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BMBF-Fördermaßnahme „Erwas“: Zwischenergebnisse

Konzepte für energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Klärschlamm wird im Faulturm zur Energieressource; Faulbehälter des Emscherklärwerks Bottrop
Klärschlamm wird im Faulturm zur Energieressource; Faulbehälter des Emscherklärwerks Bottrop (Bild: Fona / BMBF - thomas Robbin)

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert die Fördermaßnahme „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft“ (Erwas). Etwa zur Hälfte der Laufzeit gibt es interessante Zwischenergebnisse. Wir haben Auszüge für Sie zusammengefasst.

Ohne Energie funktioniert keine wasserwirtschaftliche Anlage. Die in Deutschland vorhandenen Systeme der öffentlichen Wasserversorgung und Abwasserbehandlung verbrauchen zusammen 6,6 TWh elektrische Energie pro Jahr. Durch Energiesparmaßnahmen und Effizienzsteigerung besteht hier ein geschätztes Einsparpotenzial bis zu 25 %. Um dieses Potenzial zu erschließen, stehen im Rahmen der Fördermaßnahme „Erwas“ (Laufzeit bis Oktober 2017, Fördervolumen 27 Millionen Euro) die Verbesserung der Energieeffizienz und eine ressourcenschonende Energiegewinnung im Fokus.

Ein inhaltlicher Schwerpunkt der geförderten Projekte liegt in der Erarbeitung neuer Konzepte des Zusammenwirkens zwischen der Trinkwasser-, Abwasser- und Energiewirtschaft. Beispiele stellen die Nutzung des Lastmanagementpotenzials und der Energiespeichermöglichkeiten der Wasserwirtschaft für die zukünftigen Energiesysteme dar.

Weiterhin sollen innovative Verfahren der Energieerzeugung und der Energiewandlung auf wasserwirtschaftlichen Anlagen entwickelt werden, beispielsweise die optimierte Stromerzeugung in mikrobiellen Brennstoffzellen oder die Umwandlung von Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff in Methanol. Neue Wege zur verbesserten Erschließung der im Klärschlamm gebundenen Energiepotenziale bei gleichzeitiger Verwertung der im Abwasser enthaltenen Ressourcen wie Phosphor stehen ebenfalls im Fokus.

Intelligentes Druckmanagement

Um den Druck im Wassernetz zu begrenzen und die Wasserleitungen nicht übermäßig zu beanspruchen, kommen in Wasserversorgungssystemen Druckminderventile (DMV) zum Einsatz. Gleichzeitig wird bei der klassischen Druckregulierung mittels DMV ständig Energie in nicht weiter verwendbare Formen wie Schall und Wärme umgewandelt.

Das Forschungsprojekt „Energiegewinnung im Wasserverteilungsnetz durch intelligentes Druckmanagement“ (Ewid) soll Wege aufzeigen, diese Energiedissipation zu verringern. Dazu wird ein neuartiges System, basierend auf einer rückwärts laufenden Pumpe als Turbine (PaT) in Verbindung mit einem intelligenten Druckmanagement (IDM) entwickelt. Ziel ist es einerseits, die maximal mögliche abbaubare Energie des Wassers bedarfsorientiert in elektrische Energie umzuwandeln und andererseits einen Beitrag zur Verringerung der Wasserverluste und des Materialstresses im Wasserverteilungsnetz zu leisten.

Mehr zum Ewid-Projekt auf der nächsten Seite.

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