"Smart Water Management for Sustainable Society"

• Projektleitung: Dr. Jutta Eggers, DVGW-Technologiezentrum Wasser, Karlsruhe
• Partner:
  • Prof. Blaha Ludek, Masaryk Universität, Tschechische Republik
  • Dr. Kumiko Oguma, University of Tokyo, Japan

Die UV-LED-Technik ist ein dynamisch wachsender Teilbereich in der Wasseraufbereitung. Deutsche und japanische Firmen verfügen in diesem Bereich über eine gute Ausgangsbasis, um die künftige Entwicklung aktiv mitzugestalten. Mit dem Forschungsvorhaben können z.B. Fragen der Standardisierung der UV-LED-Systeme auf internationalem Level adressiert werden. Dies sichert eine hohe Qualität künftiger Systeme womit sich auch eine nachhaltige Marktführerschaft für deutsche und japanische Firmen etablieren kann. Durch die internationale Kooperation der verschiedenen Expertengruppen wird außerdem ein breites Spektrum weiterer Anwendungen bedient und für die verschiedenen Gruppen verfügbar gemacht. Durch das Vorhaben wird eine stärkere Sichtbarkeit der deutschen Forschung in der japanischen Wissenschaftslandschaft im Bereich der Wasseraufbereitung erwartet. Darüber hinaus legt die internationale Vernetzung mit japanischen und tschechischen Wissenschaftlern den Grundstein für weitere Kooperationen im Bereich innovativer Technologien sowie anderer gemeinsamer Schnittstellen unterschiedlichster Themengebiete.

• Projektleitung: Prof. DR. Jan Frouz, Czech Academy of Sciences, Tschechische Republik
• Partner:
  • Dr. Werner Gerwin, Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Deutschland
  • Dr. Kazumichi Fuji, Forestry and Forest Products Research Institute, Japan
  • Dr. Peter Surda, Slovak Academy of Sciences, Slowakei

Gesamtziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung von innovativen Maßnahmen zur nachhaltigen Verbesserung des Landschaftswasserhaushalts in Regionen Europas und Ostasiens, um so zur Erreichung des UN-Nachhaltigkeitsziels 6 (Verfügbarkeit und nachhaltige Bewirtschaftung von Wasser und Sanitärversorgung für alle gewährleisten) beizutragen. Von zentraler Bedeutung ist dabei eine verbesserte Nutzung des Wasserspeicherpotentials von Waldböden. Das deutsche Teilvorhaben „Wasserspeicherung in Böden von Bergbaufolgelandschaften“ konzentriert sich exemplarisch auf durch Bergbau stark gestörte Standorte in der Lausitz (Brandenburg) und untersucht die Potentiale von Böden nach bergbaulicher Störung mit Blick auf den regionalen Landschaftswasserhaushalt. Die Forschungsplattform „Hühnerwasser“ bietet dort mit ihren bereits vorliegenden Langzeitdatenreihen und der Möglichkeit, zusätzliche Dauerbeobachtungen zu etablieren eine Basis für die Identifizierung von Effekten sich entwickelnder Baumbestände auf den Wasserhaushalt eines Ökosystems. Zudem gibt es in dem Braunkohlerevier zahlreiche Standorte, auf denen bereits Daten erhoben worden sind, die für die Ziele von SoilWater genutzt werden können.

• Projektleitung: Prof. Dr. Andrea Iris Schäfer, KIT Karlsruhe
• Partner:
  • Dr. Katsuki Kimura, Hokkaido University, Japan
  • Dr. Benoit Teychene, Université de Poitiers, Frankreich
  • Dr. Ismail Koyuncu, Istanbul Technical University, Türkei

Wasser ist für das menschliche Leben unentbehrlich und hat damit höchste Priorität. Mehr als die Hälfte der globalen Bevölkerung lebt heute in urbanen Räumen; dieser Anteil wird in Zukunft weiter steigen. Gleichzeitig steht das städtische Wassermanagement vor neuen Herausforderungen, wie Verschlechterung und Schwankungen der Qualität des Rohwassers, die teilweise durch das Klima verursacht werden. Mit konventionellen  Wasseraufbereitungstechnologien lassen sich diese Probleme nicht lösen. Vielversprechend ist die Membrantechnologie. Die Membrantechnologie steht jedoch vor bislang ungelösten Herausforderungen, wie beispielsweise dem sog. „Membranfouling“ (Permeabilitätsabfall). Auch die Kontrolle von Mikroverunreinigungen wie Steroidhormone durch Membranen ist schwierig und erfordert den Einsatz von sehr dichten Membranen (Nanofiltration (NF) oder Umkehrosmose (RO), die einen sehr hohen Energiebedarf haben. Fouling und die Entfernung von Mikroverunreinigungen bleiben die größten Hindernisse für eine breite Anwendung von Membranen. Das Projekt zielt darauf ab, die Membrantechnologie durch die i) Entwicklung effizienter Entscheidungshilfen für Betreiber von Membranen und die ii) Entwicklung innovativer Materialien/Verfahren zur Herstellung von Membranverfahren für eine zuverlässige Entfernung von Spurenschadstoffen praktikabler und zuverlässiger zu machen.

• Projektleitung: Dr. Serena Caucci, UNU-FLORES, Dresden
• Partner:
  • Prof. Dr. Fukushi Kensuke, UNU-IAS, Japan
  • Dr. Wieslaw Fialkiewicz, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Polen
  • Dr. Ales Farda, Czech Academy of Sciences, Tschechische Republik
  • Prof. Kluvankova Tatiana, Slovak University of Technology, Slowakei
  • Dr. Nijole Kazlauskjene, Nature Research Centre of Lithuania, Litauen

Das übergreifende Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines systematischen Rahmens für die intelligente Wiederverwendung von Wasserressourcen. Das Rahmenwerk wird für organisatorische Entscheidungsprozesse von Unternehmen und Versorgungsunternehmen genutzt, um die Aufnahme von Abwasser in ihren Betrieb zu erleichtern. Als Ergebnis wird das Rahmenwerk einen Bewertungsmechanismus für Unternehmen bieten, die diese Techniken in ihre Wertschöpfungsketten implementieren. Darüber hinaus wird dieses Instrument bei der Umsetzung von Strategien helfen, die die Akzeptanz von Wasserwiederverwendungspraktiken für die lokale Wirtschaft und Gesellschaft erhöhen. Die wissenschaftlich-technischen und politischen Ziele, die SMART-WaterDomain anstrebt, sind u.a. eine signifikante Reduzierung des Süßwasserverbrauchs für landwirtschaftliche und industrielle Aktivitäten, die Verbesserung der Rückgewinnung von Ressourcen durch die verstärkte Einführung und Übernahme von Technologien zur Wasserwiederverwendung, die Mobilisierung von wasserbezogenen Investitionen und Synergien,  die Schaffung neuer Geschäftsmöglichkeiten und erhöhte Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrien und die Unterstützung des Übergangs zu einer Kreislaufwirtschaft, indem der Wert des gereinigten Abwassers als wertvolle Ressource geschätzt wird.