Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karl Spiegl GmbH & Co. KG durchgeführt. Durch ein Modulares Konzept soll mit Hilfe von kapazitiver Entsalzung (CDI) und einer Umkehrosmose (RO) Meerwasser energieeffizient entsalzt werden. Hierbei wird die Firma Spiegl technische Unterstützung bei der Kombination der CDI Anlage und der RO bieten, wobei der Schwerpunkt auf der RO liegt. Das Modul der Umkehrosmose wird von der Firma Spiegl entsprechend den Anforderungen der CDI entwickelt und gebaut, sowie zur Verfügung gestellt. Nach Abschluss des Projekts werden wir die RO in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern in ein gemeinsames System integrieren, zur Marktreife bringen und wirtschaftlich verwerten. 1. Technische Unterstützung bei der Kombination von CDI und Umkehrosmose. 2. Analyse der Ergebnisse in Bezug auf Aufgabe des RO Systems. 3. Optimierung der Verfahrensparameter bei der Kombination von CDI und RO. 4. Entwicklung der Umkehrosmose (RO), diese wird den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. 5. Technische Beratung während der Projektlaufzeit. 5. Entwicklung des Systems zur Marktreife. 6. Wirtschaftliche Verwertung des Systems.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Winkelnkemper GmbH durchgeführt. Die unterirdische Enteisenung und Entmanganung (UEE oder In-situ Aufbereitung) wird von uns bereits seit Jahrzehnten in Deutschland für die Aufbereitung von Grundwasser eingesetzt. Es ist klar, dass damit sehr effizient Eisen und Mangan aus Grundwasser entfernt und somit auch Ablagerungen in nachfolgenden Wasseraufbereitungsschritten vermieden werden können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen aber die folgenden bisher offenen Fragen geklärt werden: 1. Können die positiven Resultate der Technologie aus Deutschland trotz unterschiedlicher Geologie und Grundwasserzusammensetzung auf Südostasien übertragen werden? Treten Nebenwirkungen durch den erhöhten Salzgehalt auf? 2. Wie weit kann Arsen bereits unterirdisch entfernt werden? 3. Wie lassen sich die bisher nur in Industrieländern eingesetzten, individuell ausgelegten und vollautomatisierten UEE-Anlagen für einen möglichst robusten und modularen Einsatz modifizieren (Stichwort Photovoltaik und Windenergie)? 4. Welche positiven Effekte bringt die unterirdische Entfernung von Eisen, Mangan und Arsen für eine nachfolgende Entsalzung (mit CDI / UO)? Diese Fragen sollen beantwortet werden mit Hilfe von a) der Neuentwicklung von UEE-Anlagen für einen dezentralen Einsatz in Südostasien inkl. Bau von Prototypen b) Installation, Betrieb und Bewertung von Pilotanlagen gemäß Punkt a) in Vietnam c) Bewertung der Ergebnisse aus Punkt b) im Rahmen des Gesamtprojekts WaKap Innerhalb vom Arbeitspaket AP3 werden wir in der ersten Hälfte der Projektlaufzeit eine Anlage zur unterirdischen Wasseraufbereitung für die dezentrale energieautonome Aufstellung in Südostasien entwickeln. Im Rahmen von Arbeitspaket AP4 werden wir in Vietnam mindestens eine, möglichst aber mehrere Pilotanlagen zur unterirdischen Aufbereitung planen und ausführen (zweites Jahr bis Ende Projektlaufzeit). Im Rahmen von AP5 werden wir alle Daten vom Teilbereich In-Situ-Wasseraufbereitung erfassen und ökologisch wie ökonomisch bewerten.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. Der Mangel an Trinkwasser gehört zu den Hauptproblemen weltweit. Die Wasserversorgung in vielen Ländern Südostasiens wie z.B. in Vietnam, Kambodscha, Myanmar wird aber immer mehr durch den Klimawandel und die stark ansteigenden Bevölkerungszahlen bedroht. Die Verhältnisse in Vietnam können als repräsentativ für viele Länder insbesondere in Südostasien angesehen werden. Das Ziel des Projekts ist es einen kombinierten modularen Prozess zur Entsalzung von Meerwasser und von salinem Grundwasser zu entwickeln und vor Ort in Vietnam zu pilotieren. Durch eine innovative Kombination von kapazitiver Entionisierung und Umkehrosmose soll der Energieverbrauch deutlich verringert und die Wasserausbeute erhöht werden. Neben der Entfernung von typischen Salzionen wie NaCl wird auch die Entfernung von toxischen Arsensalzen untersucht, welche im südostasiatischen Raum ein großes Problem im Grundwasser darstellen. Die kombinierte Entsalzungsanlage wird autonom mittels regenerativer Energie (Photovoltaik, Wind) betrieben. Im Projekt wird begleitend eine wissenschaftliche Bewertungsmethodik entwickelt, so dass der Kombinationsprozess am in der letzten Projektphase ökologisch-ökonomisch bewertet werden kann. Auf Grundlage der Projektergebnisse wird nach Projektende durch die im Projekt beteiligten Firmen ein marktfähiger Prototyp entwickelt. Zunächst für den südostasiatischen Raum und später für den weltweiten Vertrieb. Arbeitsplanung: AP1: Pilotversuche (CDI, UO) im Labormaßstab mit Modellwässern (HsKA); AP2: Computerbasierte Systemanalyse des modularen Kombinationsprozesses hinsichtlich Energieoptimierung (HsKA); AP3: Entwicklung eines Konzepts zur autarken Versorgung der Prozesse mit regenerativer Energie (ISI); AP4: Pilotversuche des Kombinationsprozesses in Vietnam (SDVICO, SPIEGL, WINKEM); AP5: Ausarbeitung einer angepassten Methodik (ISI) ; AP6: Durchführung einer gesamthaften multidimensionalen Nachhaltigkeitsbewertung der Kombinationsprozesse (ISI); AP7: Projektmanagement(HsKA).
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Pilotierung eines energieeffizienten modularen Kombinationsprozesses zur Entsalzung von Meer-, Brack- bzw. Grundwasser, bestehend aus kapazitiver Entionisierung und Umkehrosmose. Die Energieversorgung des Hybridprozesses soll mittels regenerativer Energien erfolgen, um einen autonomen und dezentralen Betrieb der Anlagen zu ermöglichen. Zur Mobilisierung von innovativen finanziellen Ressourcen bei einer späteren Umsetzung tragen Ergebnisse einer angepassten Nachhaltigkeitsbewertung bei. Das Projekt wird die Anwendungspotenziale der Verfahrenskombination, auch unter Berücksichtigung der Kriterien zur Bewertung der Nachhaltigkeit, aufzeigen und zu einer breiten Vermarktung beitragen. Zur Ermittlung von Prozessparametern und Optimierung werden Versuche zu den Kombinationsprozessen und zu möglichen positiven Nebeneffekten durchgeführt (AP1) und durch computerbasierte Systemanalysen unterstützt (AP2). Für den autonomen Betrieb der Anlagen mittels regenerativer Energie wird ein Konzept erarbeitet, das neben den Anforderungsparametern des Prozesses die Zeitabhängigkeiten der verschiedenen Energieerzeuger ebenso berücksichtigt, wie verschiedene auf dem Markt befindliche Optionen und deren Einsatzfähigkeit, Robustheit sowie Zusatzeffekte (AP3). Basierend hierauf werden in Vietnam an verschiedenen Standorten Pilotversuche zur systematischen Untersuchung der Effizienz des Gesamtprozesses durchgeführt (AP4). Um die Vorteile (kosteneffizient, klimafreundlich, umweltgerecht, sozial verträglich) des innovativen Ansatzes u.a. zur Mobilisierung von Finanzierungsquellen darstellen zu können, wird eine angepasste Methode zur Nachhaltigkeitsbewertung erarbeitet (AP5) und durchgeführt (AP6), die die Ergebnisse der anderen Arbeiten und die lokalen sowie übergeordnete Randbedingungen berücksichtigt. Die Arbeiten des Antragstellers bilden eine Klammer für das Projekt, indem hier alle Ergebnisse zusammengeführt, bewertet und zurückgespielt werden.