Sauberkeit im Bereich Wasser für die Nahrungsproduktion

Etwa drei Prozent des weltweit ver­füg­baren Wassers ist trinkbares Süßwass­er. Die in den let­zten Jahren ver­stärkt auftre­tenden Extremwet­ter­ereignisse wie Hitze und Dür­ren machen auch hierzu­lande klar, wie wertvoll diese Ressource ist. Gle­ichzeit­ig wer­den große Men­gen an Wass­er benötigt, um Lebens­mit­tel herzustellen. Inno­v­a­tive physikalis­che Ver­fahren kön­nten durch Wasser­auf­bere­itung und Wasser­rück­führung helfen, den Frischwasserbe­darf in der Lebens­mit­telver­ar­beitung zu senken. Durch die Besei­t­i­gung von Par­tikeln und Keimen sinkt dabei auch die Belas­tung der Umwelt durch Abwäss­er. Das Forschung­spro­jekt Physics for food startet nach erfol­gre­ichen Laborver­suchen hierzu einen Prax­is­test in der Anklamer Fabrik.
Dabei sollen umwelt­be­las­tende Stoffe und Keime aus dem Prozess­wass­er der Zuck­er­pro­duk­tion durch eine neuar­tige Kom­bi­na­tion ver­schieden­er physikalis­ch­er Ver­fahren wie mech­a­nis­che Fil­ter, Aktivkohle, Ultra­schall, Ozo­nung, UV-Behand­lung sowie gepul­sten elek­trischen Feldern (PEF) ent­fer­nt wer­den. Zusät­zlich kommt eine spezielle Plas­mat­e­ch­nolo­gie zum Ein­satz, die Pes­tizide und Rück­stände von Phar­mazeu­ti­ka mit­tels ein­er dielek­trisch-behin­derten Ent­ladung (DBE) unschädlich machen soll.
Die ver­schiede­nen Mod­ule wer­den im Ver­lauf des Pro­jek­ts an unter­schiedlichen Abwässern auf ihre Effek­tiv­ität getestet. Der mobile Demon­stra­tor kann pro Stunde bis zu 2.500 Liter Abwass­er reini­gen. Die Anlage ermöglicht es, die Wirkung der ver­schiede­nen einge­set­zten Ver­fahren auf die jew­eilige Wasserzusam­menset­zung einzeln und in Kom­bi­na­tion zu testen, um die opti­male Kon­struk­tion von großtech­nis­chen Anwen­dun­gen für unter­schiedliche Ein­satzbere­iche vorzubereiten.

Umweltfreundliche Wasseraufbereitungsverfahren dank innovativer Technologien

Der wis­senschaftliche Leit­er des Pro­jek­ts Prof. Dr. Jür­gen Kolb vom Leib­niz-Insti­tut für Plas­maforschung und Tech­nolo­gie (INP) erläutert: „Die Auf­bere­itung von Wass­er in der Lebens­mit­tel­pro­duk­tion und Land­wirtschaft bietet ein enormes ökol­o­gis­ches wie ökonomis­ches Poten­zial. Wir suchen nach neuen Möglichkeit­en, mit denen Abwass­er entwed­er direkt im Pro­duk­tion­sprozess wiederver­wen­det wer­den kann, oder sauber in die Natur zurück­geleit­et wird. Durch die Kom­bi­na­tion klas­sis­ch­er Wasser­auf­bere­itungsver­fahren mit inno­v­a­tiv­en Tech­nolo­gien wie Plas­ma, Ultra­schall und gepul­sten elek­trischen Feldern kön­nen wir sehr effizient Keime, Agro­chemikalien und Phar­mazeu­ti­ka aus dem Wass­er ent­fer­nen, und so aus dem Grund­wass­er oder Ober­flächengewässern fern­hal­ten. Mögliche Ein­satzbere­iche sehen wir neben der Lebens­mit­tel­pro­duk­tion auch in der Pflanzen­zucht, Tier­hal­tung oder im Umfeld von Krankenhäusern.“
Als Prax­is­part­ner beteiligt ist die Cosun Beet Com­pa­ny als Betreiber der Zuck­er­fab­rik Anklam. Jährlich ver­ar­beit­et die Anlage in Meck­len­burg-Vor­pom­mern derzeit rund 1,8 Mil­lio­nen Ton­nen Zuck­er­rüben. Neben Kristal­lzuck­er pro­duziert das Werk aus den Zuck­er­rüben auch Fut­ter­mit­tel, Bioethanol sowie Bio­methan, das als erneuer­bare Energiequelle in das Erdgas­netz einge­speist wird.
„Unser Ziel ist es, bei der Ver­ar­beitung von Zuck­er­rüben eine kom­plette Kreis­laufwirtschaft zu erre­ichen. Wir wollen sämtliche Bestandteile opti­mal und nach­haltig nutzen. Die Wasser­auf­bere­itung ist dabei ein zen­traler Punkt in unser­er Nachhaltigkeitsstrategie.“
— Miri­am Woller‑Pfeifer, Betriebsingenieurin
Neben der Cosun Beet Com­pa­ny GmbH & Co. KG und dem Leib­niz-Insti­tut für Plas­maforschung und Tech­nolo­gie e.V. (INP) sind als weit­ere Pro­jek­t­part­ner die Har­bauer GmbH und die Pow­er Recy­cling Ener­gy­ser­vice GmbH beteiligt. Das mit Mit­teln des Bun­desmin­is­teri­ums für Bil­dung und Forschung geförderte Pro­jekt läuft noch bis Ende 2022.