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Leise, emissionsarme Straßenkehrmaschine für Freiburg

Die Straßenkehrmaschinen der Abfall- und Stadtreinigung Freiburg (ASF) sind täglich unterwegs und halten die Stadt sauber. Die herkömmlichen, dieselbetriebenen Fahrzeuge sind aber laut und haben eine hohe CO2- und Schadstoffemission. Pro Jahr verbrauchen sie durchschnittlich 8.400 Liter Diesel. Ein Feldversuch der ASF erprobte deshalb eine vollelektrische und damit wesentlich leisere Kehrmaschine. Solche Maschinen sind bereits kommerziell erhältlich, wegen der teuren Akkus aber für die meisten Gemeinden noch nicht wirtschaftlich. Sind die höheren Anschaffungskosten jedoch gestemmt, liegen die Betriebskosten und Emissionswerte weit unter denen herkömlicher Fahrzeuge. So lassen sich mit einem einzigen Fahrzeug pro Jahr etwa 27 Tonnen CO2 einsparen.

Eine ausführliche Dokumentation und Evaluation von Energieverbrauch, Reinigungsleistung, Geräuschemission, sowie den Betriebserfahrungen begleiteten das Projekt. Die Innovationsfondsförderung half, den Mehraufwand bei der Integration innovativer Technologien in bestehende Arbeitsabläufe und Kontexte zu kompensieren, und das Projekt übertragbar zu machen. Die Freiburger Kehrmaschine dient auch anderen Städten und Kommunen als Anschauungsobjekt. Bei Erfolg können sie nach und nach dieselbetriebene mit elektrischen Straßenkehrmaschinen ersetzen. 2011 erprobte die ASF bereits in einem weiteren Innovationsfondsprojekt ein Müllauto mit diesel-elektrischem Hybridbantrieb, das weiterhin im Einsatz ist. Stadtarbeiter und Anwohner loben regelmäßig den angenehm leisen Betrieb und die niedrige Abgasemisssion.

Die Stadt Achern führt ein ähnliches Projekt mit einem elektrischem Müllsammelfahrzeug und elektrischen Geräten für die städtische Gartenpflege durch.

Vier wesentliche Erkenntnisse:

  • Die technische Funktionalität der eSKM im Innenstadtgebiet konnte bewiesen werden. alle Zielsetzungen wurden erfüllt.
  • Die Einsparungen der Betriebskosten gegenüber einer konventionellen dieselbetriebenen Staßenkehrmaschine lag im Projektzeitraum bei 82%.
  • Die CO2-Emmissionen konnten um rd. 25t/a gesenkt werden
  • Die Mitarbeiter haben die technische Umstellung positiv angenommen

Projektdaten

Projektnummer 2017-03
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Abfallwirtschaft und Stadtreinigung Freiburg GmbH
Laufzeit Juli 2016 bis Dezember 2018
Zuschuss 107.760 €

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:

Erste Null-Energie-Käserei in Baden-Württemberg
Teningen

Erste Null-Energie-Käserei in Baden-Württemberg

Bei der Produktion von Käse und Quark entstehen große Mengen an Molke. Sie eignet sich nur bedingt als Lebens- und Futtermittel, weshalb die Molkereien sie oft teuer entsorgen müssen. Dass Molke aber energetisch wertvolle Biomasse ist, zeigte bereits 2003 ein Innovationsfondsprojekt bei der Breisgaumilch GmbH in Freiburg. Dort vergärte eine Pilotanlage die Molke zu Biogas mit einem überdurchschnittlichen Methangehalt von 65 Prozent. Weil sich die Anlage unter den damaligen Umständen als noch nicht wirtschaftlich erwies, führte Breisgaumilch das Projekt nach Ende der Laufzeit jedoch nicht fort. Auf die Ergebnisse baute nun die Hofkäserei Monte Ziego in Teningen auf: Der Biobetrieb plante die erste Nullenergiekäserei Deutschlands, will also ausschließlich mit nachhaltig auf dem Betriebsgelände erzeugter Energie auskommen. Eine Molkerei im Nullenergiestandard zu errichten ist besonders ehrgeizig: Konventionelle Käsereien benötigen viel Energie, weil sie Milch und Endprodukte sowohl kühlen müssen als auch Wärme benötigen, um Käse herzustellen. Monte Ziego setzt deshalb nicht nur auf Molkevergasung. Der Bau der Produktionsstätten folgt den neuesten Standards und nutzt systematisch alle vorhandenen Energiepotentiale aus. In Teningen entsteht so erstmals in Deutschland eine Biogasanlage, in der ausschließlich Molke zum Einsatz kommt. Ein Blockheizkraftwerk verbrennt das Biogas und erzeugt Strom und Wärme. Wenn die Ziegen im Winter weniger Milch geben, können die Betreiber entweder Molke aus anderen Molkereien zukaufen oder das BHKW mit Bioerdgas befeuern. Kälte gewinnt eine klimafreundliche Absorptionskältemaschine. Die neue Käserei verfügt damit über eine vorbildliche Produktionskette, die von der Bioziegenmilch aus dem Schwarzwald bis zum energiesparend erzeugten, handwerklich gefertigten Käse reicht. Gerade bei den Biolebensmitteln, wo sich Kunden und Hersteller besonders stark an nachhaltigen Kriterien orientieren, setzt Monte Ziegos Nullenergiekäserei neue Standards.

Neuartiger Poreos-Porenbrenner für Textilveredelungsmaschinen
Wehr

Keramikbrenner in der Textilindustrie

Um Stoffe zu trocknen oder zu fixieren benutzt die Textilindustrie bisher elektrische Trockner oder indirekte Heizsysteme wie beispielsweise Ölumlaufkessel. Diese sind aber relativ energie- und schadstoffintensiv. Die Dreiländereck-Textilveredelung GmbH, eine Tochter der Firma Brennet, erprobte nun erstmals in diesem Bereich einen Promeos-Porenbrenner. Dieser verbrennt ein Gas-Luft-Gemisch in einer Hochtemperaturkeramik. Die flammenlosen Spezialbrenner können je nach Bedarf 2 bis 1000 KW liefern und sind in individuellen Formen lieferbar. Das System leitet ein Luft-Brennstoffgemisch auf eine glühende, poröse Keramikplatte, in deren Poren das Gemisch flammenlos, stabil und schnell verbrennt. Die Keramik gibt die Wärme effizient, gleichmäßig und ohne Temperaturschwankungen an die Umgebung ab, um so die Stoffe sicher zu trocknen. Das System heizt sich schneller auf als konventionelle Anlagen und verringert die Energiekosten um etwa ein Drittel. Auch die Kosten für Wartung und Instandhaltung sind geringer. Außerdem stoßen Keramikbrenner kaum Schadstoffe aus. Weil das Gemisch gleichmäßig und bei hoher Temperatur verbrennt, entsteht anders als in den Außenbereichen offener Flammen kaum CO2. Die kurze Reaktionszeit verhindert, dass Stickoxide entstehen. Das Projekt war erfolgreich und somit kann die Brennet AG, die ihre Jerseystoffe bisher schon nach Öko Tex Standard 100 produziert, weitere Brenner umrüsten und so Anstoß geben für eine umweltfreundliche Produktion in der Textilindustrie.

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.