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Industrieller Dampf aus regionalem Holz

Mit der schweizweit grössten Holzschnitzelfeuerung für Prozesswärme hat der Migros-Betrieb Elsa eine fossile Feuerung zur Erzeugung von Dampf für die Milchverarbeitung ersetzt. Damit reduziert er seinen jährlichen CO2-Ausstoss um 12‘000 Tonnen. Die Integration ins bestehende Dampfversorgungssystem hat umfassende Änderungen mit sich gebracht: sowohl für die Steuerung als auch für die Mitarbeitenden.

Rund 700 Tonnen Milch werden täglich im Migros-Betrieb Elsa in Estavayer-le-Lac verarbeitet. Für die Produktion von UHT-Milch und Joghurt muss die Milch erhitzt werden, teilweise auf bis zu 150 Grad Celsius. Den nötigen Dampf erzeugten bisher fünf zum Teil bivalent betriebene Gas- bzw. Heizölkessel für zwei verschiedene Dampfnetze mit unterschiedlicher Dampfqualität. Als Ersatz einer dieser fossilen Feuerungen übernimmt nun ein neues Holzheizwerk diese Aufgabe und deckt damit zu über 60 Prozent den Wärmebedarf ab. Die vier verbleibenden Gaskessel müssen nur noch für die Lastspitzen und die raschen Laständerungen eingesetzt werden. Mit einer Leistung von 7,8 Megawatt bzw. 12 Tonnen Dampf pro Stunde ist die Anlage die grösste Schweizer Holzschnitzelfeuerung zur Erzeugung von Prozesswärme.

Starke Bezugsschwankungen

Der Bedarf an Dampf variiert in der Produktion bei Elsa stark, da das Unternehmen viele verschiedene Produkte herstellt und die zu verarbeitenden Milchmengen grossen Schwankungen unterliegen. Konkret bedeutet dies, dass der Dampfbezug durchaus innerhalb von wenigen Sekunden um 3 bis 4 Tonnen (also ein Drittel der Dampfleistung der Holzfeuerung) variieren kann. Selbst für die rein fossil betriebenen Dampfkessel stellten diese Schwankungen eine Herausforderung dar. Mit der Umstellung auf die Holzenergie nahm sie jedoch nochmals deutlich zu, da mit der Holzfeuerung Leistungsanpassungen deutlich mehr Zeit in Anspruch nehmen. Dies hat einen grossen Einfluss auf das gesamte Heizsystem, weil bereits kleine Leistungsschwankungen zu grossen Druckveränderungen des Dampfes führen. Weichen Druck, Menge und Qualität des Dampfs plötzlich vom Zielbereich ab, kann es zu grossen Energieverlusten bzw. zur Beeinträchtigung der Produktionsprozesse kommen.

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Herausforderung der Digitalisierung in der Energiewelt

Das historisch gewachsene Energieversorgungssystem verändert sich grundlegend und sehr rasch. Ein zentraler Treiber dieses Transformationsprozesses ist die Digitalisierung. Seit 2017 beobachtet und analysiert das Bundesamt für Energie (BFE) die digitalen Entwicklungen in der Energiewelt. Das heute publizierte Dialogpapier «Digitalisierung und die Energiewelt» fasst die bisherigen Arbeiten zusammen und beschreibt mögliche Auswirkungen der Digitalisierung auf die Schweizer Energiewelt. Auf dieser Grundlage wird das BFE ab 2019 die Arbeiten in einem «Digital Innovation Office» weiterverfolgen.

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Haushaltskunststoffe - viel zu schade, um nur zu verbrennen

Bereits vor vier Jahren haben erste Thurgauer Gemeinden das Recyclingsystem «Green Plastics» erfolgreich eingeführt. Ziel ist die konkrete Umsetzung dieses einheitlichen Konzeptes zur nachhaltigen Kreislaufführung in der Schweiz: Kunststoffabfälle werden nicht mehr als Abfallprodukte behandelt, sondern als Roh- bzw. Wertstoffe mittels Recycling in den Stoffkreislauf zurückgeführt. Dies führt zu mehr landeseigenen Ressourcen, mehr Arbeitsplätzen und weniger Emissionen.

Das Recyclingsystem «Green Plastics» wurde mit dem Anerkennungspreis Zurich Klimapreis 2014 und für das Engagement im Bereich Ethik, der sozialen Verantwortung und der nachhaltigen Entwicklung mit dem Schweizer Ethikpreis 2015 ausgezeichnet. Die permanente Ausstellung und Förderung durch die Umweltarena Schweiz ab 2016 ist ein weiterer Verdienst für die erfolgreiche Initiative.

Hauptsächlich Familienhaushalte profitieren vom Kunststoffrecycling. Unter dem Strich zahlen diese für die gleiche Abfallmenge insgesamt weniger Abfallgebühren. Haushaltkunststoffe sind sehr leicht, beanspruchen aber mindestens die Hälfte des Kehrichtvolumens. Kunststoff-Recycling und Nachhaltigkeit stehen also nicht im Widerspruch zu wirtschaftlichem Erfolg. Das Recyclingsystem erfüllt mitunter den allgemeinen Grundsatz der Schweizer Abfallwirtschaft: Abfälle vermindern – verwerten – entsorgen.

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Händewaschen trotz Wassermangel

Wasser, mit dem wir die Hände gewaschen haben, ist kaum verschmutzt. Trotzdem spülen wir es auf Nimmerwiedersehen den Abfluss hinunter. Eine neuartige Technologie ermöglicht nun, dieses Wasser wiederzuverwenden. Das spart Wasser, beugt aber vor allem auch Infektionskrankheiten in strukturschwachen Ländern vor.

Jedes Jahr sterben laut WHO rund vier Millionen Menschen an Durchfallerkrankungen oder Atemwegsinfektionen. Vor allem in schwach entwickelten Ländern liegt der Grund zumeist in der fehlenden Hygiene – regelmässiges Händewaschen würde das Problem merklich entschärfen. Doch wie soll das funktionieren, wenn weder Zugang zu sauberem Wasser noch Leitungssysteme existieren? An einer Lösung forscht der Eawag-Abteilungsleiter und ETH-Professor Eberhard Morgenroth mit seinem Team aus Umweltingenieurinnen und Umweltingenieuren im Rahmen des Blue Diversion Autarky Projekts. Nun entwickelten sie eine Technologie, die erlauben soll, Grauwasser – also leicht verschmutztes Abwasser, das beim Duschen, Baden und Händewaschen anfällt – immer und immer wieder zu benutzen. Und zwar ohne dass dieses durch eine zentrale Kläranlage fliessen muss.

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Grüne Pumpen für Trinkwasserversorgung in Basel

IWB setzt auch im Pumpwerk Lange Erlen auf Kompetenz der Wilo Schweiz AG:

Die Industriellen Werke Basel (IWB) sorgen seit etwa 150 Jahren für die Wasserversorgung in Basel. Das Pumpwerk Lange Erlen und die Zentrale West in der Muttenzer Hard liefern jeweils etwa die Hälfte des Trinkwassers im Kanton Basel-Stadt und in der Gemeinde Binningen. Um ein neues Energiekonzept für den grössten und am tiefsten liegenden Teil des Versorgungsnetzes zu realisieren, wurden die bestehenden Bohrlochpumpen in der Zentrale West durch fünf neue, energieoptimierte Kreiselpumpen ersetzt. Vertraut wurde dabei auf die Kompetenz der Wilo-Schweiz AG. Bei der jüngsten Submission für die Pumpen in der neuen Pumpstation Lange Erlen fiel die Wahl wiederum auf grüne Pumpen aus dem Hause Wilo.

Das Basler Trinkwasser erfüllt stets alle Qualitätsanforderungen. Das liegt vor allem an der einzigartigen Aufbereitung des Wassers: «Die Trinkwasserversorgung basiert auf einer Grundwasseranreicherung, da das vorhandene Grundwasser für die Versorgung der Stadt nicht ausreichen würde», erklärt Stefan Crollet Planungsingenieur bei IWB. «Um das Grundwasser anzureichern wird Rheinwasser durch eine Rohwasserpumpstation entnommen und anschliessend in mehreren Schritten gefiltert.» Das sogenannte Rohwasser wird zunächst in einer Schnellfilteranlage in den Langen Erlen auf zwanzig Filterbecken verteilt. Darin wird das Wasser von Feststoffen wie Sand, Ton oder organischem Material befreit. «Pro Tag werden auf diese Weise bis zu 100 Millionen Liter Rheinwasser aufbereitet», erläutert Andreas Rickenbacher Leiter Betrieb und Instandhaltung Wasser. Eine Besonderheit bei IWB sind die «Wässerstellen» - das vorab gereinigte Wasser wird durch Leitungen auf bewaldete Wässerstellen gepumpt. Dort versickert es im Boden und vermengt  sich mit dem natürlich vorhandenen Grundwasser. Während der Versickerung findet gleichzeitig ein natürlicher Reinigungsprozess statt. Der Vorteil: Diese Reinigungsstufe verbraucht weder Energie, noch benötigt sie chemische Zusätze.
Das Energiekonzept beruht auf einer Gesamtbeurteilung des Optimierungspotentials der Trinkwasserversorgung, um den Energieverbrauch zu reduzieren. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Auslegung und Betriebsweise der Pumpen.
Stefan Crollet war in diesem Zuge als Projektleiter mit der Umsetzung des Projektes betraut und übergab die Pumpstation Zentrale West anschliessend an Andreas Rickenbacher und sein Team.

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