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Wasserkraftanlage Schwabentorwehr

Zahlreiche Anlagen in Freiburg erzeugen bereits umweltfreundlichen Strom aus Wasserkraft. Während das Potential für herkömmliche Anlagen jedoch weitgehend ausgeschöpft ist, lassen sich mit innovativen Ansätzen auch schwierigere Standorte für die Wasserkraft erschließen. In diese Kategorie fällt beispielsweise das Schwabentorwehr. Das historische Wehr unterhalb der Greiffeneckbrücke steht unter Denkmalschutz, so dass Standardlösungen dort nicht in Frage kommen. Die Lage an einem wichtigen Verkehrsknotenpunkt macht Bauarbeiten schwierig, weiterhin müssen die Planer auch Rücksicht auf den Fuß- und Radweg entlang der Dreisam nehmen. Eine Anlage im mehrstufigen Wehr mit einer Höhendifferenz von 2,5 Metern darf außerdem nicht zu laut sein, um Anwohner und Spaziergänger nicht zu stören. Eine Wasserkraftschnecke wie am Sandfang beispielsweise wäre in der Innenstadt zu laut.

Im Auftrag der Stadt Freiburg untersuchte deshalb ein interdisziplinäres Expertenteam, ob eine Anlage am Schwabentorwehr machbar und wirtschaftlich ist. Die Studie, die der Inhalt des Innovationsfondsprojektes ist, berücksichtigt unter anderem den Denkmalschutz, die beengte Lage in der Innenstadt, das Stadtbild und ökologische Aspekte wie den Fischaufstieg. Auch falls am Standort letztendlich keine Anlage entsteht, können andere Kommunen die Studienergebnisse für ähnlich schwierige Verhältnisse im historischen Innenstadtbereich nutzen.

Projektdaten

Projektnummer 2013-07
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Stadt Freiburg
Laufzeit Juni 2013 bis Frühjahr 2014
Zuschuss 12.500

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:

Unterstützung der Hydrolyse durch aerobe Produktion von Enzymen unter Verwendung von Gärresten in einer Biogasanlage
Offenburg

Enzymvorstufe verbessert Biogasproduktion

Bei Energiepflanzen der zweiten Generation nutzt man zunehmend nicht nur Teile sondern die gesamte Pflanze. Dies bedeutet jedoch auch, dass zunehmend cellulosehaltige Substrate in die Biogasanlagen gelangen. Cellulose ist Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände und besteht aus Kohlenhydraten, welche die Mikroorganismen nur schlecht oder schwer abbauen können. Die Forschung konzentriert sich deshalb darauf, diese Kohlenhydrate durch Hydrolyse – d.h. eine chemische Spaltung mit Wasser - besser zu zersetzen. Dafür kann man das Substrat beispielsweise mechanisch besser zerkleinern oder Druck und Temperatur in den Gärbehältern verändern. Die Hochschule Offenburg verfolgt einen dritten Weg: Sie setzt hydrolytisch wirkende Enzyme ein – ein Ansatz, der andernorts bereits erfolgreich erprobt wurde. Anstatt ständig neue Enzyme zuzusetzen, zielte man in Offenburg darauf, sie im Gärprozess selbst fortlaufend herzustellen. Dazu trennten die Forscher einen Nebenfermenter ab und füllten ihn mit einem Kultivierungsmedium aus einem Teil Gärrest sowie einem cellulosehaltigem Teilstrom. Der mineralstoffreiche Gärrest versorgt die enzymproduzierenden Pilze und Bakterien mit Nährstoffen, die Cellulose sorgt für die notwendige Stärke. Die Wärme aus dem Hauptfermenter sichert die notwendige Temperatur. Das nun enzymhaltige Gemisch fließt dann später wieder dem Hauptfermenter zu. Ziel des Projektes war es, Pilze und Bakterien zu identifizieren, die thermophil wachsen und besonders gut die gewünschten Enzyme produzieren. Anschließend entwickelten die Forscher Analyseparameter und optimieren die Zusammensetzung von Substrat und Kultivierungsmedium. Nach der Wirtschaftlichkeitsberechnung entwickelten sie dann ein Model um die Fermentationsstufe mit Enzymeinsatz vom Labor auf größere Anlagen zu übertragen. Das Offenburger Model bietet mehrere Vorteile für viele ähnliche Biogasanlagen in Deutschland: Die Ausbeute an Biogas steigt während gleichzeitig bisher ungenutzte cellulosehaltige Substrate zum Einsatz kommen können. Durch die Enzyme verbleibt das Substrat außerdem kürzer im Hauptfermenter. Weil der Gärrest als Kultivierungsmedium dient, können die Anlagenbesitzer außerdem ihre Lager verkleinern.

Machbarkeitsstudie und Realisierungskonzept einer Wasserkraftanlage in historischem/denkmalpflegrischem Umfeld
Freiburg

Wasserkraftanlage Schwabentorwehr

Zahlreiche Anlagen in Freiburg erzeugen bereits umweltfreundlichen Strom aus Wasserkraft. Während das Potential für herkömmliche Anlagen jedoch weitgehend ausgeschöpft ist, lassen sich mit innovativen Ansätzen auch schwierigere Standorte für die Wasserkraft erschließen. In diese Kategorie fällt beispielsweise das Schwabentorwehr. Das historische Wehr unterhalb der Greiffeneckbrücke steht unter Denkmalschutz, so dass Standardlösungen dort nicht in Frage kommen. Die Lage an einem wichtigen Verkehrsknotenpunkt macht Bauarbeiten schwierig, weiterhin müssen die Planer auch Rücksicht auf den Fuß- und Radweg entlang der Dreisam nehmen. Eine Anlage im mehrstufigen Wehr mit einer Höhendifferenz von 2,5 Metern darf außerdem nicht zu laut sein, um Anwohner und Spaziergänger nicht zu stören. Eine Wasserkraftschnecke wie am Sandfang beispielsweise wäre in der Innenstadt zu laut. Im Auftrag der Stadt Freiburg untersuchte deshalb ein interdisziplinäres Expertenteam, ob eine Anlage am Schwabentorwehr machbar und wirtschaftlich ist. Die Studie, die der Inhalt des Innovationsfondsprojektes ist, berücksichtigt unter anderem den Denkmalschutz, die beengte Lage in der Innenstadt, das Stadtbild und ökologische Aspekte wie den Fischaufstieg. Auch falls am Standort letztendlich keine Anlage entsteht, können andere Kommunen die Studienergebnisse für ähnlich schwierige Verhältnisse im historischen Innenstadtbereich nutzen.