Der maritime Umweltschutz erfordert neue Technologien: Unter Leitung des Forschungsdienstleisters ttz Bremerhaven haben sich Unternehmen aus dem maritimen Sektor sowie der Umwelttechnikbranche zu dem maritimen Umwelttechnologienetzwerk MS INNOVATION zusammengeschlossen, um innovative und anwendungsbezogene Umwelttechnologien zu entwickeln. Die potentiellen Handlungsfelder sind dabei vielfältig. MS INNOVATION legt den Schwerpunkt zunächst auf die Behandlung von Wasser an Bord von See- und Binnenschiffen: Ballast-, Trink-, Swimmingpool-, Grau-, Schwarz- sowie Prozess- und Bilgenwasser bedürfen einer optimierten Prozessführung und effizienterer Aufbereitungstechnologien zum Schutz von Mensch und Umwelt. Im Rahmen ganzheitlicher Systembetrachtungen zielt MS INNOVATION im zweiten Schritt auf die Reduktion des Energieeinsatzes an Bord von Schiffen sowie der dadurch bedingten Emissionen, insbesondere Kohlenstoffdioxid (CO2), Stickstoffoxide (NO?) und Schwefeloxide (SO?). Im Fokus der Netzwerkaktivitäten stehen Schiffseigner, Schiffskonstrukteure, Werften, Technologieanbieter / Zulieferer, (maritime) Ingenieurdienstleister, Hafenbetreiber, Betreiber von Offshore-Anlagen, Forschungseinrichtungen, Behörden und Branchenverbände. Vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) stellt Ressourcenmangel in Bezug auf Kapital, Personal und Infrastruktur eine große Hürde hinsichtlich der Durchführung eigener Forschungs- und Entwicklungsleistungen dar. KMU sollen deshalb durch die Einbindung in ein Kompetenz-Netzwerk gezielt unterstützt werden. MS INNOVATION wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) im Fördermodul Netzwerkprojekte (ZIM-NEMO) gefördert. Projektträger ist die VDI/VDE Innovation + Technik GmbH mit Sitz in Berlin. ZIM-NEMO ermöglicht insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU), mit geeigneten Marktpartnern, Wissenschaftlern sowie Behörden und Organisationen in einem öffentlich geförderten Netzwerk zusammenzukommen. Es ist somit ein optimales Instrument, um zwischen ausgewählten Akteuren eine aktive Kommunikation und Interaktion hinsichtlich des Einsatzes innovativer Umwelttechnologien in der Schifffahrt auf den Weg zu bringen.
Das Projektziel besteht darin, die im Schiffsbetrieb anfallenden Mengen an ölhaltigem Bilgenwasser unter realen Schiffsbedingungen wirtschaftlich und umweltfreundlich so aufzubereiten, dass der Ölgehalt im aufbereitetem Wasser kleiner als 5 ppm beträgt, bei gleichzeitiger Separation von Schwermetallen und sonstigen Verunreinigungen. Im Rahmen dieses Projektes soll eine Anlage entwickelt und an Bord eines Schiffes aufgebaut werden, welche durch die Verwendung neu entwickelter Einzelkomponenten, durch den konstruktiven Aufbau und durch eine effektive Automatisierung dazu beitragen, ölhaltiges Bilgenwasser unbedenklich für Mensch und Umwelt wirtschaftlich, effektiv, sicher und umweltgerecht an Bord zu behandeln. Für die Realisierung der Anlage ist es notwendig, einzelne Komponenten neu zu testen und zu entwickeln, da der heutige Stand der Technik den an die Anlage gestellten Anforderungen nicht mehr genügt bzw. einzelne Komponenten nicht am Markt verfügbar sind. Dies sind insbesondere die Anlagenkomponente Filter-Membrane' zur Separation des Öls aus dem Wasser, welche für diesen besonderen Anwendungsfall auf die speziellen Bedingungen auf Schiffen getestet werden muss (Ermittlung der optimalen am Markt erhältlichen Membrane) und die Anlagenkomponente 'SPS' zur effektiven Steuerung des Gesamtsystems.Es soll ein neuartiges Verfahren zur Aufbereitung von Bilgenwasser aus der Schifffahrt entwickelt, ausgelegt und in Form eines Prototypen gebaut und auf einem Schiff unter realen Bedingungen erprobt werden. Dieses neu zu entwickelnde Verfahren basiert auf einer speziellen Membrantechnologie, welche das mit Öl, Schwermetallen, Feststoffen und Russpartikeln stark umweltbelastende Bilgenwasser wieder so aufbereitet, dass die Werte für das aufbereitete Wasser allen lokalen, nationalen und internationalen Gesetzesbestimmungen entsprechen und auch für die Zukunft unter den realen täglichen Schiffsbetriebsbedingungen zuverlässig und weit unterschreiten. Gleichzeitig werden im Schiffsbetrieb erhebliche Kosten eingespart, da die auf dem Markt befindlichen Bilgenentölter nur in Ausnahmefällen und unter optimalen Bedingungen die geforderten Werte erreichen und das an Bord anfallende Bilgenwasser somit auf dem Schiff gesammelt und anschließend im Hafen an Land teuer entsorgt werden muss.
Am 13. August 2013 wurde das Forschungsschiff MYA II feierlich an das Alfred-Wegener-Institut in List auf Sylt übergeben. Die Kosten in Höhe von 4,5 Millionen Euros stammen zu 90 Prozent aus Bundesmitteln und zu zehn Prozent vom Land Schleswig-Holstein. Die MYA II wurde hochmodern und sehr gut für die Küstenforschung ausgestattet. Beim ihrem Bau wurde außerdem großen Wert auf umweltfreundliche Technik gelegt. Der Schiffsneubau verfügt neben einem Partikelfilter über eine Abgasreinigungsanlage, die den Motorabgasen Stickstoffoxide (NOx) entzieht. Es wurde ein umweltfreundlicher Schiffsanstrich verwendet und eine Fremdstromanlage zum Korrosionsschutz des Rumpfes installiert, die toxische Zinkanoden ersetzt. Weder Abwasser noch ölhaltiges Bilgenwasser aus dem Maschinenraum gelangt ins Meer, sondern werden im Hafen entsorgt. Das Umweltzeichen Blauer Engel für das umweltfreundlichste Schiffsdesign wurde bei der Übergabe der MYA II an die Wissenschaft verliehen.
Ziel im Teilvorhaben ist die Erforschung, Entwicklung, Untersuchung und Erprobung von reagenzien-freien, optischen Sonden zum quantitativen und halbquantitativen online-Nachweis von gelösten und emulgierten Ölbestandteilen, insbesondere von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) in der messtechnisch gestörten Umgebung von biologisch aktiven und/oder durch Streuteilchen verunreinigten Wässern. Die Grundlage der zu entwickelnden Sensoren sind dabei lichtleitende Bauelemente mit speziellen Polymerüberzügen, deren optische Eigenschaften, insbesondere Absorption und Fluoreszenz, sich bei Absorption der nachzuweisenden Substanzen reversible ändern und die folglich optisch gemessen werden können. Das Teilvorhaben fokussiert auf die Entwicklung der Messtechnik, von Auswertealgorithmen und die Erprobung. Entsprechend ergibt sich folgende Arbeitsplanung: a) Definition, b) Aufbau, Signalverarbeitung, Realisierung und Labortests einer spektraloptischen Messtechnik, c) Test des Gesamtsystems in Labor und Feld, d) Applikationstests in Bilgen- und Prozesswasser.
Im Rahmen des Projektes wurde die Leistungsfähigkeit des Verfahrenkonzeptes der Firma A3 Abfall-Abwasser-Anlagentechnik GmbH (A3 GmbH), bestehend aus den drei Stufen Koaleszenzabscheider / keramische Ultrafiltration und Umkehrosmose, erprobt und die sichere Einhaltung der Anforderungen des Anhangs 27 der Abwasserverordnung nachgewiesen. Bei den mit der bestehenden Anlagetechnik aufbereiteten Bilgenwässern zeigten sich im Vorfeld, bei verschiedenen durchgeführten Analysen, wesentliche Überschreitungen des Parameters CSB (kleiner als 1000 mg/L). Daraus ergab sich die Forderung nach einer Neukonzeption der Behandlungstechnik an Bord der Bilgenentölungsboote. Von Seiten der Bilgenentölungsgesellschaft mbH wurde aufgrund der Personalbeanspruchung eine wartungsarme und wartungssichere (einfache) Anlage gefordert. Diese sollte im Vorfeld für das Bilgenentölungsboot; Bilgenentöler; unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Räumlichkeiten maßgeschneidert konzipiert werden und unter allen Betriebs- und Seegangsbedingungen sicher und störungsfrei arbeiten. Die Durchführung des Leistungsnachweises mit der oben genannten Anlagentechnik wurde auf dem Betriebsgelände der Bilgenentölungsgesellschaft mbH für einen Zeitraum von fünf Wochen unter verschiedenen Verfahrensvarianten vor Ort getestet. Die Aufbereitungstechnik wurde als kompakte Containeranlage von der A3 GmbH angeliefert und nach Montage in Betrieb genommen. Im Rahmen des Leistungsnachweises wurde der Anlagenbetrieb optimiert und die Anlagenbetriebsparameter protokolliert. Das Betriebspersonal der A3 GmbH war während des Nachweisbetriebes täglich vor Ort, um die Anlagentechnik zu betreiben und begleitende Analytik durch zu führen. Um die Einhaltung der Anforderungen des Anhangs 27 der Abwasserverordnung zu dokumentieren, wurden während der Versuchsphase wöchentlich Proben für ein unabhängiges Labor genommen und in der Regel mehrfach täglich, Proben vom Betriebspersonal der A3 GmbH entnommen und vor Ort analysiert. Ergänzend wurden Stichproben vom Staatlichen Umweltamt genommen. Für die generelle Grenzwertüberwachung im Ablauf der Ultrafiltrationsanlage wurden zwei CSB; On Line; Analysatoren für einen Tauglichkeitstest installiert. Diese Grenzwertüberwachung soll bei Überschreitung des CSB Messwertes die nach geschaltete Umkehrosmoseanlage in Betrieb setzten. Die Eignung beider Meßsysteme zur Grenzwertüberwachung der CSB; Konzentration im Filtrat wurde nachgewiesen. Die durchgeführten Versuchsreihen zeigten, dass es mit der A3 Verfahrenskombination möglich ist, auch unter erschwerten Bedingungen, typisches Bilgenwasser so aufzubereiten, dass die Anforderungen des Anhangs 27 der Abwasserverordnung eingehalten werden. Die Wirtschaftlichkeit und Praktikabilität zur Umsetzung des Aufbereitungskonzepts auf den Bilgenentölungsbooten muss noch nachgewiesen werden. Usw.
Oelhaltige Emulsionen, die besonders im Bilgenwasser von Schiffen entstehen, werden elektrochemisch an Bleidioxidelektroden oxidiert, wodurch Tenside ihre oberflaechenaktive Wirkung verlieren. Dadurch kann die Emulsion in die Bestandteile Oel und Wasser getrennt und so leichter entsorgt werden. Ziel ist die Entwicklung eines energiesparenden Verfahrens, das die Entsorgung der Abwaesser auf dem Schiff erlaubt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 14 |
| Land | 2 |
| Weitere | 9 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 13 |
| Text | 9 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 23 |
| Language | Count |
|---|---|
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 1 |
| Dokument | 1 |
| Keine | 16 |
| Webseite | 7 |
| Topic | Count |
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| Boden | 9 |
| Lebewesen und Lebensräume | 13 |
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| Mensch und Umwelt | 24 |
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| Weitere | 24 |