Wasser - zukunftsfähige Nutzungen: innovative Beispiele aus den Bereichen Gewässer, Wasser, Abwasser
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Schmidt
2009
|
| Series: | Initiativen zum Umweltschutz
73 |
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Titel: Wasser - zukunftsfähige Nutzungen
Autor: Grove, Anja
Jahr: 2009
Inhaltsübersicht
Vorwort.V
Inhaltsübersicht.VII
Inhaltsverzeichnis.IX
1 Die Förderung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.1
2 Einleitung.4
3 Gewässer.8
3.1. Hydrologie.9
3.2. Ökologie.25
3.3. Wasserkraft.94
3.4. Gewässersanierung.103
3.5. Informationssysteme.109
4 Wasser.116
4.1. Grund- und Trinkwasser.118
4.2. Regenwasser.130
4.3. Badewasser.136
5 Abwasser.144
5.1. Kanalisation.146
5.2. Naturnahe Abwasserreinigung.159
5.3. Kommunale Abwasserreinigung.,.168
5.4. Membranverfahren und Filtration.172
5.5. Additive Verfahren in der gewerblichen und
industriellen Abwasserreinigung.181
5.6. Klärschlamm.187
5.7. Sonstige.194
6 Produktionsintegrierter Umweltschutz (PIUS/PIUS-BT)-------206
6.1. Allgemein.208
6.2. Furnier- und Papierindustrie.216
VII
Inhaltsübersicht
6.3. Textilindustrie.226
6.4. Chemie- und Pharmaindustrie.241
6.5. Leiterplattenherstellung.251
6.6. Betonbau und Kalksandsteinproduktion.254
6.7. Getränke- und Lebensmittelindustrie.262
6.8. Aquakultur.278
6.9. Sonstige.296
7 Ver- und Entsorgungssysteme für Berg- und Schutzhütten.299
8 Analytik.307
9 Wissenstransfer.316
10 Stipendien.350
11 Anhang_.390
VIII
3 Inhaltsverzeichnis
Vorwort .V
Inhaltsfibersicht.VII
Inhaltsverzeichnis.IX
1 Die Förderung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.1
2 Einleitung.4
3 Gewässer.8
3.1 Hydrologie.9
3.1.1 Schonung natürlicher Ressourcen durch den Einsatz von
Recycling-Materialien als Baustoffe für Flussdeiche.9
3.1.2 Hochwasser- und Naturschutz im Weißeritzkreis.12
3.1.3 Vorbeugender Hochwasserschutz durch Wasserrückhalt
in der Fläche unter besonderer Berücksichtigung natur-
schutzfachlicher Aspekte - am Beispiel des Fluss-
einzugsgebietes der Mulde in Sachsen.15
3.1.4 Uferrückbau in gekrümmten Fließstrecken -
Planungshilfen für die Untere Isar.17
3.1.5 Konzept zur Weichholzauen-Entwicklung als Beitrag
zum naturverträglichen Hochwasserschutz an
Bundeswasserstraßen.20
3.2 Ökologie.25
3.2.1 Simulationsmodell zur Beurteilung ökologischer
Auswirkungen von Mindestwasserregelungen.25
3.2.2 Reduzierung diffuser Nährstoffeinträge in
Oberflächengewässer durch Erhöhung natürlicher
Retentionsmechanismen in einem Einzugsgebiet des
nordostdeutschen Tieflandes.28
3.2.3 Modellhafte gebietskörperschaftenübergreifende
Umsetzung des Gesamtkonzeptes „Revitalisierung der
Haseauen".30
3.2.4 Erweiterung eines hydraulisch-morphologischen
Simulationsmodells zur Habitatprognose in Fließgewässern.33
3.2.5 Neubau der Wasserkraftanlage Volk.36
IX
Inhaltsverzeichnis
3.2.6 Gewässerökologische Begleituntersuchungen zum Bau
und Betrieb einer Wasserkraftanlage.39
3.2.7 Nachhaltige Miesmuschel-Anzucht im niedersächsischen
Wattenmeer durch die Besiedlung natürlicher und
künstlicher Substrate.42
3.2.8 Entwicklung von Scherbrettern zum Ausbringen und
Positionieren von Ölsperren auf schnell fließenden
Gewässern großer Breite.46
3.2.9 Nachhaltige Landnutzung im Weißenstädter Becken -
Einführung eines integrierten Einzugsgebietsmanagements
zum Schutz des Grundwassers und der oberirdischen
Gewässer.47
3.2.10 Identifizierung und Ausweisung grenzüberschreitender
Feuchtgebiets-Korridore zur Wiedervernetzung von
Otter-Lebensräumen in Deutschland mit benachbarten
Vorkommen.51
3.2.11 Pflege und Entwicklung von naturnahen Waldbächen und
lichten Waldlebensräumen am Beispiel Feuersalamander
und Reptilien im Ilm-Kreis/Thüringen.54
3.2.12 Ökologische Umgestaltung des Hochwasser-
rückhaltebeckens Grimmeishausen (Werra).57
3.2.13 Revitalisierung und Verbund ausgewählter Rhön-
Fließgewässersysteme mit herausragender Bedeutung des
nationalen Naturerbes - Verknüpfung von Naturschutz
und Hochwasserschutz .60
3.2.14 Modellhafte Konzeption zur Revitalisierung eines
nordwestdeutschen Tieflandbachs am Beispiel der
Kimmer-Brookbäke, Hasbruch.64
3.2.15 Umsetzung exemplarischer Maßnahmen zur
Revitalisierung degradierter Uferabschnitte des Rheins
im Spannungsfeld zwischen Naturschutz, Wasserstraße
und Hochwasserschutz.68
3.2.16 Umsetzung des Entwicklungskonzepts für die Elseaue
durch regionale Kooperation.71
3.2.17 Natur- und Hochwasserschutz durch Revitalisierung des
Kinzig-Fließ-Gewässersystems (Main-Kinzig-Kreis).74
3.2.18 Erhalt und Entwicklung naturnaher Bachläufe im Wald
im Rahmen der Waldbewirtschaftung.77
X
Inhaltsverzeichnis
3.2.19 Renaturierung degradierter Uferabschnitte an Seen der
Holsteinischen Schweiz.81
3.2.20 Auf dem Weg zu neuen Ufern: Naturschutz an der
Unteren Donau in den beiden EU-Beitrittsländern
Rumänien und Bulgarien.84
3.2.21 Naturnaher Hochwasserschutz an der Hase in Haselünne-
Eltern als Beitrag zur Revitalisierung der Haseauen.87
3.2.22 Beispielhafte und übertragbare Ausgestaltung einer
kleingewässerreichen Ackerbaulandschaft mit dem Ziel
der Entwicklung und nachhaltigen Sicherung von
Amphibienpopulationen .90
3.3 Wasserkraft.94
3.3.1 Durchführung systematischer Untersuchungen zur
Konzeption funktionsgerechter Wanderhilfen im Bereich
von Wasserkraftanlagen am Beispiel der Wasserkraft-
anlage Camburg/Döbritschen.94
3.3.2 Entwicklung einer neuartigen beweglichen, über- und
unterströmbaren Wasserkraftanlage.96
3.3.3 Übertragbarkeit des Schweizer „greenhydro"-Konzeptes
als Standard einer umweltgerechten Wasserkraftnutzung
auf Deutschland-Machbarkeitsstudie.99
3.4 Gewässersanierung.103
3.4.1 Beispielhafte Revitalisierung von Park und Gewässer-
system Steinhöfel (Brandenburg).103
3.4.2 Denkmal- und naturschutzverträglicher Uferverbau gegen
die Devastierung am Heiligen See im Neuen Garten/
Potsdam (Brandenburg).106
3.5 Informationssysteme.109
3.5.1 Wasser- und Stoffstrommanagement in intensiv
genutzten kleinen Einzugsgebieten auf der Grundlage
von integrierten Nutzen- und Risikobewertungen.109
3.5.2 WAMOS: Eine „Decision Support System"-gestützte
Managementstrategie für Waldmoore. 111
XI
Inhaltsverzeichnis
4 Wasser.116
4.1 Grund-und Trinkwasser.118
4.1.1 Membranen zur Entkeimung von Leitungswasser als
Endverbraucherprodukt und im medizinischen Einsatz.118
4.1.2 Technische Erprobung der SINCERUS-ECA-Anlage zur
Desinfektion unterschiedlicher Wässer am Beispiel des
Kläranlagenablaufs der Kläranlage Moosburg a. d. Isar.120
4.1.3 Entwicklung eines Verfahrens und Bau einer
Vorrichtung zur Erstellung von Tunneln und Trögen.123
4.1.4 Entwicklung eines umweltschonenden Verfahrens zur
Grundwassergewinnung durch abgelenkte Brunnen-
bohrungen im klüftigen Festgestein in ökologisch und
wasserwirtschaftlich sensiblen Gebieten.125
4.2 Regenwasser.130
4.2.1 Entwicklung und Optimierung eines kombinierten
unterirdischen Reinigungs- und Versickerungssystems
für Regenwasser.130
4.2.2 Entwicklung und Optimierung eines mehrstufigen
Reinigungssystems für Straßen- und Parkplatzabläufe in
urbanen Gebieten zur Abflussdämpfung.133
4.3 Badewasser.136
4.3.1 Erprobung und Optimierung des neuartigen CAPTURA-
Filterverfahrens zur Aufbereitung von Schwimmbad-
wässern am Beispiel eines Sport- und Freizeitbades mit
ökologischer und ökonomischer Bilanzierung der
Filteranlage.136
4.3.2 Weiterentwicklung und Erprobung einer innovativen
Mess- und Steuerungsmethode zur Optimierung der
Wasserqualität und der Bewirtschaftung des Wasser-
kreislaufs von Naturerlebnisbädern.140
5 Abwasser._._.144
5.1 Kanalisation.146
5.1.1 Entwicklung und Erprobung eines digitalen Bild-
erkennungs- und Bildverarbeitungsverfahrens zur
objektiven Zustandserfassung von Kanalisationen.146
XII
Inhaltsverzeichnis
5.1.2 Entwicklung eines Simulationsverfahrens zur Minderung
von Schmutzfrachtausträgen aus mittleren bis großen
Kanalisationsnetzen durch Einsatz moderner
Steuerungselemente.149
5.1.3 Weiterentwicklung und Prüfung eines Unterdruck-
entwässerungssystems für Gebäude und Grundstücke.152
5.1.4 Analyse zur ökologischen und ökonomischen Bewertung
offener und geschlossener Bauweisen zur Herstellung und
Sanierung unterirdischer Infrastrukturmaßnahmen.155
5.2 Naturnahe Abwasserreinigung.159
5.2.1 Planung, Bau, Betrieb und abwasseranalytische
Untersuchungen der Reinigungsleistung von zwei
kommunalen Pflanzenkläranlagen in Lettland.159
5.2.2 Bau von Beispiel-Pflanzenkläranlagen im Gebiet
Königsberg/Kaliningrad.162
5.2.3 Erarbeitung von allgemeinen Bemessungsansätzen für
dezentrale bewachsene Bodenfilter für PWC-Anlagen
bewirtschafteter und unbewirtschafteter Rastanlagen an
Autobahnen am Beispiel der „Subterra"-
Pflanzenkläranlagen.164
5.3 Kommunale Abwasserreinigung.168
5.3.1 Weiterentwicklung und Übersetzung eines PC-
Planwerkzeuges für den technisch-wirtschaftlichen
Ausbau kommunaler Abwasserentsorgung für
MOE-Staaten, Aqua-Dialog.168
5.4 Membranverfahren und Filtration.172
5.4.1 Entwicklung einer Pilotanlage mit Vertikal-Membran-
modulen insbesondere zum Einsatz bei der Aufbereitung
von kolloidal hoch belasteten Abwässern.172
5.4.2 Entwicklung innovativer geflochtener Schlauch-
filtersysteme für energiearme Membranfiltration nach
biologischem Vorbild .175
5.4.3 Entwicklung und Erprobung eines neuen Modulkonzepts
für die Aufbereitung von Emulsionen.177
5.5 Additive Verfahren in der gewerblichen und industriellen
Abwasserreinigung.181
5.5.1 Anaerobe Entfärbung von Textilabwässern.181
XIII
Inhaltsverzeichnis
5.5.2 Entwicklung eines Verfahrens zur Zerstörung von
Röntgenkontrastmitteln und Antibiotika in Abwässern
durch UV-Oxidation.183
5.6 Klärschlamm.187
5.6.1 Bau und Erprobung einer mobilen Versuchsanlage im
technischen Maßstab zur Optimierung der Entwässerung
von kommunalen Klärschlämmen mit Hilfe eines online
geregelten Flockungsprozesses.187
5.6.2 Thermokatalytische Niedertemperaturkonvertierung
(NTK) von tierischer und mikrobieller Biomasse unter
Gewinnung von Wertstoffen und Energieträgern im
Pilotmaßstab.190
5.7 Sonstige.194
5.7.1 Wissenschaftliche Erforschung der Ursachen der
Belagsbildung auf Membrandruckluftbelüftungselementen
in Abwasserbehandlungsanlagen und Ableitung von
Maßnahmen zur Behebung.194
5.7.2 SOWARLA: Solare Wasserreinigungsanlage für das
DLR Zentrum Lampoldshausen.197
5.7.3 Entwicklung eines integrierten Steuerungs- und Betriebs-
verfahrens für die Teilsysteme Kanalnetz und Kläranlage
zur deutlichen Reduzierung der Gewässerbelastung.200
5.7.4 Modulares ozongestütztes TiO2-photokatalytisches
Verfahren zur Abwasserreinigung.203
6 Produktionsintegrierter Umweltschutz
(PIUS/PIUS-BT).206
6.1 Allgemein.208
6.1.1 Modularer Mikro-Hohlfaserreaktor zur maßgeschneiderten
Proteinabtrennung in Zellkulturtechnik.208
6.1.2 Mikrodosiertechnik zur parallelen Optimierung der
umweltfreundlichen biotechnischen Herstellung von
Bernsteinsäure.210
6.1.3 Innovative Gewinnung von Stickstoff aus industriellen
Spülwässern und Grundwässern mittels Ionenaustauscher-
anlage zur Verwertung des Stickstoffs als Düngemittel.211
XIV
Inhaltsverzeichnis
6.2 Furnier- und Papierindustrie.216
6.2.1 Schließung, integrierte biologische Aufbereitung und
Enthärtung des Wasserkreislaufes einer altpapier-
verarbeitenden Papierfabrik im Zentrum einer Großstadt.-.216
6.2.2 Verbesserung der Umweltsituation bei der Furnier-
herstellung unter besonderer Berücksichtigung der
Wasseraufbereitung.220
6.2.3 Realisierung des Wasserkreislaufs in einem Furnierwerk.222
6.3 Textilindustrie.226
6.3.1 Technische Umsetzung der biologischen Textilabwasser-
behandlung mit vorgeschalteter Anaerob-Stufe.226
6.3.2 Erhöhung der Effizienz der Filtrationsstufe bei der
Aufbereitung von biologisch behandeltem Abwasser zur
Mehrfachnutzung.230
6.3.3 Erarbeitung eines Lösungskonzeptes zur Kreislaufführung
von Prozessabwässern in der Textilveredlungsindustrie.234
6.3.4 Erprobung eines hocheffizienten energiearmen Verfahrens
auf Basis einer thermophilen Biologie und Membran-
filtration zur Prozesswasserrückgewinnung.237
6.4 Chemie- und Pharmaindustrie.241
6.4.1 Innovative enzymatische Gasphasenreaktionen zur
umweltschonenden Herstellung optisch aktiver
Feinchemikalien.244
6.4.2 Etablierung innovativer umweltfreundlicher Synthese-
techniken zur nachhaltigen Produktion von Chemikalien
durch biokatalytische Oxyfunktionalisierung in
Kombination mit innovativen Ansätzen der integrierten
Produktaufarbeitung.242
6.4.3 Photokatalytischer Abbau von Arzneimittelreststoffen in
Problemabwässern mittels UV-Strahlung und Mineralien.246
6.5 Leiterplattenherstellung.251
6.5.1 Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur bio-
chemischen Aufbereitung von Abwässern der Leiterplatten-
herstellung bei gleichzeitiger Rückgewinnung von Kupfer.251
XV
Inhaltsverzeichnis
6.6 Betonbau und Kalksandsteinproduktion.254
6.6.1 Schließung von Wasserkreisläufen in der Kalksandstein-
produktion durch Nutzung einer Rektifikationsanlage.254
6.6.2 Entwicklung von Energie sparenden Betonteil- und
Betonplattenschleifanlagen im Trockenverfahren unter
Vermeidung des Anfalls von umweltproblematischem
Schleifschlamm.257
6.6.3 Realisierung einer großtechnischen Anlage zur Schließung
von Wasserkreisläufen in der Kalksandsteinproduktion.259
6.7 Getränke- und Lebensmittelindustrie.262
6.7.1 Entwicklung eines innovativen Hochdruck-Behandlungs-
verfahrens zur umweltfreundlichen Sterilisation von
Lebensmitteln.,.262
6.7.2 Entwicklung eines innovativen Mykotoxin-Antikörper-
Arrays zur Sicherung der Produktqualität in lebensmittel-
produzierenden Betrieben.265
6.7.3 Entwicklung eines innovativen biotechnologischen
Verfahrens zur Brauchwassergewinnung mit Trinkwasser-
qualität aus Abwässern der Lebensmittelverarbeitung.269
6.7.4 Herstellung eines neuartigen, gesundheitsförderlichen
Kohlenhydratkonzentrats aus Abfallstoffen der
Weizenstärkegewinnung durch integrierten Einsatz
biotechnologischer Verfahren.273
6.8 Aquakultur.278
6.8.1 Verringerung von Umweltbelastungen durch Optimierung
von Fütterungsprozessen mittels Sensor zur Erfassung der
Fressneigung von Nutzfischen.278
6.8.2 Freiland-Tankzüchtung von Nordsee-Makroalgen auf Sylt
für den Nahrungsbereich.279
6.8.3 Zweiphasige Entwicklung und Erprobung einer Versuchs-
anlage und eines Prototypen zur Biomembranfiltration in
Kreislaufwasseranlagen für die Aquakultur.282
6.8.4 Verbesserung der Ablaufwasserreinigung aus
Aquakulturen durch Erhöhung der Fischkotstabilität.285
6.8.5 Nachhaltige Aquakultur in kreislaufgeführten Systemen -
Machbarkeitsstudie für das Einzugsgebiet des Aralsees.288
XVI
Inhaltsverzeichnis
6.8.6 Entwicklung neuartiger Trägermaterialien für die
Wasser aufbereitung und Kreislauffiihrung in Marikultur
Produktionsanlagen der Aquakultur.291
6.9 Sonstige.296
6.9.1 Entwicklung eines Verfahrens zur fotokatalytischen
Aufbereitung industrieller phenol- bzw. chlorphenol-
haltiger Abwasserteilströme.296
7 Ver- und Entsorgungssysteme für Berg- und
Schutzhütten.299
8 Analytik.307
8.1.1 Druckunabhängiges C02-Sensorsystem für wässrige
Systeme mit hoher Ionenaktivität zum Einsatz in
kommunalen Wasseraufbereitungsanlagen.307
8.1.2 Umweltschonendes, automatisiertes High-Throughput-
Testing mit Algen.310
8.1.3 Entwicklung eines Farbigkeitssensors zur Produktions-
optimierung in der Textilveredlungsindustrie sowie zur
Bestimmung der Farbigkeit des Auslaufes von Kläranlagen.313
9 Wissenstransfer.316
9.1.1 Zielgruppenorientierte Öffentlichkeitsarbeit und
Ergebnismultiplikation zum Verbund BIOL.316
9.2 Projektbegleitende Bewertung biotechnologischer
Innovationen für die Lebensmittelindustrie durch
umweltbilanzierende Bewertung.318
9.3 Development of Sustainable Bioprocesses: Modeling and
Assessment - Ein Buchprojekt.321
9.4 Workshop,,Neue Wege der Regenwasserbewirtschaftung
im Einzugsgebiet der Saar".322
9.5 Neue Ufer - Pleiße ans Licht in Leipzig.324
9.6 Know-how Transfer zur Abwasserreinigung mit Pflanzen-
kläranlagen im ländlichen Raum des Baltikums.327
9.7 Bildungs- und Demonstrationszentrum für dezentrale
Abwasserbehandlung.330
9.8 Aufbau eines Beratungszentrums für dezentrale Abwasser-
entsorgung.333
XVII
Inhaltsverzeichnis
9.9 Proaktive Konfliktlösung und Kooperationsaufbau in der
Gewässerrevitalisierung am Beispiel der Hase in Osnabrück.336
9.10 Kampagne „Auen leben".340
9.11 Umweltinformationsvermittlung zum kommunalen
Grundwasserschutz.343
9.12 DBU-eigene Wanderausstellung „WasserWissen".346
10 Stipendien.350
10.1 Ökologie der Grundwasserfauna im Biosphärenreservat
„Naturpark Pfälzerwald" - Studie zu den Möglichkeiten
der Bioindikation, zur Ökologie und zur Faunistik der
phreatischen Tierwelt.350
10.2 Die Bedeutung der Wassertemperatur für die
Makroinvertebratenzusammensetzung - ein Beitrag zur
Bewertung von Fließgewässern.353
10.3 Rekonstruktion und Modellierung der Küstenevolution
im Bereich der Pommerschen Bucht in Abhängigkeit von
holozänen Meeresspiegelschwankungen.355
10.4 Entwicklung von Leitlinien für die Planung flussnaher
Abgrabungsgewässer unter besonderer Berücksichtigung
der Produktionsbiologie als Voraussetzung für eine
naturraumtypische Entwicklung.360
10.5 Eutrophierungsquellen für die Küstengewässer der
südlichen Ostsee: Untersuchungen anhand der stabilen
Isotope von Stickstoff und Sauerstoff im Nitrat.362
10.6 Ex-situ Zuchtmethoden für riffbildende Steinkorallen -
ein Beitrag zur Reduzierung der Naturentnahme und zur
Einrichtung koordinierter Zuchtprogramme.365
10.7 Limnadia lenticularis und Triops cancriformis
(Crustacea: Brachiopoda) als Referenzarten gefährdeter
ephemerer Gewässertypen - Populationsgenetische und
ökolgische Untersuchungen als Grundlage für den Arten-
und Habitatschutz.368
10.8 Möglichkeiten und Grenzen geostatistischer Verfahren
in den Fischereiwissenschaften: Analyse räumlicher und
zeitlicher Variabilität von Fischpopulationen.372
10.9 Regelungsverfahren zur mobilen Vergärung von Fäkalien
und organischen Abfallstoffen.374
XVIII
Inhaltsverzeichnis
10.10 Entwicklung eines GIS- und QRA-basierten Hazard-
Analysis-Critical-Control-Point-Systems (HACCP) für
die Trinkwassergewinnung.377
10.11 Umweltqualitätsziele im Gewässerschutzrecht. Die
Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie am Beispiel
Sachsens.380
10.12 Reduzierung der nicht genutzten Feststofffrachten
geschlossener Aquakultur-Kreislaufsysteme durch
detritivore Organismen.384
10.13 Kontrollfaktoren des Makroalgenvorkommens in
deutschen Küstengewässern: Regulation der
Antifraßverteidigung und Klimaveränderung.387
11 Anhang.390
XIX |
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