Ausgezeichnet mit dem Abwasser-Innovationspreis 2016 der bayrischen Staatsregierung wurde das von AKUT für die Gemeinde Theres entwickelte, wegweisende Konzept für die Sanierung von Teichkläranlagen unter Beibehaltung einer naturnahen und kostengünstigen Betriebsweise. Die unterfränkische Gemeinde Theres teilt sich den ersten Preis mit der Stadt Neuburg an der Donau.

Konkret legte die Gemeinde Theres der Jury die Planungsunterlagen des Ingenieurbüros AKUT für eine innovative Pflanzenkläranlage zur Mischwasserbehandlung vor. Diese besteht aus einem Rohabwasserfilter, einer zweiten Stufe zur weitergehenden Nitrifikation und einer selbsttätigen stromlosen Beschickung. In ihrer Laudatio hob die bayrische Umweltministerin Ulrike Scharf hervor, dass hier „erstmals ein neuartiges naturnahes Verfahren großtechnisch“ umgesetzt werde und dieses „kostengünstige Projekt (…) Pilotcharakter für den ländlichen Raum“ habe. Ausschlaggebend für die Bewertung des Innovationscharakters der Anlage war, dass die Mischwasserbehandlung in diesem Verfahren vollständig ohne elektrischen Strom auskommt!

Energieeffiziente Abwassertechnik

Die wichtigste Komponente hierzu sind die stromlos betriebenen Abwasserheber, mit deren Hilfe eine sogenannte intermittierende Schwallbeschickung der beiden hintereinander geschalteten Bodenfilter erreicht wird. Die Schwallbeschickung ist notwendig, damit eine gleichmäßige Belastung der Filterfläche sowie eine optimale natürliche Belüftung des Bodens erreicht wird. Die robusten Abwasserheber garantieren dabei auch für Rohabwasser eine optimale und nachhaltige Betriebsführung. Diese beschränkt sich in der Regel auf eine wöchentliche Funktionskontrolle bzw. Wechsel der beschickten Bodenfilter und die Pflege der Grünflächen.

In Deutschland wurde der selbsttätige Abwasserheber von AKUT erstmals im Mai 2016 auf der IFAT, der größten internationalen Umweltmesse in München, im Originalmaßstab vorgeführt. Zahlreiche Besucher zeigten sich beeindruckt von dem so einfachen wie genialem Prinzip, das einen Betrieb mit grob verschmutztem Rohabwasser erlaubt. Überall dort, wo ein Gefälle von 2 bis 3 Metern zur Verfügung steht, kann mindestens auf eine der sonst üblichen Pumpwerke zur Filterbeschickung verzichtet werden.

Innovatives Verfahren ersetzt Abwasserteiche – bald auch in Deutschland?

Die Mischwasserbehandlung in Pflanzenkläranlagen ist in Deutschland bislang noch Neuland. Hierbei kann insbesondere auf umfangreiche Erfahrungen aus Frankreich zurückgegriffen werden. Dort wurden bis dato geschätzte 3.000 kommunale Pflanzenkläranlagen mit Rohabwasserfiltern errichtet. Diese haben in vielen Fällen die verbreiteten Teichkläranlagen erfolgreich verdrängt. Rund 20 Prozent dieser Kläranlagen sind in Mischsystemen installiert. Dieses Verfahren, das nur noch mit einem Bruchteil der Fläche auskommt, ist häufig die kostengünstigere Variante im Vergleich zur Abwasserteich-Sanierung. Der einfache Betrieb der Bodenfilter mit integrierter Schlammbehandlung ist zukunftsweisend in Hinblick auf weitere Kostenersparnisse bei der Schlammentsorgung und hinsichtlich der Energieeffizienz. Eine von AKUT für das Preisausschreiben erstellte Kostenvergleichsrechnnung für die Sanierung/Umrüstung der Teichanlage Buch ergab eine Reduzierung der Kosten auf unter 50% gegenüber anderen Planungs-Varianten mit herkömmlicher Technologie. Eine energiesparsame Infrastruktur ist zudem ein wichtiger Baustein zur Erreichung der globalen Klimaschutzziele. Selbst Standorte, die ohne natürliches Gefälle auskommen müssen, können bei diesem Verfahren mit kleinen Pumpstationen sehr effizient und sparsam betrieben werden. Es wird schließlich im Gegensatz zu konventionellen Belebungsverfahren keine Energie zum Betrieb von Belüftern benötigt.

Der DWA Fachausschuss „Kleine Kläranlagen“ hat sich im Rahmen der Überarbeitung der 10 Jahre alten Pflanzenkläranlagenrichtlinie intensiv mit diesem Verfahren beschäftigt. Experten des französischen Großforschungsinstituts IRSTEA, die maßgeblich an der Entwicklung des Verfahrens beteiligt waren, wurden bei der Festlegung von Mindestanforderungen zu Rate gezogen. Diese unterscheiden zwischen dem Betrieb im Trenn- und Mischsystem. Die Mindestfläche beträgt demnach 2 bzw. 2,5 m² Filteroberfläche je Einwohner. Mit dem Neuentwurf des DWA-A 262 im April 2016 wurde schließlich der Weg geebnet, dieses Verfahren flächendeckend bei der Umrüstung bestehender Teichanlagen zu implementieren. Mit der Verabschiedung des Regelwerks ist Anfang 2017 nach Abschluss des öffentlichen Verfahrens zu rechnen.

Da allein in Bayern in den nächsten Jahren die Ertüchtigung zahlreicher Kleiner Kläranlagen bzw. Abwasserteiche ansteht, ist die Prämierung dieser Verfahrenskombination gleichwohl als technologische Empfehlung zu verstehen. Denn die bayrische Umweltministerin hat die Verleihung des Abwasserinnovationspreises mit dem Anliegen verknüpft, die „Entwicklung und den Einsatz innovativer Technologien“ in Bezug auf anstehende Sanierungen voranzutreiben.

Dipl.-Ing. Reinhard Müller dankte der Gemeinde Theres und allen Beteiligten, die hier den ersten Schritt gewagt hatten, ein „herausragendes Abwasserprojekt mit Pilotcharakter“ voranzutreiben. Durch die mit dem Preis verbundene Fördersumme in Höhe von 370.000 EUR hat sich die Innovation für die Gemeinde bereits jetzt ausgezahlt. Reinhard Müller zeigte sich zuversichtlich, dass das „nachahmenswerte Konzept zur Sanierung von Abwasserteichkläranlagen“ in vielen ähnlich gelagerten Fällen insbesondere in Bayern und Hessen  mit dezentraler Entsorgungsstruktur eine besonders günstige Lösung darstellt.

 

Foto (v.l.n.r.): Prof. Dr.-Ing. Jens Nowak (AKUT Berlin), Preisträger Matthias Schneider  (1. Bürgermeister der Gemeinde Theres), Ulrike Scharf (Umweltministerin Bayern), Dipl.-Ing. Reinhard Müller (AKUT Hessen)

AKUT war auf dem 1. African Biogas Forum in Nairobi prominent vertreten. Dieses sollte die nachhaltige Entwicklung des Biogas-Sektors in Afrika, insbesondere Kenia, fördern und begleiten. Das Forum wurde durch den kenianischen Staatssekretär Hon. Charles Keter und den Stellvertretenden Deutschen Botschafter S.E. Michael Derus eröffnet. Die Veranstaltung wurde durch die GIZ und die Initiative „Renewables – Made in Germany“ unterstützt. Deren Aufgabe ist es, über die Leistungsfähigkeit, Effizienz und Verlässlichkeit deutscher Unternehmen zu informieren.

An dem Stand von AKUT präsentierten unsere kenianischen Kollegen das Leistungsspektrum in den Bereichen Biogas, Abwasser und Entwicklungszusammenarbeit. Darüber hinaus referierte unser Mitarbeiter Dipl.-Ing. Romas Radtke unsere verschiedenen kenianischen Projekte. Diese reichen von der häuslichen Kleinbiogasanlage, Schul-Energiestationen mit Anaerobtechnik, aerober und anaerober Abwasserreinigung bis hin zu industriellen Biogasanlagen, wie zuletzt in Kericho. Der Schwerpunkt der Präsentation lag hierbei auf der Wirtschaftlichkeit von Kleinbiogasanlagen und semi-industriellen Biogasanlagen unter den gegebenen Rahmenbedingungen in Kenia. Sein Fazit: „mit dem jetzigen Einspeisetarif ist es für die meisten mittleren landwirtschaftlichen Betriebe mit Abfallmengen zwischen 5 und 15 Tonnen am Tag noch nicht wirtschaftlich sinnvoll, Biogas zu erzeugen. Anlagen, bei denen die Behandlung von Abwässer oder Abfällen im Vordergrund stehen, stellen davon eine Ausnahme dar, weil die Biogasnutzung hier einen zusätzlichen Mehrwert bietet.“

Als Teilnehmer der anschließenden Podiumsdiskussion zum Thema „Biogas Lösungen“ stellte Radtke die verschiedenen auf den jeweiligen Anwendungsfall angepassten Lösungsansätze von AKUT dar. Die Biogasspezialisten sind seit dem Jahr 2006 auf dem kenianischen Markt präsent. Intensiv wurde auf dem Forum die Forderung nach einer Anpassung der Einspeisevergütung für Strom aus Biogas erneuert. Federführend ist hierbei ein Arbeitskreis aus Mitgliedern der Biogas-Industrie und von Nutzern. Die geforderte Erhöhung der Einspeisevergütung von 10 auf 15 US Cent pro kWh würde eine Vielzahl von Projekten ermöglichen, die bis jetzt finanziell nicht tragbar aber ökologisch nachhaltig sind. Zurzeit beschränkt sich der Markt für die Biogasindustrie auf Kunden mit hohen Abfallaufkommen und zugleich hohem Energiebedarf. Durch eine angemessene Einspeisevergütung würde es sinnvoll, Biogas für den allgemeinen Markt zu verstromen.

Zugleich wurde deutlich, dass die Vorteile von Biogas, insbesondere gegenüber der Photovoltaik, in Kenia nicht ausreichend von den politischen Entscheidungsträgern gewürdigt werden. Auf der anderen Seite zeigte sich aber auch, dass der kenianische Markt, trotz aller Einschränkungen, im Vergleich mit anderen Ländern der sub-Sahara Afrikas bereits weit entwickelt ist.

In unserem neuen Forschungsvorhaben, das zum 1. Juni 2016 startete, wollen wir die Vorteile in der Kombination von technischen Behandlungsstufen mit Pflanzenkläranlagen demonstrieren. Gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Wasser Berlin (KWB) und den Berliner Wasserbetrieben (BWB) errichten wir eine Pilotanlage auf dem Klärwerk Schönerlinde, um die zusätzliche Entfernung von Spurenstoffen aus dem Kläranlagenablauf zu erproben. In diesem Fall werden zwei verschiedene Typen von Pflanzenkläranlagen mit einer vorgeschalteten Ozonstufe betrieben. Mit dieser Verfahrenskombination sollen beispielsweise diejenigen schwer abbaubaren Medikamentenrückstände zerstört und reduziert werden, die ohne zusätzliche Vorbehandlung Kläranlagen, bewachsene Bodenfilter und aquatische Feuchtgebiete nahezu unbeschränkt passieren.

Das Projekt ist eingebunden in einen europäischen Forschungsverbund mit dem Namen AquaNES. 30 Partner aus 10 Ländern beteiligen sich daran mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Neben der Abwasserbehandlung spielt die Trinkwasseraufbereitung bzw. die Kreislaufführung mit Grundwasseranreicherung aus belasteten Oberflächengewässern ebenfalls eine wichtige Rolle.

Gleichzeitig sollen in diesem Projekt innovative Messverfahren zur schnellen Erfassung von E.coli und Antibiotica Resistenzen im Abwasser angewendet werden. Mit Hilfe von neuen Bewertungsmethoden und der Entwicklung von Entscheidungshilfen einschließlich umweltbezogenem, kostenbezogenem und sozialem Life Cycle Assessment (LCA) und Ecosystem Services Analysis (ESA) werden Planer und Anwender unterstützt.

Valérie Bénard, zuständige Referentin im Europäischen Büro für Kleine und Mittlere Unternehmen (EASME), hatte beim ersten Treffen der Projektpartner Anfang Juni in Basel deutlich gemacht, dass an das Projekt große Erwartungen gestellt werden. Nach der über ein Jahr dauernden Ausschreibungsprozedur im Call „Water-1b-2015“ für Innovative Demonstations- und Pilotanlagen im Programm Horizon2020 waren aus 160 eingereichten Projektvorschlägen nur 8 Vorhaben zur Umsetzung ausgewählt worden. Das Projektvolumen beträgt insgesamt 10,7 Mio EUR, und wird zu 73 Prozent öffentlich gefördert. Die Federführung für dieses Projekt hat Prof. Dr.-Ing. Thomas Wintgens von der Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Life Sciences, Institut für Ecopreneurship.

Die Ergebnisse aller Teilprojekte werden in den nächsten drei Jahren (Projektlaufzeit bis Mai 2019) auf verschiedensten Wegen veröffentlicht mit dem Ziel, durch eine breite Anwendung der besten Verfahren die Innovation in der Wasserwirtschaft zu stärken.

Die Aufgabe von AKUT besteht schließlich darin, Richtlinien und Hinweise für Planung und Betrieb gut funktionierender Pflanzenkläranlagen-Kombinationen zu erarbeiten. Die Versuchsanlagen weiterer Partner befinden sich dazu in Rheinbach (Deutschland), Packington (England) sowie auf den Inseln Antiparos und Thirasia in Griechenland.

 

Vom 30. Mai bis zum 3. Juni 2016 haben unsere Kunden und Geschäftspartner wieder Gelegenheit, uns persönlich auf der internationalen Fachmesse für Technischen Umweltschutz  in München zu treffen. An unserem IFAT Stand in Halle A 5 unter dem Dach von Berlin Partner informieren wir Sie über unsere neuesten Produkte und Verfahren zur Behandlung, Verwertung und Ableitung von Regenwasser und Abwässern aus Kommune, Haus und Betrieb. Auch in diesem Jahr wird unser Schwerpunkt auf angepasste, dezentrale oder kleinräumige Lösungen für den ländlichen und städtischen Raum liegen.

Ein besonderes Highlight wird unsere live-Präsentation eines selbsttätigen Abwasserbeschickungshebers sein. Dieser arbeitet völlig ohne Fremdenergie, benötigt keine Hilfkonstruktionen für ein gesicherters Anspringen und ist speziell für große Wassermengen und stark verschmutztes Abwasser ausgelegt. Mit diesem Hilfsmittel lassen sich ideale Lösungen z.B. für die Ertüchtigung von Abwasserteichanlagen, zusammenstellen.

Gerade in Gebieten mit Mischwasserkanalisation bleiben sonst vielfach nur aufwändige technische Lösungen, um alle aktuellen Ansprüche an die Abwasserbehandlung zu erfüllen. Die Kombination eines robusten Mischwasserpflanzenfilters nach dem neuen Entwurf des A-262 (Gelbdruck 2016) mit diesem Abwasserheber erlaubt den höchstmöglichen hydraulischen Wirkungsgrad bei gleichzeitig guter bis sehr guter Reinigungsleistung. Im Endeffekt können somit die hohen stofflichen Anforderungen in kleinen Mischwassernetzen erreicht werden, die sonst nur durch aufwändige Netztrennung erzielt werden.

Wenn Sie Interesse an solchen oder ähnlichen einfachen, kostensparenden und deshalb auf Dauer nachhaltigen Lösungen haben, beraten wir Sie gerne an unserem Eckstand Nr. 227/326 in Halle A 5. Selbstverständlich erhalten Sie hier auch Beratung zu unserem gesamten Leistungsspektrum einschließlich der Produktion und Erfassung von Biogas aus häuslichem Abwasser und organischen Abfällen, der Energieeinsparung und der Einspeisung von Strom und Wärme in semizentrale Netze, sowie zur SBR-Teichanlagen oder Neuartige Sanitärsysteme (NASS). Gerne können Sie mit uns vorab Termine für die IFAT vereinbaren. Teilen Sie uns bei der Gelegenheit Ihr Interesse an einer Eintrittskarte für den Besuch unseres Messestandes mit. Termine und Messekarten unter Tel. 030 52000950.

Im Rahmen des Programms „Energetische Nutzung städtischer Abfälle – EnRes“ wurde AKUT von der GIZ mit dem Arbeitspaket Biogas aus Klärschlamm beauftragt. Die Laufzeit des Projektes wird etwas über 2 Jahre betragen. AKUT arbeitet für das Vorhaben mit den mexikanischen Ingenieurbüros IBtech und UCY zusammen.

Neben der Erarbeitung eines Leitfadens zur Nutzung von Klärgas auf Kläranlagen und von Lehrmaterial für Schulungen und Seminare zum Thema, soll vor allem ein Pilotprojekt initiiert, umgesetzt und begleitet werden. Aus 27 Kläranlagen mit einer Zulaufmenge von mehr als 250 l/s wurden 8 Anlagen ausgewählt, die einer detaillierten Bestandsaufnahme im Hinblick auf Sinnhaftigkeit und technische Realisierungsmöglichkeit als Pilotprojekt der Klärgasnutzung innerhalb der kurzen Projektlaufzeit unterzogen wurden.

Für weitere Planungen wurden die Kläranlagen León, Colima und Paso Limón ausgewählt. Eine Realisierung der Anlagentechnik ist für Anfang 2017 geplant.

Zur Demonstration von Maßnahmen zur Stärkung der Landwirtschaft in der Region Souss-Massa-Draâ wurde im Dezember 2015 ein Rundweg fertiggestellt. In den vom Klimawandel stark betroffenen Oasen sind die Niederschläge seltener und heftiger geworden.

Die traditionelle Landwirtschaft ist wegen der defizitären und unregelmäßigen Wasserverfügbarkeit drastisch zurückgegangen und die Flächen sind der Erosion nach heftigen Niederschlägen ausgesetzt. Zur Verbesserung der Situation wurde ein Konzept entwickelt, das aus einer Kombination von vielen dezentralen und kleinteiligen Maßnahmen besteht. Zur Verringerung der Ersosionsgefahr wurden zum Beispiel zahlreiche Sohlschwellen bzw. kleine Dämme in den verzweigten Tälern oberhalb der Oase Tidrheste errichtet.

Durch den Wasserrückhalt wird die Infiltration in den Untergrund erhöht und nutzbares Wasser in kleinen Kanälen abgeleitet. Durch Sammeln von Regenwasser in der Fläche (Negarims) und mit dezentralen Zisternen, wird der Anbau von Olivenbäumen ermöglicht ohne auf spärlich vorhandenes Grundwasser zurückzugreifen.

Die erfolgreiche Entwicklungszusammenarbeit von AKUT Umweltschutz Ingenieure Burkard und Partner, Schulze-Matthes Ingenieure, der Association Ennacer de Développement (AED) von Tidrheste und der GIZ soll nach Möglichkeit fortgesetzt werden. Weitere Informationen zum Projekt und dem Thema Bewässerung, Erosionsschutz und Rainwater Harvesting in ariden Klimazonen erhalten Sie von Heribert Rustige.

Der 1,8 Kilometer lange Kupfergraben in Berlin Mitte wird aus seinem Dornröschenschlaf geholt. Von der Fischerinsel bis zum Bodemuseum soll dieser Seitenarm der Spree renaturiert und in ein Flussschwimmbad umgenutzt werden. Auf diese Weise wird zwischen Schlossplatz und Bodemuseum die historische Lebensader der Stadt wieder ins Bewusstsein geholt und bekommt eine Funktion zurück.

Durch den gemeinnützigen Verein Flussbad Berlin e.V. wurde AKUT mit der Konzeption und Planung einer Testfilteranlage zur Flusswasserbehandlung beauftragt. Beteiligt an der Planung sind weiterhin die Dr.-Ing. Pecher und Partner Ingenieurgesellschaft mbH und das Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbh.

An den Testfiltern soll die Eignung verschiedener Filter überprüft und die Auslegung angepasst werden. Die Filteranlage soll im 2. Halbjahr 2016 errichtet und bis Ende 2018 beprobt und optimiert werden.

Von der Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH wurde AKUT beauftragt die Rahmenbedingungen für eine Erhöhung der Energieeffizienz der städtischen Wasserversorgung in Brasilien zu verbessern.

Die Wasserwirtschaft zählt zu den großen Energie verbrauchenden Sektoren im Bereich der öffentlichen Dienstleistungen in Brasilien. Das Trinkwassersystem ist gekennzeichnet durch einen hohen Grad an Ineffizienz. Die Versorgungssysteme sind veraltet und zum Teil in einem maroden Zustand.

Das Vorhaben wird in vier Handlungsfeldern aktiv sein: (1) Unterstützung des brasilianischen Städteministeriums bei der Gestaltung Energieeffizienz fördernder Finanzierungs- und Förderinstrumente; (2) Gestaltung interinstitutioneller und intersektoraler Dialoge; (3) Erarbeitung und Nutzung technischer und ökonomischer EE-Instrumente und Methoden sowie (4) Ausbau und qualitative Verbesserung der Beratungs- und Informationsangebote für die Wasserwirtschaft im Bereich „Energieeffizienz“.

Die Laufzeit des Vorhabens ist von Anfang 2016 bis Ende 2018 vorgesehen. AKUT hat als Partner für Energieeffizienzmaßnahmen das Schweizer Ingenieurbüro Skat Consulting AG gewinnen können und eine enge Zusammenarbeit mit dem Portugiesischen Labor für Bauingenieurswesen (LNEC, Laboratório Nacional de Engenharia Civil) vereinbart, die ihre Erfahrungen im Rahmen der nationalen Initiative für effiziente Verlustkontrolle (iPerdas, Iniciativa Nacional para o Controle Eficiente de Perdas) in das Projekt mit einbringen werden.

AKUT wurde von der Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH mit der Weiterführung der Institutionellen Stärkung von ENACAL in Nicaragua beauftragt

Ziel der TZ Maßnahme ist die Effizienzverbesserung der Wasser- und Sanitärversorgung. Dabei wird die institutionelle Stärkung des nationalen Wasserver- und Abwasserentsorgers Empresa Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillados (ENACAL) unterstützt. Neben den Aussenstellen Boacco und Chontales werden nun auch noch St. Tomás, Camoapa und Acoyapa mit in das Vorhaben eingeschlossen.

Das Vorhaben beinhaltet die folgenden Maßnahmenbereiche:

Neben der Steigerung der Servicequalität (Versorgungsdauer und Kundenservice) geht es dabei um die Reduzierung der Außenstände und die Verbesserung der Prozesse zur ergebnis- und wirkungsorientierten Planung, Monitoring und Evaluierung u.a. durch Einführung des GIS basierten Systems SIGIL.

Zur Deckung der Betriebskosten soll vor allem die Reduzierung der physikalischen Wasserverluste, die Verringerung der Energiekosten und die Erhöhung der Einnahmen durch Ausbau und Pflege eines Kundenkatasters vorangetrieben werden.

Ein modernes System der Gewässermonitoring für Vorfluter soll eingeführt werden.

Die Betriebsführung von 14 von ENACAL betriebenen Kläranlagen soll so verbessert werden, dass die gesetzlichen Anforderungen für die Ableitung des klarwasser erfüllt werden.

Das Projekt hat eine Laufzeit von 3 Jahren.

Im Rahmen des Programms „Power Generation from Biogas for Improved Agro-processing Efficiency“ wurde AKUT beauftragt Biogas Pilot Projekte zur Verwertung von organischen Abfällen aus verschiedenen landwirtschaftlichen Produktionsprozessen zu initiieren und umzusetzen.

Aufbauend auf den in Kenia gut bewährten AKUT-Fixed-Dome-Anlagen und einem angepassten Design für gerührte Reaktoren sollen Standardanlagen für verschiedene Substrate und Anwendungen entwickelt werden.

Baufirmen, Techniker und Ingenieure werden ausgebildet und anhand der umzusetzenden Pilotanlagen trainiert. Die Projektlaufzeit wird ca. ein Jahr sein.