Masterprüfung in 08.2009
Die Bemühungen um den Umweltschutz sind ein Merkmal der heutigen Zeit. Die Diskussionen über den notwendigen Klimaschutz und die Verknappung der fossilen Energieträger machen es notwendig, Alternativen zur Nutzung fossiler Rohstoffe zu entwickeln.
Nicht nur der Umweltaspekt steht bei diesem Thema im Vordergrund, auch die Preisentwicklung von Öl, Kohle und Gas lassen die Suche nach effizienteren Energienutzungskonzepten zu einer wirtschaftlichen Überlebensstrategie werden.
Es liegt daher nahe, sich innerhalb der Unternehmen auf die Suche nach bisher ungenutzten Kohlenstoff-Ressourcen zu machen, die bisher als Abfälle über den Abwasser- oder Abfallpfad entsorgt werden und über deren Verwertung nachzudenken. Hierbei ist eine Voraussetzung, dass die innerbetrieblichen Massenströme spezifisch auch als Abwasser und als Abfall bzw. Reststoff erfasst und quantifiziert werden.
Diese Sichtweise einer Aufteilung und Behandlung von Teilströmen hat den Vorteil, dass Schadstoffbelastungen an der Quelle des Entstehens erkannt und gezielt vermindert oder sogar vermieden werden können. Die Einführung derartiger Maßnahmen zum produktionsintegrierten Umweltschutz in einem Unternehmen ist auch immer mit der Forderung verbunden, dass sich die vorgesehenen technischen Maßnahmen betriebswirtschaftlich rechtfertigen lassen.
In Deutschland fallen jährlich mehrere Tonnen textiler Abfälle an, davon entfällt ein Teil auf Produktionsabfälle aus der Textil- und Bekleidungsindustrie. Ein großer Teil dieser textilen Produktionsabfälle wird einer thermischen Behandlung zugeführt, nur wenige Prozent werden energetisch verwertet. Textilabfälle können aufgrund ihres vielfältigen Einsatz- und Herkunftsbereiches unterschiedlich stark mit Schadstoffen belastet sein. Textile Produktionsabfälle aus der Textil- und Bekleidungsindustrie sind in Abhängigkeit vom Entstehungsort in der Regel nur gering belastet, wie beispielsweise die Faser- und Staubabfälle aus einer mechanischen Behandlung von Geweben vor der Färbung. Eine bedeutende innerbetriebliche Kohlenstoffquelle liegt im Abwasser der Textilveredlungsindustrie vor. Ein mittelständischer Betrieb zur Textilveredlung hat etwa 100.000 m³ Abwasseraufkommen pro Jahr, dessen durchschnittliche Konzentration an organischen Kohlenstoffverbindungen bei 1 g/l liegt. Insbesondere die Abwasserteilströme der Entschlichtungswäsche liefern eine große Kohlenstofffracht und zumeist liegt die Konzentration an organischen Kohlenstoffverbindungen dort über 10 g/l, so dass eine Teilstrombehandlung lohnend erscheint.
Im Rahmen der Arbeit werden die Eignung von Abwässern aus der Vorbehandlung (Teilstrom der Entschlichtung und Bleiche) und textilen Stäuben als Substrate für eine Biogaserzeugung untersucht, sowie ein Konzept entwickelt, wie eine Biogasanlage in einem bestehenden Textilbetrieb integriert werden kann. Für eine abschließende Beurteilung wurden die betriebswirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen eines solchen Vorhabens untersucht.
Wie die Ergebnisse aus der Abbildung zeigen, besitzen die untersuchten Substratquellen ein vielversprechendes Biogaspotential und können so innerbetrieblich einen anteiligen Ersatz fossiler Energiequellen darstellen.
Die Untersuchung lässt erkennen, dass ein hohes Potential für die Biogaserzeugung durch die Verwertung produktionsinterner Reststoffe besteht. Für die praktische Umsetzung besteht offensichtlich der Bedarf an weiterer Forschung und Entwicklung. Durch Erfahrungen aus dem landwirtschaftlichen Bereich können jedoch vorhandenen Technologien ausgebaut bzw. angepasst werden, um so eine zukunftsnahe Lösung für Industriebetriebe zu realisieren.