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Technologie

2.1.07 Sauber und effektiv – Dezentrale Entsorgungssysteme für Hotelanlagen

In vielen Tourismusgebieten in südlichen Ländern gibt es keine umweltgerechte Abfall- und Abwasserentsorgung oder Energieversorgung. Das Forschungs- und Demonstrationsprojekt MODULAARE testete in einer türkischen Hotelanlage eine zukunftsfähige Lösung für diese Probleme: Das entwickelte Verfahren verbindet die Vergärung organischer Abfälle mit der Membrantechnik zur Abwasserreinigung. Dabei entstehen Brauchwasser, Dünger und Biogas.

Ohne eine intakte Umwelt ist eine stabile wirtschaftliche Entwicklung von Tourismusgebieten nicht möglich. Vor allem in stark frequentierten Regionen, schnell wachsenden neuen Standorten sowie in ökologisch sensiblen Gebieten gilt es, den Tourismus am Leitgedanken der Nachhaltigkeit auszurichten – und die Energie- und Wasserversorgung sowie die Abfall- und Abwasserentsorgung umweltverträglich zu gestalten.

Stichproben in internationalen Ferienhotels haben einen täglichen Wasserverbrauch von bis zu 1.200 Litern je Gast ermittelt (einschließlich des anteiligen Verbrauchs für Grünanlagen und Schwimmbäder). Zum Vergleich: Die Die Haushalte in Deutschland verbrauchen heute mit durchschnittlich 123 Litern pro Einwohner und Tag ein Zehntel dieser Menge. Abwässer fließen häufig schlecht gereinigt in Flüsse oder direkt ins Meer, weil Kläranlagen in den Hotelanlagen fehlen oder schlecht gewartet sind; der Anschluss an die zentrale Abwasserentsorgung beziehungsweise Kläranlagen ist oft nicht möglich, da sich die Tourismusgebiete häufig außerhalb von Ortschaften befinden. Ebenso problematisch ist die Müllentsorgung: In großen Hotels entstehen bis zu 2,5 Kilogramm Abfall je Gast und Tag, der oft auf wilden Müllhalden entsorgt wird.

Integriertes Konzept für Tourismusregionen

Eine Antwort auf diese Probleme besonders in ökologisch sensiblen Regionen sind „Integrierte Module zur hocheffizienten Abwasserreinigung, Abfallbehandlung und regenerativen Energiegewinnung in Tourismus Resorts“ (MODULAARE) so der Titel des Projekts, indem es die Membrantechnik in der Abwasserbehandlung und die anaerobe Vergärung bei der Behandlung von Bioabfällen verbindet, ermöglicht es ein gezieltes Stoffstrommanagement für Abwasser und organische Abfälle. So entsteht ein nahezu geschlossener Stoffkreislauf in einem fast abwasserfreien Hotel – in dem ferner hochwertige Nebenprodukte wie Brauchwasser, Dünger und Energie anfallen.

Die Hotelanlage „Sarigerme Park“ in der Türkei

Die Hotelanlage „Sarigerme Park“ in der Türkei
Die Hotelanlage „Sarigerme Park“ in der Türkei
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Um das Verfahren in der Praxis zu testen, errichtete das internationale Projektteam im Jahr 2005 eine Versuchsanlage im „Hotel Sarigerme Park“, das an der türkischen Ägäisküste liegt. Die Projektleitung des 2008 abgeschlossenen Projekts hatte der Verband zur Förderung angepasster, sozial- und umweltverträglicher Technologien e.V. (AT-Verband, Stuttgart); die wissenschaftliche Leitung lag beim Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart, MEMOS Membranes Modules Systems (Pfullingen) realisierte die Membrantechnik, die Bio-System Selecta GmbH (Konstanz) die Anaerobanlage. Die Verwaltung der Bodensee-Insel Mainau lieferte Basisdaten und unterstützte das Projekt in der Öffentlichkeitsarbeit.

Membranen reinigen das Abwasser

Ein MODULAARE Biogas-Modul

Ein MODULAARE Biogas-Modul
Ein MODULAARE Biogas-Modul
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Das angewandte Verfahren gewinnt Biomasse aus dem Abwasser mittels Membranen – nicht wie üblich durch eine Nachklärung (Sedimentation). Membranen halten nicht nur Feststoffe vollständig, sondern auch Keime und Viren in hohem Maße zurück. Der Membranbelebung vorgeschaltet ist eine mechanische Reinigung, die Grobstoffe entfernt. Die Membranfiltration erlaubt höhere Biomassekonzentrationen (Experten sprechen von einer höheren Raum-Zeit-Ausbeute): Biomembranreaktoren Biomembranreaktoren arbeiten mit Biomassegehalten von 10 bis 15 Gramm je Liter. Dieser Wert liegt etwa dreimal so hoch wie in konventionellen Belebtschlammreaktoren (circa 4 g/l), weil die Biomassekonzentration in der Belebung nicht mehr vom Sedimentationsverhalten im Nachklärbecken abhängt. Im MODULAARE-Verfahren wird Überschussschlamm zusammen mit Küchen- und Gartenabfällen im Vergärungsmodul weiterbehandelt.

MODULAARE Membran-Modul

MODULAARE Membran-Modul
MODULAARE Membran-Modul
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Die Membrananlage bietet verschiedene verfahrenstechnische Möglichkeiten, Nährstoffe zu eliminieren. Darüber hinaus lassen sich Kohlenstoff, Stickstoff und/oder Phosphor teilweise wiederverwerten – je nachdem, wofür das gereinigte Abwasser zu verwenden ist. Bei der Gartenbewässerung etwa dient Phosphor als Dünger, besonders in Gebieten mit negativer Humusbilanz wie dem Mittelmeerraum kann das Verfahren gleichzeitig dem Bodenschutz dienen. An saisonal schwankende Gästezahlen lässt sich die Anlage aufgrund ihrer Modulbauweise leicht anpassen, sei es durch einen anderen Feststoffgehalt oder durch zu- beziehungsweise abgeschaltete Membranmodule.

Biogas deckt den Energiebedarf

Hotelabfälle können zu mehr als 70 Prozent aus organischen Materialien bestehen. Bedingt durch die Eigenschaften der Abfälle ließe sich nur etwa ein Drittel davon ohne größeren verfahrenstechnischen Aufwand aerob behandeln (Kompost). Denn aufgrund des hohen Wassergehalts und der Struktur des Materials können anaerobe Bereiche in einer Menge entstehen, die zu erheblichen Geruchsbelästigungen führt; zudem kann Kompost in mediterranen und ariden Gebieten aufgrund der hohen Lufttemperaturen leicht austrocknen. Die Vergärung kann hingegen bis zu 90 Prozent der organischen Abfälle behandeln, Gärrückstände lassen sich in der Landwirtschaft nutzen.

Das MODULAARE-Projekt hat ein praxistaugliches Konzept erarbeitet, wie sich das Biogas optimal nutzen lässt: entweder für die Wärmeversorgung oder – in Strom umgewandelt – zur Deckung des hohen Energiebedarfs der Membranbelebung. Eventuell anfallendes Abwasser (z. B. bei der Entwässerung) lässt sich wiederum der Membranbelebung direkt zuführen.

Projekt-Website www.modulaare.de

Verband zur Förderung angepasster, sozial- und
umweltverträglicher Technologien e.V. (AT-Verband)

Dr. Udo Theilen (Koordinator)
Dieter Steinbach, Andrea Schultheis (MODULAARE Gesamtkonzept)
Waldburgstraße 96
70563 Stuttgart
Tel.: 07 11/7 35 52 79
Fax: 07 11/7 35 52 80
E-Mail: atverband@aol.com
Internet: www.at-verband.de
Förderkennzeichen: 02WD0440

Universität Stuttgart
Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft
Abteilungen Abwassertechnik und Siedlungsabfall

Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
(Wissenschaftliche Leitung)
Bandtäle 2
70569 Stuttgart
Tel.: 07 11/68 56 55 00
Fax: 07 11/68 56 54 60
E-Mail: martin.kranert@iswa.uni-stuttgart.de
Internet: www.iswa.uni-stuttgart.de
Förderkennzeichen: 02WD0441
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Water as a resource
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Projekt-Website

www.modulaare.de