Aufbereitung von Grundwässern mit erhöhtem Sulfatgehalt (SULEMAN)

Innovative Optionen und Grenzen eines ressourcen- und insbesondere energie-effizienten Trinkwassermanagements

Steigende Sulfatkonzentrationen in Grundwässern und Uferfiltraten stellen viele Wasserversorgungsunternehmen bei der Bereitstellung von Trinkwasser vor neue Herausforderungen. Regional wird es immer schwerer, den Grenzwert der Trinkwasserverordnung für Sulfat (250 mg/L) ohne zusätzlichen Einsatz von technischen Maßnahmen einzuhalten. Im Vorhaben SULEMAN sollen an Standorten der Wasserversorger HAMBURG WASSER und Berliner Wasserbetriebe unter realen Betriebsbedingungen bereits kommerziell erhältliche Verfahren der Sulfatentfernung auf Effizienz beim Ressourcen- und Energieverbrauch untersucht werden.

In Hamburg liegt die Ursache in der Nutzung von Tiefengrundwässern, die teilweise mit Salzstöcken im Austausch stehen und sich auf diese Weise mit Sulfat anreichern. Das Berliner Trinkwasser, das zum großen Teil aus Uferfiltrat gewonnen wird, wird durch erhöhte Sulfatwerte in der Spree beeinflusst. Mit Einstellung des Braunkohletagebaus und damit verbundene Flutung von ehemaligen Abbaugruben in der Lausitz gelangen großen Mengen Sulfat in den Oberlauf der Spree und werden nach Berlin transportiert. Tatsächlich wird es in beiden Metropolen immer schwerer, den Grenzwert der Trinkwasserverordnung für Sulfat (250 mg/L) ohne zusätzlichen Einsatz von technischen Maßnahmen einzuhalten. Technische Verfahren zur Sulfatentferneung sind bereits kommerziell erhältlich. Zur Verfügung stehen zum Beispiel die Niederdruckumkehrosmose (LPRO), u.a. wird hier Sulfat durch eine Membran zurückgehalten. Sulfat kann ebenso mittels Ionentauscher entfernt werden. Hierbei werden geladene Sulfat-Ionen am Ionenaustauschermaterial gebunden und andere Ionen mit gleicher Ladung in das Wasser abgegeben.

Ziel des SULEMAN-Projekts ist es, im Betrieb von Versuchsanlagen an den Standorten Hamburg und Berlin vergleichende Aussagen zur Ressourceneffizienz der der beiden genannten Verfahren zu gewinnen. Als Alternative zu diesen Technologien wird ein innovatives Verfahren mit kapillaren LbL-modifizierten Ultrafiltrationsmembranen (LbL-UF) entwickelt, untersucht und optimiert.

KWB wird im Vorhaben Ökobilanzen erstellen, um die Nachhaltigkeit der konventionellen Technologien und auch der innovativen kapillaren Membran zu ermitteln. Vor- und nachgelagerte Prozesse der Aufbereitung, spezifischer Energie- und Chemikalienbedarf und Reststoffmanagement sowie Bewertung von Energieverbrauch und damit verbundenem Treibhausgasemissionen sind dabei Teil der Bilanzierung.

Im SULEMAN-Projekt kooperieren die Wasserversorgungsunternehmen Hamburg Wasser (HW) und die Berliner Wasserbetriebe (BWB) mit den Forschungseinrichtungen DVGW-Forschungsstelle TUHH und Kompetenzzentrum Wasser Berlin sowie mit den Technologieunternehmen Inge GmbH und Surflay Nanotec GmbH.

 

© Header-Foto: Berliner Wasserbetriebe

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