Innovative Wasseraufbereitung Sauberes Wasser dank Plasma, Ultraschall und Elektropuls?

Von Dominik Stephan

Die Kombination bewährter und innovativer physikalischer Verfahren soll Schluss machen mit der Wasserverschwendung in der Lebensmittelindustrie. Dabei ist sind nnicht nur Schmutz und Keime, sondern zunehmend auch Pharmarückstände oder Pestizide im Visier der Entwickler. Wie das gehen könnte, zeigt ein Projekt an einer mecklenburgischen Zuckerfabrik.

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Mobile Physics-for-Food-Wasseraufbereitungsanlage in der Cosun Beet Company Anklam. Demonstrator inklusive Grob- und Feinfilter, Ozon-, UV-, Aktivkohle-, Ultraschall-, Plasma- und PEF-Modulen.
Mobile Physics-for-Food-Wasseraufbereitungsanlage in der Cosun Beet Company Anklam. Demonstrator inklusive Grob- und Feinfilter, Ozon-, UV-, Aktivkohle-, Ultraschall-, Plasma- und PEF-Modulen.
(Bild: INP)

Nur rund drei Prozent des weltweit verfügbaren Wassers ist trinkbares Süßwasser – Gleichzeitig werden große Mengen an Wasser benötigt, um Lebensmittel herzustellen. Jetzt sollen innovative physikalische Verfahren durch Wasseraufbereitung und Wasserrückführung helfen, den Frischwasserbedarf in der Lebensmittelverarbeitung zu senken. Durch die Beseitigung von Partikeln und Keimen sinkt dabei auch die Belastung der Umwelt durch Abwässer. Das Forschungsprojekt Physics for Food startet nach erfolgreichen Laborversuchen hierzu einen Praxistest in der Anklamer Fabrik.

Dabei sollen umweltbelastende Stoffe und Keime aus dem Prozesswasser der Zuckerproduktion durch eine neuartige Kombination verschiedener physikalischer Verfahren wie mechanische Filter, Aktivkohle, Ultraschall, Ozonung, UV-Behandlung sowie gepulsten elektrischen Feldern (PEF) entfernt werden. Zusätzlich kommt eine spezielle Plasmatechnologie zum Einsatz, die Pestizide und Rückstände von Pharmazeutika mittels einer dielektrisch-behinderten Entladung (DBE) unschädlich machen soll.

Umweltfreundliche Wasseraufbereitungsverfahren dank innovativer Technologien

Die verschiedenen Module werden im Verlauf des Projekts an unterschiedlichen Abwässern auf ihre Effektivität getestet. Der mobile Demonstrator kann pro Stunde bis zu 2.500 Liter Abwasser reinigen. Die Anlage ermöglicht es, die Wirkung der verschiedenen eingesetzten Verfahren auf die jeweilige Wasserzusammensetzung einzeln und in Kombination zu testen, um die optimale Konstruktion von großtechnischen Anwendungen für unterschiedliche Einsatzbereiche vorzubereiten.

Der wissenschaftliche Leiter des Projekts Prof. Dr. Jürgen Kolb vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) erläutert: „Die Aufbereitung von Wasser in der Lebensmittelproduktion und Landwirtschaft bietet ein enormes ökologisches wie ökonomisches Potenzial. Wir suchen nach neuen Möglichkeiten, mit denen Abwasser entweder direkt im Produktionsprozess wiederverwendet werden kann, oder sauber in die Natur zurückgeleitet wird. Durch die Kombination klassischer Wasseraufbereitungsverfahren mit innovativen Technologien wie Plasma, Ultraschall und gepulsten elektrischen Feldern können wir sehr effizient Keime, Agrochemikalien und Pharmazeutika aus dem Wasser entfernen, und so aus dem Grundwasser oder Oberflächengewässern fernhalten. Mögliche Einsatzbereiche sehen wir neben der Lebensmittelproduktion auch in der Pflanzenzucht, Tierhaltung oder im Umfeld von Krankenhäusern.“

Als Praxispartner beteiligt ist die Cosun Beet Company als Betreiber der Zuckerfabrik Anklam. Jährlich verarbeitet die Anlage in Mecklenburg-Vorpommern derzeit rund 1,8 Millionen Tonnen Zuckerrüben. Neben Kristallzucker produziert das Werk aus den Zuckerrüben auch Futtermittel, Bioethanol sowie Biomethan, das als erneuerbare Energiequelle in das Erdgasnetz eingespeist wird. Miriam Woller Pfeifer, Betriebsingenieurin bei der CBC Anklam, kommentiert: „Unser Ziel ist es, bei der Verarbeitung von Zuckerrüben eine komplette Kreislaufwirtschaft zu erreichen. Wir wollen sämtliche Bestandteile optimal und nachhaltig nutzen. Die Wasseraufbereitung ist dabei ein zentraler Punkt in unserer Nachhaltigkeitsstrategie.“

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