Neue Verfahren zur Rohstoff- und Energiegewinnung in Abwasserbehandlungsanlagen - Ein Schwerpunkt des neuen Forschungs- und Demonstrationsfeldes im Lausitzer Revier

Eine Abwasserbehandlung ist für den Schutz von Oberflächenwasser und Grundwasser erforderlich. Für die Behandlung werden unter anderem Energie und Chemikalien benötigt, außerdem sind für die Abwasserbehandlung Bauwerke mit erheblichen Ausmaßen zu erstellen. In der biologischen Stufe wird Lachgas (N₂O) und aus dem Ablauf der Faulbehälter Methan (CH₄) freigesetzt. Diese beiden Emissionen machen rund die Hälfte der CO₂-Äquivalente (CO₂-Fußabdruck) der gesamten Abwasserbehandlung aus. Insofern resultiert aus einer Abwasserbehandlung eine Umweltbelastung. Ein erstes Ziel muss es daher sein, den ökologischen Fußabdruck bestehender oder neu zu errichtender Systeme durch Verfahrensoptimierungen zu reduzieren.

Für die Ermittlung und vergleichende Bewertung des Energiebedarfes einer spezifischen Kläranlage gibt es standardisierte Verfahrensabläufe, um Optimierungsoptionen erkennen zu können. Der Ablauf dieser Potentialstudien, die häufig auch Antragsvoraussetzung für staatliche Fördermittel sind, werden im Rahmen der Vorlesung vorgestellt. Aus den Potentialstudien abgeleitete Maßnahmen zur Energie- und Verfahrensoptimierung werden an Praxisbeispielen aus Planung und Betrieb erläutert. Unter anderem werden innovative Verfahren vorgestellt, mit denen in konventionellen Faulbehältern eine erhöhte Produktion an Klärgas erreicht oder die Emission von CH₄ minimiert werden kann.

Neben der Energie enthalten kommunales und industrielles Abwasser eine große Bandbreite an Inhaltsstoffen, für die grundsätzlich ein Recyclingmarkt verfügbar ist. Dazu gehören unter anderem die Nährstoffe Phosphor und Stickstoff, und je nach Abwasserherkunft recyclebare Stoffe wie Lignin und Phenol oder auch Salze aus Anlagen zum vollständigen Abwasserrecycling (Zero Liquid Discharge – ZLD). Weiterhin kann die für die Abwasserreinigung eingesetzte Biomasse genutzt werden, um Rohstoff für die Produktion von recyclebarem Kunststoff zu erzeugen. Im Rahmen der Vorlesung werden Entwicklungen in diesem Bereich vorgestellt.

Das Wasser selbst ist als Rohstoff zu bewerten. Aufgrund der klimabedingten Veränderungen der Niederschläge ist das Thema Wasserrecycling für Kommunen, Industrie und land-, garten- und oder forstwirtschaftliche Nutzung in den Fokus gerückt. Hierzu werden aktuelle Projekte vorgestellt.

Im Rahmen einer vom BMUV beauftragten Machbarkeitsstudie für die Entwicklung eines Forschungs- und Demonstrationsfeldes im Lausitzer Revier wird zurzeit erarbeitet, welche technischen Entwicklungen Berücksichtigung finden sollen. Das Thema Recycling der im Abwasser enthaltenen Wertstoffe ist eines der Schwerpunktthemen des Projektes. Im Rahmen der Vorlesung wird ein Überblick über das anstehende Projekt gegeben.