Wissenschaftliche Kontakte und Kooperationen

Stadtreinigung Hamburg (SRH)

Hamburger Stadtentwässerung (HSE)

Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ)

Johann Heinrich von Thünen Institut (vTI)

TUHH, Institut für Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz (AWW)

TUHH, Institut für Verkehrsplanung und Logistik (VPL)

Bezirksamt Bergedorf (BB)       

Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt (BSU)

Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft, Prof. R. Stegmann und Partner (IFAS)

Dr. Kim Kleeberg Umweltanalytik (KUA)

ASA Spezialenzyme (ASA)

TU Kaiserslautern, FB Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Lehrgebiet: Bioverfahrenstechnik (TUK)

Universität Innsbruck, Institut für Mikrobiologie, Working Group Microbial Ecology ((UINK)

ZIEL

Das BERBION-Projekt ist ein langfristig angelegtes, innovatives Verbundvorhaben, welches von 13 Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlicher Hand über einen Zeitraum von 5 Jahren bearbeitet wird. Es legt die methodischen Grundlagen zur Umsetzung von integrativen Gesamtkonzepten für die energetische und stoffliche Nutzung von in Städten anfallenden Bioressourcen. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen an einem konkreten Fallbeispiel ¿ dem Hamburger Bezirk Bergedorf ¿ nach Abschluss des Projektes umgesetzt werden. Das Hauptziel ist hierbei die Maximierung des Energieertrags aus den im Hamburger Bezirk Bergedorf anfallenden Bioressourcen und deren vollständige Verwertung unter zusätzlicher Ausnutzung der stofflichen Potenziale.

INHALT

Es wird ein ganzheitlicher und integrativer Ansatz entwickelt, welcher alle wesentlichen festen und flüssigen Bioressourcen ¿ die städtischen organischen Abfälle und Abwässer - unter Einbeziehung  lokaler Rahmenbedingungen wie Anfallort und Infrastruktur, deren effiziente Erfassung, Konversion in energetische und stoffliche Produkte sowie deren Distribution und Anwendung berücksichtigt. Grundlage dafür ist zunächst eine detaillierte Inventarisierung der Bioressourcenströme. Darauf aufbauend werden innovative, auf die Beschaffenheit der Bioressourcen und deren angestrebte Verwertungsoption angepasste Erfassungs- und Transportmöglichkeiten vorgeschlagen und untersucht.

Weiterführend werden unterschiedliche Prozesse für die Energiebereitstellung ¿ zur Erzeugung von Methan, Wasserstoff und Ethanol, und deren Endnutzung in Form von Strom, Wärme und Kraftstoff untereinander und mit herkömmlichen Verfahren verglichen und auch weiterentwickelt. Eine effiziente Biokonversion soll fraktionsangepasst durch unterschiedliche Aufschlussmethoden (z.B. mechanische, physikalische, chemische, biologische Verfahren) erreicht werden und die stoffliche Nutzung der Bioressourcen (z.B. maßgeschneiderte Humusprodukte und Düngemittel) ist unter Berücksichtigung der Schadstoffproblematik zudem als wichtiger Teilaspekt enthalten.

Zur Verwertung regionaler Bioressourcen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Zur Auffindung der standortangepassten, effizientesten Option kommt daher der Bewertung von Nutzungsoptionen ein großer Stellenwert zu. Eingesetzte Methoden sind hierbei z.B. die Ökobilanzierung, die Kosten-Nutzen-Analyse sowie die Bewertung von Klimaschutzpotenzial, Benutzerfreundlichkeit und kurz, mittel, langfristigen Umsetzbarkeit der technischen und Managementgesichtspunkten.

Mit der Entwicklung von umfassenden Energie- und Rohstoffgewinnungskonzepten, welche von der Erfassung kommunaler Bioressourcen über deren Behandlung bis hin zum Einsatz der Bioenergie und der Rohstoffe reichen, kann die Stadt bzw. eine Region für die in ihr generierten organischen festen und flüssigen Abfälle als Zivilisationsbioraffinerie gesehen werden.

 Zwischenergebnisse

Projektmeetings wurden organisiert und durchgeführt. Poster zur Präsentation des Projekts wurden erstellt. Das BERBION-Projekt wurde auf verschiedene Arten der Öffentlichkeit präsentiert:

-                  Pavillion auf Bergedorfer Wochenmärkten (6.10.09, 9.10.09, Chrysander Str.; 10.10.09, Sander Damm; AWW; IUE, SRH, HSE, BB, DBFZ)

-                  Projekt-Vorstellung im Wirtschaftsauschuss des Bezirksamtes Bergedorf (09.12.2009; Rathaus Bergedorf; IUE, BB, vTI, AWW)

-                  Projektkurzvorstellungen im FSP Klimaschonende Energie- & Umwelttechnik der TUHH und bei der Geschäftsführungsrunde der SRH (IUE)

Für die Webseite wurde die WWW-Domain www.berbion.de reserviert. Das Layout wurde erstellt. Die Programmierung der Webseite wurde noch nicht abgeschlossen,sie ist  ist jedoch online.

Für die Inventur  wurden allgemeine Basisdaten und Flächenstrukturen bestimmt. Aufkommen und Verbleib von Organik in Hamburg, Deutschland und Bergedorf wurden ermittelt und verglichen. Durch

Die Versuchsgebiete und Sortierfraktionen für die Sortierungen von Grün-, Rest- und Bioabfall wurden festgelegt und die ersten 8 Sortierungen (September und Dezember) durchgeführt und Proben genommen. Durchgeführt wurden weiterhin Befragungen der Anlieferer von Grünabfällen auf dem Recyclinghof Kampweg sowie Umfragen mittels Fragebögen zu Abfallmengen und -zusammensetzung, Gartengrößen und  -strukturen sowie zur Ressourcennutzung in den Versuchsgebieten bei Privathaushalten, Friedhofsbetreibern, Entsorgungsunternehmen und Garten- und Landschaftsbauern. Probenahme zur Untersuchung von Laub wurden durchgeführt. Die GIS-Datenbank für den Bezirk Bergedorf wurde erstellt und die Beprobungsgebiete detailliert im GIS unterschieden nach Bebauung, Rasenflächen und Bäumen abgebildet.

Die Untersuchungen zeigen, dass im Bezirk Bergedorf durchaus großes bisher noch ungenutztes Potenzial an Biomasse besteht. Dieses besteht vor allem aus Küchen- und Gartenabfällen von Privathaushalten sowie Grünabfällen von öffentlichen Grünanlagen, Deichen, vertraglichen Naturschutzflächen, Ausgleichsflächen und Straßenbegleitfächen. Ein Großteil der Materialien, insbesondere die Küchenabfälle sowie Gras und Rasenschnitt erscheinen für eine Vergärung geeignet. In wieweit sich die Potenziale tatsächlich Nutzen lassen wird in Biogastests (GB₂₁) überprüft.

Ausschlaggebend für eine effiziente Nutzung der Bioressourcen ist eine effiziente Erfassungsmöglichkeit und die damit verbundene Verfügbarkeit der Materialien. Die Möglichkeiten innovativer Sammelsysteme wurde daher in einer Luiteraturrecherche untersucht. Die Daten werden weiter bei der SRH ausgewertet. Erste Konzeptideen für die Erfassung fester Abfälle wurden gesammelt. In gemeinsamen Treffen mit der SRH wurden verschiedene Möglichkeiten Optionen erarbeitet und diskutiert:

Müllschleusen oder Verwiege- und Identsystemen, separate Erfassung von Küchenabfällen mit unterirdischer Zwischenlagerung ¿ ggf. Vakuumabsaugung- und Unterflurtechnologie

Absaugung von getrennt erfasster Organik aus Haushalten größeren Wohnanlagen und Siedlungen über Vakuumleitungen zu zentralen Sammelstellen

separate Erfassung von Küchenabfällen z.B. in Beuteln und deren Transport mittels Grauwasser

-                  gemeinsame Erfassung von Küchenabfällen und Schwarzwasser

-                  separate Erfassung von krautigen und holzigen Gartenabfällen im Garten (Biobox)

-                  gemeinsame Erfassung des Laubes von Straßen und Gehwegen (Laubparkplätze)

-                  Einsatz eines Häckseldienstes in locker bebauten Siedlungsstrukturen zur Erfassung von holzigen Gartenabfällen (Strauchschnitt) für die thermische Verwertung

-                  Bewirtschaftungs- und Logistikkonzepte für Grünflächen

Es wurde eine Recherche zu Vorbehandlungsmethoden für Lignocellulosen durchgeführt. Die verschiedenen Methoden wurden bei einem Arbeitsgruppentreffen diskutiert. In Randuntersuchungen wurde Algenbiomasse aus einer Pilotanlage in Reitbrook mit verschiedenen Vorbehandlungsmethoden behandelt und die Effizienz der Vorbehandlungen im Biogastest überprüft.