Transfer-News
Oktober – Dezember 2023
Zeolithe zur Reinigung von kontaminiertem Grundwasser
Links: Foto des Pilotreaktors, gefüllt mit Fe-MFI-Zeolith (schwarz) und AC-Adsorber (links blau), rechts: Vorgeschlagenes Betriebsschema für einen regenerierbaren Fe-Zeolith-Adsorber in vollem Maßstab vor Ort. © Georgi et al/UFZ.
Der eisenbeladene Zeolith zeichnet sich durch seine herausragende Adsorptionsleistung für hydrophile CKW aus. Ein Schlüsselelement dieser Technologie ist die Möglichkeit der Vor-Ort-Regeneration durch einfaches Spülen mit H2O2. Dieser Prozess ermöglicht nicht nur die Wiederverwendung des Adsorptionsmittels, sondern auch den Abbau der adsorbierten Schadstoffe durch eine katalytische Fenton-ähnliche Reaktion.
In einem gemeinsamen Pilotversuch mit der Eneotech Umwelt GmbH in Bitterfeld wurde der Fe-Zeolith, beladen mit 30 kg des Adsorptionsmittels, erfolgreich zur Behandlung von 1470 m3 Grundwasser eingesetzt. Über 12 Adsorptions-/Regenerationszyklen hinweg behielt das System seine Leistung bei, was auf die Robustheit und Effektivität dieser Technologie hinweist.
Diese vielversprechenden Ergebnisse markieren einen wichtigen Schritt in der Bemühung um nachhaltige Wasseraufbereitungstechnologien. Die Fähigkeit, vor Ort regenerierbare Adsorptionsmittel effizient einzusetzen, könnte einen erheblichen Beitrag zur Bekämpfung von Wasserverschmutzung leisten und gleichzeitig die Nachhaltigkeit in der Umwelttechnologie vorantreiben.
Das Team hinter dieser Innovation plant nun weitere Schritte, um die Technologie für breitere Anwendungen zugänglich zu machen und potenziell weltweit zur Verfügung zu stellen.
Um den nächsten Pilotversuch durchzuführen brauchen wir Unterstützung. Werden Sie unser Partner! Schreiben Sie uns an wtt@ufz.de .
Publikation:
Georgi, A., Köhler, R., Woszidlo, S., Mackenzie, K. D., Schierz, A., Schlosser, A. & Stanger, H. (2023). Fe‐Zeolite as on‐Site regenerable adsorber for chlorohydrocarbons in groundwater – from laboratory to pilot test. Chemie Ingenieur Technik. https://doi.org/10.1002/cite.202300096
Dezember 2023
Neue Fallstudie in Leipzig liefert Ergebnisse zu Barrieren für die Fassadenbegrünung in Großstädten
Die UFZ-Forschenden Wiebke Knifka, Raphael Karutz und Heinrich Zozmann haben die Barrieren für die vertikale Begrünung in deutschen Großstädten mit zweierlei Methoden untersucht: einer systematischen Literaturrecherche und einer partizipativen Fallstudie in Leipzig. Dabei ist ein umfassendes Bild entstanden, das sogar Lösungen für die Überwindung dieser Barrieren enthält.
Insgesamt konnten die Forschenden so 24 soziale, politisch-administrative, wirtschaftliche, praktisch-technische und ökologische Barrieren ausmachen, die Schlüsselakteure daran hindern, vertikale Begrünung umzusetzen. Gemeinsam mit den lokalen Akteur:innen der Fallstudie hat das Forschungsteam Lösungsansätze zur Überwindung der Barrieren entwickelt.
Dazu gehören die Bereitstellung informativer, regulatorischer und finanzieller Anreize, die Anpassung von politisch-administrativen Strategien, Vorschriften und Verfahren sowie die Unterstützung des praktisch-technischen Umsetzungsprozesses durch Informationen und Experten. Das umfassende akademische Wissen gepaart mit dem praktischen Knowhow der lokalen Akteur:innen und den Ergebnissen aus der Fallstudie liefern ein umfassendes Paket für die nachhaltige Transformation deutscher Großstädte.
Das WTT-Team freut sich außerordentlich über diese spannende und wegweisende Arbeit!
Publikation:
Knifka, W., Karutz, R. & Zozmann, H. (2023). Barriers and Solutions to Green Facade Implementation—A review of literature and a Case Study of Leipzig, Germany. Buildings, 13(7), 1621. https://doi.org/10.3390/buildings13071621
Dezember 2023
Studie: Naturbasierte Lösung für die dezentrale Grauwasseraufbereitung und Wiederverwendung in Städten
Wir freuen uns, Ihnen die Ergebnisse einer äußerst spannenden Studie zur nachhaltigen Wasseraufbereitung und Wiederverwendung von Khaja Zillur Rahman et al. zu präsentieren. Die Studie untersucht die Implementierung einer multifunktionalen, naturbasierten Lösung (NBS) für die dezentrale Grauwasseraufbereitung und Wiederverwendung in städtischen Gebieten.
Ergebnisse der zwei Untersuchungsphasen
Die Lösung kombiniert eine belüftete vertikale Durchflusskonstruktion (AVFCW) mit einer innovativen Abdeckung, um Platz zu sparen und gleichzeitig den Wasserverlust durch Evapotranspiration zu minimieren. Die Ergebnisse der ersten Untersuchungsphase zeigten, dass die Anwendung einer solchen Abdeckung keine Auswirkungen auf die Leistung der AVFCW hatte.
In der zweiten Phase demonstrierte das System eine beeindruckende Leistung, indem es die Standards für die landwirtschaftliche Bewässerung (BOD5 < 10 mg/L; TSS < 10 mg/L; E.coli < 10 MPN/100 mL) einhielt und dabei BOD5 und TSS um mehr als 90 % sowie E.coli um 0,81 +/- 0,45 log entfernte. Damit hielten sie die strengen EU-Qualitätsstandards für die landwirtschaftliche Bewässerung (Klasse A) ein.
Zusätzlich ergaben Bodenanalysen keine signifikanten Auswirkungen der Bewässerung mit behandeltem Abwasser auf die Bodeneigenschaften. Diese vielversprechenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass die integrierte und multifunktionale NBS eine ästhetisch ansprechende und praktische Technologie für die Grauwasserbehandlung und -wiederverwendung darstellt.
Die Implementierung dieser Technologie könnte einen bedeutenden Schritt zur Bewältigung der globalen Wasserkrise bedeuten, insbesondere in warmen Klimazonen mit ariden oder halbariden Bedingungen.
Wir freuen uns über diese großartigen Ergebnisse des Forschungsteams!
Publikation:
Rahman, K. Z., Saadi, S. A., Rawahi, M. A., Knappe, J., Van Afferden, M., Moeller, L., Bernhard, K. & Müller, R. (2023). A Multi-functional Nature-based Solution (NBS) for greywater treatment and reuse at the same plot. Ecological Engineering, 191, 106952. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2023.106952
November 2023
Neue Ergebnisse für die Luftfahrtindustrie: Herstellung nachhaltiger Flugkraftstoffe aus Biomasse mit dem UFZ-Ansatz
Die Suche nach umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Alternativen im Luftverkehr hat einen wichtigen nächsten Schritt gemacht. Das jüngste Forschungsprojekt der Forscher:innen Luis F.M. Rosa, Katharina Roehring und Falk Harnisch hat gezeigt, dass es möglich ist, alternative Flugkraftstoffe aus Biomasse zu gewinnen. Das könnte den Weg zu einer nachhaltigeren Zukunft für die Luftfahrtindustrie ebnen.
Durch die Anwendung einer innovativen Kolbe-Elektrolyse von mittelkettigen Carbonsäuren, insbesondere der n-Hexansäure, gelang es Rosa, Roehring und Harnisch, Flugkraftstoffe zu produzieren, hauptsächlich bestehend aus n-Decan. Dieser innovative Prozess wurde in der Veröffentlichung auf eine technische Skala von 1 Liter Volumen und 100 cm² Elektrodenoberfläche in einer einzigen Elektrolyse-Zelle demonstriert.
Die erzielten Ergebnisse sind mit einer maximalen Produktionsrate von 0,73 g n-Decan pro Liter und Stunde pro cm², einer hohen Selektivität für n-Decan zwischen 76,3 % und 97,8 % sowie Coulomb-Effizienzen von bis zu 68 % sehr vielversprechend!
Dieser vielversprechende Fortschritt könnte einen bemerkenswerten Wendepunkt in der Forschung zu umweltfreundlicheren Flugkraftstoffen markieren und langfristig dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der Luftfahrt zu verringern und die Branche in eine deutlich nachhaltigere Richtung zu lenken.
Das Paper können Sie hier nachlesen!
November 2023