Metabolon Transformation der Deponie Leppe-Bildung, Forschung, Business Park und Freizeitgestaltung - TH Köln
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:metabolon
Transformation der Deponie Leppe –
Bildung, Forschung, Business Park und Freizeitgestaltung
Der Bergische Abfallwirtschaftsverband
Der BAV wurde 1976 gegründet und ca. 60 Mitarbeiter.
Das Verbandsgebiet
umfasst
2 Landkreise und die
Stadt Leverkusen
sowie
21 Kommunen
mit ca. 560,000
Einwohnern
auf einer Fläche von
1,350 km².
Donnerstag, 10. Juni 2021 3
Eine Deponie als Innovationsstandort
▪ Ort: Deponie Leppe (Fläche von 45 Hektar)
(ca. 30km östlich von Köln)
▪ 2004 – Ende der Deponierung von organischem Abfall (Hausmüll)
▪ bis zum 31. Dez. 2020 – Verfüllung von Rostasche aus der
Verbrennung und von mineralischen Abfällen (40.000m³/a)
▪ Behandlung von 42.000 t Bioabfall in einer Biogasanlage und
nachgeschalteter Kompostierung.
▪ Industrielle großtechnische Anlagen zur Sickerwasserbehandlung
und Verstromung von Deponiegas.
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Projektstandort und vorhandene Infrastruktur
Müllumschlag
Deponierung von Inertmaterial
Sonderabfallzwischenlager und
Biogasanlage und Kompostierung Elektroschrott
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Das :metabolon Projekt
Unserer Ansatz
Projekt-
themen
Politischer und
öffentlicher
Support
Mögliche
Förderstellen
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Das :metabolon Projekt
Indentifikation von Themen und Forschungsfragen
Interdisziplinäre Forschungsgruppe
aus verschiedenen Europäischen Universitäten
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Das :metabolon Projekt
Politische und öffentliche Förderung
• Diskussion mit
• den am Verband beteiligten Kreise und Kommunen,
• der Landesregierung NRW und
• der lokalen Industrie.
Land NRW
• Mögliche Förderquellen: Regionale 2010
• Regionale 2010 Förderung
für Infrastrukturmaßnahmen Bundesförderung
• Landes-, Bundes und EU
Förderung von European
Forschungsprojekten Funding – FP7
and Horizon2020
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Das :metabolon Projekt
Thema
Zirkuläre
Wertschöpfung
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Das :metabolon Projekt
2005 - heute
:metabolon I
• Infrastrukturaufbau
:metabolon IIb
2005 • Pilotanlagen zur
Verwertung von 2014 • Erweiterung Pyrolyse,
Vergasung 2021
Reststoffen • Forschung in
• Interdisziplinäre Prozessketten
Forschung • LCA-Bilanzierung BRS Regionale 2025
Planung :metabolon IIa Planung
Regionale 2010 • Ausbau der Bergische
Prozesswasser- Ressourcen-
2011 •
forschung
Laborinfrastruktur
2017 schmiede 2023
• Neue Forschungsfelder
Kunstoffabfälle und
mineralische
Baumischabfälle
• Aufbau von Sortier- und
Aufbereitungstechnik
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Projektstruktur
Place for Learning Place for Research Bergisches Energy
Competence Center
Applied Research on
Learning close to reality
Resource Management Showroom for local industry
Optmization „House of the Future“
kindergarden European Lecture and
primary and secondary school Research Center
A-levels Pilot-scale plants
Superordinate Concept: Knowledge Transfer – Lifelong learning
Sustainable Business
1215. MaiPark,
th October
. 2018
2017 Recreation and Culture
:metabolon
:metabolon 11Außerschulischer Lernort
Außerschulischer Lernort mit Fokus auf praxisorientiertem Wissenstransfer
Enge Kooperation mit:
• Dem Deutschen Bildungsnetzwerk
• Öffentliche Verkehrsbetrieben
Themen sind:
• Reststoffbehandlung und -verwertung,
Ressourceneffizienz, Holz als Ressource und
Erneuerbare Energie
Projekte:
• Klassenzimmer im Grünen
• Mobiles Klassenzimmer “Kleine Forscher Bus”
• “Haus der kleinen Forscher” Programm für Kindergärten und Grundschulen
Projekte für Oberstufenschüler:
• Programm für die Sekundarstufe II zum Thema Ressourceneffizienz und
Nachhaltigkeit - Schülerlabor
Donnerstag, 10. Juni 2021 12Außerschulischer Lernort
Impressionen
Donnerstag, 10. Juni 2021 13Forschungskooperationen
Research cooperation
:metabolon
Donnerstag, 10. Juni 2021 14Forschungskonzept
:metabolon
Branche Ressourcen Aufbereitung Verwertung Produkte u.a.
Einbindung des Beirats
Land- und
Verbrennung
Forst-
Strom
Wirtschaft Organische Stoffe
Vergasung
z.B. Klärschlamm,
Wärme
Resthölzer, Grünabfall,
Bioabfall, Gülle etc.
Biogasproduktion
Wasser- Brennstoffe
wirtschaft
Hydrothermale
Aufbereitung Carbonisierung (HTC)
Aufbereitung Chemierohstoffe
Abfall- Pyrolyse
wirtschaft Biokohle
Anorganische Stoffe/ Prozess-
Verbund- u. Kunststoffe
wasserbehandlung Metallische
z.B. Bauschutt,
Verbundstoffe, Wertstoffe
Gewerbe/
Rostaschen, Schlacken
Industrie
Sekundärrohstoffe
Evaluation
Bilanzierung, LCA, Rentabilität, volkswirtschaftliche und soziologische Betrachtung
Donnerstag, 10. Juni 2021 15USP des
Lehr- und Forschungszentrums :metabolon
Industriegroßanlagen Fachkompetenz vorort
des BAV und der AVEA in der Abfallwirtschaft und Recyclingtechnik
Praxisnaher Master
Wirtschaftsingenieurwesen
Pilotanlagenpark Energie- und Ressourcenmanagement
für problemloses Upscaling
Direkter Zugriff auf Reststoffe
Interdisziplinäre Forschung
Ingenieurwesen, Chemie, Soziologie
Bergische
Ressourcenschmiede
Donnerstag, 10. Juni 2021 16Forschungstransfer
Vom Labor- zum industriellen Großmaßstab
Labormaßstab –
Proof of Concept
Pilotmaßstab –
Prototyping/Upscaling
Industrieller Großmaßstab -
03
Praxistest
02
01
Donnerstag, 10. Juni 2021 17Minibiogasanlage Donnerstag, 10. Juni 2021 18
Prozesswasseraufbereitungsanlage
Donnerstag, 10. Juni 2021 19Hydrothermale Karbonisierung
Donnerstag, 10. Juni 2021 20Physik, Chemie und Mikrobiologielabor
Donnerstag, 10. Juni 2021 21Bergisches Energiekompetenzzentrum
▪ Thema ist das „Haus der Zukunft“
▪ Dauerausstellung der lokalen Industrie
▪ Gemeinsame Projekt mit lokalen Partnern
▪ unabhängige Energieberatung und
Fachveranstaltungen zu den Themen
Energieeinsparung und Umwelttechnologien
Donnerstag, 10. Juni 2021 22Bergisches Energiekompetenzzentrum
Liste der Aussteller (Auszug)
Miscanthus
Sieverdingbeck
Donnerstag, 10. Juni 2021 23Nachhaltiges Gewerbegebiet
Impressionen
Donnerstag, 10. Juni 2021 24Freizeit und Kultur
Kooperation mit regionalen Partnern
• Trial-Parcours
• Segway, Crossgolf, Lama trekking,
mountain bike park
• Bienenkolonien
• Kulturelle Veranstaltungen
• Konzertreihe „music meets
:metabolon“
• Literaturabende,
Kunstausstellungen
Donnerstag, 10. Juni 2021 25Freizeit und Kultur Donnerstag, 10. Juni 2021 26
:metabolon 15th October 2015 :metablon - Resource to Value 27
:metabolon 15th October 2015 :metablon - Resource to Value 28
:metabolon
Forschungsfelder
1 Biogasproduktion aus Bioabfall
2 Prozesswasserbehandlung
2 Deponierückbau
Donnerstag, 10. Juni 2021 29Vergärungs- und Kompostierungsanlage
Leppe
Aufbereitung und Filterung
• Siebtrommel
• Magnetabscheider
• Zerkleinerer
• Störstoffabscheidung
• Sternsiebe
25. November. 2019 :metabolon:metabolon Biogasproduktion Donnerstag, 10. Juni 2021 31
:metabolon
Biogasproduktion
Zusammenbruch der Biogasproduktion aufgrund
von Übersäuerung
Donnerstag, 10. Juni 2021 32:metabolon
Biogasproduktion
Bilderkennung zur Erfassung der Abfallfraktionen
Holz 12 %
Blätter 38 %
Gras 50 %
Donnerstag, 10. Juni 2021 33:metabolon
Forschungsfelder
1 Biogasproduktion aus Bioabfall
2 Prozesswasserbehandlung
2 Deponierückbau
Donnerstag, 10. Juni 2021 34:metabolon
Wasser
Zustandsbasierte Regelung von Kläranlagen
• Gruppierung vorhandener Betriebsdaten
nach ihrer Ähnlichkeit.
• Visualisierung auf einer 2D-Karte
• Anpassung der Anlagenregelung auf den
jeweiligen Betriebszustand.
Donnerstag, 10. Juni 2021 35:metabolon
Wasser
Intelligente Überwachung von Trinkwassernetzen I
Messstelle am Standort HB02 Messstelle am Standort HB03
Erfasste Messwerte: pH-Wert, SAK, Trübung, Temperatur, ORP, Leitfähigkeit,
Durchfluss Q
Erfasste Metadaten: Fluss im Panel, Alter der Sensoren,
Zeit seit letzter Kalibrierung, usw.
Dienstag, 5. Januar 2021 36:metabolon
Wasser
Intelligente Überwachung von Trinkwassernetzen II
2,40E-02
Events („Qualität“ des Wassers) 2,20E-02
• Events beruhen auf echten 2,00E-02
turbidity (FNU)
Veränderungen der Wasserqualität. 1,80E-02
• Eventfortpflanzung im Trinkwassernetz 1,60E-02
von Messstelle zu Messstelle. 1,40E-02
1,20E-02
1,00E-02
Timeline
Herausforderung: Messfehler können genauso aussehen wie Events.
Fehler-
Messwert Messwerte Plausibili- elimination Netz-
Event-
- täts- zustands-
Metadaten Güte- Detection
erfassung prüfung ampel
kriterium
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Forschungsfelder
1 Biogasproduktion aus Bioabfall
2 Prozesswasserbehandlung
2 Deponierückbau
Donnerstag, 10. Juni 2021 38:metabolon
Deponierückbau
• In der EU gibt es laut einer Studie von 2010
zwischen 150.000 und 500.000 Deponien.
• In Deutschland sind es ca. 8.000 Deponien,
wovon noch 1.100 aktiv betrieben werden.
• Die Kosten für die Deponienachsorge liegen je nach Alter und
Standort zwischen 200.000 €/Jahr und 3.000.000 €/Jahr.
• Hinzu kommen Risiken für das Grundwasser und die Emission
von Deponiegas in die Atmosphäre.
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Deponierückbau
Szenario I – Alles so lassen wie es ist.
Szenario II – Klassischer Rückbau mit Wiederverfüllung.
Szenario III – Klassischer Rückbau mit Verbrennung und
Wiederverfüllung der Rostaschen.
Szenario IV – Erweiterte mechanische und
thermochemische Aufbereitung zur Produktion von
Polymeren und Glaskeramik und gasförmigen
Brennstoffen.
Donnerstag, 10. Juni 2021 40:metabolon
Wie erreichen wir unser Ziel?
Donnerstag, 10. Juni 2021 41:metabolon
Wir leben alle unter dem gleichen Himmel, aber wir haben nicht alle
den gleichen Horizont.
{Konrad Adenauer}
42Vielen Dank!
Prof. Dr. Christian Wolf (christian.wolf@th-koeln.de)
Donnerstag, 10. Juni 2021 43Sie können auch lesen
