Modernisierungen / Retrofit von Abwasseranlagen: Potenziale erkennen und nutzen

 

Veraltete Abwasseranlagen stehen zunehmend unter Druck: Sie verursachen hohe Betriebskosten, erfüllen oft nicht mehr die aktuellen Umweltvorgaben und sind anfällig für Störungen. Ein kompletter Neubau ist jedoch teuer und zeitaufwendig – hier kommt das Retrofit ins Spiel. Mit einer gezielten Modernisierung lassen sich bestehende Systeme auf den neuesten Stand bringen, ohne die gesamte Infrastruktur auszutauschen. Dieser Blogartikel zeigt auf, wie Retrofit-Projekte in der Praxis aussehen, welche Vorteile moderne Technologien – insbesondere Ultrafiltrationsanlagen von smart5 – bieten und worauf Unternehmen bei der Umsetzung achten sollten.

 

Dringender Optimierungsbedarf

In zahlreichen industriellen Produktionsbetrieben sind Abwasseranlagen bereits seit vielen Jahren oder gar Jahrzehnten in Betrieb. Diese Altanlagen erfüllen häufig noch ihre grundsätzliche Funktion – doch sie tun dies oft mit einem ineffizienten Ressourceneinsatz, hohem Energieverbrauch, hohem Wartungsaufwand und ohne die Möglichkeiten moderner Überwachung und Steuerung. Gleichzeitig steigen die Anforderungen: Gesetzliche Vorgaben verschärfen sich kontinuierlich, insbesondere im Bereich der Einleitgrenzwerte, Emissionsminderung und Energieeffizienz. Auch wirtschaftlich geraten Unternehmen unter Druck – durch steigende Energiepreise, verschärften Wettbewerb und die zunehmende Erwartungshaltung in Bezug auf Umweltverantwortung.

Vor diesem Hintergrund wird das Retrofit – also die gezielte Modernisierung bestehender Abwasseranlagen – zu einer strategischen Notwendigkeit. Im Unterschied zu einem vollständigen Neubau bietet ein Retrofit erhebliche Vorteile: geringere Investitionskosten, kürzere Stillstandzeiten, Nutzung bestehender Infrastrukturen und eine schnellere Amortisation. Besonders attraktiv ist die Möglichkeit, bestehende Komponenten wie Rohrleitungen, Behälter oder Pumpentechnik weiterzuverwenden, während zentrale Technikkomponenten wie z. B. die Abwasseraufbereitung, die Steuerung oder die Energieversorgung modernisiert werden.

Als technologieneutrales Unternehmen hat sich die smart5 auf genau solche Projekte spezialisiert. Retrofit Solutions von smart5 sind individuell geplant, neutral bewertet und technologisch auf dem neuesten Stand. Sie orientieren sich nicht an Lieferanteninteressen, sondern ausschließlich an den konkreten Anforderungen des Kunden – sei es zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, zur Senkung der Betriebskosten oder zur Verbesserung der Wasserqualität im Recyclingprozess.

 

Ziele und Treiber für Retrofit-Projekte in der industriellen Abwasserbehandlung

Die Motivation für Retrofit-Projekte ist vielfältig, aber die wichtigsten Ziele lassen sich klar benennen:

• Energieeinsparung: Der größte Kostenblock vieler Anlagen. Durch den Austausch energieintensiver Technologien wie Verdampfer oder veraltete physikalisch-chemische Verfahren lassen sich Energieverbräuche um bis zu 95 % senken.
• Einhaltung der Einleitgrenzwerte: Insbesondere bei Schwermetallen, AOX, CSB oder Phosphor sind viele Altanlagen überfordert. Moderne Verfahren wie die Ultrafiltration mit keramischen Membranen ermöglichen stabile Einhaltung auch bei schwankenden Abwassermengen.
• Wartungsaufwand reduzieren: Alte Systeme benötigen häufig manuelle Eingriffe, Ersatzteile sind schwer verfügbar und Ausfälle führen zu Produktionsunterbrechungen. Automatisierung und Fernüberwachung erhöhen die Betriebssicherheit deutlich.
• Fördermittel nutzen: Viele Bundesländer sowie die KfW fördern Investitionen in energieeffiziente oder emissionsarme Abwassertechnik. smart5 unterstützt bei Antragstellung und Nachweisführung.
• Nutzung von Restwärme: Moderne Retrofit-Lösungen integrieren Wärmerückgewinnung, z. B. zur Vorerwärmung oder zum Betrieb thermischer Verfahren. So wird Prozessenergie effizient weiterverwendet.
• Nachhaltigkeitsziele und ESG-Kriterien: Unternehmen stehen unter wachsendem Druck, Umweltziele messbar zu erreichen. Die Abwasseraufbereitung ist ein zentraler Baustein in der CO2- und Umweltbilanz.

Rechtliche und normative Anforderungen bei Modernisierungen

Ein Retrofit ist nicht nur eine technische Aufgabe – es ist auch ein rechtlich anspruchsvolles Projekt. Bestehende CE-Kennzeichnungen verlieren mit der Veränderung von Anlagen ihre Gültigkeit. Bei jeder wesentlichen Änderung einer Maschine muss eine neue CE-Konformitätsbewertung vorgenommen werden. Dies umfasst:

• Überprüfung der Maschinenrichtlinie und CE-Konformität
• Risikobeurteilung gemäß DIN EN ISO 14121-1
• Beachtung technischer Sicherheitsanforderungen nach DIN EN ISO 12100-1 und -2
• Berücksichtigung des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG)
• Regionale Anforderungen wie Erdbebensicherheit, Explosionsschutz oder Emissionserklärungen

smart5 übernimmt in Retrofit-Projekten nicht nur die technische Auslegung, sondern auch die vollständige CE-Dokumentation und Sicherheitstechnik. Dadurch erhalten Kunden eine umfassende Lösung aus einer Hand.

 

Fallbeispiel 1: Retrofit in Lackieranlagen – Wasser sparen und CO2 reduzieren

Gerade in der Automobilindustrie lohnt es sich, eine bestehende Kreislaufführung in Lackieranlagen zu verbessern bzw. auf eine Kreislaufführung umzusteigen. Die Anlage verursachte hohe Frischwasserverbräuche, halten teilweise Einleitgrenzwerte nicht ein und sind zugleich energieintensiv durch nicht optimierte Wärmerückgewinnung und alte Pumpentechnik. Zudem führten Schwankungen im Lackierprozess häufig zu Problemen bei der Einhaltung der Wasserqualität in der Vorbehandlung.

Durch eine detaillierte Analyse der Prozesse und der vorhandenen Technik werden Retrofit-Konzepte entwickelt. Kernpunkte sind:

• Überprüfung der vorhandenen Technologie inkl. möglicher EInsparpotentiale
• Optimierung von Prozess-Sensorik zur Echtzeit-Überwachung der Wasserqualität oder Modernisierung der SPS-Steuerungstechnik
• Einsatz effizienterer Pumpen und Wärmetauscher mit integrierter Wärmerückgewinnung
• Nachrüstung von kompakten UF-Anlagen oder Modernisierung der bestehenden Abwasseranlagen zur optimalen Aufbereitung der Prozesswässer

Das Ergebnis: Der Frischwasserverbrauch kann teilweise über 60 % reduziert werden, der Energiebedarf sinkt deutlich, die Einleitqualität wurde stabilisiert – und die Anlage erhielt nach erfolgreicher Risikobeurteilung eine aktualisierte CE-Konformität. Im Idealfall kann auf eine Kreislaufführung der Prozesswässer in der Vorbehandlung umgestellt werden.

Fallbeispiel 2: Retrofit in der Abwasseraufbereitung im Aluminium Druckguss

Die Aluminiumverarbeitung – insbesondere im Druckguss – erzeugt komplexe Abwässer mit Emulsionen, feinsten Partikeln, gelösten Metallen und teilweise hohen organischen Lasten (CSB). Bisher wurden in solchen Anwendungen oft Vakuumverdampfer eingesetzt – eine Technologie mit hohem Energiebedarf und hohem Wartungsaufwand.

smart5 setzte bei einem Kunden im Südwesten Deutschlands auf ein alternatives Konzept: Der geplante klassische Vakuumverdampfer wurde durch eine Kombination aus keramischer Ultrafiltration ersetzt. Die UF-Anlage bereitet die Abwässer kostengünstig auf und reduziert dadurch die finanielle Belastung für den Betrieb deutlich.

Die Vorteile im Überblick:

• Keramische UF-Membranen: Hohe chemische Beständigkeit, lange Standzeiten, rückspülbar. Selbst bei schwierigen Abwässern mit Ölanteilen oder pH-Schwankungen ist der Betrieb stabil.
• Energieeinsparung: >95 % gegenüber reinem Vakuumverdampferbetrieb. Die UF-Anlage bereitet den Großteil des Abwassers so gut auf, dass nur noch Konzentrat in den Verdampfer muss.
• Modularer Aufbau: Bestehende Behälter und Pumpentechnik konnten integriert werden.
• Reduzierte Wartung: UF-Membranen sind weitgehend wartungsfrei, Reinigung erfolgt automatisch.
• Digitale Überwachung: Online-Messung der Permeatqualität, automatische Anpassung der Rückspülzyklen.

Mehr zu diesem Projekt: smart5 Lösungen für Aluminium Druckguss

Vorteile der smart5-Ultrafiltrationsanlagen im Detail

Ultrafiltrationsanlagen (UF) von smart5 basieren auf keramischen Membranen – ein System, das gegenüber Polymermembranen oder klassischen mechanischen Filtern entscheidende Vorteile bietet:

• Mechanische und chemische Robustheit: Keramische Membranen können mit aggressiven Reinigungsmitteln gespült werden, ohne Schaden zu nehmen. Das erhöht die Lebensdauer drastisch.
• Rückspülbarkeit: Anders als bei polymerbasierten Systemen können keramische UF-Membranen in beide Richtungen durchströmt und automatisch rückgespült werden. Das reduziert den Wartungsaufwand erheblich.
• Stabile Trennleistung: Auch bei stark schwankender Abwasserzusammensetzung (z. B. in Batchprozessen oder bei Produktwechseln) liefern UF-Systeme konstant gute Filtratqualität.
• Kompakte Bauweise: Durch hohe Flussraten bei geringem Platzbedarf können UF-Systeme oft in bestehende Anlagenräume integriert werden.
• Hohe Energieeffizienz: UF-Anlagen benötigen nur geringe Förderdrücke, was den Energiebedarf minimiert.
• Flexibilität: Die Systeme sind modular aufgebaut und skalierbar – ideal für Retrofit-Projekte, bei denen mitwachsende Lösungen gefragt sind.

Zusätzlich bietet smart5 individuelle Auslegung, Simulation und Testläufe im Technikum an. So wird sichergestellt, dass jede UF-Anlage exakt auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt ist – vom pH-Wert über die Partikelgröße bis zur zu erreichenden Einleitqualität.

Fortgeschrittene Anwendungen und Zukunftsperspektiven

Das Potenzial von Retrofit-Projekten ist längst nicht ausgeschöpft. Zunehmend werden auch smarte Steuerungen, Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) und KI-gestützte Prozessoptimierung integriert. smart5 entwickelt solche Systeme in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Mess- und Regeltechnik.

Ein weiteres Innovationsfeld ist die Kombination von UF-Anlagen mit biologischen Systemen oder der direkten Kreislaufführung im Produktionsprozess. Hier entstehen Ansätze zur „Zero Liquid Discharge“-Technologie – ein Ziel, das für viele Branchen mittelfristig Realität werden kann.

Zusätzlich bietet smart5 Unterstützung bei:

• Erstellung und Überarbeitung von Sicherheitsdokumentationen (CE, WHG etc.)
• Machbarkeitsstudien und Energiebilanzen
• Simulationen im hauseigenen Technikum oder vor Ort (Pilot- und Mietanlagen)
• Schulungen für Betriebspersonal
• Antragsunterstützung für Fördermittel auf Landes-, Bundes- und EU-Ebene
• Bestandsaufnahme vor Ort

 

Fazit: Retrofit mit smart5 ist der kluge Weg zur nachhaltigen und wirtschaftlichen Abwasserlösung

Wer sich heute für eine Modernisierung seiner Abwassertechnik entscheidet, investiert nicht nur in die Zukunftssicherheit des eigenen Betriebs, sondern leistet auch einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz und zur Ressourcenschonung, verbunden mit deutlichen Einsparungen bei den Betriebskosten. Mit smart5 erhalten Industrieunternehmen nicht nur technisch ausgereifte Retrofit Solutions – sondern einen kompetenten Partner, der den gesamten Prozess von der ersten Analyse bis zur Umsetzung und CE-Dokumentation begleitet.

 

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