Innovationsfonds
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Erste Elektro-Wasserstoff-Hybrid-Müllabfuhr

ASF Einweihung der Wasserstoff Müllabfuhrfahrzeuge Freiburg

Die ASF verstärkt seit mehreren Jahren Ihr Engagement bei der umwelt- und klimafreundlichen Entsorgung. Die Abfallwirtschaft kann bei der Vermeidung und Verminderung von Abgasen, Feinstaub und Stickoxiden im Stadtgebiet einen besonderen Beitrag leisten. Da die Fahrzeuge im kommunalen Bereich fast ausschließlich und täglich im Stadtgebiet unterwegs sind, ergeben sich große Potentiale für die Vermeidung von klima- und gesundheitsgefährdenden Stoffen. Bereits 2011 wurden elektrisch-Diesel-Hybrid Müllkraftwagen in den Dienst genommen und 2017 wurde eine elektrische Kehrmaschine, ebenfalls durch den Innovationsfond gefördert, angeschafft, um die Innenstadt emissionsfrei zu reinigen. Durch die besonders positiven Erfahrungen mit dieser reinelektrischen Technologie, die mit Zahlen im Monitoring bis heute belegbar sind, hat die ASF sich auch für zwei weitere E-Kehrmaschinen entschieden, sowie verschiedene Streetscooter. Zwei Streetscooter sind bereits auf den Straßen Freiburgs unterwegs und stellen Behälter sowie verschiedene Transportarbeiten emissionsfrei.

Doch neben der Batterie als „Treibstoff“ für den E-Motor gibt es noch die Brennstoffzelle, die mit Wasserstoff betrieben wird. Zu diesem Thema gibt es immer wieder experimentelle Fahrzeuge im PKW-Bereich, doch bei schwere Nutzfahrzeugen ist das Thema bis jetzt nicht sehr präsent.

Das Zukunftsträchtige eines Wasserstofffahrzeuges ist das Verbinden des Komforts eines schnellen Tankens mit der Klimaneutralität des Elektroantriebs. Die ASF möchte zwei MKWs (Müllkraftwagen) mit einer kleinen Batterie und einem Wasserstofftank als "Rangeextender" für den Betrieb einer Brennstoffzelle mit dem Fahrzeugbauer FAUN konzipieren und herstellen. Damit werden zwei klimaneutrale und richtungsweisende Technologien vereint. Freiburg wird somit entweder als erste oder einer der ersten Städte in Europa mit einem Wasserstoff MKW ausgestattet. Die Fahrzeuge werden wahrscheinlich Ende 2020 zur Verfügung stehen. Damit erfüllt die ASF ein weiteres Ziel in der Strategie eine klimaschonende und noch umweltfreundlichere Stadtreinigung zu werden.

Projektdaten

Projektnummer 2020-06
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Abfallwirtschaft und Stadtreinigung Freiburg GmbH
Laufzeit 01.02.2019 - 01.01.2022
Zuschuss 150.000€

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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:

LED-Flutlicht Endingen
Endingen

Flutlichter für den Endinger Sportplatz

In den letzten Jahren haben einige Städte und Gemeinden ihre herkömmlichen Straßenbeleuchtungen mit LED-Leuchten ersetzt. Diese sind wartungsarm, energieeffizient und – mangels UV- und Streulicht – auch insektenfreundlich. Für Sportplätze ist die LED-Technologie aber noch kaum erprobt. Dort müssen größere Flächen ausgeleuchtet werden; leistungsfähige Lampen in diesem Bereich sind noch teuer und kaum im Einsatz. Um die Leistungsfähigkeit der jungen Technik zu demonstrieren, stattete die Gemeinde Endingen nun ihren Sportplatz mit LED-Technologie aus. Sie tauschten die bisherigen 8 Leuchten à 20 Kilowatt Leistung durch 12 LED-Lampen mit je 0,6 Kilowatt aus. Die Leuchten sind durchschnittlich 700 Stunden im Jahr im Einsatz, besonders im Winter und Herbst. Dabei sparen sie etwa 9500 Kilowattstunden und 5,2 Tonnen CO2 gegenüber der alten Beleuchtung ein. Stadionbesuchern macht das Projekt die LED-Technologie für Großanlagen bekannt. Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt Die LED-Technik ist gerade auch für Sportanlagen gut geeignet und kann hohe Einsparungen erzielen. Zu beachten sind allerdings Jahresnutzungszeiten einer solchen Anlage. Je höher diese sind, umso besser die Wirtschaftlichkeit und Amortisationszeit der Anlage. Die Lichtqualität ist viel besser; mehr Lumen liegen vor und damit mehr Lux; außerdem ist das Licht sofort vorhanden und kann beliebig oft und schnell geschaltet werden. Weitere positive Umweltwirkungen sind die Insektenfreundlichkeit und geringeres Streulicht.

Biogas-Trockenfermentation
Eichstetten

Biogas-Trockenfermentation

Weil die Landwirtschaft immer weniger Mähgut benötigt, liegen landwirtschaftliche Flächen zunehmend brach. Um die Landschaft offen zu halten, müssen die Landwirte das Gras dort aber trotzdem schneiden. Zwar entschädigen die Gemeinden sie für die aufwändige Mahd, den Grünschnitt können sie jedoch nur selten sinnvoll verwerten. Hier setzte das Projekt an, das die Energiepflanze Gras trockenfermentiert, um so Biogas zu erzeugen. Bei dem noch relativ unbekannten Verfahren muss das Gärgut anders als bei der üblicheren Flüssigfermentation nicht pumpfähig sein. Außerdem bleibt der Stickstoff der Grünmasse vollständig erhalten, so dass sich der Reststoff als hochwertiger Dünger eignet. Geplant war eine Testanlage auf einem Hof zwischen Eichstetten und Bahlingen, um gleichzeitig mit dem erzeugten Gas in einem BHKW Strom und Wärme zu erzeugen. Jedoch kam der Arbeitskreis Landwirtschaft der Gemeinde Eichstetten im Laufe des Projektes zum Ergebnis, dass momentan keine der auf dem Markt erhältlichen Anlagen am Standort wirtschaftlich liefe. Auch die Suche nach alternativen Standorten und Substraten blieb ergebnislos, so dass der Arbeitskreis das Vorhaben abbrach.

Entwicklung und Bau einer Wasserkraftmaschine mit hohem Nutzungsgrad für bestehende Bauwerke im Abwasserbereich
Waldshut-Tiengen

Innovative Wasserkraft für Kläranlagen

Abwasser zu reinigen ist energieintensiv und damit relativ teuer. Gleichzeitig bieten die rund 10.000 deutschen Kläranlagen mit ihrem komplexen Kanal- und Röhrennetz ein ungenutztes Wasserkraftpotential. Dieses blieb aber bisher aus technischen Gründen weitgehend ungenutzt, denn herkömmliche Wasserkraftanlagen eignen sich kaum für die besonderen Gegebenheiten einer Kläranlage. Dazu zählen unter anderem schwankende Abwassermengen und hohe Fallhöhen in engen Röhren von oftmals nur anderthalb Metern Durchmesser. Aufbauend auf zwei erfolgreichen Prototypen entwickelt die Ühlinger Firma Karl Kraus Maschinenbau - Umwelttechnik eine Wasserkraftanlage, die - an diese speziellen Erfordernisse angepasst - ohne bauliche Veränderungen eingebaut werden kann. Mehrere hintereinander geschaltete, oberschlächtige Wasserräder nutzen in den engen Röhren, Schächte und Kanälen die Wasserkraft optimal. Dabei ist besonders der ungestörte Wasserstrom in und zwischen den Wasserrädern ein Kernpunkt der Entwicklungen. Hergestellt aus rostfreiem Stahl, eignen sich die Wasserräder sowohl für gereinigtes als auch für Schmutzwasser. Sie sind mit besonderen Stauschildern ausgestattet, die unabhängig vom Wasserfluss immer die gleiche Staumenge halten. Kraus Maschinenbau testete ein solches System bereits auf kleinem Versuchsmaßstab und erprobt nun eine Pilotanlage in der Kläranlage Waldshut-Tiengen. Das Projekt analysierte, wie wirtschaftlich diese Anlage arbeitet und vergleichte Herstellungskosten mit den eingesparten Stromkosten, um möglichst kurze Amortisationszeiten zu erzielen. Kraus Maschinenbau rechnete mit einer Durchschnittsleistung von 2 kW pro Anlage oder einer jährlichen Stromerzeugung von ca. 16.000 kWh, da das Wasser konstant Tag und Nacht fließt. Für die ca. 10.000 deutschen Abwasserreinigungsanlagen mit ihrem etwa 540.000 Kilometer Kanalnetz bieten innovative Wasserkraftanlagen ein großes Potential, um den eigenen Strombedarf teilweise zu decken und so die Abwasserreinigung klimafreundlicher und wirtschaftlicher zu gestalten. Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt Das oberschlächtige Wasserrad ist bei stark schwankenden Wassermengen zwischen 1l/s und 200l/s und Fallhöhen über 1 Meter wohl die beste Lösung zur Stromerzeugung aus Abwasser. Trotz Konstruktionshilfen in Form von Formeln, Skizzen und Fachliteratur sind die praktischen Versuche insbesondere zur Verkleinerung der Geometrie der Raddurchmesser unverzichtbar. Der Innovationsfonds ist besonders für kleine Unternehmen ein einzigartiges Instrument , damit eine zukunftsweisende Idee in ein reales Projekt umgesetzt werden kann.