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Biozide aus offenen Kühltürmen

Kraftwerke und Industrie nutzen Wasser aus Oberflächengewässern, um ihre Anlagen auf Betriebstemperatur zu halten. Dies geschieht in großen, meist offenen Kreislaufkühlsystemen. Um das Ökosystem von Flüssen und Seen zu schützen, darf das Kühlwasser auf maximal 25 °C erwärmt werden, wenn es zurück in die Gewässer gelangt. Um zu verhindern, dass sich im warmen Wasser krankheitserregende Keime und Bakterien ansiedeln, setzen die Anlagen oft Biozide ein. Diese Biozide jedoch gelangen, zusammen mit toxischen Abbaustoffen, zum Beispiel aus dem Korrosionsschutz, in die Gewässer und damit in den Wasserkreislauf. Die Menge und Art an toxischen Stoffen, die so ins Wasser gelangen, ist ebenso wenig bekannt, wie ihre Auswirkung auf Trinkwasserqualität und Ökosysteme.

Zusammen mit dem Karlsruher Technologiezentrum Wasser (TZW) evaluiert die Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein (AWBR) Ausmaß und Risiken und schlägt schließlich umweltfreundlichere Alternativen vor. Hierzu erarbeiten die Wissenschaftler zuerst eine Liste der häufigsten Substanzen und ermitteln im Labor, ob herkömmliche Reinigungsverfahren diese Stoffe aus dem Wasser entfernen können. Außerdem untersuchen die Wissenschaftler, wie die Einsatzstoffe auf den menschlichen Organismus wirken und ermitteln Empfehlungen für die Wasserversorgung. Für die Kühlanlagen erstellt das Projekt Richtlinien, die den Betreiber hilft abzuschätzen, wann wie viele Chemikalien nötig sind. Die Betreiber können so ihren Verbrauch reduzieren und wenn möglich auf umweltfreundlichere Substanzen zurückgreifen.

Das Pilotprojekt liefert erstmals Daten für ein noch wenig erforschtes Problemfeld der Wasserwirtschaft. Die entstehende Datenbank bietet eine Übersicht über herkömmliche Anlagentypen, die Zusammenstellung und Risiken der Einsatzstoffe sowie Empfehlungen für einen effizienteren Einsatz. Für Wasserversorger, Behörden und Anlagenbetreiber ist das Projekt ein wichtiger erster Schritt, um den Risiken der Kühlwasserbehandlung kompetent zu begegnen.

Projektdaten

Projektnummer 2013-08
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein
Laufzeit Juli 2013 bis Juni 2015
Zuschuss 174.170

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Umsetzung eines verkehrsträgerübergreifenden Buchungssystems in Freiburg
Freiburg

Eine flexible Mobilitätsplattform für Freiburg

Ein Fünftel der deutschen CO2-Emissionen entstehen immer noch durch den Verkehr. In ländlichen Regionen, wo mehr Menschen ein Auto besitzen, liegt der Anteil sogar bei bis zu 40 Prozent. Um diese Werte zu senken haben Städte und Gemeinden in den vergangenen Jahren darauf gesetzt, den öffentlichen Nahverkehr auch im ländlichen Raum zu verbessern und ihn mit nachhaltigeren Optionen wie Elektroautos, Carsharing oder Leihrädern zu kombinieren. Das Projekt der VAG Freiburg in Kooperation mit der Stadt Freiburg und badenova zielte darauf ab eine Verknüpfung der Verkehrsträger des Umweltverbundes zu schaffen, so dass die Nutzer auch ohne eigenes Auto flexibel unterwegs sein können. Ausgehend von einer von der Stadt Freiburg in 2013 beauftragten Konzeptstudie sollte mit dem Projekt die Umsetzung zur besseren Verknüpfung ausgewählter Verkehrsträger des Umweltverbundes durchgeführt werden. Zu den Verkehrsträgern des Umweltverbundes zählen der öffentliche Nahverkehr, Fuß- und Radverkehr, aber auch Carsharing und Taxi. Die Umsetzung sollte zum einen durch ein gemeinsames Produkt erfolgen. Zum anderen aber auch sowohl eine integrierte Buchung als auch eine integrierte Abrechnung für die Kundinnen und Kunden ermöglichen. Hierzu sollte eine technische Lösung in Form der Entwicklung einer Plattform im Fokus stehen. Die Schaffung einer technischen Plattform würde auch die Ausweitung auf die Region ermöglichen. In diesem Projekt wurde die Umsetzung der neuen Angebote zunächst für zwei bis drei ausgewählte Kundengruppen zum Test angestrebt. Das Projekt konnte leider nicht im geplanten Rahmen verwirklicht werden und wurde deshalb zurückgezogen.

Wärmeträgerfluide in der Geothermie: Exemplarische Gefährdungsabschätzung
Freiburg

Wärmeträgerflüssigkeiten in der Geothermie

Geothermie – die Nutzung der im Erdreich vorhandenen Wärme - wird immer beliebter. 17.000 Erdwärmesonden liefern momentan allein in Baden-Württemberg Heizenergie, wobei der Oberrheingraben für diese alternative Energieform besonders geeignet ist. Um die Wärme aus dem Untergrund zu transportieren, verwenden geothermische Anlagen Wärmeträgerflüssigkeiten, sogenannte Fluide. Wie genau diese Fluide zusammengesetzt sind, ob sie umweltverträglich sind oder möglicherweise das Grundwasser gefährden, ist jedoch noch weitgehend ungeklärt. Dieser Fragestellung ging deshalb ein Projektteam aus badenova-Fachleuten und Experten des Technologiezentrums Wasser (TZW) Karlsruhe nach. Bekannt ist die Hauptsubstanz der Fluide: Es handelt sich in der Regel um Ethylen- oder Propylenglykol, zwei Alkoholen, die biologisch abbaubar und wenig toxisch sind. Die genaue Zusammensetzung der Trägerflüssigkeiten, also welche Zusatz, Duft- oder Farbstoffe enthalten sind, ist aber Betriebsgeheimnis der Hersteller. Die Wissenschaftler des TZW analysierten daher in einem ersten Schritt, welche Substanzen in einer Reihe handelsüblicher Fluide überhaupt enthalten sind. Anschließend untersuchten sie, wie gut die Trägerflüssigkeiten abbaubar sind, und ob die einzelnen Bestandteile oder deren Abbauprodukte im Grundwasser giftig wirken. In diesem Fall konnten die Forscher alternative Substanzen vorschlagen Die Ergebnisse floßen in ein Positionspapier „Erdwärmenutzung in Trinkwassereinzugsgebieten“ ein und trugen dazu bei, geothermische Verfahren zu optimieren und das Grundwasser zu schützen.

Dezentrale Stromerzeugung in der Fläche mit Kleinwindkraft
Lörrach

Kleine Windkraftanlagen auf Lörrachs Dächern

Lörrach eignet sich auf Grund seiner Lage und der durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten nicht für große, kommerzielle Windanlagen. Kleinere Anlagen für Privathaushalte jedoch könnten dazu beitragen, das städtische Potential an erneuerbaren Energien noch besser zu nutzen. Wie Solaranlagen können kleine Windkraftwerke dezentral Strom erzeugen, sind jedoch in privaten Haushalten bisher selten. Während sogenannte Solarkataster mittlerweile recht genau vorhersagen, wie viel Sonnenenergie im Jahresverlauf auf einzelne Dächer fällt, ist eine solche Prognose für Wind noch kaum möglich. Zwar bietet das Land Baden-Württemberg einen online-Windatlas, dessen Vorhersagen beziehen sich jedoch auf Höhenlagen für größere, kommerzielle Rotoren und sagen nur wenig aus über die Luftströme auf Wohnhausebene. Marktlage und Bauvorschriften sind ebenfalls unübersichtlich. Ohne Fachwissen und ausführliche Recherche erschließt sich dem einzelnen Verbraucher kaum, ob sich eine Anlage überhaupt lohnt und welches Model sich am besten für sein Dach eignet. Auch Zulassungsverfahren sind oft noch nicht eindeutig. Die Stadt Lörrach untersucht diese Fragen und evaluiert das Stadtgebiet auf sein Windkraftpotential. Dazu recherchieren die Mitarbeiter, welche Geräte überhaupt auf dem Markt sind, wie solide ihre Funktionsweise ist, wie hoch die Lärmentwicklung der Rotoren ist und ob deren Vibration möglicherweise Dach oder Gebäude schädigt. Auch wie Gebäudebesitzer und Nachbarn zu individuellen Windkraftanlagen in Wohngebieten stehen, untersucht die Studie und kann damit möglichen Vorurteilen entgegenwirken. Mit diesem Marktüberblick kommt das Projekt letztlich zu einer Aussage, welche Modelle technisch und wirtschaftlich sinnvoll sind. Diese allgemeinen Daten ergänzen sie mit Messungen, die sich speziell auf Lörrach beziehen. In ein computerbasiertes Geoinformationssystem (GIS) integriert, können Wind- und Wetterdaten dabei helfen, das Windpotential an einem einzelnen Grundstück zu bestimmen. Das Projekt verleiht außerdem Messgeräte und Datenlogger, so dass interessierte Bürger die Windgeschwindigkeit auf ihren Dächern über einen längeren Zeitraum verfolgen können. Die Windkraftstudie ergänzt Lörrachs Erneuerbare Energien Konzept und ist ein weiterer Baustein, um das städtische Potential an erneuerbaren Energien zu evaluieren und voll auszuschöpfen.