„Bio-Suck“: Abfälle absaugen, Wasser sparen, Bioenergie gewinnen

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Quelle: Fraunhofer Umsicht

Oberhausen — Von Kartoffelschalen bis Blut: Bei der Lebensmittelproduktion fallen meist große Abfallmengen an, die nur bedingt weitergenutzt werden und zu einem hohen Abwasseraufkommen führen. Im EU-Projekt „BioSuck“ entwickelt Fraunhofer UMSICHT zusammen mit einer internationalen Arbeitsgruppe deshalb neue Wege für das Abwasser- und Abfallmanagement in der Lebensmittelindustrie. Die Idee: mittels Vakuumtechnologie die Abfälle absaugen und auf diese Weise Wasser und Kosten zur Abwasserentsorgung einsparen.

In der lebensmittelverarbeitenden Industrie entstehen neben den Hauptprodukten häufig auch enorme Abfallmengen. Die heutigen Reinigungsprozesse benötigen immense Mengen an Wasser, um die Anlagen und Rohre in der Verarbeitung zu reinigen. Dabei entstehen hoch belastete Abwässer, die Kläranlagen häufig an ihre Grenzen bringen. Im internationalen Projekt „BioSuck“, das Fraunhofer UMSICHT koordiniert, werden deshalb die bestehenden Prozesse des Abfallmanagements umgedacht. Mit dem Ziel, die Abwassermengen in der lebensmittelverarbeitenden Industrie zu senken und die vorhandenen Reststoffe zu separieren, um sie sinnvoll weiterzuverarbeiten.

Von Abfall zu Biokohle

Der Ansatz, den die Forscher des BioSuck-Projekts verfolgen, basiert auf einem vakuumbasierten Abwassersystem, mit dem sich Lebensmittelreste absaugen lassen, als Ergänzung zum CIP-System (Clean-in-place). Dadurch wird weniger Wasser für Säuberungszwecke benötigt und der Gesamtwasserverbrauch eines Unternehmens reduziert. Das Prinzip dahinter ist nicht neu, erklärt Projektleiter Dr. Christoph Glasner, Abteilung Biomasse- und Reststoffnutzung bei Fraunhofer UMSICHT: „Die Vakuumtechnologie wird beispielsweise schon im Bereich der Hausentwässerung angewandt.“ In der Lebensmittelindustrie habe über den Einsatz dieses Systems allerdings noch niemand nachgedacht.

Neben der Reduzierung des Wasserverbrauchs wird im Projekt „BioSuck“ noch ein weiteres Ziel verfolgt: die bioenergetische Verwertung von Abfällen aus der Lebensmittelindustrie. Der über Vakuumröhren hygienisch transportierte und konzentrierte Abfall bietet sich für weitere Nutzungswege an. Zum Beispiel ließe sich dieser mit Verfahren wie der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) in Biokohle umwandeln. Abhängig von der jeweiligen Zusammensetzung sei auch ein Recycling der Abfallprodukte als Nährstoffquelle oder Futtermittel möglich.

Welcher Weg für welchen Industriezweig?

Am Ende des Projekts steht letztendlich die Entwicklung eines Entscheidungshilfesystems (englisch: Decision Support System). Es soll für verschiedene Bereiche der Lebensmittelindustrie (Getränke, Milchprodukte, Fleisch, Fisch, usw.) gezielt Fragen beantworten wie beispielsweise: Wo ist die Installation von Vakuumleitungen zur Abfalltrennung umsetzbar? Was könnte ein sinnvoller Verwertungsweg für die aufkonzentrierten Abfallfraktionen sein (Biogas vs. Bioethanol vs. Biokohle)? Und um wieviel lässt sich im Rahmen der Abfalltrennung die Abwassermenge reduzieren und welche Kostenreduktion bedeutet das?

„Unser Ziel ist es, das Entscheidungshilfesystem in der Lebensmittelindustrie zu etablieren, und auf diese Weise bestehende Prozesse nachhaltiger zu gestalten“, erklärt Projektleiter Glasner. Im Rahmen ihrer bisherigen Arbeit haben die Forscher die Abfallströme gängiger Lebensmittelindustrien untersucht, erfasst, gemessen und ihre Zusammensetzung analysiert. Basierend auf diesen Ergebnissen soll im nächsten Schritt eine Testanlage zur Abfallkonzentrierung durch Vakuumtechnologie konstruiert werden, mit der die praktische Anwendung im kleinen Maßstab simuliert wird. Die Fallstudien mit der Testanlage starten in der zweiten Jahreshälfte 2016.

Die IFAT, Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft, findet vom 30. Mai bis zum 3. Juni 2016 in München statt. Fraunhofer UMSICHT wird an allen Messetagen in Halle A.5 mit einem Stand (Nr. 217/316) auf der IFAT vertreten sein.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT