank Wunderlich (Bauingenieurwesen) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. RBM C. Meyer, Prof. Dr.-Ing. U. Rott Odusami Adepapo (WAREM) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. G. Stotz, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Phosphorrückgewinnung aus Klärschlämmen Cost Functions for Rapid Gravity Filters applied as Pretreatment Option in SWRO Desalination Sonja Amend (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. RBM C. Meyer, Prof. Dr.-Ing. U. Rott Verwertung von Klärgas - Einsatz einer Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle auf der Kläranlage Stuttgart-Möhringen Marc Gustain (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. Chr. Locher, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz, Dipl.-Ing. RBM C. Meyer Anwendung der E-PRTR-Verordnung auf kommunalen Kläranlagen über EW in Baden- Württemberg Bastian Domnik (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. J. Krampe, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Modelling and Simulation of a Trickling Filter under High Temperatures using Simba Karen Mouarkech (WASTE) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Diyar Tasdelen (Bauingenieurwesen) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. A. Weidelener, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Optimierung und Beurteilung der tertiären Stufe (Ozonbehandlung/Biofilter) der Abwasserreinigungsanlage Fa. Lang Papier GmbH, Ettlingen Anas Benani (2008) Betreuer: Dr.-Ing. J. Krampe, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Fermentative Hydrogen Produktion for use cells: evalution of the energy potential and technical feasibility compared to biogas Malinka Bogdanova-Solanka (WASTE) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. J. Krampe, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Identification and Evaluation of Reuse-oriented Treatment Alternatives of Municipal Wastewater in coastal city. Case study: Xiamen Island, China Xuan You (WAREM) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Natural und natural close systems Fermentative Hydrogen Produktion: Analysis of the current state of reserach and comparison to batch experiments with waste water sludge Unmut Keles (WASTE) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. J. Krampe, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Corrosion of Pipes in Water Supply and Waste Water Disposal Systems Nadja Khawaja (WASTE) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Biogaseinpressung bei der anaeroben Schlammbehandlung zur Faulbehälterdurchmischung - ein Verfahrensvergleich Peng Chen (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. G. Stotz, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz 40

43 Abwassertechnik AWT Investigations on the composition of recovered Magnesium Ammonium Phosphate (MAP) regarding different wastewater constituents Einflussfaktoren auf das Wachstum und die Abbauleistung von Nitrifikanten in einem MBR-System in der Milchwirtschaft Gizem Mutlu (WASTE) (2009) Betreuer: Demet Antakyalı, M.Sc., Dr.-Ing. U. Dittmer, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Tamara Junghans (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. habil. K.-H. Engesser, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Modelling of Struvite Formation by Using PhreeqC Untersuchungen zum Einsatz des CAKIR-Verfahrens auf der Kläranlage Weissach Christa Morgenschweis (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: D. Antakyalı, M.Sc., Dipl.-Ing. RBM C. Meyer, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Lutz Achim Walka (Bauingenieurwesen) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. G. Stotz, Dipl.-Ing. Chr. Locher, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Biologische Wasserstoffproduktion durch dunkle Fermentation: hemmende und förderliche Wirkstoffe Maria Tzivanopoulou (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: I. Mariakakis, M.Sc., Dipl.-Ing. RBM C. Meyer, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Determination of suitable substrates originating from waste and wastewater treatment processes for bio-hydrogen production by dark fermentation under various process conditions Karen Mouarkech (WASTE) (2009) Betreuer: I.Mariakakis, M.Sc., Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Investigation, evaluation and optimization of process parameters for the biological aerobic treatment of wastewater streams from the paper making industry Dominika Krauza (ERASMUS) (2009) Betreuer: Dipl.-Ing. S. Tews, Prof. Dr.-Ing. habil. Krystyna Olañczuk-Neyman Hygienische Aspekte der Wiederverwendbarkeit von Abwasser zur Bewässerung nach anaerober Reinigung und anschließender Nitratfiltration Dagmar Untereiner (2009) Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. habil. K.-H. Engesser, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Untersuchungen zum Betrieb und zur Bemessung von flachen Tropfkörpern Ada Lisa Turner (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: F. Chui-Pressinotti, M.Sc., Dipl.-Ing. RBM C. Meyer 41

44 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Tagungen Seminare Kolloquien 84. Siedlungswasserwirtschaftliches Kolloquium Abwasserbewirtschaftung im Spannungsfeld politischer, klimatischer und technischer Entwicklungen Am 8. Oktober 2009 fand an der Universität Stuttgart das 84. Siedlungswasserwirtschaftliche Kolloquium statt. Das Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v. in Stuttgart (FEI) bot in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft und im Einvernehmen mit dem Umweltministerium Baden-Württemberg ein umfangreiches und vielseitiges Programm und gab den rund 120 Teilnehmern die Möglichkeit, sich über die aktuellsten Neuerungen im Bereich der Abwasserbehandlung zu informieren. Die Vorträge sind als Band 199 der Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft erschienen. Das nächste Siedlungswasserwirtschaftliche Kolloquium des Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v. in Stuttgart (FEI) wird am 14. Oktober 2010 stattfinden. Leistungsgrenzen und betriebliche Auswirkungen, Dipl.-Ing. Marc Böhler, EAWAG, Dübendorf Einfluss der Siedungsentwässerung auf die hygienische Gewässerqualität, Dr. Juliane Gasse, ISWA, Universität Stuttgart Maßnahmen zur Erreichung der Badegewässerqualität an der Isar, Dr. Bernhard Böhm, Münchner Stadtentwässerung, München Spurenstoffe im Bodensee durch kommunale Abwassereinleitungen, Dr. Bertram Kuch, ISWA, Universität Stuttgart Wissenschaftliche Leitung Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Dipl.-Ing. RBM Carsten Meyer Fachvorträge: Aktuelle Zielsetzungen (WRRL) der Abwasserreinigung in Baden-Württemberg, Ministerialrat Hans Neifer; Umweltministerium Baden-Württemberg, Referat 53 EG-WRRL-Bewirtschaftungspläne der Bundesländer - Umgang mit Nährstoffen und prioritären Stoffen, Regierungsdirektorin Dr. Ulrike Frotscher- Hoof, Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, NRW Integration neuartiger Sanitärsysteme Auswirkungen auf die Abwasserentsorgung und die Gewässer, Dipl.-Ing. Inka Kaufmann, TU Kaiserslautern Auswirkungen des Klimawandels auf die Siedlungswasserwirtschaft, Prof. Dieter Sitzmann, FH Coburg Determining bio-available phosphorus originating from municipalities and its behavior in water bodies, Dr. Petri Ekholm, Finnish Environment Institute, Helsinki Beitrag der kommunalen Kläranlagen zur Minderung der Phosphoreinträge in das Neckareinzugsgebiet Potenzial und Anforderungen, Dipl.-Ing. Andreas Neft, ISWA, Universität Stuttgart Optimierung der chemischen Phosphorfällung - 42

45 Abwassertechnik AWT Auftaktkonferenz am 11. und 12. November 2008 zum 5. World Water Forum Am 11. und 12. November 2008 fand im Rathaus Stuttgart unter der Schirmherrschaft von Oberbürgermeister Dr. Wolfgang Schuster und unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Ulrich Rott und Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz (Wasserforschungszentrum Stuttgart / Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft) die nationale Auftaktkonferenz zum 5. World Water Forum statt. Die Auftaktkonferenz bot eine Vortrags- und Diskussionsplattform für deutsche Akteure im Bereich der internationalen Wasserwirtschaft. Vertreter zahlreicher Institutionen haben an der Auftaktkonferenz mitgewirkt: Dipl.-Ing. Lutz Deeken, Fichtner Water & Transportation GmbH, Angepasste, nachhaltige und integrative Bewirtschaftung der Ressource Wasser Dipl.-Ing. Edgar Freund, BWK, Anforderungen an die Ausbildung von Ingenieuren der Wasserwirtschaft und Umwelttechnik Stefan Girod, German Water Partnership, German Water Partnership Ministerin Tanja Gönner, Umweltministerium, Baden-Württemberg, Nachhaltige Wasserversorgung als globale Herausforderung Welchen Beitrag können Bundesländer leisten? Ministerialdirigent Hartmut Grübel, Bundesministerium für Bildung und Forschung, High-Tech- Strategie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und internationale Ausrichtung in der Wasserwirtschaft Dr.-Ing. Frieder Haakh, Zweckverband Landeswasserversorgung, Wissen, Technologie und Organisation - 3 Bausteine zur Linderung der weltweiten Wasserprobleme Dipl.-Ing. Peter Högg, Züblin AG, Altlastensanierung - ein wichtiger Beitrag zum Grundwasserschutz Ministerialdirigent Dr. Fritz Holzwarth, Bundesministerium für Umwelt, The Global Water Challenge - from vision to action Dipl.-Ing. Stefan Köppl, Hager + Elsässer GmbH, Innovative Verfahren zur energieeffizienten Behandlung von hoch belasteten Industrieabwässern Prof. Dr.-Ing. Jörg Londong, Universität Weimar, Neuartige Sanitärkonzepte Ministerialrat Franz Marré, Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung, Von der Siedlungswasserwirtschaft zum integrierten Ressourcenmanagement - Ansatz und Erfahrungen in der deutschen Entwicklungszusammenarbeit im Wassersektor Prof. Dr.-Ing. Hans Mehlhorn, DVGW, Technische Fortentwicklung, technische Regeln und technisches Sicherheitsmanagement zur Verbesserung der weltweiten Situation in der Wasserversorgung Dr.-Ing. Ralf Meyerhoff, CES - Consulting Engineers Salzgitter, Beiträge deutscher Consulting-Unternehmen zur Lösung der weltweiten Wasserproblematik Dr.-Ing. Uwe Moshage, Dahlem Beratende Ingenieure GmbH, Internationale wasserwirtschaftliche Märkte - Chancen für deutsche Ingenieurbüros Abteilungsleiter Wasser, Energie und Transport Stefan Opitz, GTZ, Aktivitäten der GTZ in der weltweiten Wasserver- und entsorgung Abteilungsleiter Wasser, Energie und Transport Stefan Opitz, GTZ, Aktivitäten der GTZ in der weltweiten Wasserver- und entsorgung Prof. Dr.-Ing. Hermann Orth, Universität Bochum, Forschung und Ausbildung im Wassersektor - globale Bedeutung und Erfordernisse StDir. Dipl.-Ing. Wolfgang Schanz, DWA, Statement der DWA zur weltweiten Wasserproblematik Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz, Universität Stuttgart, Wasserforschungszentrum Stuttgart - Vernetzte Forschung und Lehre als Basis zur Lösung weltweiter wasserbezogener Fragestellungen Prof. Dr. Oktay Tabasaran Secretary General, Bridging Divides for Water Ing. Christian Weidinger, Steinzeug Abwassersysteme GmbH, Siedlungswasserwirtschaft - technische und wirtschaftliche Bedeutung Geschäftsbereichsleiter Rolf Wigand, Lahmeyer International GmbH, Aspekte der Wasserkraftnutzung bei Mehrzweckprojekten 43

46 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling 44

47 Abwassertechnik AWT Kontakt Dipl.-Ing. C. Meyer, Regierungsbaumeister Labor Tel.: 0711 / Fax: 0711 / carsten.meyer@iswa.uni-stuttgart.de Wissenschaftliche Mitarbeiter Leiterin: Heidi Hüneborg Tel.: 0711 / heidi.hueneborg@iswa.uni-stuttgart.de Demet Antakyalı, M.Sc. Chemisch technische Angestellte Tel.: 0711 / Fax: 0711 / demet.antakyali@iswa.uni-stuttgart.de Harald Duvinage Bärbel Huber Harald Müller Dr.-Ing. Juliane Gasse Tel.: 0711 / Fax: 0711 / juliane.gasse@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Christian Locher Tel.: 0711 / Fax: 0711 / christian.locher@iswa.uni-stuttgart.de Iosif Mariakakis, M.Sc. Tel.: 0711 / Fax: 0711 / iosif.mariakakis@iswa.uni-stuttgart.de Karen Mouarkech, M.Sc. Tel.: 0711 / Fax: 0711 / karen.mouarkech@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Sebastian Tews Tel.: 0711 / Fax: 0711 / sebastian.tews@iswa.uni-stuttgart.de Inzwischen Ausgeschieden sind: Dr.-Ing. Jörg Krampe Fabio Chui Pressinotti, M.Sc. Dr.-Ing. Alexander Weidelener 45

48 46

49 Industrielle Wasserund Abwassertechnologie IWT Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel, Akad. Direktor Professor coláborador (Universidade Blumenau) Tel.: 0711 / Fax: 0711 / uwe.menzel@iswa.uni-stuttgart.de 47

50 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie Im Arbeitsbereich Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie (IWT) werden sämtliche Fragestellungen des prozess- und produktionsintegrierten Umweltschutzes sowie der Minimierung von industriellen Emissionen durch Kreislaufführung und innerbetriebliche Aufbereitung von Prozessabwässern, auch auf internationaler Ebene, bearbeitet. Durch systematische Vorgehensweise und langjährige Erfahrung gelingt es uns, nahezu allen Industriebranchen erhebliche ökologische und ökonomische Verbesserungspotentiale aufzuzeigen. Schwerpunkte der Beratungstätigkeit liegen in der Textilveredlungs- und Papierindustrie, der Gastronomie- und Lebensmittelindustrie, der Kosmetik- und Pharmaindustrie, der Chemischen Industrie sowie der Metall- und Automobilindustrie. Neben innerbetrieblichen, dezentralen werden auch zentrale Lösungen durch Entwicklung weitergehender Reinigungsverfahren zur Mitbehandlung von Industrieabwässern auf kommunalen Kläranlagen entwickelt. Im Vorfeld werden hierzu aerobe und anaerobe biologische Abbautest durchgeführt. Weitere Arbeitsschwerpunkte liegen in der Aufbereitung von Deponiesickerwässern mittels biologischer und chemisch-physikalischer Verfahren. Hier werden z.b. bei der Deponienachsorge an verminderte Sickerwassermengen und Schadstoffkonzentrationen anpassbare modulare Verfahren entwickelt. Wesentlichen Raum nehmen hier Adsorptionsverfahren an Pulveraktivkohle und Membranverfahren ein. schlusses realisiert werden. Als nächster Schritt wird ein auf den Masterstudiengang aufbauender Promotionsstudiengang mit entsprechenden Forschungsmöglichkeiten beantragt. Im Rahmen seiner Brasilienreise Anfang Oktober verschaffte sich Uni-Rektor Prof. Wolfram Ressel vor Ort einen persönlichen Eindruck über den Masterstudiengang Edubras und führte Gespräche mit Vertretern der brasilianischen Partnerinstitutionen. Im Rahmen des deutsch-brasilianischen Umweltsymposiums stellten Ressel, Menzel und Neuffer den Studiengang einer breiten internationalen Öffentlichkeit in Curitiba vor. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt der IWT stellt der Themenkomplex mineralölhaltiges Abwasser dar. Im Zuge der Berufung des Arbeitsbereichsleiters Dr. Menzel als Sachverständiger ins Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) nach Berlin wurde der Arbeitsbereich IWT zur offiziellen Prüfstelle für die Durchführung praktischer Prüfungen von Anlagen zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffen aus mineralölhaltigen Abwässern ernannt. Des Weiteren befasst sich der Arbeitsbereich IWT ebenso mit Wasser- und Wertstoffrecycling wie mit Ressourcenschonung. Exemplarisch ist hier die Gutachtertätigkeit zur Beurteilung industrieller Reststoffe als Ersatzbrennstoff in der Zementindustrie sowie die Mitverbrennung von Klärschlamm im Zementwerk zu nennen. Weitere Kompetenzen der IWT liegen in der Entwicklung internationaler Studiengänge und im Lehrexport an ausländische Hochschulen. So wurde der Masterstudiengang EDUBRAS-MAUI - kommunaler und industrieller Umweltschutz in Curitiba / Brasilien eingerichtet und im März 2009 vom DAAD mit dem Prädikat Exzellent evaluiert und als Vorzeigeprojekt mit Modellcharakter bezeichnet. Angesichts der fachlichen Exzellenz und des positiven Echos in ganz Brasilien beschloss der DAAD das Projekt nach Auslaufen der ersten Förderphase weiter zu unterstützen. Ein Aufstockungsantrag im Rahmen des Programms Bildungsexport zur Verlegung einer Lehrbuchreihe in Brasilien ist bereits genehmigt. Forschungsschwerpunkte: Prozess- und produktionsintegrierter Umweltschutz Aufbereitung und Kreislaufführung von Prozesswasser, z. B. in der Automobilindustrie Adsorptionsverfahren in der industriellen Wasser und Abwassertechnologie z. B. in der Textilveredelungsindustrie Reduzierung lipophiler Stoffe in der Lebensmittel und Kosmetikindustrie Biologische und chemisch-physikalische Behandlungvon Industrieabwässern Aerobe und anaerobe Abbautests Exportorientierte Forschung Prüfstelle des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) Internationale Beratertätigkeit, z. B. in Mittel- und Südamerika Aufbau internationaler Masterstudiengänge Weiter ist eine Projektverlängerung um zwei Jahre beantragt. In diesem Zeitraum soll die internationale Akkreditierung sowie die Realisierung eines Doppelab- 48

51 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Projekte Kostengünstige und flexible Behandlung von problematischen Abwässern am Beispiel von Deponiesickerwasser Die Behandlung von Deponiesickerwasser mit Aktivkohle ist derzeit Stand der Technik. Das Ziel dieser Sickerwasserbehandlung ist die Reduzierung der Parameter Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) und organisch gebundene Halogene (AOX). Beides lässt sich mit Aktivkohle hervorragend erreichen. Üblich ist hier die Anwendung von granulierter Aktivkohle. Am Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart wurde ein vom BMBF gefördertes Forschungsprojekt zur Entwicklung eines Verfahrens zur Abtrennung und Mehrfachverwendung von Pulveraktivkohle (PAK) in der Abwasserreinigung durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes ergab sich weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich eines Verfahrens, welches die Verwendung von Pulveraktivkohle in der Deponiesickerwasserbehandlung erlaubt und den variierenden Bedürfnissen der Deponiebetreiber über die Einbauphase von Abfall hinaus gerecht wird. Nach Beendigung des Einbaus von Abfall werden Deponien üblicherweise mit einer Oberflächenabdeckung versehen, um den Zufluss von Niederschlagswasser zu minimieren. Ab diesem Zeitpunkt sinkt zum einen die anfallende Sickerwassermenge, zum anderen verändert sich die Sickerwasserzusammensetzung. Ein flexibles Verfahren, welches sich leicht an diese veränderten Sickerwassermengen und Schmutzfrachten anpassen lässt und aufgrund des möglicherweise nur kurzen Nutzungszeitraumes mit geringen Investitionskosten zu realisieren ist, erscheint für diesen Anwendungsfall vorteilhaft. Nach der Dritten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Abfallgesetz der Technischen Anleitung zur Verwaltung, Behandlung und sonstigen Entsorgung von Siedlungsabfällen (TA Siedlungsabfall) vom 14. Mai 1993 dürfen ab dem Jahr 2005 nur noch Reststoffe auf Deponien abgelagert werden, die einen organischen Trockensubstanzgehalt unter 3 Masse-% (Deponieklasse I) bzw. 5 Masse-% (Deponieklasse II) aufweisen. Diese Tatsache macht ein an verminderte Sickerwassermengen und Schadstoffkonzentrationen anpassbares Verfahren unerlässlich. Unter Berücksichtigung der oben genannten Aspekte stellt ein Adsorptionsverfahren mit Pulveraktivkohle und anschließender Behandlung der PAK auf einer kommunalen Kläranlage ein kostengünstiges und flexibles Behandlungsverfahren während der Deponienachsorgezeit dar. Diese Verfahrenstechnik gewährleistet die erforderliche Reinigungsleistung durch Adsorption der Schmutzstoffe an die Aktivkohle. Die Behandlung der beladenen PAK auf einer kommunalen Kläranlage ermöglicht es, ohne PAK-Abtrennung und damit ohne Entwässerung des PAK-Schlammes auszukommen, was unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten das Verfahren äußerst interessant erscheinen lässt. Zur Indirekteinleitung der beladenen PAK in eine kommunale Kläranlage mit biologischer Behandlungsstufe wurden am ISWA bereits Vorversuche im Labormaßstab durchgeführt, die belegen, dass weder CSB-, noch AOX-verursachende Substanzen von der beladenen PAK desorbiert werden. Allerdings besteht hier noch ein großer Untersuchungsbedarf, um die vorgeschlagene Verfahrenstechnik ohne Risiko für Umwelt und Betreiber einsetzen zu können. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, die Folgen der Einleitung von beladener Pulveraktivkohle aus der Deponiesickerwasserbehandlung in einer kommunalen Kläranlage zu untersuchen. Dabei soll alternativ sowohl der Transport der PAK-Suspension mittels Tankfahrzeug zur Kläranlage als auch die Ableitung über das kommunale Kanalnetz betrachtet werden. Des Weiteren soll das beschriebene Adsorptionsverfahren ohne Abtrennung der beladenen PAK mit herkömmlichen Verfahren zur Deponiesickerwasserreinigung im Rahmen einer Kosten-Nutzen-Analyse verglichen werden. Die im geplanten Forschungsvorhaben bezüglich des Anlagenbetriebs, des Desorptionsverhaltens sowie des Einflusses von beladener PAK auf den Betrieb einer kommunalen Kläranlage gewonnenen Erkenntnisse können auf viele Industrie-Anwendungsfälle übertragen werden, bei denen Pulveraktivkohle in der Abwasserreinigung eingesetzt wird. Somit kann dieses Verfahren in den verschiedensten Industriebereichen Anwendung finden. Projektträger: BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) Projektpartner: Abfallwirtschaftsbetrieb Main-Tauber-Kreis (AWMT) Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart (ISWA) Arbeitsberich Industrielle Wasser- und Abwasser technologie (IWT) Georgi Wassertechnik GmbH, Riederich Sachbearbeiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Dipl.-Ing. Stefan Schölpple 49

52 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Entwicklung eines Verfahrens zur mechanischbiologischen Abfallbehandlung basierend auf dem BIOPERCOLAT -Verfahren mit dem Ziel der Abfallmengenreduzierung sowie der Erzeugung von Ersatzbrennstoffen In vielen Megacities in Entwicklung- und Schwellenländern fallen hohe Mengen Siedlungsabfall an, die oft wenig oder gar nicht behandelt werden. Eine einfache Deponierung ist hierbei fast ausschließlich die einzig vorhandene Behandlung. Oft sind diese Mülldeponien wilde Kippen, die weder über eine Basisabdichtung noch über eine Sickerwassererfassung verfügen. Solche Deponien emittieren große Mengen an Sickerwässern, Deponiegasen (CO 2 und Methan) sowie Geruchsstoffen, die sowohl lokale, verheerende Umweltschäden verursachen, als auch erheblich ihren negativen Beitrag zur globalen Erwärmung beitragen. Neuere Techniken wie Müllverbrennungsanlagen oder komplexe Anlagen zur mechanisch-biologischen Abfallbehandlung sind in den meisten Fällen nicht für die Randbedingungen der Zielländer getestet worden und daher oft ungeeignet sowie zu teuer. Ziel des Projektes ist es, ein kostengünstiges und effizientes Verfahren für die Behandlung von Siedlungsabfällen zu entwickeln. Dieses soll in Entwicklungs- und Schwellenländern, speziell in den zahlreichen Megacities aber auch in ländlichen Gegenden, einsetzbar sein. Das Verfahren hat die Zielsetzung vermarktungsfähigen Brennstoff als Produkt und nutzbares Biogas zu erzeugen sowie die Restabfallmenge erheblich zu reduzieren und zu stabilisieren. Der heizwertreiche Ersatzbrennstoff kann gewinnbringend an die Zementoder Papierindustrie sowie an andere interessierte Industriezweige vermarktet werden. Das Biogas kann in Blockheizkraftwerken oder mittels Gasturbinen verstromt werden. Ein Teil des so erzeugten Stroms und Wärme wird prozessintern verwendet, aber ein großer Teil kann in das lokale Strom- und falls vorhanden Fernwärmenetz eingespeist werden. Die Abfallbehandlungsanlage Kahlenberg bei Ringsheim dient als Grundidee für die vorliegende Projektplanung. Die dort verwendete Technik soll an die Bedürfnisse anderer Länder, am Beispiel von Thailand, angepasst und dementsprechend vereinfacht werden. Zielsetzung des Projekts ist es, das in Deutschland erfolgreich etablierte MBA-Verfahren für den nassen, organisch höher belasteten Abfall Asiens und Lateinamerikas anzupassen und diese Technik exportfähig zu machen. Dazu soll eine Pilotanlage geplant, gebaut und intensiv mit dem spezifischen Abfall beschickt werden. Parallel dazu erfolgt eine umfangreiche Begleitung und Betreuung der Versuche. Als Standort für die Pilotanlage wurde eine Abfalldeponie in der Provinz Petchaburi in Thailand ausgewählt. Das Projekt wird von einem mittelständischen lokalen Ingenieursbetrieb mit Sitz in Bangkok sowie des King Mongkut s Institute of Technology Ladkrabang (KMITL) mitbetreut. Projektträger: Umweltministerium Baden-Württemberg Förderprogramm: Betriebliche Umwelttechnik Projektpartner: WEHRLE Umwelt GmbH, Emmendingen Sachbearbeiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel M.Sc. Dipl.-Ing. Sebastian Platz Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Bioplastik auf kommunalen Kläranlagen Ziel des Forschungsvorhabens ist ein kostengünstiges, effizientes Verfahren für die Herstellung von Bioplastik aus Abwasser zu entwickeln und bereits bestehende Herstellungsverfahren an den Rohstoff Abwasser anzupassen. Dabei dienen diese Verfahren zur Herstellung von Bioplastik als Grundidee für die vorliegende Projektplanung. Eine Anpassung an den Ausgangsstoff Abwasser ist bisher kaum Gegenstand der Forschung gewesen und bietet die Möglichkeit Abwasserbehandlungsanlagen von Schlammproduzenten in Plastikproduzenten umzuwandeln. Da Plastik heutzutage fast ausschließlich aus der endlichen Ressource Erdöl synthetisiert wird ist die Suche nach alternativen Herstellungswegen unumgänglich. Es ist offensichtlich, dass die Herstellung von Bioplastik zahlreiche Vorteile mit sich bringt und dem Leitgedanken der Nachhaltigkeit Rechung trägt. So ermöglicht Bioplastik z.b. Ressourcenschonung, ist kompostierbar und damit biologisch abbaubar. Projektträger: Willy Hager Stiftung Sachbearbeiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Dipl.-Ing. Timo Pittmann 50

53 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Plausibilitätsprüfung der Wasseraufbereitungsanlage des Stahlwerks der ThyssenKrupp CSA im Bundesstaat Rio des Janeiro / Brasilien ThyssenKrupp ist einer der größten Technologiekonzerne weltweit. Mehr als Mitarbeiter arbeiten weltweit für die Schwerpunktbereiche Stahl, Industriegüter und Dienstleistungen. Sie erwirtschafteten im Geschäftsjahr 2006/2007 einen Umsatz von mehr als 51 Milliarden Euro. Gut 20 Prozent des Konzernumsatzes der Thyssen- Krupp AG werden durch die ThyssenKrupp Steel AG realisiert. Ein Unternehmen der ThyssenKrupp Steel AG ist ThyssenKrupp CSA Companhia Siderurgica in Brasilien Soft water (WTP6) 130 m³/h Chilled water m³/h Clean Circulating water (WTP1) m³/h Contaminated Circulating water (WTP2) m³/h Industrial waste water treatment (WTP 4) Sewage water pumping Auf Basis der zur Verfügung gestellten Pläne und sonstigen Unterlagen sollen die Einrichtungen zur Wasserversorgung und -aufbereitung auf Plausibilität überprüft und in ihrer Funktion beurteilt werden. Anhand einer Studie, die eine gutachterliche Stellungnahme beinhaltet, sollen die folgenden Einrichtungen der Kühlkreisläufe und Wasseraufbereitungsanlagen bewertet werden: ThyssenKrupp CSA Companhia Siderurgica erweitert derzeit die Kapazitäten der ThyssenKrupp Steel AG durch den Bau des integrierten Hüttenwerkes in der Bucht von Sepetiba im Staat Rio de Janeiro in Brasilien mit einem Investitionsvolumen von drei Milliarden Euro. Fünf Millionen Tonnen Stahl wird das Werk ab Herbst 2009 produzieren. 1. Kühlkreislauf 1 2. Kühlkreislauf 2 3. Industriewasseraufbereitung mit Einlauf und Vorhaltebecken 4. Weichwasseraufbereitung 5. Trinkwasseraufbereitung 6. Kälteanlage Ein wesentlicher Aspekt für die Stahlproduktion im Hüttenwerk ist die sichere Versorgung mit Medien wie Energie und Wasser. Die Wasserversorgung des Stahlwerkes soll durch Entnahme von Oberflächenwasser aus dem Vorfluter vor Ort gewährleistet werden. Die benötigte Menge liegt bei etwa 20 m³/s. Die Untersuchungen gliedern sich in zwei Teile: Teil 1: Ist-Analyse der Planunterlagen der Einrichtungen 1 bis 3 und Plausibilitätsprüfung. Erstellung einer Studie mit gutachterlicher Stellungnahme Der Arbeitsbereich Industrielle Wassertechnologie (IWT) des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Universität Stuttgart berät die ThyssenKrupp Steel AG beim Bau des Hüttenwerks hinsichtlich wasserwirtschaftlicher Fragestellungen. Ist-Analyse der Planunterlagen und Überprüfung der Einrichtungen des Water Treatment Plant 3 des Stahlwerks der ThyssenKrupp CSA im Bundesstaat Rio de Janeiro / Brasilien Die erforderliche Wassermenge soll über eine Pumpstation am Flussufer zu zwei Rohwasserspeichern gepumpt werden. Weitere Einrichtungen der Wasserversorgung und -Aufbereitung sind Kühltürme (WTP1 und WTP2), eine Filterstation (WTP3), Schmutzwasserbehandlung (WTP4), Weichwasseraufbereitung (WTP6), Kaltwasseranlage, Absetzbecken und zwei Lagertanks. Die benötigten Wassermengen verteilen sich auf die einzelnen Einrichtungen wie folgt: Industrial water (WTP3) m³/h Service water 200 m³/h Zunächst soll eine Plausibilitätsprüfung der Einrichtungen 1 bis 3 (Kühlkreislauf 1, Kühlkreislauf 2, Industriewasseraufbereitung mit Einlauf und Vorhaltebecken) erfolgen, die auf Basis einer Ist-Analyse und groben Sichtung der Planunterlagen erfolgt. Die Plausibilitätsprüfung dient der Beurteilung der grundsätzlichen Funktionsweise der Einrichtungen zur Wasserversorgung und aufbereitung. Sie beinhaltet keine Überprüfung der Dimensionierung der einzelnen Bauwerke und Leitungen und keine hydraulische Berechnung. Auf Basis der Plausibilitätsprüfung wird eine Studie in Form einer Kurzbeurteilung erstellt, die eine gutachterliche Stellungnahme zur grundsätzlichen Funktionsweise beinhaltet. Teil 2: Detaillierte Ist-Analyse der Planunterlagen und Überprüfung der Einrichtungen 1 bis 6. Erstellung einer Studie mit gutachterlicher Stellungnahme Nach Abschluss der Plausibilitätsprüfung der Einrichtungen 1 bis 3 im Teil 1 der Untersuchungen, sollen im Teil 2 die einzelnen Planunterlagen zu den Kühlkreis- 51

54 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling läufen und Aufbereitungsanlagen im Einzelnen detailliert gesichtet und überprüft werden. Außerdem sind die Einrichtungen 4 bis 6 (Weichwasseraufbereitung, Trinkwasseraufbereitung und Kälteanlage) auf Basis einer detaillierten Ist-Analyse zu untersuchen. Eventuell werden Besuche vor Ort erforderlich. Auf Basis der detaillierten Überprüfung der Planunterlagen wird eine Studie erstellt, die eine gutachterliche Stellungnahme zur Funktionsweise beinhaltet. Gegebenenfalls sind Schwachstellen aufzuzeigen und Verbesserungsvorschläge zu unterbreiten. Auftraggeber: ThyssenKrupp Steel AG Sachbearbeiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel M.Sc. Dipl.-Ing. Sebastian Platz Entwicklung einer Verfahrenskombination zur Aufbereitung des bei der Entfernung von Kaliumsalzen aus Bypass-Stäuben der Zementindustrie anfallenden Prozesswassers Die Fa. SCHWENK Zement KG wurde im Jahre 1847 gegründet und ist damit das älteste Unternehmen der Zementindustrie in Europa. Die Hauptaufgaben des Familienunternehmens sind neben der Zementproduktion, Dämmtechnik, Fassadentechnik sowie die Herstellung von Transportbeton. Daneben ist die SCHWENK Zement KG der Marktführer beim Verleih von Betonpumpen in der Bundesrepublik Deutschland. Neben vier Zementwerken in Deutschland, in denen eine Vielzahl Zemente und Spezialbaustoffe produziert werden, betreibt die SCHWENK Zement KG weitere Werke in Ungarn und Bosnien. In den Zementwerken werden geeignete Rohstoffe anderer Industriezweige wiederverwertet. Teilweise werden bis zu 100 % Sekundärbrennstoffe eingesetzt. Dabei werden unter anderem jährlich etwa Tonnen Klärschlamm in den Werken verwertet. In jedem Zementwerk fallen pro Stunde ca. ein bis zwei Tonnen Bypass-Staub an. Jährlich entspricht dies einer Menge von Tonnen. Bei einer Gesamtproduktion von 1 Mio. Tonnen Zement jährlich fallen somit Tonnen Bypass-Staub an. Dieser Bypass-Staub ist u. a. durch Chlorid-Sulfate angereichert, wodurch Anbackungen und Korrosion begünstigt werden können. Die SCHWENK Zement KG beabsichtigt daher die Chlorfracht dem Bypass-Staub zu entnehmen. Hierzu soll der Staub der vier- bis fünffachen Menge an temperiertem Wasser zugeführt werden. Das Wasser soll die im Bypass-Staub enthaltenen Salze lösen und den Staub soweit aufbereiten, dass dieser umweltfreundlich verwertet werden kann.die im Prozesswasser enthaltenen Salze sollen durch eine geeignete Verfahrenskombination kostengünstig und effizient entnommen werden, so dass eine Kreislaufführung des Prozesswassers ermöglicht wird. Hierzu soll ein umweltfreundliches Verfahren bzw. eine Verfahrenskombination entwickelt, getestet und großtechnisch umgesetzt werden. Die erforderlichen Untersuchungen gliedern sich in vier Teile: Teil 1: Literaturrecherche und Machbarkeitsstudie Durch eine umfangreiche Literaturrecherche sollen zunächst die prinzipiell möglichen Verfahren zur Entnahme der Salzfracht aus dem Prozesswasser, das bei der Reinigung von Bypass-Stäuben der Zementindustrie anfällt, aufgezeigt und einzeln bewertet werden. Anschließend sind die grundsätzlich möglichen Verfahren 52

55 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT aufeinender abzustimmen und eine Verfahrenskombination zu entwickeln, die unter besonderer Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Gesichtspunkte eine Kreislaufführung des Prozesswassers ermöglicht. Auf Basis der Literaturrecherche soll eine Machbarkeitsstudie erstellt werden, die Möglichkeiten aufzeigt, wie Chlorid-Sulfate und andere Salze umweltfreundlich und möglichst kostengünstig, dem bei der Reinigung von Bypass-Staub entstehenden Prozesswasser, entnommen werden können. Ziel der o.g. Studie ist es, möglichst effiziente Varianten der Aufbereitung von Prozesswasser aufzuzeigen, die auch unter ökologischen Aspekten positiv beurteilt und gegebenenfalls bei der SCHWENK Zement KG umgesetzt und angewandt werden können. Teil 2: Untersuchung der in Teil 1 aufgezeigten Verfahrenskombinationen durch Labor- oder halbtechnische Versuche Die in Teil 1 aufgezeigten Verfahren oder Verfahrenskombinationen sollen durch Laborversuche und gegebenenfalls durch Versuche im halbtechnischen Maßstab überprüft und ihre Funktionstüchtigkeit untermauert werden. Die Versuchsergebnisse müssen ausgewertet, dokumentiert und beurteilt werden. Außerdem ist ein abschließendes Gutachten zu erstellen, das einen Verfahrensvorschlag enthält, der in der Praxis überprüft und getestet werden kann. Die Labor- bzw. halbtechnischen Untersuchungen sollen somit die Voraussetzungen für einen Eignungstest vor Ort in einer Pilotanlage ermöglichen. Teil 3: Eignungstest in einer Pilotanlage Auf Basis der Versuchsergebnisse von Teil 2 wird eine Pilotanlage konzipiert und mit Unterstützung der Süddeutschen Abwasserreinigungs-Ingenieur GmbH (SAG) in Ulm pilotiert. Diese Pilotanlage soll in einem Zementwerk der SCHWENK Zement KG vor Ort betrieben und untersucht werden. Durch den Betrieb der Pilotanlage unter praxisnahen Bedingungen kann das vorgeschlagene Verfahren untersucht und dessen Tauglichkeit unter Beweis gestellt werden. Der Eignungstest soll die Grundlagen für die anschließende großtechnische Realisierung in den Zementwerken der SCHWENK Zement KG schaffen sowie die erforderlichen Bemessungskriterien einer großtechnischen Anlage nach dem Stand der Technik bereitstellen. Nach Abschluss des Eignungstests ist über die Ergebnisse der Untersuchungen ebenfalls ein Abschlussbericht mit gutachterlicher Stellungnahme vorzulegen, der neben der Dokumentation der Versuchsergebnisse Vorschläge zur großtechnischen Umsetzung enthält. Teil 4: Beratung und Betreuung bei der großtechnischen Realisierung Nach Durchführung des Eignungstests in der Pilotanlage soll die SCHWENK Zement KG bei der Umsetzung des Verfahrens in den großtechnischen Maßstab beraten werden. Die Beratung soll eine möglichst effiziente und wirtschaftliche Umsetzung des Verfahrens ermöglichen. Die Beratung umfasst eine wissenschaftliche Begleitung bei den ersten Umrüstungen in den verschiedenen Werksanlagen. Dabei sind die individuellen Bedingungen der einzelnen Zementwerke besonders zu berücksichtigen. Durch die Beratung und wissenschaftliche Begleitung soll ein zeitnaher und kostengünstiger Umbau nach dem neuesten Stand der Technik sichergestellt werden. Auftraggeber: Schwenk Zement KG Sachbearbeiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel M.Sc. Dipl.-Ing. Sebastian Platz Prüfstelle für die Durchführung praktischer Prüfungen von Anlagen zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffen aus mineralölhaltigen Abwässern Im Zuge der Berufung von Prof. Menzel in die Sachverständigenausschüsse: - Abscheider und Mineralölhaltiges Abwasser -A-(428) - Mineralölhaltiges Abwasser B 3-(428c) - Mineralölhaltiges Abwasser B 4-(428d) beim Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) in Berlin wurde das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart als offizielle Prüfstelle für die Durchführung praktischer Prüfungen von Anlagen zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffen aus mineralölhaltigen Abwässern ernannt. (Erteilung von allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen) Auftraggeber: Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin Sachbearbeiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel 53

56 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Durchführung und Auswertung von biologischen Abbauversuchen mit einem neuartigen Biomembranreaktor Eine Strahlzonen-Reaktor-Membran-Pilotanlage (SZR) zur Abwasseraufbereitung wurde in einem 13-wöchigen Versuchsprogramm mit dem Abwasser der Wala Heilmittel GmbH getestet. Die SZR-Anlage kann als ein Belebtschlammverfahren mit einer hohen Schlammdichte angesehen werden. Die Ziele des Versuchsprogramms waren, die Reinigungsleistung der Anlage hinsichtlich des CSB-Abbaus und des SLS-Abbaus zu testen, die Auswirkungen von im Abwasser enthaltenen Schwermetallen zu bewerten und die Betriebsparameter zu überwachen. Die gesamte Versuchseinrichtung bestand aus einem Abwasservorratstank, einer Flotationseinheit zur Vorbehandlung, zwei Zwischentanks für das Abwasser und einer SZR-Membraneinheit. Die wesentlichen Probleme, die beim Betrieb der Anlage auftraten, waren Schäumen, geringer Durchfluss durch die Membran und mechanische Störungen. Die Effizienz der SZR Membraneinheit beim CSB-Abbau lag während des zehnwöchigen Effizienztests bei 88% (± 6%). Schwerlösliche lipophile Stoffe wurden zu 99 % entfernt, im Permeat betrug die SLS-Konzentration ca. 3 mg/l und lag damit deutlich unterhalb der gesetzlichen Einleitungsgrenze von 300 mg/l. Die Konzentrationen von Zink und Kupfer waren während der Testphase für die Schwermetalle entweder extrem gering oder überhaupt nicht im Permeat detektierbar. Die meisten der Schwermetalle im Abwasser wurden mit dem Flotat aus der Flotationseinheit und mit dem Überschussschlamm aus dem SZR ausgetragen. Es wurde festgestellt, dass die Pilotanlage bei Schlammbelastungen bis zu 2,0 g CSB/(g TSS d) gefahren werden konnte. Das mittlere Schlammwachstum während der Testperiode betrug 0,14 Δg TSS/(g CSB abgebaut). Auftraggeber: WALA Heilmittel GmbH, Bad Boll/Eckwälden Projektpartner: WEHRLE Umwelt GmbH Sachbearbeiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Dipl.-Ing. Timo Pittmann 54

57 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Internationale Lehrexporte Studienangebote deutscher Hochschulen im Ausland Einführung von deutschen umweltschutztechnischen Masterstudiengängen an Hochschulen in Brasilien unter deutscher Leitung und nach deutschem Standard EDUBRAS Im Zuge fortschreitender Industrialisierung stellt die Umweltverschmutzung in Schwellen- und Entwicklungsländern ein zentrales Problem dar. In Brasilien, dem bevölkerungsreichsten Land Südamerikas, wird dies insbesondere in den Ballungszentren sichtbar. Dozenten der Universität Stuttgart verfügen aufgrund des seit 10 Jahren bestehenden Studiengangs Umweltschutztechnik sowie der englischsprachigen Masterstudiengängen WAREM und WASTE über große Erfahrungen beim Aufbau neuer Studiengänge im Umweltbereich. Diese sollen durch EDUBRAS nach Brasilien zunächst in den Bundesstaat Paraná als Modellprojekt exportiert werden. Grundlage des Studienganges bildet eine in Brasilien durchgeführte Umweltbestandsaufnahme im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojektes Exportorientierte Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Wasserver- und -entsorgung; Teil 2: Abwasserbehandlung und Wasserwiederverwendung. Hier zeigte sich der dringende Bedarf Umwelttechnologien nach Brasilien zu exportieren. Gleichzeitig besteht jedoch die Notwendigkeit Fachkräfte auszubilden, die in der Lage sind, die importierte Technik nachhaltig zu betreiben. Die in den Jahren 2002 bis 2005 durchgeführten Summer-School-Kurse mit den Themen Abwasser/ Industrieabwasser sowie Abfall/Industrieabfall zeigten das große Interesse für Umweltthemen, aber auch die Notwendigkeit, das Angebot in Form von Studiengängen in Brasilien zu erweitern. Letztlich sind für die Nachhaltigkeit und damit für den Erfolg aller Umweltmaßnahmen das Know-how und die Qualifikation der zuständigen Fachleute entscheidend. Im Rahmen des Programms Studienangebote deutscher Hochschulen im Ausland des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) sollen nun auch Studienmodule, Studieninhalte und damit ein Studiengang entwickelt und direkt an einer Universität in Brasilien vor Ort angeboten werden. Der Masterstudiengang EDUBRAS-MAUI - kommunaler und industrieller Umweltschutz wurde an der staatlichen Hochschule Universidade Federal do Paraná - UFPR zusammen mit dem Industrieverband SENAI in Curitiba Ende 2007 eingeführt. Als Studienabschluss wird nach dem 4. Semester der Master of Science erworben, der in Brasilen und Deutschland anerkannt werden soll und dessen Akkreditierung angestrebt wird. Der Studiengang wird nach seiner Etablierung durch Studiengebühren finanziert. Die Verknüpfung von Hochschullehre und Forschung ist beabsichtigt, zunächst in enger Kooperation mit Stuttgart und dann mit dem Aufbau einer Infrastruktur an der UFPR. Die Lehre soll sowohl in portugiesischer als auch in deutscher Sprache erfolgen. Studienbegleitend wird Sprachunterricht in Deutsch angeboten, um den Kontakt zu Deutschland zu intensivieren. Lehrende aus Deutschland werden federführend die Lehre vor Ort gestalten und maßgeblich für ihre Qualitätskontrolle verantwortlich sein. Die Struktur des Studiengangs bietet ein großes Beteiligungsfeld, das aus Deutschland und Brasilien besetzt wird. Die deutschen Dozenten sind auch für das Angebot der Vorlesungen und die Qualitätskontrolle des Studienplans verantwortlich. Mit den Projektpartnern UFPR und SENAI ist die Zusammenarbeit durch einen Kooperationsvertrag geregelt. Die Infrastruktur des Studiengangs wird geprägt durch die sehr gut ausgestattete Bibliothek der UFPR und durch den vom SENAI/PR verwirklichten Neubau, wodurch über moderne Vorlesungsräumlichkeiten und Labore verfügt werden kann. Gefördert von: Deutscher Akademischer Austauschdienst DAAD Projektpartner: Universidade Federal do Paraná (UFPR) Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) Homepage: Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. U. Menzel (IWT) Dr.-Ing. D. Neuffer (IWT) Dr.-Ing. K. Fischer (SIA) Prof. Dr. rer. nat. J. Metzger (CH) Unterzeichnung des Kooperationsvertrages im Rahmen der Einführung des Masterstudienganges EDUBRAS- MAUI in Curitiba durch den Rektor der Universidade Federal do Paraná UFPR Carlos Augusto Moreira Junior und den EDUBRAS Projektleiter Prof. Uwe Menzel 55

58 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Evaluierung des Masterstudiengangs EDUBRAS-MAUI Im März 2009 fand die Evaluierung des Kooperativen Masterstudiengang der Universität Stuttgart, der Universidade Federal do Paraná und des Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial in Curitiba PR (Brasilien) EDUBRAS-MAUI (Meio Ambiente Urbano e Industrial - Kommunaler und Industrieller Umweltschutz) durch den DAAD statt. Qualitätssicherung und Akkreditierung; Forschung Nach dem Eindruck der Gutachter wird der Masterstudiengang MAUI auf hohem wissenschaftlichem und anwendungsbezogenem Niveau durchgeführt. Dies bestätigen die Studierenden, die brasilianischen Dozenten und Vertreter der Industrie. Im Folgenden werden einige Textstellen des Evaluierungsberichts zitiert: Allgemeine Bewertung des Vorhabens EDUBRAS ist bereits nach kurzer Zeit ein Vorzeigeprojekt mit Modellcharakter. Ähnlich wie dieses Vorhaben sollte die nachhaltige Etablierung anderer deutscher Studiengänge im Ausland umgesetzt werden. Das Curriculum des Masterstudiengangs MAUI Auf der Grundlage der langjährigen Erfahrungen der Uni Stuttgart in der Umwelttechnologie und der dortigen entsprechenden Studienangebote wird den Studierenden im Masterstudien-gang MAUI in Curitiba ein anspruchsvolles Studium von hoher wissenschaftlicher Qualität geboten. Die Lehrenden und ihre Qualifikationen und Karrieren gewährleisten eine hervorragende wissenschaftliche und praxisgerechte Ausbildung der Studierenden. Die Gutachter zögern nicht, dem Curriculum des Masterstudiengangs EDUBRAS-MAUI das Prädikat exzellent zu erteilen. Zusammenfassende Bewertung des akademischen Leistungsbereichs Das EDUBRAS Vorhaben in Curitiba profitiert von der Erfahrung der Uni Stuttgart in zahlreichen anderen Umweltprojekten in verschiedenen Ländern. Die Managementfähigkeiten des Projektverantwortlichen Prof. Dr. Uwe Menzel und die Koordinierungstätigkeit von Frau Dr. Daniela Neuffer tragen wesentlich zum bisherigen und erwartbar auch weiteren Erfolg des Vorhabens bei. Evaluierung der institutionellen Absicherung Die Verbindung der drei EDUBRAS Partner und die Einbindung des Masterstudiengangs MAUI in die Institutionen ist gelungen und kann als beispielhaft für eine kooperative Ingenieuraus- und Weiterbildung angesehen werden. Finanzierung Die Gutachter sind zuversichtlich, dass das Ziel der finanziellen Selbständigkeit des Projekts ab dem Jahr 2010 erreicht werden kann. Gemessen an anderen Vorhaben im gleichen DAAD Förderprogramm wäre das ein ungewöhnlich rasch eintretender Erfolg. Weitere Planungen für EDUBRAS Prof. Dr. Menzel, Uni Stuttgart sieht folgende weitere Entwicklungsmöglichkeiten für das Projekt EDUBRAS: Der Masterstudiengag MAUI soll um ein begleitendes Forschungsprogramm und um die Eröffnung von entsprechenden Promotionsmöglichkeiten an der UFPR und der Uni Stuttgart erweitert werden. Fachpublikationen in Portugiesisch sollen die Forschungs- und Lehrleistungen von EDUBRAS für Interessenten in Brasilien belegen. Es ist daran gedacht, den Masterstudiengang MAUI oder vergleichbare Studiengänge an weiteren Hochschulstandorten in Brasilien anzubieten. Es wird angestrebt, EDUBRAS als ein Exzellenz- Vorhaben in brasilianisch-deutscher Kooperation zu etablieren. Zusammenfassung der Evaluierung; Empfehlungen Die genannten Ziele des Vorhabens EDUBRAS der Uni Stuttgart und ihrer brasilianischen Partner werden schon nach kurzer Zeit erreicht. Der gegenwärtige Stand des Gesamtprojekts und des Masterstudiengangs MAUI lässt eine weitere gute Entwicklung erwarten. Das Projektmanagement wird professionell und mit großem Engagement betrieben. Vor allem die Verantwortlichen der Uni Stuttgart leisten Außerordentliches. Empfehlung an den DAAD Angesichts der fachlichen Exzellenz des EDUBRAS- Projekts und des brasilienweiten positiven Echos sollte der DAAD das Vorhaben auch nach Auslaufen der ersten Förderphase weiter unterstützen. Dafür kommen sowohl ein Verlängerungsantrag der Uni Stuttgart im Rahmen des Programms Bildungsexport als auch Fördermaßnahmen aus anderen Programmen des DAAD in Frage (Fachlektoren, Exzellenzstipendien, Sommerschulen, Sprachkurse, ). 56

59 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Besuch des EDUBRAS Projektes durch Rektor Ressel in Curitiba Anlässlich der Brasilienreise von Rektor Ressel vom 03. bis 11. Oktober 2009 sowie der Evaluierung des Masterstudiengangs EDUBRAS wurde in der Dezemberausgabe 2009 des Unikuriers folgender Artikel veröffentlicht: Als Vorzeigeprojekt mit Modellcharakter bezeichnet der Deutsche Akademischen Austauschdienst (DAAD) den Masterstudiengang für kommunalen und industriellen Umweltschutz, den Wissenschaftler des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Uni gemeinsam mit Partnern in Curitiba/Brasilien im Rahmen des DAAD-Projekts Edubras (Einführung von deutschen umweltschutztechnischen Studiengängen in Brasilien) ins Leben gerufen haben. Nicht einmal zwei Jahre nach dem Start wurde dieser Studiengang vom DAAD im Juli als exzellent evaluiert. Der Studiengang, der in Kooperation mit der Universidade Federal do Paraná und dem im Industrieverband des Staates Paraná angesiedelten Ausbildungs- und Umweltschutzzentrum Senai-PR durchgeführt wird, will brasilianische Umweltfachleute nach deutschen Standards ausbilden. Die Studierenden werden in zwei Jahren für den brasilianischen Abschluss und in drei Jahren für den deutschen Abschluss zum Master geführt. Der Studienplan ist so angelegt, dass überwiegend brasilianische Dozenten die Pflichtfächer lehren und dann gemeinsam mit Stuttgarter Dozenten Vertiefungsrichtungen anbieten. Solche Schwerpunkte sind die Industrielle Wassertechnologie, Techniken der Wasserversorgung und -aufbereitung, Abfallmanagement von Siedlungs- und Industrieabfällen, Hydrochemie und -biologie, Luftreinhaltung und unter dem Stichwort Prävention die Vermeidung von Verschmutzungen. Die Masterarbeit wird in der Industrie angefertigt. Bisher sind 40 Studierende eingeschrieben, Tendenz steigend. Deutsche Umwelttechnologie stößt in Brasilien auf großes Interesse, so der Stuttgarter Projektleiter Prof. Uwe Menzel, der selbst immer wieder in Brasilien lehrt. Fächer, die diese Technologien und deren Anwendungsbereiche thematisieren, sind bei den Studierenden besonders beliebt. Im Master-Studiengang Edubras erhalten junge Brasilianer das Know-How zur Lösung von Umweltproblemen. Dies trägt dazu bei, dass auch die Wasserfälle von Iguaçu wieder sauberer werden. Industrieerfahrung wirkt als Multiplikator Aufgrund der langjährigen Erfahrungen der Uni Stuttgart in der Umwelttechnologie und in zahlreichen Umweltprojekten in verschiedenen Ländern werde den brasilianischen Studierenden ein anspruchsvolles Studium von hoher wissenschaftlicher Qualität geboten, so der DAAD in seinem Evaluationsbericht. Zudem sei der Studiengang beispielhaft für eine kooperative Ingenieur- und Weiterbildung. Prof. Menzel bescheinigen die Gutachter ein professionelles Projektmanagement, das mit großem Engagement betrieben wird. Menzel selbst betrachtet es als großen Vorteil, dass die Studierenden 57

60 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Praxiserfahrung aus der Industrie mitbringen und das Wissen direkt bei ihrem Arbeitgeber wieder umsetzen. Hierdurch ergibt sich ein Multiplikatoreneffekt. Als weiteren entscheidenden Faktor für den Erfolg von Edubras beurteilen die Gutachter die ständige Präsenz von Frau Dr. Daniela Neuffer als Koordinatorin der Uni Stuttgart in Curitiba. Angesichts der fachlichen Exzellenz und des positiven Echos in ganz Brasilien empfahl die Evaluierungskommission, das Projekt nach Auslaufen der ersten Förderphase weiter zu unterstützen. Ein Aufstockungsantrag im Rahmen des Programms Bildungsexport zur Verlegung einer Lehrbuchreihe in Brasilien ist bereits genehmigt. Weiter ist eine Projektverlängerung um zwei Jahre beantragt. In diesem Zeitraum soll die internationale Akkreditierung sowie die Realisierung eines Doppelabschlusses realisiert werden. Als nächster Schritt wird ein auf den Masterstudiengang aufbauender Promotionsstudiengang mit entsprechenden Forschungsmöglichkeiten beantragt. Im Rahmen seiner Brasilienreise Anfang Oktober verschaffte sich Uni-Rektor Prof. Wolfram Ressel vor Ort einen persönlichen Eindruck über den Masterstudiengang Edubras und führte Gespräche mit Vertretern der brasilianischen Partnerinstitutionen. Im Rahmen des deutsch-brasilianischen Umweltsymposiums stellten Ressel, Menzel und Neuffer den Studiengang einer breiten internationalen Öffentlichkeit in Curitiba vor. Homepage: Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Dr.-Ing. Daniela Neuffer Besuch von Rektor Prof. Ressel und der Edubras -Projektleitung im Rektorat der Universidade Federal do Paraná 58

61 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Weitergehende Behandlungsverfahren für Wasser und Abwasser; Post-Graduierten-Spezialisierungskurs an der FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI BLUMENAU des Nationalen Umweltschutzzentrum der Industrie (SENAI-SC) in Blumenau / Santa Catarina, Brasilien Das Nationale Umweltschutzzentrum der Industrie (SENAI) in Blumenau / Santa Catarina hat den Post- Graduierten-Spezialisierungskurs Gerenciamento de Águas e Efluentes eingeführt. Prof. Menzel hält im Rahmen dieses Kurses die Vorlesungsreihe Weitergehende Behandlungsverfahren für Wasser und Abwasser. Gefördert von: Nationales Umweltschutzzentrum der Industrie (SE- NAI) in Blumenau Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Umweltmanagement in der Industrie ; Post- Graduierten-Spezialisierungskurs an der Universidade Federal do Parana (UFPR) in Kooperation mit dem Nationalen Umweltschutzzentrum der Industrie (SENAI) in Curitiba, Brasilien Die Universidade Federal do Parana (UFPR) führt seit mehreren Jahren in Kooperation mit dem Nationalen Umweltschutzzentrum der Industrie (SENAI) den Post- Graduierten-Spezialisierungskurs Umweltmanagement in der Industrie durch. Umweltschutztechnische Studienangebote in Brasilien Summer school am Fundacentro (Fundacao Jorge Duprat Figueiredo de Seguranca e Medicina do Trabalho (Forschungsinstitut am Arbeitsministerium) in Sao Paulo und CEFET (Centro Federal de Educacao Tecnologica do Parana) in Curitiba (Brasilien) Neben politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen sind für eine nachhaltige Entwicklung und für die Lösung von Umweltproblemen das Know-how und die Qualifikation der zuständigen Fachleute entscheidend. Beim Modellprojekt Umweltschutztechnische Studienangebote in Brasilien - Summer School werden von Dozenten der Universität Stuttgart dreiwöchige Lehrveranstaltungen in den Bereichen Abfallwirtschaft und Abfalltechnik sowie Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie in Brasilien abgehalten. Umweltprobleme stellen ein weltumspannendes Thema dar, welches sowohl die Industrie- als auch die Schwellen- und Entwicklungsländer betrifft. Große Probleme bezüglich der Verschmutzung des Wassers, der Luft und der Behandlung der Abfälle treffen insbesondere auch für die schnell wachsenden Ballungszentren in Brasilien zu. Brasilien ist das bevölkerungsreichste und größte Land in Südamerika und nimmt deswegen eine zentrale Position ein. Der Südosten von Brasilien mit den Bundesstaaten Sao Paulo, Paraná, Santa Catarina und Rio Grande do Sul zeigte in den letzten Jahren eine starke wirtschaftliche Entwicklung auf. Insbesondere gelten die beiden Hauptstädte Sao Paulo (ca. 20 Mio Einwohner) aus dem Bundesstaat Sao Paulo und Curitiba (ca. 2 Mio Einwohner) aus dem Bundesstaat Paraná als Städte mit starkem Wirtschaftswachstum. Prof. Menzel hält im Rahmen dieses Kurses die Vorlesungsreihe Management von Industrieabwasser ab. Gefördert von: Universidade Federal do Parana (UFPR) in Curitiba Nationales Umweltschutzzentrum der Industrie (SE- NAI) in Curitiba Projektpartner: Universidade Federal do Parana (UFPR) in Curitiba Nationales Umweltschutzzentrum der Industrie (SE- NAI) in Curitiba Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Die Lösung von Umweltproblemen der Bereiche Abwasser und Abfall werden in Brasilien zukünftig zu einem wichtigen Thema der Ingenieurwissenschaften. Drängende Probleme fordern Konzepte und umweltgerechte Lösungsvorschläge im kommunalen als auch im industriellen Bereich. Der Export von Umweltschutz- Technologien reicht alleine nicht aus. Nachdem in den jeweiligen Ländern zunächst die Herausforderung erkannt wurde, Wasser, Boden und Luft zu schützen, sind geeignete Voraussetzungen für ein Handeln zu schaffen. Neben politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen sind das Know-how und die Qualifikation der zuständigen Fachleute entscheidend. In den vergangenen Jahren wurde in Deutschland in der Umwelttechnik und im Umweltschutz ein hoher Stand erreicht. An der Universität Stuttgart ist ein umfangreiches und vielfältiges Wissen auf dem Gebiet der Umwelttechnik vorhanden. Diese langjährige Fachkompetenz zeigt sich in vielen Forschungsprojekten und in der Lehre, wie z.b. in den fakultätsübergreifenden Diplom- und 59

62 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Bachelorstudiengängen Umweltschutztechnik, die von 40 Instituten aus 10 Fakultäten getragen werden. Dieses Wissen soll international zugänglich gemacht werden. Die Internationalisierung der Universität Stuttgart wird u.a. auch deutlich durch den neu entwickelten englischsprachigen Masterstudiengang Air Quality Control, Solid Waste and Waste Water Process Engineering (WASTE) mit den Schwerpunkten Luftreinhaltung, Abwasserreinigung und Abfallwirtschaft. Im Rahmen des Programms Export deutscher Studienangebote des DAAD sollen beim Modellprojekt Umweltschutztechnische Studienangebote in Brasilien Summer School zwei Lehrveranstaltungen aus dem Masterstudiengang WASTE als dreiwöchige Summer Schools vor Ort in Brasilien in den Städten Curitiba und Sao Paulo angeboten werden. Gefördert von: Deutscher Akademischer Austauschdienst DAAD Projektpartner: Fundacentro (Fundacao Jorge Duprat Figueiredo de Seguranca e Medicina do Trabalho (Forschungsinstitut am Arbeitsministerium) in Sao Paulo; CEFET (Centro Federal de Educacao Tecnologica do Parana) in Curitiba Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. U. Menzel Dr.-Ing. D. Neuffer Dr.-Ing. K. Fischer (SIA) Dipl.-Geol. D. Clauß (SIA) Die Lehrinhalte zeigen einerseits den derzeit höchsten Umwelttechnologiestandard auf. Andererseits soll ein besonderes Augenmerk auf die Vermittlung von einfachen und auf die Anforderungen in Brasilien angepassten low tech und low cost -Verfahren gelegt werden. Dies ist insbesondere dadurch gewährleistet, da die Summer School vor Ort stattfindet und die Dozenten z.b. im Rahmen von Exkursionen die örtliche Situation in die Lehre einbeziehen können. Die Teilnehmer der Summer School sollen zu Anwendern und Multiplikatoren im Dienste des Umweltschutzes in Brasilien ausgebildet werden. Es sind sowohl Lehrende als auch Studierende höherer Semester von Hochschulen sowie Fachleute aus der Industrie und aus dem kommunalen Bereich. Die Summer Schools werden in Zusammenarbeit des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart mit brasilianischen Hochschulen und Bildungseinrichtungen ausgerichtet. Die aus diesem Modellprojekt gewonnenen Erfahrungen und Kontakte sollen für die Neuentwicklung und den Aufbau von Lehrveranstaltungen und Studiengängen in Brasilien genutzt aber auch in die Lehre an der Universität Stuttgart eingebunden werden. Für die beteiligten Partner sollen sich darüber hinaus Kooperationen bei Wissenschaft und Forschung, gemeinsame Projekte sowie ein Austausch von Studenten und Wissenschaftlern entwickeln. 60

63 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Gutachten Durchführung eines Workshops zu den Möglichkeiten der biologischen Elimination von Kohlenwasserstoffen aus Prozesswasser von Fahrzeug-Waschanlagen sowie Entwicklung eines Verfahrens mit anschließender Eignungsprüfung bei der Firma Alfred Kärcher GmbH & Co. Auftraggeber: Firma Alfred Kärcher GmbH & Co Beratung bei der Entwicklung und Überprüfung einer Verfahrenskombination zur Aufbereitung von Prozesswasser eines geplanten Betriebes der Papierindustrie in Venezuela Auftraggeber: Voith Paper Environmental Solutions GmbH & Co.KG, Ravensburg 61

64 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Diplom- und Masterarbeiten Erforschung und Entwicklung von neuen Methoden zur Bestimmung der Toxizität anhand der Respirationsmessung Testing of a Pilot Jet-Zone Reactor Membrane Treatment Plant with Wastewater from the Natural Cosmetics Industry Natalia Neumann (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Untersuchung zur Biomassenabtrennung an einen Strahlzonenschlaufenreaktor und weitergehende Behandlung mittels Nanofiltration bei einem Abwasser der Textilindustrie Ridong Huang (Bauingenieurwesen) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Abwasserbehandlungsstrategie in der Industriezone Zekou Stadt Qianjiang (Hubei, China) Chenjie Jiang (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: D.Sc. Karen Amaral Nadira Khawaja (WASTE) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: Dipl.-Ing. Timo Pittmann Planung und Inbetriebnahme einer Pilotanlage zur mechanisch-biologischen Behandlung von häuslichem Restmüll aus Schwellenländern (Arbeitsort: Thailand) David Vu (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: M.Sc. Dipl.-Ing. Sebastian Platz Ermittlung und Vergleich mehrere Varianten der Abwasserreinigung der Gemeinde Bergtheim- Opferbaum hinsichtlich Durchführbarkeit und Kosten. Zentrale oder dezentrale in Ze Kou Industriezone Qian Jiang, Hu Bei, China Kun Zhang (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: D.Sc. Karen Amaral Sebastian Ludwig (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: Dipl.-Ing. Timo Pittmann Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für Prozess- und Abwasserbehandlungsverfahren in China Untersuchung eines Waschprozesses zum Entfernen von Kaliumsalzen aus Bypass-Stäuben der Zementindustrie Jan Althammer (Verfahrenstechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: M.Sc. Dipl.-Ing. Sebastian Platz Ermittlung einer kreislaufgeführten Prozesswasseraufbereitung zur Entfernung von Kaliumsalzen aus Bypass-Stäuben der Zementindustrie Katharina Beicht (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: M.Sc. Dipl.-Ing. Sebastian Platz Behandlung von biologisch vorgereinigtem Deponiesickerwasser mit Pulveraktivkohle und deren Nachweis im kommunalen Abwasser Yongquan Yan (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Verbesserung der Bioverfügbarkeit von schwerabbaubaren Abwasserinhaltsstoffen durch eine oxidative Vorbehandlung Guangwen He (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Possibilities and consequences of using MBR technology in waste water treatment of surfactant containing waste waters Rui Fang (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Thi Thi Vu (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Betreuer: Stefan Schölpple 62

65 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Discussão dos aspectos ambientais no Brasil e na Alemanha referentes à outorga para lancamento de efluentes em corpos hídricos - Estudo de caso: Estado do Paraná, Brasil Optimização da Flotação na ETE Atuba Sul (Optimierung der Flotationsanlage auf der Kläranlage Atuba Sul) (Vergleichende Diskussion der Umweltaspekte Brasiliens und Deutschlands hinsichtlich der wasserrechtlichen Einleiterlaubnis am Beispiel des Bundesstaates Paraná) Gisele Elisabete Kovaltchuk (Professioneller Masterkurs MAUI - Kommunaler und Industrieller Umweltschutz, Brasilien) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel Cristiane Schappo (Professioneller Masterkurs MAUI - Kommunaler und Industrieller Umweltschutz, Brasilien) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. Daniela Neuffer Estudo do reuso de efluentes tratado e recuperação de água utilizada em indústria de bebidas (Studie zur Verwendung von behandeltem Abwasser und zum Wiedereinsatz von Betriebswasser in der Getränkeindustrie) Michel Ribas Galvão (Professioneller Masterkurs MAUI - Kommunaler und Industrieller Umweltschutz, Brasilien) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. Daniela Neuffer Análise da Viabilidade técnica, ambiental e legal da utilização de efluentes de esgotos domésticos tratados no conceito de reuso indireto potável e o seu potencial para outros tipos de reuso - Estudo de caso: ETE Atuba Sul, Curitiba (Untersuchungen zur Durchführbarkeit eines indirekten Wiedereinsatzes von behandeltem häuslichem Abwasser und dessen Potenzial für andere Nutzungen am Beispiel der Kläranlage Atuba Sul, Curitiba) Pedro Luís Prado Franco (Professioneller Masterkurs MAUI - Kommunaler und Industrieller Umweltschutz, Brasilien) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. Daniela Neuffer Utilização de bioreator a membrana para o tratamento de efluente de aterro industrial no Brasil (Anwendung eines Biomambranreaktors zur Abwasserbehandlung eine Industriedeponie in Brasilien) Ane-Mery Pisetta Gorigoitía (Professioneller Masterkurs MAUI - Kommunaler und Industrieller Umweltschutz, Brasilien) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel 63

66 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling 64

67 Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie IWT Kontakt Abteilungsleiter Labor Prof. Dr.-Ing. Uwe Menzel, Akad. Direktor Professor coláborador (Universidade Blumenau) Tel.: 0711 / Fax: 0711 / Mobil: 0172 / uwe.menzel@iswa.uni-stuttgart.de Silvia Brechtel, CTA Tel: 0711 / Fax: 0711 / silvia.brechtel@iswa.uni-stuttgart.de Wissenschaftliche Mitarbeiter Dr.-Ing. Daniela Neuffer Tel.: 0711 / Fax: 0711 / daniela.neuffer@iswa.uni-stuttgart.de M.Sc. Dipl.-Ing. Sebastian Platz Tel: 0711 / Fax: 0711 / sebastian.platz@iswa.uni-stuttgart.de Dr.-Ing. Karen Amaral karen.amaral@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Timo Pittmann Tel: 0711 / Fax: 0711 / timo.pittmann@iswa.uni-stuttgart.de M.Sc. Angkhana Klongkarn Tel / ; / Fax: 0711 / a.klongkarn@iswa.uni-stuttgart.de Inszwischen Ausgeschiedene sind: Dipl.-Ing. Stefan Schölpple 65

68 66

69 Siedlungsentwässerung SE Dr.-Ing. Ulrich Dittmer, Akad. Rat Tel.: 0711 / Fax: 0711 / ulrich.dittmer@iswa.uni-stuttgart.de 67

70 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Siedlungsentwässerung Der Arbeitsbereich Siedlungsentwässerung widmet sich allen Fragen zum Umgang mit Niederschlags- und Schmutzwasserabflüssen in Siedlungsgebieten. Als wesentliche Aufgabe der Siedlungsentwässerung wurde lange Jahre die rasche und schadlose Ableitung aller Abflüsse aus Siedlungsgebieten angesehen. In den 1970er Jahren waren es vor allem die wegweisenden Untersuchungen, die Prof. Krauth am ISWA durchführte, die zu der Erkenntnis führten, dass auch Niederschlagsabflüsse einer Behandlung bedürfen. Konsequenz war der Bau von Regenbecken zur Speicherung von Regenabflüssen in Mischsystemen mit späterer Behandlung auf der Kläranlage. Die Einführung neuer Entwässerungskonzepte und neue technische Möglichkeiten erlauben mittlerweile einen zunehmend differenzierten Umgang mit Niederschlagsabflüssen in Siedlungsgebieten. Beispiele hierfür sind die naturnahe Regenwasserbewirtschaftung, die getrennte Sammlung und Behandlung unterschiedlich verschmutzter Niederschlagsabflüsse sowie die Abflusssteuerung in Kanalnetzen. Durch diese Entwicklungen gewinnen die Entwässerungssysteme erheblich an Bedeutung für die Lenkung von Wasserund Stoffflüssen in Siedlungsgebieten. Hinzu kommt, dass als Folge des Klimawandels eine Häufung von Extremniederschlägen erwartet wird, womit auch der innerstädtische Überflutungsschutz als Aufgabe der Siedlungsentwässerung eine größere Rolle spielt. Um dieses Themengebiet künftig in Forschung und Lehre umfassend zu behandeln, wurde 2008 der Arbeitsbereich Siedlungsentwässerung gegründet. Methodisch fußt die Arbeit vor allem auf den beiden Säulen Messung und numerische Simulation. Inhaltliche Schwerpunkte sind: naturnahe Regenwasserbewirtschaftung Behandlung von Niederschlagsabflüssen im Mischund Trennsystem Steuerung von Abflüssen und Schmutzfrachten in Kanalnetzen Behandlung von Abflüssen stark befahrener Straßen Umgang mit Fremdwasser Erfassung und Auswertung von Messdaten aus Entwässerungssystemen 68

71 Siedlungsentwässerung SE Karl-Imhoff-Preis Dr.-Ing. Ulrich Dittmer vom Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling wurde mit dem Karl-Imhoff-Preis der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) ausgezeichnet. Nach Professor Krauth (1971) und Professor Thomanetz (1984) erhält damit zum dritten Mal ein Wissenschaftler des ISWA diesen renommierten Preis. Der Karl-Imhoff-Preis wurde von der damaligen Abwassertechnischen Vereinigung (ATV) im Jahr 1956 in Würdigung der großen Verdienste des 1965 gestorbenen Essener Abwasserpioniers Dr.-Ing. Karl Imhoff gestiftet. Er wird im Abstand von drei Jahren für hervorragende Forschungsarbeiten, Dissertationen oder Prüfungsarbeiten verliehen, deren Themen dem Tätigkeitsbereich der DWA entsprechen. Überreicht wurde der Preis im Rahmen der Landesverbandstagung Bayern und Bundestagung am 27. und 28. Oktober 2009 in Augsburg. Dr. Dittmer bekam den Preis für seine im Juni 2006 an der TU Kaiserslautern mit Auszeichnung abgeschlossene Dissertation Prozesse des Rückhaltes und Umsatzes von Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen in Retentionsbodenfiltern zur Mischwasserbehandlung. Wesentliches Ziel der Behandlung in Retentionsbodenfiltern ist die Elimination von Ammonium und sauerstoffzehrenden organischen Substanzen aus dem Mischwasserabfluss. Die bei der Filterpassage ablaufenden Prozesse hat Dittmer an einer großtechnischen Anlage und in ergänzenden Laborexperimenten untersucht. Seine Ergebnisse belegen, dass der Rückhalt von Ammonium auf einem zweistufigen Prozess beruht. Während der Durchströmung des Filters wird Ammonium durch Adsorption aus der Wasserphase entfernt. In der auf den Regenabfluss folgenden Trockenphase wird das fixierte Ammonium zu Nitrat oxidiert. Organische Verbindungen zeigen dagegen ein komplexeres Verhalten im Filter. Doch konnte auf Grundlage der experimentellen Daten ein einfaches Modell für die Abbauprozesse in der Filterpassage entwickelt werden, mit dem sich die Emissionen aus Retentionsbodenfiltern prognostizieren lassen. Preisverleihung im Rahmen der DWA-Bundestagung durch den Präsidenten der DWA Otto Schaaf (links) 69

72 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Projekte Erhebungen zur Verschmutzung der Abflüsse aus dem Industriegebiet Haid der Stadt Freiburg Veranlassung der Untersuchung ist der geplante Bau einer Behandlungsanlage für Regenabflüsse aus dem Industriegebiet Haid. Um die Wirkungsweise und Effektivität unterschiedlicher Verfahrensoptionen in der Planungsphase zu vergleichen, sind detaillierte 3D- Simulationen vorgesehen. Als Grundlage hierfür sollte das Transportverhalten der Feststoffe durch Messungen untersucht werden. In einer ersten Projektphase wurden über einen Zeitraum von sechs Monaten 20 Regenereignisse in hoher zeitlicher Auflösung (Mindestintervall 3 min) beprobt. Die Proben wurden vollständig auf Ihren Feststoffgehalt und den CSB untersucht. Bei einzelnen Ereignissen wurden zusätzlich die Gehalte an Schwermetallen und PAK bestimmt. Parallel zur Beprobung wurden über den gesamten Zeitraum kontinuierlich der Durchfluss und Online-Messungen zur Verschmutzung in einminütigen Intervallen erhoben. Die Online-Messungen wurden von der NIVUS GmbH, Eppingen durchgeführt. Bild 1: Ganglinien des Abflusses und der Schmutzfrachtkonzentration beim Regenereignis vom Die Ergebnisse zeigen, dass die online gemessenen Feststoffgehalte gut mit den entsprechenden Labordaten korrelieren. Die Online-Messung konnte teilweise als Ersatzgröße für die überwiegend partikulär transportierten PAK und Schwermetalle genutzt werden. In künftigen Projekten bietet es sich an, die Kosten durch einen verringerten Beprobungs- und Analytikaufwand weiter zu reduzieren und die zeitlich entsprechend niedrig aufgelöste Information über die Online-Messung auf das Kontinuum hochzurechnen. Bild 1 macht deutlich, wie stark Abfluss- und AFS-Konzentration innerhalb kurzer Zeiten variieren. Bild 2 zeigt den Zusammenhang zwischen PAK- und AFS-Konzentration. In einer zweiten Projektphase wurden die physikalischen Eigenschaften der Feststoffe im Regenabfluss näher untersucht, um deren Transportverhalten zu modellieren. Es wurden Verteilungsfunktionen für die Partikelgröße und die Sinkgeschwindigkeiten ermittelt. In den einzelnen Fraktionen wurden Dichte und Glühverlust sowie die Gehalte an PAK und Schwermetallen bestimmt. Letzteres dient dazu, vom Feststoffrückhalt auf die Eliminationsleistung bezogen auf diese Schadstoffgruppen zu schließen. Bild 2: Korrelation der Konzentrationen von PAK und AFS beim Regenereignis vom Auftraggeber: Abwasser Freiburg GmbH Projektlaufzeit: 12/ /2009 Ansprechpartner: Dr.-Ing. Ulrich Dittmer 70

73 Siedlungsentwässerung SE Anpassung einer Software zur Simulation der Abwassertemperatur auf Baden-Württembergische Verhältnisse und Anschubfinanzierung zur Reaktivierung eines bestehenden Abwasserwärmetauschers Der Einsatz von Wärmetauschern im Kanalnetz zur Abwasserwärmenutzung gewinnt vor dem Hintergrund der aktuellen Klimadiskussion zunehmend an Bedeutung. Dabei sind die Veränderungen der Abwassertemperatur im Zulauf zur Kläranlage von zentraler Bedeutung, da die Abwassertemperatur eine der bedeutenden Einflussgrößen ist, die auf die Effektivität der biologischen Abwasserreinigungsprozesse wirken. Der Temperaturhaushalt des Abwassers im Kanalnetz ist allerdings komplex. Neben der Temperatur des Schmutzwassers hängt er u.a. ab von Menge und Temperatur des Fremdwassers, der Temperatur des umgebenden Bodens und dem Lufthaushalt in der Kanalisation. Für die Simulation der Abwassertemperatur wurde an der EAWAG (Dübendorf, Schweiz) eine Software entwickelt. Der ingenieurmäßige Einsatz in der Praxis wird dadurch behindert, dass die Zahlenwerte der stofflichen Kennwerte auch gebräuchlicher Materialien noch nicht in der Praxis bestimmt werden konnten (z. B. Wärmeübergangskoeffizienten eingesandeter Stahlbetonrohre). Schwerpunkt eines Teilprojektes sind umfangreiche Messungen von Abfluss und Temperatur in Kanalnetzen und die Anpassung des Modells an deren Ergebnisse. In einem zweiten Teilprojekt wird die Reaktivierung eines bestehenden Abwasserwärmetauschers wissenschaftlich begleitet. Projektpartner sind das Ingenieurbüro Klinger und Partner (Stuttgart) und die Steinbeis-Transferstelle Esslingen. Auftraggeber: Umweltministerium Baden-Württemberg Projektpartner: Klinger und Partner, Stuttgart Projektlaufzeit: 12/ /2011 Ansprechpartner: Dr.-Ing. Ulrich Dittmer Internet: abwaermetauscher 71

74 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Tagungen Seminare Kolloquien 83. Siedlungswasserwirtschaftliches Kolloquium Betrieb und Sanierung von Entwässerungssystemen Am 09. Oktober 2008 veranstaltete die Abteilung Abwassertechnik des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart ihr 83. Siedlungswasserwirtschaftliches Kolloquium. Das Thema der Veranstaltung lautete Betrieb und Sanierung von Entwässerungssystemen. Über 140 Teilnehmer aus allen Bereichen der Siedlungswasserwirtschaft nahmen an der Veranstaltung teil und diskutierten die aktuellen Fragen. Die Vorträge sind als Band 195 der Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft erschienen. Wissenschaftliche Leitung Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Dr.-Ing. Ulrich Dittmer Fachvorträge: Entwässerung in Baden-Württemberg Stand und Ausblick, Ministerialrat Hans Neifer; Umweltministerium Baden-Württemberg, Referat 53 Messen in Entwässerungssystemen Möglichkeiten und Grenzen, Dr. Ulrich Dittmer, ISWA, Universität Stuttgart Beurteilung der Fremdwassersituation eines Einzugsgebietes, Dr. K.-H. Pecher, Dr. Pecher AG, Erkrath Gütesicherung bei der Sanierung von Grundstückentwässerungsanlagen, Dr. Helmuth Friede, Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e. V Herausforderungen in der Kanalsanierung Aktuelle Entwicklungen und Trends, Dr. Bert Bosseler, ikt GmbH, Gelsenkirchen Definition von Sanierungszielen und Entwicklung von Sanierungskonzepten, Dr. Raul Trujillo Alvarez, S&P Consult GmbH, Bochum Bemessung von Schwallwellen für die Reinigung von Abwasserkanälen, Dipl.-Ing. Joachim Dettmar, Hydro-Ingenieure Planungsgesellschaft für Siedlungswasserwirtschaft mbh Anforderungen an den Kanalbetrieb bei Großbaustellen, Dipl.-Ing. Robert Hertler, SES, Stuttgart Die Abwasserweiche Praxiserfahrungen und zukünftige Einsatzmöglichkeiten, Dr. Gebhard Stotz, ISWA, Universität Stuttgart 72

75 Siedlungsentwässerung SE Diplom- und Masterarbeiten Solids in storm sewers and sedimentation tanks - the eele of physic-chemical characteristies on their transport and selfling behaviour Jiajia Zhang (WAREM) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. G. Stotz, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Bewertung von zentralen und dezentralen Entwässerungslösungen im ländlichen Raum in Hinblick auf den demographischen Wandel Johannes Hawlik (Bauingenieurwesen) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz, Prof. Dr.-Ing. S. Siedentop Kontakt Dr.-Ing. Ulrich Dittmer (Akad. Rat) Tel.: 0711 / Fax: 0711 / ulrich.dittmer@iswa.uni-stuttgart.de Wissenschaftliche Mitarbeiter Dr.-Ing. Gebhard Stotz Tel.: 0711 / Fax.: 0711 / gebhard.stotz@iswa.uni-stuttgart.de Vergleich der Entlastungstätigkeit statisch betriebener Entwässerungsnetze mit gesteuerten Systemen in Hinblick auf eine Minimierung des Schmutzstoffeintrags bei Ungleichberegnung - Untersuchung am Beispiel eines realistisch entworfenen Versuchsgebietes Katrin Schopf (Umweltschuttechnik) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. Ulrich Dittmer, Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Dipl.-Hyd. Isabelle Fechner Tel.: 0711 / Fax: 0711 / isabelle.fechner@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Marie Launay Tel.: 0711 / Fax: 0711 / marie.launay@iswa.uni-stuttgart.de 73

76 74

77 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Dipl.-Ing. Ralf Minke, Akad. Oberrat Tel.: 0711/ Fax: 0711/

78 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung Unser Arbeitsfeld umfasst alle Aspekte der Gewinnung und Bereitstellung von Wasser aus Oberflächengewässern und Grundwasser. Im Besonderen sind die unterirdische Wasseraufbereitung und alle Fragen des Transports, der Speicherung und der Verteilung von Trinkwasser zu nennen. Dabei spielen die technischen, wirtschaftlichen und hygienischen Aspekte die wichtigste Rolle. Im Bereich Wasserversorgung werden von uns nebenstehende Problemstellungen bearbeitet, wobei die Techniken der unterirdischen Wasseraufbereitung verstärkt auch im Bereich der Altlastensanierung angewendet werden. Zur Aufbereitung von Wasser für industrielle Zwecke nutzen wir Membran-, Oxidations-, UV-Desinfektions- und anaerobbiologische Verfahren. Auch Transport und Verteilung von Trinkwasser mit den damit verbundenen hygienischen Problemen werden von uns untersucht. Für die Wassergütewirtschaft sind unsere Schwerpunkte ebenfalls aufgelistet. Generell geht es dabei um durch Menschen verursachte Einflüsse auf den Gewässergütezustand und den Schutz von Trinkwasserressourcen. Ein wichtiges Beispiel für unsere Forschung ist die Untersuchung des Zusammenwirkens von Abwasservorbehandlung in der Industrie mit Abwasserreinigungsverfahren in kommunalen Kläranlagen und deren Einfluss auf die Gewässergüte. Ziel ist letztendlich, eine sowohl betriebs- als auch volkswirtschaftlich optimale Abwasserentsorgung zu erreichen. Die Weiterentwicklung, Optimierung und Implementierung nachhaltiger, kostengünstiger und ökologisch sinnvoller Wasseraufbereitungstechnologien einerseits sowie von High-Tech-Verfahren andererseits bleibt angesichts der weltweiten Krise der Trinkwasserversorgung eine zentrale Aufgabe. Ein zukünftiger Forschungsschwerpunkt wird daher in der Analyse und Überwindung von Transfer- und Implementierungshemmnissen liegen. Außerdem ist es aufgrund der weltweit begrenzten Wasserressourcen notwendig, verstärkt auf den Gebieten Wasserressourcenbewirtschaftung und -management unter dem Gesichtspunkt einer gesicherten Trinkwasserversorgung zu forschen. Forschungsschwerpunkte: Wassergewinnung und -aufbereitung Unterirdische Wasseraufbereitung zur Enteisenung, Entmanganung und Entarsenierung Regenwassernutzung und Wassersparmaßnahmen Schutz von Trinkwasserressourcen Untersuchung der anaeroben Behandelbarkeit von Abwässern und Abfällen Wassergütewirtschaftliche Optimierung des Zusammenwirkens von Indirekteinleitern und Kläranlagenbetrieb Schließung industrieller Wasserkreisläufe durch Teilschrittabwasserkonzepte und Anwendung von Oxidations- und/oder Membranverfahren Entgiftung von industriellen Teilschrittabwässern Transfer, Adaption und Implementierung von Wasseraufbereitungs- und Abwasserreinigungstechnologien in Südostasien 76

79 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Projekte Subterrestrische Arsenelimination: Vom Experiment zur Anwendung Dieses Projekt wird in Kooperation mit der indischen Organisation Ramakrishna Vivekananda Mission Institute of Advanced studies (RKVM-IAS) durchgeführt. Inhalt des Vorhabens ist es, die negativen Gesundheitsauswirkungen von Arsen verseuchtem Trinkwasser in signifikanter und nachhaltiger Weise speziell im Bereich kleiner ländlicher Siedlungen in West Bengalen, Indien durch die Anwendung der subterrestrischen Grundwasseraufbereitung zu vermindern. Im Rahmen des Projekts werden 6 in-situ-behandlungssysteme von ortsansässigen Unternehmen hergestellt, installiert und unterhalten. Ausserdem sollen diese Anlagen von örtlichen Selbsthilfegruppen mit Unterstützung durch Unterricht und praktisches Training dauerhaft betrieben werden. Entwicklung von Strategien zur Schließung von Wasserkreisläufen in ausgewählten Industriebranchen mittels Teilschrittabwasserkonzepten Bisher ist es in den meisten Industriebranchen üblich, die gesamten Mischabwässer eines Betriebes gemeinsam vorzubehandeln oder Teile davon zum Zwecke des Wasserrecyclings aufzubereiten. In einigen Betrieben werden die Abwässer der abwasserrelevanten Produktionsbereiche getrennt erfasst und gezielt getrennt vorbehandelt bzw. aufbereitet. In der Regel werden aber auch in diesen Fällen qualitativ und quantitativ sehr unterschiedlich belastete Teilschrittabwässer eines Produktionsbereiches gemeinsam erfasst. Dadurch ergeben sich in der Regel Mischabwässer, die eine große Bandbreite unterschiedlicher Inhaltsstoffe aufweisen, wodurch die anzuwendenden Verfahrenskombinationen insbesondere mit dem Ziel des Wasserrecyclings sehr komplex und aufwändig werden. In der Folge wird ein eigentlich prinzipiell mögliches Wasserrecycling dann oft aus wirtschaftlichen Gründen verworfen. Papierindustrie Abb.: Brunnenhaus mit Anreicherungs- und Entgasungstanks Gefördert von: Weltbank Projektpartner: 1. Queen s University Belfast - School of Chemical Engineering and Queen s University Environmental Science and Technology Research Centre (Questor Centre), Großbritannien 2. Universität Stuttgart, Deutschland 3. Ramakrishna Vivekananda Mission Institute of Advanced studies (RKVM-IAS) Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. U. Rott Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. Manuel Krauß Für die Papierindustrie wurde insbesondere der Einsatz von Membranverfahren untersucht. Eingesetzt wurden dabei vor allem Ultra- und Nanofiltrationsmembranen. Ultrafiltrationsmembranen sind zwar deutlich kostengünstiger anzuwenden, allerdings ist es nur mit Nanofiltrations- bzw. Umkehrosmosemembranen möglich, gelöste Salze zu entfernen. Dadurch wird eine effiziente Senke für Salze geschaffen, die sich ansonsten im Kreislauf akkumulieren würden. Somit ist die Möglichkeit zu einer weitergehenden Schließung von Wasserkreisläufen gegeben. Die Untersuchungen werden sowohl mit Kreislaufwässern aus der Produktion von weißen als auch braunen Papieren durchgeführt. Die Kreislaufwässer unterschieden sich signifikant im Hinblick auf die Belastung mit organischen und anorganischen Inhaltstoffen. So ist die CSB-Konzentration in Kreislaufwässern bei der Produktion von braunen Papier um einen Faktor >10 höher als bei der Produktion von weißen Papier. Bei den gelösten Salzen, gemessen als Leitfähigkeit, liegt der Faktor in etwa bei >5. Wesentlicher Bestandteil der Untersuchungen ist neben der Auswahl von optimal geeigneten Membranen bzw. Membrankombinationen auch die mögliche Einbindung einer Membranstufe in die Anlagen- bzw. Abwasserreinigungsperipherie. Bereits biologisch vorbehandeltes Wasser ist zumeist einfacher und kosteneffizienter zu filtrieren, wobei die Entsorgung der entstehenden Konzentrate einen wesentlichen Kostenfaktor darstellt. 77

80 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Eine weitere Möglichkeit wäre die direkte Membranfiltration der Kreislaufwässer mit anschließender biologischer Konzentratbehandlung. Hier könnten deutlich Kosten eingespart werden, da die Reaktoren, insbesondere die anaeroben, mit deutlich höheren CSB-Belastungen bei kleineren Volumenströmen beaufschlagt werden könnten. Dementsprechend werden Abwässer verschiedener Anfallorte in die Untersuchung einbezogen. Milchindustrie Bei den Untersuchungen in der Milchindustrie wurden Abwässer verschiedener Anfallorte ebenfalls mit Membranverfahren behandelt. Dabei handelt es sich um Abwässer verschiedener Spülprozesse, bei denen die Konzentration an Abwasserinhaltsstoffen einer großen zeitlichen Änderungsdynamik unterliegt. Die Zielsetzung liegt dabei in einer getrennten Erfassung von Teillströmen, die entweder keinerlei Behandlung bedürfen, direkt mit Membranverfahren reinigbar sind oder durch eine Kombination von biologischen Verfahren und Membranverfahren aufzubereiten sind. Somit können Aufbereitungsverfahren zielgerichtet und effizient eingesetzt und Kostenersparnisse erzielt werden. Ein weiterer konkreter Bestandteil der Untersuchungen war es, inwieweit der Kläranlagenablauf mit Umkehrosmosemembranen behandelt werden kann, so dass das entstehende Permeat den Anforderungen für den Einsatz als Kesselspeisewasser genügt, d.h. ein fast vollständige Entsalzung nebst weitestgehendem Rückhalt der organischen Verbindungen. Halbtechnische Versuchsanlage zur Behandlung von Molkereiabwässern mittels Ultra- bzw. Nanofiltration Gefördert von: Willy-Hager-Stiftung Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. U. Rott Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. Andreas Neft Verbesserter und vorbeugender Gewässerschutz durch optimale Abstimmung von Indirkteinleitungen, Kanalnetz, Regenwasserbehandlung und Kläranlage Die industrielle und kommunale Abwasserreinigung ist an einem Punkt angelangt, an dem weitere Verbesserungen des Gewässerschutzes bzw. Erhöhungen der Reinigungsleistungen nach gängiger Praxis entweder nachhaltig nur durch langfristige prozessintegrierte Maßnahmen zur innerbetrieblichen Vermeidung oder Verminderung der Abwasserbelastung oder kurzfristig durch zusätzliche kostenintensive (end-of-pipe) Reinigungsstufen erreicht werden können. Alle im Bereich der industriellen und kommunalen Abwasserbehandlung eingesetzten mechanischen, chemischen und biologischen Verfahren und Verfahrenskombinationen haben jeweils einen systemspezifischen Arbeitsbereich hinsichtlich optimaler Raum- Zeit-Ausbeuten bzw. des Kosten-Nutzen-Verhältnisses. Andererseits bewirkt das Ziel eines weitgehenden Gewässerschutzes durch minimierte Restkonzentrationen in Kläranlagenabläufen, dass die Kläranlagen wegen der Schwankungen der Zulaufbelastung auf relativ seltene Zulaufspitzen dimensioniert werden müssen. Über lange Zeiträume, wenn die Zulaufbelastung unterhalb der Auslegungswerte liegt, sind diese Anlagen überdimensioniert. Dennoch treten gerade wenn die Zulaufbelastung dann z. B. stoßweise die Auslegungswerte überschreitet Überlastungssituationen mit entsprechenden Überschreitungen der akzeptablen Ablaufgrenzwerte und damit eine Gewässerbelastung auf. Industrielle bzw. kommunale Kläranlagen werden gegenwärtig sehr selten in ihrem optimalen Arbeitsbereich und damit wirtschaftlich betrieben. Sie weisen über relativ lange Zeiträume Kapazitätsreserven auf, die vorrangig vor teuren Neuinvestitionen durch Optimierung des Zusammenspiels von Kläranlage, Kanalsystem und (Indirekt)-Einleiter genutzt werden sollten. Übergeordnetes Ziel dieses Pilot-Vorhabens war es, am Beispiel der KA Mergelstetten (Heidenheim) die vorhandenen Reinigungskapazitäten durch Steuerung der Abwassereinleitungen in Abhängigkeit der Be- 78

81 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW lastung bzw. Reinigungsleistung optimal zu nutzen. Eine Steuerung bzw. Vergleichmäßigung der Vielzahl häuslicher Einleitungen ist aus nahe liegenden Gründen unmöglich; in den meisten Fällen wird jedoch ein wesentlicher Anteil der Zulaufbelastung durch wenige industrielle Großeinleiter verursacht. Stellvertretend wurde hierfür der Projektpartner Voith PTC als indirekteinleitender Betrieb, bei dem typisches Papierindustrie-Abwasser anfällt, herangezogen. Angestrebt wurde, durch gezielte Einleitung dieser punktförmigen Abwasserquelle unter Einbeziehung der jeweils vorhandenen Kanalnetz-Situation (z.b. Trockenwetterabfluss, Regenwetterabfluss, Stauraum-Kapazitäten) die KA Mergelstetten weitestgehend kontinuierlich im optimalen Arbeitsbereich zu betreiben, d. h. dass die KA mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten bei minimierten Ablaufkonzentrationen arbeitet. Nicht zu beherrschende Konzentrations- bzw. Frachtspitzen, die ins Gewässer (Brenz) durchschlagen können und dieses belasten, sollten bereits im Zulauf vermieden werden. Als Leitparameter diente der chemische Sauerstoffbedarf (CSB). Notwendige Elemente der Umsetzung waren: online- Messungen der relevanten Parameter der kommunalen Abwasserbehandlungsanlage, Erhebung der Quantität und Qualität der Abwasserströme des Indirekteinlei- ters Voith PTC; Erfassung der bestehenden Situation der Regenwasserbehandlungsanlagen und des Kanalnetzes. Ein Hauptaugenmerk war die Entwicklung eines intelligenten Steuerungskonzeptes durch integrierte Betrachtung des Gesamtsystems Indirekteinleiter-Kanalnetz/Regenwasserbehandlung-Kläranlage, unter zur Hilfenahme von Modellierung und Simulation. Der dabei erarbeitete Steuerungs-Algorithmus ermöglicht es die Kläranlage in Abhängigkeit der jeweiligen IST- Situation des Gesamtsystems kontinuierlich mit optimaler Reinigungsleistung zu betreiben. Gefördert von: Umweltministerium Baden-Württemberg Projektpartner: Stadt Heidenheim; Voith Paper Technology Center (Heidenheim) Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. U. Rott Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. C. Meyer Dipl.-Ing. S. Schmidt Grundprinzip der Optimierung des Zusammenwirkens von Indirekteinleitung, Kanalnetz und Kläranlage 79

82 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling NASSY: Schülerinnenlabore und Feriencamps Das Projekt Nassy: Schülerinnenlabore und Feriencamps wurde im Rahmen des Sonderprogramms Schülerinnen forschen - Einblicke in Naturwissenschaften und Technik durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg ausgeschrieben und für eine Laufzeit von 18 Monate gefördert. Beantragt wurde das Projekt vom Wasserforschungszentrum Stuttgart (wfz) unter der Federführung der Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung (VEGAS) und wird in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Wasserbau und Wassermengenwirtschaft (LWW) am Institut für Wasserbau (IWS) und dem Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling am Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) bearbeitet. Ziel von Nassy: Schülerinnenlabore und Feriencamps ist es, Schülerinnen der Sekundarstufe I und II über das Medium Wasser an Fragestellungen der Physik sowie die darauf aufbauenden Natur- und Ingenieurwissenschaften heranzuführen. Die mögliche Themenvielfalt auf der Grundlage von Wasser ist sehr groß und bietet den Vorteil, dass es den Schülerinnen eine Anbindung an ihre Erfahrungen aus dem Alltag und der eigenen Lebensgestaltung ermöglicht. Mit dem Kursangebot bei Nassy soll das Interesse der Schülerinnen an einem natur- und ingenieurwissenschaftlichen Beruf geweckt werden. Das wird durch die induktive Vorgehensweise bei der Erarbeitung von naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten anhand eines spannenden Angebotes an Experimenten und Exkursionen sowie durch die Vorbildwirkung von praxiserfahrenen Ingenieurinnen als Kursleiterinnen und Betreuerinnen realisiert. Das Projekt umfasst die folgenden drei Bausteine: Die dreistündigen Experimentiernachmittage finden in den Laboreinrichtungen der Institute statt. Hier können die Schülerinnen in kleinen Gruppen zum Thema Wasser und Umwelt experimentieren und forschen. Das ISWA übernimmt dabei die fachliche Durchführung des Modul II: Abwasserreinigung und Trinkwasseraufbereitung. Nach einer kurzen Einführung in die Thematik der Abwasserreinigung und Trinkwasseraufbereitung erhalten die Schülerinnen erst einmal die Möglichkeit bei einer Führung über das Lehr- und Forschungsklärwerk (LFKW) den Weg des Abwassers vom Kanal durch die Kläranlage bis zur Einleitung in den Bandtälesbach zu verfolgen. Anschließend werden einige der auf der Kläranlage angewandten Reinigungsmechanismen wie z.b. die Fällung/Flockung, Sedimentation und Flotation im Labor von den Schülerinnen nachgestellt und analysiert. Aber auch Experimente zur Trinkwasseraufbereitung und deren Bezug hinsichtlich des täglichen Umgangs mit Trinkwasser im Haushalt werden thematisiert und Versuche zur Calcium-(Härte)-Bestimmung, der Enthärtung und des Gasaustauschs durchgeführt. Ziel der Feriencamps ist es, den Schülerinnen die Möglichkeit zu bieten, Natur- und Ingenieurwissenschaften hautnah zu erleben. Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen der fünftägigen Feriencamps den Schülerinnen gezeigt werden, dass insbesondere im Umweltbereich viele Fragestellungen die Menschen täglich berühren, viele Arbeiten und Messungen nicht nur im Labor, sondern auch im Feld (z.b. Abflussmessung in Gewässern) durchzuführen sind und Frauen im Ingenieurberuf vielfältige interessante Arbeitsaufgaben erwarten. Die Feriencamps beinhalten fachlich alle drei Module der NASSY-Experimentiernachmittage (Modul I-III). 1. Experimentiernachmittage, NASSY Dem Wasser auf der Spur 2. Feriencamps 3. Studien- und Berufsinformation, NASSY Berufs- Check Die fachlichen Inhalte der Bausteine 1 und 2 wurden von den drei Lehrstühlen der beiden Institute erarbeitet und werden in drei thematischen Modulen angeboten: Modul I: Grundwasser und Trinkwassergewinnung, Modul II: Abwasserreinigung und Trinkwasseraufbereitung, Modul III: Oberflächengewässer und Wasserkraft. Abb.: Teilnehmerinnen am Nassy-Feriencamp 80

83 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Um eine Anbindung der Feriencamps an die Universität als Lernort herzustellen, wird das Feriencamp am Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart gestartet. Dort erfolgt zunächst eine Einführung in das Thema sowie die Besichtigung der Versuchseinrichtungen VEGAS und wasserbaulichen Versuchsanstalt. Eine Besichtigung des Lehr- und Forschungsklärwerkes sowie der modernen Labore am ISWA bildet den Ausklang des Feriencamps. Neben interessanten fachlichen Erfahrungen und Hintergründen ist auch die soziale Integration ein wichtiger Bestandteil der Feriencamps. Unter Leitung von VEGAS, dem LWW, dem ISWA, der Zentralen Studienberatung und der Agentur für Arbeit Stuttgart bietet der Baustein 3 den Schülerinnen, ihren Eltern und Lehrkräften im Rahmen messeähnlicher Veranstaltungen die gesamte Palette der Möglichkeiten zur Berufsorientierung an. Diese Veranstaltungen beinhalteten Kurzvorträge, die Besichtigung von technischen Anlagen, aktives Experimentieren und Informationsstände. Gefördert von: Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg; Agentur für Arbeit, Regionaldirektion Baden-Württemberg Projektpartner: Institut für Wasserbau (IWS), VEGAS und LWW, Zentrale Studienberatung (ZSB) der Universität- Stuttgart Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. S. Schmidt LILAC -Living Landscapes China Modul Landnutzung und Wasser Bewertung der Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf das Schutzgut Wasser Die Provinz Yunnan in Südwestchina hat eine einmalige landschaftliche, kulturelle und biologische Vielfalt. Ein rapides Wachstum von Infrastruktur und Wirtschaftsleistung -z. B. durch die Pflanzung von Naturkautschuk-Bäumen in Yunnan und insbesondere der Mekong-Region - führt zur zentralen Herausforderung, diese Dynamik mit dem Erhalt des reichen natürlichen und kulturellen Erbes in Einklang zu bringen. Das Verbundprojekt Living Landscapes China (LILAC) hat das Ziel, durch Bereitstellung eines strategischen Werkzeugs zum Gelingen einer Landnutzungsplanung beizutragen, die der Komplexität ökonomischer, sozialer und ökologischer Prozesse in der Landschaft Rechnung trägt. Beim Modul Landnutzung und Wasser handelt sich um eine Grundlagenerhebung im Sinne des Gewässerschutzes. Mit Hilfe von zwei Vorort-Untersuchungen im Nabanhe-Einzugsgebiet einem Nebenfluss des Mekong - sollen Informationen zum Einfluss des zunehmenden Naturkautschukanbaus auf Gewässergüte und Gewässermorphologie gesammelt werden. Aus diesen soll dann zusätzlicher Handlungs-, Forschungs- und Entwicklungsbedarf insbesondere in der Umwelttechnik abgeleitet werden. Das Modul setzt sich aus den folgenden Komponenten zusammen: 1. Physikalisch-chemischer Zustand der Fließgewässer im Nabanhe-Einzugsgebiet: Messungen der chemisch-physikalischen Parameter, des Nährstoffgehalts, des Chlorophyll-a sowie Pestizid-Screenings. Eine Bewertung über die Auswirkungen der Landnutzungsänderungen auf den physikalisch-chemischen Zustand wird durchgeführt. 2. Fließgewässerökologie, Erosion und Sedimenttransport: Auswertung von Landnutzungskarten, Fischökologische Untersuchungen und Trübungsmessungen zur Ermittlung der Schwebstoffkonzentration werden vorgenommen. Eine Bewertung über die Auswirkungen der Landnutzungsänderungen auf Fischökologie und Schwebstoffkonzentration im Fließgewässer wird durchgeführt. 3. Wasserver- und Entsorgung im Nabanhe-Einzugsgebiet: Hier werden Bestandsaufnahmen der Wasserver- und Abwasserentsorgungssysteme sowie Messung der Roh- und Trinkwasserbeschaffenheit durchgeführt. Eine Bewertung des Handlungs- und Entwicklungsbedarfs zur Sicherstellung einer nachhaltigen sicheren Wasserversorgung wird durchgeführt. Abb.: Intensive Landnutzung in Yunnan durch kombinierte Tee- und Kautschukplantage 81

84 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Innerhalb der Universität Stuttgart wird das Projekt durch einen Verbund der im Wasserforschungszentrum Stuttgart zusammengeschlossenen Institute bearbeitet. Gefördert von: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektpartner: Deutschland: Leibniz Universität Hannover Universität Passau Universität Kassel Humboldt-Universität Berlin Justus-Liebig-Universität Giessen Deutsches Institut für tropische und subtropische Landwirtschaft GmbH China: Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Science (CAS) China Agricultural University (CAU) Yunnan Agricultural University (YAU) Yunnan Academy of Social Sciences (YASS) Naban River Watershed National Nature Reserve Bureau (NRWNNRB) TianZi Biodiversity Research and Development Centre Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Prof. Dr.-Ing. Silke Wieprecht Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: Dr. rer. nat. Bertram Kuch, Dipl.-Ing. Manuel Krauß, Dipl.-Ing. Qingfan Zhang AKIZ - Integriertes Abwasserkonzept für Industriezonen mit quellnahen Maßnahmen zur Abwasservermeidung und -verwertung einschließlich Energie- und Wertstoffrückgewinnung für Transformations- und Entwicklungsländer in den Tropen am Beispiel der Industriezone Tra Noc in Vietnam Teilprojekt W2: Abwasserentgiftung - wissenschaftliche Projektbegleitung und Betrieb der Containerversuchsanlage zur chemisch-physikalischen Behandlung Im Teilprojekt W2 des Verbundprojekts AKIZ soll exemplarisch untersucht werden, welche Industriebetriebe der Industriezone Tra Noc Teilstromabwässer einleiten, die für den Betrieb einer zentralen mechanisch-biologischen Kläranlage kritisch werden, Probleme bei der künftigen Klärschlammentsorgung verursachen und/ oder aufgrund von Persistenz und Nichtelimination in den Vorfluter und damit in die aquatische Umwelt gelangen können und wie diese gezielt und sicher quellnah entgiftet werden können. Dazu sollen zunächst exemplarisch 6 Betriebe der Branchen Pharmazie/Tierpharmazie, Chemie/Düngemittel und Pflanzenschutzmittel detailliert untersucht und beprobt werden. Nach Analytik und Prognose der erwarteten Konzentrationen, Frachten und Hemmwirkungen erfolgt am Ende der Phase Grundlagenermittlung die Festlegung der im weiteren Projektverlauf zu untersuchenden Betriebe sowie die Planung der einzusetzenden Entgiftungstechniken. Nach gegenwärtigem Stand sollen hierfür voraussichtlich die Fällung/Flockung/Neutralisation, die Adsorption, die Ozonung/Ultraoxidation, die Membranfiltration (Nanofiltration bzw. Umkehrosmose) und ein Membranbioreaktor zum Einsatz kommen. Diese Verfahren wurden gewählt, weil diese im Bereich der Abwasserentgiftung gegenwärtig den Stand der Technik darstellen. Zusätzlich sollen neuartige Verfahren wie Hochspannungssonden und die Oxidation mit Diamantelektroden vor Ort untersucht und darüber hinaus im Rahmen ergänzender Untersuchungen im Labormaßstab für einzelne Teilstromabwässer die Wirksamkeit alternativer Verfahren wie z.b. der Einsatz nichtbakterieller Zellen und spezifischer isolierter Enzyme überprüft werden. In der Entwicklungs- und Optimierungsphase soll dann in 2 ausgewählten Betrieben eine mobile Containerversuchsanlage aufgebaut und betrieben werden. Dies dient den Zielen, das jeweils unter den Gesichtspunkten Betriebssicherheit, Kosten, Akzeptanz und Integration in den Produktionsbetrieb optimale Entgiftungsverfahren bzw. die optimale Verfahrenskombination und deren optimale Prozessparameter zu ermitteln. Desweiteren soll die Entgiftungstechnologie unter den Gesichtspunkten Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Ausbildungsstand, infrastrukturelle und organisatorische Randbedingungen adaptiert und weiterentwickelt sowie spezielle verfahrensspezifische wissenschaftliche Fragestellungen geklärt werden. Die Arbeitsplanung sieht vor, dass nach der endgültigen Auswahl der Industriebetriebe die Versuchsanlage von der Firma HST Hydro-Systemtechnik GmbH (Meschede) konzipiert, gebaut, nach Vietnam geliefert und in Betrieb genommen wird. Dort wird die Anlage dann in enger Zusammenarbeit mit der Firma HST Hydro-Systemtechnik von Mitarbeitern des ISWA betrieben. In einer 2 1/4-jährigen Versuchsphase wird die Anlage in der Weise betrieben, dass die o.g. Ziele erreicht werden. Sollte sich zeigen, dass die Ziele aufgrund örtlicher Gegebenheiten in einem Industriebetrieb nicht erreicht werden können, wird die Anlage zu einem anderen Industriebetrieb versetzt. 82

85 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Abb.: Typischer Zustand vorhandener industrieller Abwasserreinigungsanlagen in Vietnam Gefördert von: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektpartner: Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/Herdecke GmbH (IEEM) HST Hydro - Systemtechnik GmbH, Meschede Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) an der Leibniz Universität Hannover Passavant-Roediger GmbH, Hanau Institut für Wasserversorgung und Grundwasserschutz, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Industrielle Stoffkreisläufe, Umwelt- und Raumplanung (WAR) an der Technischen Universität Darmstadt EnviroChemie GmbH, Rossdorf LAR Process Analysers AG, Berlin Institut für Siedlungswasserwirtschaft an der Technischen Universität Braunschweig Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: Standorte verschiedener Industriezonen in Vietnam Dr. rer. nat. Bertram Kuch, Dipl.-Ing. Qingfan Zhang 83

86 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling INDO-GERMAN WATER NETWORK Planung und Sanierung von Wasserversorgungsund Abwasserentsorgungssystemen in Indien Die Maßnahmen des Netzwerks sind ausgerichtet auf die Steigerung von Bekanntheitsgrad sowie Attraktivität des FuE-Standorts Deutschland in Hinblick auf den Ausbau Deutschlands zu einem führenden internationalen FuE-Dienstleistungszentrum. Die Marketingstrategie des Netzwerks verfolgt als langfristiges Ziel die gemeinsame Akquisition und Bearbeitung von größeren anwendungsbezogenen Forschungs- und Entwicklungsprojekten in Zusammenarbeit mit indischen Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der kommunalen und industriellen Wasserversorgung und Abwasserentsorgung, wobei die Finanzierung dieser Vorhaben möglichst durch indische oder internationale öffentliche und private Projektträger erfolgen soll. Dabei sollen die bisher in Deutschland gewonnenen Forschungs- und Entwicklungserfahrungen in Bezug auf die Planung von Wasser- und Abwassersystemen und die Instandhaltung der Netze auf die Verhältnisse in Indien übertragen werden, um eine Funktions- und Betriebssicherheit der Systeme zu erreichen und eine nachhaltige Entwicklung sicherzustellen. Es sollen Anlaufstellen geschaffen werden, um interessierten indischen und deutschen FuE-Einrichtungen und Unternehmen den Weg zur indisch-deutschen Kooperation zu erleichtern. Das wird durch den direkten Kontakt mit den beteiligten deutschen FuE-Einrichtungen und Unternehmen realisiert und darüber hinaus durch das beteiligte Kooperationszentrum unterstützt. Barrieren aufgrund organisatorischer oder kultureller Bedenken sollen durch Informationsvermittlung aufgehoben werden. Weiterhin wird untersucht, wie und mit welchem Nutzen internationale Experten für die deutsche Forschung in prioritären Forschungs- und Technologiegebieten gewonnen werden können. Konkret werden mehrere mehrtägige Work-Shops in Indien organisiert und durchgeführt, eine Internet- Plattform erstellt und gepflegt sowie Informationsmaterialien verfasst. Die Wasserver- und Abwasserentsorgungssicherheit soll erhöht werden. Weiterhin werden Planung und Qualitätsstandard von Wasserver- und Abwasserentsorgungssystemen verbessert, auch in Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung mit verstärktem Gewässer- und Umweltschutz. Das Netzwerk verfolgt als kurzfristiges Ziel das Knüpfen enger und vertrauensvoller, tragfähiger Kontakte zu finanz- und entscheidungsstarken indischen und internationalen Projektpartnern aus Industrie, Kommunen und Wasserwirtschaftsverwaltung sowie vertrauenswürdigen und kooperationswilligen Forschungseinrichtungen. Geeignete Projektpartner sollen als strategischer Forschungspartner gewonnen werden, um gemeinsam am indischen Markt FuE-Aufträge zu akquirieren. Es soll ein eigenes strategisches und thematisches Netzwerk auf- bzw. ausgebaut und die Präsenz vor Ort gestärkt werden. Es sollen die Möglichkeiten zur Erschließung neuer Märkte für FuE-Dienstleistungen eruiert und Wege zum Markteintritt für FuE-Institute und wissensintensive, forschende KMUs der Siedlungswasserwirtschaft erschlossen werden. Grundlage dafür ist die Überprüfung der Marktpotenziale, insbesondere in Hinblick auf Wasserversorgungs- und Abwassersysteme. Dabei werden nicht nur die technischen Möglichkeiten berücksichtigt, sondern auch organisatorische, kulturelle und finanzielle Aspekte. Abb.: Workshop an der Anna University in Chennai Gefördert von: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektpartner: Engineering Consultants Scheer, Sonthofen Institut für Wasserwesen der Universität der Bundeswehr München Tandler.Com-Gesellschaft für Umweltinformatik mbh BAYIND-Bayerisches Kooperationszentrum für Wirtschaft und Hochschulen für Indien, Fachhochschule Hof Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. Manuel Krauß 84

87 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Industrial Wastewater Reuse in Textile Industry by Application of Appropriate Membrane Treatment Technology and Investigating Pretreatment Methods, Fouling Phenomenon, and Cleaning of Fouled Membranes Die Textilindustrie gehört zu den wasserintensivsten Branchen sowohl in Deutschland als auch weltweit. Die Textilindustrie benötigt etwa m³ Wasser pro Tonne veredelter Textilien. Deshalb spielt die Wasserrückgewinnung in der Textilindustrie für eine kostengünstige und umweltverträgliche Wassernutzung eine wichtige Rolle. Bleich-, Färbe- und Auswaschprozesse produzieren Abwässer unterschiedlicher Zusammensetzung und Belastung. Durch Membranfiltration können ungelöste und teilweise auch gelöste Stoffe aus dem Textilabwasser entfernt werden. Um die von der Textilindustrie geforderten Brauchwasserqualitäten zu erreichen, muss die Nanofiltration und/oder Umkehrosmose angewendet werden. Kernpunkt des Forschungsprojekts ist die Untersuchung von Möglichkeiten zur effektiven und kostengünstigen Wasserrückgewinnung von separat erfassten Teilschrittabwässern (Bleich-Nachwäsche-Abwasser, Färbe-Nachwäsche-Abwasser, Färbeprozess-Abwasser) der Textilindustrie. Bei der Untersuchung von Bleich-Nachwäsche-Abwasser haben die Membranen XLE und NF 90 die besten Wasserrückgewinnungsquoten von ca. 70% erzielt. Bei der Untersuchung von Färbe-Nachwäsche-Abwasser haben die Membranen XLE und NF 90 die besten Wasserrückgewinnungsquoten bis zu 60% erzielt, während NF 270 eine Wasserrückgewinnung von 70% und einen Salzrückhalt von bis zu ca. 80% erzielt, welches in der Färberei wiederverwendet werden kann. Die Untersuchungen von Färbeprozess-Abwasser haben gezeigt, dass die Wasserrückgewinnungsqualität nicht den gewünschten Kriterien entspricht. Daher sollen in weiterführenden Untersuchungen Mischabwässer überprüft werden. Gefördert von: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektpartner: Technische Universität Istanbul, Türkei Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ralf Minke, AOR Sachbearbeiter: M. Sc. Kenan Güney 85

88 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Gutachten und Beratung Mess- und simulationstechnische Untersuchung der potenziellen Reinigungskapazität der kommunalen Kläranlage Heidenheim-Mergelstetten (Tropfkörperanlage zum Kohlenstoffabbau und zur Nitrifikation/Denitrifikation) im Hinblick auf die Mitbehandlung der Abwässer der Gemeinden Gerstetten und Herbrechtingen. Auftraggeber: Stadt Heidenheim Beratung bei der Umsetzung einer innovativen innerbetrieblichen Abwasserkonzeption für einen Textilveredelungsbetrieb Auftraggeber: Ploucquet Textiles Zittau, Zittau Untersuchung und Bewertung der Nitrifikationshemmung von speziellen Teilstromabwässern einer Papierfabrik. Auftraggeber: Arjo Wiggins Deutschland GmbH, Dettingen/Erms Wissenschaftliche Überprüfung eines Konzepts zur Ertüchtigung der Entfärbungsstufe und der Industrieschlammbehandlung auf der Kläranlage Burladingen Auftraggeber: Dolinschek GmbH, Burladingen Wissenschaftliche Begutachtung von Membrantests mit organisch hoch belasteten Extrakten. Auftraggeber: Hager und Elsässer GmbH, Stuttgart Wissenschaftliche Begleitung der Planung, Umsetzung und Optimierung von Maßnahmen zur Ertüchtigung der Entfärbungsstufe und der Industrieschlammbehandlung auf der Kläranlage Burladingen Auftraggeber: Stadt Burladingen Wissenschaftliche Begleitung des Einfahr- und Optimierungsbetriebs der Abwasseranlage der Firma Ploucquet Textiles Zittau Auftraggeber: WEUCON, Heidenheim Durchführung und Bewertung von Nitrifikationshemmtests gemäß DIN EN ISO 9509 Auftraggeber: CTU -Chemisch-Technische Umweltberatung, Eching Untersuchung und Bewertung der biologischen Eliminierbarkeit von Abwasserinhaltsstoffen (CSB und Farbigkeit) nach dem Zahn-Wellens- Test (DIN EN ISO 9888) Auftraggeber: Ploucquet Textiles Zittau, Zittau Untersuchungen mit einer mechanischen Abwasserbehandlungsanlage sowie folgende anaerobe Faulungstests mit den entstehenden Primärschlämmen Auftraggeber: SER - Stadtentwässerung Rottenburg Beratung bei der Durchführung eines Aufbereitungsversuchs zur unterirdischen Enteisenung und Entmanganung zur Trinkwasserversorgung Auftraggeber: swb Netze Bremerhaven GmbH & Co. KG Beratung bei der Durchführung eines Aufbereitungsversuchs zur unterirdischen Enteisenung und Entmanganung zur Trinkwasserversorgung im Wassergewinnungsgebiet Breyell, Nettetal Auftraggeber: Stadtwerke Nettetal GmbH Beratung bei der Durchführung eines Aufbereitungsversuchs zur unterirdischen Enteisenung und Entmanganung zur Trinkwasserversorgung im Wassergewinnungsgebiet Lodshof, Mönchengladbach Auftraggeber: NiederrheinWasser GmbH, Viersen 86

89 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Diplom- und Masterarbeiten Die gesplittete Abwassergebühr in der Praxis Frank Wunderlich (Bauingenieurwesen) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. C. Meyer; Prof. Dr.-Ing. U. Rott Cost Functions for Rapid Gravity Filters applied as Pretreatment Option in SWRO Desalination Sonja Amend (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. C. Meyer; Prof. Dr.-Ing. U. Rott Untersuchungen zur Ermöglichung des biologischen Abbaus organischer Inhaltsstoffe aus der Papierproduktion mittels anaerober Verfahren Daniel Löffler (Bauingenieurwesen) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. R. Minke, AOR; Prof. Ulrich Rott Pilotierung einer Nanofiltrations- bzw. Niederdruckumkehrosmoseanlage zur zentralen Trinkwasseraufbereitung - Ermittlung von Betriebsparametern für eine künftige großtechnische Membrananlage unter Berücksichtigung wasserchemischer Effekte Steffen Greger (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Dipl.-Ing. R. Minke, AOR; Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Quantitative und qualitative Beschreibung der Phosphorelimination am Beispiel der Kläranlage LFKW unter Berücksichtigung der Fraktionen Alexandra Wagner (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Dipl.-Ing. R. Minke, AOR; Prof. Heidrun Steinmetz Untersuchung der Einflussfaktoren zur Wasserabscheidung an Filtermedien Rahadi Evaluation of Driving Forces for the use of Membrane Technology in the Pulp and Paper Sector in Indonesia Qingfan Zhang (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Dipl.-Ing. R. Minke, AOR; Prof. Dr.-Ing. H. Steinmetz Karen Damayanti (WASTE) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. R. Minke, AOR; Prof. Ulrich Rott Independent Study Efficiency Assessment of Urban Water Utilities using Data Envelopment Analysis - a Case Study of National Water and Sewerage Corporation Uganda Fredrick Tumusiime (Infrastructure Planning) (2008) Betreuer: Dipl.-Ing. R. Minke, AOR; Prof. Dr.-Ing. U. Rott Master Thesis Untersuchungen zur Adsorbierbarkeit von organischen Stoffen an Aktivkohle mit einem vereinfachten Labor-Schnelltest Sabine Mertineit (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Dipl.-Ing. R. Minke, AOR; Prof. Ulrich Rott 87

90 Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling Tagungen Seminare Kolloquien 22. Trinkwasserkolloquium Zukunftsfähige Wasserversorgung Von der lokalen zur globalen Herausforderung (14. Februar 2008) Zentrales Thema des diesjährigen 22. Trinkwasserkolloquiums war die zukunftsfähige Wasserversorgung im Angesicht stetiger Veränderungen in den unterschiedlichsten Bereichen: Der Klimawandel als aktuell und auch in Zukunft bedeutendes Themengebiet, der demografische Wandel und auch die internationale Wasserpolitik dominierten daher das Kolloquium ebenso wie Vorträge zu den aktuellen Themen des Gewässerschutzes und des Qualitätsmanagements. Anknüpfend an das Trinkwasserkolloquium des Vorjahres wurden zwei Vorträge zum Klimawandel vorgestellt: Herr Dr. Gerten vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung berichtete über die Folgen des Klimawandels für die weltweite Verfügbarkeit von Süßwasservorräten und Trinkwasser und Herr Dr.-Ing. Haakh vom Zweckverband Landeswasserversorgung referierte von den Auswirkungen des Klimawandels auf das Wasserdargebot, die Wasserqualität und die Versorgungssicherheit. Inwiefern sich der demografische Wandel auf das Wasserversorgungsmanagement auswirken könnte, damit befasste sich der Vortrag von Herrn Direktor Kraemer vom Ecologic Institute for International and European Environmental Policy. Direkt im Anschluss berichtete Herr Dr.-Ing. Gomer über die wasserpolitschen Aktivitäten der Deutschen Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ). Die Vorträge am Nachmittag hingegen wurden stark vom Thema Gewässerschutz geprägt. Herr Prof. Metzger vom Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft (ISWA) berichtete über anthropogene Spurenstoffe im Wasserkreislauf und die Frage, inwiefern sich diese negativ auf die Wasserversorgung auswirken können. Die Folgen der immer bedeutender werdenden Energiepflanzenproduktion für den Gewässerschutz und die Wasserversorgung waren Thema des Vortrags von Herrn Dipl.-Geologe Kiefer vom Technologiezentrum Wasser (TZW). Herr Dr. Mader vom Umweltministerium Baden-Württemberg referierte über die Nutzungskonflikte in Wasserschutzgebieten. Das Vortragsprogramm schloss Herr Dipl.-Ing. Schick vom Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung ab. In seinem Vortrag berichtete er über das Qualitätsmanagement als Grundlage für eine zukunftsorientierte Trinkwasserversorgung. Mit dem 22. Trinkwasserkolloquium wurde so die Möglichkeit zum Austausch und zur Diskussion über aktuelle Themen einer zukunftsfähigen Wasserversorgung gegeben. Sämtliche Kolloquiumsbeiträge sind in Band 192 der Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft veröffentlicht. Veranstalter: Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v. Stuttgart (FEI) 23. Trinkwasserkolloquium Von der Ressource bis zum Lebensmittel höchster Qualität (12. Februar 2009) Wasser ist das wichtigste Lebensmittel. Daher sind auch in Zukunft alle Anstrengungen zu unternehmen, dieses Lebensmittel beginnend bei seinen Rohwasservorkommen über die Aufbereitung bis hin zum Verbraucher optimal zu schützen, hygienisch und chemisch einwandfrei aufzubereiten und bereitzustellen. Aus diesem Grund wurde beim 23. Trinkwasserkolloquium der weite Bogen von der Belastung und dem Schutz der Rohwasservorkommen über die Aufbereitungsverfahren bis hin zu den ernährungsphysiologischen Aspekten der Nutzung einwandfreien Trinkwassers beim Verbraucher geschlagen. Nach einer globalen Betrachtung durch Herrn Dr. Welschof von der KfW Development Bank zur Thematik Wasser im 21. Jahrhundert knapp aber auch kostbar? berichtete Frau Prof. Steinmetz vom Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft zu den Beiträgen von Wasserrecyclingtechnologien zur Lösung der weltweiten Wasserversorgungsherausforderungen. Die wesentliche Trinkwasserressource stellt in Deutschland das Grundwasser dar. Daher referierte MR Langner vom Umweltministerium Baden-Württemberg zunächst zur Entwicklung der Grundwasserbeschaffenheit in Baden-Württemberg, ehe Dr.-Ing. Haakh vom Zweckverband Landeswasserversorgung über Instrumente zur Beurteilung einer grundwasserschonenden Landbewirtschaftung berichtete. Traditionell wurde auch in diesem Jahr in einem Block die technische Weiterentwicklung und Optimierung von Wasseraufbereitungsverfahren in den Fokus genommen. Ein Vortrag von Herrn Krauß aus dem ISWA war dem Einsatz subterrestrischer Verfahren zur Arsenelimination aus Grundwasser gewidmet, ein Beitrag von Herrn Schlitt vom Technologiezentrum Wasser in Karlsruhe behandelte das Thema Uran in Trinkwasser und Prof. Uhl von der TU Dresden trug zur Modellierung und Optimierung von Wasseraufbereitungsprozessen vor. 88

91 Wassergütewirtschaft und Wasserversorgung WGW Abgerundet wurde das Programm durch einen Überblick über die Aktuellen ernährungsphysiologischen Aspekte des Trinkwassers von Herrn Prof. Heseker von der Universität Paderborn sowie ein Referat zum Thema Bodensee-online-Hydrodynamik und Wasserqualität im Trinkwasserspeicher Bodensee von Herrn Dr.-Ing. Schick vom Zweckverband Bodenseewasserversorgung. Unser Ziel war es, mit dem Programm des 23. Trinkwasserkolloquiums der Darstellung neuer Lösungsansätze breiten Raum einzuräumen und damit einen Beitrag zur Diskussion aktueller Fragestellungen zu leisten. Sämtliche Kolloquiumsbeiträge sind in Band 196 der Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft veröffentlicht. Veranstalter: Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v. Stuttgart (FEI) 89

92 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Kontakt Dipl.-Ing. Ralf Minke, Akad. Oberrat Labor Tel.: 0711 / Fax: 0711 / ralf.minke@iswa.uni-stuttgart.de Sekretariat CTA Ellen Raith-Bausch Tel.: 0711 / Fax: 0711 / wgw.labor@iswa.uni-stuttgart.de Gabriele Glaßmann Tel.: 0711 / Fax: 0711 / gabriele.glassmann@iswa.uni-stuttgart.de Wissenschaftliche Mitarbeiter M. Sc. Kenan Güney Tel.: 0711 / Fax: 0711 / kenan.gueney@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Manuel Krauß Tel.: 0711 / Fax: 0711 / manuel.krauss@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Andreas Neft Tel.: 0711 / Fax: 0711 / andreas.neft@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Sabine Schmidt Tel.: 0711 / Fax: 0711 / sabine.schmidt@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Quingfan Zhang Tel.: 0711 / Fax: 0711 / quingfan.zhang@iswa.uni-stuttgart.de Inzwischen Ausgeschieden sind: Dipl.-Ing. Christine Dobslaw Dr.-Ing. Holger Kauffmann Dipl.-Ing. Christof Zinßer 90

93 91

94 92

95 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft o. Prof. Dr. -Ing. Martin Kranert Siedlungsabfall SIA Dr. -Ing. K. Fischer Sonderabfall SOA Prof. Dr. -Ing. E. Thomanetz Technik und Analytik der Luftreinhaltung TAL Dr. -Ing. M. Reiser Biologische Abluftreinigung ALR Prof. Dr. rer. nat. K.-H. Engesser 93

96 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Die Forschung und Lehre des Lehrstuhls für Abfallwirtschaft und Abluft steht im Kontext der Herausforderungen, Ressourcen- und Klimaschutz zukunftsfähig zu gestalten. In diesem Zusammenhang werden die Stoffströme, die im Rahmen der Nutzung von Ressourcen als Abfälle entstehen einschließlich der Prozesse zur Behandlung dieser Abfälle betrachtet; dies umfasst auch Emissionen aus Entsorgungsanlagen. Speziell die Biologische Abluftreinigung wird in einer eigenen Abteilung vertreten. Vor dem Hintergrund, dass nachhaltige Abfallwirtschaft vorrangig bei der Abfallentstehung anzusetzen hat, stehen abfallwirtschaftliche Prozesse von der Entstehung und den damit verbundenen Fragestellungen zur Abfallvermeidung über die Wege der stofflichen und energetischen Verwertung bis hin zur umweltverträglichen Beseitigung und der Beherrschung der hieraus resultierenden Emissionen als Baustein der gesamten Stoffflusswirtschaft im Vordergrund. Lehre und Forschung umfassen den ganzheitlichen Ansatz der Abfallwirtschaft von der Abfallvermeidung über die Abfallverwertung bis hin zur umweltverträglichen Beseitigung von Restabfällen. Das Lehrangebot ist neben den Studiengängen für Bauingenieure besonders auf den Studiengang Umweltschutztechnik und den englischsprachigen Studiengang WASTE zugeschnitten. Mit der Pensionierung von Herrn Prof. Dr.-Ing. Dipl.- Chem. Erwin Thomanetz im Juni 2009 und neuen zusätzlichen Themengebieten wurden die Arbeitsbereiche im Lehrstuhl neu geordnet und neu benannt. Herr Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Klaus Fischer leitet den Arbeitsbereich Siedlungsabfall. Herr Dipl.-Ing. Gerold Hafner übernimmt nun in Nachfolge von Herrn Thomanetz den Arbeitsbereich Ressourcenmanagement und Industrielle Kreislaufwirtschaft und Herr Dr.-Ing. Dipl.-Chem. Martin Reiser hat die Leitung des Arbeitsbereiches Emissionen inne. Die Forschungs-Projektgruppe IGNIS wird von Herrn MSc Nicolas Escalante und Frau Dipl.-Geogr. Agata Rymkiewicz geführt. Die Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhls liegen besonders auf folgenden Gebieten: regenerativer Energiegewinnung aus Abfällen und nachwachsenden Rohstoffen Untersuchung und Bewertung dezentraler Entsorgungssysteme zur kombinierten Abwasser- und Abfallbehandlung mit Energiegewinnung (abwasser- und abfallfreie Verfahren (z.b. für Tourismusregionen, Inseln) Infrastrukturentwicklung in Megacities von morgen, besonders in Entwicklungs- und Schwellenländern. Wissenschaftliche Begleitung der Implementierung nachhaltiger Stoffstrommanagementsysteme und abfallwirtschaftlicher Technologien Analytik von Abfällen und Abluft Lasergestützte berührungslose Verfahren zur Messung flächiger Methanemissionen Stabilisierung von Deponien durch In-Situ-Aerobisierung Durch Einbindung in Kompetenznetzwerke wie u.a. das Kompetenzzentrum Umweltschutz Region Stuttgart e.v. (KURS) und Mitarbeit in Normungsausschüssen und Fachgremien verfügt der Lehrstuhl über vielfältige Kontakte und Kooperationen mit Forschungseinrichtungen, öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträgern und der Wirtschaft. Es bestehen über Forschungsprojekte mehrere internationale Kooperationen mit ausländischen Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Tätigkeiten in der Lehre Durch die am Lehrstuhl tätigen Dozenten, wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie Lehrbeauftragte werden Lehrveranstaltungen verschiedener Fachrichtungen abgedeckt und deren Studierende betreut. Seit dem WS 08/09 werden die Diplomstudiengänge Umweltschutztechnik und Bauingenieurwesen auf das Bachelor-/Mastersystem umgestellt und die Lehre in modularisierter Form angeboten. Modellierung, Simulation und Bewertung abfallwirtschaftlicher Systeme und Konzepte unter Einbeziehung des Ressourcenmanagement und von Klimaschutzaspekten Biotechnische Verfahren zur Abfallbehandlung (Kompostierung, Vergärung), besonders unter den Ansätzen der Prozessmodellierung, -simulation von anaeroben Systemen und Einbeziehung Diplomstudiengang Bauingenieurwesen und Umweltschutztechnik: Grundfach Siedlungswasserbau (und Entsorgungstechnik), Teilbereich: Abfallwirtschaft Vertiefungsfach Abfallwirtschaft: Abfallvermeidung Grundlagen der Abfallwirtschaft Thermische Abfallbehandlung 94

97 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Biologische Abfallbehandlung Verfahrenstechnik Planung in der Abfalltechnik Sonderabfälle Schlammbehandlung Stoffstrommanagement Abfalltechnisches Praktikum Emissionen aus Abfallbehandlungsanlagen Messen und Analysieren von Luftverunreinigungen II Umweltrelevanz und Ökonomie der Thermischen Abfallbehandlung Biogas Theorie und Praxis der anaeroben Schlamm- und Abfallbehandlung Entsorgungsfachbetrieb Im englischsprachigen Master-Studiengang Infrastructure Planning / WAREM: Sanitary Engineering, Vorlesung Solid Waste Management Ecology III Im auslandsorientierten englischsprachigen Masterstudiengang WASTE: Sanitary Engineering, Vorlesung Solid Waste Management Mechanical and Biological Waste Treatment Design of Solid Waste Treatment Plants Industrial waste and contaminated sites Independent Study Biological waste air purification and adsorption International Waste Management Sanitary Engineering: Practical class Ressourcenmanagement Umweltrelevanz und Ökonomie der Thermischen Abfallbehandlung Biogas Theorie und Praxis der anaeroben Schlamm- und Abfallbehandlung Entsorgungsfachbetrieb Das Angebot der Lehrveranstaltungen wird ergänzt durch Seminare, abfallwirtschaftliche Praktika, Übungen zur abfallwirtschaftlichen Planung sowie einund mehrtägige Exkursionen. International Mit der Tampere University of Technology (Finnland) besteht mit dem Institute of Environmental Engineering and Biotechnology sowie der Dokuz Eylül Universität, Izmir (Türkei), der Universität Salerno (Italien), der Universität Thessaloniki (Griechenland) und der Technischen Universität Temesvar (Rumänien), eine Kooperation in den Bereichen Forschung und Lehre. Darüber hinaus sind Mitarbeiter des Lehrstuhls als Lehrbeauftragte an anderen Hochschulen tätig. Besonders hervorzuheben ist an dieser Stelle der umwelttechnische Master-Studiengang EDUBRAS an der Universidade Federal do Parana in Curitiba (Brasilien). Veranstaltungen Über Forschung und Lehre hinausgehend führt der Lehrstuhl Veranstaltungen zur beruflichen Fort- und Weiterbildung durch. Zu nennen sind hier die Baden- Württembergischen Abfalltage in Zusammenarbeit mit dem Umweltministerium, die abfallwirtschaftlichen Kolloquien, die Vertieferseminare zur Deponietechnik in Zusammenarbeit mit dem Umweltministerium Baden- Württemberg und der Landesanstalt für Umweltschutz, Fortbildungsveranstaltungen in Zusammenarbeit mit dem Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau (BWK) sowie Lehrveranstaltungen auf dem Gebiet der Abfallwirtschaft im Rahmen des Fernstudiums Wasser und Umwelt der Bauhaus- Universität Weimar. In Zusammenarbeit mit dem deutschen und türkischen Umweltministerium wird die Tradition der deutsch-türkischen Tagungen wieder mit Leben gefüllt. Gremien Die Mitarbeiter des Lehrstuhls sind in Hochschulgremien und in verschiedenen Fachverbänden und Fachausschüssen engagiert. Prof. Kranert ist seit Vorsitzender der Gemeinsamen Kommission Umweltschutztechnik, Studiengangsmanager dieses Studiengangs ist Dipl.-Biol. Andreas Sihler. Prof. Kranert ist u.a. Mitglied der Studienkommissionen Umweltschutztechnik, WASTE, WAREM und MIP. Er ist im Vereinsvorstand der Alumni-Vereine KONTAKT e.v. und WASTE Club-Stuttgart aktiv. Als Gremien außerhalb der Hochschule sind zu nennen: das Deutsche Institut für Normung (DIN), der Verein deutscher Ingenieure (VDI e.v.), der Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Wasserbau (BWK e.v.), der Arbeitskreis zur Nutzbarmachung von Siedlungsabfällen (ANS e.v.), Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA e.v.) und der Verband zur Qualitätssicherung von Düngung und Substraten (VQSD e.v.), die ORBIT Association, das European Compost Network (ECN) und die Bundesgütegemeinschaft Kompost (BGK). Prof. Kranert ist u.a. Mitglied des Güteausschusses der BGK, im Vorsitz des Kuratoriums der Abfallwirt- 95

98 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft schaftsprofessoren der Entsorgergemeinschaft der deutschen Entsorgungswirtschaft, Sprecher der Professorengruppe Abfallwirtschaft der RETech-Initiative des Bundesumweltministeriums und Mitglied des Nachhaltigkeitsbeirates des Landes Baden-Württemberg. Darüber hinaus ist der Lehrstuhlinhaber als Gutachter für Forschungsmittelgeber, Stipendiatenstiftungen und Akkreditierungsagenturen tätig. Zusätzlich wird das Kompetenzzentrum für Umweltschutz Region Stuttgart (KURS e.v.) maßgeblich von Mitarbeitern des Lehrstuhls mitgetragen. Tagungen Seminare Kolloquien Zeitgemäße Deponietechnik 2008 Klimaschutz in der Stilllegungs- und Nachsorgephase, 6. März 2008 Deponieoberfläche großflächig und schnell ermitteln zu können. Hierzu sind innovative Methoden weiter zu entwickeln. Abfallwirtschaft ist ein relevanter Beitrag zum Klimaschutz! Dass sich diese These anschaulich beweisen lässt zeigt der Blick auf die Minderung an Treibhausgasemissionen in Deutschland, an welcher die Abfallwirtschaft einen Anteil von 11 % vorweisen kann. So wurden durch abfallwirtschaftliche und deponietechnische Maßnahmen im Zeitraum von 1990 bis 2005 die Methanemissionen aus Deponien um 71 % verringert. Seit Inkrafttreten des Deponierungsverbots unvorbehandelter Siedlungsabfälle im Jahr 2005 konnten alleine in Baden- Württemberg weitere 0,5 Mio Mg/a an Kohlenstoffdioxid-Äquivalenten vermieden werden. Sind damit alle Hausaufgaben gemacht? Eindeutig nein, wenn man berücksichtigt, dass auch die stillgelegten Deponien noch ein erhebliches Emissionspotential beinhalten. So sind gerade auch in der Stillegungsund Nachsorgephase erhebliche Anstrengungen erforderlich, die Deponie langfristig umweltverträglich zu gestalten. Hierbei können In-Situ-Stabilisierungsverfahren einen wesentlichen Beitrag zum Klima- und Gewässerschutz leisten, aber auch ökonomische Vorteile generieren, um die Deponie schneller aus der Nachsorge entlassen zu können. Eine wesentliche technische Maßnahme gerade auch zur Schwachgasbehandlung stellt hierbei die mikrobielle Methanoxidation dar. Doch wie verhalten sich Deponien im Vorruhestand wirklich? Bei einem Bioreaktor mit stark eingeschränkter Steuerbarkeit und mehreren Unbekannten ist dies durchaus eine Herausforderung für die Wissenschaft. Hierbei sind neben der Modellierung des Systems Deponie auch messtechnische Größen zu erfassen. So ist es z.b. erforderlich, zum einen Setzungen über lange Zeiträume sicher messen zu können, zum anderen Methanemissionen an der Mit der vorgelegten Deponieverordnung, die noch in dieser Legislaturperiode verabschiedet werden soll, werden die Kriterien für die Entlassung aus der Nachsorge konkretisiert werden; gleichzeitig wird erwartet, dass speziell auch hinsichtlich der Oberflächenabdichtungssysteme in Verbindung mit Stabilisierungsmaßnahmen im Vergleich zu den bestehenden Anforderungen eine höhere Flexibilität bei den anzuwendenden Methoden möglich werden wird. Der Blick muss jedoch auch über den Tellerrand hinausgehen. Gerade im Ausland besteht ein erhebliches Potential klimarelevante Emissionen aus Deponien drastisch zu reduzieren. Hier gilt es, das bei uns in den letzten Jahrzehnten angesammelte Know-how weiter zu geben und die Technik vor Ort an die lokalen Bedürfnisse anzupassen. Im diesjährigen Deponieseminar sollen diese aktuellen Themenstellungen vorgestellt und diskutiert werden und damit ein Beitrag geleistet werden, neue Informationen zu präsentieren, den Erfahrungsaustausch zu fördern und Impulse zu geben, um die Deponie frühzeitig in den endgültigen Ruhestand verabschieden zu können. Teilnehmerzahl: ca. 120 Referenten: OBR a.d. Dipl.-Ing. P. Bothmann RD Dr. H. Büringer Dipl.-Ing. G. Burkhardt Dipl.-Geol. Dr. T. Egloffstein Dipl.-Ing. M. Huber-Humer Prof. Dr.- Ing. P. Lechner Dipl.-Phys. K. Lhotzky Dr.-Ing. M. Reiser Prof. Dr.-Ing. G. Rettenberger MR B. Reuter Dipl.-Ing. M. Robeck Prof. Dr.-Ing. R. Stegman BD Dipl.-Ing. K. Wagner Prof. Dr.-Ing. R. Widmann Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft, Band 92, ISBN

99 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Abfalltage Baden-Württemberg, 2008 Ressourcenschutz durch Abfallwirtschaft Schirmherrschaft: Tanja Gönner, Umweltministerin Baden-Württemberg Bisher ist es nicht gelungen, die in unserer Volkswirtschaft eingesetzten Ströme an Ressourcen dies gilt sowohl für Stoffe als auch erst recht für Energie deutlich zu reduzieren. Viel mehr wird wirtschaftliches Wachstum in großem Unfang immer noch durch eine Steigerung des Ressourcenverbrauches erreicht, wenn auch speziell hinsichtlich der angefallenen Abfallmengen in Deutschland tendenziell eine Entkopplung mit dem Bruttosozialprodukt ablesbar ist. Steigende Bedürfnisse in sich wirtschaftlich stark entwickelnden bevölkerungsreichen Staaten wie beispielsweise China, Indien und Brasilien führen zu einem zunehmendem Wettlauf um Rohstoffe und Energie, was sich in deren steigenden Preisen ausdrückt, verbunden mit der Ausbeutung früher als unrentabel angesehener Rohstoffquellen - mit entsprechend hohen Umweltbelastungen - und der geopolitisch-strategischen Sicherung dieser Quellen. Gleichzeitig gewinnt die Nutzung regenerativer Stoffe und Energie, nicht nur unter CO 2 Aspekten, zunehmend an Bedeutung. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert, Universität Stuttgart Zur Lösung der Ressourcenproblematik gibt es unter der Prämisse, unseren Lebensstandard nicht deutlich zu verringern, im Wesentlichen drei Möglichkeiten: Tanja Gönner, Umweltministerin Baden-Württemberg Ressourcenschonung durch Vermeidung von Abfällen, Schließen von Stoffkreisläufen durch Recycling einschließlich der Wiederverwendung längerfristig festgelegter Ressourcen ( urban mining ) und Nutzung der in den Abfällen enthaltenen (regenerativen) Energie, möglichst nach dem Kaskadenprinzip Erhöhung der Materialeffizienz und Materialsubstitution bei der Produktion Veränderung der Konsummuster unter Einbeziehung immateriellen Konsums, innovationsoffener Langzeitprodukte, Leasingmodelle u.ä. Im Foyer Vor diesem Hintergrund kommt der Abfallwirtschaft eine zentrale Bedeutung zu, da sie maßgebliche Beiträge zur Verbesserung der Ressourcenproduktivität leistet; darüber hinaus kann die Abfallwirtschaft wesentliche Impulse, besonders auch in Richtung Produktion und Produktverantwortung, aber auch hinsichtlich des Verhaltens aller Bürgerinnen und Bürger geben. Abendveranstaltung 97

100 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Unsere diesjährigen Abfalltage Baden-Württemberg beleuchten das Thema Ressourcenschutz durch Abfallwirtschaft aus den Blickwinkeln abfallwirtschaftlicher Strategien, der Abfallpolitik und Gesetzgebung über organisatorische Fragestellungen bis hin zu neuen technischen Ansätzen und Erfahrungsberichten aus der Praxis. Einen besonderen Schwerpunkt bilden Aspekte zum Wettbewerb in der Abfallwirtschaft, da abfallwirtschaftliche Aktivitäten maßgeblich auch durch die Kräfte des Marktes gestaltet werden. Neben logistischen Fragestellungen stehen besonders auch Abfall und Energie auf der Tagesordnung; kann doch die Abfallwirtschaft einen maßgeblichen Beitrag zum Klimaschutz leisten, wie die Entwicklungen der letzten Jahre gezeigt haben. Nicht zuletzt bildet die Biomassenutzung organischer Abfälle ein zentrales Element des Ressourcenschutzes; hier sind noch bedeutende Potentiale in Deutschland vorhanden. Neue Konzepte und Entwicklungen sollen hier vorgestellt werden. An dieser Stelle möchte ich ganz besonders den Sponsoren und Ausstellern danken. Ohne deren finanzielle Unterstützung wäre eine Tagung dieses Formats nicht möglich gewesen. Mögen unsere Abfalltage Baden-Württemberg 2008 unter der Schirmherrschaft von Umweltministerin Tanja Gönner einen Beitrag leisten, neue Lösungsansätze und Handlungsmöglichkeiten aufzeigen, den Ressourcenschutz durch Abfallwirtschaft weiter zu intensivieren, innovative abfallwirtschaftliche Entwicklungen anzuregen und den Raum schaffen, Erfahrungen auszutauschen und gemeinsam offene Fragestellungen zu diskutieren. Teilnehmerzahl: ca. 300 Referenten: W. Bagin Prof. Dr.-Ing. M. Beckmann Dr. K. Biedermann Prof. Dr.-Ing. habil. W. Bidlingmaier Prof. Dr.-Ing. B. Bilitewski Dr.-Ing. H.-J. Dornbusch W. Eisenmann Prof. Dr.-Ing. S. Flamme Prof. Dr.- Ing. B. Gallenkemper Tanja Gönner Dr. T. Heß D. Hoffmann G. Hoffmann P. Hoffmeyer J. Hübner K. Kögler B. Landers R. Mross G. Neuhold K. Raab G. Rotermund Prof. W. Schenkel R. Schmidt Prof. Dr.-Ing. R. Scholz Prof. Dr.-Ing. H. Seifert Dr.-Ing. R. Siechau Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft, Band 93 ISBN Abfallwirtschaftliches Kolloquium 2009 Abfallströme im Spannungsfeld von Ökonomie und Ökologie, 17. November 2009 Die aktuelle gebremste wirtschaftliche Entwicklung und damit einhergehende drastisch gesunkene Rohstoffpreise sowie freie Kapazitäten bei Müllheizkraftwerken und Anlagen zur Mitverbrennung von Abfällen führen dazu, Abfallwirtschaft verstärkt unter rein ökonomischen Gesichtspunkten zu betrachten. Hierbei wird gleichzeitig von politischer Seite die Forderung erhoben, die etablierten, stark differenzierten und in der Vergangenheit vor allem auch an ökologischen Kriterien ausgerichteten Konzepte zu verlassen und sich verstärkt - häufig scheinbar - kostengünstigeren Wegen zuzuwenden, indem auch vor dem Hintergrund neuer Sortiertechnologien die Aufhebung der Getrenntsammlung für energetisch verwertbare Stoffgruppen in den Raum gestellt wird. Wenn auch die in der Abfallrahmenrichtlinie festgelegte fünfstufige Verwertungshierarchie fordert, dass die stoffliche Verwertung der energetischen Verwertung vorzuziehen ist, so stehen doch Interpretationen im Raum, die diese Schlussfolgerungen in Frage stellen. Es ist jedoch unbestritten, dass eine Kaskadennutzung die ökologisch bessere Lösung darstellt. Im Rahmen der gesamten Diskussion muss auch betont werden, dass Abfallwirtschaft auch eine Maßnahme zur Daseinsvorsorge darstellt und die Bürgerinnen und Bürger zum Umweltschutz motivieren kann. Darüberhinaus hat gerade hinsichtlich der getrennten Erfassung Deutschland eine Vorreiterrolle in Europa übernommen, an der sich andere EU-Mitgliedstaaten orientieren, wenn auch völlig klar ist, dass eine direkte Übertragung nicht zu generalisieren ist und auch bei uns Optimierungspotentiale bestehen. Sicher bestreitet niemand, dass wir weit davon entfernt sind, zurück auf dem Weg zu alles auf die Deponie bzw. heutzutage alles in den Ofen zu sein - dies ist schon aus Kapazitätsgründen gar nicht realisiertbar - doch der Weg zur von ökonomischen Kräften häufig von Spotmarktpreisen getriebenen Abfallwirtschaft ist unübersehbar. Dass eine nur hiernach ausgerichtete Abfallwirtschaft nicht funktionieren kann, zeigt als herausragendes Beispiel der Kampf und anschließender Rückzug ums Altpapier im Jahr Nicht zuletzt vor dem Hintergrund, dass Abfallwirtschaft den Bürgerinnen und Bürgern vermittelbar bleiben muss, aber auch dass hochwertige Abfallentsorgungsanlagen lange Abschreibungszeiten haben, muss für kalkulierbare 98

101 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft und über längere Zeiträume konstante Rahmenbedingungen gesorgt werden. Das 87. Abfallwirtschaftliche Kolloquium versucht, das Spannungsfeld der Abfallströme zwischen Ökonomie und Ökologie auszuleuchten. Hierzu gehört die Betrachtung der aktuellen Situation aus der Sicht verschiedener relevanter Akteure kommunaler und privater Entsorgungswirtschaft und die Darstellung neuer Ansätze. Fragestellungen der Sekundärrohstoffmärkte sollen ebenso wie Aspekte des Ökodumping diskutiert werden und aktuelle Versuche sowie die Vorstellung neuer Ergebnisse zur Verpackungsentsorgung bewertet werden. Darüberhinaus werden die Schwierigkeiten bei der Bestimmung von Verbrennungskapazitäten aufgezeigt. Deutsch-Türkische Tagung Zukunftsfähige Abfallwirtschaft und Abfalltechnik, November 2008 Es besteht eine lange Tradition zwischen türkischen Universitäten - speziell den Universitäten in Izmir - und der Universität Stuttgart, im Bereich des Umweltschutzes zusammen zu arbeiten und diese Kooperation mit gemeinsamen Veranstaltungen zu untermauern. Ausgehend von den Deutsch-türkischen Seminaren, die im Jahr 1975 von den Kollegen Tabasaran und Samsunlu aus der Taufe gehoben wurden und den Türkisch-deutschen Abfalltagen in den Jahren 2005 und 2006, soll an diese Tradition mit den diesjährigen Abfalltagen 2008 in Izmir - TAKAG angeknüpft werden. Neben den technischen und ökonomischen Randbedingungen wird Abfallwirtschaft aber besonders auch durch politische und soziale Faktoren beeinflusst. Die Bedeutung der Umweltpolitik auf das Umweltbewusstsein und Umweltverhalten in der Bevölkerung soll dabei besonders beleuchtet werden. Hierbei soll auch an dieser Stelle nochmals betont werden, dass Abfallwirtschaft ein relevantes Element des Ressourcen- und Klimaschutzes darstellt. So kann allein die Abfallwirtschaft zu 20-30% zur Erreichung der Klimaschutzziele in der EU bis zum Jahr 2020 beitragen. Grund genug, sich diesem Thema intensiv zu widmen. Teilnehmerzahl: 73 Referenten: W. Bagin Dr. A. Brenck Dipl.-Geol. D. Clauß M. Fahrner Dipl.-Physiker J. Giegrich Dipl.-Ing. S. Krause Dr. M.-G. Monzel Dipl.-Ing. E. Rehbock Dr. U. Richers Mdgt. K. Röscheisen M.A. V. Schetula Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft, Band 98 ISBN Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Mit der Übernahme der EU-relevanten Umweltstandards in der Türkei auf deren Weg in die Europäische Union gilt es nun, dies mit konkreten Maßnahmen, wie der Schaffung der hierfür erforderlichen Infrastruktureinrichtungen, umzusetzen. Dies beginnt bei der Implementierung getrennter Sammelsysteme über den Bau der hierfür erforderlichen Behandlungsanlagen zur stofflichen und biologischen Verwertung bis hin 99

102 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft kisch-deutsche Zusammenarbeit weiter zu vertiefen. Besonders danken möchten wir an dieser Stelle dem deutschen Bundesumweltministerium, dem türkischen Ministerium für Umwelt und Forsten, TÜBITAK, der Stadt Izmir, den beteiligten Universitäten, EBSO, in deren Räumlichkeiten die diesjährige Veranstaltung stattfinden kann, sowie den weiteren Sponsoren für ihre finanzielle Unterstützung und Sachmittel, die damit diese Tagung erst möglich gemacht haben. Teilnehmerzahl: ca. 250 Zeitgemäße Deponietechnik 2009 Die Deponieverordnung - Chancen und Umsetzung, 12. März 2009 Izmir zum Bau von mechanisch-biologischen Restabfallbehandlungsanlagen, thermischen Abfallbehandlungsanlagen und geordneten Deponien. Hierbei ist nicht nur der Aspekt auf Siedlungsabfälle zu legen, sondern es sind auch die gefährlichen Abfälle, die eine vergleichsweise deutlich höhere Umweltrelevanz besitzen, zu betrachten. Die hierfür erforderlichen Investitionen, die sich - mittelfristig verteilt - im Bereich mehrerer Milliarden Euro bewegen, werden sich nur durch eine Kombination öffentlicher und privatwirtschaftlicher Beteiligungen realisieren lassen; hier sind speziell auch deutsch-türkische Projekte im Fokus. Abfallwirtschaft hat jedoch nicht nur die Aufgabe einer umweltgerechten Entsorgung. Sie ist vielmehr Teil eines nationalen, aber auch verstärkt internationalen, Stoffstrom- und Ressourcenmanagement und kann einen nicht unerheblichen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Hierbei sind die Lösungsansätze, die neben den ökologischen, auch ökonomische und soziale Aspekte zu berücksichtigen haben, an die lokalen Randbedingungen anzupassen. Mit unserer diesjährigen Veranstaltung möchten wir dazu beitragen die Abfallwirtschaft zukunftsfähig zu gestalten, indem wir die aktuellen Entwicklungen präsentieren und diskutieren sowie Erfahrungen austauschen möchten und auch auf diesem Wege die tür- An der Universität Stuttgart stand am 12. März 2009 das Deponieseminar des ISWA (Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft) unter dem Motto Die Deponieverordnung Chancen und Umsetzung. Die Veranstaltung unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert entstand in Kooperation mit FEI (Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v., Stuttgart), dem Umweltministerium Baden-Württemberg sowie der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg. Voraussichtlich am tritt die neue Deponieverordnung (DepV) in Kraft. Sie wird das zersplitterte Deponierecht zusammenführen (u.a. DepV, AbfAblV, DepVerwV, TASi, TA Abfall), vereinfachen und entsprechend dem Stand der Technik weiterentwickeln. Sowohl unter ökonomischen wie ökologischen Gesichtspunkten sei es zu begrüßen, dass die neue Verordnung nicht zu einer Aufweichung der Ablagerungskriterien führen wird, stellte Prof. Dr.- Ing. Martin Kranert (ISWA), Wissenschaftlicher Leiter des Deponieseminars, zum Auftakt der Veranstaltung fest. Er erinnerte daran, dass in den letzten Jahren nicht nur erhebliche Investitionen in Vorbehandlungstechniken getätigt wurden, sondern auch insbesondere dass Umwelttechnik als Schlüsseltechnologie der Zukunft eine Vorzeigefunktion erfüllen müsse. Baudirektor Dipl.-Ing. K. Wagner (Bundesumweltministerium) erläuterte die zentralen Neuregelungen der DepV. Die Anforderungen an die geologische Barriere und an die Abdichtungssysteme werden flexibilisiert und gleichzeitig harmonisiert. Bei der Standortsuche kann sich auswirken, dass eine geologische Barriere nun auch vollständig neu geschaffen werden kann. Alle Abdichtungssysteme oder komponenten einer Deponie müssen nachweislich über einen Zeitraum von mehr 100

103 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft als 100 Jahren beständig sein. Bei der Anlieferung von Abfällen wird der Abfallerzeuger stärker in die Verantwortung genommen; er ist zu einer umfassenden Deklaration der Abfälle verpflichtet, während der Deponiebetreiber im Wesentlichen die korrekte Deklaration zu kontrollieren hat. Die Abfallannahme ist zunächst im Rahmen einer grundlegenden Charakterisierung zu prüfen, anschließend müssen Schlüsselparameter regelmäßig überwacht werden. Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, legt die Verordnung auch die anzuwendenden Analysevorschriften fest. Insgesamt reduzieren die Regelungen der neuen Verordnung das Risiko einer Ablagerung von Abfällen an geltendem Recht vorbei, stellte Herr Wagner fest. Im Weiteren erläuterte er den Anwendungsbereich der neuen Regelungen in Verbindung mit Bestandsregelungen und führte aus, dass bestehende Deponien prüfen müssen, welche neue Regelungen greifen. Falls Planfeststellungsbescheid und DepV unterschiedliche Regelungen vorsehen, gelten die strengeren Kriterien. Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Die Auswirkungen der neuen DepV in technischer und organisatorischer Hinsicht stellte OAR Dipl.-Ing (FH) K. Nagel vom Umweltministerium Baden-Württemberg in den Mittelpunkt seines Vortrages. Nach geltendem Recht sind alle Deponien bis spätestens entweder auf den Stand der Technik zu bringen oder bis dahin zu schließen. Trotz der enthaltenen Vereinfachungen könnten die neuen Regelungen zur Annahme von Abfällen zu einem erhöhten Beratungsaufwand führen, insbesondere da keine Ausnahmemöglichkeiten bei Überschreitung von Zuordnungskriterien (z.b. hoher Brennwert bei thermisch schlecht behandelbaren Abfällen) möglich sind. Die Forderung der Vorlage eines Jahresberichtes bis jeweils zum , die Verpflichtung zur Führung eines jederzeit von der zuständigen Behörde einsehbaren Betriebstagebuches sowie das erforderliche Mess- und Überwachungsprogramm werden in der Praxis des Deponiebetreibers in der Regel zu einem Mehraufwand führen. Da Deponien Sonderbetriebsflächen bereithalten müssen (z.b. für asbesthaltige Materialien) und gleichzeitig der Deponiebewirtschaftungsplan langfristig nur noch 12 Siedlungsabfalldeponien in Baden-Württemberg vorsieht, regte Herr Nagel an, dass einzelne Deponien Schwerpunkte hinsichtlich Sonderbetriebsflächen bilden sollten. Einzelne Deponieabschnitte können bereits unter neues Recht fallen, während für andere Abschnitte weiterhin das alte Recht gilt, erklärte Dr. A. Willand (Rechtsanwaltskanzlei Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Berlin). Als Altdeponien gelten künftig Deponien bzw. Abschnitte, die sich bei Inkrafttreten der neuen DepV in der Ablagerungs-, Stilllegungs- oder Nachsorgephase befinden. Diese dürfen zu bisher geltenden Bedin- Vortrag im Rahmen der Zeitgemäßen Deponietechnik 2009 gungen betrieben oder stillgelegt werden, falls diese rechtskräftig niedergelegt sind (Planfeststellung, Plangenehmigung, Anordnungen). Bei Nachrüstungen auf den Stand der Technik bietet die neue DepV größere Flexibilität, jedoch sind keine Ausnahmeregelungen mehr möglich. Deponiebetreiber müssen abwägen, ob eine behördliche Entscheidung noch vor Inkrafttreten der neuen DepV herbeigeführt werden soll. Auch die Flexibilisierung der Anforderungen an die Deponiestilllegung kann relevant sein. Im Gegensatz zur bisherigen Forderung nach Kapselung der Deponie, lässt die neue DepV eine Stabilisierung des Deponiekörpers zu (Wasserinfiltration, Belüftung). Auch bei Oberflächenabdichtungen soll es mehr Flexibilität geben. Jedoch sind auch hier Ausnahmen wie der Verzicht auf Abdichtungssysteme nur auf Grundlage des alten Rechts möglich. Laufende Verwaltungs-, Widerspruchs- und Klageverfahren, die nach bisherigem Recht eingeleitet wurden und bis zum Inkrafttreten der neuen DepV 101

104 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft nicht bestandskräftig sind, müssen an das neue Recht angepasst werden. Die Neufassung der DepV sieht keine Regelabdichtungssysteme mehr vor und beschränkt sich auf grundsätzliche Anforderungen an die Oberflächenabdichtung. Auch die bisherige Verordnung lässt bereits gleichwertige Systemkomponenten oder gleichwertige Kombinationen zu. Dipl.-Ing. W. Bräcker (Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim) stellte Ergebnisse der LAGA Adhoc Arbeitsgruppe Deponietechnische Vollzugsfragen zur Beurteilung von alternativen Oberflächenabdichtungen vor. Die Arbeitsgruppe erstellte im Zeitraum 2004 bis Ende Januar 2009 Anforderungs- und Bewertungsmaßstäbe für Deponieabdichtungen und material- und systemunabhängige allgemeine Grundsätze für die Eignungsbeurteilung von Abdichtungssystemen. Materialien verschiedener Hersteller wurden getestet, so beispielsweise Handelsprodukte der Firmen Beko, Huesker und Naue. Weiterhin wurden jedoch auch allgemeine Grundsätze, beispielsweise für den Einsatz von Bentonitmatten erarbeitet. Untersuchungen zum Schutz mineralischer Dichtungen insbesondere gegen schädliche Wasserspannungen ohne aufliegende KDB zeigten auf, dass die Austrocknungssicherheit nicht vom Produkt selbst erreicht wird. Vielmehr müssen darüber angeordnete Schichten geeignet aufgebaut sein;hierfür wurden Kriterien abgeleitet. Prof. Dr.-Ing. G. Rettenberger (Fachhochschule Trier) referierte zum Thema Deponierückbau. Neben der Verminderung des Deponievolumens (20-40%, bei Entnahme der Leichtfraktion bis zu 55%) und der Reduktion von Schadstoffpotenzial und Treibhausgasemissionen, eröffnet der Deponierückbau die Möglichkeit, verwertbare Teilfraktionen zu gewinnen. Nach dem derzeitigen Stand der Technik können Fe-Metalle mit einfachen technischen Mitteln entnommen werden. Bei zukünftig knapper werdenden Rohstoffen könnten jedoch die Entnahme von NE-Metallen sowie das Aussortieren der heizwertreichen Fraktion als Brennstoff interessant sein. Die Ressourcen in deutschen Deponien entsprechen einem Anteil des Jahresverbrauchs von 58% der Primärenergie, 124% des Fe-Schrotts, 142% des Kupfers sowie 54% des Aluminiums. Prof. Rettenberger wies darauf hin, dass für die Reduzierung der Emissionen an klimawirksamen Gasen entsprechende Treibhausgas-Zertifikate möglich sind, wobei hierfür eine Methodologie erforderlich ist, die sich derzeit im Anerkennungsverfahren befindet. Auf der Deponie Konstanz-Dorfweiher soll ein ca. 1,2 ha großer Deponieabschnitt durch in-situ Aerobisierung stabilisiert werden, so dass die erforderliche Nachsorgedauer entsprechend verkürzt werden kann. Dipl.-Ing. Daniel Laux vom Landratsamt Konstanz stellte die Situation auf der Deponie, das Belüftungsverfahren sowie die im Rahmen des Pilotprojektes vorgesehene wissenschaftliche Begleitung vor. Das vom Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft gemeinsam mit der Ingenieurgesellschaft Lhotzky und Partner entwickelte Verfahren kombiniert eine extensive Intervallbelüftung bei unterschiedlichen Druckniveaus mit einer Rezirkulation von Sickerwasser. Im Gegensatz zu anderen Aerobisierungsverfahren wird die Abluft passiv über einen Flächenbiofilter gereinigt. Es ist eine aktive Belüftung über einen Zeitraum von drei Jahren vorgesehen. Dipl-Geol. M. Gruyters von der Universität Duisburg- Essen berichtete über den Nachweis der Funktionsfähigkeit von Methan-Oxidations-Schichten anhand von Testfelduntersuchungen in passiven Deponieabdichtungssystemen am Beispiel der Zentraldeponie Rheinberg. Hierbei wurde das Methanoxidationsvermögen der vorhandenen Zwischenabdichtung (20 cm karbonisierte Schlacke, cm lehmiger Boden, cm Kompostschicht) im Sommer- und Winterbetrieb untersucht. Die Messergebnisse zeigen, dass in der oberflächennahen Zone bis zu einer Tiefe von ca. 1 m kein Methan vorhanden war, auch wenn dieser Bereich starken jahreszeitlichen Witterungsseinflüssen unterlag. Tiefere Zonen wiesen hingegen stabile Milieubedingungen (Feuchte, Temperatur) auf und enthielten relevante Methanmengen. Zusammenfassend stellte Herr Gruyters fest, dass Methan direkt unterhalb der Profilierungsschicht aus karbonisierter Schlacke aufoxidiert wurde und folgerte, dass die Schlacke ausreichend durchlässig für Atmosphärenluft war, so dass methanoxidierende Bakterien genügend mit Sauerstoff versorgt wurden. Bei der Behandlung von Schwachgas ist die Firma Lambda Gesellschaft für Gastechnik mbh mit zwei verschiedenen Verfahrenskonzepten am Markt: thermische und biologische Behandlung. Dr.-Ing. R. Haubrichs erläuterte, dass in Deutschland von Lambda seit 2007 acht thermische Schwachgasbehandlungsanlagen errichtet wurden. Die Kompaktanlagen auf Basis von Oberflächenbrennern ermöglichen auch im Schwachgasbereich eine endotherme Verbrennung bei ca C, wobei gleichzeitig organische Schadstoffe vollständig zerstört werden. Im Bereich der biologischen Methanoxidation konnte die Abbauleistung an Methan im Biofilter von 4 g CH 4 /(m³*h) bei unbelüfteten Filtern auf 55 bis 60 g CH 4 /(m³*h) erhöht werden, so Haubrichs. Dies wiederum ermöglicht wesentlich kleinere Filtersysteme. Erreicht wurde die Effizienzsteigerung durch eine optimale Auswahl der Biofiltermaterialien sowie durch die gezielte und genau angepasste Verteilung der erforderlichen Luft auf mehreren Ebenen des Biofilters. Hierbei kommen Standardcontainer mit drei Belüftungsebenen zum Einsatz. 102

105 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Die biologische Methanoxidation erreicht eine Wirksamkeit von 90%. Dipl.-Geol. Dr. T. Egloffstein (ICP Ingenieurgesellschaft Prof. Czurda und Partner mbh) stellte Erfahrungen mit dem Bau von Wasserhaushalts- und Rekultivierungsschichten vor. Wasserhaushaltsschichten als Ersatz für die mineralische Dichtung als zweite Dichtungskomponente sind nur in niederschlagsarmen Gebieten (< 650 mm/a) wirksam. So existieren in Rheinland- Pfalz Siedlungsabfalldeponien mit einer Kombinationsdichtung aus KDB und Wasserhaushaltsschicht. Die Wirksamkeit einer Bodenschicht wird im Wesentlichen von der klimatischen Wasserbilanz, dem Wasserspeichervermögen des Bodens sowie vom Bewuchs bestimmt. Die Verfügbarkeit von geeignetem Bodenmaterial am Standort kann ein Entscheidungskriterium sein, wobei Transportentfernungen ökonomisch und ökologisch hinterfragt werden sollten. Eine übermäßige Verdichtung beim Einbau reduziert das Wasserspeichervermögen und den Luftgehalt. Bei mittlerer Einbaudichte sollte eine Luftkapazität von 7-12 Vol-% erreicht werden, daher sind geeignete Böden und jeweils angepasste Einbauverfahren zu wählen. Im Praxisbetrieb zeigte sich, dass der Bau von locker geschütteten (unverdichtet eingebauten) Wasserhaushalts- und Rekultivierungsschichten insbesondere im Böschungsbereich bautechnische Probleme verursachen kann. Die Bauweise von locker geschütteten Wasserhaushalts- und Rekultivierungsschichten gehört nach Meinung von Herrn Egloffstein noch nicht vollumfänglich zum Stand der Technik. Dr. W. U. Henken-Mellies thematisierte den Wasserhaushalt und die Langzeitwirksamkeit von Oberflächenabdichtungen. Nach den Regelungen der DepV zu Oberflächenabdichtungen kann die Rekultivierungsschicht als Wasserhaushaltsschicht ausgeführt werden. Die Wasserhaushaltsschicht kann als Ersatz für eine Abdichtungskomponente und die Rekultivierungsschicht gewertet werde, wenn bestimmte Anforderungen an die Durchsickerung eingehalten werden. Dr. Henken-Mellies wies darauf hin, dass es eine letzte Gewissheit für die langzeitige Wirksamkeit von natürlichen Systemen nicht geben könne. Allerdings kann zu unterschiedlichen mineralischen Oberflächenabdichtungssystemen und Systemaufbauten auf praktische Erfahrungen aus Beobachtungszeiträumen von 10 bis 30 Jahren an mehreren Deponiestandorten zurückgegriffen werden. Darüber hinaus sind bereits gute Kenntnisse zu Versagensmechanismen vorhanden. Der Referent verdeutlichte, dass potenziell austrocknungsgefährdete Dichtungskomponenten ein erhöhtes Versagensrisiko unter Rekultivierungsschichten < 1m Dicke aufweisen, während Rekultivierungsschichten von mindestens 1,5 m Mächtigkeit ausreichend wirksam sind. In seinem Fazit begrüßte Dr. Henken-Mellies die derzeitige Entwicklung im Deponiebereich mit der Verabschiedung vom Konzept der eingekapselten Deponie und formulierte die Forderung, verstärktes Augenmerk auf den Abfall und nicht ausschließlich auf die Abdichtungssysteme zu legen. Die Fachbeiträge der Tagung wurden durch Fragen und Diskussionsbeiträge aus dem Publikum ergänzt. Hierbei standen technische und organisatorische Aspekte zum praktischen Deponiebetrieb im Vordergrund. Thematisiert wurde auch die neue Regelung, nach der Abdichtungskomponenten der Deponie mehr als 100 Jahren beständig sein müssen, wobei Nachweisführung, Haftungsfragen sowie erforderliche Maßnahmen im Falle des Versagens von Komponenten nicht abschließend geklärt scheinen. Weiterhin wurde das Erarbeiten einer Handreichung zum Umgang mit beispielsweise mineralischen Abfällen gefordert. Zusammenfassend stellte Prof. Kranert fest, dass die neue DepV einen Paradigmenwechsel im Deponiekonzept des Gesetzgebers kennzeichne. So werden u.a. auch die Regelabdichttungssysteme durch die Formulierung von grundsätzlichen Anforderungen an diese Systeme ersetzt Die Verabschiedung von der stringenten Forderung nach einer vollständigen Kapselung von Deponien direkt nach der Verfüllung kann ermöglichen, die Nachsorgezeiträume durch aktive Maßnahmen auf der Depnie zu verkürzen. Insgesamt bringt die neue Verordnung eine höhere Flexibilität im Deponiebereich. Mehr Freiheit bedeute aber auch in diesem Fall zukünftig mehr Verantwortung, formulierte abschließend Prof. Kranert. Dr. sc.agr. Dipl.-Ing. Sigrid Kusch Teilnehmerzahl: 114 Referenten: Dipl.-Ing. W. Bräcker Dipl.-Geol. Dr. T. Egloffstein Dr.-Ing. R. Haubrichs Dr. W. U. Henken- Mellies Dipl.-Ing. D. Laux OAR Dipl.-Ing. (FH) K. Nagel Prof. Dr.-Ing. G. Rettenberger BD Dipl.- Ing. K. Wagner Prof. Dr.-Ing. R. Widmann Dr. A. Willand Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft, Band 94, ISBN

106 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Workshop Nachhaltige Abfallwirtschaft in Rumänien, 11. November 2009 Nach der in Rumänien durchgeführten Sortieranalyse wurde am 11. November 2009 in Timisoara ein Workshop organisiert. Ziele: Präsentation der Ergebnisse aus den Sortierkampagnen im Jahr 2008 Erarbeitung von konzeptionellen Ansätzen für künftige abfallwirtschaftliche Strategien Formulierung von Projektideen, Bildung möglicher zukünftiger Partnerschaften und Diskussion von Finanzierungsmöglichkeiten. Der Workshop wurde mit Grußworten von Herrn Adam Craciunescu - Vize Präsident Landesrat Timis Herrn Prof. Dr.-Ing. Sevastean Ianca - Vize Rektor Universitatea Politehnica Timisoara Herrn Prof. Dr.-Ing. Eugen Man - Dekan Fakultät Hidrotehnica Herrn Florin Cepanariu - Generaldirektor Retim Ecologic Service Herrn Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft im Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart eröffnet. Interview von Herrn Prof. Dr. Martin Kranert für das lokale Fernsehen Im Rahmen der Plenumsveranstaltung wurden die folgenden Vorträge gehalten: Abfallwirtschaft in Rumänien Ghizela Cepanariu, Agentia Regionala de Protectie a Mediului Timisoara (Regionales Umweltamt Timisoara) Zukünftige Anforderungen an die Abfallwirtschaft Prof. Martin Kranert, Universität Stuttgart Ergebnisse der Sortieranalyse in Timisoara Mihaela Berechet, Universität Stuttgart Abfallanalytik und Abfallkonzepte - Prof. Ion Mirel, Universitatea Politehnica Timisoara Abfallwirtschaftkonzepte in Rumänien Frank Schweizer Ökonomisch-ökologisch optimierte Deponie - Peter Bothmann Am Nachmittag wurden in zwei Gruppen die Themen Deponie und Abfallwirtschaft diskutiert. Die Ergebnisse der Arbeitsgruppen wurden anschließend vorgestellt und diskutiert. Prof. Kranert schloss die Veranstaltung mit einer kurzen Zusammenfassung und Ausblick und dankte allen Beteiligten. Ca. 70 Personen, Vertreter der relevanten Akteure der Abfallwirtschaft wie z.b. Kommunen, Universitäten, Grußworte von Herrn Adam Craciunescu - Vize Präsident Landesrat Timis Ministerien, Behörden, Entsorgungsdienstleister und Ingenieurbüros haben an der Veranstaltung teilgenommen. Gefördert von: Umweltministerium Baden-Württemberg Projektpartner: Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Universitatea Politehnica Timisoara, Facultatea de Hidrotehnica Veranstaltungsort und Datum: Timisoara, 11 Nov Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Dipl.-Ing., M.Sc. Mihaela Berechet 104

107 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Große Exkursion Umweltschutztechnik 2010 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften Universität Stuttgart, Salzgitter - Hamburg - Wolfsburg - Dänemark, 2.-6.Juni.2009 In der Pfingstwoche war es soweit - zum zweiten Mal in der Geschichte des Studiengangs ging es auf die Große Exkursion Umweltschutztechnik, die es uns ermöglichte, 5 Tage lang hautnah einen Ausschnitt aus dem breiten Spektrum der Bauten und Anlagen auf dem Gebiet der Umweltschutztechnik zu erleben. Diesmal stand der - im wahrsten Sinne des Wortes - sturmdurchtoste Norden Deutschlands und die Ostsee auf dem Programm. Vom Stahlwerk Salzgitter, mit seinen glühenden Eisenströmen über die Anlagen zur Entsorgung der flüssigen und festen Hinterlassenschaften unserer Zivilisation, die sich in Hamburg sowohl visuell, als auch olfaktorisch eingeprägt haben, bis hin zur neu gestalteten HafenCity in Hamburg mit herausragenden architektonischen Prachtstücken - auch unter Einbeziehung des Green-building-Design - waren für alle interessante Objekte dabei. Auch die wissenschaftliche Neugier konnte auf der Rückfahrt im phaeno in Wolfsburg befriedigt werden. Stadtreinigung, Hamburg Ein Highlight war natürlich die fast 10-stündige Kutterfahrt auf Jule zu Europas größtem Offshore Windpark mit Landgang in Dänemark. Auch wenn die Wellen über das Deck klatschten, waren die leeseitigen Deckplätze doch heiß begehrt. Doch was wäre eine Exkursion, ohne die kulinarischen Genüsse der Gegend zu erleben? Die Fischliebhaber sind da wahrlich auf ihre Kosten gekommen - und nach Hamburg zu fahren, ohne sich die Nacht - wenigstens partiell - in St. Pauli oder im Schanzenviertel um die Ohren zu schlagen, wäre höchst frevelhaft gewesen. Und so kam auch die Kommunikation abseits des üblichen Vorlesungsbetriebes nicht zu kurz. Ich habe die gute Stimmung und die anregenden Gespräche sehr genossen. Stadtentwässerung, Hamburg Die fachkundige Führung durch unsere Gastgeber gewährte uns viele imposante Eindrücke und hat sicherlich das Interesse am Studium deutlich gestärkt. Hierfür sei an dieser Stelle nochmals herzlich gedankt. Aber ohne die finanzielle Unterstützung der Sponsoren wäre diese Exkursion nicht möglich gewesen, ein herzliches Dankeschön für die gewährte Unterstützung. Offshore Windpark DONG Energy Havmøllepark, Dänemark 105

108 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Zum Erfolg der Exkursion hat aber auch ganz besonders mein wissenschaftlicher Mitarbeiter und Studiengangs-onkel Andreas Sihler beigetragen, der zusammen mit Frau Constanze Sanwald keinen Aufwand und Mühe gescheut hat, die Exkursion perfekt vorzubereiten und zu organisieren. Beiden nochmals mein persönlicher Dank! Stuttgart, im Juli 2009 Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert HafenCity Hamburg Programm: Salzgitter AG, Salzgitter Stadtreinigung, Hamburg HafenCity, Hamburg Neues Verlagshaus der Spiegel-Gruppe, Hamburg Stadtentwässerung, Hamburg Miniatur-Wunderland, Hamburg Offshore Windpark DONG Energy Havmøllepark, Dänemark phaeno - Die Experimentierlandschaft, Wolfsburg Teilnehmerinnen und Teilnehmer: 2011 soll das Gebäude fertig gestellt sein Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Constanze Sanwald Andreas Sihler Natalia Förster Anna-Lena Fuchs Sina Krug Martina Lamprecht Robin Laube Stefan Schöller Jürgen Schöllhorn Niklas Rigol Elena Riedinger Christina Monea Philipp Pilsl Tobias Kilian Rike Nobis Michaela Coman David Hoffmann Alexander Kilian Adrian Kölbig Thomas Oetzel Jessica Gampper Vera Sehn Moritz Gollsch Maud Lorang Christian Wilde Beatrix Becker Mirka Pappenheim Mareike Fritsch Linda Sorg Anne Pötzl Manuel Hoffmann Marcel Özer 106

109 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Dissertationen Systematic design and process optimisation of a robot for treatment of biomass in solar dryers Solare und solarunterstützte Trocknungsverfahren haben sich als technisch und wirtschaftlich sinnvolle Alternative zu den konventionellen Trocknungsverfahren für kommunale Klärschlämme etabliert. Erhebliches Potential besteht jedoch in der solarunterstützten Trocknung weiterer biogener Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfällen, Holzhackschnitzeln, Gärresten oder Abfällen aus der Lebensmittelproduktion. Durch die Novellierung des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes ab 2009 wird dieser Bereich der Biomassetrocknung an Bedeutung gewinnen. Für eine vollautomatische Beschickung, Verteilung und Entleerung sowie für das Durchmischen und Rückmischen dieser Biomassen gibt es zur Zeit keine integrierte Verfahrenstechnik. Um diese Lücke zu schließen und auf die gestiegenen Anforderungen zu reagieren, wurde in dieser Arbeit ein neuartiger, kosteneffizienter Misch- und Förderroboter entwickelt und in Praxisversuchen getestet. Im Gegensatz zu bestehenden Systemen, sollte der Roboter in der Lage sein, verschiedene Arten biogener Reststoffe weitgehend autonom zu verarbeiten. Prototyp des entwickelten Misch- und Förderroboters im Feldversuch. Da aber gegenwärtig speziell für die Biomasse-Verfahrenstechnik keine verbindlichen Produktentwicklungs- und Optimierungsmethoden existieren, wurden bestehende allgemeine Entwicklungsmethoden für den Einsatz in der Biomasse-Verfahrenstechnik optimiert bzw. eigene Konstruktions- und Optimierungsmethoden entwickelt. Mittels dieser Methoden wurde der Misch- und Förderroboters konzipiert, konstruiert, simuliert und als erster Prototyp gefertigt. In großtechnischen Versuchen wurde das Förderverhalten dieses ersten Prototyps unter verschiedenen prozeßtechnischen Einstellungen vermessen und anschließend modelliert. Das entwickelte Aggregat im großtechnischen Einsatz in einer Solartrocknungsanlage in der Nähe von Wien, Österreich. Die dabei ermittelten Kenngrößen dienten als Grundlage für die Entwicklung von verschiedenen, miteinander konkurrierenden Bewegungsstrategien des Roboters. Diese wurden simuliert und bewertet, sodaß die prozeßtechnisch beste Strategie für die Bewegungssteuerung des Roboters gewählt werden konnte. Eine optimierte Version des Roboters wurde gefertigt und für die Vorserienproduktion und den Markteintritt empfohlen. Der in dieser Arbeit präsentierte Methoden-Mix führte bei kurzen Entwicklungs- und Optimierungszeiten zu einer innovativen und kosteneffizienten technischen Digitale Analyse des Zusammenspiels von Mensch und Maschine (Beispiel: Öffnen der Motorhaube). 107

110 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Lösung. Dabei wurde die gesamte Produktentstehungsphase von der Definition der Anforderungen bis zur Bereitstellung aller notwendigen Fertigungsinformationen methodisch erarbeitet und dokumentiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Konstruktionsmethoden schloß diese Arbeit auch die Prozesse ein, die der rein mechanischen Entwicklung nachgeschaltet sind. So wurden in besonderem Maße die Optimierung vor der Serienproduktion als auch das methodische Erarbeiten von steuerungs- und prozeßtechnisch relevanten Kenngrößen berücksichtigt. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind dabei generell anwendbar auf die Entwicklung, Simulation und Optimierung von Aggregaten zur Behandlung von Biomasse, wie sie zum Beispiel bei der Bioabfall- und Restmüllaufbereitung oder in der Abwasserreinigung eingesetzt werden. Die vorgeschlagenen und dargestellten Entwicklungsschritte berücksichtigen dabei auch allgemeine Streßbedingungen wie Kosten- und Termindruck oder die Erfüllung spezieller Qualitätskriterien. Sie sind als methodisches Hilfsmittel für die Konstruktionspraxis des Entwicklungsingenieurs geeignet. Mit der Entwicklung des Misch- und Förderroboters wurde ein Beitrag zur vollständigen Prozeßautomatisierung der solaren und solarunterstützten Trocknungsverfahren geleistet. Die konventionellen Trocknungsverfahren nutzen neben der Abwärme aus der energetischen Reststoffverwertung vor allem fossile Energieträger zur Wärmeerzeugung. Allerdings läuft der Trocknungsprozeß weitgehend vollautomatisch ab. Da nun auch die Solartrocknung über eine vollautomatische Anlagentechnik verfügt und zudem ein Großteil der thermischen Energie regenerativ bezogen werden kann, wird die Wettbewerbsfähigkeit der Solartrocknung gegenüber konventionellen Verfahren erheblich gesteigert. Zudem wird nun eine Anlagentechnik bereitgestellt, die im industriellen Maßstab weitere zukunftsträchtige Energieträger wie z.b. Gärreste oder Bioabfall-Mischungen verarbeiten kann und somit einen weiteren Anwendungsbereich erschließen kann. Nikica Starčević Systematic design and process optimisation of a robot for treatment of biomass in solar dryers (2009), Forschungs- und Entwicklungssinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v. Stuttgart (FEI). München: Oldenbourg Industrieverlag GmbH, (Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft; Bd. 95), 150 S., 58 Abb., 13 Tab., ISBN Kitzbühler Wasserpreis für Herrn Dr. Nikica Starčević Herr Nikica Starčević wurde für seine Dissertation im Rahmen des Kitzbühler Wasserpreises 2009 mit dem mit Euro dotierten 1. Preis des Internationalen Kitzbühler Wasserpreises am ausgezeichnet. Herr Starčević erstellte seine Dissertation im Rahmen eines Kooperationsprojektes des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart (Prof. Kranert) mit dem Institut für Agrartechnik an der Universität Hohenheim (Prof. Müller) zum Thema Systematic design and process optimisation of a robot for treatment of biomass in solar dryers und promovierte im Frühjahr 2009 mit Auszeichnung an der Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften an der Universität Stuttgart. Herr Dr. Starčević ist seit Sommer 2009 Projektleiter in einem Ingenieurbüro für Umwelttechnik. Nikica Starčević Hauptberichter: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Mitberichter: Prof. Dr. Joachim Müller Kitzbühler Wasserpreis für Herrn Dr. Nikica Starčević 108

111 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Simulation and nonlinear control of anaerobic digestion Biogas aus der Vergärung von organischen Abfällen und nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRo) kann einen wesentlichen Beitrag zur Erzeugung erneuerbarer Energie liefern. Aus Biogas lassen sich sowohl Strom und Wärme als auch Treibstoffe herstellen. Für die Vergärung kommen viele verschiedene Substrate in Frage. Sie ermöglichen flexible Lösungen bei einer dezentralen Energieversorgung und bei der Verwertung bzw. Entsorgung flüssiger und fester organischer Abfälle. Für Betreiber von Vergärungsanlagen ist der Prozess aufgrund dessen Empfindlichkeit gegenüber wechselnden organischen Reaktorbelastungen häufig problematisch bzw. schwierig zu handhaben. In Fällen einer Überbelastung, neigt der anaerobe Prozess zu einer schnellen Versauerung, welche schließlich zum völligen Erliegen der Vergärungsprozesse führen kann. Eine gezielte Prozesssteuerung könnte zu einer besseren Stabilität der Prozesse im Reaktor beitragen. Mit Hilfe einer solchen Prozesssteuerung lassen sich die Konzentrationen von organischen Säuren innerhalb gewisser Sicherheitsgrenzen stabil halten und damit eine kontinuierliche und anhaltende Methanproduktion gewährleisten. Simulationsmodell der Vergärung Im Rahmen der Doktorarbeit wurde eine nichtlineare Regelungsstrategie für Vergärungsanlagen entwickelt und getestet. Zum Einsatz kam ein zuverlässiges virtuelles Labor bzw. ein sogenannter Simulator. Die Arbeit verlief in zwei wesentlichen Schritten: Vergleich zwischen experimentellen und berechnenden Parametern Im ersten Schritt erfolgte die Implementierung und Kalibrierung eines nichtlinearen Modells für die anaerobe Behandlung. Damit konnte die Fähigkeit zur Simulation des dynamischen Verhaltens eines realen Systems getestet werden. Das Modell der Wahl ist das detaillierte Anaerobic Digestion Model Nr.1 (IWA); es wurde mit Hilfe der Software Matlab implementiert und für die Simulation anhand dreier realer Vergärungsverfahren kalibriert: einem Bioabfallreaktor, einer Co-Fermentationsanlage von Schlämmen und Küchenabfällen sowie ein Faulturm für Klärschlämme. Für die anaerobe Behandlung von Klärschlämmen im Faulturm wurde ein detailliertes Verfahren zur Abschätzung der relevanten Parameter umgesetzt. Im zweiten Schritt erfolgte die Entwicklung der Regelungsstrategie, durch folgende Phasen: Implementierung einer Simulationsplattform für einen Co-Vergärungsreaktor für landwirtschaftliche Substrate (Gülle und Maissilage). Das Mischungsverhältnis zwischen Flüssigem und festem Substrat wird in der Implementierung berücksichtig, so dass die Rührfähigkeit im Reaktor gewährleistet ist. Entwurf des Regelungssystems durch die feedback linearisation Methode: diese Methode berücksichtigt die Nichtlinearität des Systems und kontrolliert die Säurekonzentration mittels Regulierung der Zulaufdurchflussrate. Darüber hinaus erhöht ein adaptativer Mechanismus die Flexibilität des Reglers. Test des Systems mit Hilfe des virtuellen Labors bei realistischen Störungen der Inputkonzentrationen. Das Steuerungssystem verhindert schnell und effektiv solche Schwankungen des Reaktors. Die Arbeit erbrachte folgende Ergebnisse: Prozessmodellierung kann ein effektives Instrument zur Prozesssteuerung und -optimierung sein, 109

112 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft sofern die Komplexität des Modells für die Zielsetzung der Simulation geeignet ist und die Parameterwerte korrekt abgeschätzt wurden. Simulationsplattformen, wie jene in dieser Doktorarbeit entwickelt, können vorteilhaft benutzt werden, um die Einwirkung von unterschiedlichen Substraten auf den Prozess zu beurteilen, um neue Reaktorkonfigurationen zu entwerfen und schließlich Regelungsstrategien zu testen. Das getestete Regelungssystem hält die Konzentration der Säuren und damit den Prozess stabil. Der Regelungsalgorithmus ist dank des Adaptationsmechanismus bei gleichzeitig geringem Messaufwand sehr flexibel. Die Regelungsstrategie wurde auf einer typischen landwirtschaftlichen Co- Vergärungsanlage getestet, die damit stabil und produktiv gehalten werden konnte. Darüber hinaus ist diese Regelungsstrategie nach Anpassung der Reglerparameter auch auf andere Anlagen und Substrate anwendbar. Dieses auf der Manipulation der Durchflussrate basierende Regelungssystem erfüllt die primären Stabilitätsanforderungen und ist die Voraussetzung für eine Optimierung des Prozesses und die Maximierung des Biogasertrags. Zu diesem Zweck ist es aber notwendig, die Wirkung anderer variabler Größen auf den Prozess insbesondere die Rolle der Temperatur und der Mischungsverhältnisse zu untersuchen. Carla Cimatoribus Hauptberichter: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Mitberichter: Prof. Dr.-Ing. Eckhard Kraft Prof. Dr.-Ing. Renatus Widmann Carla Cimatoribus Simulation and nonlinear control of anaerobic digestion (2009), Forschungs- und Entwicklungssinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v. Stuttgart (FEI). München: Oldenbourg Industrieverlag GmbH, (Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft; Bd. 96), 85 S., 34 Abb., 24 Tab., ISBN Der bakterielle Abbau von halogen- und methylsubstituierten Aromatengemischen und dessen technische Anwendung in der biologischen Abluftreinigung Methyl- und Halogenaromaten werden in industriellen Prozessen häufig als Edukte für Geruchs- und Geschmacksstoffe, Kunststoffe, Flammschutzmittel, Kondensatorflüssigkeiten, Reinigungsmittel, Edukte für chemische Reaktionen sowie als Lösemittel und Treibstoffadditive eingesetzt. Dabei werden je nach Aromat 5 15 % der Weltjahresproduktion als Emissionen in die Luft bzw. das Wasser freigesetzt. Speziell im Bereich der Abluft treten großvolumige Ströme mit kleiner Kohlenstofffracht auf, weshalb sich eine biologische Abluftreinigung anbietet. Allerdings ist der simultane biologische Abbau von Mischungen aus methyl- bzw. halogensubstituierten Aromaten schwierig, da zueinander inkompatible Abbau induziert werden und dabei toxische Metabolite entstehen (sog. Suicide inactivation) bzw. regulatorisch nur ein Abbauweg induziert wird und ein simultaner Abbau der Abluftkomponenten nicht mehr möglich ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die beiden Bakterienstämme Burkholderia fungorum FLU 100 und Rhodococcus wratislaviensis OCT 10 detailliert untersucht, die sich neben einem interessanten Abbauspektrum an aromatischen Komponenten auch durch neuartige, bis dato nicht beschriebene Abbauwege auszeichnen. Namentlich verfügt FLU 100 über die Möglichkeit Toluol über einen modifizierten Ortho-Weg zu mineralisieren und OCT 10 verfügt über die Möglichkeit das persistente 2-Chlortoluol über den sog. Meta-Weg zu mineralisieren. Betrachtungen zum simultanen Abbau von Toluol und 2-Chlortoluol wurden um die Aromaten Fluorbenzol, Chlorbenzol, Benzol und o-xylol ergänzt und neben einem labortechnischen Maßstab auch im halbtechnischen Maßstab verfolgt. Bei letzterem wurde in Biotricklingfiltersystemen der Einfluss starker Schwankungen in der Abluftzusammensetzung, der Abluftkonzentration, Stillstandzeiten, von toxischen Stößen, alternierenden Belastungen und dem Adsorptionsverhalten von Aromaten an verschiedenen Trägermaterialien mit verfolgt. Daniel Dobslaw Hauptberichter: Prof. Dr. K.-H. Engesser Mitberichter: Prof. Dr. T. Hirth 110

113 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Daniel Dobslaw Der bakterielle Abbau von halogen- und methylsubstituierten Aromatengemischen und dessen technische Anwendung in der biologischen Abluftreinigung (2009), Forschungs- und Entwicklungssinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft sowie Abfallwirtschaft e.v. Stuttgart (FEI). München: Oldenbourg Industrieverlag GmbH, (Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft; Bd. 97) 295 S., 134 Abb., 51 Tab., ISBN Reaktorschema Biotricklingfilter mit vorgeschalteter Filtration, Befeuchtung und Lösemitteldosierung für den Abbau einer ternären Mischung aus 2-Chlortoluol, o-xylol und Toluol durch den Bakterienstamm Rhodococcus wratislaviensis OCT

114 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Mitbericht von Dissertationen und Habilitationen Entwässerung und solare Trocknung von flüssigem Klärschlamm Environmental Assessment of Garden Waste Management Rainer Baumann Hauptberichter: PD Dr. M. Bux, Universität Hohenheim (2009) Dissertation Entwicklung eines Emissionsprognoseverfahrens zur Erstellung der Geruchsemissionsprognosen für Kompostierungsanlagen verschiedener Baumuster und Verfahrenstechniken Alessio Boldrin Hauptberichter: Prof. Dr. T. H. Christensen, Technical University of Denmark, Kgs Lyngby (2009) Dissertation Stickstoffhaushalt bei der Kompostierung: Bilanzen, Gehalte, Umsetzungs- und Austragsprozesse Kaukab Harba Hauptberichter: Prof. Dr.-Ing. habil. W. Bidlingmaier, Bauhaus Universität Weimar (2009) Dissertation Dr.-Ing. Ina Körner Hauptberichter: Prof. Dr.-Ing. R. Stegmann, Technische Universität Hamburg-Harburg (2008) Habilitation Publikationsliste des Lehrstuhls Baingern, Rapf, Kranert (2008): Versuche zur Aerobisierung von Altdeponien mit Wasserstoffperoxid als Sauerstoffquelle. Praxistagung Deponie 2008, Hannover 2. und 3. Dezember 2008, Tagungsband, 14 Seiten, Berechet, Kusch, Kranert (2009): Biogas production in simple batch systems an option for Romania? Buletinul USAMV-CN 66/2009, University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, Cluj-Napoca, Romania, 2009 (eingereicht). Brenck, Ehrmann, Bechers, Grenz, Schüttig, Kranert, Clauss, Berechet, Escalante (2009): Ökonomische und ökologische Bewertung der getrennten Erfassung und Verwertung von Verpackungen. 87. Abfallwirtschaftliches Kolloquium an der Universität Stuttgart Abfallströme im Spannungsfeld von Ökonomie und Ökologie, Stuttgart, , in Kranert (Hrsg.): Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft, Bd. 98, Oldenburg Industrieverlag, München, S , Cimatoribus, Kranert (2008): Modelling and Nonlinear Control of an Aerobic Co-Digestion of Agricultural Waste. 6 th International Conference ORBIT th to 15 th October 2008 in Wageningen, NL, in: Conference Paper Summeries, Hrsg. Bidlingmaier et al, ORBIT e.v. Weimar, Beitrag 101, S. 29 und CD, 10 Seiten, Cimatoribus, Kranert (2008): Modelling of anaerobic digestion: stationary and dynamic parameter estimation. 6. Fachtagung Anerobe biologische Abfallbehandlung vom September in Dresden. Tagungsband, S , Espinoza, Klongkarn, Fischer (2009):WasteNet: Ein internationales Netzwerk für nachhaltige Abfallwirtschaft, Wasser und Abfall, S.13 16, Heft 3, Fischer (2008): Beitrag der Bioabfallsammlung zum Klimaschutz, Kehler Abfalltage, , erschienen im Tagungsband Kehler Abfalltag, Fachhochschule für Verwaltung, Kehl, Brenck, Ehrmann, Kranert, Clauss, Berechet, Escalante, Beckers, Grenz (2009): Ökonomische und ökologische Bewertung der getrennten Sammlung von verwertbaren Abfällen aus privaten Haushalten. 8. Würzburger Verpackungsforum 5. Novelle der Verpackungsverordnung, Würzburg , in Wiemer, Kern (Hrsg.): Verpackungsanspruch zwischen Anspruch und Wirklichkeit, Verlag Witzenhausen, Institut Witzenhausen, S , Fischer (2008): Biological Waste Treatment in Germany, La Paz, Bolivia, Universidade Catolica La Paz, Vortrag, Fischer (2008): Electronic Waste Management in European Union, Int. Seminar WasteNet, La Paz, Bolivia, Vortrag am , erschienen im Tagungsband, Universidade Catolica, La Paz,

115 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Fischer (2009): Management of Hazardous Waste in Germany, Int. Seminar WasteNet, Curitiba, Brazil, 4./ Fischer (2009): Solid Waste Management in Europe, Seminar der Guangxi University, Nanning / China, Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart. Müllmagazin 3/2008, S. 38, Kranert (2008): How can research contribute to treatment of waste? COPENMIND, September 2008, Kopenhagen (DK), veröffentlicht in den Tagungsunterlagen, Fischer (2008): Solid Waste Treatment in Germany, Focus Biological treatment, Int. Seminar WasteNet, Valparaiso, Chile, Vortrag am , erschienen im Tagungsband Universidade Santa Maria, Valparaiso, Chile, Fischer (2009): Technische Massnahmen zur Geruchsminderung, Neue Verfahren OdorVision 2009, Hochschule der Technik, Rapperswil, Schweiz Gottschall, Kranert (2009): Stoffliche und energetische Grünabfallverwertung - Vergleich von Primärressourceneinsatz und CO 2 -Bilanz. VKS-News 131/12/2008/ , S. 8-10, Kranert (2009): Success and limits of separate collection. International conference on solutions of municipal solid waste, Salerno Mai 2009, Proceedings, 32 Seiten, Kranert, Berechet (2009): Zukünftige Anforderungen an die Abfallwirtschaft. Workshop Nachhaltige Abfallwirtschaft in Rumänien, Universität Stuttgart und Universität Polytechnica Timisoara (RU), , Tagungsunterlagen, 22. Seiten, Kranert, Berkner, Erdin (2008): Compost from sewage sludge - a product with quality assurance system. Water Science and Technology, IWA Publishing, Gottschall, Kranert, Bruns, Hafner (2008): Reutilisaton of Green Waste - A Comparison of its Recycling for Energy Generation Purposes Versus Composting and Peat Substitution, with Particular Consideration of the CO 2 Balance. 6 th International Conference ORBIT th to 15 th October 2008 in Wageningen, NL., in: Conference Paper Summeries, Hrsg. Bidlingmaier et al, ORBIT e.v. Weimar, Beitrag 134, S. 44 incl. CD, 15 Seiten, Gottschall, Kranert, Hafner, Bruns, Schiere, Seibel (2008): Ökologischer und ökonomischer Vergleich der stofflichen und energetischen Nutzung von Grünabfällen. 20. Kasseler Abfallforum und Bioenergieforum April In Wiemer, Kern (Hrsg.): Bio- und Sekundärrohstoffverwertung II. Witzenhausen Institut, Witzenhausen 2008, S , Grossi, Fischer, Metzger, Arcure, Pinto (2009): Necessity of a system for health surveillance of workers exposed to manufactured nanomaterials, Int. Conf. Nanotechnology Occupational and Environmental Health, Helsinki, Kranert (2008): Abfallwirtschaft in Baden-Württemberg. Veranstaltung des Umweltministeriums Baden- Württemberg und des Umweltministeriums Bulgarien, Sofia, 10. Juli 2008, veröffentlicht in den Tagungsunterlagen, Kranert, Cimatoribus, Löffler, Lopez Gonzales (2009): Steuerung und Regelung von Anaerobanlagen - eine Chance zur Effizienzsteigerung. DGAW Regionalveranstaltung Süd-West am , Öhningen, Tagungsunterlagen, 15 Seiten, Kranert, Clauss (2008): Ist die stoffliche Abfallverwertung passé? 6. Hamburger Abfallwirtschaftstage , TU Hamburg-Harburg. In Deponietechnik 2008, Abfall Aktuell, Stuttgart, S , Kranert, Clauss (2009): Waste Treatment. In Bullinger (Hrsg.): Technology Guide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, S , Kranert, Clauss, Brenck, Ehrmann, Berechet, Escalante, Bechers, Grenz, Schüttig (2009): Ökonomische und ökologische Bewertung der getrennten Sammlung von verwertbaren Abfällen aus privaten Haushalten sowie vergleichbaren Anfallstellen. Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, Projekt Nr. 26/08, Berlin, Oktober Kranert et al (2008): Organische Schadstoffe in Klärschlämmen und anderen Düngemitteln. In DWA-Themen, Hrsg: DWA e.v.. Themenband der Ad-hoc-Arbeitsgruppe organische Schadstoffe in Klärschlämmen und anderen Düngemitteln im HA Abfall/Klärschlamm. Hennef, 68 Seiten, Kranert (2008): Ganzheitlicher Ansatz der Abfallwirtschaft: Der Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft am Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und 113

116 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Kranert, Fischer, Berechet, Schiere (2009): Zusammensetzung häuslichen Abfalls anhand ausgesuchter Siedlungsstrukturen in Rumänien, Forschungsbericht, Umweltministerium Baden-Württemberg, Universität Stuttgart, Universität Politechnica Timisoara, Stuttgart, Dezember, Kranert, Gottschall (2008): Bewertung der stofflichen Verwertung biogener Abfälle unter Klimaaspekten. 17. Kölner Abfalltage November Tagungsband Gutke Verlag, Köln, 13 Seiten, Kranert, Gottschall (2009): CO 2 -Bilanzierung der energetischen und stofflichen Verwertung von Grünabfällen. In: Bilitewski et. al. (Hrsg.): Müllhandbuch, KZ Lfg 1/09, Erich Schmidt-Verlag, 25 Seiten, Berlin, , 2 nd International Conference on Engineering for Waste valorization, Patras, Juni 2008, Proceedings, S , CD, 11 Seiten, Kranert, Hafner (2008): Vom Abfall zur Ressource. Abfalltage 2008, Stuttgart, 24. und 25. September 2008, Tagungsunterlagen, Kranert, Hafner, Antakyali, Krampe, Schultheis, Steinbach (2008): The Modulaare Project - Integrated Modules for High Efficient Wastewater Purification, Waste Treatment and Regenerative Energy Recovery in Tourism Resorts. 6 th International Conference ORBIT th to 15 th October 2008 in Wageningen, NL, in: Conference Paper Summeries, Hrsg. Bidlingmaier et al, ORBIT e.v. Weimar, Beitrag 109, S. 33 incl. CD, 12 Seiten, Kranert, Gottschall, Bruns, Hafner: Energy or compost from green waste? - A CO 2 -based assessment. Waste Management, Elsevier. Kranert, Gottschall, Hafner, Bruns (2008): Comparison of the energy recovery and usage of compost from green waste: what is the impact on primary ressources? CODIS 2008 Solothurn (CH), In: Fuchs et al (Hrsg): Compost and digestate: sustainability, benefits, impacts for the environment and for plant production. FIBL, CH-Frick, S , Kranert, Hafner, Gottschall (2008): CO 2 -Bilanz verschiedener Entsorgungswege. VWEWVeranstaltung: Energie im Dialog - Neue Abfallpolitik in Zeiten des Klimaschutzes. 1. Juli 2008 in Stuttgart, veröffentlicht in den Tagungsunterlagen, Kranert, Hafner, Gottschall, Bruns (2008): Energetische versus stoffliche Verwertung von Grünabfällen - eine Bilanz. Europäisches Abfallsymposium des VKS, 5. Mai 2008, IFAT München, veröffentlicht in den Tagungsunterlagen, Kranert, Gottschall, Hafner, Bruns, Schiere, Seibel (2008): Energy of compost from green waste? - an evaluation regarding CO 2 -aspects. 2 nd International Symposium on Energy from Biogas and waste, Venedig November 2008, in: Cossu et al (Hrsg.) Venice 2008, Proceedings incl. CD, Kranert, Gottschall, Bruns, Hafner, Seibel, Schiere (2008): Grünabfälle - besser kompostieren oder energetisch verwerten? - Vergleich unter den Aspekten der CO 2 -Bilanz und der Torfsubstitution. EdDE Dokumentation 11, Köln, 108 Seiten, Kranert, Hafner (2008): Bewertung abfallwirtschaftlicher Strategien unter den Aspekten des Ressourcenund Klimaschutzes. Türkisch-Deutsche Abfalltage 2008, Izmir (Türkei). Tagungsband, S , Kranert, Hafner (2008): Beurteilung neuer strategischer Ansätze zur Hausabfallentsorgung unter den Aspekten der Ressourceneffizienz und der Klimarelevanz. Müll und Abfall, Heft 3/08, S , Kranert, Yilman, Erdin (2008): Prevention, Recycling and Re-Using of Polymeric Composite Materials. Polymeric Composites Symposium-Exhibition and Workshops , Izmir, Türkei. Tagungsband S , Kuch, Rupp, Fischer, Kranert, Metzger (2008): Determination of organic contaminants in composts and digestates in Baden-Wuerttemberg, South-West-Germany. CODIS 2008 Solothurn (CH) , Poster, Kusch (2009): Patente auf Techniken der Abfall- und Kreislaufwirtschaft. Recycling Magazin, 2009 (im Druck). Kusch (2009): Zeitgemäße Deponietechnik Wasser und Abfall, 07/ Kusch, Morar (2009): Integration of lignocellulosic biomass into renewable energy generation concepts. ProEnvironment, 2009 (in Begutachtung). Kranert, Hafner (2008): Scenarios and Evaluation of sustainable waste management scenarios, WASTEENG Kusch, Oechsner, Jungbluth (2009): Effect of various leachate recirculation strategies on batch anaerobic di- 114

117 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft gestion of solid substrates. IJEWM International Journal of Environment and Waste Management, 2009 (im Druck). Kusch, Oechsner, Kranert, Jungbluth (2009): Methane generation from the recirculated liquid phase in batch operated anaerobic dry digestion. Buletinul USAMV-CN 66/2009, University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, Cluj-Napoca, Romania, 2009 (eingereicht). Laux, Reiser, Kranert (2009): Pilotprojekt zur Verkürzung der Nachsorgezeit auf der Deponie Dorfweiher. Vertieferseminar Zeitgemäße Deponietechnik 2009, In Kranert (Hrsg.): Zeitgemäße Deponietechnik 2009, Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft Bd. 94, Oldenburg Industrieverlag, München, S , Reiser, Zhu, Kranert (2009): Berührungslose Methanmessung auf Deponien mittels TDLAS-Methode. Fachtagung Stillegung und Nachsorge von Deponien, Trier Januar 2009, in Rettenberger, Stegmann (Hrsg): Stilllegung und Nachsorge von Deponien Verlag Abfall aktuell, S , Stuttgart, Stäb, Kuch, Rupp, Fischer, Kranert, Metzger (2008): Untersuchungen zu organischen Schadstoffen in Bioabfällen und Vergärungsrückständen. Türkisch-Deutsche Abfalltage 2008, Izmir (Türkei). Tagungsband, S , Yilman, Kranert (2008): Quantification of Waste Avoidance. Türkisch-Deutsche Abfalltage 2008, Izmir (Türkei). Tagungsband, S , Yilman, Kranert, Fischer, Erdin (2008): Measurement Methods for Landfill Gas. Türkisch-Deutsche Abfalltage 2008, Izmir (Türkei). Tagungsband, S , Zarra, Belgiorno, Kranert et al (2008): Odour monitoring of small wastewater treatment plants located in sensitive environment. Water Science and Technology, Vol 58 No.1, S , IWA Publishing, Zarra, Naddeo, Belgiorno, Reiser, Kranert (2008): Odour monitoring of small wastewater treatment plant located in sensitive environment, Water Science & Technology WST Vol 58 No 1 pp IWA Publishing, Reiser, Zhu, Kranert (2008): Neue Methode zur berührungslosen Methanmessung auf Deponien. Türkisch- Deutsche Abfalltage 2008, Izmir (Türkei). Tagungsband, S , Stäb, Erdin, Fischer, Bastan-Yilman, Bilgin, Kranert (2008): Composting of Green Wastes in Kaiserbach Landfill Area and Seperate Collection Center. Türkisch- Deutsche Abfalltage 2008, Izmir (Türkei). Tagungsband, S , Stäb, Erdin, Fischer, Bastan-Yilman, Kranert (2008): Kirchheim Composting Plant and its use in Agriculture. Türkisch-Deutsche Abfalltage 2008, Izmir (Türkei). Tagungsband, S , Stäb, Kuch, Kranert et al. (2008): Determination of organic contaminants in compost and digestates in Baden-Württemberg. CODIS 2008 Solothurn (CH), In: Fuchs et al (Hrsg): Compost and digestate: sustainability, benefits, impacts for the environment and for plant production. FIBL, CH-Frick, S , Stäb, Kuch, Rupp, Fischer, Kranert, Metzger (2009): Organische Schadstoffe in Komposten und Vergärungsrückständen. 42. Essener Tagung für Wasser und Abfallwirtschaft, Aachen, , in Pinnekamp (Hrsg.), Gewässerschutz: Wasser-Abwasser, Band 217, Aachen, s. 66/1-66/11, Zarra, Reiser, Kranert, Belgiorno (2008): Instrumental characterization of odour: a combination of olfactory and analytical methods. 3 rd IWA Odour and VOCs conference, Barcelona, veröffentlicht in den Tagungsunterlagen, In den Jahren 2008 und 2009 wurden in der Schriftenreihe Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft folgende Bücher herausgegeben: Band 92: Zeitgemäße Deponietechnik Klimaschutz in der Stilllegung, Nachsorgephase - (2008), Hrsg. Prof. Dr.-Ing. M. Kranert, 151 S., ISBN (27,50 ) Band 93: Abfalltage 2008 Ressourcenschutz durch Abfallwirtschaft (2008), Hrsg. Prof. Dr.-Ing. M. Kranert, 165 S., ISBN (47,50 ) Band 94: Zeitgemäße Deponietechnik 2009 Die Deponieverordnung - Chancen und Umsetzung (2009), Hrsg. Prof. Dr.-Ing. M. Kranert, 173 S., ISBN (27,50 ) 115

118 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Band 95: Systematic design and process optimisation of a robot for treatment of biomass in solar dryers. Autor: Nikica Starcevic (2009) 150 S. 58 Abb., 13 Tab., ISBN (38,50 ) Frau Dr. Sigrid Kusch, Prof. Martin Kranert und Dr.- Ing. Martin Reiser sind Gast-Editoren des International Journal of Environmental Engineering Special Issue Progress in Landfill Management and Landfill Emission Reduction. Band 96: Simulation and nonlinear control of anaerobic digestion. Autorin: Carla Cimatoribus (2009) 85. S., 34 Abb., 24 Tab., ISBN (38,50 ) Band 97: Der bakterielle Abbau von halogen- und methylsubstituierten Aromatengemischen und dessen technische Anwendung in der biologischen Abluftreinigung Autor: Daniel Dobslaw (2009) 295 S., 134 Abb., 51 Tab., ISBN (38,50 ) Band 98: 87. Abfallwirtschaftliches Kolloquium Abfallströme im Spannungsfeld von Ökonomie und Ökologie (17. November 2009) (2009), Hrsg. Prof. Dr.-Ing. M. Kranert, 134 S., ISBN (24,50 ) 116

119 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Kontakt o. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Tel.: 0711/ oder Fax: 0711/ Sekretariat Arbeitsbereich Ressourcenmanagement und industrielle Kreislaufwirtschaft Dipl.-Ing. Gerold Hafner Tel: 0711/ Fax:0711/ Gudrun Heinl Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Zentrale Aufgaben in Lehre und Forschung Arbeitsbereich Emissionen Dr.-Ing. Martin Reiser Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Dipl.-Geol. Detlef Clauß Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Dr. sc. agr. Cornelius Jantschke Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Abteilung Biologische Abluftreinigung Prof. Dr. rer. nat. habil. Karl-Heinrich Engesser Tel: 0711/ Fax: 0711/ Studiengang Umweltschutztechnik Dr. sc. agr. Dipl.-Ing. Sigrid Kusch Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Studiengangsmanager Dipl.-Biol. Andreas Sihler Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Arbeitsbereich Siedlungsabfall Constanze Sanwald M.A. Dr.-Ing. Klaus Fischer Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Tel.: 0711/ Fax: 0711/

120 118

121 Siedlungsabfall SIA Dr.-Ing. Klaus Fischer Tel: 0711/ Fax: 0711/

122 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Siedlungsabfall Abfälle sind Wertstoffe am falschen Ort. Diese Aussage ist zentrale Grundlage vieler Aktivitäten unseres Arbeitsbereichs Siedlungsabfall. Schwerpunkte sind die Vermeidung, die Verwertung und die umweltfreundliche Behandlung kommunaler und gewerblicher Abfälle. 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 Ökologische Bewertung von Erd- und Feuerbestattungen im Friedhofswesen Dezentrale Entsorgungssysteme in Tourismuszentren Physikalisch-chemische Untersuchung von Abfällen 120

123 Siedlungsabfall SIA Projekte Stadt mit Energie-Effizienz - SEE Stuttgart Voraussetzung für eine zukunftsfähige Gesellschaft ist neben ökonomischem Wohlstand und sozialer Wohlfahrt auch eine intakte Umwelt. Hierzu ist es erforderlich, die Emissionen an Schadstoffen insbesondere klimarelevanter Schadstoffe deutlich zu reduzieren und den Ressourcenverbrauch effizienter zu gestalten. So unumstritten die Notwendigkeit zur Energieeinsparung und Ressourceneffizienz in Gesellschaft und Politik ist, so schwierig gestaltet sich die Festlegung auf konkrete Ziele sowie die Verständigung über die richtigen Strategien und Maßnahmen. Ursachen dafür sind unter anderem die Schwierigkeiten der Wirkungsbeurteilung von Maßnahmen im Rahmen der Formulierung von politischen/planerischen Strategien (generelle Wirksamkeit als auch der Beitrag von Maßnahmen zur treffsicheren Erreichung der Ziele) und die Unsicherheit über Art und Umfang von Opportunitätskosten im Falle der Zielerreichung und möglichen sozialen Verteilungswirkungen von Kosten. Ein geeignetes Werkzeug kommunaler Strategieplanung können Modelle sein, mit denen die Wirkungen verschiedener Maßnahmen im Hinblick auf ihre individuelle wie auch kumulative Wirksamkeit bewertet werden können. Vor diesem Hintergrund soll mit dem Projekt SEE ein makro- und mikroskopisches Bilanz- und Strategiemodell zur Flankierung der kommunalen Strategie- und Maßnahmenplanung entwickelt werden. Das Projekt SEE verfolgt dazu folgende Ziele: 1. Entwicklung eines makroskopischen Bilanzmodells 2. Entwicklung eines mikroskopischen Strategiemodells 3. Identifizierung von Optimierungspotenzialen 4. Erstellung einer Road Map Energie bis zum Jahr Umsetzung identifizierter Maßnahmen 6. Evaluierung der Maßnahmen und Erfolgskontrolle Arbeitsschwerpunkte des Lehrstuhls für Abfallwirtschaft und Abluft: Bilanz und Strategiemodell Gefördert von: Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF, Förderinitiative Wettbewerb Energieeffiziente Stadt Projektpartner: Landeshauptstadt Stuttgart, EnBW Energie Baden-Württemberg AG, Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Universität Stuttgart Institut für Eisenbahn- und Verkehrswesen (IEV) Institut für Raumordnung und Entwicklungsplanung (IREUS) Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft; Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft (ISWA, AFW) Institut für Sozialwissenschaften; Internationales Zentrum für Kultur- und Technikforschung (IZKT); Interdisziplinärer Forschungsschwerpunkt Risiko und Nachhaltige Technikentwicklung (ZIRN) Institut für Straßen- und Verkehrswesen; Lehrstuhl für Verkehrsplanung und Verkehrsleittechnik (VuV) Makroskopisches Bilanzierungsmodell für den Energieverbrauch durch Konsumgüter in Stuttgart Mikroskopisches Bilanzierungs- und Strategiemodell für den durch Konsum bedingten Energieverbrauch von privaten Haushalten in Stuttgart Maßnahmenentwicklung und Bewertung im Abfall und Konsumbereich Projektlaufzeit: April März 2010 Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Dipl.-Ing., M.Sc. Mihaela Berechet Dipl.-Geol. Detlef Clauß 121

124 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft OPTIGEDE (OPTImisation territoriale de la GEstion globale des DEchets) - oder Optimierung der regionalen Abfallwirtschaft - OPTIGEDE ist ein deutsch-französisches Projekt, das von der ADEME, dem französischen Amt für Umwelt und Energie, geleitet wird. Das Projekt hat eine Laufzeit von 3 Jahren und wurde im Jahr 2008 abgeschlossen. OPTIGEDE verbindet 11 französische und deutsche Partner, die mit Hilfe der Erfahrungen aus dem Projekt eine Optimierung der Abfallwirtschaft für ihre Region anstreben. Im Rahmen des Programms OPTIGEDE werden exemplarische Maßnahmen zur Optimierung der Abfallwirtschaft durchgeführt (Abfallvermeidung, Kostenoptimierung,...). OPTIGEDE soll eine konstruktive Zusammenarbeit aller lokal zuständigen Stellen (öffentlicher oder privater Hand) fördern und so zur Optimierung der Abfallwirtschaft beitragen. Auf lokaler und nationaler Ebene wird das OPTIGEDE - Netzwerk zum Erfahrungsaustausch der Partner in Frankreich und Deutschland beitragen. Um die Ziele von OPTIGEDE zu erreichen, haben sich die Partner auf nahezu 160 Aktionen geeinigt, die 8 Themen betreffen: Veröffentlichung der Ergebnisse (13 Aktionen ) Schulung und Fortbildung der Teilnehmer (14 Aktionen ) Aufbau und Koordination von lokalen Netzwerken (17 Aktionen) Abfallvermeidung (35 Aktionen) Verminderung der Menge der gefährlichen Abfälle im Hausmüll (24 Aktionen) Optimierung der Anlagen und der Dienstleistungen (23 Aktionen) Optimierung der Erfassung, der Verwertung und der Entsorgung von speziellen Abfallarten (23 Aktionen) Optimierung der Kosten der Abfallwirtschaft (16 Aktionen) Die Partner werden das Projekt und die daraus gewonnenen Erfahrungen und Ergebnisse mit Hilfe diverser Medien veröffentlichen und für Gebietskörperschaften, Gewerbebetriebe und sonstige Einrichtungen in Frankreich, Deutschland und Europa zugänglich machen. Auf der Internet-Seite und über Printmaterialien werden u. a. veröffentlicht: Ein Leitfaden für die Kostenüberwachung der Abfallwirtschaft Technische Informationen (Ergebnisberichte der Aktionen, Checkliste, Empfehlungen ) Berichte aus dem Netzwerk Kurznachrichten, Newsletters, Kurzfassung der Ergebnisse usw.) Gefördert von: Europäische Union: Life Förderprogramm Projektpartner: ADEME Amt für Umwelt und Energie (Frankreich) Zweckverband «Oise-Tal» (Region Picardie) Abfallzweckverband Süd-Ost Finistère (Region Bretagne) Abfallzweckverband Zentral-Elsass (Region Elsass) Abfallzweckverband Saône-Dombes (Region Rhône-Alpes) Abfallzweckverband Süd-Rhône (Region Rhône-Alpes) Abfallwirtschaftsbetrieb des Landkreises Böblingen Abfallverwertungsgesellschaft des Landkreises Ludwigsburg KURS - das Kompetenzzentrum Umwelttechnik AWIPLAN S.A.R.L. Projektlaufzeit: Ansprechpartner: Dr.-Ing. Dipl.-Chem. K. Fischer 122

125 Siedlungsabfall SIA Entwicklung einer Technologie zur Oberflächenfunktionalisierung von Tiefziehteilen aus nachwachsenden Rohstoffen mit kurzer und mittlerer Lebensdauer Weitere Untersuchungen beschäftigten sich mit dem Emissionsverhalten des Werkstoffs bei erhöhten Temperaturen, wie sie z.b. im Fahrzeuginnenraum auftreten können. Biokunststoffe gestatten die Nutzung nachwachsender, regenerativer Rohstoffe. Diese werden gegenwärtig vorwiegend im Bereich Verpackungstechnik und für den Spritzgussprozess eingesetzt. Zur Herstellung einer Vielzahl von technischen Bauteilen (Gehäuse, Transportbehälter, Fahrerkabinen, Innenausstattung von Wohnmobilen, Schiffen usw.) werden vor allem thermoplastische Kunststoffe verwendet. Der im Projekt hauptsächlich untersuchte neuartige Werkstoff ist ebenfalls thermoplastisch und wird ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Basis ist das Naturpolymer Lignin, welches zu etwa 30 % in jedem Baum und jeder verholzenden Pflanze durch die Photosynthese gebildet wird. Lignin ist nach der Cellulose das am häufigsten vorkommende Naturpolymer und bildet z. B. im Baumstamm eine dreidimensional vernetzte Gerüststruktur um die Cellulosefasern. Durch Lignin erhält das natürlich gewachsene Holz seine benötigte Druckfestigkeit, da diese von der Cellulosefaser nicht aufgenommen werden kann. Die Cellulosefaser kann nur Zugfestigkeiten erbringen, so dass ein Verbund aus Naturfasern (Cellulose) und Lignin einen Werkstoff ergibt, der analog einem natürlich gewachsenen Holz, kombiniert Zug- und Druckbelastungen entgegenwirken kann. Lignin ist ein Beiprodukt der papierproduzierenden Industrie und fällt weltweit jährlich zu etwa 50 Mio. Tonnen aus verschiedenen Kochprozessen an. Die bisherige Verwendung von Lignin beschränkt sich zu etwa 95 % auf dessen thermische Verwertung in Verbrennungsanlagen zur Energiegewinnung. Nur ein kleiner Teil des Lignins findet eine stoffliche Verwendung wie z. B. in der Lebensmittelindustrie. Respirometertest zur Bestimmung der aeroben- biologischen Abbaubarkeit Mischt man spezielle Arten von Lignin mit Naturfasern aus Holz, Flachs, Hanf, Sisal oder anderen Faserpflanzen, so erhält man eine unter Temperaturerhöhung verarbeitungsfähige Mischung. Diese kann auf herkömmlichen Kunststoffverarbeitungsmaschinen wie ein auf petrochemischem Weg hergestellter Thermoplast zu Formteilen, Profilen oder Platten verarbeitet werden. Die im Teilprojekt am Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft untersuchten Schwerpunkte waren das biologische und chemischphysikalische Verhalten des neuartigen Werkstoffs. Hierzu wurden zahlreiche Abbauversuche ( Respirometertests) im aeroben Milieu durchgeführt. Daneben wurden, in Zusammenarbeit mit der Materialprüfanstalt, Bewitterungsversuche, UV-Beständigkeitstests sowie weitere stoffspezifische Tests durchgeführt. Biologisch abbaubare Kunststoffe im Respirometertest Gefördert von: AIF Projektpartner: Fa. Tecnaro GmbH Fa. Bauer Kunststofftechnik Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft; Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft (ISWA, AFW) Projektlaufzeit: April März 2010 Ansprechpartner: Dr.-Ing. Klaus Fischer Dipl.-Ing. Jingjing Huang 123

126 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Ökologische und ökonomische Bewertung der getrennten Sammlung von verwertbaren Abfällen aus privaten Haushalten und vergleichbarer Anfallstellen - Teil: Ökologische Bewertung Im Rahmen der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie beauftragten Studie Ökologische und ökonomische Bewertung der getrennten Sammlung von verwertbaren Abfällen aus privaten Haushalten und vergleichbarer Anfallstellen wurden die derzeit diskutierten alternativen Erfassungssysteme für Leichtverpackungen (LVP) und stoffgleiche Nichtverpackungen (SNVP) untersucht. Die Bewertung erfolgte in Anlehnung an die Ökobilanz nach ISO ff. Modelliert wurden alle relevanten Prozessschritte von der Erfassung über den Transport bis zur Verwertung bzw. Behandlung der Restabfälle. Als Referenz wurden Szenarien für den städtischen, verdichteten und ländlichen Raum abgebildet. Neben dem Status Quo wurden verschiedene Szenarien, wie eine trockene Wertstofftonne, Sack im Behälter sowie die gemeinsame Erfassung zusammen mit Resthausmüll modelliert. Die Behandlung des Resthausmülls bzw. der Reststoffe erfolgt zum einen in einem Müllheizkraftwerk (MHKW) und zum anderen in einer anaeroben mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlage (MBA). Bilanziert wurden die Wirkungskategorien Treibhausgase, Versauerung und Eutrophierung. Bei der ökologischen Bewertung der betrachteten Szenarien ergibt sich folgendes Bild. Grundsätzlich führen alle abfallwirtschaftlichen Maßnahmen aus Sicht des Klimaschutzes zur Umweltentlastung. Neben den Wirkungsgraden der Behandlungsoptionen (MHKW und MBA), werden die modellierten Szenarien durch die Substitution von Primärprozessen beeinflusst. Hier sind im Wesentlichen, entsprechend den betrachteten Abfallströmen Resthausmüll und Leichtverpackungen, die Anteile an ausgeschleusten Metallen und Kunststoffen zu nennen. Die getrennte Erfassung und stoffliche Verwertung von Leichtverpackungen hat ökologische Vorteile, wie durch die Entlastung an klimarelevanten CO 2 -Äquivalenten, aber auch durch die Verringerung des Versauerungspotenzials und der Eutrophierung gezeigt werden kann. Hierbei ist eine gemeinsame Erfassung und Verwertung von LVP und stoffgleichen Nicht-Verpackungen anzustreben. In der Konsequenz muss festgehalten werden, dass es unerlässlich ist, die Erfassung und Verwertung von Verpackungs- und Restabfällen sowohl unter ökologischen als auch kostenseitigen Gesichtspunkten an die jeweilige lokale Situation anzupassen. In der nachfolgenden Grafik sind exemplarisch die Nettoergebnisse der untersuchten Szenarien für die Wirkungskategorie Treibhausgase (CO 2 -Äqui.) für den städtischen Raum zusammengefasst. Wirkungskategorie Treibhausgase (in t CO 2 -Äquivalenten). Struktur Städtisch ( Einwohner) 124

127 Siedlungsabfall SIA Abschlussbericht: Brenck, A., Kranert, M., Beckers, T. et. al.: Ökonomische und ökologische Bewertung der getrennten Sammlung von verwertbaren Abfällen aus privaten Haushalten sowie vergleichbaren Anfallstellen Erstellt im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie Projekt Nr. 26/08. [ abfallwirtschaftliche Daten, einschließlich Abfallsor- tieranalysen emissionsbezogene Daten Entwicklung der Methodik zur Analyse der dezentralen Pilotprojekte sowie ihrer praktischen Aufnahme anhand von bspw. Stoffstromanalysen. Zu den IGNIS Pilotprojekten zählen u.a. folgende: Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Projektpartner: Technische Universität Berlin, Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft, IGES Institut GmbH Berlin Projektlaufzeit: 07/ /2009 Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Dipl.-Geol. Detlef Clauß Dipl.-Ing., M.Sc. Mihaela Berechet Kompostierung Biolatrinen Köhlerei Papier Recycling Verbesserte Abfallsammlung Verbesserung der Deponie-Techniken Bildung von Simulationsmodellen aus den Stoffstromanalysen der Pilotprojekte und Szenarioanalyse, z.b. Entwicklung der Abfallwirtschaft in Addis Abeba. IGNIS Income Generation und Klimaschutz durch die nachhaltige Inwertsetzung von Siedlungsabfällen in Megacities (IGNIS) Problematik: In vielen Entwicklungsländern, vor allem in deren Megacities, gibt es weder geordnete Strukturen für die Sammlung und Verwertung von Abfällen noch Verwaltungsstrukturen und gesetzliche Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Abfallwirtschaft. Sozioökonomische Befragung der Haushalte, November 2009 Das IGNIS Projekt: Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt Einkommensgenerierung und Klimaschutz durch nachhaltige Abfallwirtschaft in Megacities soll dazu beitragen, die Probleme der Abfallwirtschaft und der damit verbundenen Treibhausemissionen in Megastädten von morgen zu lösen. Aufgaben des Lehrstuhls für Abfallwirtschaft und Abluft: Überwachung und Mitwirkung bei der Erhebung der Informationsbasis für die Megacity Addis Abeba unter folgenden Aspekten: geographische Daten sozioökonomische Daten Informelle Abfallwirtschaft auf dem Mercato, September

128 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Gefördert von: Abfallsortieranalyse, März 2009 Bundesministerium für Bildung und Forschung - BMBF Projektpartner: Universität Stuttgart, Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft; Verband zur Förderung angepasster, sozial- und umweltverträglicher Technologien e.v. (AT-Verband); Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAUA); Institut für Zukunftsenergiesysteme (IZES); Environmental Development Action in the Third World (ENDA); Addis Abeba Universität, Faculty of Technology; Addis Abeba Universität, Institute of Regional and Local Development Studies; Addis Abeba Environmental Protection Agency (EPA) Projektlaufzeit: Juni Juni 2013; Projektevaluierung Herbst 2010 Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Dipl.-Geogr. Agata Rymkiewicz M.Sc. Nicolas Escalante Internet: GIS Karte, sozioökonomische Befragung der Haushalte, November

129 Siedlungsabfall SIA MODULAARE Integrierte Module zur hocheffizienten Abwasserreinigung, Abfallbehandlung und regenerativen Energiegewinnung in Tourismus Resorts Die Bundesrepublik, als eine der großen Reisenationen, steht in besonderer Verantwortung für eine nachhaltige und umweltverantwortliche Tourismuswirtschaft. Das Ziel von Modulaare ist deshalb, beispielhaft in einem großen türkischen Ferienhotel, ein innovatives, dezentrales und modulares Anlagenkonzept zur Abwasserreinigung, Abfallbehandlung und Energiegewinnung im praktischen Betrieb zu testen. Die modulare Anlage kombiniert eine Membranbelebungsanlage zur Reinigung der Hotelabwässer mit einer Vergärungsanlage zur Verwertung der großen Mengen an organischen Abfällen (Küche, Grünanlagen). Wir erwarten, dass sich durch die Synergieeffekte die Vorteile der beiden Einzelverfahren verstärken, so dass diese dezentralen (Klein-) Anlagen sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht, als auch bezüglich der Qualität der entstehenden Sekundärprodukte optimal zu betreiben sind. Darüber hinaus wird ein regenerativer Energieträger gewonnen. Im Rahmen dieses Forschungs- & Demonstrationsvorhabens wird in einem repräsentativen Hotelkomplex (Resort) in der Türkei eine Anlage bestehend aus einem Membranbelebungs- und einem Vergärungsmodul installiert. Organische Abfälle des Hotels und die anfallenden Schlämme (Überschuss-, Primärschlamm) werden anaerob behandelt, Hotelabwässer und bei der Vergärung anfallendes Abwasser werden der Membranbelebungsanlage zugeführt. Das wissenschaftliche Untersuchungsprogramm umfasst Ermittlungen, Analysen und Studien zur Effizienz der Membranbelebung sowie die verschiedenen Einsatzbereiche für das gereinigte Brauchwasser; zum Energiebedarf der Anlage getrennt nach Hauptverbrauchern; zur technische Anpassung der Vergärungsanlage an das Inputmaterial und die Standortbedingungen; Oben: Ansicht der Hotelanlage Sarigerme Park Mitte: Ansicht der gesamten Anlage mit Membran- und Biogasanlage Unten: Materialaufgabe der Biogasanlage 127

130 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft zu Stoffflüssen, Co-Substraten, Aufbereitung, Biogas, Geruch; zur Qualität und Verwendung des Gärreststoffes (Landwirtschaft, Hotel); zu Optimierungsmaßnahmen an den Anlagen sowie deren Handling; zur Integration in den Hotelbetrieb (Arbeitsabläufe, Schulungen etc.): zur Erstellung eines Konzeptes für die optimale Nutzung des Biogases und Kombination mit anderen regenerativen Energieträgern. FORWAST: Project full title: Overall mapping of physical flows and stocks of resources to forecast waste quantities in Europe and identify lifecycle environmental stakes of waste prevention and recycling. Zusammenfassung: Im Rahmen des seitens der EU im sechsten Rahmenprogramm geförderten Projektes FORWAST (Forecasting Of Waste) sollen u.a. die folgenden Ergebnisse erzielt werden: Dieses modulare, dezentrale System eignet sich in hohem Maße für den Einsatz in sensiblen Gebieten, wie z.b. Tourismusregionen, Korallenriffe, Inseln, Küsten, Naturparks etc. Anhand des Demonstrationsvorhabens Modulaare ist zu untersuchen, ob dieses Anlagenkonzept sowohl wirtschaftlich als auch im Bezug auf Arbeitsabläufe zu betreiben ist. Von besonderem Interesse sind dabei vor allem der Test im praktischen Einsatz und die Integration in den allgemeinen Hotelbetrieb. Das Projekt wird unter der Federführung des AT-Verbandes und der wissenschaftlichen Leitung der Universität Stuttgart (Prof. Kranert) durchgeführt. Damit steht eine Appropriate Technology zur Verfügung, die sowohl den umweltschutztechnischen Anforderungen sensibler Standorte im Tourismus als auch den Komfortansprüchen der Gäste gerecht werden kann. Inventar von Materiallagerstätten in der Europäischen Union (EU27), Prognose von während der kommenden 25 Jahre anfallender Abfallmengen und qualitäten, Lebenszyklusanalysen unterschiedlicher szenarien (Abfallbehandlung und Abfallvermeidung in EU27). Hierzu wird ein makroökonomisches Berechnungsmodell (quasi-dynamisch) entwickelt, das anhand ausgewählter Material- und Stoffströme (Produktion, Verbrauch, Import, Export etc.) Hochrechnungen gestattet. Dieses Modell stellt auch den Rahmen für die intensive Datenrecherche und verarbeitung dar, worin die Hauptarbeit innerhalb von FORWAST zu sehen ist. Besonders intensive Datenrecherchen erfolgen seitens des ISWA für die folgenden vier Länder: Gefördert von: Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF Projektpartner: AT-Verband (Verband zur Förderung angepasster, sozial- und umweltverträglicher Technologien e.v.) Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Abteilung Abwassertechnik Memos Membranes Modules Systems GmbH Bio-Sytem Selecta GmbH Iberotel Sarigerme Park, TUI AG - Umweltmanagement Projektlaufzeit: Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Dipl.-Geogr. Dieter Steinbach Dipl.-Geogr. Andrea Schultheis Dr.-Ing. Klaus Fischer Dipl.-Ing. Gerold Hafner Dänemark, Deutschland, Frankreich, Österreich. In den verbleibenden EU-Mitgliedstaaten ist die Datenlage deutlich schlechter insbesondere in den osteuropäischen Ländern. Hierzu werden Übertragbarkeitsbetrachtungen durchgeführt, um ggf. mittels Korrelationen und indirekten Vorgehensweisen fehlende Daten abzuschätzen. Die Kalibrierung des Modells erfolgt mittels Zeitreihen von monetären und physikalischen Strömen und vorhandenen Daten zur Abfallstatistik. Abschließend sollen, Transferkoeffizienten und auch komplexe mathematische Zusammenhänge vorliegen, um die Volkswirtschaften innerhalb Europas im Hinblick auf künftige Abfallmengen und qualitäten modellieren zu können. Dynamische Aspekte (z.b. künftige technische und ökonomische Entwicklungen, Änderungen politischer Strategien. etc.) sollen Berücksichtigung finden. 128

131 Siedlungsabfall SIA FORWAST wird voraussichtlich eine neue Sicht des Life Cycle Thinking ermöglichen, was sich insbesondere in verläßlicheren Umweltindikatoren ausdrückt - insbesondere im Zusammenhang mit Ressourcenschonung und Umweltmanagement. Ziele: Ein wesentliches Ziel des FORWAST-Projekts ist die Generierung verständlicher und validierter Daten zu Materialflüssen, Lagern und Umweltauswirkungen zu den einzelnen volkswirtschaftlich relevanten Prozessen. Die Zusammenhänge zwischen nachhaltiger Entwicklung und Umweltschutz, sowie den Verbindungen zwischen dem Verbrauch natürlicher Ressourcen und Rohstoffe einerseits sowie deren Akkumulation innerhalb der Volkswirtschaft und der Erzeugung von Abfällen soll deutlicher verstanden werden. Hierbei sind Wiederverwertung, technische und ökonomische Randbedingungen und nebeneffekte zu berücksichtigen. Am Ende steht eine globale Kosten-Nutzen-Betrachtung. Unsicherheiten bezüglich der Umweltauswirkungen, resultierend aus abfallpolitischen Entscheidungen, basieren im wesentlichen auf dem Mangel an physischen Daten zu Mengen und Qualitäten von Stoff- und Materialflüssen sowohl von Rohstoffen als als auch aus Recyclingkreisläufen. Insbesondere stehen kaum Angaben zu den gelagerten bzw. gespeicherten Stoffen (z.b. in Gebäuden) zur Verfügung, die in der Zukunft zu Abfall werden. Daher sind insbesondere die folgenden Projektziele von Interesse: Inventar von Materiallagerstätten in der Europäischen Union (EU27), Prognose von während der kommenden 25 Jahre anfallender Abfallmengen und qualitäten, Lebenszyklusanalysen unterschiedlicher Szenarien (Abfallbehandlungs und Abfallvermeidung in EU27). Es sollen nach Abschluß des Projektes im Jahr 2009 konkrete Empfehlungen für die Politik vorliegen. Das Projektkonsortium ist im wesentlichen charakterisiert durch: Experten mit Beziehungen zu politischen Entscheidungsträgern auf nationaler und europäischer ebene Datenzugang zu nationalen Datenbanken (insbesondere für Süd- und Osteuropa) Verfügbarkeit geeigneter Bewertungswerkzeuge (NAMEA, MFA, AWAST simulator) Kompetente Netzwerke im Bereiche Ressourcenund Abfallmanagement Konzeptionelle Systemdefinition 129

132 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Im Rahmen der Bearbeitung werden alle relevanten Wirtschaftsprozesse untersucht. Die untere Abbildung zeigt exemplarisch eine mögliche Betrachtungsweise von makroökonomischen Systemen. Abfallpolitik beeinflußt den primären Produktionssektor sowie Produktion und Konsum u.a. durch Recycling und Umweltschutzmaßnahmen. Die Input-Output-Bilanz jedes Prozesses ist dynamisch mit den übrigen verknüpft. Beispielhaft zeigt die folgende Abbildung die Situation für Steine und Erden in Österreich. Die Nettobilanz zwischen Verbrauch und Lagern ( Tg/year) repräsentiert die Nettobilanz des Primärsektors (105-9 Tg/year). Die verdeutlicht, die essentielle Bedeutung der Entwicklung der Lager über die Zeit im Hinblick auf eine künftige Ressourcenschonung. Die Erarbeitung derartiger Massenbilanzen beinhaltet zwei Problemstellungen: die Datenqualität und die Vollständigkeit der Daten. Im Hinblick auf die Abschätzung künftiger abfallmengen und qualitäten für die kommenden 25 Jahre fehlt bis dato die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Lagern, und künftigen Abfällen. Neben der Lebensdauer einzelner Produkte spielen hier eine Vielzahl weiterer Randbedingungen eine Rolle (z.b. Akkumulation, Abfallerzeugung, Streuverluste etc.). Die Ergebnisse von FORWAST basieren auf relaen Daten und anerkannten makorökonomischen Berechnungsmodellen. Detailliertere Informationen können auf der Projektwebsite eingesehen werden: Gefördert von: EU DG Research Projektpartner: Bureau de Recherches Géologiques et Minières, Orléans 2.-0 LCA consultants ApS, Copenhagen Resource Management Agency, Vienna University of Technology - Institute for Water Quality and Waste Management, Vienna University of Stuttgart Institute of Sanitary, Water Quality and Solid Waste Management Aristotle University of Thessaloniki Central Mining Institute, Katowice Projektlaufzeit: Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Dipl.-Ing. Gerold Hafner Internet: Materialbilanz für Steine und Erden in Österreich für das Jahr

133 Siedlungsabfall SIA Grünabfälle - besser kompostieren oder energetisch verwerten? - Vergleich unter den Aspekten der CO 2 -Bilanz und der Torfsubstitution - Sachstand, Aufgabenstellung und Vorgehensweise: Grünabfälle werden zunehmend der stofflichen Verwertung entzogen und, aufgrund der aus dem EEG resultierenden finanziellen Förderung einer Energieerzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen mit entsprechendem CO 2 -Benefit, der energetischen Verwertung in Biomasseheizkraftwerken zugeführt. Im Vorfeld des vorliegenden Forschungsprojektes durchgeführte überschlägige Berechnungen verschiedener CO 2 -Szenarien haben jedoch gezeigt, dass die CO 2 -Einsparung von energetischer und stofflicher Verwertung von Grünabfällen mit Kompostierung und Substitution von Torf, der als primärer Rohstoff einen wichtigen Kohlenstoffträger darstellt, in der gleichen Größenordnung lagen. Für das der energetischen Verwertung zugeführte konfektionierte Grünabfallmaterial werden nach EEG zwischen ca /Mg vergütet, wovon ca /Mg als Förderanteil an-zusehen sind. Bei Ansatz eines 30%igen Abschöpfungsgrades für die energetische Verwertung von Grünabfällen entspräche dies auf Seiten der Vergütung ca /Mg, bezüglich der Förderung ca /Mg insgesamt erfasstem Grünabfall. Nach unterschiedlichen Berechnungsansätzen und je nach Mengenszenarium (30 bzw. 50 Gew.-%-Abschöpfung) wären für die gesamte Vergütung von Strom aus der energetischen Verwertung von Grünabfällen nach EEG ca Mio. p. a. aufzuwenden, bei einem Förderanteil von ca Mio. p. a.. Hingegen findet trotz o. g. Zusammenhänge keine finanzielle Förderung der stofflichen Verwertung statt. Verfahrensspezifischer Vergleich der CO 2 -Bilanz bei der energetischen und der stofflichen Biomasseverwertung plus Torfersatz (Einsparung an emitiertem CO 2 durch Primärrohstoffersatz) 131

134 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft An dieser Stelle setzte das Forschungsprojekt an, um die stofflichen und energetischen Verwertungswege für Grünabfälle unter den Aspekten Primärressourcenverbrauch und CO 2 -Bilanz zu überprüfen, die Belastbarkeit der Datenlage zu verbessern und Handlungsempfehlungen für die Abfallwirtschaft abzuleiten. Hierbei wurden im Hinblick auf die energetische Verwertung von Grünabfällen zum Vergleich auch die energetische Verwertung von Waldholzhackschnitzeln und von Altholz als alternative holzige Energieträger betrachtet. Es wurden für die energetische Verwertung im vorliegenden Forschungsprojekt nur thermische Verfahren (Verbrennung) betrachtet. In Deutschland fallen jährlich ca. 4 Mio. Mg/a an Grünabfällen an, die zu einen kleineren Anteil als Strukturmaterial für Bioabfälle verwendet und z. T. auf separaten Anlagen sowie z. T. in Kombianlagen für Bio-/ Grünabfall kompostiert werden. Zusätzlich werden über die Biotonne weitere Grünabfälle abgeschöpft, die in Bioabfallkompostierungsanlagen, teilweise auch in Vergärungsanlagen behandelt werden. Die derzeitigen Erfassungsquoten von Grünabfällen wurden bei einem Grünabfallpotential von ca. 90 bis 100 kg/e. a auf Basis der vorliegenden Statistiken und Untersuchungen bei einer durchschnittlichen Menge von ca. 46 kg/e. a auf ca. 50 % abgeschätzt, wobei hier starke Unterschiede in den einzelnen Bundesländern auftreten. Weiterhin existieren ca. 4 Mio. Mg an Grünabfällen aus Landschaftspflegemaßnahmen. Die energetische Verwertung von Grünabfällen in Biomasseheizkraftwerken erfolgt bei Bezug auf die einzelne Kompostanlage derzeit in einer Größenordnung von ca. 20 bis >50 % der dort anfallenden Materialmenge. Das bundesweite Potential der energetischen Grünabfallver-wertung wurde bisher oft in einer sehr weiten Spanne von Gew.-% der erfassten Grünabfälle (ca. 0,4-2,4 Mio. Mg) benannt. Bezüglich Waldholzhackschnitzel für die energetische Verwertung werden Gesamtpotentiale in einer Größenordnung von ca. 12,4-16,6 Mio. Mg/a und bezüglich Altholz einschließlich Bauholz und Holz aus Sperrmüll in einer Größenordnung von ca. 6,5 Mio. Mg/a ge- Größenordnung der erreichbaren CO 2 -Entlastung durch optimierte Stoffstromlenkung und Systemkombination bei der Grünabfallverwertung (Angaben gerundet) 132

135 Siedlungsabfall SIA schätzt. Die energetische Verwertung von Altholz in Biomasseheizkraftwerken auf Jahresbasis 2004 wird im aktuellen Ufoplan-Vorhaben Stoffstrommanagement Biomasseabfälle... in einer Größenordnung von 3,3 Mio. Mg p. a. (lutro) angegeben (+ 1,6 Mio. Mg Industrierestholz p. a. (lutro), nur Anlagen >1 MW). mit hohem Anteil holziger und wenig krautigen Materialien (H u 10,0 MJ/kg), gemischte Grünabfälle mit hohen krautigen und geringen holzigen Anteilen sowie kleineren Bodenanteilen (H u 5,6 MJ/kg) sowie grasigkrautige Grünabfälle mit geringeren Bodenanteilen, H u 2,0 MJ/kg (worst case). In Deutschland werden derzeit ca Kompostierungsanlagen für Bio- und Grünabfälle betrieben, die von kleinen Einfachst-Anlagen bis hin zu technisch ausgefeilten größeren Anlagen reichen. Großanlagen können auch bei reiner Grünabfallkompostierung eine Kapazität bis über Mg p. a. erreichen. Im Vergleich zur Bioabfallkompostierung sind die i. d. R. als offene Mietenkompostierung betriebenen Anlagen im Grünabfallbereich technisch deutlich einfacher und hinsichtlich der Geruchsemissionen nicht von vergleichbarer Relevanz. Als technische Prozessstufen sind üblicherweise Zerkleinerung, Mischung/Umsetzen und Absiebung mit nachfolgender Lagerung zu nennen. Hierbei werden auch Teilströme v. a. nach der Zerkleinerung abgesiebt und direkt oder nach weiterer Konfektionierung und Trocknung zur energetischen Verwertung abgegeben. Die in Deutschland zur Herstellung von gärtnerischen Erden für den Hobbybereich ( Blumenerden ) und von Kultursubstraten für den Produktionsgartenbau verwendeten Torfmengen belaufen sich in den letzten Jahren auf 8-9 Mio. m³ p. a.. Hiervon wurden seit 2000 nach vorherigem sprunghaften Anstieg, ca. 2 bis (in einem Jahr) >4 Mio. m³ p. a. importiert, v. a. aus den baltischen Staaten. Die CO 2 -Bilanzierung wurde im Rahmen von Prozesskettenbetrachtungen durchgeführt. Hierbei wurde der Energieverbrauch in den einzelnen Abschnitten der Prozessketten bzw. die hieraus erfolgten CO 2 -Freisetzungen einerseits und die CO 2 -Freisetzung durch die Rotte bzw. die energetische Nutzung andererseits betrachtet. Die Einsparung von Energie bzw. von CO 2 wurde durch das Nachwachsen der Biomasse (i. d. R. 50-jähriges Szenario) und CO 2 -Äquivalente für die Einsparung fossiler Energieträger durch energetische Verwertung bzw. durch die Substitution von Kohlenstoff aus dem Primärrohstoff Torf über Grünabfallkompost berücksichtigt. Die Bilanzierung erfolgte abhängig von Inputmaterial, jahreszeitlichem Anfall und Aufbereitung. Außerdem wurden sowohl im Hinblick auf die energetische Verwertung von Grünabfall als auch auf den Torfersatz durch Grünabfallkomposte verschiedene Modellrechnungen durchgeführt. Hierzu wurden folgende vier Modellvarianten zugrunde gelegt: Holzige trockene Grünabfälle, H u 14,9 MJ/kg (best case), gemischte Grünabfälle Beim Torf wurde zwischen Mischtorf (H5 - H7, Inland) und Weißtorf (H2 - H5, Baltikum) differenziert und die gesamte Prozesskette inklusive der Substratherstellung betrachtet. Ebenso wurden die Prozessketten der Produktion bis hin zur energetischen Verwertung von Waldholzhackschnitzeln und von Altholz bilanziert. Zur Verbesserung der Datengrundlage wurden im Rahmen der Studie insgesamt 81 Proben an Grünabfällen untersucht (45 Proben Input, 4 Proben konfektionierter Output, 32 Proben Siebschnitte Input bzw. Output). Außerdem wurde die bestehende Datengrundlage der Projektpartner zu Torfen ausgewertet und mit 20 zusätzlichen Analysen ergänzt. Beim Grünabfall-Inputmaterial wurde differenziert nach Jahreszeit, Einzugsgebiet und Erfassungsart analysiert. Hierbei zeigte sich, dass abhängig vom Erfassungssystem (Selbstanlieferungen, Bündelsammlung, gemischte Gartenabfallabfuhr) deutliche Unterschiede besonders hinsichtlich der holzigen Anteile auftraten. Ergebnisse: Die Raumgewichte der analysierten Grünabfälle lagen weitestgehend zwischen 300 und 500 kg/m³, abgesiebte holzige Materialien bei 200 bis 270 kg/m³. Die Analysenergebnisse der Grünabfälle lagen für den Wassergehalt bei 23 bis 82 % (Mittelwert 52 %), für die OTM (Glühverlust) bei 39 bis 96 % (Mittelwert 74 %) und für den unteren Heizwert weitestgehend bei 2,2-9,8 MJ/kg FM (ca. 94 % der Proben), in wenigen Fällen <2 MJ/kg bzw. >10-12,8 MJ/kg FM. Demgegenüber zeigten die für die energetische Verwertung konfektionierten Outputmaterialien bei Wassergehalten von 15 bis 41 % (Mittelwert 27 %) und Glühverlusten von 82 bis 96 %. (Mittelwert 91 %) Heizwerte H u von ca. 10 MJ/kg bis knapp 15 MJ/kg (Mittelwert ca. 12 MJ/kg). Schlussfolgerung: Aus den berechneten, rein energetisch bzw. rein stofflich orientierten Szenarien ist abzuleiten, dass beide für sich alleine nicht Ziel führend sind. Vielmehr ist durch eine Kombination der Verwertungssysteme bei gleichzeitiger Erhöhung der Erfassungsquote an Grünabfällen eine deutliche Steigerung der Einsparpotentiale an CO 2 gegenüber dem einzelnen Verwertungssystem möglich. Durch die optimierte stoffliche und 133

136 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft energetische Verwertung mit intensivierter Erfassung der Grünabfälle könnten bundesweit bis 2,2-2,6 Mio. Mg/a CO 2 eingespart werden. Die o. g. Stoffstromlenkung und abfallwirtschaftliche Systemoptimierung sollte durch ein integriertes und abgestimmtes Maßnahmenbündel erfolgen, das finanzielle Anreize, Qualitätsanforderungen an die zur Verwertung verbrachten Grünabfälle und daraus gewonnenen Produkte und eine intensive Kommunikation mit den betroffenen Fach- und Verkehrskreisen einschließt. Insgesamt ist aus den Ergebnissen der Studie abzuleiten, dass durch die gezielte, stoffstromorientierte energetische und stoffliche Verwertung von Grünabfällen ein wichtiger Beitrag zur Einsparung von fossilem Kohlenstoffdioxid erreicht werden kann. Gefördert von: Entsorgungsgemeinschaft der deutschen Entsorgungswirtschaft (EdDE e. V.), Köln Durchführung von: Arbeitsgemeinschaft Universität Stuttgart (Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- u. Abfallwirtschaft ISWA); Humus & Erden Kontor GmbH Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. M. Kranert (ISWA), Dipl.-Ing. R. Gottschall (Humus & Erden Kontor GmbH) Projektlaufzeit: 2008 Ansprechpartner: Dr. Dipl.-Ing. agr. C. Bruns Dipl.-Ing. R. Gottschall Dipl.-Ing. G. Hafner Prof. Dr.-Ing. M. Kranert Dipl.-Ing. O. Schiere Dipl.-Forsting., Dipl.-Ing. C. Seibel Treffen der WasteNet Teilnehmer an der Los Andes University in Bogota /Kolumbien Welche Zeile hat WasteNet? Mit dem Schwerpunkt auf Lateinamerika soll WasteNet sich mit den Problemen der Abfallwirtschaft in diesen Ländern beschäftigen: Wo liegen die Ursachen für die nur teilweise stattfindende Abfallsammlung, für Müllkippen, die nicht als Deponien bezeichnet werden können, für Zehntausende von armen Menschen, die vom und teilweise im Müll leben? Sind es ökonomische Gründe, ist es mangelndes Umweltbewusstsein oder sind es fehlende Gesetze? Ausgehend von einer Analyse in den Partnerländern soll WasteNet Vorschläge ausarbeiten, wie eine zukünftige Umwelt-/Abfallpolitik der EU in diesen Ländern aussehen könnte. Ein weiteres Ziel ist das Sammeln und Verbreiten guter Beispiele von angepassten Technologien im Abfallbereich, die auch für andere Länder hilfreich sein können. Hier spielen die Partner aus Asien eine entscheidende Rolle, die mit guten Beispielen aus den jahrtausende alten Kulturen einen großen Beitrag zur Entwicklung einer nachhaltigen Abfallwirtschaft leisten können. WasteNet - ein neues Netzwerk für Nachhaltige Abfallwirtschaft Insgesamt 12 Partner aus 3 Kontinenten beschäftigen sich gemeinsam mit dem Thema der Nachhaltigen Abfallwirtschaft. Die Partner-Universitäten bzw. Institutionen befinden sich in folgenden Ländern: Lateinamerika: Costa Rica, Bolivien, Kolumbien, Brasilien und Chile Asien: China, Malaysia und Thailand Europa: Finnland, Türkei und Deutschland. Wertstoffsortierung in Bogota 134

137 Siedlungsabfall SIA Das erste Treffen der lateinamerikanischen Partner fand im Oktober 2007 in Bogota/Kolumbien statt Wie zu erwarten, sind die Unterschiede zwischen den Ländern groß. Überraschend war jedoch eine wichtige Erkenntnis aus diesem Treffen: während fast alle großen Städte in den Partnerländern eine relativ gute Sammlung und Behandlung der Abfälle sicherstellen können, ist die Situation in den ländlichen Gebieten noch völlig unbefriedigend. Häufig wird nur ein geringer Teil des Abfalls erfasst, die Beseitigung erfolgt in wilden Müllkippen, in den Flüssen oder in der Landschaft. Auch wenn die Situation in den Partnerländern nicht völlig vergleichbar ist, zeigen doch unsere Hochrechnungen, dass mehr als 50% des Abfallaufkommens in den ländlichen Gebieten anfällt und damit unzureichend behandelt wird. Die Umweltauswirkungen auf Böden, Grund- und Oberflächenwasser und die Atmosphäre sind zweifellos gravierend. Große Probleme scheint es auch im Bereich der Krankenhausabfälle und den gefährlichen Abfällen (Industrieabfälle, aber auch z.b. Batterien) zu geben. Zusammensetzung häuslichen Abfalls anhand ausgesuchter Siedlungsstrukturen in Rumänien Vor dem Hintergrund des zunehmenden Interesses an den Umweltproblemen in Rumänien wurde im Jahr 2007 eine Kooperation zwischen den Umweltministerien des Landes Baden-Württemberg und Rumäniens initiiert. Das Ziel der Kooperation war die Unterstützung Rumäniens zur Entwicklung von angemessenen Lösungen für die Abfallbehandlung. Als Ausgangspunkt war die Zusammensetzung des häuslichen Abfalls in Rumänien zu bestimmen. Hierzu wurde im Jahr 2008 vom Umweltministerium Baden-Württemberg eine Sortierkampage der Siedlungsabfälle in Rumänien beauftragt, die gemeinsam durch das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte-, und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart und Universitatea Politehnica Timisoara erfolgte. Das Projekt wurde von den Entsorgungsunternehmen Retim (Timisoara) und Goscom (Vaslui) unterstützt. Ergebnisse, Beispiele und viele andere nützliche Information u.a. ein Wörterbuch für Abfallwirtschaftliche Begriffe in Englisch, Deutsch und Spanisch sind auf der Internetseite zu finden. Waste- Net ist offen für die Teilnahme und Mitgliedschaft von Fachleuten und Experten in den Bereichen Abfallwirtschaft und Nachhaltigkeit sowie für Nichtregierungsorganisationen, die gerade in Lateinamerika zeigen, dass sich Abfallwirtschaft und soziales Engagement sehr gut verbinden lassen. Abfallsortierung in Timisoara Gefördert von: EU, DG International Cooperation INCO Projektpartner: Costa Rica: Universidad de Costa Rica San Pedro de Montes de Oca, San Jose, Brazil: Centro Integrado de Tecnologia e Educação Profissional da Cidade Industrial de Curitiba, Bolivia: Catholic Bolivian University San Pablo, La Paz, Chile: Technical University Federico Santa María, Valparaiso, Colombia: Los Andes University, Bogota, Thailand: King Mongkut s Institute of Technology North Bangkok, Malaysia: University Sains Malaysia, Penang Projektlaufzeit: Ansprechpartner: Dr.-Ing. Klaus Fischer M.Sc. Anghana Klongkarn M.Sc. Maria Espinoza In Absprache mit der nationalen Agentur für Umweltschutz (ANPM) in Bukarest wurden die Kreisstädte Timişoara und Vaslui als Beprobungsgebiete mit unterschiedlicher Struktur ausgewählt: Timişoara profitiert von einer dynamischen wirtschaftlichen Entwicklung und einer niedrigen Arbeitslosenquote. Die Region um Vaslui ist die stark agrarisch orientiert und besitzt eine hohe Arbeitslosigkeit. Aus finanziellen Sachzwängen konnte Vaslui die Projektarbeit nicht aufrechterhalten. Die Sortierkampagne konzentriert sich aus diesen Gründen auf Timişoara, wo zwei Sortieranalysen in Sommer und Herbst durchgeführt wurden. Zusätzlich zur Abfalltonne im Ein-Behälter-System wurde die Restabfalltonne im Zwei-Behälter-System beprobt. Die Proben wurden in Siedlungsstrukturen 135

138 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft mit definierten Merkmalen entnommen. Die Methodik lehnt sich an der Vorgehensweise des Richtlinienentwurfs Brandenburg an. Sowohl der hohe Prozentsatz an Bioabfall, als auch die hohen Anteile an Kunststoffen, Papier und Glas zeigen ein großes Potenzial zur Nutzung der im Abfall enthaltenen Wertstoffe und Energie. Gefördert von: Umweltministerium Baden-Württemberg Projektpartner: Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft; Universitatea Politehnica Timisoara, Facultatea de Hidrotehnica; Agentia Nationala de Protectie a Mediului; Retim Ecologic Service SA; Goscom Vaslui SA Projektlaufzeit: Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Dr.-Ing. Klaus Fischer Dipl.-Ing., M.Sc. Mihaela Berechet Dipl.-Ing. Oliver Schiere Timişoara, 1-Behälter System: Müllbehälter (2008) Timişoara, 2-Behälter System: Restmüllbehälter (2008) Haus- und Geschäftsmüll Baden-Württemberg (2007); öre und DSD Vergleich des Ein- und Zwei-Behälter-Systems bei der Wertstoffzusammensetzung in Timişoara und Gegenüberstellung mit den Zahlen aus der Statistik von Baden-Württemberg 136

139 Siedlungsabfall SIA Internationale Lehrexporte Summer School Brasilien Im Rahmen des Förderprogramms Export deutscher Studienangebote des Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) führen der Arbeitsbereich Siedlungsabfall und der Arbeitsbereich Industrielle Wassertechnologie eine umweltschutztechnische Summer School in Brasilien durch. In Kooperation mit dem FUNDACENTRO Sao Paulo (Fundacao Jorge Duprat Figueiredo de Seguranca e Medicina do Trabalho), dem SENAI Curitiba (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial), der CEFET Curitiba (Centro Federal de Educacao Tecnologica do Parana) und dem JAP (Instituto Ambiental do Paranà) wurden in den Großstädten Sao Paulo (Sao Paulo) und Curitiba ( Parana), Belo Horizonte (Minas Gerais) und Recife (Pernambuco) jeweils zwei vertiefende Grundkurse zu den umweltrelevanten Themen Siedlungsabfall, sowie Abwasser und Industrielle Wassertechnologie durchgeführt. Die im Herbst 2002 bis 2005 durchgeführten Schulungen wurden von Entscheidungsträgern der Kommunen, Umweltinstitutionen, Ingenieurbüros sowie Professoren und Studenten der Hochschulen und Mitarbeitern der Kooperationspartner besucht. Summer School Curitiba (Parana) Im Mittelpunkt der Kurse steht die Vermittlung des Stands der Umwelttechnologie in Deutschland, wobei ein Schwerpunkt in der Darstellung einfacher und angepasster Systeme liegt. Im Bereich Siedlungsabfall wurden folgende Themen behandelt: Sammlung & Transport Aufbereitung und Sortierung von Wert-stoffen Recycling von Wertstoffen Biologische Behandlung Mechanisch-Biologische Restmüllbehandlung Thermische Abfallbehandlung Deponierung von Abfällen Abfälle aus dem Gesundheitsdienst Biologische Verfahren der Abluftreinigung Arbeitsschutz Summer School Sao Paulo (Sao Paulo) Sowie einige spezifische Themen aus dem Bereich Gewerbe- und Industrieabfall. Die Kurse wurden durch Gruppenarbeiten und Exkursionen ergänzt. Summer School Recife (Pernambuco) 137

140 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Kooperation mit der Guangxi University in Nanning, Guangxi, China Die Guangxi- Universität ist eine der größten und wichtigsten Universitäten im südlichen China. Das Institut für Umwelt-Ingenieurwesen beschäftigt sich mit zahlreichen Themen, u.a. mit der Behandlung von kommunalen und industriellen Abfällen, Deponietechnik und thermischen Behandlung von Abfällen. Ein besonderer Schwerpunkt, in Zusammenarbeit mit dem Ministerium für Forstwirtschaft, liegt im Bereich der anaeroben Behandlung von Bioabfällen aus Haushalten und Landwirtschaft. Guangxi ist das chinesische Zentrum für die Entwicklung von Anaerob-Technologien. Von hier wird auch das Programm zum Bau und Verbreitung der dezentralen Biogas-Fermenter betreut. Inzwischen sind in China ca. 20 Millionen solcher kleinen Biogasanlagen in Betrieb. Hier sollen die Erfahrungen aus der langen Anwendung von kleinen dezentralen Anlagen in China und großen zentralen Anlagen in Europa zu neuen fruchtbaren Ansätzen dieser Technologie führen. Projektpartner: Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Guangxi University in Nanning, Guangxi, China Ministerium für Forstwirtschaft Ansprechpartner: Dr.-Ing. Klaus Fischer Dipl. Ing. Jingjing Huang Die Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Umwelt-Ingenieurwesen an der Guangxi-Universität und dem Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart basiert hauptsächlich auf diesem Gebiet der Anaerob-Anlagen. Dezentrale Biogasanlage mit Toilette in einem Dorf bei Nanning, Guangxi, China 138

141 Siedlungsabfall SIA Kooperation mit der Universidad Católica Boliviana «San Pablo», in La Paz, Bolivien In Zusammenarbeit zwischen dem Lehrstuhl für Ingenieurwesen an der Universidad Catolica Boliviana und dem Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart werden auf allen Wissensgebieten der Umwelttechnik und Umweltanalytik, derzeit mit dem Schwerpunkt Abfallwirtschaft, Erfahrungen und Informationen ausgetauscht. Diese Zusammenarbeit entwickelte sich auf der Basis des EU-Projekts WasteNet und wird auch in weiteren Bereichen fortgesetzt. Dies beinhaltet u.a. den Austausch von Studenten, etwa im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten. Darüberhinaus werden für mehrere Studiengänge im Fachbereich Umwelttechnik und Umweltanalytik Blockvorlesungen in La Paz angeboten. Ein intensiver Erfahrungsaustausch findet in den Bereichen Biologische Behandlung von Abfällen mit dem Schwerpunkt Biogasanlagen statt. Weitere Schwerpunkte sind Abfälle aus dem Bergbau, gefährliche Abfälle aus Haushaltungen und die Verwertung und Behandlung von Elektro- und Elektronikschrott. Projektpartner: Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Carrera de Ingeniería Civil de la Facultad de Ciencias Exactas e Ingeniería de la Universidad Católica Boliviana «San Pablo Ansprechpartner: Dr.-Ing. Klaus Fischer M.Sc. Maria Alejandra Espinoza Deponie mit Sickerwasserteichen in La Paz 139

142 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Deutscher umweltschutztechnischer Studiengang in Brasilien EDUBRAS Einführung eines deutschen umweltschutztechnischen Master- Studiengangs mit dem Abschluss M.Sc. unter deutscher Leitung und nach deutschem Standard in portugiesischer und deutscher Sprache. Partner: Universidade Federal do Paraná - UFPR (Curitiba), SENAI Exelência em Educação e Tecnologia (Curitiba) und Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund Abfallwirtschaft Gefördert von: DAAD - FUNDACENTRO Brasilien Projektpartner: FUNDACENTRO - SENAI - IAP - CEFET ISWA (SIA & IWT) Ansprechpartner: Dr.-Ing. Klaus Fischer Dipl.-Geol. Detlef Clauß Gefördert von: DAAD - Deutscher Akademischer Austauschdienst mehr Informationen Kapitel: Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie. Diplom- und Masterarbeiten Abfallwirtschaftliche Maßnahmen zur Minderung von Treibhausgasemissionen in Schwellenländern Yonggang Xue (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Aerobic in situ stabilization of landfills Co-fermentation of residuals of kitchen, garden and waste water treatment Terra Prima Sari (WAREM) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Entwicklung und Erprobung zur Überwachung von Biofiltern Lidia Glaskowa (WASTE) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Daniel Schaupp (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. F. Sabo Assessment of Solid Waste and its impact on enviroment in Kathmandu Valley, Nepal Pradhan Bishan (WAREM) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. G. Kaule Baustoffrecycling Bo Qiu (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Implementation of an integrated environmental management system in motorway operation. Case study: ATTIKI ODOS Natalia Tziveni (WASTE) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Integrated Solid Waste Management: A sustainable to reduce load on landfill site in Pokhara city, Nepal Carbon Emission Reduction Certificates recovery from Leachate Treatment Daniela Prado (WASTE) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Dr. W.R. Müller Purna Prasad Bhandari (Infrastructure Planning) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. G. Kaule 140

143 Siedlungsabfall SIA Leitfaden zur Einführung nationaler und internationaler Schadstoffverbote in Unternehmen Yuan Li (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Management system and feasibility study for an integrated treatment of organic wastes and wastewater in a Tourism Centre Vergleich der Umweltrechtlichen Anforderungen an Betriebe der Automobilherstellung in USA, Brasilien, Südafrika und Deutschland Kristy Pena Munoz (WASTE) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Abfallwirtschaftliche Varianten für Curitiba/ Brasilien Tatiana Medon (WASTE) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Werner Kessler (EDUBRAS) (Beginn 07/2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. J. Metzger Optimierung des anaeroben Abbaus von Bioabfällen durch Zuschlagstoffe Comparative analysis of household waste management in the cities of Bogota and Sofia Melanie Benter (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Natalia Alejandra Ruiz (WASTE) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Recyclingverfahren für Farbstoffsolarzellen Jingjing Huang (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Stoffstromanalyse ausgewählten Abfallrelevanten Rohstoff für die Bundesrepublik Deutschland Nataliya Kurz (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Systemanalyse kleintechnischer Verfahren zur Erzeugung und Nutzung von Biogas Katharina Raab (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Untersuchung der Materialbeständigkeit und des Alterungsverhalten von Filtermedien in Kfz vor dem Hintergrund des Materialrecycling Peng Bai (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Utilization of agriculture waste: cultivation of oilpalms Luis Eduardo Castillo Meza (WASTE) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Verfahrensentwicklung zur Aufarbeitung von Gärresten Die kommunale Abfallwirtschaft im Wettbewerb mit der Privatwirtschaft und der Trend zur Rekommunalisierung in Deutschland Angele Gudefin (VWL) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Dr. S. Becker Emissionen von klimarelevanten Gasen aus Abfallbehandlungsanlagen Yi Gao (UMW) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Experimental validation and calibration of an anaerobic digester model Pavel Leonardo Lopez Gonzalez (WASTE) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Limited resources and their recycling aspects Chinedu Augustine Ngoka (WASTE) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Mechanical Biological treatment: a study of the current state of MBT in the United Kingdom Oahimire Ejakhegbe (WASTE) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. M. Kranert Laboratory studies on long term stability of different process variants the manure free fermentation of corn silage Lorena Piles Tortajada (UMW) (2008) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer Prof. Dr. M. Kranert, Prof. Dr. J. Jungbluth Luis Eduardo Castillo Meza (WASTE) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz 141

144 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft PET - Recycling Asrar Ahmad Sheik (WASTE) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Possibilities of incineration in solid waste management in Cameroon Leslie Njume (WASTE) (Beginn 07/2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. E. Thomanetz Untersuchung der Lagerfähigkeit von Gasproben in Nalophan-Beuteln Vergleich der gesetzlichen Regelungen für Krankenhausabfälle in Brasilien und Deutschland Matilde Soares (EDUBRAS) (Beginn 07/2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. J. Metzger Verwertung und Entsorgung von Baggergut aus Flüssen Alessandra Heinrich (EDUBRAS) (Beginn 07/2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Prof. Dr. J. Metzger Erik Schweiker (UMW) (2009) Betreuung: Dr.-Ing. K. Fischer, Dr.-Ing. M. Reiser 142

145 Siedlungsabfall SIA Kontakt Dr.-Ing. Klaus Fischer CTA Axel Goschnick Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Wissenschaftliche Mitarbeiter Dipl.-Ing., M.Sc. Mihaela Berechet CTA Jürgen Wolf (bis 2009) Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Doktorandinnen / Doktoranden Dipl.-Ing. Carla Cimatoribus M.Sc. Nicolas Escalante Tel.: 0711/ Fax: 0711/ nicolas.escalante@iswa.uni-stuttgart.de MSc. Maria Alejandra Espinoza Tel.: 0711/ Fax: 0711/ maria.espinoza@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Jingjing Huang Tel.:0711/ Fax: 0711/ huang_jingjing@hotmail.com Dipl.-Ing. Daniel Löffler Tel.:0711/ Fax: 0711/ daniel.loeffler@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Geogr. Agata Rymkiewicz Tel.: 0711/ Fax: 0711/ agata.rymkiewicz@iswa.uni-stuttgart.de Tel.: 0711/ Fax: 0711/ carla.cimatoribus@iswa.uni-stuttgart.de MSc. Sebnem Bastan Yilman Tel.: 0711/ Fax: 0711/ sebnem.bastan-yilman@iswa.uni-stuttgart.de Dipl.-Ing. Marie-Emilie Mollaret Tel.: 0711/ Fax: 0711/ m-emilie.mollaret@cemagref.fr M.Sc. Carlos Pacheco Tel.: 0711/ Fax: 0711/ carlos.pacheco@iswa.uni-stuttgart.de M.Sc. Ke Bi Tel.: 0711/ Fax: 0711/ ke.b@daad-alumni.de Labor CTA Catharina Le Huray-Horel Tel.: 0711/ Fax: 0711/ r.catharina.horel@iswa.uni-stuttgart.de 143

146 144

147 Sonderabfall und Altlasten SOA Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz Tel: 0711/ Fax: 0711/

148 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Sonderabfall und Altlasten Spezielle Behandlungsverfahren für gefährliche industrielle Sonderabfälle sowie Erkundungs- und Sanierungsmethoden für Altlasten bilden den Schwerpunkt der Lehr- und Forschungstätigkeit unseres Arbeitsbereichs Sonderabfall und Altlasten. Dazu verfügen wir über umfangreiche Kenntnisse über Probennahme und Analyse von festen, flüssigen und pastösen Abfällen. Unsere Forschungsarbeiten befassen sich z. B. mit folgenden Themen: Salzkonservierung von Abfällen für die Untertageverbringung: Um unerwünschte Gas- und Geruchsbildung in organikreichen Abfällen zu verhindern, wurden Verfahren entwickelt, um durch Sättigung des Abfall-Wassergehalts mit Kochsalz die mikrobiologische Aktivität in ausgewählten Abfällen zu unterbinden und durch geeignete Additive bestehende Gerüche zu eliminieren. Weitere Tätigkeitsfelder: Entwicklung von Chemischen Nasen für die Schnellerkundung von Abfallhaufwerken und Altlasten mittels der Drucksondiertechnik; Entwicklung von Methoden zur Rückführung von Umkehrosmose-Sickerwasserkonzentrat in den Deponiekörper; Prüfung geeigneter Leitparameter zur Feststellung des Einflusses einer Deponie auf ihre Umgebung (Tritium, Bor u. a.); Untersuchung der Ursachen von Selbsterhitzung und Selbstentzündung bestimmter Sonderabfälle. Entwicklung einer Methode zur Quantifizierung des Wasserstoff-Bildungspotentials von aluminiumhaltigen Abfällen: Wir haben Methoden ausgearbeitet und in die Firmenpraxis eingeführt, um die Bildung von Wasserstoff aus bestimmten Industrieabfällen zu quantifizieren und somit Gefährdungen durch die Bildung von Wasserstoff zu vermeiden. Entwicklung von Methoden, um den Anteil mikrobiell abbaubarer Organik in Sonderabfällen den TOCbio - feststellen zu können: Besonders bedeutsam ist dieser Parameter für die Untertageverbringung von Abfällen. Diese Kenngröße hat bereits Eingang in die neugefasste Versatzverordung gefunden. Entwicklung praxistauglicher UV-Nassoxidationsreaktoren für Flüssig-Sonderabfälle: Hierfür stehen sowohl UV-Behandlungsreaktoren im Entsorgungsmaßstab zur Verfügung (der größte fasst einen Kubikmeter und besitzt eine Leistung von 40 Kilowatt) als auch Laborreaktoren im 10 Liter-Maßstab für Voruntersuchungen. Forschungsschwerpunkte: Entwicklung von neuen Verfahren für die Abfallbehandlung und Altlastensanierung UV-Nassoxidation für flüssige Sonderabfälle und Industrieabwässer Altlasten-Erkundungssensoren für die Drucksondiertechnik Techniken zur Probenentnahme Abfalladäquate (Makro-) Analyseverfahren Pyrolyse von Sonderabfällen Brandtechnische Untersuchungen für Untertagedeponierung bzw. Bergversatz Großlysimeter-Langzeituntersuchungen zur Entwicklung von Sickerwasser-Behandlungskonzepten Untersuchung des Selbsterhitzungs- und Selbstentzündungsverhaltens von Sonderabfällen Scheibentauchkörper: In zwei Forschungsprojekten werden neue Anwendungen für den klassischen Scheibentauchkörper für die Abwasserbehandlung und Wasseraufbereitung untersucht. Das Verfahren wird mit zwei innovativen Techniken kombiniert: mit der Photokatalyse durch Titandioxid und mit dem Einsatz von mikrobiologisch regenerierender Aktivkohle. 146

149 Sonderabfall und Altlasten SOA Projekte F+E-Projekt: Solare photokatalytische Entkeimung und Entgiftung von Trinkwasser Viele Menschen haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Bakterielle und virale Durchfallerkrankungen sind in Entwicklungsländern die häufigste Ursache der Kindersterblichkeit. In diesem F+E-Vorhaben soll eine Anlage zur Entkeimung von Trinkwasser entwickelt werden, welche mit geringem technischen und finanziellem Aufwand im Anwenderland gebaut und betrieben werden kann. Gefördert von: AiF Projektpartner: Firma Stengelin-Specker Kläranlagen GmbH, Dürbheim Projektlaufzeit: 01/ /2009 Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Matthias Rapf CTA Brigitte Bergfort F+E-Projekt: Entfernung schwerabbaubarer Substanzen aus Abwasser mit einem biologisch regenerierenden Adsorptions-Scheibentauchkörper Im Einflussbereich von Kläranlagen sind in Flüssen Spuren von schwerabbaubaren Industriechemikalien nachzuweisen, welche trotz ihrer geringen Konzentration eine schädigende Wirkung auf aquatische Organismen besitzen. Als eines der zu bevorzugenden Forschungsgebiete im Umweltbereich wird vom Baden-Württembergischen Umweltministerium daher die Entfernung solcher endokrin und arzneilich wirksamen Stoffe aus Kläranlagenabläufen genannt. Doppel-Hubapparat für Versuche zur solaren Photokatalyse In diesem Projekt soll mit einem geeigneten Versuchsaufbau versucht werden nachzuweisen, dass auf Aktivkohle siedelnde Mikroorganismen die dort primär Das den AOP (Advanced Oxidation Processes) verwandte Verfahren basiert auf den Halbleitereigenschaften von Titandioxid bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht. Es wurden im Labormaßstab Versuche durchgeführt, wie speziell präpariertes und auf verschiedene Weise immobilisiertes Titandioxid auch in diffusem Tageslicht seine photokatalytische Wirkung entfalten kann, um aus Wasser oxidative (und somit entkeimende) Radikale zu erzeugen. Außerdem wird ein speziell an die Gegebenheiten im Anwenderland angepasstes Anlagenkonzept entwickelt und als Pilotanlage vor Ort in die Praxis umgesetzt. Für die Zertifizierung des Verfahrens nach WHO-Trinkwasserstandards findet eine Zusammenarbeit mit dem Institut für Umwelt- und Tierhygiene der Universität Hohenheim statt. Hohlscheiben mit Adsorbermaterial von Abwasser durchflossener Trog (Scheibeneintauchtiefe variierbar) 147

150 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft adsorbierten endokrinen Substanzen weiter abbauen können. Basierend auf den Untersuchungen sollen Bemessungsgrößen für die großtechnische Umsetzung des Verfahrens ermittelt sowie eine Pilotanlage erstellt werden. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Abteilung Chemie (CH) unseres Hauses (Versuchsplanung, Analytik) und mit der Firma Stengelin-Specker Kläranlagen GmbH, Dürbheim, (Anlagenbau) durchgeführt. Auf dem Gebiet der weitergehenden Abwasserreinigung mittels Aktivkohle kann innerhalb des Instituts auf langjährige Vorerfahrungen der Abteilungen Biologie (BIO), Abwassertechnik (AWT) und Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie (IWT) zurückgegriffen werden. Gefördert von: Willy-Hager-Stiftung Projektlaufzeit: 10/ /2010 Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Matthias Rapf CTA Brigitte Bergfort Studie: Hazardous Waste Management in Turkey Ein Konsortium deutscher und türkischer Fachleute auf dem Gebiet des Sonderabfallmanagements soll in dieser Vorstudie verschiedene Wege zur Neuordnung der Sonderabfallentsorgung in der Türkei aufzeigen und bewerten. Auftraggeber: KfW Projektpartner: ip Institut für Projektplanung, Stuttgart Projektlaufzeit: 04/ /2009 Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz Dipl.-Ing. Matthias Rapf Auftragsarbeiten, Gutachten und Studien Versuche im Labor- und industriellen Maßstab zur Behandlung von Gießereiabluft-Waschwasser mittels nasschemisch-oxidativer Verfahren. Erstellung eines Behandlungskonzepts für die verschiedenen Waschwasser - Teilströme Auftraggeber: Reinluft Umwelttechnik Ing. GmbH, Stuttgart Laufzeit: 12/ /2008 Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Matthias Rapf CTA Brigitte Bergfort Großtechnischer Industrieabwasser Versuch zur Photooxidation von 148

151 Sonderabfall und Altlasten SOA Bestimmung des biologisch abbaubaren Anteils des TOC (TOC bio ) von festen Industrieabfällen für die untertägige Ablagerung Studie: Zukünftige Bioabfallbehandlung im Zollernalbkreis. Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen, ökologische Bewertung. Apparatur zur Bestimmung des biologisch abbaubaren Anteils des TOC (= TOC bio ) Kann Bioabfall in Biomassekraftwerken adäquat genutzt werden? Auftraggeber: UEV GmbH / SWS AG, Heilbronn Laufzeit: seit 2004 ständig Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Matthias Rapf CTA Brigitte Bergfort Auftraggeber: Landkreis Zollernalbkreis, Balingen Projektpartner: Björnsen Beratende Ingenieure, Koblenz Laufzeit: 11/ /2009 Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Matthias Rapf Independent Studies, Master- und Diplomarbeiten Conditioning of Hazardous Waste Gloria Patricia Galindo Vanegas (WASTE) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Independent Study Acceleration of the BET-Surface Measurement for Activated Carbon by Variation of Pressure and Temperature Aftercare of Landill Sites to Accelerate the Microbiological Processes Using Hydrogen Peroxide Piyathida Baingern (WASTE) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Masterarbeit Pyrolysis of Plant Material with Special Consideration of Flower Waste Yaoyao Yuan (WASTE) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Parik Sabungan Sirumapea (WASTE) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Masterarbeit Masterarbeit 149

152 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Suitability of the Zipaquirá salt mine as an underground storage facility for hazardous solid waste Optimierung und großtechnische Umsetzung einer Kompaktstrippanlage für die Grundwassersanierung Carlos A. Pacheco Bustos (WASTE) (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Steffen Vogel (UMW) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Masterarbeit Diplomarbeit Aufbereitung von organisch hochbelastetem Prozessabwasser am Beispiel eines Betriebes der Erfrischungsgetränke-Grundstoffproduktion Chen Yang (UMW) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Diplomarbeit Testmethode für die biologische Abbaubarkeit des TOC (TOCbio) von Industrieabfallproben: Untersuchungen zur Optimierung der Leitfähigkeitsmessung Ying Zhu (UMW) (2008) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. E. Thomanetz, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Diplomarbeit Dissertationen in Bearbeitung Advanced Oxidation Processes (AOP) in Waste Water Treatment M.Sc. Ibrahim Abdel Fattah (seit 02/2007) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. M. Kranert, Prof. Dr.- Ing. E. Thomanetz Entropieerzeugung als Maß für die Umweltauswirkungen technischer Prozesse an Beispielen aus der Abfallwirtschaft Dipl.-Ing. Matthias Rapf (seit 09/2007) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. M. Kranert, Prof. Dr.-Ing. B. Weigand, Prof. Dr.- Ing. E. Thomanetz Merksatz Entropie Labor-Versuchsanlage für die Photooxidation von Industrieabwässern und von kontaminierten Grundwässern: Kaskade aus drei 1,7-kW- UV-Freispiegelreaktoren 150

153 Sonderabfall und Altlasten SOA Kontakt Prof. Dr.-Ing. Erwin Thomanetz Tel: 0711/ Fax:0711/ Wissenschaftliche Mitarbeiter Dipl.-Ing. Matthias Rapf Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Labor CTA Brigitte Bergfort Tel: 0711/ Fax:0711/ Doktorandinnen / Doktoranden M.Sc. Ibrahim Abdel Fattah Tel.: 0711/ Fax: 0711/ iabdelhafiz@yahoo.com 151

154 152

155 Technik und Analytik der Luftreinhaltung TAL Dr.-Ing. Martin Reiser Tel: 0711/ Fax: 0711/

156 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Technik und Analytik der Luftreinhaltung Wenn es stinkt, dann sind die Leute dieses Arbeitsbereichs in ihrem Element. Herauszufinden, was wann und warum stinkt, wo genau und wie stark es stinkt, ist einer der Forschungsschwerpunkte dieser Gruppe. Mit Hilfe moderner Geräte zur Gasanalytik werden Abgase aller Art untersucht. Die Palette der zur Verfügung stehenden Methoden reicht von klassischen Verfahren wie Gaschromatographie mit Massenspektrometer und Flammenionisationsdetektoren bis zu ausgefalleneren Methoden wie Olfaktometrie und Sniffing-Port. Mit der Analyse ist jedoch noch nicht Schluss. Die Leistungen, die sowohl von den Kommunen wie von der Industrie in Anspruch genommen werden, gehen bis zu praktischen Lösungen bei Bau und Betrieb von Anlagen zur Emissionsminderung. So konnten zum Beispiel die biologische Abgasreinigung eines Schlachthofs saniert, oder die Gründe, warum es den Anwohnern einer Kartonfabrik stinkt, ermittelt werden. Die Reinigung von geruchsintensiven Abgasen bringt in der Praxis oft Schwierigkeiten mit sich: Die tatsächlichen Geruchsträger sind oft gar nicht bekannt. Deshalb zielen Maßnahmen einfach auf die Minderung der mit Standard-Analyseverfahren ermittelten Hauptkomponenten der Abgase, während die stinkenden Spurenstoffe unbeachtet bleiben. Durch die Kombination der bei uns zur Verfügung stehenden analytischen Methoden lassen sich Abgase aber gezielt auf ihre geruchsrelevanten Komponenten untersuchen. Eine Optimierung der Abgasreinigung (bei Geruchsemissionen sind dies häufig biologische Verfahren) ist dann möglich. Unsere Arbeit ist sowohl in den naturwissenschaftlich-technischen als auch in den ökonomischen Kontext eingebettet. Derzeit laufen nationale und internationale Forschungsvorhaben, deren Ziel es ist, durch Kombination verschiedener Verfahren effektivere und wirtschaftlich vertretbare Abgasreinigungsmethoden zu entwickeln. Unsere Erfahrungen fließen in die nationale und internationale Regelsetzung ein. Forschungsschwerpunkte: Untersuchung von Emissionen aus Abfallbehandlungsanlagen Vor-Ort-Aufklärung von Geruchsbelästigungen und Luftverunreinigungen Entwicklung und Optimierung von Abgasreinigungsanlagen Gaschromatographische Geruchsstoffanalytik mittels Schnüffel-Port Analyse flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) Probenahme 154

157 Technik und Analytik der Luftreinhaltung TAL Projekte Minimierung von Geruchsemissionen an Gießstrecken Teil II In dem 2008 abgeschlossenen Forschungsvorhaben wurden Grundlagen geschaffen für eine olfaktorische (geruchstechnische) Beurteilung von gießereitechnischen Formhilfsstoffen. Solche Formhilfsstoffe, wie Kleber, Speiser, Schlichten, Sandadditive tragen zur Geruchsbilanz eines Abgusses in eine Sandform in bisher nicht bekanntem Maße bei. Menge und Bedeutung dieser geruchlichen Beiträge wurden bestimmt und bewertet. Daraus sind praktische Anregungen für Zulieferindustrie und Gießereien entstanden, mit deren Hilfe anstehende Geruchsprobleme erstmalig gezielt angegangen und mit guten Chancen einer Optimierung bzw. nachhaltigen Verbesserung zugeführt werden können. hat sich in Verbindung mit dem Olfactory-Detection-Port (ODP), auch Sniffing-Detektor genannt, bei dieser Fragestellung sowie bei anderen Anwendungen gut bewährt. Gefördert von: AIF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungs vereinigungen, Köln Projektpartner: IfG Institut für Gießereitechnik ggmbh, Abteilung Arbeits- und Umweltschutz, Düsseldorf Projektlaufzeit: 10/ /2008 Ansprechpartner: Dr.-Ing. Martin Reiser Die Mitarbeit des ISWA in diesem Projekt bezog sich hauptsächlich auf die Weiterentwicklungen der Messtechnik um die Vielfalt der Form- und Formhilfsstoffe unter geruchstechnischen Gesichtspunkten zu bewerten. Im Einzelnen wurde das analytische Verfahren zur Geruchsstoffdetektion folgendermaßen erweitert: Durch Variation der Adsorptions- bzw. Desorptionsbedingungen bei der Thermodesorption konnten auch Geruchsstoffe mit niedriger Massenzahl durch die Analytik erfasst werden. Erweiterung des Detektorsystems: Mit einem zusätzlichen Flammenionisationsdetektor konnte eine genauere Quantifizierung der geruchlich relevanten Verbindungen erfolgen. Dieses GC/MS/FID-System Pilotprojekt zur Verkürzung der Nachsorgezeit einer Hausmüll-Deponie beschleunigter Abbau der organischen Abfälle durch extensive Intervallbelüftung des BA IV der Deponie Dorfweiher Der Landkreis Konstanz führt in Zusammenarbeit mit dem ISWA ein Forschungsvorhaben zur Verkürzung der Nachsorgezeit auf der Deponie Konstanz-Dorfweiher durch. In dem Projekt mit dem Akronym TANIA (Totale Aerobisierung zur Nachsorgeverkürzung durch extensive Intervallbelüftung von Abfalldeponien) werden die bisher bekannten Methoden zur Stabilisierung von Deponien kombiniert und weiterentwickelt. Aufgrund des Pilot-Charakters findet eine umfassende technische und wissenschaftliche Begleitung mit einem aufwändigen Messprogramm statt. Das Vorhaben wird auf einem Teilabschnitt der Deponie Konstanz-Dorfweiher durchgeführt. Das Umweltministerium Baden-Württemberg fördert dieses Forschungsprojekt. Der fünfjährige Projektzeitraum setzt sich aus einer drei Jahre dauernden Belüftungsphase und einer darauf folgenden zweijährigen Monitoring-Phase zusammen. Olfactory-detection-port (ODP) zur Identifikation von Geruchskomponenten in Gasgemischen Ziel des Pilotprojektes ist es, den Deponiekörper aerob zu stabilisieren und so eine Entlassung aus der Nachsorge innerhalb eines absehbaren Zeitraumes zu erreichen. Mit Hilfe des geplanten Verfahrens sollen die organischen Bestandteile im Deponiekörper beschleunigt um- und abgebaut werden. Dadurch können Setzungen vorweg genommen und schädliche Deponiegasemissionen größtenteils reduziert werden. Auch ist damit zu rechnen, dass sich die Qualität des Sickerwassers bedeutend verbessert. 155

158 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Projektträger: Landkreis Konstanz / Umweltministerium Baden- Württemberg Projektpartner: Lhotzky + Partner Ing. Gesellschaft mbh, Braunschweig Projektlaufzeit: 12/ /2014 Ansprechpartner: Dr.-Ing. Martin Reiser Dipl.-Ing. M. Rapf Dipl.-Ing. M. Kieninger Entwicklung eines einfachen Verfahrens zur Ermittlung von Emissionsraten von klimarelevanten Gasen aus Flächenquellen Deponieabschnitt IV mit Belüftungslanzen während des Aufbaus des Biofilters Parallel können im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung des Pilotprojekts weiterführende Erkenntnisse erarbeitet werden. In einem engen zeitlichen und örtlichen Raster wird eine Vielzahl von Messdaten erfasst werden. Beispielsweise können Informationen sowohl zu den erforderlichen Belüftungsraten und -drücken als auch zu den Gas-, Sickerwasser-, Temperatur- und Setzungsentwicklungen erworben werden. Weiter interessieren, wie effektiv der Bioflächenfilter zur Abluftbehandlung arbeitet und welche Sickerwassermengen rückgeführt werden müssen, damit die biologischen Prozesse in der Ablagerung optimal ablaufen. Dies führt zu einem besseren Verständnis der Vorgänge während der aeroben Stabilisierung und ermöglicht es, die durch das Vorhaben bewirkten physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse genau zu beschreiben. Auch kann mit den dann zur Verfügung stehenden Daten und Informationen das Ziel umweltverträgliche Deponie besser beschrieben werden. Modellierungen der Zielwerte zur Entlassung aus der Nachsorge können ebenfalls vorgenommen werden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines praxistauglichen Software-Tools zur Berechnung der Emissionsraten von klimarelevanten Gasen aus diffusen Flächenquellen auf der Basis von Laser-Absorptions- Langstreckenmessungen (TDLAS). Ein Bedarf für Emissionsraten kleinräumiger Quellen besteht immer dort, wo aus Gründen der gesetzlich vorgeschriebenen Berichterstattung oder Maßnahmen zum Klimaschutz genauere Werte als die derzeit durch theoretische Abschätzungen oder eher qualitative Messungen verfügbaren Frachten benötigt werden. Die technischen Einrichtungen für die Verfahrens-, Mess- und Steuertechnik werden in Modulbauweise errichtet. Nach Abschluss der Stabilisierung stehen die technischen Einrichtungen für weitere Maßnahmen wieder zur Verfügung. Mit den erhaltenen Kenndaten aus diesem Forschungsprojekt könnte diese Technik auch auf weitere Deponieabschnitte und andere Standorte übertragen werden. Gasfinder-Messungen auf einer Mülldeponie 156

159 Technik und Analytik der Luftreinhaltung TAL Als Ausbreitungsmodell wird ein Lagrangsches Partikelmodell eingesetzt und die Konzentrationsmessungen erfolgen als Open-Path-Messungen mit Messstrecken bis über 500 m. Aus den Messwerten wird über eine angepasste Ausbreitungsrechnung die von der Fläche emittierte Fracht ermittelt. Ein vergleichbares Verfahren ist bisher nicht erhältlich und würde für den Umweltschutz unter anderem folgende Vorteile bringen: Klimarelevante Emissionen aus Flächenquellen lassen sich wesentlich genauer ermitteln als mit den bisherigen Mess- oder Berechnungsmethoden Berechnete Daten sind nach unseren bisherigen Messungen eher zu hoch als zu niedrig. Mit genauen Kenntnissen der emittierten Fracht können Maßnahmen gezielter an den wirklich wichtigen Quellen angesetzt werden Eine Überwachung bestehender (oder zukünftiger) Grenzwerte für klimarelevante Emissionen aus Flächenquellen ist damit relativ einfach und kostengünstig möglich. Projektträger: DBU Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück Projektpartner: Ingenieurbüro Lohmeyer, Karlsruhe Projektlaufzeit: 09/ /2011 Ansprechpartner: MSc. Zhu Han Dr.-Ing. Martin Reiser Gutachten Analyse von Biofiltermaterial bezüglich verschiedener physikalischer Parameter (Nährsalzgehalt, ph-wert etc. ) und der biologischen Atmungsaktivität aus verschiedenen Anlagen (Tierkörperbeseitigung, Nahrungsmittelindustrie, Beschichtungstechnik, Elektroindustrie, ARA) Gaschromatographische Untersuchung (GC/MS) von Gasproben aus verschiedenen Anlagen (Entsorgungsanlagen, Kläranlage, u.a.) Auftraggeber: Reinluft Umwelttechnik GmbH, Stuttgart Auftraggeber: Verschiedene Bestimmung des Emissionspotentials von Ölabscheider-Abwasser durch Totalstrippung mit GC/MS-GC/FID Analytik Die Ermittlung des Emissionspotentials von Abwasser wurde gemäß ATV-Merkblatt A 204 durch eine sogenannte Totalstrippung durchgeführt. Dabei werden alle flüchtigen organischen Verbindungen durch Einblasen eines Inertgases bei erhöhter Temperatur in die Gasphase überführt. Die Komponenten werden anschließend durch Adsorption an Tenax angereichert und nach Thermodesorption und Probenaufgabe gaschromatographisch bestimmt. Auftraggeber: Reinluft Umwelttechnik GmbH, Stuttgart GC/MS- und GC/FID-Messungen zur Bestimmung der VOC-Komponenten an Trocknungsöfen und den nachgeschalteten Abgasreinigungsanlagen bei der Herstellung von Kupplungsbelägen Auftraggeber: Schaeffler Friction GmbH, Morbach Olfaktometrische Analysen von Emissionsproben einer Holzfeuerungsanlage zur Bestimmung der Geruchsstoffkonzentration Auftraggeber: Ingenieurbüro Dr.-Ing Dröscher, Tübingen Olfaktometrische Bewertung der Gerüche bei einer Studie zur Geruchsbindung und Maskierung bei Hygiene-Produkten Auftraggeber: Hysalma GmbH, Oberhausen 157

160 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Begutachtung einer Abgasreinigungsanlage einer Metall-Fräserei zur Prüfung der Reinigungsleistung der Anlage durch VOC-Emissionsmessungen und Bestimmung der Geruchsstoffkonzentrationen. Auftraggeber: Andreas Stihl AG, Waiblingen Bestimmung der org. C- und Ammoniak-Konzentration mit Quantifizierung der geruchsrelevanten Komponenten im Abgas einer Klärschlammtrocknung Messaufbau bei einer Klärschlammtrocknung Die Emissionen eines Bandtrockners zur Trocknung von mechanisch entwässertem Klärschlamm und die Reinigungsleistung der angeschlossenen Abgasreinigung (Wäscher/Biofilter-Kombination) wurden bei mehreren Betriebszuständen quantifiziert. Dazu wurden zwei transportable FID s sowie ein quasi-kontinuierlich messendes NDIR Gasphotometer eingesetzt. Weiterhin wurden Gasproben an Tenax adsorbiert und mittels eines GC/MS/FID-System in Verbindung mit dem Olfactory-Detection-Port (ODP) auf die maßgeblichen, geruchsrelevanten Abgasinhaltsstoffe analysiert. Auftraggeber: Ingenieurbüro Lohmeyer, Karlsruhe FTIR-Messungen an verschiedenen Abgasreinigungsanlagen in der Halbleiterfertigung oder der Solarzellen-Industrie Auftraggeber: Centrotherm AG, Blaubeuren FTIR-Messung bei der Abgasreinigung in der Halb- leiterfertigung Schwefelwasserstoff-Messungen an verschiedenen Punkten der ARA eines Schlachtbetriebs sowie regelmäßige Beprobung von Roh- und Reingas der angeschlossenen biologischen Abgasreinigungsanlage Auftraggeber: Ulmer Fleisch GmbH, Ulm Thermosdesorption und Gaschromatographische Untersuchung (GC/MS) von Gasproben aus verschiedenen Anlagen (Entsorgungsanlagen, Kläranlage, u.a.) Auftraggeber: Reinluft Umwelttechnik GmbH, Stuttgart Wartung der Containerbiofilter der Abwasserbehandlung eines Schlachthofs 158

161 Technik und Analytik der Luftreinhaltung TAL Studien- und Diplomarbeiten Measurements of Methane Emissions by Gasfinder Abluftreinigung in der Shredderinsustrie mit dem Biorieselbettverfahren Emine Gökçe İyicil (ERASMUS) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. M. Reiser, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Studienarbeit, Individual practical work Ulrich Rottensteiner (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. M. Reiser, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Diplomarbeit Untersuchung der Lagerfähigkeit von Gasproben in Nalophan -Beuteln Erik Schweiker (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. M. Reiser, Prof. Dr-Ing. M. Kranert Diplomarbeit Kontakt Dr.-Ing. Martin Reiser Labor Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Wissenschaftliche Mitarbeiter Dipl.-Ing. Martin Kieninger Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Hans-Jürgen Heiden (CTA) Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Axel Goschnick (CTA) Tel.: 0711/ Fax: 0711/ M.Sc. Han Zhu Tel.: 0711/ Fax: 0711/ Dotorandinnen / Doktoranden M.Sc. Gülsen ÖncÜ Tel.: 0711/ Fax: 0711/ guelsen.oencue@iswa.uni-stuttgart.de 159

162 160

163 Biologische Abluftreinigung ALR Prof. Dr. rer. nat. habil. K.-H. Engesser Tel: 0711/ Fax:0711/

164 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Biologische Abluftreinigung Die biologische Abluftreinigung und die Biodegradation von Xenobiotika (also schwer abbaubarer Stoffe) durch Bakterien sind unser Arbeitsschwerpunkt. 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. 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 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. Forschungsschwerpunkte: Keimsammlung und - detektion Luftkeimsammlung, Keimemissionsmessungen Keimdetektion in Wasser- und Abfallproben Keimidentifizierung Analytik Wasseranalytik Head-Space Analytik Gasanalytik Sensorik für die biologische Abluftreinigung 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 Biotransformation und Biodegradation Detektion degradativer Potentiale Forschung zur Biosynthese von Wertstoffen Genetische Methoden Zuordnung von Keimen zu Type-Strains 162

165 Biologische Abluftreinigung ALR Projekte Systembiologie in Pseudomonas Aufgrund einer bestehenden Vertraulichkeitsverpflichtung können leider keine näheren Angaben zu diesem Projekt gemacht werden. In diesem Projekt geht es um die mikrobielle Herstellung von niedermolekularen organischen Verbindungen, der Aufklärung der Biotransformationspfade, der Codierung der hierfür relevanten Gene und um die Optimierung dieser genetischen Potentiale durch Techniken des genetic engineering sowie diverser Tools aus dem Bereich der Systembiologie. Gefördert von: BMBF und BASF Projektlaufzeit: Ansprechpartner: Dr.-Ing. Niko Strunk M.Sc. Diego Salamanca Gutachten und Aufträge Biologische Abbaubarkeit von Benzoat unter hypersalinen Bedingungen Gängige Mikroorganismen, die als Destruenten im Abbau von natürlichen bzw. xenobiotischen Verbindungen eingesetzt werden, tolerieren Konzentrationen an Natriumchlorid von bis zu 3,5 Gew%. Diese Konzentration entspricht dabei näherungsweise der Meersalzkonzentration. Habitate mit Konzentrationen oberhalb dieser Konzentration wie beispielsweise Salinen, solare Salzgewinnungsanlagen, Laken aus der Olivenölherstellung oder einzelne industrielle Abwässer können nur durch spezialisierte Bakterienstämme und Archaea besiedelt werden. Zumeist weisen diese speziellen Habitate, besonders die Abwässer aus der Oliven(öl)herstellung und industrielle Abwässer eine hohe CSB-Belastung auf. Die biologische Abbaubarkeit von Benzoat als Leitschadstoff in diesen Abwässern unter technischen Gesichtspunkten ist dabei Schwerpunkt dieses Drittmittelprojekts. im halbtechnischen Maßstab in den Räumlichkeiten der Abteilung konnten die Gesamt- und Einzelfrachten der Abluftinhaltsstoffe identifiziert und die zugehörige Abbauleistung in der Regeneratoreinheit in beiden Maßstäben bewertet werden. Seit Sommer 2008 können die Vorgaben der TA-Luft eingehalten werden. In einer derzeit noch laufenden zweiten Phase sollen in der bestehenden Anlage zusätzlich Flüssigabfällen verwertet werden. Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Ertüchtigung einer bestehenden biologischen Abluftreinigungsanlage im Bereich der Sonderabfallbehandlung auf die Grenzwerte der TA-Luft 2002 Die TA-Luft Stand 2002 sieht für die behandelte Abluft von Sonderabfallbehandlungsanlagen einen Grenzwert an Gesamt-C von 20 mg C/m³ vor. Der bei Inbetriebnahme der Anlage gültige Grenzwert betrug 100 mg C/m³. Im Zusammenarbeit mit dem Projektpartner wurde das bestehende Anlagenkonzept eines Biowäschers mit Vorkonditionierungsstufen modernisiert und ergänzt. In analytischen Messreihen vor Ort und Anlage zur Behandlung von wässrigen und gasförmigen Abfällen in einem Sonderabfallbehandlungsbetrieb. Der Abluftstrom (von rechts) wird über ein Aktivkohlemodul (oben rechts) in zwei in Reihe geschaltete Biowäscher (oben links) geleitet. In Tanks wird das Kreislaufwasser (unten links) sowie die zu behandelnden wässrigen Abfälle (unten rechts) vorgehalten. 163

166 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Analytische Bewertung zweier optimierter Abluftreinigungsanlage zur Behandlung von Abluftströmen aus der Trocknung von Klärschlämmen In Zusammenarbeit mit den Projektingenieuren des Projektpartners wurde ein großtechnisches Verfahren zur Behandlung der Abluftströme aus der Trocknung von Klärschlämmen wie auch von Holzhackmaterialien entwickelt und realisiert. Die analytische Bewertung der Abluftsituation in den Abluftströmen vor und nach den einzelnen Behandlungsstufen sowie vor und nach der Optimierung oblag dabei der Abteilung. Die gewonnenen Erkenntnisse flossen dabei in die weitere Entwicklung der Optimierungsprozedur mit ein. Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw z.b. des Klinkers aus. Die Produkte werden daher großtechnisch durch Band-, Wirbel- oder Trommeltrockner auf eine Restfeuchte von max. 10% getrocknet und anschließend als Heizmaterial verwendet. Bei der Trocknung werden neben leicht flüchtigen organischen Komponenten ähnlich einer Wasserdampfextraktion auch wasserlösliche bzw. leicht extrahierbare Komponenten in den Luftstrom und somit den Abluftstrom überführt. Diese Abluftströme weisen zumeist Gesamtkohlenstoffkonzentrationen von mg C/m³ auf und eine Reinigung nach Stand der Technik führt meist nicht zur Einhaltung der TA-Luft Grenzwerte. Die Aufgabenstellung in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner bestand deshalb in einer Optimierung des Trocknungsprozesses in Abhängigkeit vom Trocknungsgut mit der Zielsetzung der Minimierung der auftretenden Schadstoffkonzentrationen und Schadstofffrachten im Abluftstrom. Optimierung der Trocknungsprozedur von Bandtrocknungsanlagen in Hinblick auf eine Emissionsminimierung und die Einhalt der Grenzwerte der TA-Luft 2002 Kommunale und industrielle Klärschlämme können aufgrund geltenden deutschen Rechts nicht in der Landwirtschaft auf Feldern ausgebracht oder in Deponien verfüllt werden. Auch die Entsorgung von Sägespänen, Pressspanplattenresten, Papierblaichen o.ä. ist ebenfalls stark eingeschränkt. Deren Entsorgung erfolgt daher häufig aufgrund des hohen Brennwerts in Müllverbrennungsanlagen, Zementwerken, Biomassekraftwerken o.ä.. Der hohe Wassergehalt dieser Schlämme erweist sich dabei als Effizienz mindernd oder wirkt sich negativ auf die Qualität des Produkts Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Machbarkeitsstudie zum chemischen Spaltung organischer Peroxide Da eine effiziente biologische Abbaubarkeit nicht gewährleistet werden kann, wurden umfangreiche Untersuchungen zur chemisch-physikalischen Mineralisierung von organischen Peroxiden am Beispiel von DTBP (di-tert. Butylperoxid) und DTAP (di-tert. Amylperoxid) oder einer chemisch-physikalischen Spaltung mit anschließender biologischer Behandlung der Spaltprodukte in einer zweiten Stufe durchgeführt. Dabei erwiesen sich die eingesetzten Peroxide als stabil gegenüber UV-Strahlung, katalytischer Spaltung bei Raumtemperatur, Adsorption, Absorption und Oxidation durch Oxidationsmittel, Spaltung durch Reduktionsmittel, Absorption in geeigneten organischen Phasen mit anschließender Oxidation, alkalischer und den meisten azidischen Verbindungen. Lediglich bei Schwefelsäurekonzentration über 75% war dabei eine effiziente Spaltung der Peroxide zu beobachten. Auf Basis der Spaltungsraten wurde im halbtechnischen Maßstab ein Versuchssystem für die vollständige Mineralisierung der Peroxide entwickelt, betrieben und als Datenbasis für eine großtechnische Dimensionierung herangezogen. Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Bandtrocknungsanlage zur Verdampfung von 8 t Wasser/h. 164

167 Biologische Abluftreinigung ALR Machbarkeitsstudie zum biologischen Abbau organischer Peroxide Organische Peroxide gelten weithin als extrem reaktiv und somit von geringer Stabilität. Allerdings werden in chemischer Industrie, Kunststoffindustrie u.ä. auch organische Peroxide eingesetzt, die eine hohe chemische Stabilität aufweisen. Beispielsweise sind dies Benzoylperoxid, Dilaurylperoxid, di-tert-amylperoxid, di-tert-butylperoxid, di-tert-amylhydroperoxid oder di-tert-butylhydroperoxid. In Zusammenarbeit mit einem Projektierungsbüro sollte die bei der Herstellung dieser Peroxide auftretende Abluft auf ihre biologische Abbaubarkeit hin untersucht werden. Zwar sind in der Literatur verschiedene Peroxidasen zur Spaltung von Peroxiden beschrieben, zumeist jedoch auf Wasserstoffperoxid fixiert. Nur wenige Peroxidasen wie beispielsweise die Meerrettichperoxidase sind auch für organische Peroxide geeignet. Die Versuche zeigten jedoch aufgrund der niedrigen Wasserlöslichkeit sowie des räumlich sehr stark abgeschirmten tert. Kohlenstoffatoms im di-tert-butylperoxid eine extrem schlechte biologische Abbaubarkeit. Entwicklung eines geeigneten Abluftreinigungskonzeptes für die Einhaltung der Grenzwerte der TA-Luft 2002 für die Trocknung von Schlämmen in Bandtrocknungsanlagen Trotz der Optimierung der Trocknungsprozesse können die Vorgaben der TA-Luft unter Verwendung von Apparatestufen, die dem Stand der Technik entsprechen, zumeist nicht eingehalten werden. In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner sollten gängige Abluftreinigungskonzepte verglichen und eine Auswahl dieser im praktischen Betrieb eingesetzt und untereinander verglichen werden. Geeignete Konzepte sollten dabei identifiziert und weiter optimiert werden. Augenmerk sollte dabei auch auf den Einfluss von Temperatur, Kondensaten, technischen Wartungsintervallen (Quickstopps, Wartungsstops) und der auftretenden olfaktometrischen Belastung gelegt werden. Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Bachelor-, Studien-, Master- und Diplomarbeiten Monitoring von Benzotriazol in der Stuttgarter Kläranlage und biologischer Abauversuch von Carbamazepin Im Rahmen dieser Arbeit wurde die quantitative Bestimmung von 1-H-Benzotriazol, 4-Methyl-1-H-Benzotriazol und 5-Methyl-1-H-Benzotriazol sowie deren Verhalten in der Kläranlage Stuttgart untersucht. Dazu wurde eine neue Methode für das HPLC-MS-System des Labors der Landeswasserversorgung in Langenau entwickelt. sich die geringe Löslichkeit des Substrates in Wasser, es mussten verschiedene Lösungsvermittler eingesetzt werden. Es konnte ein Bakterienstamm angereichert werden, der Carbamazepin als Stickstoffquelle nutzen kann. Ngoc Diep Van (Umweltschutztechnik) 2009 Betreuer: Dr.-Ing. N. Strunk Studienarbeit Proben aus allen fünf Kläranlagen in Stuttgart wurden in die Untersuchungen einbezogen. Während 4-Methyl- 1-H-Benzotriazol in den Kläranlagen nicht abgebaut wird zeigt sich für 1H-Benzotriazol und 5-Methyl-1-H Benzotriazol eine Eliminationsrate von über 70%. Parallel dazu wurde ein biologischer Abbauversuch von Carbamazepin, einem Antiepileptikum durchgeführt. Es wurde versucht Bakterienstämme, die Carbamazpin als alleinige Kohlenstoff- oder Stickstoffquelle nutzen können anzureichern. Als problematisch hierbei erwies Strukturformeln der untersuchten Substrate. 165

168 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Der bakterielle Abbau von Isophoron Ziel der Studienarbeit war zunächst die Anreicherung und nachfolgende Identifikation von Isophoron abbauenden Bakterienstämmen. Neben der biochemischen und physiologischen Charakterisierung der isolierten Bodenstämme wurden anhand von Batch-Experimenten verschiedene Wachstumsparameter ermittelt. Der leistungsfähigste Stamm wurde für die weiteren Untersuchungen ausgewählt. Zur Aufklärung des Isophoron-Abbauwegs werden mittels Transposonmutagenese Isophoron Knock-Out- Mutanten erzeugt. Transposons sind mobile genetische Elemente, welche vom Donorstamm (E. coli) auf den isophoronverwertenden Stamm übertragen werden. Dort inserieren sie sich in das Chromosom an (fast) zufälligen Stellen. Es werden nun diejenigen Mutan- ten gesucht, bei denen Gene für den Isophoronabbau getroffen wurden. Diese Mutanten werden bei Anwesenheit eines Hilfssubstrats wie beispielsweise Glucose mit Isophoron konfrontiert, welches sie aufgrund des Transposons nicht mehr vollständig abbauen können. Es entstehen Metabolite des Isophoron-Abbauwegs. Diese werden aus dem Kulturmedium extrahiert und mittels GCMS charakterisiert. Letztendlich kann anhand des Vergleichs des Metabolitspektrums verschiedener Mutanten ein Isophoron-Abbauweg postuliert werden. Thilo Hurler (technische Biologie) 2009 Betreuer: Dr.-Ing. N. Strunk Studienarbeit Strukturformel von Isophoron (C 9 H 14 O) Transposon Mutagenese: (Oben) Ein Substrat (blau) wird durch mehrere Enzyme (rot) zu einem Produkt (pink) umgesetzt. Dabei treten Zwischenprodukte (Metabolite, grün) auf. Die Enzyme der Abbaukette werden durch Strukturgene (orange) codiert und sind gemeinsam in einem Operon zusammengefasst. (Unten) Eines der Strukturgene ist durch das Transposon beschädigt worden. Es kann kein intaktes Enzym 2 mehr gebildet werden. Das Substrat wird nur noch durch das erste Enzym der Abbaukette umgesetzt. Der Metabolit (grün) bleibt liegen und kann extrahiert und analysiert werden. 166

169 Biologische Abluftreinigung ALR Treatment of hexavalent chromium contaminated wastewater Physiology and possible industrial application of Cr(VI) reduction using biological systems Verbindungen des sechswertigen Chroms stellen vor allem in Entwicklungsländern eine ernstzunehmende Belastung von Abwässern dar. Chrom(VI) gilt als krebserregend. Es wird vor allem in der Lederindustrie und in der Galvanik eingesetzt. Im Rahmen dieser Studienarbeit wurde ein Bakterienstamm (CRM100) angereichert und isoliert, welcher Cr(VI) unter anaeroben Bedingungen zu vergleichsweise harmlosen Cr(III)- Verbindungen reduzieren kann. Der Stamm erwies sich als sehr leistungsfähig, er kann Cr(VI) von einer anfänglichen Konzentration von 100 mg/l auf 0.27 mg/l vermindern. Dabei benötigt er eine Kohlenstoffquelle. Verschiedene gängige Substrate wie Lactat, Pyruvat, Citrat, Acetat, Glycerin, D-Xylose, Aceton, Trypton und Glucose wurden getestet. Am effektivsten für die Cr(VI)-Reduktion erwies sich Citrat, da es unter Kulturbedingungen mit den Schwermetallionen keine Redoxreaktionen eingeht. Diego Salamanca (WAREM) 2009 Betreuer: Dr.-Ing. N. Strunk Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einsatz des Stammes CRM100 zur biologischen Entgiftung von Cr(VI)- haltigem Abwasser untersucht werden. Der Stamm CRM100 kann Cr(VI)-Konzentrationen von bis zu 1,8 g/l überleben. Damit übertrifft er gängige Stämme, wie beispielsweise Pseudomonas putida, welcher ebenfalls Cr(VI) in geringen Konzentrationen reduzieren kann um das 180-fache. CRM100 kann Lösungen mit einem Cr(VI)-Gehalt von 100 mg/l zu 99,7% in Cr(III) überführen, selbst Lösungen mit 1 g/l Cr(VI) werden noch zu 78% reduziert. Die Experimente zeigten, dass der Stamm CRM nicht nur CrO 4 sondern auch diesem ähnlich gebaute Ionen wie MoO 4, ClO 4-, AsO 4, SO 4 und MnO 4 in anaeroben Milieu bei Anwesenheit von Citrat (Kohlenstoffquelle) als terminale Elektronenakzeptoren nutzen kann. Diese Ionen werden dabei reduziert. Es zeigte sich, dass der optimale ph-bereich für die Reduktion von Cr(VI) durch CRM100 zwischen 7 und 7,5 liegt. Es muss auf eine ausreichende Pufferung des Mediums geachtet werde, da bei der Reduktion der genannten Ionen alkalische Metabolite auftreten. Studienarbeit Diego Salamanca (WAREM) 2009 Betreuer: Dr.-Ing. N. Strunk Masterarbeit Der Stamm CRM100 wächst auf citrat- und chromathaltigem Medium. Flüssigkultur des Stammes CRM100. Rechts zu sehen: Frisches Medium mit 100 mg/l 2- CrO 4, links: nach einigen Tagen Inkubation. Das gelbe Chromat wurde zu grünem Chrom(III)-Verbindungen reduziert. 167

170 Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Optimierung eines Biowäschersystems zur Behandlung von VOCs aus der Sonderabfallbehandlung mit der Leitkomponente 2-Butoxyethanol In einem zweistufigen Biowäscher-Regenerator-system soll Abluftströme aus der Behandlung von Sonderabfällen sowie wässrige Abwasserströme biologische behandelt werden. Die Zusammensetzung variiert in beiden Phasen dabei stark, wobei Hauptkomponenten wie Butylacetat, Ethylacetat, Butanol, MEK, 2-Butoxyethanol u.ä. wiederkehrend auftreten. Ziel dieser Diplomarbeit war es ein mehrwöchiges Messprogramm zu begleiten, auf Basis der Analyseergebnisse eine synthetische Luft zu erarbeiten und im halbtechnischen Maßstab die Eliminationsleistung der bestehenden Anlage nachzuvollziehen und deren Optimum zu beschreiben. Als kri- tische, da leicht akkumulierende Komponente erweist sich dabei 2-Butoxyethanol. Die Abbaubarkeit dieser Komponente soll daher durch biochemische und genetische Versuche untersucht und aufgeklärt werden. Christine Woiski (Umweltschutztechnik) seit Juni 09 Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Diplomarbeit RI Fließbild der bestehenden großtechnischen Anlage zur Behandlung der genannten Sonderabfälle. 168

171 Biologische Abluftreinigung ALR Effizienzvergleich biologischer und nicht biologischer Abluftreinigungsverfahren zur ökologisch und ökonomisch optimierten Behandlung von Bandtrocknungsablüften in der Zementindustrie Im endothermen Produktionsprozess von Klinker aus Kalk in der Zementindustrie war bisher ein hoher Einsatz von fossilen Energieträgern notwendig. Moderne Systeme nutzen die thermische Verwertung von Tierkadavern, Tiermehl, Autoreifen, kommunalen und industriellen Schlämmen als Energieträger. Ca. 5 % des Energiebedarfs werden dabei alleine über die thermische Verwertung von Schlämmen genutzt, die aufgrund ihres hohen Wassergehalts nicht direkt als Brennmaterial in den Trommelöfen eingesetzt werden können. Eine thermische Vortrocknung unter Nutzung der Ofenabwärme stellt dabei ein effizientes System dar. Das verdampfte Wasser wird dabei in einem Abluftstrom abgeführt, der neben Wasser auch eine stark schwankende Zusammensetzung an flüchtigen Kohlenwasserstoffen sowie anorganischen Komponenten wie H 2 S und NH 3 aufweist. Diese stark riechende, mit hohen C-Frachten versehene Abluft muss daher behandelt werden. Bis dato erfüllen eingesetzte Techniken nicht die Vorgaben der TA-Luft mit einer vorgegebenen Grenzkonzentration von 20 mg C/m³ bzw. 500 GE/m³. Die Aufgabe in dieser Diplomarbeit besteht darin für dieses Problem geeignete Verfahren auszuwählen und in einem Zementwerk vor Ort in Parallelversuchen zu betreiben. Die Bewertung der einzelnen Verfahren, die Möglichkeiten zur Optimierung der jeweiligen Verfahrensführung und der Behandlung der Teilluftströme stellen das Ziel in dieser Arbeit dar. setzung für die Nutzung des rückgewonnenen Brauchwassers ist eine effiziente Ammoniumoxidiation zu Nitrat und eine anschließende Denitrifikation zu Luftstickstoff. Eine effiziente Nitrifikation trat anfänglich nicht auf. Ziel dieser Diplomarbeit war es daher einen möglicherweise inhibierenden Effekt durch die auftretenden Brüdenströme und Permeate, von organischen Säuren, speziell der Milchsäure, von Scherkräften der Umwälzpumpen und des Ejektorsystems sowie von ph-schwankungen und Temperaturverläufen zu verifizieren. Tamara Linda Junghans (Umweltschutztechnik) 2009 Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Diplomarbeit Kontakt Prof. Dr.-rer. nat. habil. K.-H. Engesser Christian Wilde (Umweltschutztechnik) seit August 2009 Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw Tel: 0711/ Fax:0711/ karl-h.engesser@iswa.uni-stuttgart.de Diplomarbeit Wissenschaftliche Mitarbeiter Einflussfaktoren auf das Wachstum und die Abbauleistung von Nitrifikanten in einem MBR-System in der Milchwirtschaft Aus der Herstellung von Lactose-Pulver entstehen bei der Vakuumdestillation Abwasserströme, die CSB Gehalte von bis zu 200 mg CSB/L und Gesamtstickstoffgehalte von bis zu 100 mg N/L aufweisen. Diese Wasserströme werden über einen MBR gereinigt und die Biomasse über eine nachgeschaltete Ultrafiltration abgeschieden. Das vorgereinigte Brauchwasser wird über eine Umkehrosmose entsalzt und der Brauchwasserversorgung des Milchbetriebs zugeführt. Voraus- Dr.-Ing. Strunk Tel: 0711/ Fax:0711/ niko.strunk@iswa.uni-stuttgart.de Dr.-Ing. Dobslaw Tel: 0711/ Fax:0711/ daniel.dobslaw@iswa.uni-stuttgart.de 169

172 170

173 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft o. Prof. rer. nat. habil Jörg W. Metzger Hydrochemie CH o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Biologie BIO Dr. rer. nat. Bertram Kuch, Akad. Rat Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller, Akad. Oberrat 171

174 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Am Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie werden praxisrelevante naturwissenschaftliche Fragestel- ISWA wird seit 1996 von Prof. Dr. rer. nat. Jörg W. Der Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie am lungen aufgegriffen und Lösungsansätze in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit Ingenieuren erarbeitet. drochemie und den von Dr. rer. nat. Bertram Kuch und Metzger geleitet und gliedert sich in die Abteilung Hy- Die Kenntnis von naturwissenschaftlichen Grundlagen Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller geleiteten Arbeitsbereich und Zusammenhängen ist für alle Bereiche der Umweltingenieurwissenschaften essentiell. So spielen bio- Biologie. logische und chemische Vorgänge bei der Aufbereitung von Trink- und Abwasser eine ebenso große Rolle wie Tätigkeiten in der Lehre bei der Kompostierung von Abfällen und der Sanierung von kontaminiertem Grundwasser. Die Qualität Bauingenieurwesens, der Umweltschutztechnik und Die Abteilung Hydrochemie bietet für Studierende des von Wasser, sei es Abwasser, Oberflächen-, Grund- der Masterstudiengänge WAREM und WASTE an der oder Trinkwasser, wird über chemische und mikrobiologische Parameter definiert, für die der Gesetzgeber an. Die Themen der Vorlesungen zu den Problemkrei- Universität Stuttgart zahlreiche Lehrveranstaltungen Grenzwerte festgelegt hat (z.b. in der Trinkwasserverordnung). Diese müssen turnusmäßig kontrolliert wer- Bodenschutz sowie zu umweltanalytischen Fragestelsen Wasser- und Abwasserchemie, Gewässer- und den und dürfen nicht überschritten werden. lungen werden durch eine Reihe von Praktika von der Probennahme bis zur chemischen Analyse in den Laboratorien des Instituts vertieft. Die Umweltanalytik hat die Aufgabe, Methoden zu entwickeln und einzusetzen, um anorganische und organische Verbindungen in Umweltkompartimenten unterschiedlichster Komplexität, wie Wasser, Abwasser, Die Veranstaltungen im Einzelnen sind: Deponiesickerwasser, Boden, Sediment, Klärschlamm etc., als Einzelsubstanzen oder summarisch (als sog. Studiengang Umweltschutztechnik Summenparameter) zu bestimmen. Die hohe Toxizität einiger Substanzen sowie ungünstige ökotoxikolo- Umweltanalytik II mit Praktikum Umweltchemie mit Praktikum gische Eigenschaften, wie beispielsweise die Tendenz Chemische Grundlagen des Gewässerschutzes zur Bio- und Geoakkumulation, machen es erforderlich, Stoffe in immer niedrigeren Konzentrationen ne- Wasser- und Abwasserchemie mit Praktikum Ökotoxikologie und Bewertung von Schadstoffen ben einer großen Zahl die Analytik z.t. erheblich störender anderer Verbindungen selektiv zu bestimmen. Qualitätssicherung in der chemischen Analytik Praktikum chemische Wassertechnologie Dies stellt erhöhte Anforderung an die Methoden im Messen und Analysieren von Gewässerverunreinigungen mit Praktikum Falle der Grenzwertüberwachung mit besonderem Augenmerk auf die stets vorhandene Messunsicherheit - Schadstoffanalytik mit Praktikum und damit auch an die analytische Qualitätssicherung. Bei der Entwicklung neuer Technologien in der Abwasserreinigung oder Trinkwasseraufbereitung werden neue Erkenntnisse, z.b. die Ermittlung der Effizienz eines Reinigungsverfahrens, am effektivsten über eine enge Zusammenarbeit an der Schnittstelle Ingenieurwissenschaften/Naturwissenschaften gewonnen. Die wirkungsbezogene Analytik, bei der die ermittelten Konzentrationen eines Schadstoffes als Basis für eine Risikobewertung mit biologischen Wirkungen korreliert werden, ist eine der zahlreichen Verzahnungsbereiche von Biologie und Chemie. Geeignete, möglichst einfach durchzuführende biologische Testsysteme (Bioassays) stellen die Basis für die praktikable Anwendung dieses Konzeptes dar. Auch bei der Untersuchung des Umweltverhaltens von natürlichen und anthropogenen Stoffen, bei der z.b. Abbauwege und Metaboliten sowie die am Abbau beteiligten Mikroorganismen identifiziert werden müssen, arbeiten Chemiker und Biologen Hand in Hand. Studiengang Bauingenieurwesen Modul: Biologie und Chemie für Bauingenieure Wasser- und Abwasserchemie Modul: Ökologische Chemie Modul: Biologie und Chemie von Wasser und Abwasser mit Praktikum Studiengang WASTE Modul: Chemistry and Biology for Environmental Engineers with the lecture Organic Chemistry Modul: Industrial Waste Water with the lecturewater Analysis and Analytical Quality Control (lecture and practical laboratory work) Modul: Sanitary Engineering - Practical Class Modul: Umweltanalytik-Wasser und Boden (lecture hold in German) Studiengang WAREM Modul: Chemistry and Biology for Environmental 172

175 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Engineers with the lecture Organic Chemistry Modul: Industrial Waste Water with the lecturewater Analysis and Analytical Quality Control (lecture and practical laboratory work) Modul: Sanitary Engineering - Practical Class UK Institute of Nuclear Chemistry and Technology, Warszawa, Polen Finnish Environment Institute, Helsinki, Finnland Petroleum Research Laboratory, Ankara, Türkei International In Kooperation mit der Universidade Federal do Paraná in Curitiba (Brasilien) und dem brasilianischen Industrieverband SENAI wurde der vom DAAD geförderte umweltschutztechnische Studiengang EDUBRAS (Educação Brasil) ins Leben gerufen, der Wissen im Bereich des kommunalen und industriellen Umweltschutzes vermittelt. Im Rahmen des naturwissenschaftlichen Teils der Ausbildung werden dort ab März 2008 in Blockkursen die Vorlesungen Umweltchemie, Chemie von Wasser und Abwasser, Ökotoxikologie und Bewertung von Schadstoffen sowie Umweltanalytik abgehalten (Prof. Metzger). Der Studiengang schließt nach dem vierten Semester mit dem Master of Science ab. In Kooperation mit Bioforsk (Norwegen, der Norwegian University of Life Sciences (UMB), und der Universität Helsinki (Finnland) werden Vergärungsrückstände aus der Anaerob-Behandlung von Bioabfällen auf organische Schadstoffe untersucht. Im Rahmen der Aktivitäten der Analytischen Qualitätssicherung kooperiert das Institut für Siedlungswasserbau mit folgenden Organisationen: Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig International Atomic Energy Agency, Wien, Österreich Southern African Development Community Cooperation in Measurement Traceability, Pretoria, Südafrika Tanzania Bureau of Standards, Dar es Salaam, Tansania Namwater, Windhoek, Mamibia Quintessence Enterprise, Nicosia, Zypern Laboratory of the Government Chemist, Teddington, UK Metrology Institute of the Republic of Slovenia, Ljubljana, Slowenien National Center for Public Health, Budapest, Ungarn IRMM EU Institute for Reference Materials and Measurements, Geel, Belgien Istituto Superiore di Sanità, Rom, Italien Health and Safety Laboratory, Buxton, Derbyshire 173

176 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Abgeschlossene Forschungsvorhaben des Lehrstuhls Entwicklung und Normung eines Verfahrens zur Prüfung der Bioabbaubarkeit von Polymeren unter anoxischen Bedingungen mittels Druckmessung In diesem Projekt wurde ein Verfahren zur Prüfung der biologischen Abbaubarkeit von Polymeren unter anoxischen (denitrifizierenden) Bedingungen weiter entwickelt, um es in die einschlägigen Normungsgremien auf europäischer und internationaler Ebene als Vorschlag einbringen zu können. Die bereits bestehenden internationalen Prüfnormen betreffen ausschließlich die Bestimmung der aeroben oder anaeroben, nicht jedoch der anoxischen Abbaubarkeit von Kunststoffen. Mit dem neuen Verfahren wird diese Lücke geschlossen. So wird es beispielsweise möglich sein zu prüfen, ob die Wiederverwendung eines Polymers in der Denitrifikationsstufe einer Kläranlage möglich ist. Kuch, Bertram; Metzger, Jörg W. (2008): Vergleich der Reinigungsleistungen von Langsamsandfiltration und Ultrafiltration am Beispiel einer Kläranlage auf der Schwäbischen Alb. Schlussbericht eines Forschungsvorhabens der Gemeinde Merklingen, Regierungspräsidium Tübingen und dem Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg Kuch, Bertram; Metzger, Jörg W. (2008): Elimination von Arzneimitteln und Bakterien aus Krankenhausabwasser in einem Membran-Bioreaktor. Schlussbericht eines Forschungsvorhabens der Willy- Hager-Stiftung in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik. Gefördert von: Projektträger: Deutsches Institut für Normung (DIN), im Rahmen des Projekts Innovation mit Normen und Standards i. A. d. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Projektpartner: Deutsches Institut für Normung (DIN) Projektlaufzeit: 04/ /2008 Ansprechpartner: Dr. Angela Boley Abb: Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit unter anoxischen Bedingungen 174

177 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Publikationsliste des Lehrstuhls Boley, A., Narasimhan, K., Kieninger, M. and Müller, W.-R. (2009): Ceramic Membrane Ultrafiltration of Natural Surface Water with Ultrasound Enhanced Backwashing. Accepted in Wat. Sci. & Technol. Belli, Maria; Brookman, Brian; Calle, Beatriz de la; James, Vivienne; Koch, Michael; Majcen, Nineta; Menditto, Antonio; Noblett, Tracey; Perissi, Roberto; Putten, Kees van; Robouch, Piotr; Slapokas, Tommy; Taylor, Philip; Tholen, Daniel; Thomas, Annette; Tylee, Barry (2009): Proficiency testing in analytical chemistry, microbiology and laboratory medicine: working discussions on current practice and future directions. Accred. Qual. Assur. (14), Stäb, Jessica; Kuch, Bertram; Rupp, Silke; Fischer, Klaus; Kranert, Martin; Metzger, Jörg W. (2008): Determination of Organic Contaminants in Compost and Digestates in Baden-Württemberg, South-West Germany. Proceedings of the international congress Codis 2008, Trautwein, Christoph; Kümmerer, Klaus; Metzger, Jörg W. (2008): Aerobic biodegradability of the calcium channel antagonist verapamil and identification of a microbial dead-end transformation product studied by LC-MS/MS. Chemosphere 72, Kuch, Bertram; Kern, Frieder; Metzger, Jörg W.; Trenck, Karl Theo von der (2009): Effect-related monitoring: estrogen-like substances in groundwater. Chemical and Biological Environmental Monitoring. Klaus, Cornelia; Metzger, Jörg W. (2008): Hormone im Abwasser - Untersuchungen zum Vorkommen und der Elimination von estrogenen aktiven Substanzen während der Kläranlagenpassagen mit dem E-Screen-Assay. KA- Korrespondenz Abwasser/Abfall. 55(8), Koch, Michael; Baumeister, Frank (2008): Traceable reference values for routine drinking water proficiency testing: first experiences. Accred Qual Assur - Springer Verlag 13, Metzger, Jörg W. (2008): Anthropogene Spurenstoffe im Wasserkreislauf - Gefahr für die Wasserversorgung? Stuttgarter Berichte der Siedlungswasserwirtschaft Band 192, Pfeiffer, Jörg; Kuch, Bertram; Hetzenauer, Harald; Löffler, Herbert; Metzger, Jörg W. (2008): Organische Schadstoffe im Bodensee. Labor Praxis 4, Schiel, Detlef; Güttler, Bernd; Rienitz, Olaf; Matschat, Ralf; Koch, Michael; Borchers, Ulrich (2008): Der Weg zu international vergleichbaren Messergebnissen. Nachrichten aus der Chemie 56, Schmidt, Gabriele; Kuch, Bertram; Lange, Claudia; Metzger, Jörg W. (2008): Fragant substances in surface waters - Part I: The polycyclic musks AHTN and HHCB. Published online in: Environ. Sci. Poll. Res. 175

178 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Vorträge des Lehrstuhls Metzger, Jörg W. (2008): Anthropogene Spurenstoffe im Wasserkreislauf - Gefahr für die Wasserversorgung? 22. Trinkwasserkolloquium, Zukunftsfähige Wasserversorgung - Von der lokalen zur globalen Herausforderung, Universität Stuttgart, ISWA, Assurance, Hanoi (Vietnam), Koch, Michael (2008): Measurement uncertainty. 2nd Workshop Environmental Analytical Measurements and Quality Assurance, Hanoi (Vietnam), Koch, Michael (2008): Training course on using quality control charts in analytical chemistry. EAC PT 2nd Round Evaluation Meeting, Arusha (Tansania), Koch, Michael (2008): Training course on using quality control charts in analytical chemistry. EAC PT 2nd Round Evaluation Meeting, Arusha (Tansania), Koch, Michael (2008): Sicherstellung der Rückführung mit Ringversuchsergebnissen - Geht das? Laborleitertreffen Fachgruppe Freiberufliche Chemiker und Inhaber unabhängiger Laboratorien der GDCh, Frankfurt, Stäb, Jessica; Kuch, Bertram; Rupp, Silke; Fischer, Klaus; Kranert, Martin; Metzger, Jörg W. (2008): Determination of Organic Contaminants in Compost and Digestates in Baden-Württemberg, South-West Germany. Codis 2008, Compost and digastate: sustäinability, benefits and impacts for the environment and plant production, International Congress, CH-Solothurn, Koch, Michael (2008): Qualitätssicherung bei der Probennahme und Analytik. DWA-Fortbildungskurs M/5 - Behandlung von Industrie- und Gewerbeabwasser, Kassel, Koch, Michael (2008): Wasser-Ringversuche - Referenzwerte, Messunsicherheiten, Internetpräsenz der AQS-BW. AQS-Jahrestagung 2007/2008 der AQS-BW, Stuttgart, Koch, Michael (2008): Grundlagen der Statistik. FTU- Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2008): Grundlagen der Statistik. FTU- Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2008): Qualitätsregelkarten. FTU-Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2008): Messunsicherheit. FTU-Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2008): Lehrgangsleitung. Probennahme-Lehrgang, Stuttgart, Koch, Michael (2008): Laborüberwachung mit Ringversuchen Dr. Klinkner und Partner - Kurs: Referenzmaterialien, Regelkarten, Ringversuche, Koblenz, Boley, A, Müller, W.-R., Kieninger, M., Schmeier, J. and Unger, B. (2008): Biodegradable Plastics in Water Treatment for Denitrification and Removal of Organic Pollutants - Part II. Vortrag , Lund, Schweden. Müller, W.-R., Boley, A, Kieninger, M., Schmeier, J. and Unger, B. (2008): Biodegradable Plastics in Water Treatment for Denitrification and Removal of Organic Pollutants - Part I. Vortrag , Lund, Schweden. Koch, Michael (2008): Vom Umgang mit der Messunsicherheit bei der Grenzwertbeurteilung. AQS-Jahrestagung 2007/2008 der AQS-BW, Stuttgart, Koch, Michael (2008): Accreditation and Quality Management. 2nd Workshop Environmental Analytical Measurements and Quality Assurance, Hanoi (Vietnam), Koch, Michael (2008): Proficiency Testing and Reference Materials. 2nd Workshop Environmental Analytical Measurements and Quality Assurance, Hanoi (Vietnam), Koch, Michael (2008): Was bringt der Ringversuch fürs Labor? Dr. Klinkner und Partner - Kurs: Referenzmaterialien, Regelkarten, Ringversuche, Koblenz, Koch, Michael (2008): Grundlagen der Statistik. FTU- Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2008): Qualitätsregelkarten. FTU-Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2008): Control Charts. 2nd Workshop Environmental Analytical Measurements and Quality Koch, Michael (2008): Messunsicherheit. FTU-Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eg- 176

179 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft genstein-leopoldshafen, , Donaueschingen Koch, Michael (2008): Lehrgangsleitung. Lehrgang Qualitätsregelkarten, Stuttgart, Koch, Michael (2008): The jungle of standards and guidelines for the statistical treatment of PT / EQA data. EURACHEM/CITAC-Training Course on Statistics in PT/ EQA, Rom (Italien), Koch, Michael (2009): Quality Assurance in Analytical Chemistry. EAC PT 3rd Round Evaluation Meeting, Arusha (Tansania), Koch, Michael (2009): Wasser-Ringversuche - Spezielle Aspekte. AQS-Jahrestagung 2008/2009 der AQS- BW, Stuttgart, Koch, Michael (2008): Assigned values, their uncertainties and statistical methods for calculation of consensus means and their standard deviations. EU- RACHEM/CITAC-Training Course on Statistics in PT/ EQA, Rom (Italien), Koch, Michael (2009): Lehrgangsleitung. Lehrgang Qualitätsregelkarten, Stuttgart, Koch, Michael (2009): Lehrgangsleitung. Probennahme-Lehrgang, Stuttgart, Koch, Michael (2008): The Algorithm A in detail. EU- RACHEM/CITAC-Training Course on Statistics in PT/ EQA, Rom (Italien), Koch, Michael (2008): Qualitätsregelkarten. GDCh- Kurs: Qualitätssicherung in analytischen Labor, Frankfurt, Boley, A., Kieninger, M. and Müller, W.-R. (2009): Entwicklung eines neuen Verfahrens zur simultanen Elimination von Nitrat und Pestiziden (und anderen organischen Schadstoffen) für die Trinkwasseraufbereitung. Vortrag, Preisverleihung des Umweltpreises 2009 der Umweltstiftung der Sparkasse Pforzheim Calw, , Calw. Koch, Michael (2008): Anforderungen an Ringversuche. GDCh-Kurs: Qualitätssicherung in analytischen Labor, Frankfurt, Koch, Michael (2009): Consensus mean and standard deviation in PT. Ptconf 2nd International Proficiency Testing Conference, Sibiu (Rumänien), Müller, W.-R. (2008): L Art de la Technique de Traitement des Eaux Usées Industrielles (Branches choisies), Vortrag, Erste Deutsch-Algerische Umweltmesse, Fachkongress EnviroAlgérie 2008 Energie-, Umwelt-, Wassermanagement - Chancen und Herausforderungen, , Alger Koch, Michael (2008): Abschätung der Messunsicherheiten aus Validierungsdaten. TrainMic-Kurs, Berlin, Koch, Michael (2008): Messunsicherheit und Grenzwerte. TrainMic-Kurs, Berlin, Koch, Michael (2008): Probennahme von Abwasser - Probenvorbereitung - Analytische Qualitätssicherung. FTU-Kurs UC320 - Die Analytik von Schadstoffen im Abwasser, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2008): Lehrgangsleitung. 5th SADC- MET Water PT Evaluation Workshop, Kampala (Uganda), Baumeister, Frank, Borcher, Ulrich, Koch, Michael (2009): PT-WFD - The self-committed network of PT providers to support the implementation of the WFD. PTconf 2nd International Proficieny Conference, Sibiu (Rumänien), Baumeister, Frank, Koch, Michael (2009): Use of consensus mean or reference values for the calculation of the assigned value in PTs for PAH analysis?.ptconf 2nd International Proficieny Conference, Sibiu (Rumänien), Koch, Michael (2009): The jungle of standards and guidelines for the statistical treatment of PT data. Ptconf 2nd International Proficiency Testing Conference, Sibiu (Rumänien), Koch, Michael (2009): Assigned values, their uncertainties and statistical methods for calculation of consensus means and their standard deviations. Ptconf 2nd International Proficiency Testing Conference, Sibiu (Rumänien), Koch, Michael (2008): Lehrgangsleitung. Lehrgang Qualitätsregelkarten, Stuttgart, Müller, W.-R. (2009): Impressionen von einer Kurzreise in den Sudan, Vortrag, Lions Club Donau-Neckar, Koch, Michael (2009): The Algorithm A in detail. Ptconf 2nd International Proficiency Testing Conference, Sibiu (Rumänien), Koch, Michael (2009): Qualitätsregelkarten. GDCh- 177

180 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Kurs: Qualitätssicherung in analytischen Labor, Frankfurt, Koch, Michael (2009): Anforderungen an Ringversuche. GDCh-Kurs: Qualitätssicherung in analytischen Labor, Frankfurt, Koch, Michael (2009): Qualitätsregelkarten. FTU-Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2009): Messunsicherheit. FTU-Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2009): Grundlagen der Statistik. FTU- Kurs QL Qualitätssicherung im analytischen Labor, Eggenstein-Leopoldshafen, Koch, Michael (2009): Lehrgangsleitung. Probennahme-Lehrgang, Stuttgart, Koch, Michael (2009): Lehrgangsleitung. Lehrgang Qualitätsregelkarten, Stuttgart, Koch, Michael (2009): Lehrgangsleitung. 6th SADC- MET Water PT Evaluation Workshop, Mahé (Seychellen), Calw, , Calw. Schwesig, David; Rübel, Achim; Borchers, Ulrich; Koch, Michael; Baumeister, Frank (2009): Methodenbedingte Unterschiede bei der Bromatbestimmung in Trinkwasser? Jahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft, Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) Wasser 2009, Hansestadt Stralsund, Mai Lange, Claudia (2009): Duftstoffe in Oberflächengewässern - Teil I - Estrogen aktive Substanzen und Duftstoffe in Körperpflegemitteln. Jahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft, Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) Wasser 2009, Hansestadt Stralsund, Mai Boley, A., Genz, A. and Müller, W.-R. (2009): Ein Verfahren zur Prüfung der biologischen Abbaubarkeit von Biopolymeren unter anoxischen Bedingungen. Kurzfassung, Poster und Kurzvortrag auf der Jahrestagung 2009 der Wasserchemischen Gesellschaft in der GDCH, , Stralsund. Metzger, Jörg W., Kranert, Martin (2009): Organische Schadstoffe in Komposten und Vergärungsrückständen. 42. Essener Tagung für Wasser- und Abfallwirtschaft, Aachen, März Poster des Lehrstuhls Grossi, Maria Gricia de Lourdes; Fischer, Klaus; Metzger, Jörg W.; Arcuri, Arline Sydneia Abel; Pinto, Valéria; Viegas, Maria de Fátima (2009): Necessity of a system for health surveillance of workers exposed to manufactured nanomaterials. 4th International Conference on Nanotechnology Occupational and Environmental Health, Paasitorni, Helsinki, Finland, August Stäb, Jessica; Erdin, E.; Fischer, Klaus; Bastan-Yilmann, Sebnem; Akinci, G.; Kranert, Martin (2008): The biogas Fermentation plant in Böblingen-Leonberg. Türkisch-Deutschen Abfalltage 2008, Izmir, November Stäb, Jessica; Erdin, E.; Fischer, Klaus; Bastan-Yilmann, Sebnem; Akinci, G.; Kranert, Martin (2008): Composting of green waste in Kaisersbach landfill. Türkisch-Deutschen Abfalltage 2008, Izmir, November Lange, Claudia; Kuch, Bertram; Kern, Andrea; Metzger, Jörg W. (2009): Erfassung des estrogenen Potentials von Körperpflegemitteln und Identifizierung estrogen wirksamer Verbindungen mittels in vitro Testsystem (E-Screen-Assay). 14. SETAC GLB Jahrestagung Risiken erkennen, Risiken bewerten, gemeinsam Lösungen finden, Freising/Weihenstephan, Oktober Kieninger, M., Boley, A. und Müller, W.-R. (2009): Entwicklung eines neuen Verfahrens zur simultanen Elimination von Nitrat und Pestiziden (und anderen organischen Schadstoffen) für die Trinkwasseraufbereitung. Poster, Preisverleihung des Umweltpreises 2009 der Umweltstiftung der Sparkasse Pforzheim Stäb, Jessica; Erdin, E.; Fischer, Klaus; Bastan-Yilmann, Sebnem; Akinci, G.; Kranert, Martin (2008): Kirchheim composting plant and its use in agriculture. Türkisch-Deutschen Abfalltage 2008, Izmir, November Stäb, Jessica; Erdin, E.; Fischer, Klaus; Bastan-Yilmann, Sebnem; Akinci, G.; Kranert, Martin (2008): ML container compost plant and product quality in Waiblingen Rems-Murr-Kreises compost plant. Türkisch-Deutschen Abfalltage 2008, Izmir, November Baumeister, Frank; Koch, Michael (2008): Traceable Reference Values for Drinking Water Proficiency Te- 178

181 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft sting. 6th Workshop Proficiency Testing in Analytical Chemistry, Microbiology and Laboratory Medicine - Current Practice and Fututre Directions, Rome, Italy, October Conradi, Merylinda; Koch, Michael (2008): Proficiency Testing Schem for Chemical Analysis of Water in Afrika. 6th Workshop Proficiency Testing in Analytical Chemistry, Microbiology and Laboratory Medicine - Current Practice and Fututre Directions, Rome, Italy, October Vienna, Austria. Boley, A., Müller, W.-.R., Unger, B., Kuch, B., Kieninger, M. (2008): A Water Treatment Process for Simultaneous Elimination of Nitrate and Organic Contaminants (Pesticides) with Biodegradable Polymers (BDPs). Poster, IFAT, Koch, Michael; Baumeister, Frank (2008): Description of concentration Dependence of Standard Deviations in Drinking Water PTs using the Variance Function from ISO/TS th Workshop Proficiency Testing in Analytical Chemistry, Microbiology and Laboratory Medicine - Current Practice and Fututre Directions, Rome, Italy, October Koch, Michael; Baumeister, Frank (2008): Use of Variance Functions for Assessment in Proficiency Testing (Winning Poster Contribution). 6th Workshop Proficiency Testing in Analytical Chemistry, Microbiology and Laboratory Medicine - Current Practice and Fututre Directions, Rome, Italy, October Mbwambo, Kezia; Kaviiri, Dentons P. H.; Nyakoe, Felista K.; Koch, Michael (2008): Proficiency testing for Analytical Chemistry in the East African Community Countries. 6th Workshop Proficiency Testing in Analytical Chemistry, Microbiology and Laboratory Medicine - Current Practice and Fututre Directions, Rome, Italy, October Lange, Claudia; Schmidt, Gabriele; Maric, Biljana; Kern, Andrea; Kuch, Bertram; Gaiser, Suse; Koch, Michael; Metzger, Jörg W. (2008): Duftstoffinhalte in Hygieneprodukten und deren Vorkommen in Oberflächengewässern. 3. Gemeinsame Tagung von GDCh und SETAC GLB: Neue Problemstoffe in der Umwelt. Erfassung, Wirkungen und Lösungsmöglichkeiten. Frankfurt am Main, September Pfeiffer, Jörg A.; Schmidt, Gabriele; Stäb, Jessica; Lange, Claudia; Kuch, Bertram; Metzger, Jörg W. (2008): Monitoring von persistenten Umweltkontaminanten in verschiedenen Matrices. 3. Gemeinsame Tagung von GDCh und SETAC GLB: Neue Problemstoffe in der Umwelt. Erfassung, Wirkungen und Lösungsmöglichkeiten. Frankfurt am Main, September Boley, A., Narasimhan, K., Kieninger, M. and Müller, W.- R. (2008): Ultrasound Enhanced Backwashing in Ultrafiltration Modules with Ceramic Membranes. Poster, IWA World Water Congress, September 2008, Kontakt o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Tel.: 0711/ Fax: 0711/ joerg.metzger@iswa.uni-stuttgart.de Sekretariat: Dörte Hahn Tel.: 0711/ Fax: 0711/ doerte.hahn@iswa.uni-stuttgart.de Abteilung Hydrochemie o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Tel.: 0711/ Fax: 0711/ joerg.metzger@iswa.uni-stuttgart.de Arbeitsbereich Biologie Dr. rer. nat. Bertram Kuch, Akad. Rat Tel.: Fax: bertram.kuch@iswa.uni-stuttgart.de Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller, Akad. Oberrat Tel.: Fax: w-r.mueller@iswa.uni-stuttgart.de 179

182 180

183 Hydrochemie CH Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Tel: 0711/ Fax: 0711/

184 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Hydrochemie In der Abteilung Hydrochemie werden schwerpunktmäßig Themen der Umweltchemie und insbesondere der Umweltanalytik behandelt. Einige Forschungsarbeiten gehen beispielsweise der Frage nach, welche alltäglich verwendeten Chemikalien wie Arzneimittel oder Bestandteile von Körperpflegemitteln in welchen Konzentrationen im häuslichen Abwasser vorkommen, wie diese sich während des Klärprozesses von Kläranlagen verhalten und welchen Einfluss sie auf die Ökologie und insbesondere auf aquatische Lebensgemeinschaften haben. Dabei interessiert insbesondere, in welchem Umfang sich die Konzentrationen in den verschiedenen Reinigungstufen ändern und ob und wie die Stoffe abgebaut und ob sie durch Adsorption an den Klärschlamm eliminiert werden. Chemikalien, die in der Kläranlage nicht vollständig eliminiert werden, gelangen in die Oberflächengewässer. Deshalb ist die Frage interessant, ob und in welchem Umfang diese von im Wasser lebenden Organismen (z.b. Fischen) aufgenommen, ggf. angrereichert und metabolisiert (zu anderen Stoffen umgewandelt) werden. Für solche Untersuchungen stehen eine Reihe von spurenanalytischen Methoden zur Verfügung, die z.t. eigens in der Abteilung Hydrochemie entwickelt worden sind. Daneben beschäftigt uns die Frage, welche Wasserinhaltsstoffe die biologischen Reinigungsprozesse - insbesondere die Stickstoffeliminierung basierend auf Nitrifikation und Denitrifikation, auf Kläranlagen stören können. Außerdem befassen wir uns mit der externen Qualitätssicherung in wasserchemisch-analytischen Laboratorien und deren Kompetenzprüfung. Dazu werden für die Bereiche Trinkwasser-, Abwasser- und Grundwasser Laborvergleichsuntersuchungen durchgeführt, die für die staatliche Zulassung der Laboratorien zum Teil obligatorisch sind. Darüber hinaus werden weitere wasserchemische Problemstellungen in den genannten Bereichen aufgegriffen. Forschungsschwerpunkte: Umweltanalytik, insbesondere organische Spurenanalytik Untersuchungen zum Auftreten und Verhalten von Chemikalien in der Umwelt und bei der Wasserund Abfallbehandlung Biologische in-vitro Testsysteme zur Bestimmung der hormonellen Aktivität von Umweltproben, z. B. E-SCREEN-Assay und Yes-Assay Analytische Qualitätssicherung Biosensorsysteme zur Bestimmung nitrifikationshemmender Effekte 182

185 Hydrochemie CH Projekte Flammschutzmittel in Bodenseeorganismen (FLABO) Analyse der Schadstoffe PBDE und PCB in Sediment-, Muschel- und Fischproben aus dem Bodensee mittels instrumentaler Analytik (GC/MS Der Bodensee stellt einen bedeutenden Lebensraum für die Nahrungsressource Fisch dar die Fischfangquote für das Jahr 2008 betrug rund 725 t. Organische Mikroverunreinigungen, vor allem persistente lipophile Verbindungen werden in den Bodensee eingetragen und lagern sich dort in Sedimenten ab, können sich aber auch in Fischen und Muscheln anreichern. Typische Vertreter dieser Verunreinigungen sind die polychlorierten Biphenyle (PCB), die aufgrund ihrer toxischen Eigenschaften bereits vor über 20 Jahren verboten wurden, aber immer noch in verschiedensten Umweltkompartimenten nachweisbar sind. Polybromierte Diphenylether (PBDE) wurden seit den 1970er Jahren als Flammschutzmittel in Textilien und elektrischen Gehäusen eingesetzt und zeigten zum Teil stark ansteigende Umweltkonzentrationen über die letzten Jahrzehnte. Erst seit des freiwilligen Produktions- und Anwendungsverzichts der Industrie scheinen die Konzentration zu stagnieren. Auch die Untersuchungen von datierten Sedimentbohrkernen aus dem Bodensee 2004/2005 (Interreg III) zeigten einen Anstieg der PBDE in jüngeren Sedimentschichten. Im Rahmen des aktuellen Projektes wurden die Gruppe der PBDE im Vergleich zu den PCB in Fischen (Brachsen Abramis brama), Dreikantmuscheln (Dreissena Polymorpha) und Sedimenten des Bodensees bestimmt. Der Brachsen ist eine in Sedimentnähe lebende Fischart, die sich auch zum Teil von Dreikantmuscheln ernährt. Neben der Erfassung der Belastungssituation war daher die Darstellung der Substanzanreicherung entlang der Nahrungskette ein Ziel des Projektes. Die Schadstoffe konnten in allen untersuchten Kompartimenten nachgewiesen werden. Dabei lag das Konzentrationsniveau der PCB in den Sedimenten auf vergleichbarem Niveau wie bereits 2004/2005 und unterschritten dabei die Qualitätsziele der VO-WRRL (20 µg/kg Trockensubstanz pro Einzelkongener). Bei der Untersuchung der oberen Schichten wurden geringere Gehalte als in den tiefer liegenden älteren Schichten bestimmt. Die PCB-Konzentrationen in den untersuchten Muscheln lagen in ähnlich geringen Bereichen wie im Sediment. Die Kongenerenprofile (Konzentrationsverteilung der verschiedenen Einzelverbindungen) wiesen Übereinstimmungen mit der technischen Mischung Chlophen A60 auf. Die Verteilung der PBDE zeigt ebenso Ähnlichkeiten mit der technischen Penta- Brom-Diphenylethermischung. Während das PCB-Kongenerenprofil zwischen den untersuchten Umweltproben kaum Unterschiede aufwies, hing das PBDE-Profil Unterwegs mit dem Forschungsschiff des Instituts für Seenforschung, Langenargen (LUBW) zur Sediment- und Muschelprobenentnahme. 183

186 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft erheblich von der Matrix ab. Es zeigten sich Hinweise auf eine isomerenspezifische Aufnahme oder den Abbau bestimmter PBDE-Kongenere. Die in den Filets der Brachsen gefundenen maximalen PCB-Konzentrationen liegen deutlich unterhalb der gesetzlich festgelegten Grenzwerte (Schadstoffhöchstmengen-Verordnung). Die PBDE-Konzentrationen liegen im Vergleich zu den PCB um eine Größenordnung niedriger eindeutige Richtwerte oder gar Grenzwerte bestehen für diese Substanzgruppe derzeit keine. Biogas residue - a safety risk in organic farming? Ziel des Projektes ist es, die Nutzbarkeit von Gärresten aus Biovergärungsanlagen als Düngemittel zu ermitteln. Das Hauptaugenmerk der Untersuchungen liegt dabei auf organischen Schadstoffen, Pestiziden, Schwermetallen und ausgewählten Bakterien wie Escherichia coli (E.coli) und Bacillus cereus (B. cereus). Im Rahmen des Projektes werden über ein Jahr hinweg monatlich Prozessproben einer Biovergärungsanlage genommen. Eine wichtige Zielstellung liegt in der Untersuchung des aus den Gärresten erhaltenen Komposts und der Ermittlung der Bioverfügbarkeit darin enthaltener Schadstoffe. Hierzu werden Pflanzen und Kompostwürmer aus Feldversuchen und Laborexperimenten analysiert, parallel wird das Vorkommen und der Verbleib spezifischer Bakterien in Getreideund Milchprodukten ermittelt. Das ISWA ist in diesem Gemeinschaftsprojekt für die Analytik organischer Mikroverunreinigungen zuständig. Gefördert von: Dreikantmuscheln (Dreissena polymorpha) auf einem Stück Todholz. Die größten untersuchten Exemplare erreichten eine Schalenlänge von 1,8 cm. Gefördert von: INTERREG IV Auftraggeber: Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) Projektpartner: Dr. Heinz Gerd Schröder, Institut für Seenforschung des Landes Baden-Württemberg, Langenargen Wasserwirtschaftsamt Kempten Vorarlberger Institut für Umwelt und Lebensmittelsicherheit Amt für Umwelt der Kantone St. Gallen und Thurgau Amt für Gesundheits- und Verbraucherschutz der Kantons St. Gallen Projektlaufzeit: 01/ /2009 Ansprechpartner: Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger, Dipl.-Ing. Jörg Alexander Pfeiffer Research Council of Norway, P.O. Box 2700 St. Hanhaugen, 0131 Oslo Projektpartner: Bioforsk (Norwegen), Norwegian University of Life Sciences (UMB), und der University of Helsinki (Finnland). Projektlaufzeit: 01/ /2010 Ansprechpartner: Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger, Dipl.-Chem. Jessica Stäb Container zur Kompostierung von Bioabfall und Gärresten 184

187 Hydrochemie CH Aufbau einer regionalen Qualitätsinfrastruktur in East African Community (EAC) Eine leistungsfähige, sich gegenseitig anerkennende, regionale Qualitätsinfrastruktur (QI) spielt für die Bildung eines gemeinsamen Marktes in den Ländern der Ostafrikanischen Gemeinschaft (Tansania, Kenia, Uganda, Ruanda und Burundi) eine zentrale Rolle, da sie maßgeblich den gegenseitigen und freien Warenverkehr sowie den Umwelt und Verbraucherschutz in einem liberalisierten Markt ermöglicht. Aufbau einer regionalen Qualitätsinfrastruktur (QI). In einem Projekt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (Projektträger: Sekretariat der Ostafrikanischen Gemeinschaft) soll diese QI gestärkt werden. Dazu werden unter anderem Ringversuche zur chemischen Analytik von Lebensmitteln (Salz, Weizenmehl, pflanzliches Öl) durchgeführt. Aufgabe des ISWA im Rahmen dieses Projektes ist die wissenschaftliche Betreuung und Begleitung dieser Ringversuche. Gefördert von: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Projektlaufzeit: seit 12/ unbefristet Ansprechpartner: Dr.-Ing. Michael Koch Prof. Dr. Jörg W. Metzger Entwicklung eines Verfahrens mit deutlich verbesserter Raumwirkung und erhöhter Umweltverträglichkeit zur Sanierung von Grundwasserschäden speziell bei Kontamination mit leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW), Teilprojekt Mikrobiologische Verfahrensgrundlagen zur Optimierung des Elektronendonatoreinsatzes Ziel der mikrobiologischen und verfahrenstechnischen Untersuchungen ist die Entwicklung neuer Sanierungsstrategien für eine effektive und vollständige Dechlorierung chlorierter Ethene bei energiesparendem und umweltfreundlichem Einsatz des Elektronendonators im Aquifer. Dazu werden Elektronendonatoren ermittelt, die selektiv die reduktive Dechlorierung fördern und durch lipophile Eigenschaften den Stoffübergang der LCKW aus der DNAPL-Phase in die Elektronendonator-Phase begünstigen. Für den geeignetesten Elektronendonator wird in Labor- und Feldversuchen die sparsamste Dosierung bei möglichst geringen DOC (Dissolved Organic Carbon) - Konzentrationen und verringerter Anreicherung niederchlorierter Ethene und Methan bestimmt. Gefördert von: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) Projektlaufzeit: 05/ /2011 Ansprechpartner: Prof. Dr. Jörg W. Metzger, Dr. Heidrun Scholz-Muramatsu (bis 02/2010), Dr. Bertram Kuch, Dipl.-Chem. Claudia Lange 185

188 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Diplom- und Masterarbeiten Die Bestimmung der PCB und PBDE-Belastung im Sediment von Zuläufen des Bodensees Sandra Ulbrich (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Jörg W. Metzger, Dr. Bertram Kuch Untersuchung ausgewählter phenolischer Verbindungen auf ihre estrogene Wirkung mit dem E-Screen-Assay. Dompert, Katrin (Umweltschutztechnik) (2009) Betreuer: Prof. Jörg W. Metzger, Dr. Bertram Kuch Untersuchung von papierbasierenden Lebensmittelverpackungen auf estrogen wirkende Substanzen mittes GC/MS und Ermittlung der estrogenen Gesamtreststärke mittels E-Screen Christina Weber (Chemie) (2008) Betreuer: Prof. Jörg W. Metzger, Dr.-Ing. Michael Koch In vitro-bestimmung der estrogenen Aktivität von Deodorantien und ausgewählten Inhaltsstoffen mittels E-Screen-Assay Claudia Lange (Chemie) (2008) Betreuer: Prof. Jörg W. Metzger, Prof. Dr.-Ing. M. Koch Qualitative und quantitative Untersuchung organischer Spurenstoffe im Klärprozess unter besonderer Berücksichtigung synthetischer Duftstoffe und ihrer Abbauprodukte Gabriele Schmidt (Umweltschutztechnik) (2008) Betreuer: Prof. Jörg W. Metzger, Dr. Bertram Kuch Optimierung der Entsorgung von Schlammrückständen aus der Wasseraufbereitung Kristin Claußen (WASTE) (2008) Betreuer: Dr.-Ing. W.-R. Müller,Prof. Jörg W. Metzger Influence of VFAs on Feast and Famine Enrichment for PHA Production in Open Mixed Cultures Mariana Voltolini (WASTE) (2009) Betreuer: Dr.-Ing. W.-R. Müller; Prof. Jörg W. Metzger 186

189 Hydrochemie CH Analytische Qualitätssicherung (AQS) Baden-Württemberg Das Umweltministerium Baden-Württemberg (UM) und das Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum Baden-Württemberg beauftragten das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Universität Stuttgart externe Qualitätssicherungsmaßnahmen für die chemische Analytik von Abwasser, Grundwasser und Trinkwasser durchzuführen. Die Hauptaufgabe besteht dabei darin, Ringversuche auf dem Gebiet der Wasseranalytik anzubieten, die den speziellen Anforderungen der Analytischen Qualitätssicherung gerecht werden. Seit 2004 haben sich die in Deutschland auf dem Gebiet der Trinkwasseruntersuchungen tätigen Ringversuchsveranstalter zu einer harmonisierten Vorgehensweise entschlossen. Sie setzen damit die Empfehlungen zur Durchführung von Ringversuchen im Bereich Trinkwasser des Umweltbundesamtes, die 2003 im Bundgesundheitsblatt veröffentlicht wurden, um. Dabei entstanden zwei Ringversuchssysteme, die in abgestimmter Weise diese Eignungsprüfungen durchführen. Eines dieser Systeme ist in Nordrhein-Westfalen ansässig (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz in Recklinghausen), das andere wird von der AQS Baden- Württemberg in Zusammenarbeit mit dem Institut für Hygiene und Umwelt Behörde für Soziales, Familie, Gesundheit und Verbraucherschutz (BSG) der Freien Hansestadt Hamburg betrieben. Dazu wurden die nach der Trinkwasserverordnung zu analysierenden chemischen Parameter auf 10 Ringversuche verteilt, wobei die beiden Ringversuchssysteme das gesamte Programm versetzt komplett anbieten. Im Bereich Abwasser wurde die bestehende Kooperation mit den Ringversuchsveranstaltern in den Umweltbehörden der anderen Bundesländer weiter ausgebaut und gefestigt. Für die Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) wurde eine Laborvergleichsuntersuchung durchgeführt, an der sich die Laboratorien, die Aufträge im Rahmen des Grundwasserbeschaffenheitsmessnetzes Baden-Württemberg erhalten wollten, erfolgreich beteiligen mussten. Ebenfalls für das UM wurden Ringversuche zur Betriebsanalytik auf Kläranlagen durchgeführt, an denen sich in der Hauptsache Kläranlagen-Betriebslaboratorien beteiligten. Die erfolgreiche Teilnahme an diesen Ringversuchen ist Voraussetzung für eine Zulassung der Betriebslaboratorien im Rahmen der qualifizierten Eigenkontrolle in Baden-Württemberg. Seit 2008 ist die AQS Baden-Württemberg offizieller Partner des Netzwerks europäischer Ringversuchsveranstalter PT-WFD, welches Ringversuche zur Umsetzung der Wassserrahmenrichtlinie in Europa durchführt. Im Jahre 2008 wurde von der Technologietransferinitiative GmbH (TTI) in Stuttgart in Kooperation mit der Universität Stuttgart das Transfer- und Gründerzentrum TGZ AQS Baden-Württemberg am ISWA gegründet, das mit dem ISWA bei der Durchführung der Ringversuche kooperiert. In Zusammenarbeit mit dem ISWA werden auch ein Lehrgang zur Probennahme von Abwasser und eine Schulung zur Benutzung von Qualitätsregelkarten angeboten, sowie die jährliche AQS-Jahrestagung abgehalten. Im Jahre 2008 wurden folgende Laborvergleichsuntersuchung und Ringversuche von der AQS-BW durchgeführt: RV 1/08 - TW O1: N- und P-PBSM (DEV F6/F12 in Trinkwasser (Atrazin, Desethylatrazin, Terbutylazin, Simazin, Propazin, Chlortoluron, Diuron, Isoproturon, Metobromuron, Metribuzin) Laborvergleichsuntersuchung 2008: Spezielle PBSM in Grundwasser: Desisopropylatrazin, Desethylterbutylazin, Metolachlor, Bifenox, 2,6-Dichlorbenzamid, Dicamba, Hexazinon, Metalaxyl, Pendimethalin RV 2/08 - TW A1: Anionen in Trinkwasser: Bromat, Fluorid, Nitrat, Nitrit, Chlorid, Sulfat, Phosphor, Cyanid, Trübung LÜRV B3. Chlorophyll, Phaeopigment in Oberflächenwasser 9. Ringversuch zur Betriebsanalytik in öffentlichen Kläranlagen (KARV 2008): Nges, NO 3- -N, NH 4+ -N, CSB, P ges, TOC mit Betriebsmethoden (ausschließlich Küvettentests) RV 3/08 - TW O2: LHKW/Benzol: 1,2-Dichlorethan, Tetrachlorethen, Trichlorethen, Trichlormethan, Bromdichlormethan, Dibromchlormethan, Tribrommethan, Benzol in Trinkwasser RV 4/08: 21. LÜRV: Summenparameter (AOX, TNb, CSB, TOC, KW-Index) in Abwasser Im Jahre 2009 wurden folgende Ringversuche von der AQS-BW durchgeführt: RV 1/09 - TW A3: Kationen in Trinkwasser - Teil 1: Aluminium, Eisen, Mangan, Natrium, Kalium, SAK436 RV 2/09 - TW O3: PAK in Trinkwasser: Benzo(a) pyren, Benzo(b)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen, Benzo(ghi)perylen, Indeno(1,2,3-cd)pyren RV 3/09: 22. LÜRV: Elemente in Abwasser: Al, As, Pb, Cd, Cr, Fe, Cu, Ni, Hg, Zn 187

190 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft 10. Ringversuch zur Betriebsanalytik in öffentlichen Kläranlagen (KARV 2009): N ges, NO 3- -N, NH 4+ -N, CSB, P ges, TOC mit Betriebsmethoden (ausschließlich Küvettentests) RV 4/09 - TW A4: Sonstige anorganische Parameter in Trinkwasser: Leitfähigkeit, Oxidierbarkeit, TOC, Se, Sb, As RV 5/09: WRRL: Prioritäre Stoffe nach Wasserrahmenrichtlinie in Oberflächenwasser: Benzol, 1,2-Dichlorethan, Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrachlorethen, Trichlorethen (Europäisch harmonisierter Ringversuch für Untersuchungen nach Wasserrahmenrichtlinie) RV 6/ LÜRV: BTXE/LHKW in Abwasser: Benzol, Toluol, o-xylol, m-xylol, Ethylbenzol, Trichlorethen, Tetrachlorethen, 1,1,1-Trichlorethan, Dichlormethan Auftraggeber: Umweltministerium Baden-Württemberg, Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum Baden- Württemberg, Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg Projektleiter: o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Wissenschaftlicher Leiter AQS-BW: Dr.-Ing. Michael Koch Technischer Leiter AQS-BW: Dr.-Ing. Frank Baumeister Sekretariat: Heidemarie Sanwald Aufbereitung der Proben für den Ringversuch Oben: Edelstahltank (2,1 m 3 ) zur Pasteurisierung von Abwasser, Grund- und Trinkwasser Weitere Informationen: Unten: Stammlösungen zur Herstellung von Ringversuchsproben 188

191 Hydrochemie CH Tagungen Seminare Kolloquien AQS-Jahrestagungen Die AQS-BW veranstaltet einmal jährlich - in der Regel im März - eine Jahrestagung für alle AQS-Teilnehmer und sonstige Interessenten am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart-Büsnau. In den Vorträgen auf der AQS-Jahrestagung werden folgende Themen behandelt: Neue Anforderungen an die Qualitätssicherung im gesetzlich geregelten Bereich Bericht über die Wasser-Ringversuche des Vorjahres Planung der Wasser-Ringversuche des kommenden Jahres Neue Entwicklungen beim Grundwasserbeschaffenheitsmessnetz Fachthemen zu Analytik und Qualitätssicherung AQS-Jahrestagung 2008 Die AQS-Jahrestagung 2008 fand am 13. März 2008 im Max-Planck Institut in Stuttgart-Büsnau mit folgenden Beiträgen statt: Aktuelles aus dem UM, J. Stark, UM Stuttgart Notifizierungsverfahren im Bereich Abwasser und Abfall / AQS-Forum, C. Hornung, LUBW Karlsruhe Umsetzung der EU-WRRL im Bereich Grundwasser, W. Feuerstein, LUBW Karlsruhe Qualitätssicherung im Grundwassergütemessnetz Baden-Württemberg, D. Kaltenbach, LUBW Karlsruhe Untersuchungsstellen nach 15(4) TrinkwV, J. Ammon, Ministerium Ländlicher Raum B-W, Stuttgart Wasser-Ringversuche Planung Teil 1, F. Baumeister, TGZ AQS Baden-Württemberg Wasser-Ringversuche Planung Teil 2, M. Koch, Uni Stuttgart Wasser-Ringversuche Planung Teil 3, K. Ludwig-Baxter, BSG Hamburg Analytik von PSM-Metaboliten mit klassischen und modernen Methoden, W. Weber und W. Schulz, LW Langenau Was sind relevante Metabolite?, J. Ammon, Ministerium Ländlicher Raum B-W, Stuttgart Das Akkreditierungssystem in Deutschland im Umbruch, I. Ruthemeier, BMWi Berlin Vom Umgang mit der Messunsicherheit bei der Grenzwertbeurteilung, M. Koch, Uni Stuttgart AQS-Jahrestagung 2009 Die AQS-Jahrestagung fand am 18. März 2009 an der Universität Stuttgart mit folgenden Beiträgen statt: Aktuelles aus dem Umweltministerium, J. Stark, UM Stuttgart Notifizierungsverfahren im Bereich Abwasser und Abfall / AQS-Forum, C. Hornung, LUBW Karlsruhe Belastung des Grundwassers mit Pflanzenschutzmitteln und deren Metaboliten, Dr. W. Feuerstein, LUBW Karlsruhe Untersuchungsstellen nach 15(4) TrinkwV, J. Ammon, MLR Stuttgart Ringversuche Wasser-Ringversuche Planung 2009, F. Baumeister, TGZ AQS-BW Stuttgart Spezielle Aspekte, M. Koch, Univ. Stuttgart Ringversuche im Trinkwasser Ringversuche/Kosten/Gebühren, K. Ludwig-Baxter, BSG Hamburg NSO-Heterozyklen - Bedeutung, Beurteilung und Analytik Einführung, I. Blankenhorn, LUBW Karlsruhe Verfahren zur chemischen Analyse, B. Kapp, BERGHOF Analytik + Umweltengineering GmbH & Co KG, Tübingen Mögliche Wiederfindungsprobleme bei Bromat im Trinkwasser? Systematische Abweichungen bei Anwendung des Normverfahrens?, D. Schwesig, U. Borchers und A. Rübel, IWW Mülheim/Ruhr PT-WFD - Ein neues europäisches Netzwerk für Ringversuche zu chemischen Parametern der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL), D. Schwesig und U. Borchers, IWW Mülheim/Ruhr Im Jahre 2009 wurden 2 Lehrgänge zur Probennahme von Abwasser sowie 2 Schulungen zur Anwendung von Qualitätsregelkarten durchgeführt. Im Jahre 2008 wurden 2 Lehrgänge zur Probennahme von Abwasser sowie eine Schulung zur Anwendung von Qualitätsregelkarten durchgeführt. 189

192 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Kontakt o. Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger Dipl.-Ing. Jörg Alexander Pfeiffer Tel: 0711/ Fax: 0711/ Tel: 0711/ Dipl.-Chem. Jessica Stäb Sekretariat: Dörte Hahn (Hydrochemie) Tel: 0711/ Tel: 0711/ Fax: 0711/ Heidemarie Sanwald (AQS) Tel: 0711/ Fax: 0711/ Technisches Personal: Michael Braun (Chemotechniker) Tel: 0711/ Suse Gaiser (BTA) Tel: 0711/ Laborleitung und Wissenschaftlicher Leiter AQS -BW: Dr.-Ing. Michael Koch Tel: 0711/ Fax: 0711/ Technischer Leiter AQS-BW: Dr.-Ing. Frank Baumeister Tel: 0711/ Wissenschaftliches Personal: Dr. rer. nat. Bertram Kuch Tel: 0711/ Maria Gebauer (CTA) Tel: 0711/ Gertrud Joas (CTA) Tel: 0711/ Andrea Kern (LTA) Tel: 0711/ Giuseppina Müller (CTA) Tel: 0711/ Cornelia Orth (Dipl.-Ing., FH) Tel: 0711/ Ellen Raith-Bausch (Chemotechnikerin) Dipl.-Chem. Claudia Lange Tel: 0711/ Tel: 0711/ oder 0711/ Dipl.-Biol. Biljana Marić Tel: 0711/

193 191

194 192

195 Biologie BIO Dr. rer. nat. Bertram Kuch, Akad. Rat Tel.: Fax: Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller, Akad. Oberrat Tel.: Fax:

196 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Biologie Schwerpunkte des Arbeitsbereiches Biologie sind Einfachverfahren zur biologischen Aufbereitung von Wässern für Trinkwasserzwecke, Aquakultur und biologische Sanierungsverfahren. Darüber hinaus sind wir involviert in der Weiterentwicklung von Testverfahren zur Untersuchung des aeroben, anoxischen und anaeroben Abbaus. Typische Probleme bei der Trinkwasserversorgung im ländlichen Raum sind die hohen Nitrat- und Pestizid- Gehalte der Grundwässer. Mit unserer Entwicklung, biologisch abbaubare Polymere als Trägersubstanzen und Kohlenstoffquellen für ein Einfachverfahren in der Wasseraufbereitung einzusetzen, kann eine gleichzeitige biologische Nitrat- und Schadstoffelimination in der Trinkwasseraufbereitung, aber auch in der Abwasserbehandlung, bei der Fischproduktion und in Aquarien erzielt werden. Viele Grundwasserreservoirs in Deutschland sind durch Industrieschadstoffe belastet. Chlorierte Lösungsmittel gehören zu den am weitesten verbreiteten Schadstoffen. Im Rahmen eines vom Bundesforschungsministerium geförderten Programms wurden Untersuchungen zur Sanierung von belasteten Bereichen durchgeführt. Ziel des Projektes ist, ein grundlegendes Verständnis zu bekommen über die Beteiligung von Mikroorganismen bei der Umsetzung leicht flüchtiger chlorierter Kohlenwasserstoffe. Vielfach wird beim biologischen Abbau ein lückenloser Nachweis des Verbleibs von Substanzen und ihrer Abbauprodukte gefordert, um der Gefahr einer Akkumulierung in der Umwelt vorzubeugen. Um eine Substanz als vollständig abbaubar bezeichnen zu können, muss sie in Biomasse und Mineralisierungsprodukte überführt werden. Aus diesem Grund wurde der im Institut entwickelte Sapromat (n. Steinecke) so erweitert, dass sich der vollständige aerobe biologische Abbau einer organischen Substanz zu Kohlenstoffdioxid, Wasser und Biomasse nachweisen lässt. Weitere eigene Methoden und Entwicklungen erlauben automatisierte Abbauuntersuchungen unter anoxischen und anaeroben Bedingungen. PCL (Poly-ε-Caprolacton) Granulat aus einem Fließbettreaktor zur Denitrifikation, links original, rechts nach 381 d im Betrieb Forschungsschwerpunkte: Einfachverfahren in der Wasseraufbereitung Biologische Elimination von Schadstoffen aus kontaminiertem Untergrund Biologischer Abbau und Beurteilung von Schadstoffen, Chemikalien, organischen Feststoffen und Polymeren in Wasser und Boden 194

197 Biologie Bio Projekte Entwicklung neuer Verfahren zur simultanen Elimination von organischen Schadstoffen (Pestizide) und Nitrat aus Trinkwasser unter Verwendung biologisch abbaubarer Festsubstrate Trotz umfangreicher gesetzlicher Maßnahmen ist es an manchen Standorten bisher nicht gelungen, Nitratund Pestizidkonzentrationen im Grundwasser dauerhaft zu senken. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher die Entwicklung eines einfachen und kostengünstigen Kombinationsverfahrens, mit dem sowohl Nitrat als auch Pestizide entfernt werden können. Das Verfahren nutzt biologisch abbaubare Polymere (BAP), wie z. B. Poly-ß-Hydroxy-Buttersäure (PHB) oder Poly-ε- Caprolacton (PCL) als Substrat für die Denitrifikation. Die wasserunlöslichen Polymere in Granulatform wirken dabei als Trägermaterial (Aufwuchsfläche) für die Mikroorganismen und gleichzeitig als Substrat, das nur durch Exoenzyme der Bakterien hydrolysiert und damit für die Denitrifikation verwertbar wird. Zusätzlich wirken sie auch als Sorbentien für gelöste organische Schadstoffe, wie Pestizide. Im Rahmen dieses Projekts werden verschiedene Möglichkeiten der technischen Umsetzung, wie verschiedene Reaktortypen und -konfigurationen untersucht. Laboruntersuchungen zur Leistungsfähigkeit der verschiedenen zur Verfügung stehenden biologisch abbaubaren Polymermaterialien mittels speziell entwickelten Langzeittestverfahren ergänzen die Experimente im Technikum. Aber auch die Erfassung der Freisetzungsprodukte aus den verwendeten Polymeren, die durch Leaching und biologischen Abbau entstehen könnten, ist Gegenstand der Untersuchungen. Der Grund dafür ist, dass eine Zulassung der Polymere und des Verfahrens in der Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß der Trinkwasserverordnung (2001) angestrebt wird. Gefördert von: Forschungszentrum Karlsruhe - Bereich Wassertechnologie und Entsorgung i. A. d. Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektpartner: Forschungszentrum (Research Center) Karlsruhe (FZKA) Technologie Zentrum Wasser, Karlsruhe (TZW) Universität Karlsruhe, Engler-Bunte-Institut, Ber. Wasserchemie (EBI) Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) Firma Nordic Water GmbH Firma Formtechnik in Südbaden GmbH & Co. KG Kooperation mit Tsinghua University, Beijing Projektlaufzeit: 10/ /2010 Ansprechpartner: Dr. Angela Boley Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller Dipl.-Ing. Martin Kieninger Versuchsanlagen zur Denitrifikation mit biologisch abbaubaren Polymeren: Roto-Bio-Reaktor (Formtechnik in Südbaden) Dynasand-Reaktor (Nordic Water) 195

198 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Entwicklung und Normung eines Verfahrens zur Prüfung der Bioabbaubarkeit von Polymeren unter anoxischen Bedingungen mittels Druckmessung In diesem Projekt wurde ein Verfahren zur Prüfung der biologischen Abbaubarkeit von Polymeren unter anoxischen (denitrifizierenden) Bedingungen weiter entwickelt, um es in die einschlägigen Normungsgremien auf europäischer und internationaler Ebene als Vorschlag einbringen zu können. Die bereits bestehenden internationalen Prüfnormen betreffen ausschließlich die Bestimmung der aeroben oder anaeroben, nicht jedoch der anoxischen Abbaubarkeit von Kunststoffen. Mit dem neuen Verfahren wird diese Lücke geschlossen. So wird es beispielsweise möglich sein zu prüfen, ob die Wiederverwendung eines Polymers in der Denitrifikationsstufe einer Kläranlage möglich ist. Gefördert von: Projektträger: Deutsches Institut für Normung (DIN), im Rahmen des Projekts Innovation mit Normen und Standards i. A. d. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Projektpartner: Deutsches Institut für Normung (DIN) Projektlaufzeit: 04/ /2008 Abb: Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit unter anoxischen Bedingungen Ansprechpartner: Dr. Angela Boley Umweltpreis der Sparkasse Pforzheim Calw 2009 Presseerklärung für den Umweltpreis der Sparkasse Pforzheim Calw 2009 Die Umweltstiftung der Sparkasse Pforzheim Calw verleiht am 25. Juni in Calw den Umweltpreise Den mit Euro dotierten Umweltpreis erhalten Dr. Angela Boley, Dipl. Ing. Martin Kieninger und Dr. Ing. Wolf-Rüdiger Müller, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart für die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur simultanen Entfernung von Nitrat und Pestiziden für die Trinkwasseraufbereitung. Das Verfahren: Eine wichtige Quelle für Trinkwasser ist das Grundwasser, in Deutschland zu zwei Dritteln. Oft ist das Grundwasser jedoch mit Schadstoffen wie Nitraten oder Pflanzenschutzmitteln (Pestiziden) belastet. Dann muss das lebenswichtige Nass aufwendig und teuer gereinigt werden. Die Entfernung von Nitrat gelingt mit chemisch-physikalischen Methoden wie Elektrodialyse oder Ionenaustausch. Technisch geringeren Aufwand erfordern biologische Verfahren. Dabei verwandeln Bakterien das gesundheitsschädliche Nitrat in harmlosen molekularen Stickstoff. Damit dieser chemische Prozess gelingt, müssen bestimmte Substanzen, sogenannte Substrate, vorhanden sein, die den Bakterien Wasserstoffatome zugänglich machen. Das kann durch Einspeisen von Wasserstoffgas geschehen, doch ist dies technisch aufwendig. Bei kleinen Wasserwerken oder in Entwicklungsländern sind einfachere Methoden gefragt. So könnten natürliche Substrate in Frage kommen, etwa Stroh, Birkenholz oder Rindenmulch. Damit lässt sich zwar das Nitrat abbauen, gleichzeitig gelangen jedoch schwer abbaubare organische Stoffe (etwa Lignine) ins Wasser. Als Alternative bieten sich biologisch abbaubare Polymere in Granulatform an. Derartige Granulate können zudem Pflanzenschutzmittel adsorbieren und die sonst erforderlichen Aktivkohlefilter ersetzen. 196

199 Biologie Bio Die Stuttgarter Ingenieure untersuchten eine Reihe von Kunststoffen. Dabei erwies sich Poly-Caprolacton (PCL), ein synthetisch hergestelltes Polymer, als besonders geeignet. Vorteilhaft ist vor allen Dingen, dass es nur in Anwesenheit von Sauerstoff oder Nitrat seinen Dienst tut. Ansonsten wird die Reaktion unterbrochen, sodass kein weiterer Abbau zu organischen Säuren (anaerobe Gärung) stattfindet. Bei einer Betriebsstörung der Anlage, etwa wenn es wegen des Ausfalls einer Pumpe kein Wasser mehr nachströmt, wird also der Abbau gestoppt. Das Verfahren ist noch im Versuchsstadium, betont Dr. Ing. Wolf-Rüdiger Müller. Es werde derzeit in technischen Maßstab im badischen Wasserwerk Rotherst getestet. Wegen der einfach zu bedienenden Technologie ist auch ein Einsatz in Schwellen- und Entwicklungsländern denkbar, in denen intensive Landwirtschaft betrieben wird. Die Stuttgarter Forscher arbeiten in einem derartigen Projekt mit der Pekinger Tsinghua Universität zusammen. Umweltpreis der Sparkasse Pforzheim Calw an drei Mitarbeiter des ISWA verliehen Der Umweltpreis der Sparkasse Pforzheim-Calw wurde jetzt zum achten Mal am in Calw verliehen. Der Hauptpreis ging an drei Mitarbeiter des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft (Prof. Dr. J. Metzger): Dr. Angela Boley, Dipl. Ing. Martin Kieninger und Dr. Ing. Wolf-Rüdiger Müller. Sie wurden ausgezeichnet für ein neues Verfahren zur simultanen Elimination von Nitrat und Pestiziden (und anderen organischen Schadstoffen) für die Wasseraufbereitung wurde die Stiftung Umweltpreis von der damaligen Kreissparkasse Calw jetzt Sparkasse Pforzheim Calw ins Leben gerufen. Der Preis dient der Anerkennung herausragender und richtungweisender Leistungen im Bereich umwelt- und gesundheitsförderlicher Forschung, Entwicklung und Innovation sowie für die Vermittlung des Wissens über die Auswirkungen technischer, wissenschaftsbedingter oder sozioökonomischer Entwicklungen auf die natürlichen Lebensgrundlagen. Sechs Professoren, der Landrat Hans-Werner Köblitz, der Regierungspräsident Dr. Rudolf Kühner, der Vorstandsvorsitzende der Sparkasse Pforzheim Calw, Dr. Herbert Müller und der stv. Vorstandsvorsitzende Hans Neuweiler bilden das Kuratorium, das über die Vergabe entscheidet. Von links nach rechts: Dipl.-Ing. Kieninger, Prof. Frimmel (Laudatio), Dr. Boley, Dr.-Ing. Müller, Landrat Köblitz, Herr Neuweiler (Stellv. Vorstandsvorsitz. Sparkasse Pforzheim Calw) 197

200 Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft Diplom- und Masterarbeiten A general Research on Ultrasonic Cleaning of Ceramic and Polymer Membranes Kumar Narasimhan, Master of Science Study (2008) Betreuer: Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller, Dr. Angela Boley, Dipl.-Ing. Martin Kieninger, Dr.-Ing. Jörg Krampe Optimierung der Entsorgung von Wasserwerkschlämmen bei der Hessenwasser GmbH & Co KG Kirstin Claußen, Master of Science Study (2008) Betreuer: Prof. Dr. Jörg Metzger, Dipl.-Ing. Torsten Lachenmaier, Prof. Dr. Rolf-Dieter Wilken, Dr.-Ing. Wolf- Rüdiger Müller Analytical Determination and Characterisation of Potential Metabolites generated by the Biodegradation of Poly(ε-caprolactone) under Denitrifying Conditions Jennifer Schmeier, Master of Science Study (2008) Betreuer: Prof. Dr. Jörg Metzger, Dr. Angela Boley, Dr. Bertram Kuch, Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller Review of Biodegradability Testing Methods under Denitrifying Conditions Vika Ekalestari, Master of Science Study (2008) Betreuer: Prof. Dr. Jörg Metzger, Dr. Angela Boley, Dr.- Ing. Wolf-Rüdiger Müller Inhibitory Effect of Ammonia on the Anaerobic Treatment of High Protein Wastewater Karen Rahadi Master of Science Study (2009) Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert, Jennifer Bilbao, M.Sc., Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller Influence of VFASs on Feast and Famine Enrichment for PHA Production in Open Mixed Cultures Mariana Voltolini Master of Science Study (2009) Betreuer: Prof. Dr. Jörg Metzger, Dr. Alan Werker, Dr.- Ing. Wolf-Rüdiger Müller 198

201 Biologie Bio Kontakt Dr. rer. nat. Bertram Kuch, Akad. Rat Tel.: Fax: Dr.-Ing. Wolf-Rüdiger Müller, Akad. Oberrat Tel.: Fax: Sekretariat: Andrea Matzig (Hydrobiologie) Tel: 0711/ Fax: 0711/ Wissenschaftliche Mitarbeiter Dr. rer. nat. Angela Boley Tel.: Fax: Dr. rer. nat. Heidrun Scholz-Muramatsu Tel.: Fax: Dipl.-Ing. Martin Kieninger Tel.: Fax: Technisches Personal: Suse Gaiser (BTA) Tel: 0711/ Regina Görig (LTA) Tel: 0711/ Matthias Mischo (CTA) Tel: 0711/

202 200

203 Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW Dipl.-Ing. Peter Maurer Tel: 0711/ Fax: 0711/

204 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Lehr- und Forschungsklärwerk Die Einrichtungen des LFKW sind eine wichtige Stütze der praxisorientierten Lehre unseres Instituts. Die Studierenden haben im Rahmen von Diplomarbeiten, Praktika und Hilfstätigkeiten bei Forschungsvorhaben vielfältige Möglichkeiten, sich mit Anlagendetails und dem Betrieb eines hoch technisierten Klärwerks vertraut zu machen. Das LFKW läuft unter realen Bedingungen: Seine vorrangige Aufgabe ist die ordnungsgemäße Reinigung der Abwässer aus dem Universitätsbereich Stuttgart- Vaihingen und aus dem Stadtteil Büsnau, die täglich in einer Menge von etwa Kubikmetern anfallen. Um diese Aufgabe erfüllen zu können und gleichzeitig Möglichkeiten für die Forschung zu bieten, hat das LFKW ein mehrgleisiges Reinigungssystem: Alle für die Abwasserbehandlung erforderlichen Verfahrensstufen bestehen aus mindestens zwei parallelen Einheiten. Dadurch können jeweils einzelne Anlagenteile unabhängig vom übrigen Betrieb und ohne nachteilige Auswirkungen auf die Qualität des Kläranlagenablaufs für die Forschung im technischen Maßstab genutzt werden. Für Forschungsaufgaben und Auftragsuntersuchungen im halbtechnischen Maßstab stehen zusätzliche Freiflächen auf dem Klärwerksgelände sowie eine große, zweigeschossige Versuchshalle zur Verfügung. Das LFKW bietet seine Dienstleistungen auch Fachfirmen und Kommunen an: Vom Testen von Geräten und Verfahren unter Praxisbedingungen über das Herstellen von Laborversuchsanlagen bis hin zur Vermietung kompletter Versuchsanlagen zur Schlamm-, Abwasser und Abluftbehandlung. 202

205 Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW Jahresbericht Übersicht 203

206 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft 204

207 Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW Jahresbericht Monatswerte 205

208 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft 206

209 Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW 207

210 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Jahresbericht Leistungsbild 208

211 Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW Jahresbericht Übersicht 209

212 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft 210

213 Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW Jahresbericht Monatswerte 211

214 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft 212

215 Lehr- und Forschungsklärwerk LFKW 213