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Wasserwirtschaft

Trends in der Gewinnung, Aufbereitung, Nutzung und Entsorgung von Wasser

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

(Bild: Duschl Ingenieure)

Wasser ist das Öl der Zukunft – so oder ähnlich ist es seit Jahren zu lesen. Selbst Kriege werden erwartet, um das kostbare Nass für die eigene Bevölkerung sicher zu stellen. Global bietet die Wasser- und Abwasserwirtschaft ein attraktives Marktpotenzial. Doch Potenzial ist noch kein Umsatz. PROCESS beleuchtet technische Trends und Marktentwicklungen.

„Wasser ist ein Menschenrecht!“, mit diesem Slogan streitet die Organisation Right2Water gegen die vermeintlichen Privatisierungsbemühungen der EU. Dabei geht es tatsächlich nur um eine Vereinheitlichung bei der Vergabe von Konzessionen zur Wasserversorgung – zu der aber keine Kommune gezwungen ist. Der Erfolg von Right2Water (mehr als 1,3 Millionen Unterschriften in wenigen Monaten!) zeigt eindrucksvoll, welchen Rang Bürger dem Thema Wasser beimessen. Zwar muss die Industrie sich nicht mit der Funktion von Wasser als Lebensmittel auseinandersetzen (von der Food-Industrie natürlich abgesehen), dennoch ist Wasser auch hier essentiell: Als Brauchwasser, als Kühlwasser, als Transportmedium und anderes mehr.

Und auch die Sparappelle, die immer wieder zu hören sind (und den Wasserversorgern wegen der Fixkosten Kopfzerbrechen bereiten), sind beim industriellen Einsatz von Wasser eher von geringer Relevanz. Wir haben in Deutschland keinen Wassermangel – selbst das Umweltbundesamt warnt mittlerweile vor blindem Aktionismus beim Wassersparen. Wasser bleibt dennoch auf dem Schirm der Betreiber in der Industrie und den Kommunen: Aus energetischen und wirtschaftlichen Gründen ist es ein höchst wichtiges Ziel, Wasser weniger zu bewegen, weniger zu erwärmen und nicht zuletzt weniger zu verschmutzen.

Kreislaufführung gewinnt an Bedeutung

Was bewegt die industrielle Wassertechnik? Wohin bewegt sich die Technik, wo besteht Entwicklungsbedarf? Die Industrietage Wassertechnik am 13. und 14. November 2013 in Fulda, eine Gemeinschaftsveranstaltung von DWA und Dechema, bieten mit ihrem Themenangebot deutliche Hinweise.

  • Schwer- und nicht-abbaubare organische Wasserinhaltsstoffe aus der industriellen Produktion: In der industriellen Produktion und über die Produkte selbst können schwer- und nicht-abbaubare Stoffe ins Abwasser gelangen. Die organischen Stoffe erfordern, gerade wenn sie sehr polar sind, neue Analysentechniken. Für bisher unbekannte Stoffe kann die Non-Target-Analyse deutliche Wissensfortschritte bringen. Die Befunde sind im Blick auf problematische Stoffeigenschaften zu bewerten.
  • Wärmebilanzen im industriellen Wassermanagement: Wärme ist ein bedeutender Faktor im industriellen Wasserkreislauf. Wasser dient dazu, Wärme ab- (Kühlwasser) oder zuzuführen (Dampf). Die Temperatur ist wesentlich für viele Wasseraufbereitungs- und Abwasserbehandlungsprozesse. Der Wärmehaushalt der Gewässer ist bei allen Gewässernutzungen zu berücksichtigen.
  • Energieeffizienz und Energiekonzepte in der industriellen Wassernutzung: Die Bereitstellung, die Verteilung, der Gebrauch und die Entsorgung der in der Industrie eingesetzten Prozesswässer gehen in aller Regel mit dem Verbrauch von Energie einher. Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz und zur Umsetzung von intelligenten Energiekonzepten können daher wesentlich zur Reduktion der mit dem Faktor Wasser verbundenen Energiekosten im Bereich der industriellen Wassernutzung beitragen. Dazu zählen u.a. Maßnahmen zur Optimierung von industriellen Verteilungsnetzen mit den Aspekten Netzmanagement, Messverfahren und Interaktion Versorger/Kunde, aber auch Maßnahmen zur bestmöglichen Einbindung nutzbarer Abwärmeströme im Rahmen der thermischen Behandlung von Abwasserströmen. Des Weiteren weisen viele Teilprozesse (beispielsweise diskontinuierliche Prozesse, Batch-Prozesse) innerhalb der industriellen Wassernutzung ein gewisses Maß an Flexibilität in der Betriebsweise auf, wodurch diese Prozesse bzw. deren elektrische Verbraucher zur zeitlichen Verschiebung von elektrischen Lasten genutzt werden können/könnten (d.h. aktives Lastmanagement im Rahmen der industriellen Wassernutzung). In qualitativer Hinsicht stellt sich die Frage nach der erforderlichen Wasserqualität im Einsatz für einzelne Prozesse in einem Kosten/Nutzen-Vergleich zwischen dem (energetischen) Aufwand bei der Aufbereitung und den Vorteilen einer hohen Wasserqualität im Produktionsprozess.
  • Wasserrecycling, Rohstoff- und Wertstoffrückgewinnung: Die Behandlung und Ableitung von Abwasser hat nicht nur zur Folge, dass Frischwasser bezogen werden muss, sondern auch gleichzeitig Roh- und Hilfsstoffe, Zwischen- und Endprodukte sowie Wärmeenergie verlorengehen. Darüber hinaus ist die Prozesswasserzufuhr und -aufbereitung sowie die Abwasseraufbereitung und -einleitung mit Kosten und Kohlendioxid-Emissionen verbunden. Die Mehrfachnutzung von Wasser hat durch die Kostensteigerung für Roh- und Hilfsstoffe sowie für Abwassereinleitungen, durch erhöhte gesetzliche Anforderungen sowie durch den damit verbundenen Imagegewinn an Bedeutung gewonnen. Die Rückführung von industriellem Abwasser wird heute mit dem Gesamtabwasser durchgeführt und ist aufgrund der Anreicherung von organischen und anorganischen Stoffen häufig auf einige 10 % begrenzt. Eine weitere Einschränkung sind die erheblichen Kosten für die logistischen Einrichtungen wie Rohrleitungen, Pumpen und Speichertanks. Diese Nachteile können durch produktionsintegrierte Ansätze reduziert werden, die aber wiederum sehr gut ausgewählte, adaptierte und automatisierte Prozessabwasser-Aufbereitungsprozesse erfordern.

Um’s Wassermanagement in der chemischen Industrie und in der Getränke-Industrie geht’s auf der nächsten Seite.

Ergänzendes zum Thema
 
Who is Who: Wer sind die großen Player im Wassermarkt?

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