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ENERGY GLOBE Austria 2018

Kategorie Wasser


Kategoriesieger

C-ION Technologie als 4. Reinigungsstufe für die Spurenstoffelimination im Kläranlagenablauf

Einreicher: SFC Umwelttechnik GmbH
Bundesland: Salzburg

Zahlreiche Studien belegen, dass anthropogene Spurenstoffe wie Arzneimittelrückstände, Hormonpräparate oder Pestizide die Gewässer und deren Ökosysteme negativ beeinflussen. Diese stark persistenten Verbindungen können auch über die Trinkwassergewinnung aus Flüssen wieder in den menschlichen Organismus gelangen. Dazu kommen noch multiresistente Keime, die durch Antibiotikarückstände in den Fließgewässern entstehen können. Das derzeitige Hauptproblem ist, dass Kläranlagen auf dem jetzigen Stand der Technik diese Stoffe nicht oder nur zu geringem Teil abbauen können. Es gibt in vielen Regionen in Europa bereits Bestrebungen, die Abläufe aus Kläranlagen weiter mit einer sogenannten 4. Reinigungsstufe zu verbessern. In der Schweiz ist dies sogar bereits gesetzlich verankert und weitere Regionen und Länder werden diesem Beispiel folgen. Hierzu gibt es vor allem in den deutschen Bundesländern Nordrheinwestfalen und Baden-Württemberg bereits einige Machbarkeitsstudien. Die derzeit erhältlichen Aufbereitungstechnologien für die 4. Reinigungsstufe basieren vor allem auf Ozon und/oder Aktivkohle. Beide Verfahren verursachen hohe Kosten im Betrieb und der Entsorgung von Reststoffen, sind gefährlich oder umwelttechnisch bedenklich. Im Rahmen des Kooperationsprojektes zwischen der IonOXess GmbH, SFC Umwelttechnik GmbH sowie den wissenschaftlichen Partnern MCI Innsbruck und TU München wurde eine innovative Verfahrenskombination für den Abbau der Spurenstoffe Diclofenac, Sulfamethoxazol und Carbamazepin sowie die weitergehende Entkeimung in der Kläranlage Bad Reichenhall untersucht. Der Abbau der Spurenstoffe erfolgte mit der neuartigen Verfahrenskombination von nicht-thermischem Plasma und Ultrafiltration. Die Ergebnisse zeigen, dass die gemessenen Spurenstoffe nach einer Behandlungsdauer von 40 min. über 70%, manche Verbindungen sogar um 95% abgebaut werden können. Die Keimzahlen konnten um über 99,999% reduziert werden. Des Weiteren konnte nachgewiesen werden, dass das eingesetzte Verfahren bis zu 50% energieeffizienter und ressourcenschonender als konventionelle Verfahren ist. Die Technologie ist nun marktreif und erste konkrete Projekte für den Einsatz bei Großanlagen sind bereits in Bearbeitung.

  • Verfahrenskombination zur Entfernung anthropogener Spurenstoffe
  • Kooperationspartner aus Wirtschaft und Forschung
  • 70-95% der Spurenstoffe können abgebaut werden
  • Reduktion der Keimzahlen um 99,999%
  • Technologie wird bald in Großanlagen eingesetzt



weitere Nominierte:

Biologischer Null-Energie-Pool

Einreicher: BIOTOP Landschaftsgestaltung GmbH
Bundesland: Niederösterreich

Weltweit gibt es ca. 16,3 Millionen Schwimmbäder. Wenn man bedenkt, dass all diese Bäder mit Chlor desinfiziert und deren Pumpen mit Strom betrieben werden, wird deutlich, dass das Thema eine große Umweltrelevanz hat. In herkömmlichen Schwimmbädern wird das Wasser mit Chlor oder anderen Desinfektionsmitteln desinfiziert. Dadurch soll die Übertragung von gefährlichen Krankheitskeimen verhindert werden. Der Einsatz von Chlor ist jedoch für den Menschen gesundheitsschädlich und stellt auch eine große Umweltbelastung dar. Darüber hinaus wird das Wasser mechanisch filtriert. Dazu wird es über Skimmer von der Oberfläche abgesaugt und in Druckfiltern mechanisch gefiltert. Durch die hohe Umwälzrate entsteht ein hoher Energiebedarf für die Pumpen. Für ein Becken von 50 m³ benötigt man eine Pumpe mit einer Leistung von ca. 0,5 kW. Die Biotop Landschaftsgestaltung GmbH errichtet bereits seit 10 Jahren mit großem Erfolg Schwimmbäder mit biologischer Wasseraufbereitung. Der neu entwickelte biologische Null-Energie-Pool wird nicht nur mit biologischen Filtern ohne Einsatz von Chlor oder anderen Chemikalien betrieben, sondern kann darüber hinaus seinen gesamten Energiebedarf mit der Kraft der Sonne decken. Bei der Entwicklung wurde zunächst der Energiebedarf durch Prozessoptimierung und hydraulische Effizienzverbesserung soweit reduziert, dass im Vergleich zu einem herkömmlichen Pool 58% weniger Energiebedarf besteht. Der Strombedarf wird über eine Photovoltaikanlage abgedeckt. Diese ist in der Standardvariante netzgekoppelt, sodass der überschüssig produzierte Strom ins Netz gespeist und bei Bedarf (Schlechtwetterphase, Nacht) wieder von dort bezogen werden kann. Übers Jahr gesehen bilanziert die Anlage ausgeglichen, sodass für den Betrieb des Pools kein zusätzlicher Strombedarf entsteht. Die Amortisationszeit für die solare Energieversorgung beträgt 13 Jahre. Für die Wärmespeicherung des Wassers wird das Becken mit einer Rollladenabdeckung abgedeckt. Damit können 70% der thermischen Verluste vermieden werden. In weiteren Varianten ist es möglich, den Pool mittels thermischer Solaranlage zusätzlich zu beheizen oder netzunabhängig im Inselbetrieb zu betreiben.

  • Biologischer Null-Energie-Pool
  • Kein Einsatz von Chlor oder anderen Chemikalien
  • Energiebedarf um 58% reduziert
  • Photovoltaikanlage versorgt den Pool mit Strom
  • Wärmespeicherung durch Rollladenabdeckung



Fischlift KW Bad Blumau

Einreicher: flusslauf e.U. Ingenieurbüro für Gewässerökologie und Wasserbau
Bundesland: Steiermark

Am Kleinwasserkraftstandort Bad Blumau wurde ein altes Wasserkraftwerk betrieben. Durch die Errichtung einer neuen Wasserkraftanlage kann der Standort besser genutzt und eine Ökostromförderung beantragt werden. Die Neubewilligung von Wasserkraftanlagen sieht die ökologische Anpassung an den Stand der Technik und somit die Errichtung einer Fischwanderhilfe vor. Deren Errichtung verursacht üblicherweise hohe Kosten und braucht viel Platz. Zudem benötigen herkömmliche Systeme sehr viel Wasser, welches den Turbinen zur Erzeugung erneuerbarer Energie fehlt. Im Zuge der Einreichplanung wurde ein Schlitzpass mit deutlich über 100 m Länge geplant, um den Fischen die Aufwanderung über die Wehranlage zu ermöglichen. Es bestand aber keine Möglichkeit, den dafür notwendigen Grund zu erwerben. Für die Errichtung einer Fischaufstiegshilfe blieb nur eine Inselparzelle mit sehr geringem Flächenausmaß übrig, wo für eine herkömmliche Fischaufstiegshilfe kein Platz war. Erschwerend wirkte die Tatsache, dass sich das Gewässer in der Barbenregion, der artenreichsten Fischregion, befindet und dadurch die ökologischen Herausforderungen enorm sind. Bis dato errichtete Fischlifte wurden in der Literatur als nur eingeschränkt funktionsfähig beschrieben. Somit galt es ein System zu entwickeln, welches den hohen technischen und ökologischen Anforderungen gerecht wird. Nachdem das geschafft war, kam die Zeit der Patentierung, Errichtung und Testung. Im Zuge der einjährigen Beobachtungsphase wurden die beförderten Fische gezählt, vermessen und protokolliert. In Summe machten in 6 Beobachtungsmonaten 4367 Fische von 24 unterschiedlichen Arten die Wanderung mit dem Fischlift. Im deutschsprachigen Raum wurde bislang kein ähnlich leistungsfähiges Fischliftsystem errichtet. Das Projekt besticht abseits der hohen Funktionalität des Systems durch ungewöhnlich geringe Herstellungskosten sowie geringen Platzverbrauch. Ebenso wird für den effizienten Betrieb deutlich weniger Wasser benötigt als bei herkömmlichen Systemen. Diese Entwicklung trägt also nicht nur dem Arterhalt von gefährdeten Fischarten Rechnung, sondern steigert zusätzlich die Effizienz in der Erzeugung erneuerbarer Energie aus Wasserkraft.

  • Neuentwicklung und Patentierung eines Fischliftes
  • Kostengünstige Errichtung
  • Platzsparend und effizient
  • Transport von über 4300 Fischen in 6 Monaten
  • Effizienzsteigerung durch wenig Wasserverbrauch



Wärmerückgewinnung von Industrieabwässern

Einreicher: Rain-o-tec
Bundesland: Niederösterreich

In vielen Betrieben entstehen Abwässer mit hohen Temperaturen, deren darin enthaltene Wärmeenergie nicht mehr genutzt wird, sondern in der Kanalisation verloren geht. So entstehen zum Beispiel in der Firma Semperit Technische Produkte GmbH durch die Produktion täglich sehr große Mengen an heißem Grauwasser. Rund 10 m³ Grauwasser mit einer Temperatur von ungefähr 70°C verlassen stündlich den Betrieb. Damit ging bisher auch die darin enthaltene Energie ungenützt verloren. Gleichzeitig muss für die Produktion Frischwasser erwärmt werden. Die Firma Rain-o-Tec hat es mit diesem Projekt geschafft, die Wärmeenergie aus diesem Grauwasser rückzugewinnen und für die Warmwasseraufbereitung nutzbar zu machen. Damit ist nicht nur ein innovatives Energieprojekt entstanden, sondern es wird auch der ökologische Fußabdruck des Betriebes reduziert. Durch die Wärmerückgewinnung lässt sich CO2 einsparen und die Kosten für die Warmwasseraufbereitung wurden gesenkt. Damit trägt diese Innovation erheblich dazu bei, die Effizienz der innenbetrieblichen Abläufe zu steigern und erhöht damit auch die Wirtschaftlichkeit und Konkurrenzfähigkeit. Der Abwasserwärmetauscher ging im August 2016 bei Semperit in Betrieb. Seither konnten damit ca. 2,9 Millionen kWh an Energie in Form von Wärme aus Abwässern rückgewonnen werden (Stand: Mai 2018). Das entspricht einer täglichen Rückgewinnung von ca. 4.500 kWh bei einer durchschnittlichen Leistung von 187 kW. Die Innovation dabei ist ein Abwasserwärmetauscher mit einer mechanisch-automatischen Reinigung. Mit einer Wärmetauscherfläche von 32m² und einer Dauerleistung von 184 kW können 9,4 m³/h an Wasser mit der Energie aus Grauwasser auf 31°C vorgewärmt werden. Semperit kann mit dieser Technologie 465 t CO2 jährlich einsparen und leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz.

  • Abwasserwärmetauscher nutzt Energie aus Grauwasser
  • Rückgewinnung ermöglicht Warmwasseraufbereitung
  • Ca. 2,9 Millionen kWh wurden schon rückgewonnen (Stand: Mai 2018).
  • Einsparung von 465 t CO2 jährlich
  • Reduktion des ökologischen Fußabdrucks





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