Aus Verantwortung
wegweisend.

Die WTE Gruppe ist Innovationstreiber
für ein nachhaltiges Wassermanagement.

Angesichts steigender Energiekosten, strengerer Richtlinien und einer wachsenden Bevölkerung wollen wir immer effizienter und vorausschauender handeln – und unseren Kund*innen neue Wege eröffnen, es auch zu tun. Deshalb entwickeln wir zeitgemäße innovative, anwendungsorientierte Lösungen, die zum Schutz des Wassers beitragen und die vielfältigen Potenziale des nachhaltigen Wassermanagements – zum Beispiel zur Ressourcen- und Energierückgewinnung – bestmöglich nutzen.

Die innovativen Lösungen der WTE Gruppe kommen unseren Kund*innen ebenso zugute wie der Umwelt, die wir bewahren wollen.“

Dr. Ekaterina Vasyukova, WTE Wassertechnik GmbH, Leiterin Forschung und Entwicklung

Ziele
Innovationen für wirksames Wassermanagement – mit modernsten Technologien erzielen wir beeindruckende Ergebnisse.

Unsere Entwicklungen rund um Abwasserreinigung, Wasseraufbereitung und Energierückgewinnung richten wir individuell auf den Bedarf unserer Kund*innen aus – für einen wirtschaftlichen und optimalen Anlagenbetrieb mit Mehrwerten.
Wesentliche Ziele unserer Entwicklungen sind:

  • Abwasser und Klärschlamm als Energieressource, Stoff- oder Wasserquelle nutzen
  • Investitionskosten sowie Platzbedarf/Bauvolumen senken
  • Anlagenbetrieb stabilisieren
  • Energieverbrauch minimieren
  • Chemikalienverbrauch und -rückstände reduzieren
  • Betriebskosten verringern
  • CO2-Emissionen niedrig halten

Mit unseren Innovationen leisten wir wertvolle Beiträge, gleich mehrere Ziele der UN-Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung zu erreichen.

Projekte
Innovative Verfahren in der Entwicklung – der nächste Schritt Richtung Zukunft.

WTE ist eines der führenden europäischen Unternehmen für Wassermanagement. Daher sehen wir uns in der Verantwortung, die Verfahren zur Behandlung von Wasser kontinuierlich zu verbessern – und darüber hinaus neue zu entwickeln, welche zum Beispiel der umweltfreundlichen Energieversorgung und Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe dienen.

Unsere derzeitigen Schwerpunkte liegen auf der Energie- und Nährstoffrückgewinnung in Kläranlagen sowie Stickstoff- bzw. Nitratreduktion im Ab- und Trinkwasser.

Energie- und Nährstoff­rückgewinnung aus Abwasser.

Bioelektrochemische Systeme in der Abwasserbehandlung.

Organische Abfälle und Bestandteile im Abwasser bilden eine praktisch unerschöpfliche Quelle an erneuerbarer Energie – doch bislang wird ihr Energiepotenzial nur bis zu etwa einem Viertel genutzt. Eine innovative Option, die Energieausbeute aus Abwasser unmittelbar zu steigern und den hohen Energiebedarf von Kläranlagen selbst zu decken, besteht im Einsatz mikrobieller Brennstoffzellen. Diese nutzen den Stoffwechsel von Bakterien zur Biostrom-Erzeugung; dabei wird auch ein Teil des Abwassers gereinigt.

Automatisierte mikrobielle Brennstoffzellen mit weitergehender Gasverwertung auf kommunalen Kläranlagen

Das Verfahren wurde bereits von 2018 bis 2020 im Verbundprojekt AGaBZ erprobt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wurde (mehr Informationen dazu im Projektdatenblatt AGaBZ – Automatisierte mikrobielle Brennstoffzellen mit weitergehender Gasverwertung auf kommunalen Kläranlagen). Darüber hinaus erprobten wir gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik der Ruhr-Universität Bochum sowie der AWITE GmbH, einem Hersteller von Gasanalysesystemen, das Verfahren zunächst im Labor- und anschließend im Kubikmeter-Maßstab. Auf der Kläranlage Hecklingen in Sachsen-Anhalt konnte die Technologie unter realen Bedingungen auf ihre Zuverlässigkeit geprüft werden. Bei der Anlage handelt es sich um ein Pilotprojekt mit einer der weltweit größten Einkammer-MBZ. Die wertvollen Erfahrungen daraus sind die Basis für die Weiterentwicklung des Verfahrens und für die künftige großtechnische Umsetzung.

Vorteile:

  • Diese Biotechnologie verknüpft die anaerobe und die aerobe Abwasserbehandlung mit weiteren physikochemischen Stoffumwandlungsprozessen bei simultaner Energiegewinnung
  • Hohes Ressourcenrückgewinnungspotenzial (Energie und Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor)
  • Erzeugung grüner Energie leistet einen Beitrag zu Umweltbewusstsein und CO2-Reduktion
  • Als Ergänzung zum Belebungsverfahren geeignet, es wird jedoch keine externe Belüftung benötigt

Reinigung von Abwasser, Rückgewinnung von Energie und Wertstoffen: Das moderne Wassermanagement bedarf an Kombination von innovativen Verfahren.“

Dr.-Ing. Leon Steuernagel, WTE Wassertechnik GmbH, Geschäftsbereichsleiter Angebote

Weitergehende biologische Nitratentfernung.

Trinkwasserverordnung einfacher erfüllen.

Die vermehrte Auswaschung von Nitrat belastet Grundwasserkörper erheblich – und damit auch das Trinkwasser. Daher legt die deutsche Trinkwasserverordnung für die Nitratkonzentration in Trinkwasser einen oberen Grenzwert von maximal 50 mg/l fest.

Um diesen einzuhalten, bieten sich Betreibern von Wasserwerken diverse Optionen, darunter die Aufgabe bestehender Brunnenfelder oder die Erschließung immer tiefer liegender Grundwasserreservoirs. Alternativ können die Betreiber der Wasserwerke auch in innovative Aufbereitungstechniken investieren. Dazu hat die WTE Wassertechnik in den letzten sieben Jahren verschiedene Verfahren entwickelt und diese mit wissenschaftlicher Begleitung in halbtechnische Anlagen umgesetzt und betrieben:

ANELIS (Advanced Nitrogen Elimination System)

Die ANELIS-Technologie ist ein Biofilmverfahren auf selektiv wirkenden Trägerkörpern, bei dem in einem Reaktor parallel Nitrifikation und Denitrifikation durchgeführt werden. Hierbei kann das erforderliche Reaktionsvolumen gegenüber dem Belebungsverfahren deutlich reduziert werden. Das Verfahren wurde in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Hamburg-Harburg entwickelt.

Vorteile:

  • Weitergehende Stickstoffelimination als Beitrag zur Einhaltung der Werte der EU-Wasserrahmenrichtlinie
  • Geringerer Sauerstoffbedarf sichert Energieeinsparungen
  • Kleinere Becken bei Kläranlagen-Neubau und geringerer Platzbedarf
  • Kostengünstige Optimierung zur Leistungssteigerung (Nachrüstung)

NELIS (Nitrogen Elimination System)

Die zum Patent angemeldete NELIS-Technologie wurde von der WTE auf Basis der ANELIS-Erkenntnisse erarbeitet. Es handelt sich dabei um ein Biofilmverfahren zur vollständig autotrophen Denitrifikation auf speziellen Trägerkörpern. Begleitet wurde die Entwicklung von einer wissenschaftlichen Betreuung in Kooperation mit der Universität Duisburg-Essen, der Ruhr-Universität Bochum sowie der University of Washington (Seattle) im Rahmen einer Promotion.

Vorteile:

  • Erweiterung bestehender Anlagen (Trinkwasser, nitrathaltige Grundwässer)
  • geringerer Platzbedarf
  • Keine Belüfterenergie erforderlich
  • Keine externe Kohlenstoffquelle als Elektronendonator erforderlich

NERO (Nitrogen Elimination from Reverse Osmosis Concentrate)

Diese zum Patent angemeldete Technologie basiert wiederum auf den Erfahrungen der beiden vorgenannten Projekte und ist ebenfalls eine Eigenentwicklung der WTE Wassertechnik. Ziel von NERO ist die effiziente biologische, heterotrophe Denitrifikation mit einer Biofiltrationsanlage des Retentats aus einer Umkehrosmoseanlage. Retentate stellen dabei ganz besondere Anforderungen an die Aufbereitung, da sehr hohe Konzentrationen an Nitrat, Härtebildnern und anderen, gelösten Substanzen vorliegen.

Die Pilotierung wurde in den Jahren 2021 und 2022 in Kooperation mit der EVN Wasser GmbH erfolgreich abgeschlossen; dazu wurde eine halbtechnische Versuchsanlage zur Stickstoffentfernung im Trinkwasserwerk Obersiebenbrunn (Österreich) errichtet und erfolgreich betrieben.

Vorteile:

  • Sehr stabiles und zuverlässiges Verfahren
  • Fast vollständiger Nitratabbau
  • Aufbereitung von Grundwasser sowie kohlenstoffarmen Abwässern
  • Einsatz bei Neuplanung sowie Erweiterung bestehender Anlagen
  • Hohes Marktpotenzial

Durch unsere Erforschung und Entwicklung neuartiger Verfahren für das Wassermanagement handeln wir ganz im Sinne der Nachhaltigkeit der WTE Gruppe.

Patente
Wir setzen Meilensteine für die Wasserwirtschaft.

Als innovativer Unternehmensverbund arbeitet die WTE Gruppe permanent daran, die Trinkwasserversorgung und Abwasseraufbereitung stetig zu optimieren. Dazu entwickeln wir teils völlig neue Verfahren und Technologien – und setzen damit Maßstäbe im globalen Wassermanagement.

Unter anderem wurden folgende Innovationen von uns patentiert:

 

TitelPatentnummerLink
Verfahren zur biologischen Reinigung von nitrathaltigem Wasser
WO2021104711A1Mehr erfahren
Verfahren und Reaktor zur biologischen Stickstoffelimination mit autotropher Ammoniumoxidation und anschließender Denitrifikation
WO2018019968A1Mehr erfahren
Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Schlammspiegeln
DE102010031857 Mehr erfahren
Verfahren zur Reduzierung von Schwimmschlamm in der Kläranlage
DE102010035751Mehr erfahren
Verfahren zur Beeinflussung des Schlammindexvolumen mit dem Ziel der Schwimmschlammvermeidung auf Kläranlagen
EP1445239Mehr erfahren
Abwasserreinigungsanlage mit verbesserter Belebtschlammabscheidung
EP1854524Mehr erfahren

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an unseren Fachbereich F&E.

Partner
Wir arbeiten daran, Nachhaltigkeit gemeinsam zu gestalten.

Die WTE Wassertechnik vergibt regelmäßig Themen für Abschluss- und Projektarbeiten an Studierende und betreut diese über die gesamte Erarbeitungszeit mit. Bitte senden Sie Ihre Initiativbewerbung einfach per E-Mail an unsere Personalabteilung mit dem Vermerk F&E: innovation@wte.de

Publikationen
Wissen vermitteln, Kompetenz teilen und Diskurse mitgestalten.

Die WTE Gruppe teilt ihr Wissen über Publikationen und Vorträge – für die gemeinsame Entwicklung einer ganzheitlichen, zukunftsfähigen Wasserwirtschaft. Mit der folgenden Übersicht über ausgewählte Publikationen, erschienen in renommierten Fachzeitschriften sowie Tagungsbänden, erhalten Sie einen tieferen Einblick in die Vielfalt unserer F&E-Projekte:

 

Name des ProjektsDetails zur PublikationLink
On-site performance evaluation of a 1,000-litre microbial fuel cell system using submergible multi-electrode modules with air-cathodes for sustainable municipal wastewater treatment and electricity generationJ. Heinrichmeier, T. Littfinski, E. Vasyukova, L. Steuernagel, M. Wichern

Water Science & Technology, 87(8), 2023, 1969-1981
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Application of pyritic sludge with an anaerobic granule consortium for nitrate removal in low carbon systemsB. Pelivano, S. Bryson, K. A. Hunt, M. Denecke, D. A. Stahl, M. Winkler

Water Research, 209, 2022, 117933
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A comparative study of different electrochemical methods to determine cell internal parameters of microbial fuel cellsT. Littfinski, E. Nettmann, T. Gehring, S. Krimmler, J. Heinrichmeier, E. Murnleitner, M. Lübken, D. Pant, M. Wichern

Journal of Power Sources, 494, 2021, 229707
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Design of a 1,000L pilot-scale airlift bioreactor for nitrification with application of a three-phase hydrodynamic mathematical model and prediction of a low liquid circulation velocityB. Pelivanoski, B. Detmann, K. Ooms, M. Winkler, E. Vasyukova, M. Denecke

Chemical Engineering Research and Design, 153, 2020, 257-262
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Effect of oxidation with coagulation and ceramic microfiltration pre-treatment on reverse osmosis for desalination of recycled wastewater.D.T. Myat, F. Roddick, P. Puspita, L. Skillman, J. Charrois, I. Kristiana, W. Uhl, E. Vasyukova, G. Roeszler, A. Chan, B. Zhu, S. Muthukumaran, S. Gray, M. Duke

Desalination, 431, 2018, 106-118
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The practical influence of rapid mixing on coagulation in a full-scale water treatment plantD. Allerdings, G. Förster, E. Vasyukova, W. Uhl

Water Science & Technology, 71(4), 2015, 566-71
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Process development for treatment of highly polluted groundwater including NOM and arsenic removalB. Pelivanoski, K. Pirke

Water Practice & Technology, 9(3), 2014, 409-416
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Novel method for sludge blanket measurementsJ. Schewerda, G. Förster, J. Heinrichmeier

Water Science & Technology, 69(4), 2014, 775-82
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Nutzen Sie unsere Stärken für Ihr Projekt.

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Telefon: +49 201 8968 500

E-Mail: innovation@wte.de

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