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Aus Restwasser wirdin Wieselburg eine neue Ressource

Eine Bachelorarbeit am Campus Wieselburg der Fachhochschule Wiener Neustadt zeigt am Beispiel der Lebensmittelproduktion, wie sich bislang wenig genutzte Reststoffströme aufbereiten und Wasser zurückgewinnen lassen.

WIESELBURG. Wasser wird zu einer immer wertvolleren Ressource. Das gilt längst nicht mehr nur für private Haushalte und die Landwirtschaft, sondern zunehmend auch für industrielle Produktionsprozesse. Gerade in der Lebensmittelindustrie fallen große Mengen wasserhaltiger Reststoffe an. Die Frage ist daher naheliegend: Muss dieses Wasser tatsächlich verloren sein – oder lässt es sich zurückgewinnen und wieder nutzbar machen?

Dieser Frage widmete sich Richard Halbwachs in seiner Bachelorarbeit am Campus Wieselburg der FH Wiener Neustadt. Als Beispiel diente Sauerkrautlake, die bei der Verarbeitung von Sauerkraut anfällt. Allein in dem untersuchten österreichischen Betrieb entstehen davon jährlich rund 1.000 Kubikmeter.

Wasser aus der Lake zurückgewinnen

Im Mittelpunkt der Untersuchung stand die Frage, ob sich das Wasser von den übrigen Inhaltsstoffen der Sauerkrautlake trennen lässt. Dafür wurden verschiedene Aufbereitungsverfahren untersucht und zu geeigneten Prozessketten kombiniert.

Zum Einsatz kamen unter anderem Membranverfahren, Eindampfung, Adsorption und Ionenaustausch. Die Versuche zeigten, dass eine gezielte Trennung grundsätzlich möglich ist. Besonders beim Eindampfen konnte ein großer Teil des Wassers zurückgewonnen werden: Rund 94 Prozent der zuvor aufbereiteten Flüssigkeit konnten als Kondensat gewonnen werden. Gleichzeitig wurden die übrigen Inhaltsstoffe konzentriert.

Weitere Reinigungsschritte mit Aktivkohle und Ionenaustausch zeigten zusätzliches Potenzial. Damit eröffnet sich nicht nur die Möglichkeit, Wasser zurückzugewinnen, sondern auch die enthaltenen Stoffe für eine mögliche weitere Nutzung aufzubereiten.

„Wenn Wasser knapper wird, müssen wir genauer hinschauen, wo es sich zurückgewinnen lässt. Die Bachelorarbeit von Richard Halbwachs zeigt am Beispiel der Sauerkrautlake, dass Wasser und Inhaltsstoffe grundsätzlich voneinander getrennt werden können. Damit schafft sie eine Grundlage, um mögliche weitere Nutzungen zu untersuchen“, sagt Christian Maier, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Campus Wieselburg und Betreuer der Bachelorarbeit.

Energieverbrauch bleibt Herausforderung

Die Rückgewinnung von Wasser allein reicht allerdings noch nicht aus. Denn jedes Aufbereitungsverfahren benötigt Energie – und insbesondere das Eindampfen kann energieintensiv sein.

Um Möglichkeiten zur Optimierung zu untersuchen, wurde der Prozess deshalb zusätzlich am Computer simuliert. Dabei zeigte sich, dass vor allem beim Eindampfen ein erheblicher Energiebedarf entsteht. Eine mögliche Lösung liegt in der Rückgewinnung der dabei entstehenden Wärme: Wird der Wasserdampf verdichtet und seine Energie erneut in den Prozess eingespeist, könnte sich der Energiebedarf deutlich reduzieren.

Damit wird die Energieeffizienz zu einem entscheidenden Faktor. Für eine spätere industrielle Anwendung ist nicht allein ausschlaggebend, wie viel Wasser zurückgewonnen werden kann. Ebenso wichtig ist, wie viel Energie dafür benötigt wird und ob das Verfahren wirtschaftlich betrieben werden kann.

Vom Abfallstrom zur Ressource

Noch befindet sich der untersuchte Ansatz im Labormaßstab. Bevor eine industrielle Umsetzung möglich ist, sind daher weitere Untersuchungen notwendig. Unter realitätsnahen Bedingungen muss geprüft werden, wie stabil die Verfahren funktionieren und ob sich die einzelnen Aufbereitungsschritte technisch und wirtschaftlich sinnvoll miteinander verbinden lassen.

Das Prinzip könnte jedoch weit über die Sauerkrautproduktion hinausreichen. In zahlreichen industriellen Bereichen entstehen wasserhaltige Reststoffströme, die bislang überwiegend als Abwasser oder Abfall behandelt werden. Darin können sowohl Wasser als auch wertvolle Inhaltsstoffe enthalten sein.

Gerade angesichts zunehmender Trockenperioden, sinkender Wasserverfügbarkeit und steigender Kosten könnte es für Unternehmen künftig wichtiger werden, solche Stoffströme nicht ausschließlich als Entsorgungsproblem zu betrachten.

Forschung für sparsameren Umgang mit Wasser

Die Bachelorarbeit von Richard Halbwachs zeigt damit einen möglichen Weg zu einem effizienteren Umgang mit industriellem Wasser. Statt Wasser nach einmaliger Nutzung vollständig aus dem Produktionskreislauf auszuschleusen, könnte ein Teil davon zurückgewonnen und erneut genutzt werden.

Gleichzeitig könnten konzentrierte Inhaltsstoffe einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Aus einem Reststoffstrom würde damit im besten Fall eine Ressource.

Die Untersuchung knüpft an die Forschung zur nachhaltigen Wassernutzung am Campus Wieselburg an. Sie macht deutlich, dass moderne Aufbereitungstechnologien einen Beitrag dazu leisten können, den Wasserverbrauch der Industrie zu reduzieren – vorausgesetzt, technische Machbarkeit, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit lassen sich miteinander verbinden.

Damit richtet sich der Blick zunehmend auf einen Perspektivwechsel: Nicht jedes Abwasser muss das Ende eines Produktionsprozesses sein. Manches könnte der Anfang eines neuen sein.

Mehr Infos auf wieselburg.fhwn.ac.at

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