Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V. durchgeführt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Messsystems zur Inline-Bestimmung der Konzentrationen der organischen Säuren Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure sowie weiterer Komponenten im Biogasprozess. Es soll Zusammenhänge zwischen den gemessenen Parametern nachweisen und dadurch zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen über die chemisch-biologischen Vorgänge im Reaktor sowie beim Übergang von organischen Säuren von der Flüssig- in die Gasphase führen. Die kontinuierliche Überwachung der organischen Säuren ermöglicht sehr genaue Aussagen über den Zustand des Prozesses. Dadurch können Störungen frühzeitig erkannt und Optimierungen sowie eine verbesserte Systemsteuerung bei der Biogasproduktion vorgenommen werden. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in enger Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann TEB als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. Am KSI erfolgt schwerpunktmäßig die Entwicklung, Herstellung und Laborerprobung des Messsystems für die Flüssigphase von Biogasanlagen. Das IASP wird Vergärungsversuche mit verschiedenen Ausgangssubstrate durchführen und gemeinsam mit TEB das Messsystem an Laborreaktoren vor allem im Hinblick auf die Säurebildung und deren Zusammenhang mit den Parametern Methan, Kohlendioxid, Wasserstoff und Sauerstoff erproben.
Das Projekt "Entwicklung und Anwendung chemischer Sensoren zur Inline-Ueberwachung von Umweltschadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut für Radiochemie durchgeführt. Bei den chemischen Sensoren sind insbesondere optische Indikatoren, die an Lichtleitern immobilisiert oder absorbiert werden (sogen. Optroden) zur simultanen Erfassung diverser Schadstoffkomponenten von Interesse. Es sollen Optroden und Sensor-Arrays fuer die flaechendeckende Erfassung von Metallen und Schwermetallen entwickelt werden. Die Erfahrungen bei der Entwicklung von selektiven optischen Sensoren werden auch fuer potentiometrische Detektionsverfahren (ChemFET, ISFET) genutzt. Die gegenwaertigen Arbeiten beziehen sich auf die Gewaesserueberwachung mit optisch-biochemischen Sensoren fuer Nitrat, Sulfat und Ammonium.
Das Projekt "Demonstration einer optimierten Regen- und Abwasserbehandlung in der Klaeranlage Wuerselen-Euchen. Arbeitsteil 2: Verfahrenstechnische Entwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Wegen eines schwachen Vorfluters in einem Naherholungsgebiet wird die Klaeranlage Euchen mit Regenwetteraufstauraeumen und einer nachgeschalteten Schnellfilteranlage zur weitergehenden Abwasserreinigung ausgeruestet und mit einer weiteren Regenentlastung ueber Fernwirktechnik im Verbund betrieben. In einem mehrjaehrigem Versuchsbetrieb unter wissenschaftlicher Betreuung durch die RWTH Aachen sollen Vorfluterbelastung und Energieaufwand durch den verstaerkten Einsatz der Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik und eines Prozessrechners optimiert werden. Ziel der Forschung ist die Ableitung von Bemessungskriterien, Betriebsweisen und Steuerstrategien fuer kleine bis mittlere Klaeranlagen und Regenentlastungen an besonders schutzwuerdigen Vorflutern und deren Steuerung mit moeglichst sicheren und wirtschaftlichen Funktionseinheiten (in Zusammenarbeit mit Stadt Wuerselen).
Das Projekt "Teilprojekt A 09: Kontinuierliche Erfassung toxischer Wirkungen in waessrigen Probenstroemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Hygiene und Umweltmedizin durchgeführt. Bei der Analyse komplexer Abwaesser wurde die Fraktionierung mit chromatographischen Methoden (Gelchromatographie, HPLC) gekoppelt mit einem Nachweis der Toxizitaet ueber die Lumineszenzhemmung von Leuchtbakterien. Fuer waessrige Saeuleneluate wurde ein kontinuierlich arbeitendes on-line Detektionssystem nach dem Autoanalyser-Prinzip entwickelt, Eluate aus der HPLC wurden in 1 min-Intervallen gesammelt und nach Entfernen des organischen Fliessmittels in einem Mikrotiter-Luminometer gemessen. Mit beiden Methoden liessen sich toxische Komponenten der fraktionierten Abwaesser parallel zu der Detektion ueber UV-Absorption identifizieren, die kontinuierliche Messung war allerdings durch Peakverbreiterungen ueber lange Laufstrecken beeintraechtigt. Zur Korrektur falsch positiver Toxizitaeten bei farbigen Proben im Leuchtbakterientest wurde fuer Mikrotitermessungen eine spezielle Doppelkammer entwickelt, mit der die Absorption der Lumineszenz separat erfasst werden konnte.