Umwelttechnik 06.07.2001, 17:30 Uhr

Lichtblicke fürs Abwasser

Die Wasserqualität nimmt deutlich zu, die Abwasserabgaben können gesenkt werden.

Mit der photochemischen Wasserbehandlung ebnen wir der Textilindustrie ganz neue Wege“, sagt Dr. Christian Sattler, Leiter der Abteilung für Solarchemie am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln. Denn selbst die gefräßigsten Mikroben im Klärwerk vermögen nicht, wofür der Kölner Forscher Licht bemüht: Langkettige Kohlenwasserstoffe wie Fette und Öle, die das Abwasser von Textilfabriken belasten, werden in kurzer Zeit zerlegt.

Davon profitiert die Textilindustrie. Waschen, Bleichen und Färben sind nur einige Beispiele für Prozesse bei der Textilherstellung, für die große Mengen Wasser gebraucht werden. Um den Anteil verschmutzten Wassers zu verringern und geschlossene Kreisläufe mit Brauchwasser einzurichten, haben die Augsburger Carl Albani Gardinenfabrik, das DLR und die EnviroTex GmbH ein Konsortium mit dem Namen PhoRTex gegründet. Ende des Jahres soll eine erste Anlage zur photochemischen Reinigung des Abwassers fertig gestellt sein. Bewährt sie sich, soll bis 2003 eine zweite Anlage folgen, die einen möglichst großen Teil des Abwassers der Gardinenfabrik erfassen soll.

In der Textilindustrie wird Wasser unter anderem benötigt, um das bei der Anlieferung mit Ölen beschichtete Garn bei rund 80 °C mit Tensiden zu reinigen. Dadurch gelangen wasserunlösliche, langkettige Kohlenwasserstoffe und Fettsäurereste in das Waschwasser. Diese organischen Verbindungen können in aller Regel nur schwer abgebaut werden. Was andere Verfahren und Mikroben nicht zu lösen vermögen, schafft die Energie des Lichts: Das mit Eisen angereicherte saure Wasser wird durch einen Reaktor gepumpt, der aus einem gläsernen Innen- und einem Außenrohr besteht. „Während das warme Wasser durch die äußere Röhre strömt, regt das aus der inneren Röhre einwirkende Licht das Eisen im Wasser an und setzt eine Kettenreaktion in Gang, durch die die Kohlenwasserstoffe schrittweise oxidiert und in immer kleinere Ketten zerlegt werden“, erläuterte Sattler kürzlich auf dem 5. Kölner Sonnenkolloquium der DLR.

Mitunter reichen schon wenige Milligramm Eisen auf einen Liter Brauchwasser, um die Abbaureaktion in Schwung zu bringen. Das Ergebnis: In weniger als 15 Minuten werden rund 60 % der langkettigen Komponenten abgebaut. Ein Waschgang dauert zur Zeit rund eine Stunde – nach dieser Zeit sind von den schwer abbaubaren Ölen nur noch etwa 25 % übrig. Auch ein nahezu vollständiger Abbau ist theoretisch möglich und lediglich eine Frage der Wirtschaftlichkeit. Dabei begrenzt die Menge des durchgeleiteten Wassers die Geschwindigkeit der Abbaureaktion kaum. Wesentlich stärker beeinträchtigt dagegen Dunkelheit den Reaktionsablauf: Ohne Licht lassen sich die Kohlenwasserstoffe kaum zerstören, hier hält nur die Wärme der Lichtquelle die Reaktion in Gang. Daher denken die Kölner Forscher zur Zeit über ein Speicherkonzept nach – für den Fall, dass die Anlage mit Sonnenlicht betrieben wird. Möglich und bereits in der Praxis erprobt ist jedoch auch ein Betrieb über Kunstlicht.

Ein zusätzlicher Vorteil, den die Kölner Forscher in der Textilfabrik umsetzen wollen: Das Wasser soll mehrfach wieder verwendet und damit der Wasserverbrauch deutlich gesenkt werden. „Wir könnten den Verbrauch durch den Betrieb der Anlage um weit über 10 % senken“, gibt sich Sattler optimistisch. Im Labor sei der Prozess bereits vielfach erprobt, doch die wirtschaftliche Nutzung dieses Verfahrens lässt auf sich warten – die Kölner Forscher sind daher Pioniere bei dieser Technik. Seit August 2000 laufen auf dem Gelände des DLR in Köln-Wahn mehrere Testreaktoren mit einer Kapazität bis zu 50 l. Das Projekt wird vom Bundesforschungsministerium mit 2,8 Mio. DM über drei Jahre mitfinanziert.

Die Vision der Kölner Sonnenchemiker: In den kommenden Jahren wollen sie auch andere Prozesse in der Textilindustrie, bei denen Wasser genutzt wird, auf ihre mögliche Eignung zur solarchemischen Abwasserreinigung überprüfen und den Brauchwasserkreislauf entsprechend umstellen. HOLGER WÜSTEFELD

www.dlr.de/et/et.htm

www.albani.de

www.envirotex.de

Von Holger Wüstefeld
Von Holger Wüstefeld

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