Projektbeschreibung
Am 01.06.2024 startete das Projekt CleanLake. Innerhalb des dreijährigen Projektzeitraums soll ein innovatives Wasseraufbereitungssystem mit neuartigen Materialien entwickelt werden. Die Grundbausteine der entstehenden Produkte sind Sorptionsmaterialien, welche aus Nebenprodukten der Industrie, wie Flugasche und Kohleabraum, gewonnen werden. Diese Materialien sollen helfen, den Düngemitteleintrag in Gewässern deutlich zu verringern und somit die Wasserqualität nachhaltig zu verbessern. Um der Eutrophierung am effektivsten entgegenzuwirken, sollen sowohl die Zuflüsse als auch der Wasserkörper selbst gereinigt werden. Somit ergeben sich mehrere Endprodukte.
Gestaltungselemente, wie Uferwege, Nistplattformen für Wasservögel und Unterwasserhabitate sollen für die saisonale Nutzung bereitgestellt werden. Sobald die sorptiven Materialien ihre Kapazität zur Aufnahme von Stickstoff- und Phosphorverbindungen erschöpft haben, werden sie recycelt und in Düngemittel mit kontrollierter Nährstofffreisetzung umgewandelt. Das Projektkonsortium entwickelt damit innovative Materialien, die direkt in neue Produkte integriert werden. Diese Technologie fördert somit eine moderne Kreislaufwirtschaft.
Installation des ersten Prototyps einer schwimmenden Filterplattform
Zunächst wurde ein Prototyp einer schwimmenden Filterplattform gebaut: An einem Ring aus KG-Rohr als Schwimmkörper wird über ein Gerüst aus Aluminiumprofil ein Filterkorb befestigt. Dieser wurde zunächst mit natürlichem Zeolith als Sorptionsmaterial für Düngemittelreste (Phosphate, Nitrate) gefüllt. Eine kleine Pumpe im zentralen Sammelrohr fördert dort Wasser nach oben, ähnlich einem Brunnen. Von außen strömt in der Folge Wasser durch die Mantelfläche des Filterkorbs nach innen nach. Somit ist eine kontinuierliche und gleichmäßige Durchströmung der Zeolith-Schüttung gewährleistet und eine maximale Filterleistung kann erreicht werden. Das geförderte und gefilterte Wasser wird in einem Metern Entfernung dem Gewässer wieder zugegeben. Als Testgewässer wurde ein ehemaliger Steinbruch, die heutige Tauchbasis „Riesenstein“ in Meißen, ausgewählt.
In Zukunft – nach erfolgreichem ersten Testlauf – soll der Filterkorb mit optimiertem, künstlichen Zeolith gefüllt werden, um die Abscheideleistung und damit den Filtereffekt auf das Gewässer zu erhöhen. Zusätzlich kann bei einem späteren, großskaligeren Einsatz die Plattform begrünt werden, um den ökologischen und ästhetischen Ansprüchen noch besser gerecht zu werden. Ebenso kann der Filterkorb auf verschiedene Wassertiefen herabgelassen werden, um die saisonale Gewässerschichtung besser zu berücksichtigen.
Arbeitspakete
Der Bearbeitungsablauf im Projekt CleanLake wird in einzelne Arbeitspakete (AP) aufgeteilt. Durch die unterschiedliche fachliche Expertise der Projektpartner ergeben sich verschiedene Verantwortlichkeiten, wobei das Projekt durch eine intensive Zusammenarbeit zwischen den Arbeitspaketen charakterisiert ist.
- Gesamtkoordination des Projekts (wissenschaftlich, administrativ, IPR-Management)
- Entwicklung und Charakterisierung von Materialien (Zeolithe, Geopolymere)
- Prototypendesign („Cleaning Path“, Plattformen) und Labortests
- Recycling- und Düngemittelentwicklung (Granulat mit kontrollierter Nährstofffreisetzung)
- Führend bei Patentanmeldungen und Disseminationsstrategie
- Leitung bei der Synthese von Zeolithen aus Abfallstoffen (AP1)
- Entwicklung von Geopolymeren und Kompositen mit Zeolithen
- Charakterisierung von Rohstoffen (z. B. Flugasche, Biomasseasche)
- Mitwirkung bei Prototypendesign und Recycling-Strategien
Beiträge zu Publikationen und internationalen Kooperationen
- Leitung bei der Entwicklung der Komposite für Seen-Infrastruktur (AP2)
- Planung, Bau und Installation von Prototypen in Deutschland (Tauchgewässer „Riesenstein“ und ein weiterer See)
- Unterwasserforschung und wissenschaftliches Tauchen (Platzierung, Probenahme, Monitoring)
- Laboruntersuchungen zu Sorptionseigenschaften, Materialabbau und Recyclingfähigkeit
- Mitwirkung bei Publikationen und Patentanmeldungen
Adam-Mickiewicz-Universität in Poznań
- Auswahl geeigneter Seen in Polen für Prototypentests
- Umweltmonitoring: Wasserqualität, Flora und Fauna, Bioindikatoren
- Bewertung der Wirksamkeit der Prototypen gegen Eutrophierung
- Mitwirkung bei der Entwicklung und Testung von Recycling-Düngemitteln
- Beiträge zu Umweltanalysen, Publikationen und Dissemination
Technologie dla Środowiska Sp. z o.o.
- Industrieller Partner mit Praxisfokus
- Bau, Installation und Test von Prototypen (insbesondere „Cleaning Path“)
- Durchführung von Feldarbeiten und Monitoring
- Entwicklung von Strategien zur Kommerzialisierung und Markteinführung
- Ansprechpartner für Zertifizierung und Skalierung der Technologien
