Die Wasserqualität von Oberflächengewässern ist von großer Bedeutung für den Schutz der Umwelt und die Erhaltung der aquatischen Ökosysteme. Abwassertechnische Anlagen spielen eine entscheidende Rolle bei der Reinigung von Abwasser, um sicherzustellen, dass es vor der Einleitung in Gewässer angemessen behandelt wird. Die herkömmlichen mechanischen und biologischen Reinigungsverfahren in Kläranlagen sind in der Lage, viele Schadstoffe effektiv zu entfernen, jedoch können bestimmte Spurenstoffe, wie pharmazeutische Rückstände und chemische Verbindungen, auch nach dieser grundlegenden Reinigung noch vorhanden sein.
Diese Spurenstoffe stellen eine Herausforderung dar, da sie potenziell negative Auswirkungen auf die aquatische Umwelt und die Organismen haben, die in Oberflächengewässern leben. Besonders sensible Gewässer, die für die Erzeugung von aquatischen Lebensmitteln oder für Freizeitaktivitäten genutzt werden, erfordern eine weitere Entfernung dieser Spurenstoffe, um eine hohe Wasserqualität und den Schutz der Ökosysteme zu gewährleisten. Gleichzeitig ist es das Ziel, abwassertechnische Prozesse energieeffizienter zu gestalten. In diesem Kontext setzt das Projekt auf den Einsatz innovativer Technologien und den integrierten Einsatz erneuerbarer Energien, um eine weitergehende und gleichzeitig energieeffiziente bzw. klimafreundliche Spurenstoffentfernung in Kläranlagen zu ermöglichen.
Das Projekt strebt eine signifikante Erhöhung realisierter Lösungen zur weitergehenden Spurenstoffentfernung insbesondere bei kleinen und mittelgroßen Kläranlagen an, um einen wirksamen Beitrag zur Umweltentlastung zu leisten. Dabei werden auch die Auswirkungen auf freilebende Fische und andere aquatische Organismen berücksichtigt, besonders in sensiblen Gewässern wie dem Pilotstandort Edersee, der sowohl für die Wasserversorgung als auch für die Fischerei genutzt wird.
Das Projekt zielt besonders darauf ab, die Energieeffizienz der vierten Reinigungsstufe zu optimieren, indem der Energieverbrauch, die Anlagenperformance und die Nutzung erzeugter Energien sorgfältig abgestimmt werden. Der bislang zusätzlich erforderliche Energieaufwand ist ein wesentlicher Grund, warum aktuell nur wenige kleine und mittelgroße Kläranlagen Lösungen zur Spurenstoffelimination einsetzen. Durch die Integration und optimalen Nutzung erneuerbarer Energien in den erweiterten Reinigungsprozessen soll gewährleistet werden, dass die Spurenstoffentfernung durch den intelligenten und vernetzten Einsatz erneuerbarer Energien auch für kleine und mittlere Kläranlagen bezahlbar und attraktiv wird und somit breitflächig eingesetzt werden kann. Durch die Ergebnisse des Projekts können Erkenntnisse und Best Practices gewonnen werden, die auf andere sensible Gewässer übertragen werden können, unabhängig von ihrer Nutzung durch den Menschen. Dies trägt zur Förderung eines nachhaltigen Wassermanagements bei und unterstützt den Schutz der Umwelt und die Erhaltung der biologischen Vielfalt in Gewässern.
Im Rahmen des Projekts wird erstmals in einer kleinen/mittleren Kläranlage die Verknüpfung einer vierten Reinigungsstufe mit erneuerbaren Energien demonstriert. Bisher wurden energieintensive Reinigungstechnologien wie Ozon oder Membrantechnik nur in größeren Kläranlagen eingesetzt. Das Projekt untersucht die optimale Energieeffizienz durch eine auf den Energieverbrauch, die Anlagenperformance und die Nutzung erzeugter Energien abgestimmte Steuerung, um den flächendeckenden Einsatz einer vierten Reinigungsstufe erschwinglich zu machen.
Die Hochschule Hof übernimmt federführend die Projektkoordination, die Werk- und Versuchsplanung der Versuchseinrichtungen in Abstimmung mit den Industriepartnern sowie die wissenschaftliche Begleitung, Versuchsauswertung, Dokumentation sowie Veröffentlichung. Weiterhin übernimmt sie die technische Ausrüstung der Versuchsanlage, die Industriepartner steuern die entsprechenden Verfahrenskomponenten ihres Aufgabenteils bei.
Das Projekt nutzt erneuerbare Energien wie Wasserkraft und Photovoltaik zur Bereitstellung der erforderlichen Energie für die weitergehende Spurenstoffentfernung. Überschüssige Anteile der eigenen Energieproduktion sollen dem Basisprozess der Kläranlage zur Verfügung gestellt werden.
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