Feststoffabscheidung

Factsheet 5.1: Mikroplastik aus industriellem Abwasser entfernen - Verfahrensverbesserungen durch Flockungsmittel

janna.vakili@ecologic.eu — Tue, 27 Apr 2021 10:02:22 +0000

Factsheet 5.1: Mikroplastik aus industriellem Abwasser entfernen - Verfahrensverbesserungen durch Flockungsmittel janna.vakili@e… Di, 04/27/2021 - 12:02

Titelbild

Beschreibung

Mikroplastik kann entlang der kompletten Wertschöpfungskette in unser Abwasser gelangen. Entfernungsmöglichkeiten bestehen vor allem in Kläranlagen, hier in Form von Filtrations-, Flotations- und Sedimentationsverfahren. Die Abscheideleistung der Kläranlagen entscheiden darüber, wie viel Mikroplastik in die Umwelt eingetragen wird.

Das Factsheet 5.1 beschäftigt sich darauf aufbauend mit der Frage, wie die gängigen Verfahren weiterhin verbessert werden können. Dabei widmeten sich die Forschenden besonders dem Einfluss von Flockungsmitteln auf die Abscheideleistung. Das Projekt EmiStop führte über 1.000 Flockungsversuchen mit 9 Flockungsmittelkombinationen an 17 Kunststoffen durch. Die Ergebnisse zeigen, dass Flockungsmittel die Effizienz der Verfahren auf bis zu 99,9% Abscheideleistung steigern können.

In dem Forschungsprojekt EmiStop wurden industrielle Plastik-Emissionen mittels innovativer Nachweisverfahren qualitativ und quantitativ identifiziert sowie Technologien zur Verhinderung des Umwelteintrags über den Abwasserpfad bewertet und optimiert.

Das Factsheet 5.1 steht hier zum PDF-Download bereit.

Anhänge

Factsheet 5.1 des BMBF Forschungsschwerpunkts Plastik in der Umwelt.

Verbundprojekt

EmiStop

Jahr

2021

Autor

AutorInnen

Mark Masch

Eva Bitter

Ergebnistyp

Factsheets

Zu zitieren als

Masch, Mark; Bitter, Eva (2021): Mikroplastik aus industriellem Abwasser entfernen: Verfahrensverbesserungen durch Flockungsmittel.
Factsheet 5.1 des BMBF-Forschungsschwerpunkts Plastik in der Umwelt.

Schlagworte

Abwasser

Bilanzierung

Eintragspfade

Einzugsgebiet

Feststoffabscheidung

Industrielle Emissionen

Publikationstyp

EmiStop

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 16:41:32 +0000

EmiStop KALEH Di, 12/19/2017 - 17:41

Identifikation von industriellen Plastik-Emissionen mittels innovativer Nachweisverfahren und Technologieentwicklung zur Verhinderung des Umwelteintrags über den Abwasserpfad

Inhalt des Vorhabens war die systematische Erfassung der Kunststoffemissionen im Abwasser relevanter Industriebranchen. Dabei wurden emittierte Frachten entlang der Wertschöpfungskette (Herstellung, Transport, Weiterverarbeitung und Reinigung von Kunststoffen) betrachtet.

Ziel war es, Abwasseraufbereitungstechnologien auszuwählen und hinsichtlich einer Reduktion dieser Eintragsfrachten zu optimieren. Dazu wurden vorhandene Technologien zur Partikelabtrennung evaluiert, Abscheideleistungen ermittelt und technische Optimierungsansätze ausgearbeitet. Die Optimierung bezog auch Technologieentwicklung (z.B. Flockungsmittel) mit ein. Dazu wurden sowohl Labor- als auch Pilotversuche durchgeführt und ausgewählte großtechnische Abwasserbehandlungsanlagen bei Industriebetrieben untersucht.

Aufgrund der bestehenden analytischen Unsicherheiten wurden zur Bewertung der vorhandenen und entwickelten Technologien folgende Nachweisverfahren eingesetzt:

Dynamische Differenzkalometrie zur Qualifizierung und Quantifizierung (Konzentrationen)
Raman-Spektroskopie zur Qualifizierung und Quantifizierung (Partikelzahlen)
Korrelationen der Kunststoffkonzentrationen zu wasserchemischen Routineanalysen (zur rückschließenden Abschätzung der Kunststofffrachten)
Tracer-Test mit magnetischen Kunststoffpartikeln (einfache und zuverlässige Quantifizierung in großen Verdünnungen) zur Bilanzierung in Labor- und Pilotversuchen

Der Fokus lag neben technischen auch auf sozioökonomischen Aspekten. Daher wurden die Maßnahmen zur Verhinderung von Verlusten bzw. zur Rückgewinnung gemeinsam mit den assoziierten Industriebetrieben überprüft und mit Partnern aus Wissenschaft, Verbänden und anderen Interessensgruppen bewertet.

Video zum Vorhaben

Arbeitsschwerpunkte

Standardisierung der Probenahme und Probenaufbereitung für industrielles Abwasser (im Abgleich mit PlastikNet und anderen Verbundforschungsvorhaben)
Quantitative und qualitative Erfassung der Kunststoffkonzentrationen in industriellem Abwasser mittels Raman-Spektroskopie und Dynamischer Differenzkalorimetrie
Erweiterte Datenerhebung bei den beprobten industriellen Abwasserbehandlungsanlagen zur Ableitung der Kunststofffrachten und Prüfung einer Korrelation der Messergebnisse mit wasserchemischen Routineanalysen
Entwicklung von magnetischen Kunststoffpartikeln im Mikrometerbereich mit den physikalischen Eigenschaften relevanter Kunststoffsorten
Entwicklung eines Tracerversuchs mit magnetischen Kunststoffpartikeln
Bilanzierung von Technologien zur Partikelabtrennung hinsichtlich des Rückhalts von (Mikro-)Kunststoffpartikeln
Optimierung von Technologien zur Partikelabtrennung
Entwicklung von Flockungsmitteln zur gezielten Verbesserung des Rückhalts einzelner Kunststoffsorten und deren Mischungen
Delphi-Befragungen von Industrie und Branchenverbänden sowie von Politik und Wissenschaft zur Identifikation der wahrgenommenen Risiken und Hemmnisse sowie Chancen und Mitwirkungsbereitschaft
Multikriterienanalyse zur Entwicklung von gewichteten, ökologischen und sozio-ökonomischen Kriterien zur Nachhaltigkeitsbewertung der Projektergebnisse

Arbeitspakete

AP 1 Entwicklung analytischer Methoden für Plastikpartikel

Ansprechpartner*innen

Prof. Dr. Jutta Kerpen, Hochschule RheinMain, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik, Fachgebiet Abwasseraufbereitung, Am Brückweg 26, 65428 Rüsselsheim, E-Mail: jutta.kerpen@hs-rm.de

Prof. Dr. Susanne Lackner, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: s.lackner@iwar.tu-darmstadt.de

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tu-darmstadt.de

Projektpartner

EnviroChemie

Kurzbeschreibung

Ein routinemäßig anwendbares Probennahmeund Probenaufbereitungsverfahren zur Schaffung einer einheitlichen und vergleichbaren Datenbasis für industrielles Abwasser wurde ausgearbeitet. Zur anschließenden Qualifizierung und Quantifizierung von Mikrokunststoff in (industriellen) Abwasserproben wurden die Methodiken der Dynamischen Differenzkalorimetrie und Raman-Spektroskopie auf industrielles Abwasser hin angepasst.

Die jeweiligen Analyseergebnisse wurden mit standardisierten Routinemessungen und betrieblicher Eigenanalytik zur Ermittlung von Korrelationen verglichen.

AP 2 Tracer-Test

Ansprechpartner*innen

Prof. Dr. Susanne Lackner, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: s.lackner@iwar.tu-darmstadt.de

Dr. Kyriakos Eslahian, BS-Partikel GmbH, Nestléstr. 41, 55120 Mainz, E-Mail: eslahian@bs-partikel.de

Kurzbeschreibung

Um einzelne Verfahrenstechniken zum Kunststoffpartikelrückhalt in realen Wassermatrizes zu bilanzieren, wurde ein Verfahren zur Quantifizierung magnetischer Kunststoffpartikel mittels magnetischer Suszeptibilitätswaage etabliert. Dazu wurden Partikel im Größenbereich von 1 μm bis 300 μm mit möglichst großer magnetischer Suszeptibilität synthetisiert, welche die Morphologien und chemischen Eigenschaften von Umwelt-Kunststoffpartikeln imitieren.

Weiter wurde eine kontinuierliche Methode zur Herstellung dieser Partikel etabliert, um eine möglichst gute Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit für nachfolgende Anwendungen sicherzustellen.

AP 3 Identifikation industrieller Eintragspfade

Ansprechpartner*innen

Prof. Dr. Susanne Lackner, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, s.lackner@iwar.tu-darmstadt.de

Prof. Dr. Jutta Kerpen, Hochschule Rhein- Main, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik, Fachgebiet Abwasseraufbereitung, Am Brückweg 26, 65428 Rüsselsheim, E-Mail: jutta.kerpen@hs-rm.de

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tu-darmstadt.de

Projektpartner

EnviroChemie, inter 3

Kurzbeschreibung

Die Eintragspfade von Mikrokunststoff aus industriellem Abwasser in Oberflächengewässer wurden durch einheitliche Charakterisierung und Bezifferung der Kunststoffemissionen einzelner Industriebetriebe erfasst. Durch kongruente Bewertung der Plastikemissionen anhand von Masseströmen, Variationen und Produktionsinformationen mit Kennzahlensystem und Bilanztools werden Hotspots und zeitliche Variationen des Partikeleintrags identifiziert.

AP 4 Bilanzierung technischer Systeme

Ansprechpartner/innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tudarmstadt. de

Projektpartner

TU-AW, inter 3, HSRM

Kurzbeschreibung

In Labor- und Pilotversuchen wurden verschiedene Verfahrenstechniken (Filtration in verschiedenen Filtereinheiten (z.B. Membrananlagen, Zweischichtfilter, Tuchfilter), Flockung in Kombination mit Filtration, Flotation oder Sedimentation) hinsichtlich der Kunststoffpartikelentfernung bewertet. Dazu wurden die in AP 2 entwickelten Tracerpartikel eingesetzt, die die Verwendung synthetischer und realer industrieller Abwässer ermöglichen. Weiter wurde die vorhandene großtechnische Verfahrenstechnik an verschiedenen Industriestandorten evaluiert und hinsichtlich der Abscheidung von Kunststoffpartikeln optimiert.

AP 5 Optimierung des Plastikrückhalts

Ansprechpartner*innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Prof. Dr.-Ing. Markus Engelhart, Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik, Franziska-Braun-Straße 7, 64287 Darmstadt, E-Mail: m.engelhart@iwar.tudarmstadt. de

Projektpartner

TU-AW

Kurzbeschreibung

Aufbauend auf den Ergebnissen aus AP 4 wurden die Pilotanlagen durch gezielte konstruktive Veränderungen (z.B. Strömungsführung, Schlammabzug, Fördertechnik) angepasst und hinsichtlich ihrer Wirkungen in weiteren Bilanzierungsversuchen evaluiert.

Für die betrachteten Industrien wurden neben konstruktiven Optimierungen der Verfahrenstechnik insbesondere auch produktionsintegrierte Maßnahmen zur Reduktion der Kunststoffemissionen abgeleitet. Als Grundlage hierfür dienten die in AP 3 erhobenen Produktionsinformationen.

AP 6 Entwicklung von Flockungsmitteln für Kunststoffsorten

Ansprechpartner*innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Projektpartner

TU-AT, TU-AW

Kurzbeschreibung

In Becherglasversuchen wurden zunächst einzelne Polymere zur gezielten Flockung von Partikeln verschiedener Kunststoffsorten im Größenbereich von 10 bis 300 μm getestet. Mit den Ergebnissen wurden dann gezielt Mischungen aus Polymeren getestet, um möglichst stabile Flocken der Partikel einzelner Kunststoffsorten zu erzeugen. Mit diesen Ergebnissen wurden die Versuche und Entwicklungen auf Mischungen verschiedener Kunststoffsorten ausgedehnt.

Die Laborergebnisse wurden dann durch Pilotversuche mittels den in AP 2 entwickelten Tracerpartikeln ergänzt.

AP 7 Risiko- und Potenzialanalyse

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Wolf Raber, inter 3 GmbH - Institut für Ressourcenmanagement, 10585 Berlin, E-Mail: raber@inter3.de

Kurzbeschreibung

Zur Maximierung der Breitenanwendung der EmiStop-Optimierungsansätze und -Vermeidungsstrategien wurden deren Risiken und Potenziale aus Sicht der zentralen Akteure erhoben, ausgewertet und zu einem frühen Technologie-Reifegrad in den Projektverbund eingespeist. Weiterhin wurde ein expertengestütztes Set aus sozio-politischen, ökonomischen und ökologischen Bewertungskriterien und eine aussagekräftige Indikatorik abgeleitet, um die EmiStop-Optimierungsansätze und -Vermeidungsstrategien multikriteriell zu analysieren und zu bewerten und Implementierungs- und Diffusionsstrategien abzuleiten.

AP 8 Management und Kommunikation

Ansprechpartner*innen

Dr.-Ing. Eva Gilbert, EnviroChemie GmbH, F&E, In den Leppsteinswiesen 9, 64380 Rossdorf, E-Mail: eva.gilbert@envirochemie.com

Dr. Anja Steglich, inter 3 GmbH - Institut für Ressourcenmanagement, Otto-Suhr-Allee 59, 10585 Berlin, E-Mail: steglich@inter3.de

Projektpartner

TU-AT, TU-AW, , HSRM, BS-Partikel

Kurzbeschreibung

Zur Verbreitung und Umsetzung der Projektergebnisse wurden Industrieunternehmen einbezogen und der Dialog mit Expert*innen relevanter Branchenverbände (z.B. Plastics Europe e.V. oder GKV Gesamtverband Plastikverarbeitende Industrie e.V.) aktiv geführt. Die Kollaboration wurde dazu eingesetzt, a) die Ergebnisse zu einer konsensfähigen Gesamtperspektive zu entwickeln, b) diese zu handlungsorientierten und umsetzungsfähigen Leitlinien aufzubereiten und c) über eingeführte Kanäle und Multiplikatoren bspw. die Responsible Care Initiative der chemischen Industrie zur Verfügung zu stellen.

Koordinator

Dr.-Ing. Eva Bitter
EnviroChemie GmbH
In den Leppsteinswiesen 9
64380 Rossdorf
Tel.: +49 6154-6998-57
E-Mail: eva.bitter@envirochemie.com

Website

http://www.emistop.de/

Partnerinstitutionen

Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik / TU-AT

Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft / TU-AW

Hochschule RheinMain, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik / HSRM

inter 3 GmbH-Institute for Resource Management

BS-Partikel GmbH

Laufzeit

Januar 2018

Dezember 2020

Schlagworte

Industrielle Emissionen

Polyethylenterephthalat (PET)

Polymeranalytik

Polypropylen (PP)

Polystyrol (PS)

Polyvinylchlorid (PVC)

Verminderungsmaßnahmen

Projektblatt

Infoblatt_EmiStop_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinatorin

REPLAWA

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 16:24:02 +0000

REPLAWA KALEH Di, 12/19/2017 - 17:24

Reduktion des Eintrags von Plastik über das Abwasser in die aquatische Umwelt

Das REPLAWA-Projekt untersuchte innerhalb der Thematik des Plastiks in der Umwelt die Fragestellungen und Aufgaben zum Schutz der Ressource Wasser in Zusammenhang mit der Abwasserableitung und Abwasserbehandlung. Die Eintragspfade ins Gewässer durch Kläranlagen, Niederschlagswassereinläufe und Mischwasserentlastungen sowie die Senken bei der Abwasserbehandlung und im Klärschlamm wurden ermittelt und quantitativ beurteilt. Verschiedene Verfahren zur Reduktion und Elimination des Eintrags von Plastik bei der Abwasserbehandlung wurden praktisch erprobt und bewertet. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen und Auswertungen internationaler Regulierungsansätze wurden Strategien zur Reduzierung von Plastikeinträgen und zur Sensibilisierung von Entscheidungsträgern und Anlagenbetreibern sowie zur Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet.

Aufgrund der spezifischen Gegebenheiten lag der Fokus bei dem in diesem Vorhaben thematisierten Plastik im Abwasser vor allem auf den Mikroplastik- Fraktionen, für die die größten Herausforderungen in Bezug auf die genannten Ziele bestehen.

Die erarbeiteten Ergebnisse ermöglichen einen unmittelbaren ökologischen und auch ökonomischen Nutzen durch die Gewinnung und Verbreitung von technischem Knowhow für die Auswahl und Integration geeigneter Technik zum Rückhalt von Plastik bei der Abwasserbehandlung. Zudem profitieren die zuständigen politischen und behördlichen Entscheidungsträger von den im Projekt erarbeiteten Bestandsaufnahmen und Hinweisen zur Strategieentwicklung im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft.

Arbeitsschwerpunkte

Weiterentwicklung und Überprüfung geeigneter Probenahme-, Probenaufbereitungs- und Analysenmethodik für Plastikpartikel in Abwasser und Klärschlamm
Bestandsaufnahme und Einordung der Einträge ins Gewässer über Mischwasserentlastungen, Niederschlagswasser, Kläranlagenabläufe und diffuse Quellen
Bestandsaufnahme und Bilanzierung auf großtechnischen Kläranlagen
Bewertung und Weiterentwicklung verschiedener technischer Lösungen zur Abscheidung von Plastik bei der Abwasserbehandlung mittels Vergleichsversuchen
Sozialwissenschaftliche Analyse und Einordnung der abwasserbezogenen Regulierungsvorschläge und -maßnahmen weltweit
Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft und der damit verbundenen Regulierung des Plastikeintrages

Arbeitspakete

AP 1 Probenahme- und Analysenmethodik

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Matthias Barjenbruch, Technische Universität Berlin, Fakultät VI Planen Bauen Umwelt, Institut Bauingenieurwesen, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft, Gustav-Meyer-Allee 25, 13355 Berlin; E-Mail: matthias.barjenbruch@tu-berlin.de

Projektpartner

Emscher Wassertechnik GmbH, TU Braunschweig ISWW, Lippeverband

Kurzbeschreibung

Definition und Anwendung der Probenahme- und Analysenmethodik.

Dazu wurden u. a. bearbeitet:

Zusammenstellung von Anforderungen an die Probenahme, Probenaufbereitung und Analytik für Mikroplastik
Auswahl der geeigneten Analysentechnik für das Verbundvorhaben
Aufbau der technischen und personellen Kapazitäten am Standort Berlin
Definition der Probenahme- und -vorbereitungsmethodik für Abwässer und Klärschlamm
Weiterentwicklung und Validierung der Probenahme und Analytik
Erarbeitung der methodischen Vorgehensweise zur Mikroplastikdotierung für Abscheideuntersuchungen

AP 2 Bestandsaufnahme der Einträge in Gewässer

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Holger Scheer, Emscher Wassertechnik GmbH, Brunnenstr. 37, 45128 Essen, E-Mail: scheer@ewlw.de

Projektpartner

TU Berlin FG Siwawi, TU Braunschweig ISWW, Lippeverband, Stadtentwässerung Braunschweig GmbH

Kurzbeschreibung

Bestandsaufnahme und Bewertung der Eintragswege von Mikroplastik ins Gewässer, in die Landwirtschaft und ins Grundwasser. Dazu wurden u. a. bearbeitet:

Datenerhebung, Überprüfung und Auswahl geeigneter Flussgebietsabschnitte, Grundwasserkörper und landwirtschaftlicher Flächen
Festlegung eines detaillierten Mess- und Probennahmeprogramms
Darstellung und Verifizierung der Einleitungen und Randbedingungen
Beprobung und Analysen
ergänzende Erhebungen und Datenauswertung hinsichtlich des Eintrags ins Abwasser
Auswertung der Messdaten, quantitative Beurteilung der Eintragspfade, Bewertung

AP 3 Bestandsaufnahme und Bilanzierung auf großtechnischen Kläranlagen

Ansprechpartner

Projektpartner

Emscher Wassertechnik GmbH, TU Braunschweig ISWW, Lippeverband, Stadtentwässerung Braunschweig GmbH

Kurzbeschreibung

Untersuchung, Bewertung und Optimierungsansätze zum Mikroplastikrückhalt von großtechnischen Kläranlagen.

Dazu wurden u. a. bearbeitet:

Zusammenstellung von Anforderungen an die Kläranlagen mit konventionellem Belebungsverfahren und Verfahren mit weitergehendem Feststoffrückhalt
Auswahl und Abstimmung mit den großtechnischen Anlagen
Detaillierte Aufnahme von Anlagenkenndaten und Randbedingungen
Beprobung und Analysen
Auswertung der Messdaten, Bilanzierung der Stoffströme, Bewertung
Ableitung weiterer Anforderungen: technische und betriebliche Optimierungsansätze für die großtechnischen Anlagen und für die halbtechnischen Untersuchungen (AP 4) im Hinblick auf die Rückhaltung von Mikroplastik

AP 4 Halbtechnische Untersuchungen zur Weiterentwicklung technischer Lösungen zum Abscheidung von Plastik

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Norbert Dichtl, Technische Universität Braunschweig, Institut für Siedlungswasserwirtschaft, Pockelsstraße 2a, 38106 Braunschweig, E-Mail: n.dichtl@tu-braunschweig.de

Projektpartner

Emscher Wassertechnik GmbH, TU Berlin FG Siwawi, Mecana Umwelttechnik GmbH, Nordic Water GmbH, MARTIN Membrane Systems AG, Stadtentwässerung Braunschweig GmbH

Kurzbeschreibung

Bewertung und Optimierung der Rückhalteleistung von Mikroplastik auf Kläranlagen durch Untersuchungen im halbtechnischen Maßstab zur (nachgeschalteten) Filtration von Abwasser und zur Klärschlammfaulung mit dotiertem Mikroplastik.

Dazu wurden u. a. bearbeitet:

Auswahl der Anlagentechnik für Abscheideverfahren mittels Membran, Tuchfilter und Sandfilter
Aufstellung des Versuchs- und Messprogramms
Aufbau halbtechnischer Versuchsanlagen für Vergleichsuntersuchungen am Standort Braunschweig
Durchführung des Versuchsbetriebs, Beprobung und Analysen
Technische und betriebliche Optimierung der Anlagen im Hinblick auf die Rückhaltung von Mikroplastik
Finale Auswertung und Bewertung von Messdaten und Anlagenbetrieb

AP 5 Sozialwissenschaftliche Analyse von Regulierungsvorhaben und -maßnahmen weltweit

Ansprechpartnerin

Univ.-Prof. Dr. phil. habil. Anja P. Jakobi, Technische Universität Braunschweig, Fachgebiet Internationale Beziehungen, Institut für Sozialwissenschaften, Bienroder Weg 97, 38106 Braunschweig, E-Mail: a.jakobi@tu-braunschweig.de

Projektpartner

Emscher Wassertechnik GmbH

Kurzbeschreibung

Zusammenstellung von internationalen Regulierungskonzepten zu Mikroplastik im Abwasser, mit Analyse von Akteursinteressen, Bewertung von politischen Maßnahmen im Hinblick auf Problemlösung sowie die Zusammenstellung von politischen Handlungsoptionen für den Bereich der Siedlungswasserwirtschaft.

Dazu wurden u. a. bearbeitet:

Interviews mit nationalen, europäischen und globalen Akteuren
Inhaltliche Vernetzung mit den anderen Akteuren zu übergeordneten Themen des Forschungsschwerpunkts
Analyse von Akteursinteressen (staatlich, privat) und deren Auswirkungen auf Regulierung (deskriptiv und kausal)
Kausale Analyse der Regulierungsergebnisse (qualitativ, wenn möglich auch statistisch – abhängig von Datenqualität)
Bewertung der politischen Maßnahmen im Hinblick auf Problemlösung

AP 6 Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Holger Scheer, Emscher Wassertechnik GmbH, Brunnenstraße 37, 45128 Essen, E-Mail: scheer@ewlw.de

Projektpartner

TU Berlin FG Siwawi, TU Braunschweig ISWW, TU Braunschweig IB-ISW, Mecana Umwelttechnik GmbH, Nordic Water GmbH, MARTIN Membrane Systems AG, Lippeverband, Stadtentwässerung Braunschweig GmbH

Kurzbeschreibung

Erarbeitung von Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung bezüglich der Bewertung und zur Reduzierung des Eintrags von Mikroplastik über das Abwasser in die natürliche Umwelt einschließlich der Einordung von regulatorischen Ansätzen.

Dazu wurden u. a. bearbeitet:

Handlungsempfehlungen zu den Gewässereinleitungen, der Niederschlagswasserbehandlung und der landwirtschaftlichen Verwertung
Beschreibung technischer Möglichkeiten zur Elimination und Reduktion auf Kläranlagen, Kläranlagenertüchtigung
Upscaling der Ergebnisse für unterschiedliche Kläranlagengrößenklassen
Aufzeigen, wie regulatorische Ansätze und Veränderungen initiiert bzw. beeinflusst werden können
Erarbeitung von weiteren Handlungsempfehlungen und Hinweisen zur übergeordneten Strategieentwicklung inkl. der Ergebnisse der sozialwissenschaftlichen Analysen

AP 7 Koordination des Verbundprojekts

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Holger Scheer, Emscher Wassertechnik GmbH, Brunnenstraße 37, 45128 Essen, E-Mail: scheer@ewlw.de

Projektpartner

TU Berlin FG Siwawi, TU Braunschweig ISWW, TU Braunschweig IB-ISW, Mecana Umwelttechnik GmbH, Nordic Water GmbH, MARTIN Membrane Systems AG, Lippeverband, Stadtentwässerung Braunschweig GmbH

Kurzbeschreibung

Fachliche und organisatorische Koordination des Verbundprojekts bei der Ergebnisfindung und Unterstützung bei der Ergebnisverbreitung.

Dazu wurden u. a. bearbeitet:

Fachliche Koordination von Querschnittsthemen
Abstimmung mit dem übergeordneten wissenschaftlichen Begleitvorhaben
Organisation von verbundübergreifenden Projektreffen und Workshops
Erstellung und Durchführung eines Kommunikationskonzepts
Unterstützung bei der Verbreitung der Ergebnisse
Verfolgung der Zeit- und Arbeitsplanung

Koordinator

Prof. Dr.-Ing. Holger Scheer
Emscher Wassertechnik GmbH
Brunnenstraße 37
45128 Essen
Tel.: +49 201 3610-120
E-Mail: scheer@ewlw.de

Website

http://www.replawa.de/

Partnerinstitutionen

Technische Universität Berlin, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft / TU Berlin FG Siwawi

Technical University of Braunschweig, Institute of Sanitary and Environmental Engineering / ISWW

Technische Universität Braunschweig, Institut für Sozialwissenschaften / IB-ISW

Nordic Water GmbH

MARTIN Membrane Systems AG

Lippeverband

Unterauftragnehmer

Mecana Umwelttechnik GmbH

Stadtentwässerung Braunschweig GmbH

Laufzeit

Januar 2018

Dezember 2021

Projektblatt

Infoblatt_REPLAWA_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

KuWert

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 16:12:48 +0000

KuWert KALEH Di, 12/19/2017 - 17:12

Schiffgestützte Behandlung von Kunststoffen zur Implementierung von Wertschöpfungsketten in wenig entwickelten Ländern sowie zur Vermeidung von Kunststoffeinträgen in die Umwelt und insbesondere in marine Ökosysteme

Ziel des Vorhabens war die Entwicklung von Konzepten und Vorplanungen zur Implementierung einer Infrastruktur zur Erfassung, schiffsgestützten Behandlung und Vermarktung von Kunststoffabfällen, um den Eintrag von Kunststoffabfällen in die Umwelt und in marine Ökosysteme zu reduzieren. Zielregionen des Vorhabens waren dabei vor allem wenig entwickelte Länder des Globalen Südens. Am Beispiel Westafrikas wurden Strategien zur Reduzierung des Kunststoffeintrags (hier Makrokunststoffen) in die Umwelt erforscht, denn der Eintrag von Makrokunststoffen in die Umwelt ist besonders hoch, wenn funktionierende Abfallerfassungs- und Entsorgungssysteme fehlen. Stakeholder-Dialoge wurden durchgeführt, um abzuschätzen, ob eine Warenkette auf Basis von Plastik-Rezyklaten an der westafrikanischen Küste möglich ist. Der Prototyp eines Modellschiffes wurde entwickelt und zur Kostenermittlung herangezogen.

Arbeitsschwerpunkte

Datensammlung, Analyse und Bewertung (Rahmenbedingungen vor Ort in wenig entwickelten Ländern)
Vorplanung von Abfallbehandlungsanlagen
Entwurf eines Konzepts für geeignete Schiffsund Anlagentechnik
Entwicklung von Strategien zur Implementierung von Wertschöpfungsketten in wenig entwickelten Ländern
Analyse und Bewertung der Ergebnisse (ökonomisch, ökologisch)

Arbeitspakete

AP 1 Grundlagenermittlung – Erfassung von Kunststoffabfällen

Ansprechpartner

Prof. Dr. Martin Wittmaier, IEKrW, Neustadtswall 30, 28199 Bremen, E-Mail: wittmaier-office@hs-bremen.de

Projektpartner

TECHNOLOG, Nehlsen, University of Mauritius, University of Sierra Leone

Kurzbeschreibung

Für die Bearbeitung des Gesamtvorhabens war es von größter Bedeutung, für wenig entwickelte Länder Kenntnis über die Zusammensetzung der potenziell zu erfassenden Kunststoffabfälle zu erlangen. Hierzu erfolgte zunächst die Sammlung, Analyse und Bewertung von Daten und Informationen (Kunststoffabfallarten, -qualitäten, -quantitäten, Rahmenbedingungen, Logistik, usw.), u.a. auch vor Ort in den Beispielländern Sierra Leone und Mauritius.

AP 2 Vorplanung einer Behandlungs- und Verwertungsanlage

Ansprechpartner

Dr. Sven Rausch, Nehlsen GmbH & Co. KG, Wilhelm-Karmann-Str. 5, 28237 Bremen, E-Mail: sven.rausch@nehlsen.com

Projektpartner

TECHNOLOG, IEKrW, University of Mauritius, University of Sierra Leone

Kurzbeschreibung

In diesem AP wurden Abfallbehandlungsanlagen in verschiedenen Varianten vorgeplant. Hierzu wurden nationale und internationale Rahmenbedingungen, die mit der Errichtung und dem Betrieb der zu entwickelnden schiffsgestützten Anlagen verbunden sind, ermittelt. Verschiedene bekannte Verfahren wurden bewertet und hinsichtlich ihrer Eignung geprüft, ebenso wie Anforderungen an Betrieb, Wartung und Reparatur. Auf dieser Basis erfolgte die Definition der Ziele einer Behandlung von Kunststoffabfällen mit anschließender Entwicklung von Konzeptentwürfen.

AP 3 Konzeptentwicklung (Schiffs- und Anlagentechnik)

Ansprechpartner

Fridtjof Rohde, TECHNOLOG, Vorsetzen 50, 20459 Hamburg, E-Mail: fridtjof.rohde@tlg-services.biz

Projektpartner

IEKrW, Nehlsen

Kurzbeschreibung

In diesem AP wurden für bis zu drei Varianten von Trägerschiffen/Halbtauchern zur Behandlung von Kunststoffabfällen Vorentwürfe entwickelt mit alternativen schiffsgebundenen Logistikkonzepten. Die Grobplanung beinhaltete die Raumplanung und prozessgerechte Anordnung von Einrichtungen, die Ausrüstungen an maritimer Technik, Ausrüstung an Abfallbehandlungsanlagen etc. Ebenso wurden Gestehungskosten und Energiebedarf ermittelt, und es erfolgte ein ökonomischer Vergleich der Varianten.

AP 4 Vermarktungspotenzial von Sekundärrohstoffen

Ansprechpartner

Dr. Sven Rausch, Nehlsen GmbH & Co. KG, Wilhelm-Karmann-Straße 5, 28237 Bremen, E-Mail: sven.rausch@nehlsen.com

Projektpartner

IEKrW, TECHNOLOG

Kurzbeschreibung

In diesem AP wurde der Markt für Sekundärrohstoffe untersucht, da diese grundsätzlich werthaltig sind. Handelbare Produkte aus Kunststoffabfällen wurden identifiziert und die zu erfüllenden Qualitätsanforderungen spezifiziert. Dabei wurden auch mögliche Erlöse abgeschätzt. Die hieraus resultierenden technischen Anforderungen an die Aufbereitungstechnik und das Qualitätsmanagement wurden in den anderen AP berücksichtigt. Auf Basis der Ergebnisse wurden Strategien für eine möglichst wirtschaftliche Aufbereitung und Vermarktung der aus Kunststoffabfällen erzeugten Produkte entwickelt.

AP 5 Wirtschaftlichkeitsanalyse und ökobilanzielle Bewertung

Ansprechpartner

Prof. Dr. Martin Wittmaier, IEKrW, Neustadtswall 30, 28199 Bremen, E-Mail: wittmaier-office@hs-bremen.de

Projektpartner

TECHNOLOG, Nehlsen

Kurzbeschreibung

Die in dem Vorhaben entwickelten Konzepte und Vorplanungen zur schiffsgestützten Erfassung, Aufbereitung und Vermarktung von Kunststoffabfällen aus wenig entwickelten Ländern wurden unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten bewertet. Auf Basis der Ergebnisse wurden die ökologische Vorteilhaftigkeit (Verringerung des Eintrags von Kunststoffen in die Umwelt, Ressourcenschutz durch Verwertung von Kunststoffabfällen) ermittelt. Durch die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit wurden die Realisierungschancen abgeschätzt und ein Planungsrahmen für potenzielle Investoren, Fördermittelgeber und Betreiber einer schiffsgestützten Erfassungs- und Aufbereitungsanlage für Kunststoffabfälle gegeben.

AP 6 Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit, Verwertungskonzept

Ansprechpartner

Fridtjof Rohde, TECHNOLOG, Vorsetzen 50, 20459 Hamburg, E-Mail: fridtjof.rohde@tlg-services.biz

Projektpartner

IEKrW, Nehlsen

Kurzbeschreibung

Im Rahmen des AP 6 wurden Arbeiten zur internen und externen Kommunikation (Projektmeetings, Workshops, Kommunikation zwischen nationalen und internationalen Partnern einschließlich Kontaktpflege mit interessierten Schifffahrtsunternehmen/ Reedern, Öffentlichkeitsarbeit etc.) und des Projektmanagements (administratives und inhaltliches Berichtswesen, Arbeits- und Fortschrittskontrolle und -koordination etc.) durchgeführt.

Koordinator

Fridtjof Rohde
TECHNOLOG Services GmbH
Vorsetzen 50
20459 Hamburg
Tel.: +49 40 7070768-20
E-Mail: fridtjof.rohde@tlg-services.biz

Website

http://www.KuWert.hs-bremen.de

Partnerinstitutionen

Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen GmbH / IEKrW

Nehlsen GmbH & Co. KG

Laufzeit

August 2017

Dezember 2019

Schlagworte

Lebensmitteleinzelhandel

Landnutzung

Konsum

Kommune

Industrielle Emissionen

Polyethylen mit hoher Dichte PE-HD

Polyethylenterephthalat (PET)

Polyvinylchlorid (PVC)

Verminderungsmaßnahmen

Projektblatt

Infoblatt_KuWert_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

revolPET

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 15:53:14 +0000

revolPET KALEH Di, 12/19/2017 - 16:53

Entwicklung einer Verwertungstechnologie für PET Altkunststoffe aus Multilayermaterial und anderen Abfallverbunden

Im Rahmen des Projekts revolPET wurde ein solvolytisches Recyclingverfahren für PET-Altkunststoffe aus Multilayer- und anderen Mischmaterialien ausgearbeitet und experimentell erprobt. Grundlage waren nicht mehr aktive Patente zur Solvolyse von sortenreinen PET-Abfällen. Das Solvolyseverfahren wurde derart weiterentwickelt, dass ein kontinuierliches Verfahrenskonzept realisiert wurde und Misch-PET-Abfälle verarbeitet werden konnten. Dadurch konnten PET-Verbundmaterialien stofflich verwertet, unterschiedliche Anteile an Störstoffen ausgeschleust und anderen Verwertungswegen zugeführt werden. Das Recyclingverfahren erzeugt die PET-Grundbausteine Monoethylenglykol und Terephthalsäure. Die hohe Flexibilität des Verfahrens ermöglicht die Aufarbeitung sehr inhomogener Wertstoffströme wie mariner und technischer PET-Abfälle. Das Recyclingverfahren wurde in einer Technikumsanlage experimentell erprobt und bilanziert. Die gewonnenen Daten flossen kontinuierlich in ökonomische und ökologische Bewertungen des Verfahrens sowie dessen Einbindung in die Wertschöpfungskette ein.

Arbeitsschwerpunkte

Entwicklung der technischen Grundlagen zur kontinuierlichen Solvolyse
Betrieb der Technikumsanlage zur experimentellen Ausarbeitung und technologischen Absicherung des Solvolyse-Verfahrens
Aufbau einer stofflichen und energetischen Bilanzierung des kontinuierlichen Aufarbeitungsverfahrens (für sortenreine wie für Misch-PET-Abfälle)
Entwicklung eines modellgestützten Werkzeugs für die Analyse und Bewertung der Umweltauswirkungen
Ermittlung von Marktanforderungen im Hinblick auf die Recyclingwege und geforderten Spezifikationen für neue Wertstoffströme
Erschließen neuer Bezugsquellen für PET-Abfallverbunde aus Post-Consumer- Sammlungen sowie technischen Anwendungen

Arbeitspakete

AP 1 Grundlagenuntersuchungen, Prozess- und Apparatedesign

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Stephan Scholl, Technische Universität Braunschweig, Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik, Langer Kamp 7, 38106 Braunschweig, E-Mail: s.scholl@tu-braunschweig.de

Projektpartner

Fraunhofer ICT, Reclay Materials GmbH, RITTEC Umwelttechnik GmbH, SCHILLER Apparatebau GmbH, VTU Engineering Deutschland GmbH

Kurzbeschreibung

Es erfolgte die Entwicklung der technischen Grundlagen zur kontinuierlichen Solvolyse von zunächst sortenreinem PET hin zu Multilayer- und Misch-PET.
Die Daten dienten als Basis für die Planung, Auslegung, Aufbau und Inbetriebnahme einer modularen Technikumsanlage, die Untersuchungen unterschiedlicher Apparate ermöglicht hat.

AP 2 Technikumsuntersuchungen

Ansprechpartner

Carsten Eichert, RITTEC Umwelttechnik GmbH, Feldstraße 29, 21335 Lüneburg, E-Mail: eichert@rittec.eu

Projektpartner

Fraunhofer ICT, TU Braunschweig ICTV, Reclay Materials GmbH, SCHILLER Apparatebau GmbH, VTU Engineering Deutschland GmbH

Kurzbeschreibung

Es fand die zentrale experimentelle Ausarbeitung und technologische Absicherung des Solvolyse-Verfahrens durch den Betrieb der Technikumsanlage statt. Die in den Grundlagenuntersuchungen in AP 1 gefundenen verfahrenstechnischen Lösungen wurden hier apparativ umgesetzt. Zunächst wurde sortenreineres PET verarbeitet. Hierfür wurde der kontinuierliche Betrieb dargestellt. Finales Ziel war der kontinuierliche Betrieb der Technikumsanlage auch für Misch-PET-Abfallströme.

AP 3 Bilanzierung und multikriterielle Bewertung

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann, Technische Universität Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik, Langer Kamp 19B, 38106 Braunschweig, E-Mail: c.herrmann@tu-braunschweig.de

Projektpartner

TU Braunschweig ICTV, RITTEC Umwelttechnik GmbH, Reclay Materials GmbH

Kurzbeschreibung

Ziel war es, parallel zur experimentellen Entwicklung des Recyclingverfahrens eine geschlossene und konsistente stoffliche und energetische Bilanzierung des kontinuierlichen Aufarbeitungsverfahrens (für sortenreine wie für Misch-PET-Abfälle) aufzubauen. Diese wurde zunächst für den kontinuierlichen Betrieb der Technikumsanlage erstellt, mit den Betriebsdaten abgeglichen und anschließend auf potenzielle Marktszenarien skaliert. Aufbauend auf den formulierten Anforderungen und basierend auf den Daten aus der Technikumsanlage wurde ein modellgestütztes Werkzeug für die Analyse und Bewertung der Umweltauswirkungen entwickelt.

AP 4 Marktanalyse und Implementierung der Technologie

Ansprechpartner

Carsten Eichert, RITTEC Umwelttechnik GmbH, Feldstraße 29, 21335 Lüneburg, E-Mail: eichert@rittec.eu

Projektpartner

Fraunhofer ICT, TU Braunschweig ICTV, TU Braunschweig IWF, Reclay Materials GmbH, SCHILLER Apparatebau GmbH, VTU Engineering Deutschland GmbH

Kurzbeschreibung

Es wurden die Marktanforderungen im Hinblick auf die Recyclingwege und geforderten Spezifikationen für neue Wertstoffströme ermittelt. Mittels Potenzialanalyse wurde zusätzlich der Anteil an recyclingfähigen technischen Abfällen in Werkzeugmaschinen und Industrieanlagen in Deutschland abgeschätzt. Darauf aufbauend wurden neue Bezugsquellen für PET-Abfallverbunde aus Post-Consumer-Sammlungen sowie technischen Anwendungen erschlossen sowie neue potenzielle Partner zur Implementierung des neu entwickelten Solvolyse-Verfahrens in der Wertschöpfungskette und der neuen Entsorgungswege identifiziert.

Koordinator

Carsten Eichert
RITTEC Umwelttechnik GmbH
Feldstraße 29
21335 Lüneburg
Tel.: +49 4131 - 408 55 44
E-Mail: eichert@rittec.eu

Website

https://revolpet.eu/

Partnerinstitutionen

Technische Universität Carolo- Wilhelmina zu Braunschweig

Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik / ICTV

Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik / IWF

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie / ICT

Reclay Materials GmbH

SCHILLER Apparatebau GmbH

VTU Engineering Deutschland GmbH

Laufzeit

Oktober 2017

März 2021

Schlagworte

Downcycling vermeiden

Farbpartikel

Fasern

Feststoffabscheidung

Fluoreszenzmarker-basierte Sortiertechnologie

Industrie

Industrielle Emissionen

Konsum

Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assess-ment, LCA)

Lebensmittel

Lebensmittelverpackung

Polyethylenterephthalat (PET)

Projektblatt

revolPET_Projektblatt_0.pdf

Koordinator label

Koordinator

PLASTRAT

KALEH — Tue, 19 Dec 2017 14:34:18 +0000

PLASTRAT KALEH Di, 12/19/2017 - 15:34

Lösungsstrategien zur Verminderung von Einträgen von urbanem Plastik in limnische Systeme

Verbindendes Element aller Untersuchungen in PLASTRAT war die Entwicklung von Lösungsstrategien zur nachhaltigen Begrenzung der Ausbreitung von Plastikrückständen in der aquatischen Umwelt auf technischer, umweltwissenschaftlicher und sozial-ökologischer Ebene mit dem Ziel der gemeinsamen Entwicklung eines multikriteriellen Bewertungsansatzes zur Umweltverträglichkeit von unterschiedlich beschaffenen Kunststofftypen. Zudem wurde daraus ein Gütesiegel für die praktische Anwendung entwickelt. Schwerpunkte bildeten die Analyse und Bewertung der Degradationsstufen verschiedener Kunststoffarten sowie Leaching, Adsorption und Desorption in verschiedenen Abwasserbehandlungsstufen, die Wirkungen von unterschiedlichen Plastikspezies (in unterschiedlichen Degradationsstufen) und deren Additiven auf wasserlebende Organismen limnischer Systeme sowie eine Risiko-Charakterisierung der humantoxikologischen Wirkung von Mikroplastik auf den Konsumenten von Trinkwasser. Im Fokus standen ferner die Quantifizierung und das technische Verminderungspotential (z. B. Einsatz Membrantechnologie) von Plastikemissionen im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft einschließlich der Klärschlamm-/Gärrestbehandlung unter Berücksichtigung geeigneter Probenahme-, Aufbereitungs- und Analyseverfahren. Zudem erfolgten Untersuchungen zur gesellschaftlichen Relevanz, d. h. wie mit Plastik in deutschen Haushalten umgegangen wird, welche Anforderungen der Konsument an Kunststoffe stellt, welche Möglichkeiten der Nutzung von Ersatzstoffen bestehen sowie die Auswirkungen, die sich daraus für Handel, Logistik und Konsumenten ergeben.

Arbeitsschwerpunkte

Ermittlung und Bewertung von Mikroplastik- Eintragspfaden in limnische Systeme
Untersuchung und Bewertung technischer Maßnahmen zur Mikroplastikelimination
Probenahmestrategien zur weitergehenden Aufbereitung und Analyse von Mikroplastik
Probenaufbereitung zur Analyse von Mikroplastik
Identifizierung und Quantifizierung von Mikroplastik in allen Proben
Automatisierung der Partikelerkennung, Messung und Identifizierung mittels Datenbanken
Ad-/Desorption von Schadstoffen an Mikroplastik
Degradation und Leaching bei Polymeren unterschiedlicher Gruppen
Ökotoxikologische Untersuchungen freigesetzter Substanzen aus Mikroplastik
Humantoxikologische Untersuchungen freigesetzter Substanzen aus Mikroplastik
Gefährdungsanalyse Trinkwasser
Untersuchung der gesellschaftlichen Relevanz
Entwicklung eines multikriteriellen Bewertungssystems
Entwicklung eines Gütesiegels durch einen begleitenden Stakeholderdialog

Arbeitspakete

AP K Koordination und Kommunikation

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Christian Schaum, apl. Prof. Dr.-Ing. Steffen Krause, Universität der Bundeswehr München, Institut für Wasserwesen, Professur Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik, Werner-Heisenberg-Weg 39, 85577 Neubiberg, E-Mail: swa@unibw.de

Kurzbeschreibung

Neben den Aufgaben der allgemeinen wissenschaftlichen Projektleitung wurden auch die Aufgabenbereiche der internen Kommunikation zwischen den Verbundpartnern sowie die Kommunikation nach außen (Steigerung der Wahrnehmung des Projekts in der Öffentlichkeit) abgedeckt. Dies beinhaltete u. a. einheitliche Vorgaben für Öffentlichkeitsarbeit durch einzelne Verbundpartner und im Gesamtkonsortium, Organisation und Durchführung von Treffen im Gesamtverbund, die Überwachung des Arbeitsfortschritts, das Dokumentenmanagement sowie die Koordination der assoziierten Partner.

AP 1 Mikroplastik im urbanen Wasserkreislauf

Ansprechpartner

Projektpartner

UF, IWW, BfG, ISOE, TUDA, IOW, IPF, a2i, inge

Kurzbeschreibung

In Abstimmung mit allen Verbundpartnern wurden Basisdaten und Definitionen für PLASTRAT festgelegt. Dies betrifft die Definition der Ober- und Untergrenze der Teilchengröße für die zu betrachtenden Mikroplastikteilchen, die Auswahl konkreter Kunststoffspezies aus den Kategorien konventionelle Kunststoffe, Recyclate und biobasierte bzw. bioabbaubare Polymere sowie Vorarbeiten für die Auswahl bzw. Festlegung geeigneter Standorte für Untersuchungen der AP 2 und 3 unter Berücksichtigung der in AP 5 betrachteten Produkte. Zudem erfolgten die Vorbereitung der Stakeholder- Analyse und eine tiefergehende Grundlagenermittlung zur Bewertung und Gütesiegelentwicklung.

AP 2 Degradation und stoffliche Dynamik

Ansprechpartner

apl. Prof. Dr. Thomas Ternes, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Am Mainzer Tor 1, 56068 Koblenz, E-Mail: ternes@bafg.de

Projektpartner

BfG, UniBwM, TUDa

Kurzbeschreibung

Das Umweltverhalten von biobasierten, synthetischen und recycelten Kunststoffsorten wurde analysiert. Dabei wurden nicht nur die ursprünglichen, sondern auch künstlich gealterte Materialien betrachtet. Analysiert wurde die Freisetzung von Schadstoffen (Oligomere, Additive und deren Transformationsprodukte) in Abhängigkeit von der Polymerart und dem Degradationsgrad. Des Weiteren wurden Unterschiede in der Adsorption/Desorption von Umweltchemikalien für verschiedene Polymerarten sowie die Rolle von Kläranlagen in Bezug auf die Schadstofffracht von Mikroplastik (An- oder Abreicherung) untersucht.

AP 3 Eintragspfade und Elimination

Ansprechpartner

Projektpartner

UniBwM, a2i, inge, IPF, IOW

Kurzbeschreibung

Verschiedene Eintragspfade von Mikroplastik in limnische Systeme wurden untersucht; mit Schwerpunkt auf der Analyse und Bewertung des abwasserwirtschaftlichen Systems sowie der Maßnahmenentwicklung und -bewertung vorhandener bzw. im Projektverlauf modifizierter oder entwickelter Maßnahmen in Bezug auf den Mikroplastikrückhalt (z. B. Membrantechnik). Kernbereiche bildeten die Regen- und Mischwasserentlastung, die Begutachtung und Bewertung des Gesamtsystems Kläranlage sowie eine Analyse von Klärschlamm, Gärrest und Kompost als mögliche Mikroplastik-Senken. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Entwicklung/Auswahl geeigneter Aufbereitungs- und Analyseverfahren.

AP 4 Wirkungs- und Gefährdungsanalyse

Ansprechpartner/innen

Prof. Dr. Jörg Oehlmann, Dr. Ulrike Schulte- Oehlmann, Goethe-Universität Frankfurt am Main, Max-von-Laue-Straße 13, 60438 Frankfurt, E-Mail: oehlmann@bio.uni-frankfurt.de

Projektpartner

IWW

Kurzbeschreibung

Im Rahmen von vergleichenden Analysen wurden biobasierte, synthetische und recycelte Kunststoffe in unterschiedlichen Degradationsstufen sowie deren Additive und von ihnen ad-/desorbierte Substanzen mit diversen human- und ökotoxikologischen Verfahren hinsichtlich ihrer Wirkung überprüft. Die Resultate dienen der Ableitung von Schwellenwerten und Umweltqualitätszielen, die einen Beitrag zur Gefährdungsanalyse und Bewertung der unterschiedlichen Kunststoffspezies im Hinblick auf ihre Relevanz und Umweltverträglichkeit für das limnische Milieu liefern. Ergänzt wurden die experimentellen Untersuchungen durch eine Gefährdungsanalyse des Trinkwassersystems.

AP 5 Gesellschaftliche Relevanz

Ansprechpartner

Dr. Immanuel Stieß, ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung, Hamburger Allee 4, 60486 Frankfurt, E-Mail: stiess@isoe.de

Kurzbeschreibung

Die gesellschaftliche Wahrnehmung, Nutzung und Entsorgung von kunststoffbasierten Produkten wurde analysiert und die Möglichkeiten, Voraussetzungen und Hemmnisse für nachhaltigere Konsum- und Entsorgungspraktiken wurden untersucht. Im Fokus stehen Anwendungen im Non-Food-Bereich, Hygieneartikel, Bekleidung und Hundekotbeutel, deren nicht fachgerechte oder informelle Entsorgung zu Einträgen von Mikroplastik in limnische Systeme führen und dort negative Auswirkungen auf Organismen und aquatische Ökosysteme haben kann. Die Analyse der Wahrnehmung von Umweltrisiken und produktspezifischer Nutzungs- und Entsorgungspraktiken erfolgte über qualitative Exploration und standardisierte Erhebungen.

AP 6 Bewertungssystem/Gütesiegel

Ansprechpartner/innen

Kristina Wencki, IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH, Moritzstraße 26, 45476 Mülheim an der Ruhr, E-Mail: k.wencki@iww-online.de

Projektpartner

ISOE, UniBwM, UF, BfG

Kurzbeschreibung

Projektübergreifend wurde ein multikriterielles Bewertungssystem für Kunststoffe bezüglich ihrer Umweltverträglichkeit für limnische Systeme entwickelt. Gleichzeitig wurde die Identifizierung der Bewertungskriterien genutzt, um den Diskurs in der Praxis für ein Gütesiegel, welches diese Umweltverträglichkeit ausweist, anzustoßen. Hierzu wurde ein Stakeholderdialog durchgeführt. Neben der Zusammenführung der Ergebnisse aus den vorangegangenen Arbeitspaketen konntehierdurch ein maßgeblicher Beitrag zum Transfer der neu gewonnen Erkenntnisse in die Wissenschaft und Praxis geleistet werden.

Koordinator

Prof. Dr.-Ing. Christian Schaum und
apl. Prof. Dr.-Ing. Steffen Krause
Universität der Bundeswehr München / UBM
Institut für Wasserwesen
Professur Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik
Werner-Heisenberg-Weg 39
85577 Neubiberg
Tel.: + 49 89-6004-2061
bzw. -2698 /-3849
E-Mail: swa@unibw.de

Website

http://www.plastrat.org

Partnerinstitutionen

Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt / UF

ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung / ISOE

IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH/ IWW

Bundesanstalt für Gewässerkunde / BfG

aquadrat ingenieure GmbH / a2i

Technische Universität Darmstadt – Institut IWAR / TUDa

inge GmbH / inge

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V./IPF

Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde/IOW

Assoziierte Partner

Münchner Stadtentwässerung

Stadt Weißenburg in Bayern / WUG

Entsorgungsbetriebe der Landeshauptstadt Wiesbaden

Stadt Weiterstadt, Eigenbetrieb Stadtwerke

Gemeindliche Einrichtungen und Abwasser Holzkirchen

Autobahndirektion Südbayern

CARAT GmbH

PlasticsEurope Deutschland e.V.

Kelheim Fibres GmbH

DWA Landesverband Bayern

TU München, Analytische Chemie

The Sustainable People GmbH

Laufzeit

September 2017

Dezember 2020

Schlagworte

Infrarot-Spektroskopie

Mischwasserentlastung

Umweltverträglichkeit

Verbraucherverhalten

Vermeidung

Verminderungsmaßnahmen

Projektblatt

Infoblatt_PLASTRAT_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinatoren

RAU

KALEH — Tue, 05 Dec 2017 13:35:24 +0000

RAU KALEH Di, 12/05/2017 - 14:35

Reifenabrieb in der Umwelt

Plastik in der Umwelt stellt eine zunehmend größere Herausforderung dar. Makroplastik und daraus entstehendes Mikroplastik, zu dem auch Reifenabrieb gehört, gelangt über unterschiedliche Eintragspfade in die aquatische Umwelt und der zunehmende KFZ-Verkehr führt unweigerlich zum vermehrten Aufkommen an Reifenabrieb. Die Mengen an Reifenabrieb und der Eintrag in die aquatische Umwelt über den Straßenabfluss waren bis dahin noch kaum erforscht. Genau dort hat das Verbundprojekt RAU angesetzt. Reifenpartikel aus der Nutzungsphase des Reifens wurden umfassend beschrieben und auf theoretischer Basis Lücken zu Verlusten von Reifenpartikeln über den gesamten Lebenszyklus geschlossen. Es galt, die Eintragspfade von Reifenmaterial in die aquatische Umwelt zu identifizieren, zu bilanzieren und Maßnahmen der Reduzierung aufzuzeigen. Ausgewählte Maßnahmen zur Reduzierung des Eintrags von Reifenmaterial in die aquatische Umwelt wurden verifiziert. Auf Basis dieser wesentlichen Einflussfaktoren wurde eine Bewertungsmatrix entwickelt, die es ermöglicht, für unterschiedliche Standorte geeignete Maßnahmen abzuleiten.

Arbeitsschwerpunkte

Entwicklung eines Probenahmekorbs zur fraktionierten Beprobung einzelner Regenereignisse
Analytische Untersuchungen von Umweltproben auf den Reifenabrieb
Abrieb erfassen, Teilmengen quantifizieren und qualitativ untersuchen
Weiterentwicklung der Schmutzfrachtsimulation
Optimierung der Straßenreinigung

Koordinator

Prof. Dr.-Ing. Matthias Barjenbruch
und Daniel Venghaus

Technische Universität Berlin,
Institut für Bauingenieurwesen,
Fakultät VI Planen Bauen Umwelt,
Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft /TUB FG Siwawi
Gustav-Meyer-Allee 25
13355 Berlin
Tel.: +49 30 314 72247
E-Mail: matthias.barjenbruch@tu-berlin.de

Website

https://www.tu.berlin/siwawi/forschung/projekte/projektseite-rau

Partnerinstitutionen

Technische Universität Berlin, FG Systemdynamik und Reibungsphysik / TUB FG Reibung

Continental Reifen Deutschland GmbH / Continental

GKD – Gebr. Kufferath AG / GKD

Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH / IPS

WESSLING GmbH / WESSLING

Assoziierte Partner

ADAC e.V. / ADAC

Berliner Stadtreinigung / BSR

Berliner Wasserbetriebe / BWB

Volkswagen AG / VW

ORI Abwassertechnik GmbH & Co. KG / ORI

Laufzeit

August 2017

Januar 2021

Schlagworte

Projektblatt

Infoblatt_PlasticRau_2018_p.pdf

Koordinator label

Koordinator

Feststoffabscheidung

Factsheet 5.1: Mikroplastik aus industriellem Abwasser entfernen - Verfahrensverbesserungen durch Flockungsmittel

EmiStop

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Entwicklung analytischer Methoden für Plastikpartikel

AP 2 Tracer-Test

AP 3 Identifikation industrieller Eintragspfade

AP 5 Optimierung des Plastikrückhalts

AP 6 Entwicklung von Flockungsmitteln für Kunststoffsorten

AP 7 Risiko- und Potenzialanalyse

AP 8 Management und Kommunikation

REPLAWA

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Probenahme- und Analysenmethodik

AP 2 Bestandsaufnahme der Einträge in Gewässer

AP 3 Bestandsaufnahme und Bilanzierung auf großtechnischen Kläranlagen

AP 4 Halbtechnische Untersuchungen zur Weiterentwicklung technischer Lösungen zum Abscheidung von Plastik

AP 5 Sozialwissenschaftliche Analyse von Regulierungsvorhaben und -maßnahmen weltweit

AP 6 Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft

AP 7 Koordination des Verbundprojekts

KuWert

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Grundlagenermittlung – Erfassung von Kunststoffabfällen

AP 2 Vorplanung einer Behandlungs- und Verwertungsanlage

AP 3 Konzeptentwicklung (Schiffs- und Anlagentechnik)

AP 4 Vermarktungspotenzial von Sekundärrohstoffen

AP 5 Wirtschaftlichkeitsanalyse und ökobilanzielle Bewertung

AP 6 Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit, Verwertungskonzept

revolPET

Arbeitsschwerpunkte

AP 1 Grundlagenuntersuchungen, Prozess- und Apparatedesign

AP 2 Technikumsuntersuchungen

AP 3 Bilanzierung und multikriterielle Bewertung

AP 4 Marktanalyse und Implementierung der Technologie

PLASTRAT

Arbeitsschwerpunkte

AP K Koordination und Kommunikation

AP 1 Mikroplastik im urbanen Wasserkreislauf

AP 2 Degradation und stoffliche Dynamik

AP 3 Eintragspfade und Elimination

AP 4 Wirkungs- und Gefährdungsanalyse

AP 5 Gesellschaftliche Relevanz

AP 6 Bewertungssystem/Gütesiegel

RAU

Arbeitsschwerpunkte

AP 1.1 Analysekonzept

AP 1.2 Probenahmekonzept

AP 1.3 Entwicklung Probenahmekorb

AP 1.4 Analytische Bewertung der Methodik und Routineanalytik

AP 2.1 Produktion, Nutzung, Recycling/ Verwertung/Entsorgung

AP 2.2 Identifizierung der Einflussgrößen in der Nutzungsphase

AP 2.3 Labor Prüfstand Abrieb

AP 2.4 Fahrversuche

AP 3.1 Untersuchungen Teststand

AP 3.2 Untersuchung Straße

AP 3.3 In situ-Messung Probenahmekorb

AP 3.4 Luftmessung

AP 4.1 Untersuchung Straßenreinigung

AP 4.2 in situ-Messung Straßenabläufe

AP 5.1 in situ-Messung Straßenabläufe

AP 5.2 Potentialabschätzung von de-/zentralen Regenwasserbehandlungsanlagen

AP 6 Aufstellung des Maßnahmenkatalogs und Auswertung