Konzepte für energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft

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Düker GmbH

Veolia Water Technologies Deutschland GmbH

EPC Group

Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser u.Abfall e.V. (DWA)

Das Ewid-System orientiert sich in der ersten Entwicklungsphase an zwei konkreten Einsatzfällen bei den beteiligten Wasserversorgungsunternehmen AWA-Ammersee Wasser- und Abwasserbetriebe gKU (AWA) und Wasserversorgungszweckverband Perlenbach (PER). Anhand der am Druckminderschacht erfassten Parameter Vor- und Nachdruck sowie Durchfluss erfolgte die Auslegung der PaT sowie die Festlegung ihres Arbeitsbereiches.

Um die Versorgungssicherheit im Versorgungsgebiet auch bei ungünstigen Verhältnissen (z.B. Stromausfall) zu gewährleisten, wird die PaT im Bypass zum vorhandenen Druckminderventil angeordnet. Für eine erste Potenzialanalyse wurden die theoretisch möglichen Energieausbeuten Pel an den späteren Einbauorten nach DVGW-Merkblatt W 613 unter Annahme eines Grundlagenwirkungsgrades von 50 bis 60 Prozent errechnet. Hier konnten für AWA 340 Watt und für PER 3840 Watt ermittelt werden. Es können somit unter geeigneten Voraussetzungen im Versorgungsgebiet beispielsweise bis zu 25 000 kWh Strom im Jahr generiert werden.

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Zur Effizienzsteigerung und sicheren Steuerung und Erweiterung der Flexibilität der Anlagen im Wasserverteilungsnetz sind Systeme erforderlich, die dynamisch auf das Verbraucherverhalten reagieren können. Im Forschungsvorhaben Ewid wird daher die „Nahe-Echtzeit“-Nutzung von Wassernetzsimulationsmodellen erprobt. Hierzu sollen die aufgenommenen Daten an den Messstellen im Netz, wie kritische Punkte, PaT-System usw. möglichst in Echtzeit an die weiteren Stationen (Com-Units) übertragen werden.

Die erfassten Parameter (Netzdruck, Durchflüsse, Betriebszustände usw.) dienen als Input für die Modellierung der hydraulischen Verhältnisse im Wasserversorgungsnetz und weiter zur Steuerung des PaT-Systems. Die Entwicklung von Regelungsmodellen als Basis zur dynamischen Steuerung ist eine der großen Herausforderungen bei der Entwicklung intelligenter Systeme in Versorgungsnetze und eines der Hauptziele des Ewid-Vorhabens.

Metallurgisches Phosphor-Recycling

In Deutschland entstehen bei der Reinigung von Abwasser jährlich etwa 7,5 Millionen Tonnen entwässerter Klärschlamm. Fast alle Schadstoffe, die wir mit dem Abwasser in die Kläranlage spülen, finden wir in diesem Schlamm wieder: Mit Blick auf deren Umweltwirkungen sind es hoch giftige organische und metallische Verbindungen. Aus elementarer Sicht aber auch wertvolle Rohstoffe, die genutzt werden sollten. Der kalorische Brennwert des Schlamms ist nach seiner Trocknung dem von hochwertiger Braunkohle vergleichbar. Als Wertstoffe sind die Metalle und besonders der rare Phosphor interessant. Er steht auf der Liste der kritischen Rohstoffe Europas. Dabei könnten theoretisch bis über die Hälfte des deutschen Bedarfs aus dem Klärschlamm gedeckt werden.

Was im Experiment bereits gelungen, wird derzeit im halbtechnischen Maßstab erprobt. Mehr auf der nächsten Seite.

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