Ressourcenschonendes Wassermanagement für nachhaltige industrielle Produktionsprozesse
Herausforderung: Wasser als kritische Ressource
Die Transformation industrieller Produktionssysteme hin zu mehr Nachhaltigkeit erfordert ein ganzheitliches Verständnis von Ressourcenströmen. Neben Energie rücken zunehmend weitere zentrale Ressourcen in den Fokus, denn fast jeder Produktionsbetrieb benötigt Wasser und produziert Abwasser. Gleichzeitig wird Wasser vielerorts knapp. Der Betrieb industrieller Wasseranlagen wird zudem anspruchsvoller, weil behördliche Überwachungs- und Grenzwerte weiter sinken. Das erhöht den Druck auf Betrieb, Nachweisführung und Investitionsentscheidungen. Hinzu kommen steigende Kosten für Energie, Betriebsmittel wie Fällungs- und Flockungsmittel sowie für die Entsorgung von Reststoffen.
Forschungsansatz des Fraunhofer IFF
Vor diesem Hintergrund erweitert das Fraunhofer IFF sein Forschungsportfolio in den Bereichen ressourcenschonenden Wassermanagement und technischen Infrastruktursystemen für die Aufbereitung von Wasser und Abwasser.
Methodik: Analyse & Optimierung
Unser Fokus liegt daher auf dem effizienten und stabilen Betrieb industrieller Wasser- und Abwassersysteme mit einem klaren Blick auf Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit und Umweltanforderungen. Dazu analysieren wir verfahrenstechnische Abläufe, binden reale Betriebsdaten ein und bilden Wasserwerke und Kläranlagen als digitale Zwillinge in Simulations- und Bewertungstools ab. So werden Stellhebel für Prozess- und Betriebsmitteloptimierung identifiziert, belastbare Anpassungskonzepte entwickelt und Mess- und Automationsstrukturen verbessert. Je nach Ziel unterstützen wir auch bei Wasserwiederverwendung und bei der Energiegewinnung aus Abwasser und organischen Reststoffen.
- Prozessoptimierung
- Betriebsmitteloptimierung
- Anpassungskonzepte
Integrierte Systemlösungen
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung sektorübergreifender Lösungen, die Wasser-, Energie- und Materialströme gemeinsam betrachten. Dadurch entstehen integrierte Konzepte für industrielle Infrastrukturen, die sowohl den nachhaltigen Einsatz von Wasser als auch die Nutzung von Neben- und Reststoffen berücksichtigen (z. B. Rückgewinnung der Abwasserwärme, Nährstoffrecycling, Produktion biogener Gase). Solche Ansätze sind ein wichtiger Baustein für die Transformation industrieller Wertschöpfungssysteme, besonders in Regionen mit stark ausgeprägter Industrie und wachsendem Bedarf an nachhaltigen Ressourcenstrategien.
Ergebnis derartiger Optimierungsansätze ist ein umsetzbarer Plan, der technisch, organisatorisch und wirtschaftlich zu den jeweiligen Betrieben passt.
Die wissenschaftlichen Partner und regionale Akteure entwickeln diese Forschung kontinuierlich weiter und leisten einen Beitrag zur Gestaltung zukunftsfähiger, ressourcenschonender Industrieprozesse.
