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AbgeschlossenProjektstart: 01.11.2024Projektende: 31.10.2025

Elektrochemische Nachbehandlung von biologisch hergestelltem Urindünger für die Lebensmittelproduktion

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Förderprogramm

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Hintergrund

Aufgrund der Endlichkeit fossiler Ressourcen und der Herausforderungen zentraler Abwasserbehandlung gewinnt die dezentrale Nährstoffrückgewinnung an Bedeutung. Insbesondere die effiziente Entfernung von Mikroschadstoffen, etwa in Krankenhausurin, ist ein zentraler Fokus.

Geplante Arbeiten

Die Entwicklung und Integration von Demonstratoren für die Nachbehandlung mittels Diamantelektrolyse und Photokatalyse wird erprobt. Messkampagnen evaluieren die Stickstoffbilanz, Keimfreiheit, Spurenstoffelimination und Betriebseffizienz. Ein Upscaling für kommerzielle Anwendungen ist vorgesehen.

Das Projekt soll nachhaltige, energieeffiziente Alternativen zu bestehenden Verfahren bieten und die Wiederverwendung von Nährstoffen fördern.

Zielsetzung

Das Projekt zielt auf die vereinfachte Aufbereitung von separat erfasstem menschlichem Urin zu einem sicheren und hochwertigen Düngemittel. Dies soll durch ein biologisches Filtrationsverfahren (C.R.O.P.®) mit anschließender Entfernung von Pathogenen und organischen Mikroschadstoffen mittels physikochemischer Verfahren wie Diamantelektrolyse oder photokatalytischer Oxidation erfolgen. Die Methode soll ohne reststoffverursachende Verbrauchsmaterialien auskommen, wartungsarm und vielseitig anwendbar sein.

Inhalte

Das Projekt entwickelt ein Verfahren zur Aufbereitung von menschlichem Urin zu einem sicheren und hochwertigen Düngemittel. Im Fokus steht die Nutzung eines biologischen Filtrationsverfahrens (C.R.O.P.®) zur Nitrifikation des Urins. Anschließend werden Pathogene und Mikroschadstoffe wie Medikamentenrückstände durch physikochemische Verfahren wie Diamantelektrolyse und photokatalytische Oxidation entfernt. Ziel ist eine umweltfreundliche Methode, die ohne Verbrauchsmaterialien oder Chemikalien auskommt.

Die entwickelte Technologie soll energieeffizient, wartungsarm und vielseitig einsetzbar sein, z. B. zur Behandlung von Krankenhausurin oder in Gewächshaussystemen. Damit adressiert das Projekt die Herausforderungen zentraler Abwassersysteme, die durch ihre Inflexibilität und hohen Energiebedarf gekennzeichnet sind. Es reagiert auf die Endlichkeit von Rohstoffen wie Phosphat und die steigende Relevanz von Mikroschadstoffen in Abwasser.

Demonstratoren für die Nachbehandlungsverfahren werden entwickelt und in Verbindung mit den C.R.O.P.®-Filtern getestet. Es werden umfassende Messungen durchgeführt, um die Stickstoffbilanz, Keimfreiheit und die Entfernung von Schadstoffen zu evaluieren. Die Technologie wird zudem auf ihre Skalierbarkeit und Praxistauglichkeit geprüft.

Das Projekt ist ein Beitrag zur dezentralen Nährstoffrückgewinnung und einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Es verspricht Energie- und Ressourceneinsparungen gegenüber konventionellen Methoden. Gleichzeitig wird die Einhaltung hoher Umwelt- und Hygienestandards gewährleistet.

Projektpartner

DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin Gravitationsbiologie Linder Höhe 51147 Köln

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Synantik GmbH – Industrielle Mess- und Regelungstechnik

Synantik GmbH – Industrielle Mess- und Regelungstechnik

Suhler Straße 11 99885 Ohrdruf

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Diaccon GmbH

Diaccon GmbH

Dr. Mack-Straße 81 D-90762 Fürth

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Finizio GmbH

Finizio GmbH

Ostender Höhen 70 D-16225 Eberswalde

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Goldeimer gGmbH

Goldeimer gGmbH

Villa Viva Hamburg Schultzweg 4 D-20097 Hamburg

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Adressierte SDGs (Sustainable Development Goals)

SDG 6
SDG 12

Ansprechpartner

Tobias Schnabel

Prof. Dr.-Ing. Tobias Schnabel

Forschungsgruppenleiter

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Axel Wolfram

Axel Wolfram

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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Projekte

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