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