NEU: Bitte auf den Obermenüpunkt klicken!
Natürlicher Bachlauf

01. Oktober 2018

SULEMAN

Aufbereitung von Grundwässern mit erhöhtem Sulfatgehalt: Innovative Optionen und Grenzen eines ressourcen- und energieeffizienten Trinkwassermanagements (W 201806)
Natürlicher Bachlauf; ©DVGW. Foto: Konzept und Bild/Cathrin Bach
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 10.2018 - 05.2021

Projektstatus: laufend

Förderkennzeichen: W 201806

 

Ziele und Methodik

Ziel von SULEMAN ist es, eine nachhaltige und energieeffiziente Entfernung von Sulfat aus dem Trinkwasser zu erreichen, die Kosten dieser Technologie drastisch zu senken und den Wirkungsgrad der Trinkwasseraufbereitung zu erhöhen. Bereits verfügbare Verfahren sollen in der Praxis getestet werden und technisch-wissenschaftliche Unsicherheiten bei der Anwendung bestehender Technologien beseitigt werden.

Hierfür werden bei den teilnehmenden Wasserbetreibern in Hamburg die Niederduck-Umkehrosmose (engl. Abk. LPRO) und in Berlin das Ionenaustauschverfahren CARIX im technischen Maßstab getestet. Beide Verfahren sind aktuell für die Wasserenthärtung im Einsatz und sollen nun für die Aufgabe der Sulfatentfernung konditioniert werden. Bezüglich der Rohwässer kommen in Hamburg tiefe, salzreiche Grundwässer und in Berlin oberflächenwassernahes Uferfiltrat zum Einsatz. Die Ergebnisse im halbtechnischen Maßstab werden unter Berücksichtigung verfügbarer Literaturdaten extrapoliert und für eine vergleichende Bewertung über Ökobilanz (Life Cycle Assessment) und Kostenrechnung ausgewertet.

Parallel zu den Versuchen wird eine kommerzielle Ultrafiltrations-Membran getestet. Diese wird hierfür durch neuartige Beschichtungstechnologien modifiziert und so für die Zielsubstanz Sulfat optimiert. Die innovative Technologie ermöglicht neue Betriebsarten und arbeitet bei geringeren Betriebsdrücken als bisherige Systeme. So können spezifische Energiewerte für die Aufbereitung von Wässern mit höheren Sulfatkonzentrationen deutlich gesenkt werden. Basierend auf den Versuchs- und Testergebnissen wird eine Handlungsempfehlung für die ressourcen‐und energieeffiziente Aufbereitung von Rohwässern mit erhöhten Sulfatgehalten für die Wasserversorgung in Deutschland abgeleitet.

 

Hintergrund

In Grundwässern und Uferfiltraten werden steigende Konzentrationen an Sulfat festgestellt. Die Gründe für den Anstieg sind vielfältig und regional unterschiedlich. Insbesondere in ehemaligen Braunkohlerevieren im Osten Deutschlands gelangt Sulfat durch die Flutung von Abbaugruben in Grundwässer, die zur Trinkwasseraufbereitung genutzt werden. In Nord- und Mitteldeutschland verursachen steigende Konzentrationen von Nitrat im Boden die Entstehung von Sulfat. Denn Nitrat verursacht die Oxidation des im Boden enthaltenen Eisensulfids bzw. Pyrits mit entsprechenden Auswirkungen auf die Wasserqualität. Weiterhin stehen Tiefengrundwässer in norddeutschen Wasserentnahmegebieten teils mit gipshaltigen Salzstöcken im Austausch und reichern auf diese Weise Sulfat an.

Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung für Sulfat liegt bei maximal 250 Mikrogramm pro Liter und ist von allen Wasserversorgern in Deutschland strikt einzuhalten. Die Entfernung von Sulfat aus wässriger Lösung ist jedoch eine schwierige verfahrenstechnische Aufgabe, die mitunter mit einem hohen Energie- und Kostenaufwand einhergeht. Dies stellt viele Wasserversorgungsunternehmen vor große Herausforderungen.

Das Projekt SULEMAN befasst sich deshalb mit der nachhaltigen, energieeffizienten Entfernung von Sulfat. Die Kosten der Verfahren und Technologien sollen drastisch gesenkt und der Wirkungsgrad der Trinkwasseraufbereitung erhöht werden. Technisch-wissenschaftliche Unsicherheiten bei der Anwendung bestehender Technologien sollen beseitigt werden.

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Dr. Mathis Keller
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-727
Forschung zum Thema Wasseraufbereitung