Wasseraufbereitung und Wassermanagement als zentrale Themen der drinktec 2013 – Wasserrecycling im Fokus Ohne Wasser kein Getränk

Wie ein roter Faden wird sich der sorgsame, sprich wirtschaftliche Umgang mit der Ressource Wasser durch die Messehallen der drinktec 2013 ziehen, insbesondere in den Hallen A3, A4 und B2 werden die Aussteller hierzu Lösungen anbieten. Prof. Dr. Stefan Schildbach von der Hochschule Fulda, Fachbereich Lebensmitteltechnologie, beschreibt die aktuelle Situation folgendermaßen: „Nachhaltigkeit macht auch vor der Wasseraufbereitung nicht halt. Einsparpotenziale, die man vor ein paar Jahren noch als zu gering und für wirtschaftlich nicht realisierbar gehalten hat, werden daher auch immer interessanter. Ich denke hier beispielsweise an das Aufarbeiten von Wässern aus den Filterrückspülungen oder auch an die weitere Erhöhung der Ausbeute von Umkehrosmoseanlagen. Auch werden intelligente Regel- und Steuerungsstrategien an Bedeutung gewinnen.“

 

 Der Trend geht zur Membran

Was aber bedeutet das für die eingesetzte Trenntechnik konkret? „Seit einigen Jahren geht der Trend ganz klar zur Membran-Trennung. Das gilt sowohl für die Umkehrosmose zur Wasserentsalzung als auch für den Bereich der Filtration“, erklärt Wolfgang Winkler, technischer Geschäftsführer der EUWA H.H. Eumann GmbH. Für diese Entwicklung sprechen gute Gründe: Membrananlagen arbeiten vollautomatisch und kontinuierlich, benötigen nahezu keine Chemie und das Abwasser der Wasseraufbereitung wird nicht durch Regenerationsmedien aufgesalzen. Hinzu kommt, dass die Membranen billiger und effektiver wurden sowie der notwendige Druck und damit der Energieeinsatz deutlich sank.

 

Ionenaustauscher und Kalkfällung haben weiterhin ihre Berechtigung

Es gibt aber weiterhin Applikationen, bei denen der Ionenaustauscher oder sogar die klassischste aller Aufbereitungen – die Kalkfällung - ihre volle Berechtigung haben, wie Winkler unterstreicht: „Die Kalkfällung hat beispielsweise bei geeigneter Rohwasserzusammensetzung sehr niedrige Betriebskosten und einen sehr geringen Abwasseranfall. Bei einer für Wasseraufbereitungsanlagen gängigen Betriebszeit von 20 Jahren sind diese beiden Faktoren ganz wesentlich. Zudem ist Kalk ein Naturprodukt. Die Kalkfällung kann daher etwa für Betriebe, die sich an strengen Bio-Richtlinien orientieren, oder für traditionsbewusste „Craft Brewer“ eine attraktive Alternative sein. Bisher waren allerdings die für die Kalkfällung notwendigen Gefäßgrößen ein Nachteil, speziell bei den aktuellen Stahlpreisen. Wir haben daher die Kalkfällung mit der Membranfiltration kombiniert, können so auf diese Gefäße verzichten und vollautomatisch arbeiten.“

 

Mit der Sonne regeneriert

Zukunftspotenzial sehen Experten weiterhin in der Elektrodeionisierung (EDI), die derzeitig zum Beispiel in der Halbleiterproduktion als letzte Polierstufe der Reinstwasserbereitung eingesetzt wird. Beim EDI-Verfahren werden die Ionen des Trinkwassers über ein Austauscherharzsystem abgetrennt. Gleichzeitig wird eine Gleichspannung angelegt, wodurch H2O+- und OH--Ionen entstehen, die das Harz kontinuierlich regenerieren. Diese Regeneration ist auch der Grund dafür, dass dem Verfahren der Sprung in neue Einsatzgebiete zugetraut wird. Denn die zur Regeneration notwendige Gleichspannung lässt sich ideal mit Photovoltaik erzeugen, wodurch ein weiterer Schritt hin zur autarken Produktionsstätte gegangen werden könnte.

 

Membranen auch an der „End-of-pipe”

Modernes Wassermanagement bedeutet aber nicht nur, genügend Frischwasser aufzubereiten. Es bedeutet genauso, die Ressource aus den anfallenden Abwasserströmen abzutrennen und wieder in den Kreislauf zurückzuführen. Hier werden ebenfalls vermehrt Membrananlagen installiert, wobei Prof. Schildbach zu bedenken gibt: „Beim Recycling von Produktionsabwässern gab es in den letzten Jahren eine Vielzahl von F&E-Projekten, ohne dass das wesentliche Problem einer frühzeitigen Membranverblockung wirklich umfassend gelöst werden konnte. Man sieht aber auch an der zunehmenden Anzahl an realisierten Membrananlagen, dass im Einzelfall sehr erfolgreich Wasserrecycling betrieben wird. Hier werden wir noch einiges an Erkenntnisgewinn in Zukunft zu verzeichnen haben. Man darf gespannt sein, welche neue Ansätze und Lösungen auf der drinktec 2013 präsentiert werden."

 

Vom Bio- zum Erdgas

Membransysteme gewinnen aber nicht nur die Ressource Wasser aus den Abwasserströmen zurück. Sie kommen auch und gerade zum Einsatz, um die Biogaserzeugung aus deren organischen Frachten zu optimieren. Denn Abwässer können als „Energy-Drink“ ganz wesentlich zur regenerativen Deckung des Strom- und Wärmebedarfs beitragen. Dazu wird das beim anaeroben Abbau der organischen Abwasserfracht entstehende Biogas in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) in Strom und Wärme umgewandelt. Nochmals gesteigert werden kann die Effizienz dieses Prozesses mit einem Membranverfahren eines drinktec-Ausstellers, welches das im Biogas enthaltene CO2 kontinuierlich abtrennt. So entsteht Erdgas, das erstens einen höheren Brennwert aufweist und zweitens in Standardbrennern eingesetzt werden kann. Und da es bei der Nachhaltigkeit darum geht, immer aufs Neue Kreisläufe zu schließen, könnte das aus dem Biogas abgetrennte CO2 mit solar erzeugtem Wasserstoff außerdem zu Erdgas umgesetzt werden. Aber das ist noch eine Zukunftsmusik, die erst auf einer der kommenden drinktec gespielt werden wird.