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Abwässer zu Nährstoffquellen

Die technologische Verknüpfung von Abwasser und Energieholz soll Bioenergieregionen in China schaffen

China sieht sich mit massiven Abwasserproblemen konfrontiert. Gleichzeitig hat sich das Land zur Aufgabe gemacht, verstärkt in den Markt der Erneuerbaren Energien zu investieren. Das ttz Bremerhaven entwickelt mit der Alensys AG und der Hydro-Air GmbH im Rahmen des Projektes BIOWARE ein System, das kommunale Abwasser mit Grundwasser mischt. Auf diese Weise wird eine innovative Bewässerungstechnik für Energieholzplantagen eingeführt. 
 
Die Entwicklung eines kostengünstigen, wassersparenden und nachhaltigen Bewässerungssystems für Pflanzenkläranlagen ist eines der Zielsetzungen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projektes BIOWARE. Abwasserbehandlungssysteme sind gerade in ländlichen Gebieten Chinas unzureichend oder nicht existent. Eine durch biologisches Abwasserrecycling erzeugte Nährstofflösung, bestehend aus Ab- und Grundwasser, soll hierfür eine Lösung schaffen und gleichzeitig die effiziente Bewässerung von Energieholzplantagen ermöglichen. Mit dem neuen Bewässerungsverfahren werden nicht nur Wasser und Geld gespart, sondern auch der Einsatz von konventionellen Düngemitteln durch das kontrollierte Aufbringen von Nährstoffen aus dem Abwasser verringert.

Hiermit wird auch der Technologietransfer zwischen deutschen und chinesischen Unternehmen vertieft werden. Weitere Deutsch-Chinesische Kooperationsprojekte im Bereich der Erneuerbare Energien könnten später folgen, beispielsweise im Zusammenhang mit der Verarbeitung der Energiehölzer.

Die BIOWARE-Module Bewässerung, Kontrolle und Monitoring in der Übersicht

Mit Hilfe des Bewässerungssystems soll die Wasserqualität kontrolliert und dessen Zufuhr reguliert werden. Dies geschieht online, sodass die Anlage ohne Zeitverzug ortsunabhängig via Internet gesteuert werden kann. Der von BIOWARE zur technischen Umsetzung entwickelte Prototyp besteht aus drei Modulen: einem Bewässerungs-, einem Kontroll- und einem Monitoring-Modul. Im Monitoring-Modul erfassen Sensoren Bodenparameter wie z.B. die Bodenfeuchte. Die Sensoren übertragen die ermittelten Werte an das Kontroll-Modul, das den Nährstoffbedarf der Energieplantage bestimmt und das exakte Mischverhältnis an das Bewässerungsmodul weitergibt. Im Bewässerungsmodul wird aus dem kommunalen Abwasser und dem Grundwasser eine Nährstofflösung hergestellt, die mit Hilfe von Tröpfchenbewässerung auf der Energieplantage verregnet wird. Vor allem in trockenen Gebieten führt diese Bewässerungstechnik zu höheren Biomasseerträgen. Gleichzeitig wird weniger Grundwasser verbraucht und es kommt zu erheblichen Kosteneinsparungen in der Abwasserbehandlung in kleinen kommunalen Kläranlagen.

Ackerland der lokalen Landwirte und potenzielle Testfläche zum anbauen des Eukalyptus
Noch ist der chinesische Bioenergiemarkt für Strom-, Wärme- und Kraftstoffe unterentwickelt. Durch das neue Monitoring-und Kontroll-System leisten das ttz Bremerhaven und seine Partner einen wertvollen Beitrag zur Förderung regenerativer Energien. Das Ziel Chinas, bis zum Jahr 2020 mindestens 16% der Gesamtkapazität an Energie durch Erneuerbare Energien zu gewinnen, soll durch BIOWARE unterstützt werden.

Das vom Forschungsdienstleister ttz Bremerhaven koordinierte Projekt BIOWARE startete im Oktober 2009 mit einem Gesamtbudget von rund 592.000 Euro. Im Frühjahr 2011 soll der Prototyp des Abwasserrecycling-Systems in Yangjiteng, einer Kleinstadt mit rund 20.000 Einwohnern in der Nähe von Chengdu, installiert werden. Nach einer erfolgreichen Testphase kann das System durch die Vermarktung als Bioenergie-Abwasser-Gesamtkonzept in weiteren Gebieten in China etabliert werden und somit Bioenergieregionen (ähnlich wie die deutschen Bioenergieregionen unter http://www.bioenergie-regionen.de.

Quelle: ttz Bremerhaven
Technik | Wissenschaft & Forschung, 12.01.2011
     
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