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Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Geisenheim University, Zentrum für Angewandte Biologie, Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung durchgeführt. Umweltverträglichkeit und Effizienz verschiedener integrierter Anbausysteme, i.e. Futterpflanzen-Monokulturen und an Agroforestry/Intercropping angelehnte Verfahren werden evaluiert. Ziel ist die Identifizierung der optimalen Kombinationen aus Ertragsleistung und Umweltverträglichkeit. Im Fokus stehen die Entwicklung eines robusten Niederdruck-Bewässerungssystems, die Minimierung der Wasserverluste, agronomische und technische Maßnahmen zur Vermeidung von Bodenversalzung und die Ertragsoptimierung. Dazu werden u.a. pflanzen- und bodenbezogene Parameter analysiert und die Ergebnisse an die lokalen Akteure vermittelt. Auf Grundlage der Ist-Zustandsanalyse (Wasser, Boden, technische Infrastruktur) wird das Bewässerungssystem dimensioniert, konzeptioniert und entwickelt. Dies beinhaltet Technik, Steuerung und Effizienz der Bewässerung. Zur Leistungsvalidierung wird ein Bewässerungsversuch angelegt. Das neue System unter Einsatz des vorgeklärten Pondwassers wird der etablierten Furchenbewässerung gegenübergestellt. Für eine Mais-betonte Monokultur werden Ertrag, Qualität, Wasser- und Nährstoffnutzungseffizienz ermittelt. Die Wasserverteilungshomogenität und Wasserverluste sowie der Versalzungsgrad und die Schadstoffanreicherung werden erfasst. Zur Untersuchung der Eignung des Pondwassers, der Klärschlämme und verschiedener Kultursysteme werden die Kulturansätze in Feldversuchen auf Kleinparzellen verglichen. Dazu werden regelmäßig Daten zur Pflanzenphysiologie und -leistung, Ernährungsstatus, phänotypische Merkmale, Schädlingsbefall und Qualitätsparameter erhoben. In mehreren iterativen Optimierungsschritten soll eine 'best practice' für die Bewässerung mit Pondwasser identifiziert werden. Um die verfügbaren Ressourcen (Wasser & Nährelemente) möglichst vollständig zu nutzen und Austräge in die Umwelt auszuschließen wird ein großflächiger Anbau durchgeführt. Entlang des Gefälles erfolgt eine Staffelung der Kultursysteme nach Wasserstresstoleranz.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Aqseptence Group GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Demonstration einer Methodik zur beispielhaften Sanierung, Erweiterung und Ertüchtigung einer Pondanlage durch Kombination mit vor- und nachgeschalteten technischen Maßnahmen hin zu einer Produktionsanlage für Bewässerungswasser. Diese Anlage trägt weiterhin zur Minimierung der Methanemissionen, Reduzierung von Gesundheitsrisiken durch Vermeidung von Kontaminationen nachgeschalteter Flutgewässer, der Entwicklung und Demonstration einer angepassten Bewässerung und landwirtschaftlichen Nutzung des Wassers und der Nährstoffe bei. Dabei gilt es einen nachhaltigen Betrieb der Abwasserreinigung und Bewässerung durch Aus- und Weiterbildung sowie durch die Etablierung von Managementstrukturen und die Diffusion der Ergebnisse zur Nutzung in Namibia und weltweit durch die deutsche Wirtschaft und lokale Betreiber zu etablieren und zu sichern. Die Untersuchungen sollen an einer Straße einer zweistraßigen, 4-stufigen Pondanlage in Outapi (Nordnamibia) erfolgen. Untersucht werden die Auswirkungen technischer Maßnahmen wie eine vorgeschaltete Feststoffentnahme durch einen UASB-Reaktor und parallel dazu mit einem Mikro-sieb, die Verbesserung der Strömungsführung in den Ponds, sowie die Erprobung eines Ablauffilters zur Erhöhung der Ablaufqualität, ein low tech Schlammmanagement sowie geeignete Bewässerungsverfahren, Pflanzenanbau und Management der Wasserwiederverwendung. Entwicklung von Optionen zur Vorbehandlung durch Feststoffabtrennung, z.B. durch an-aerober Stabilisierung und Nutzung oder Verbrennung des gebildeten Methans und/oder Feststoffabtrennung mittels Mikrosieben und Verwertung des Siebgutes; Ziel ist hier die Minderung der Methanemissionen als starkes Treibhausgas und die Kapazitätserweiterung der Ponds durch Reduzierung des Feststoff-/CSB-Eintrags.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IEEM gGmbH - Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten,Herdecke durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Demonstration einer Methodik zur beispielhaften Sanierung, Erweiterung und Ertüchtigung einer Pondanlage durch Kombination mit vor- und nachgeschalteten technischen Maßnahmen hin zu einer Produktionsanlage für Bewässerungswasser. Aufgabe der IEEM gGmbH in diesem Verbundvorhaben ist dabei zum einen die Entwicklung und Demonstration einer Nachbehandlungstechnologie zur Aufbereitung des Teichablaufs hin zu nutzbarem Bewässerungswasser, zum anderen die vorhabenbegleitende Optimierung durch projektbegleitende Kostenschätzung, Kosten-Nutzen-Analyse und der Entwicklung eines perspektivischen Finanzierungsmodells in Kooperation mit Geberbanken. Das Gesamtprojekt ist in verschiedene Arbeitspakete (APs) unterteilt, welche alle federführend von einem der Projektpartner, allerdings in enger Zusammenarbeit mit den anderen Projektpartnern, bearbeitet werden. Allen Arbeiten ist ein AP zur Bestandsaufnahme der Ist-Situation an dem Projektstandort vorgeschaltet. Die von der IEEM gGmbH federführend zu bearbeitenden APs sind in weitere Arbeitsschritte untergliedert. So wird in dem AP 'Nachbehandlung' in einem ersten Schritt die für den speziellen Anwendungsfall beste Nachbehandlungstechnologie aus verschiedenen Technologievarianten gewählt und diese in einem weiteren Schritt konzipiert und vor Ort errichtet. In weiteren Arbeitsschritten wird die errichtete Nachbehandlungstechnologie zur Demonstration betrieben und Betriebsparameter gesammelt, welche in einem weiteren Schritt ausgewertet werden. Abschließend werden Hinweise für die Replikation an anderen Standorten gegeben. Auch das AP 'Gesamtökonomische Betrachtung' ist in verschiedene Schritte wie der betriebswirtschaftlichen Bewertung der Kosten und Nutzen des Projektes als auch einer volkswirtschaftlichen Betrachtung untergliedert. In einem finalen Schritt werden die Finanzierungsoptionen des Projektes diskutiert.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von H.P. Gauff Ingenieure GmbH & Co. KG - JBG durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Demonstration einer Methodik zur beispielhaften Sanierung, Erweiterung und Ertüchtigung einer Pondanlage hin zu einer Produktionsanlage für Bewässerungswasser, zur Minimierung der Methanemission, zur Reduzierung von Gesundheitsrisiken durch Vermeidung von Kontaminationen nachgeschalteter Flutgewässer, der Entwicklung und Demonstration einer angepassten Bewässerung und landwirtschaftlichen Nutzung des Wassers und der Nährstoffe, die Absicherung eines nachhaltigen Betriebs von Abwasserreinigung und Bewässerung durch Aus- und Weiterbildung sowie durch die Etablierung von Managementstrukturen und die Diffusion der Ergebnisse zur Nutzung in Namibia und weltweit durch die deutsche Wirtschaft und lokale Betreiber. Die Untersuchungen sollen an einer Straße einer zweistraßigen, 4-stufigen Pondanlage in Outapi (Nordnamibia) erfolgen. Untersucht werden die Auswirkungen technischer Maßnahmen wie vorgeschalteter UASB-Reaktore, vorgeschaltetes Mikrosieb, Verbesserung der Strömungsführung in den Ponds sowie eines Ablauffilters, ein low tech Schlammmanagement sowie geeignete Bewässerungen und Pflanzenanbau. Das Projekt verfolgt eine integrierte Systemlösung unter Einbeziehung wirtschaftlicher, ausbildungsbezogener, sozialer, ökologischer und technischer Aspekte. Die Bearbeitung der einzelnen Handlungsfelder erfolgt durch ein inter- und transdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Wissenschaft, technischer Praxis sowie Kommune/Betreiber. Auf Basis der Durchführung der Zustandserfassung wird eine Machbarkeitsskizze erstellt. Die in der Machbarkeitsskizze entwickelten Szenarien bilden die Grundlage für die Erstellung der Planungen für die Behandlung im Becken vorhandener und zukünftig anfallender Schlämme sowie der hydraulischen Führung in den Klärbecken. Nach Umsetzung der baulichen Maßnahmen erfolgt das Monitoring der Wirksamkeit der verschiedenen Maßnahmen nebst damit einhergehender Dokumentation und Analyse der Projektergebnisse.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Demonstration einer Methodik zur beispielhaften Sanierung, Erweiterung und Ertüchtigung einer Pondanlage hin zu einer Produktionsanlage für Bewässerungswasser, zur Minimierung der Methanemission, zur Reduzierung von Gesundheitsrisiken durch Vermeidung von Kontaminationen nachgeschalteter Flutgewässer, der Entwicklung und Demonstration einer angepassten Bewässerung und landwirtschaftlichen Nutzung des Wassers und der Nährstoffe, die Absicherung eines nachhaltigen Betriebs von Abwasserreinigung und Bewässerung durch Aus- und Weiterbildung sowie durch die Etablierung von Managementstrukturen und die Diffusion der Ergebnisse zur Nutzung in Namibia und weltweit durch die deutsche Wirtschaft und lokale Betreiber. Die Untersuchungen sollen an einer Straße einer zweistraßigen, 4-stufigen Pondanlage in Outapi (Nordnamibia) erfolgen. Untersucht werden die Auswirkungen technischer Maßnahmen wie vorgeschalteter UASB-Reaktor, vorgeschaltetes Mikrosieb, Verbesserung der Strömungsführung in den Ponds sowie eines Ablauffilters, ein low tech Schlammmanagement sowie geeignete Bewässerungen und Pflanzenanbau. Das Projekt verfolgt eine integrierte Systemlösung unter Einbeziehung wirtschaftlicher, ausbildungsbezogener, sozialer, ökologischer und technischer Aspekte. Die Bearbeitung der einzelnen Handlungsfelder erfolgt durch ein inter- und transdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Wissenschaft, technischer Praxis sowie Kommune/Betreiber. Das Fachgebiet Abwasserwirtschaft ist zuständig für die gesamte wissenschaftliche Projektleitung, die Steuerung der Bestandsaufnahme und Erstellung der Machbarkeitsskizze, Entwicklung gangbarer Optionen für die Entschlammung, Rehabilitierung und Ertüchtigung der Ponds. Weiterhin ist das FG Abwasserwirtschaft verantwortlich für die Qualitätssicherung der Arbeiten und die Sicherung der Ablaufqualitäten durch die Beratung des Labor- und Anlagenbetreibers und durch wissenschaftliche Schulung von lokalem Personal.

CuveWaters: Integriertes Wasserressourcen-Management im zentralen Norden Namibias (Cuvelai-Delta), Phase II, Teilprojekt: Solare Grundwasserentsalzung

Das Projekt "CuveWaters: Integriertes Wasserressourcen-Management im zentralen Norden Namibias (Cuvelai-Delta), Phase II, Teilprojekt: Solare Grundwasserentsalzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Gesamtziel des Projekts CuveWaters ist die konzeptionelle Weiterentwicklung und praktische Umsetzung eines Integrierten Wasserressourcen-Managements (IWRM) für das Einzugsgebiet des Cuvelai mit Fokus auf das Cuvelai-Etoscha Basin im zentralen Norden Namibias. Mit einem regionalspezifischen IWRM sollen die Lebensgrundlagen für die dort lebende Bevölkerung dauerhaft gesichert und damit ein wesentlicher Beitrag zur Bekämpfung von Armut sowie Verhinderung von Krisen in der Region geleistet werden. Im Rahmen des Projektvorhabens soll eine rein solar (solar thermisch und photovoltaisch) betriebene Entsalzungsanlage auf Basis der Membrandestillation mit Zweikreissystem für einen bestimmten Standort in Namibia ausgelegt, gebaut, installiert und betrieben werden. Die maximale Anlagenkapazität soll 5 m3/Tag betragen. Das Monitoring und die kontinuierliche Evaluation wird ein wesentlicher Bestandteil der Arbeiten sein. Da die technische Implementierung der Entsalzungsanlage Bestandteil des übergeordneten Gesamtprojekts ist, wird im Vorfeld der Arbeiten eine sehr genaue Abstimmung und Definition der Schnittstellen mit den anderen Technikanbietern so wie dem ISOE und der TUD erforderlich sein. Die Perspektive der Nutzung und Implementierung von dezentralen, solar gekoppelten kleinskaligen Entsalzungsanlagen in ländlichen Regionen Namibias trifft sowohl auf namibischer Seite (Ministerium und Experten) als auch bei deutschen Technologieanbietern von entsprechenden Anlagen auf großes Interesse. Das BMBF konstatiert der deutschen Wasserwirtschaft in seinem 'Aktionskonzept nachhaltige und wettbewerbsfähige deutsche Wasserwirtschaft' (2001) ein allgemein hohes technologisches Niveau, jedoch auch massive Mängel hinsichtlich der Anpassung von Technologien und Konzepten zum Export für internationale Märkte. Das hier vorgeschlagene Forschungsvorhaben ist mit seinen spezifischen Verwertungsmöglichkeiten darauf ausgerichtet, einen nachhaltigen Beitrag zum Schließen dieser Lücke zu leisten.