Nr.2/Februar 2002 DBU AKTUELL Informationen aus der Fördertätigkeit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt Membrantechnik trotz zahlreicher Probleme weiter Wachstumsmarkt Möglichkeiten und Grenzen der Membrantechnik standen im Mittelpunkt des 19. Osnabrücker Umweltgesprächs. Knapp 100 Teilnehmer waren hierzu Ende Januar auf Einladung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt DBU in die Osnabrücker Stadthalle gekommen. Die Stiftung hat bislang rund 30 Projekte aus dem Bereich Membranverfahren mit insgesamt 9,9 Mio. € gefördert (Beispiele siehe Seiten 2/3). Neben der Präsentation erfolgreicher Anwendungen ging es bei der Veranstaltung um Ursachenforschung: Warum hat die Membrantechnik bislang nicht die Die Grafik gibt die Verteilung der DBU-geförderten Projekte wieder. Verbreitung gefunden, die ihr vielfach prognostiziert wurde? Prof. Dr. Winfried Schmidt, FH Gelsenkirchen und DGMT/Dt. Ges. für Membrantechnik, brachte in seinem Vortrag gleich mehrere Praxisprobleme dieser als innovativ, häufig für den speziellen Anwendungsfall aber als nicht geeignet Namen und Themen der Tagung Peter Bolduan (atech innovations/Gladbeck) informierte über die erfolgreiche Anwendung von Keramikmembranen bei der Wiederaufbereitung von Abwässern aus der Isopropanol-/Ethanol-Herstellung. Dr. Sven Siegfried (Altenberger Electronic/Seelbach) berichtete über den Einsatz von Cellulose als Feintrennschicht auf Edelstahlmembranen zur Entfärbung von Spüllösungen in einem Lebensmittelbetrieb. Friedrich Sievers (Feidal Lackfabrik/ bezeichneten Technik zur Sprache. Die Probleme reichen von der Wahl falscher Membranmaterialien über zeitlich zu knapp bemessene Versuchsdesigns, den Einsatz membranschädigender Reinigungsmittel bis hin zur mangelnden Abstimmung der Projektbeteiligten (Anlagenbauer, Chemikalienlieferant und Anwender). Dr. Thomas Peters hielt dem entgegen, dass man bedauerlicherweise über gut funktionierende Projekte wie die Meerwasserentsalzung wenig höre und wisse. Er leitete daraus die Forderung nach der Erstellung einer zentralen Datenbank ab, die alle positiven Projekte und Details enthalten Selektive Membranfiltration: Nur bestimmte Partikel (rechts) sind in der soll. Unterschiedlich beurteil- Lage, die Membran zu passieren. So lassen sich Trennvorgänge optimal ten die Referenten die Frage, steuern (siehe unten rechts). woher neue Impulse für die breitere Anwendung von Membran- Ungeachtet der offen und selbstkritisch technik kommen könnten. geführten Diskussion waren sich alle Wirtschaftliche Überlegungen wur- Referenten darin einig, dass die Memden hier am häufigsten genannt: brantechnik auch in Zukunft einen Was sich nicht innerhalb von weni- wachsenden Markt darstellen wird. ger als zwei Jahren amortisiere, sei Untermauert wurde damit die von DBUchancenlos, hieß es. Andererseits Generalsekretär Fritz Brickwedde einnehme auch der Gesetzgeber Eingangs zitierte fluss auf die stärkere Verbreitung Studie, wonach von Membranverfahren. So könne die Branchenbeispielsweise die Verschärfung der umsätze europaTA Luft zu weiteren Anwendungen in weit von 980 Mio. der Behandlung gasförmiger Medien auf 1,5 Mrd. € in führen. Auch die Umsetzung der VOCden Jahren 2000 Richtlinie werde den verstärkten Einsatz bis 2007 steigen von Wasserlacken nach sich ziehen und sollen. Die DBU damit die Möglichkeit eröffnen, diese hat innovative per Membranverfahren im KreislaufMembrantechnikprozess zu fahren. Projekte deshalb auch weiter im Förderprogramm. Krefeld) referierte über den Einsatz von Membranfiltration in der Lackiertechnik Im jeweils zweiten und speziell bei Wasserlacken. vierten Glas von links Klaus Ohlrogge und Jan Wind (GKSSsieht man die gereinigte Forschungszentrum Geesthacht) stellten Flüssigkeit. Grundlagen und Anwendungen von Gasund Dampfabtrennung mittels Membrantechnik speziell am Beispiel der BenzinThemen: dampfabtrennung vor. Dr. Kai Stürken (Sihi-Sterling/Itzehoe) • Schwerpunkt Membrantechnik 1-3 • Kirchengemeinden informierte über die membrangesteuerte für die Sonnenenergie 3 Rückgewinnung von Wertstoffen wie • DBU-News, Publikationen, Vinylchlorid, Hexan und Dichlormethan Terminvorschau 4 aus Prozessgasen. Schwerpunkt: Membrantechnik U M W E LTTECHNIK Ultrafiltration entschärft Molkereiabwässer Bei der Verarbeitung von Milch zu Käse fallen als Nebenprodukte in großen Mengen Molke sowie Milch-, Käse- und Wasser-Mischphasen (Weißwasser) an. Sie stellen auf Grund Ihres hohen Gehalts an organischen Stoffen ein erhebliches Abwasserproblem dar. Zur Behandlung der speziellen Teilströme werden in der Milch verarbeitenden Industrie bereits verschiedene Behandlungsverfahren eingesetzt. Nicht so in kleineren Molkereibetrieben, wo häufig lediglich Pufferbehälter verwendet werden, die Schwankungen in der Abwasserzusammensetzung ausgleichen und damit Stoßbelastungen für die Kläranlage abfedern. Mit rund 200 m3/d Abwasseraufkommen gehört auch die Firma De Lucia Italienische Feinkostspezialitäten (Heiden) zu den kleineren Vertretern ihrer Branche. Derzeit realisiert die Firma zusammen mit dem FraunhoferInstitut UMSICHT (Oberhausen) ein Gesamtkonzept zur Schließung von Wasserkreisläufen und veränderter Abwasserbehandlung. Als zentrale Aufbereitungseinheit kommt hierbei eine Ultrafiltrationsanlage zum Einsatz, die permeatseitig mit Unterdruck betrieben wird. Eindrucksvoll ist der durch die Anlage erzielte Umweltentlastungseffekt: Die gesamte Abwassermenge wird um 25 % reduziert, die CSB-Fracht um 75 %. Zudem kann eine Verringerung des Gesamtstickstoffgehalts um 60 % sowie eine Reduzierung des Energiebedarfs bei der RicottaProduktion um 75 % erzielt werden. www.umsicht.fhg.de E-Mail: info@delucia.de DBU aktuell Nr.2/Februar 2002 2 Auf die richtige Technik kommt es an Wunsch wird wahr: Benzolfreies Benzin Damit sich der jeweilige Anwendungsfall mit Membranverfahren optimal lösen lässt, ist unter anderem die Wahl der richtigen Membrantechnik von entscheidender Bedeutung. Bisherige MembranTesteinrichtungen benutzen Flachmembranen mit kreis- oder viereckförmigen Zuschnitten. Nachteil dieser Testapparate: Sie lassen bis zu 65 % der Membranoberfläche ungenutzt und benötigen deshalb große Mengen (mehr als 100 l) an Testvolumen. Außerdem sind diese Testapparatur für Membranen 3-DTA Anlagen häufig nicht zum Vor-Ort-Einsatz geeignet. Die Firma Uwatech (Hambühren) hat mit dem mittlerweile patentierten Testapparat, genannt 3-DTA, ein Verfahren entwickelt, das all diese Schwächen überwindet. Es handelt sich um ein leicht tragbares (max. 25 kg), mobiles Testgerät, das zur Schnellanalytik im Feldeinsatz geeignet ist. Besonderheit der innovativen Testapparatur: Anders als bisher wird die Testmembran nicht flach, sondern zylinderförmig auf der Membranhalterung aufgebracht. Man erzielt damit einen dreidimensionalen Effekt. Testen lassen sich unterschiedliche Flachmembranen von Wickelmodulen für Mikro-, Ultra- und Nanofiltration beziehungsweise Umkehrosmose. Mit einer Sonderausführung ist es möglich, gleichzeitig zwei verschiedene Membranen in einem Gerät zu testen. Abwässer unterschiedlichster Herkunft und Zusammensetzung (Flusswasser, Kläranlagenüberlauf, Sickerwasser, Prozessabwasser etc.) lassen sich mit dem 3-DTA schnell und kostengünstig testen. E-Mail: info@uwatech.de Anfang und Mitte der 90er Jahre, als sich die ersten Membranverfahren im Umweltschutz durchzusetzen begannen, wurde die Technik fast ausschließlich zur Trennung wässriger Medien eingesetzt. Für die Mehrzahl der Anwendungsfälle trifft dies auch heute noch zu. Dass es hochinteressante Anwendungen im Bereich von Flüssigkeiten und Gasen gibt, beweist ein aktuelles Vorhaben der Firma Poly-An (Berlin), das gemeinsam mit dem GKSS Forschungszentrum Geesthacht (Teltow) durchgeführt wird. Ziel des Vorhabens ist die Abtrennung des krebserregenden Benzols aus Kraftstoffen bei deren Herstellung. Die aromatische und leichtflüchtige Komponente wird dabei aus einem Gemisch von aliphatischen und aromatischen KohlenwasserBald möglich: stoffen quasi durch eine benzolfreies Tanken Membran verdampft (Pervaporation) und damit abgetrennt. Es entsteht ein nahezu benzolfreier Kraftstoff (< 1 %). Was so einfach klingt, birgt wie so oft viele Tücken im Detail. So müssen die mehr oder minder standardmäßig erhältlichen Porenmembranen zu diesem Zweck zunächst „veredelt“ werden. Man erreicht dies, indem verschiedene chemisch und morphologisch definierte „Filme“ auf der Membran fixiert werden. Erst dadurch ist die stoffspezifische Abtrennung des Benzols möglich. Die eigentliche Trennung wird in sogenannten Modulen durchgeführt, in denen viele solcher Membranen zusammengeschlossen sind, damit auch große Kraftstoffmengen verarbeitbar sind. Die Entwicklungsarbeiten konzentrieren sich auf die serienmäßige Herstellung von Membranen, die in marktgängigen Pervaporationsanlagen zum Einsatz kommen können. Da andere Verfahren zur Abtrennung von Benzol aus Kohlenwasserstoffgemischen energieintensiver und damit teurer sind, überrascht es nicht, dass selbst große Mineralölkonzerne schon Interesse an der neuen Technik gezeigt haben. Das Projekt soll bis etwa Mitte des Jahres abgeschlossen sein. www.poly-an.de bzw. www.gkss.de Immer gut geschmiert schmutzung hat man mittels Membranen aus Edelstahlgewebe erfolgreich aufbeKühlschmierstoffe werden in der Metall- reitet, wobei zusätzlich Vakuumtechnik be- und -verarbeitung eingesetzt, um die zum Einsatz kommt. Mit beiden AnlaReibung zwischen dem zu bearbeitenden gentypen wurden Pilotversuche durchgeWerkstück und dem dafür notwendigen führt. Basierend auf einem dreimonatigen Werkzeug durch Schmierung zu verrinPraxistest lassen sich folgende Umweltgern, entstehende Wärme abzuführen entlastungspotentiale für einen Anwensowie Metallabrieb zu dungszeitraum von entfernen. Das Öl wird fünf Jahren hochrechdabei durch Abrieb, nen. Zugrunde gelegt Schmutz und Staub verist der Vergleich der unreinigt und muss, um Pilotanlage (CT 600/ seine Funktion zu erfülEdelstahlgewebe) mit len, regelmäßig gereinigt einer Kerzenfilteroder entsorgt und erneuanlage. Die Bilanz ert werden. sieht wie folgt aus: Herkömmliche Aufberei- Vermeidung von tungsverfahren mittels Sonderabfall (ca. 125 Zentrifugation und/oder verbrauchte KerzenFiltration sind in der filter) Lage, Verunreinigungen - Ressourcenschonung bis zu Feinheiten von (ca. 38.000 l Öl) 1-25 µm abzutrennen. - Energieeinsparung Um die Standzeit der Öle (ca. 50 %) entscheidend zu erhöhen, Dank dieser überzeuist es aber nötig, partikelgenden Vorteile hat Anlage zur Aufbereitung von förmige Verunreinisich die Anlage bereits Kühlschmierstoffen CT-250 gungen bis zu einer nach einem Jahr amorGröße von 0,1 µm aus dem Kühltisiert. In der beschriebenen Form waren schmierstoff zu entfernen. Die Firma die Anlagen unter dem Produktnamen C&H Werkzeugmaschinen (Tuttlingen) Cleantower CT-250 bis Ende letzten hat ein Verfahren entwickelt, das diese Jahres erhältlich. Neu auf dem Markt ist Filterleistung mit Hilfe von Querstromnunmehr eine überarbeitete Version diefiltration erbringt. Für Öle mit geringer ses Anlagentyps, die unter anderem mit Viskosität (< 15 cSt /centiStoke)* werden zwei Filterstufen ausgerüstet ist. Kunststoffmembranen verwendet, die mit E-Mail: info@cundh.de Hilfe von nichtionischen Tensiden durchlässig gemacht werden. Öle mit hoher *(Maß für die Viskosität - entspricht 15 mm /s) Viskosität (> 15 cSt) und starker Ver2 Ansprechpartner Ihre Ansprechpartner bei der DBU für Projekte aus dem Bereich Membrantechnik: Dr. Michael Schwake, Referatsleiter Umwelt- und gesundheitsfreundliche Verfahren und Produkte und stellvertretender Abteilungsleiter „Umwelttechnik“. Dr. Michael Schwake Dr. Maximilian Hempel, Referatsleiter Umweltchemie in der Abteilung „Umweltforschung und Naturschutz“. Dr. Maximilian Hempel Infos Aktuelle Informationsbroschüren zum Thema Membranverfahren gibt es zum einen aus der Lebensmittelbranche, hier am Beispiel der Milchverarbeitung (ganz rechts), zum anderen von der Effizienz-Agentur NRW (Duisburg), ausgestattet mit zahlreichen Praxisbeispielen. www.wasser-zek.de und www.efanrw.de Kirchendächerprogramm: Erfolg auf der ganzen Linie Als Erfolg auf der ganzen Linie entpuppt sich das DBU-Projekt „Kirchengemeinden für die Sonnenenergie“, dessen Antragsfrist Ende vergangenen Jahres abgelaufen ist. Mit dem für Kirchengemeinden maßgeschneiderten Programm werden bundesweit Investitionen in Fotovoltaik- und solarthermische Anlagen in Höhe von 25 Mio. € angeschoben, sagt Dr. Wulf Grimm, Leiter der DBUAbteilung für Umwelttechnik. Grimm wertet das einmalige Projekt über die reinen Fakten hinaus als äußerst erfolgreich in seiner Wirkung, weil von den unmittelbaren Fördervorhaben Sekundärprozesse ausgehen, „die Menschen miteinander ins Gespräch bringen“. So verwenden einige Kirchengemeinden ihre Einnahmen aus den Solarstrom-Einspeisevergütungen inzwischen zur Unterstützung von erneuerbaren Energie-Projekten, zum Teil bei Partnergemeinden in der Dritten Welt. „Ein Nachhaltigkeitseffekt, wie wir ihn uns besser nicht wünschen können“, so Grimm. Nicht selten tragen die Mitarbeiter der Stiftung durch fachlichen Rat dazu bei, die Anlagenauslegung zu optimieren. Die Förderinitiative ist damit ganz nebenbei auch ein kleines Bildungsprogramm für die Verbreitung von Solartechnik in Deutschland. Das erfolgreiche Programm mit mehr als 900 Anträgen hat die Stiftung an den Rand ihrer Leistungsfähigkeit gebracht, was teilweise lange Bearbeitungszeiten nach sich zieht. Die letzte Förderentscheidung soll dennoch im Sommer 2002 fallen. Und wie geht es weiter? Ein Nachfolgeprogramm in dieser Form wird es nicht geben, unterstreicht Dr. Grimm, da man solartechnische Kirchengemeinden für die Sonnenenergie: ein Programm mit nachhaltiger Wirkung Demonstrationsvorhaben in der Vergangenheit bereits intensiv gefördert habe. Schwerpunkte künftiger Fördertätigkeit werden andere Bereiche der Umweltund Energietechnik sein. 3 DBU.... . . News aus dem Kuratorium und der Geschäftsstelle Stipendiaten zu Besuch in der Geschäftsstelle Zu einem Einführungsseminar mit Rahmenprogramm waren rund 30 Stipendiatinnen und Stipendiaten Anfang Februar in die DBU-Geschäftsstelle nach Osnabrück eingeladen, um Auftrag und Arbeit der Stiftung näher kennen zu lernen. Das Treffen diente im Sinne einer Netzwerkbildung auch dem gegenseitigen Gedanken- und Erfahrungsaustausch unter den Stipendiaten. Verbunden mit der DBU-Förderung ist unter anderem das Angebot an die Nachwuchswissenschaftler, an wichtigen Veranstaltungen der Bundesstiftung wie der Sommerakademie bzw. der Umweltpreisverleihung teilzunehmen. Angeregt wurden die Stipendiaten bei ihrem Besuch überdies, kleinere fachliche Veranstaltungen im Laufe des Förderzeitraums selbst zu initiieren. Hierfür stellt die DBU gern Mittel zur Verfügung, erläutert Dr. Jan Peter Lay, zuständiger Referent für Stipendienprogramme und StifStipendiaten zu Gast in Osnabrück tungsprofessuren. +++ Pflanzenkläranlage für Königsberg Im Januar war Dr. Volker Wachendörfer, Mitarbeiter der Abteilung Umweltforschung/Naturschutz, mit zwei Abwasserexperten in Königsberg unterwegs, um mögliche Standorte für Pflanzenkläranlagen zu sondieren. Auf der Kurischen Nehrung und im ländlichen Raum von Kaliningrad gibt es vielerorts weder eine Versorgung mit sauberem Trinkwasser noch eine Kanalisation. Mit extensiven Verfahren zur Abwasserreinigung ist es deshalb möglich, kostengünstig und effektiv zu einer maßgeblichen Entlastung der Umwelt zu kommen. Wichtig ist dabei die aktive Beteiligung der Verantwortlichen und der Bevölkerung. Als Ergebnis der zahlreichen Gespräche und Erkundungen konnten mehrere potentielle Standorte für Pflanzenkläranlagen ausgewählt werden, die es in den nächsten Monaten im Hinblick auf die Förderung eines konkreten Projekts näher zu untersuchen gilt.+++ Abgleich der Adressdatenbestände Auf Grund eines aktuellen Datenabgleichs zwischen unseren Adressdatenbanken kann es sein, dass Sie versehentlich mehrere Exemplare unseres Newsletters erhalten. Bitte teilen Sie uns dies unter folgender E-Mail-Adresse mit: b.majewski@dbu.de +++ DBU aktuell Nr.2/Februar 2002 4 Publikationen Terminvorschau Ackerbausysteme im ökologischen Landbau Zur Prüfung von Ackerbausystemen des ökologischen Landbaus wurden ab dem Jahr 1992 komplexe Dauerversuche angelegt. Simuliert hat man Verfahren von viehlosen sowie von viehhaltenden Betrieben. In den Versuchen wurden außerdem unterschiedliche Düngungshöhen mit verschiedenen organischen Düngemitteln sowie differenzierte anbautechnische und vegetationsbegleitende Maßnahmen berücksichtigt. Die Anbauverfahren wurden sowohl in ihren kurzzeitigen Auswirkungen auf die Nährstoffbilanzen der Fruchtfolgen sowie auf die Bodenfruchtbarkeit geprüft. Ziel der Studien war es, unter Berücksichtigung der Umweltleistungen pflanzenbauliche Optimalvarianten zu ermitteln. Reihe „Initiativen zum Umweltschutz Band 35“; Erich Schmidt Verlag; 34,80 €; ISBN 3-503-06089-8 Vor-Ort-Analytik bei Altstandorten Am 5./6. März 2002 findet an der Stuttgarter Universität (Vaihingen) ein zweitägiges Symposium „Vor-OrtAnalytik“ zur „Feldmesstechnik für die Erkundung von Altstandorten“ statt. Das von der Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung (VEGAS) gemeinsam mit dem Umweltbundesamt (UBA) und der Landesanstalt für Umweltschutz, Baden-Württemberg (LfU), veranstaltete Symposium befasst sich unter anderem mit „Sensoren zur Messung organischer Schadstoffe“, „Qualitätssicherung“ sowie „Feldanwendungen“. Die Veranstaltung wird von der DBU gefördert und kostet 200,- € (Ermäßigung auf 150,- € für öffentliche Verwaltung/Universitäten). Anmeldung unter: batereau@iws.uni-stuttgart.de Nachhaltige Wasserwirtschaft Entwicklung eines Bewertungsund Prüfsystems Die Beantwortung der Frage, ob eine wasserwirtschaftliche Maßnahme im Sinne des Leitbildes der Nachhaltigkeit „richtig“ ist, setzt verlässliche Prüfund Bewertungsmaßstäbe voraus. In diesem Band wird ein Verfahren vorgestellt, das Entscheidungsträger der Wasserwirtschaft in die Lage versetzen soll, wasserwirtschaftliche Planungsalternativen im Lichte des Leitbildes Nachhaltige Entwicklung vergleichend zu bewerten. Reihe „Initiativen zum Umweltschutz Band 36“; Erich Schmidt Verlag; 44,80 €; ISBN 3-503-06090-1 Mikroorganismen und Bauwerksinstandsetzung Im mittlerweile dritten Band der Reihe Altbauinstandsetzung, herausgegeben von Prof. Dr. Helmuth Venzmer (Wismar), geht es um „Veralgung von Fassaden und Mauerwerksentsalzung mit denitrifizierenden Bakterien“. Verschiedene Autoren berichten unter anderem über erste Ergebnisse eines DBU-Projekts zum ökologischen Nitratabbau an versalzenem Mauerwerk zum Schutz umweltgeschädigter national wertvoller Kulturgüter. Sonderheft Dahlberg-Kolloquium, Verlag Bauwesen (Berlin); 21 €; ISBN 3-345-00791-6 Viel „Oberfläche“ in Hannover Neue umweltverträgliche und Energie sparende Verfahren aus den Bereichen Oberflächenreinigung und Lacke sind vom 15. bis 20. April 2002 auf dem Gemeinschaftsstand der DBU (H 27/E 16) anlässlich der Hannover Messe zu sehen. Insgesamt acht Aussteller (s. Newsletter 1/02) sind dort mit ihren Exponaten vertreten, darunter die OTT-AH-GmbH (Königsdorf) mit der Demonstration ihres Schleifverfahrens für die Einmal-Lackierung von Möbeln ohne Zwischenschliff, ferner die TU Braunschweig mit Kühlschmierstoffen aus Altspeisefetten und Tierkadavern. www.hannovermesse.de Woche der Umwelt mit Ausstellung der Superlative Spitzenleistungen deutscher Umwelttechnik präsentiert die Ausstellung im Park des Schlosses Bellevue zum Auftakt der „Woche der Umwelt“ (3. bis 7. Juni 2002) am 3./4. Juni in Berlin. Unter den rund 160 Ausstellern sind so namhafte Vertreter wie BMW, Daimler Chrysler, BASF und Bayer, Deutsche Bahn AG und Lufthansa. Näheres ab März unter: www.wochederumwelt.de Impressum Herausgeber: Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU; An der Bornau 2, 49090 Osnabrück, Telefon: 0541-9633-0, Fax: 0541-9633-190 Internet: www.dbu.de Redaktion: Stefan Rümmele, Zentrum für Umweltkommunikation der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gGmbH ZUK, Wachsbleiche 27, 49090 Osnabrück, Telefon: 0541-9633-962, Telefax: 0541-9633-990 E-Mail: zuk-info@dbu.de Verantwortlich: Dr. Markus Große Ophoff (ZUK) Erscheinungsweise: monatlich (Doppelausgabe: Juli/August) Adresse für Bestellungen und Adressänderungen ist die Redaktionsanschrift, kostenlose Abgabe Gestaltung: Birgit Majewski (ZUK) Bildnachweis: S. 1 rechte Spalte (Altenberger), S. 2 Schilfufer vor untergehender Sonne (Wolfgang Mastmann/BlueBox) Satz: ZUK, Druck: Steinbacher Druck GmbH, Osnabrück Gedruckt mit ÖkoPLUS-Druckfarben ohne Mineralöle auf einem Papier, das zu 100 % aus Altpapier hergestellt wurde.