Millionenersparnis für Kommunen: So macht Variolytics die Kläranlagen in Europa effizient und klimaneutral #6
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Der Podcast der Landeshauptstadt Stuttgart stellt Matthias Stier und sein Startup Varylytics vor, das Kläranlagen in Deutschland und Europa klimaneutraler machen will. Kläranlagen sind essentielle, aber oft verborgene Infrastrukturen, die Abwasser in einem dreistufigen Prozess reinigen, wobei die biologische Stufe mit Mikroorganismen das Herzstück bildet. Diese Stufe ist jedoch extrem energieintensiv, da etwa 60 % des Gesamtenergieverbrauchs für die Belüftung aufgewendet werden. Zudem entsteht dabei unbeabsichtigt Lachgas, ein hochpotentes Treibhausgas. Varylytics setzt hier an: Durch spezielle Messtechnik und Software analysiert das Unternehmen die Abluft der Belebungsbecken in Echtzeit. Erhöhte Lachgaskonzentrationen dienen als Indikator für ineffiziente Prozesse. Die gewonnenen Daten helfen den Anlagenbetreibern, Parameter wie Belüftung oder Nährstoffzufuhr präzise zu steuern. So können Lachgasemissionen im Schnitt um 50 % gesenkt, der Energieverbrauch reduziert und gleichzeitig die Reinigungsleistung verbessert werden. Dieser Ansatz nutzt digitale Zwillinge und macht komplexe biologische Vorgänge besser steuerbar, was Kläranlagen zu einem effizienteren und klimafreundlicheren Bestandteil der kommunalen Infrastruktur macht.
Das Herzstück der Klärenlage ist die so genannte Biologe stufe. Tatsächlich ist das so, dass 60% der Gesamtenergie einer Klärenlage genau für diese Belüftung ausgegeben wird. Von diese Belüftungen ist nicht nur ein großer Ausgabpunkt für die Klärenlage, sondern tatsächlich auch im kommunalen Haushalt. Eigentlich, wenn in meisten Kommunen der größte Energie posten. Das ist Matthias Stier. Als Vorder des Startups Varylytics hilft er, die Klärenlagen in Deutschland und Europa klimaneutral zu machen. Eine echte Applikation zu haben und ein echtes System noch mal auf dem Markt zu haben. Das ist das, was einmal meistens hilft. Also, es besteht ein generelles Interesse, da wir in unserem Wirtschaftssystem effizienter agieren zu können. Und damit herzlich willkommen bei jetzt Klimachen, ein Podcast der Landeshauptstadt Stuttgart. In dieser Staffel stellen wir Macher*innen vor, die mit innovativen Lösungen ihren Beitrag zum Klimaschutz leisten. Ich bin Jörg Tifottiades und spreche heute mit Matthias Stier. Was fasziniert dich ein Klärenlagen? Sie sind super wichtig für uns und liegen so im Verborgenen. Sind aber so ein Meisterwerk der Zivilisation. Das fasziniert mich, denn wir klingst nicht mit, aber sie haben einen großen Einfluss davon erleben. Du hast gesagt, die liegen im Verborgenen. Ich hab's Gefühl, wenn man so in der Bahn fährt, längere Strecken, dann kommt man doch so an der einen oder anderen Klärenlage vorbei, aber ansonsten hat man eigentlich nicht viel Berührungspunkt, der als normalsterblicher. Ja, das stimmt. Genau, höchstens. Wenn es dann zukommt, dass man die Klärenlage riecht, und man tatsächlich weniger als man denkt, dann fällt es einem auf, aber man sieht es nicht, und sieht schon gar nicht, was für ein ausgeklügeltes gigantisches System die Klärenlagen vor allem großen Städten sind. Ja, was genau wird denn in so einer Klärenlage eigentlich gemacht? Lasst uns vielleicht mal damit einsteigen, bevor wir uns mit dem beschäftigen, was du so machst, was ich total spannend finde und wie ihr da euer Unternehmen variolittig aufgebaut habt. Ja, also natürlich ist erstmal naheliegend die Klärenlagen, einigen unser Abwasser, aber Abwasser ist nicht nur das, was aus der Toilette sozusagen verschwindet oder in der Dusche verschwindet, sondern ist auch das, was auf den Straßen in den Kanal gespült wird. Das ist also alles das, was mit uns, also alles, was das mit uns in Berührung kommt und unser Umwelt geläuft tatsächlich durch die Klärenlagen und sie erfüllen, die große Aufgabe, das Wasser eben so zu seinigen, dass wir die Umwelt hier entlasten und das schaffen Klärenlagen zum allergrößten Teil vor allem in Deutschland sehr gut. Also das heißt, dass alles, was an Schmutz im Wasser ist, rausgefiltert wird, da gibt es verschiedene Verfahren und dass dieses Wasser dann am Ende aber auch wieder so sauber ist, dass man es eigentlich trinken kann, oder? Ja, also trinken ist immer so eine Frage, aber so dass man es auf jeden Fall ins Gewässer geben kann und das Fische und Organismen dort leben können. Und das interessante an Klärenlagen ist, es ist nicht so ein einfacher Prozess, wie man sich da so vorstellt, eine Klärenlage besteht vor allem aus drei Stufen. Im Anfang werden die ganzen Kroben-Substanzen rausgenommen, dann die Feinfeststoffe, und dann bleibt aber trotzdem noch mal was im Wasser übsrig. Das ist das, was wir als Ammonium kennen, das das was auch ein bisschen stinkt, oder Kohlenstoffverbindungen, die im Wasser sind. Und dann helfen uns Mixorganismen, dieses Wasser und diese Verbindungen im Wasser abzubauen, das heißt, Biologie baut ab und reinigt dann eben das Wasser. Und die Aufgabe in der Klärenlage besteht darin, diese Biologie gut zu pflegen, gut zu unterhalten und zu unterstützen, dass die Mixorganismen eben hier diese Aufgabe gut erfüllen können. Also nur, dass ich noch mal kurz abbinde dieses Trinken, das ist natürlich nicht so gemeint, dass wir das Klärenlagenwass da danach trinken, eigentlich geht es primär darum, dass man das dann in die Umwelt geben kann, ohne dass der Umweltschaden zugeführt ist. Genau, es ist, also das ist eigentlich mit Trinken. Ja, ja, klar. Natürlich ist es so, es geht in den Kreislauf wieder zurück. Es ist auch sehr, sehr gut gereinigt. Aller meistens Fall, vor allem in Deutschland, ist auch nicht selbstverständlich. Wir haben in Deutschland haben wir 10.000 Klärenlagen ungefähr, also rund ein bisschen weniger, in Europa 25 weltweit 60.000. Also da sieht man, was wir uns hier eigentlich leisten können, dass wir unsere Umwelt, unser Drinkwasser gut erhalten können, denn wenn wir das nicht machen würden, dann würde es nämlich auch ein Stringwasser gehen. Und dann hätten wir nämlich nicht sauber, das Wasser zu trinken und diesen großen Luxus, dass wir den Han aufmachen können und eben trinkwasser rausbekommen. Das ist ja genau der Punkt, dass man das noch mal kurz versteht, dass was in die Klärenlage rein kommt und alles so schmutzig ist, das wird dann gereinigt. Danach geht es wieder in die Umwelt über und sickert natürlich auf eine Art auch wieder in Stringwasser, oder? Ja, natürlich. Dann aus dem Gewässer geht das natürlich wieder in die Bodenschichten. Und man kennt das ja, dann sind die Trinkwasserentnahme Stellen, sind meistens dann irgendwelchen Fließgewässern oder der Bodensee. Und es wäre natürlich fatal, wenn wir unser Abwasser ungereinigt in die Gewässer geben würden, weil dann würden wir auf die Weise, natürlich auch unser Trinkwasser kontaminieren. Also das Abwasser, das was Wasser an runterläuft oder das was im Gully, wie du vorhin gesagt hast, irgendwie abläuft, das landet alles in der Regel in Deutschland irgendwann in der Klärenlage. Ja, sagt. Okay, was passiert ab dem Punkt, wo das in diesem riesigen ersten Becken erstmal gefangen oder aufgefangen wird? Genau, also wir haben in der Regel drei Stufen, es kommen jetzt auch noch eine vierte Stufe dazu, nach neuen regularerien kann ich vielleicht auch gleich noch mal was dazu sagen. Also wir gesagt, wir filtern in den ersten Stufen, filtern wir alle Feststoffe raus. Alles, was wir absetzen können und rausfiltern können, kommt erst mal raus. Also auch verkarlin und alles, was ich noch schlange. Ja, genau. Zumindest die Feststoffe da drin oder den Sand, Toilettenpapier, kleine Plastikpartikel und so weiter, die kommen erst mal raus. Die werden übrigens dann auch rausgeholt, das ist ein Schlamm, der dann zum Beispiel auch vergaßt wird, das heißt dieser Schlamm, der hätten noch Stoffe vor allem Fikolenstoff, der kann dann sozusagen den Fault-Türm, kann der auch zum Mithand gemacht werden. Also zu Energie am Ende und Gewandtschärz. Und dann hinde zu Energie, viele Klärnlagen versorgen sich schon zum großen Teil selbst mit der Energie aus dem Abwasser aus dieser Schmutzfracht, also ein sehr geschlossener System. Und dann das Herzstück der Klärnlage ist die sogenannte biologische Stufe. Also dort, wo die Mikroorganismen eben diese gelösten Stoffe, Stickstoffverbindung, Kohlenstoffverbindung, Abbaunen. Und das ist eigentlich die Hauptaufgabe der Klärnendage, das Aufwendigste, denn da ist Biologie am Werk, Biologie wext. Man muss gucken, dass immer diese Vielzahl an verschiedenen Organismen, die hier zusammenwirken müssen, auch immer gut zusammen arbeiten können. Und das ist die Kernaufgabe und ist tatsächlich auch der größte Kostenpunkt der Anlage. Ich habe es schon kurz erwähnt, dass es sich vorstellen, dass sind wir riesige Wörlpuls, die müssen begast werden und tatsächlich ist das so, dass 60% der Gesamteenergie einer Klärnlage so ungefähr genau für diese Belüftungen ausgegeben wird. Und diese Belüftung ist nicht nur ein großer Ausgabpunkt für die Klärnlage, sondern tatsächlich auch im kommunalen Haushalt, eigentlich oder in den meisten Kommunen der größte Energie posten. Also eine Kommune in ihrem Haushalt gibt am meisten Geld für Strom, für Klärnlagen aus. Das muss man sich mal vorstellen. Das heißt, wir sind hier an einem Thema, sondern der Persee, wo es sich lohnt, schon mal Energieeffizien zu machen, Effizienter zu machen. Und da sind wir auf der einen Seite aktiv und es ist schon vorweg zu greifen. Und auf der anderen Seite ist das so mit diesen Stickstoffverbindungen. Man hat das vielleicht auch schon mal gehört in der Landwirtschaft, mit Kunstdünger und so weiter. Das ist auch Stickstoffverbindungen, wenn man das auf die Ecke aufträgt. Passiert es leider, dass da auch Lachgas entsteht. Lachgas ist ein wahnsinniges Treibhausgas. Es hat ein hohes Treibhausgaspotenzial, also 265 mal, Treibhausaktiver im Vergleich zum CO2. Da spreche ich mir noch immer von CO2-Kvalenten. Und das entsteht tatsächlich auch in den Klärnlagen. Jetzt ist das aber so, dass wir in den Klärnlagen tatsächlich die Möglichkeit haben, dass dieses Lachgas nicht gebildet wird. Wenn man die Biologie noch ein bisschen mehr umsorgt und ein bisschen effizienter macht, dann entsteht es tatsächlich nicht. Okay, und wie genau macht ihr das? Ja, da kommen wir dann ins Spiel. Auf der einen Seite muss man erst mal den Klärnlagen zu guter heißen, dass die natürlich dadurch, dass diesen Stickstoff abbauen, schon dafür sorgen, dass sehr viel Lachgas, was normalerweise ohne Klärnlagen viel mehr gebildet würde, erst gar nicht entsteht. Jetzt ist dann noch ein 3-Star, der hat leider trotzdem noch einen zrativklusen Einfluss. Man geht ungefähr davon aus, dass dieser kleine Anteil, der noch entweicht, ungefähr der Treibhausgas-Emission der gesamten Luftfahrtindustrie entspricht, also ungefähr 2% der gesamte Emission weltweit, ist nur ein kleiner Teil, aber er hat trotzdem so ein Impact. Also trotzdem finde ich enorm, wenn man sich das mal vorstellt im Indedimension, weil gerade das Thema Luftfahrt ist ja viel präsenter, zumindest im Kopf, wenn man jetzt über CO2 nachdenkt, als das Thema Klärnlagen. Ja, ja, genau so ist es auch. Wenn man auch bei dem Vergleich ein bisschen aufpassen, das eine ist 2-2 in der Atmosphäre oben in den höheren Atmosphärsenschichten, das freigegeben wird, aber es ist mängmäßig, wenn man die Aftizio2-Equalente bezieht, dann eben schon etwa gleich. Der große Vorteil eben ist, was bei der Luftfahrt schwierig ist, man muss sich vorstellen, jetzt irgendwie die Hälfte flotte einzudampfen, unter dort Energie zu sparen, ist sehr, sehr schwierig. Und an solchen Stellen wie Klärnlagen durch Prozessoptimierungen zu erzielen, dass dieses Lachgas gar nicht gebildet wird und damit so im Schnitt 50% der Lachgas-Emissionen einzusparen, ist natürlich eine ganz tolle Maßnahme, die eine low-hanging fruit ist, die man als erstes angehen kann, ohne jetzt große Kosten oder einen Schaden für die Beste. Oder einen Schaden für die Bevölkerung zu verursachen. Also jetzt haben wir Energie auf das erste Thema, dann haben wir Lachgas, ist das zweite Thema, aber jetzt ist das Wasser noch nicht ganz sauber, wir sind noch nicht fertig gewesen mit dem Prozess. Jetzt ist das alles so ein bisschen miteinander verknüpft. Also, wie gesagt, wir haben diese Stickstoffen, diese Kohlenstoffverbindung, die wir beseitigen müssen, weil die würden uns schaden und die würden der Umwelt schaden. Und was es jetzt geht, ist, wir analysieren dieses Lachgas, also wie gesagt, das sind Belebungsbecken, da steigen dann Blasen auf, wir setzen dann so schwimmende Hauben, wir sehen aus wie eine Boje, wie so ein Kegel, der dann oben auf schwimmt und decken dann ein Quadratmeter, da war es oberfläche ab und nehmen uns diese Abluft und analysieren diese Abluft in der Zusammensetzung. Da müssen wir dann Lachgas, wir messen auch mit Hahn tatsächlich CO2 und Sauerstoff und jetzt ist es so, dass wir den Bakterien über diese Abluft bei der Arbeit zugucken können. Das heißt, wenn die Lachgas bilden, schicken die uns quasi Sauchzeichen, dass jetzt aktuell irgendwas nicht so richtig stimmt. Und dieses Sauchzeichen nehmen wir dann auf und gucken im Prozess, weil das ist auch anderer Sensorik, was jetzt aktuell nicht stimmt und versuchen das auf der Anlage zu beseitigen. Und bisher wurde das aber noch nicht gemacht. Richtig, bisher wurde das noch nix. Das wurde bisher noch nicht gemacht, weil auf diese Lachgasmessung es eben einfach nicht gibt. Wenn man wusste, auch die Menge nicht, würde ich sagen, die letzten zehn Jahre gab es Studien zu, in denen das näher untersucht wurde. Aber wir analysieren das jetzt auf der einen Seite, sehen, dass es da ist. Und dann haben wir unsere Software, mit der wir eben diese Rückschlüsse auf die Biologie schließen können und den Betreibern von den Kläranlagen, Informationen an die Hand geben, warum denn jetzt gerade die biologische Stufe an ihrer Effizienzgrenze ist und Lachgas freisetzt. Und jetzt kommt das schön an der ganzen Sache, wenn man das macht. Dann führt es natürlich auf der einen Seite zur Lachgasvermeidung, aber um was es eigentlich geht, ist, dass wir den Betreiber dabei helfen, die Biologie zu optimieren. Das heißt, man nennt es dann die Gesamtsstiegstoffelimination zu optimieren und das macht dann zusätzlich die Reinigungssleistung noch besser. Das heißt, die Ablaufwerte, die Konzentration an diesen Schadstoffen in dem Teil, der dann sozusagen wieder zurück an die Umgebung gegeben wird, sinkt. Okay, aber jetzt fehlt noch ganz kurz ein kleiner Teil, und zwar du hast gesprochen von der Erkennung von Lachgas und dann wird der Betreiber informiert. Das stimmt was nicht, was es dann der Zwischenschritt damit das vermieden wird. Also wird dann dann noch mehr Bakterien rein gegeben oder was passiert dann da genau. Also in unserer Software, die wir den Betreiber dann zur Hand geben, erkennen die Betreiber, was an dem Prozess nicht stimmt. Und dann haben die Klärnlagen die Möglichkeit, gegen Maßnahmen zu ergesreifen. Das heißt, wie stark wird belüftet, wie viele Bakterien erhalten, die in dem System, was ist das eine Temperaturfrage auch? Ja, Temperatur haben die keinen Einfluss drauf, aber die haben einfluss drauf, welche Zusatzstoffe sie dazu geben, wie viele aktive Arbeiter. Also wie viele Mikroorganismen, die im System halten, wie viel Luft dazu gegeben wird. Das sind so Themen, da haben die Einfluss drauf, das ist auch quasi Kernarbeit einer Klärnlage und der Menschen dort. Und wir versuchen eben über diesen Spiegel, über dieser sauchzeichen Lachgas, den zu helfen, ihrem Prozess besser einzustellen. Okay, bisher, bevor es war relativ skab, wie wurde dagegen gesteuert? Also was jetzt mit diesem Thema Lachgas mehr in den Vordergrund treibt, ist, dass man nochmal tiefer in das System sein guckt. Also vorher werden die Bakterien und die Zusammenseitzung der Bakterien mehr oder weniger als Black Box behandelt. Man hat dann seine Indikatoren, wenn man weiß, wie eine gute Biologie aussah, man hat jetzt nicht so im Detail tief reingekockt. Das ist sehr pragmatisch. Man musste auch nicht und ein erfahrene Klärnlagenmeister, der beherrschte Prozess so auch sehr gut. Jetzt kommt halt durch diese Lachgas-Thematik, wenn man noch mal einen Punkt dazu. Und man hat zwar jetzt eine was Neues erkannt, was schwierig ist mit dem Lachgas. Aber auf der anderen Seite gibt uns das Lachgas auch die Möglichkeit, den Prozess nochmal besser zu optimieren und den allgemeinen Effizienter zu machen, wenn es um Ablaufwerte geht und um Strom. Und das ist dann das, was wir machen und tatsächlich ist noch mal eine Ebene oben drüber, weil es gibt schon viele Parlameterne Klärnlage, das überschreitet, dann oft auch das zu überblicken, dann einfach die menschliche Fähigkeit. Und was wir dann im letzten Schritt auch noch machen, ist, dass wir digitale Zwillinge der Klärnlage erstellen können, basieren auf den ganzen Daten, die eine Klärnlage erhebt plus unsere Daten. Wir können dann quasi auf dem Computer wissen wir, wie die Klärnlage funktioniert, können dann simulieren und wissen dann zu jedem Zustand, wie die Klärnlage am besten eingestellt werden muss, damit sie eben ihre Arbeit am besten versichten kann. Okay, also wenn ich das alles richtig verstanden habe, bisher haben Klärnlagen so funktioniert, dass die Menschen, die dort arbeiten genau wussten, also in etwa wussten, was geben wir rein, wie belüften wir das, wie viel Mikroorganismen, um dann eben möglichst gut dieses Wasser zu reinigen, aber man hatte nicht die Möglichkeit, genau zu sehen, was da jetzt drin ist und was da passiert. Ja, also man hat schon die Möglichkeiten zu gucken, was passiert, aber dieses Thema Lachgas, und jetzt quasi noch mal einen neuen Indikator dazu, der eben diesem Prozess noch mal die Möglichkeit gibt, ihm noch mal effizient dazu machen. Okay, und da wird mich jetzt tatsächlich interessieren, wie, also erstmal wie, wie seid ihr da auf dieses Thema drauf gesprungen? Wie ist das Ganze in standen? 2020, hab die Variolitik's gegründet und vielleicht erzählst du ein bisschen mal vorne weg, wo du eigentlich herkommst, beruflich. Ja, also ich war vorher war ich Wissenschaftler, meine Unistudgert und einem Frauenhofer, da war ich über zehn Jahre aktiv. Und was ich gemacht habe, ich habe für solche biologischen Systeme Prozesse entwickelt, dann nennen mich auch, also das, was ich mache und was man die Ausbildung dahinter nennt sich Bioverfahrenstechnik, wir haben dann promoviert, wir haben eigentlich neue Verfahren ausgedacht und für einen Verfahren, dass wir entwickelt haben, haben wir eine neue Messtechnik gebraucht und die gab es noch nicht. Und dann haben wir kurzer Hand aus der Not heraus, selbst etwas gebaut und gemerkt, dass das dann vielleicht doch einen Mehrwert hat, also die Messtechnik, vielleicht mehr als das Verfahren selbst, haben das empatentiert und haben dann 2020 die Variolitik's mit diesem Messtechnik patent gegründet. Heute haben wir mehrere verschiedene Analyseatoren, die wir einsetzen, auch jetzt für die Klärenlagen, auch noch mal kompaktere, kleinere, noch noch spezifischere Dinge, für diese Abluftanalyse in der biologischen Stufe. Und sind jetzt aktuell 26 Leute und auf der einen Seite bilden wir eben diese Hardwareseite ab und auf der anderen Seite auch den Softwareteil und umhin uns dann vor allem in den Bereich der Klärenlagen zu optimieren. Wir sind auch in anderen Fällen noch aktiver, aber das ist unser Hauptaugenmerk. Als diese Messtechnik entwickelt, ging es das schon um Klärenlagen? Tatsächlich nicht konkret um Klärenlagen. Also wir hatten immer, wir wussten, dass es für biologische Systeme, Bioreaktoren, die findet man ja auch in der Formatzeutischen Industrie, zum Beispiel. Und im Umweltbereich schon zur Wasseranalyse, das mit den Klärenlagen kam ungefähr einen Jahr nach Gründung dazu. Und zwar damals über einen guten Bekannten, mit dem ich auch schon zusammengearbeitet habe, der schon seit 20 Jahren Klärenlagen optimiert. Und der kam dann irgendwann gesagt, du, das was ihr da macht, wäre eigentlich die perfekte Ergänzung für meine Arbeit. Und so sind wir dann in Richtung Klärenlagen gegangen und dort ist gerade aufgeploppt dieses Lachgasthema. Das ist doch ein stärk, sondern Einfluss hat, als man eigentlich dachte. Und wir waren vom Timing, genau so richtigen Zeit da und hatten dann tatsächlich Ende 21 und dann 22 umgesetzt, unser erstes Projekt in UK. Stark. Ja, das war UK, die hatten schon vorher ein paar Studien gemacht. Und die haben schon für sich bestimmt das etwa der Impact von den Klärenlagen bei 2% durch Lachgasthema. Und die ersten Förderprojekte, die es bezüglich ins Leben gerufen, und deswegen waren wir als erstes in UK, dann in Deutschland. Jetzt sind wir aber auch sehr aktiv in UK. Okay, spannend. Also auf jeden Fall habt ihr dann da interessanterweise genau zur richtigen Zeit mit dieser Technik irgendwie, habt ihr dann den Markt getroffen. Und ihr seid ja in Stuttgart auch. Und habt jetzt auch diesen Klima-Innovationsvor- der Landeshafte-Stuttgart bekommen, zu dem ich erst mal gratulieren darf, weil das ist eine coole Sache. Und kannst du nochmal aus deiner Sicht oder aus eurer Sicht sagen, was das für euch eigentlich für eine Bedeutung hatte? Also ich würde dann, ich würde auch generell sagen, das wahrscheinlich für alles Databts zu treffen, vor allem die auch jetzt hart wär machen, eine echte Applikation zu haben und ein echtes System noch mal auf dem Markt zu haben. Und das hatten wir dort auch und es ist eben über so ein Förderprojekt, vor allem so wie der Klima-Innovationsvoraufgesetzt wird, ist das jetzt kein seines Forschungsprojekts, sondern schon etwas, was die Stadt sich leistet, um Ziele zu erfüllen. Und das ist natürlich, hat einen großen Mehrwert. Und ist bei euch die Förderung an sich, also das finanzielle, dann eher das Thema gewesen oder tatsächlich, dass man was zum Vorzeigen hat, also an dem Punkt, wo jeder war. Also ich bin ja sowieso jemand, der immer sagt, mit einer guten Idee, hat man keinen Finanzierungsproblem, so war das auch uns. Ich würde jetzt nicht sagen, wir waren jetzt super gut ausgestattet, aber wir konnten auch in dem Projekt auch so dazu schießen, dass wir es auch tatsächlich stemmen konnten. Also es war zum Beispiel in dem Projekt, ist das so aufgesetzt, dass man erstmal vorfinanzieren muss, bevor dann und erst sozusagen über das Ergebnis und dass man das macht, was man verspricht, dann sozusagen auch die Förderung bekommt. Also mussten wir quasi mit eigenen finanziellen Mitteln auch bebeizweigen können. Aber es geht mehr um die Chance. Eine gute Idee, zurück dem Geld, aber die Chance zu schrägen, eine wirkliche Möglichkeit zu haben, mit wirklichem Entweißt du dahinter, das ist das, was er meistens hält. Ich würde nochmal kurz interessieren an, wie vielen Standorten habt ihr denn jetzt bereits eure Technik verbaut? Also wenn alles gut geht, dann sind wir jetzt Ende des Jahres an 70 Klärnen lang. Und die sind in Deutschland und UK oder Deutschland, UK, Belgien, Denemark, Schweiz, aber vor allem in Wadenwürttemberg. Stark. Und ihr habt dann die Hardware, hast du gesagt und die Software, also ihr bietet beides aus einer Hand, wie genau funktioniert denn diese Abstimmung? Habt ihr dann bei euch zentral, wo ihr zugreifen könnt auf die ganzen Daten und wer macht die Hardware? Also wie läuft das genau ab? Ja, das ist eine schöne Frage und wir haben da sehr viel gelernt. Man muss sich jetzt vorstellen, dass diese Art der Abluftanalyse für die Bezweibung von Klärenlagen neu ist. Im Gegensatz zu anderer Sensoreg, die kennen die auswendig, die wissen genauer, was ein guter Wert war es nicht. Das ist in der Form in dieser Abluftanalythik in Neuland. Und wir haben schnell erkannt, dass wir dort auch in der Auswertung der Daten unterstützen müssen. Deshalb haben wir uns dann entschieden unsere kleinen, vor allem unsere kleines Produkt, das nennt sich Amy Co-Light Emission Control System Light erst mal in die Cloud zu bringen. Das heißt, wir arbeiten hier mit IoT, das ist nicht selbstverständlich für Klärenlagen, die sind vor allem die großen, sind kritische Infrastruktur. Und weil das aber so aufgesetzt ist, dass es quasi unabhängig zu dem System laufen kann, schieben wir die Daten über eine eigene Internetverbindung und die Cloud. Und von dort aus sind wir dann in der Lage, die Bezweibung zu unterstützen. Das heißt, auf der einen Seite haben wir eine Möglichkeit, über eine Web App zuzugreifen, Daten drunter zu laden. Aber sie bekommen es dort sowiesoalisiert, wie wir denken, dass wir sozusagen am besten das Wissen transportieren können. Und wir können unterstützen in der Erstellung eines Emissionsbesrichtes und geben dann tatsächlich auch Handlungsempfehlung aus der Cloud zu sagen an die Bezweibung. Die die dann manuell mitnehmen auf ihre Klärenlage und dann eben dort auch umsetzen, die Erkenntnisse, die sie eben auf unserer Plattformen genusrieren. Und wir können natürlich auch direkt auf der Klärenlage agieren, aber es hat sich einfach gezeigt, dass diese offene IoT Infrastruktur sehr nützlich ist. Und wir haben dort, und das ist, er hört sich vielleicht einfacher an, als es ist, aber wirklich es geschafft, dass wir so eine akzeptierte Lösung in der Sicherheitsinfrastruktur, in der zutischen Infrastruktur geschaffen haben, dass auch ermöglicht. Also auf der einen Seite, die Hardware, auf der anderen Seite, Software, aber ich würde sagen, IoT in Richtung Klärenlagen zu bringen, war auch noch eine große Aufgabe. IoT jetzt, für die, die sich da nicht so gut auskennen. Ja, Internet auch thinks, das heißt, wir unterstützen aus dem Internet heraus. Und man muss sich so vorstellen, was Klärenlagen, Kraftwerke und so weiter nicht dürfen, ist eine Internetverbindung zu haben, der keine Schindluder zu bleiben kann von außen. Und tatsächlich haben wir die Lösung so entwickelt, dass wir auch gar nicht auf die Klärenlage zuksreifen müssen. Aber wo es auf die zuksreifen wollen, ist auf die Köpfe der Bezweiber der Klärenlage, damit die verstehen und sie dabei unterstützen, selber ihren Prozess noch mal aus einem anderen Blickwinkel kennenzulernen und dann eben auch Maßnahmen zu erksreifen, die generelle eben für ihre Klärenlage positiv sind. Aber ebenso sicher, dass man von außen da nicht reinkommt. Es gibt physisch keine Verbindung auf die Klärenlage aus unserer Cloud heraus. Später für alle Klärenlagen betreiben, die das selber machen können, bieten wir das auch an, dann läuft das System aber in der Klärenlage und dann fällt der Außenanteil eben weg. Und was ist mit der Hardware, wie macht hier die, also baut ihr die selbst? Ja, tatsächlich ist so, wir haben witziger Weise als auch einen schönen Punkt können wir vielleicht später auch noch mal drauf eingehen, aber wir haben alle Teile beziehen wir sehr lokal, also vor allem aus Deutschland, aber auch viele Teile sozusagen sehr lokal. Und wir machen dann quasi die Entmontage, rüfen das Gerät und dann verpacken und schicken es eben raus. Also wir arbeiten sehr modular, arbeiten auch mit Zulieferron zusammen und versuchen, wir so kompakte Module wie nur möglich zu bekommen, die wir dann nur noch zusammensetzen müssen. Und da habt ihr dann der eigene Produktion, wo das ganze Zusammengesetz wird und von dort aus verteilt. Genau, von dort, also wir haben eine eigene Produktion und verteilt dann zentral nach ganz Europa. Wie groß ist da das Potenzial für euch? Du hast ja vorhin gesagt auf weltweit 60.000 Kläranlagen und das klang jetzt erstmal nicht viel für mich, wenn ich ehrlich bin, weil wir ja alleine Deutschland schon so viele haben. Wie groß ist denn da euer Potenzial, was siehst du da machen? Also jetzt ist es so, dass wir eine neue Urban-Wace-Sport-Directive, eine Direktive auf EU-Ebene haben, die haben die letzten Oktober, also letztes Jahr Oktober beschlossen wurde im Parlament. Das ist ein Rahmenwerk für alle Mitgliedstaaten in der EU, für die Abwasserbranche, Wasser und Abwasserbranche. Und dort ist tatsächlich dieses Lachgasthema und diese direkten Emissionen Bestandteil, das heißt, es wird in zwei Jahren verpflichtend werden, diese Messungen zu machen. Wie ganz genau, nach welcher Methode, das steht nicht fest, das wird dann in Mitgliedstaaten überlassen, aber es wird diese Verpflichtung geben und es wird auch die Verpflichtung geben, das zu bilanzieren. Sehr für eure Geschäft perfekt. Ja, das ist für unser Geschäft perfekt, aber es ist halt eben auch für einen effizienten Betrieb von Klernlagen wichtig, weil Klernlagen kosten, der Bevölkerung viel Geld. Und das betrifft in Europa 6.000 Klernlagen. Die ganz kleinen müssen das nicht machen, wenn man Sprache von verschiedenen Größenklassen, dann sprich man immer von Einwohnerwerten. Und die Klernlagen, das machen müssen, sind Klernlagen, die größer sind als 10.000 Einwohner werden. Wie viele davon gibt es in Deutschland? Also, es sind etwa 6.000 Euro in Europa und etwa 3000 in Deutschland. Okay, aber für euch ist Europa ja sowieso schon erschlossen, das heißt wahrscheinlich zählt dann eher die Zahl für euch. Ja, genau. Also es zählt in Europa. Und es ist schön, die Regulale zu haben, aber das nehmen wir sozusagen als zusätzliches Thema auf, weil das, was wir eigentlich sagen wollen, ist nämlich das Thema, hey, wir können darüber und über diese Abluchtmessung die Prozesse effizienter machen. Das ist bei uns mehr im Vordergrund. Also den Klernlagen betreiben zu helfen, ihre Klernlagen noch besser zu verstehen, noch besser ihr Arbeit machen zu gucken, dass sie ihre Ablaufwerte einhalten können. Und da sind wir eben ein Puzzleteil in diesem komplexen System, das ja ohnehin schon ist. Mit vielen anderen Player auch noch. Jetzt warum sollte ich, wenn ich jetzt eine Klernlage wäre, euch nehmen, weil wahrscheinlich ist das schon auch mit Kosten verbunden? Oder spar, ich dadurch kosten. Also, wenn es dann bis zu dem Punkt geht, dass wir Sauerstoff, Belüftungen einsparen und Spatement tatsächlich auch, dann stellt sich plötzlich ein Return of the West ein auf unsere Lösung. Auch wenn wir das erst mal nicht machen sollten, weil dazu gehört dann schon ein bisschen mehr. Haben wir aber trotzdem einen sehr geregten, also unsere Lösung ist im Preis sehr geregten. Wenn man es jetzt mal vergleichen würde, also ich habe ja schon gesagt, das gibt jetzt diese Ablaufwerte, die Rahmenwerte, die jetzt eingehalten werden müssen im Wasser, die jetzt übrigens auch über diese Irgendwaistworte direkt verschärft werden. Und das ist für die Klernlagen aktuell eine große Herausforderung, weil sie tun schon das beste, was sie können. Und jetzt kommt eine Verschärfung der Ablaufwerte und jetzt gibt es zwei Möglichkeiten entweder, ich investiere in Beton und vergrößer die Klernlage, damit ich diese Ablaufwerte reichen kann oder ich nutze diese Abluftanalyse, um nochmal mehr Effizienz aus der Biologie rauszuholen, ohne er dich nochmal in Beton investieren. Also dann kann es sein, man braucht nicht mehr investieren, weil man es so schon hinbekommen. Weil man es so schon hinbekommen, weil man darüber noch mehr und noch effizienter arbeiten kann. So und dann so einen Ausbau, der geht schnell in die Millionen und unser Messsystem kostet 28.000 Euro, mit fängt an mit einer Basis-Lizenz für die erste Software für 3.000 Euro im Jahr, eine Lösung von irgendwas mit 30.000 Euro versus eine Million in Beton. Und das ist das, was wir versuchen immer wieder zu sagen, macht es erst mal so, guckt was ihr habt, dann könnt ihr auch anhand der Daten entscheiden, wie groß die Klernlage dann noch werden muss, ob sie überhaupt noch so groß werden muss. Und was wir beobachten, ist, dass wir Dinge aufdecken an den Klärenlagen, die wirklich sehr nah liegen sind, wo wir dann mit einfachen, einfachsten Mitteln entrogen einführen können, die einen wahnsinnigen Impact auf diese Gesamtreinigungssleistung einschließlich lachgas haben. Was ich echt total faszinierende Punkt finde und das waren jetzt bei vielen anderen Gesprächen, die wir jetzt in der zweiten Staffel vor allem hatten, von dem jetzt klimaren Podcast, ist das im Kopf von vielen ist ja auf dieses Thema Nachhaltigkeit und ich mache aus für die Umwelt und so ein bisschen mit Verzicht oder mit Kosten verbunden. Und jetzt gibt es aber ganz viele Leute und da gehörst du auch dazu, deswegen fasziniert mich das so, den Leuten sogar einen Pain abnehmen und sagen, hey guck mal durch uns wird das ganze günstiger, wird das ganze effizienter. Und in dem Sammang frage ich mich, was genau treibt dich denn da an, das zu tun, was zu tun. Ja, also es ist so dazu gekommen und ich hatte eigentlich schon immer die Gelegenheit, mich mit nachhaltigen Projekten auseinanderzusetzen, aber ich würde mich jetzt also auch kein Ökern bezeichnen. Um was es ja eigentlich geht, wenn wir das Thema Nachhaltigkeit und wenn wir über das Thema Emissionen sprechen, es geht ja darum, dass wir Prozesse effizienter machen müssen. Und wir müssen unsere Prozesse effizienter machen, weil unsere Ressourcen nicht ausreichen, weil die Weltpolitik ist, wie sie ist. Also es besteht ein generelles Interesse daran, in unserem Wirtschaftssystem effizienter agieren zu können. Und das Schöne dabei ist, wenn ich effizienter bin, bin ich nachhaltiger. Also das ist eigentlich schon fast eine Fausträge, ich bin mir fällt kein Bereich, einen in dem das nicht so wär, wenn ich nicht effizienter werde, dass mein ökologischer Footprint auch nicht effizienter oder besser da stehen würde. So, das heißt, ich mag diese, also und das beobachte ich jetzt aktuell, ist das ja so, man merkt jetzt durch den wirtschaftlichen Abschwung, geht man sofort weg und sagt, nein, bloß keine Nachhaltigkeit, jetzt müssen wir erst einmal stabilisieren, das ist genau der falsche Weg. Also, mehr Effizienz, mehr Produktivität für zur wirtschaftlicher Leistung und führt sozusagen dann auch dazu, dass wir ökologischer handeln können. Das heißt, ökologische Ziele führen drückwirkend auch zu einer gesteigerten wirtschaftlichen Leistung. Also, ich und das ist das, was ich wirklich sehr stark vertrete, wenn ihr nicht nur hier eingeladen, sondern auch zu anderen Veranstaltungen. Und das ist wirklich meine Meinung, diese Regularean der Fokus darauf effizient zu sein und meine deswegen auch die CO2-Mission als Indikator zu nehmen, ist ein wesentlicher Bestandteil unserer Innovationsgrad und Wirtschaftsfähigkeit. Wenn wir das lassen, lasst mir das andere auch. Und das ist schlecht. Ich hoffe sehr, dass das sich ganz viele Leute anhören und sich zu Herzen nehmen, weil wir brauchen gerade wirklich genau so was, habe ich es Gefühl und ich merke auch, wie du da dafür brennt. Das ist eigentlich auch schon super Schlusswort, ich sage. Deswegen bedanke ich mich dann nochmal ganz herzlich, dass du heute gekommen bist und dass du mit uns gesprochen hast und wünschte dir und deiner Firma natürlich alles Gute für die Zukunft. Ja, vielen Dank und herzlich Dank für die Einladung. Danke auch euch fürs Zuhören. Mehr zu variolittix, zur jetzt klimaren Kampagne und zum Klima-Innovationsvor findet ihr in den Show-Nodes. Und wenn euch die Folge gefallen hat, dann abonniert uns, lasst eine Bewertung da und empfehlt dem Podcast auch an eure Freunde und Familie. Ich bin ja auch die Fotiades und damit, tschüss und bis zum nächsten Mal, bei jetzt klimachen. Jetzt die machen ist eine Produktion von Changing Time im Auftrag der Landeshauptstadt Gert.
Podcast Summary
Key Points:
Kläranlagen sind energieintensiv, wobei etwa 60 % des Gesamtenergieverbrauchs auf die Belüftung in der biologischen Reinigungsstufe entfallen, was sie zu einem der größten Kostenpunkte in kommunalen Haushalten macht.
Bei der biologischen Abwasserreinigung kann Lachgas (N₂O) entstehen, ein starkes Treibhausgas mit etwa 265-mal höherer Klimawirkung als CO₂, das jedoch durch Prozessoptimierung vermeidbar ist.
Das Startup Varylytics entwickelt Messtechnik und Software, um Lachgasemissionen in Echtzeit zu analysieren und Betreibern datengestützte Optimierungen zu ermöglichen, was sowohl Emissionen reduziert als auch die Energieeffizienz und Reinigungsleistung steigert.
Summary:
Der Podcast der Landeshauptstadt Stuttgart stellt Matthias Stier und sein Startup Varylytics vor, das Kläranlagen in Deutschland und Europa klimaneutraler machen will. Kläranlagen sind essentielle, aber oft verborgene Infrastrukturen, die Abwasser in einem dreistufigen Prozess reinigen, wobei die biologische Stufe mit Mikroorganismen das Herzstück bildet. Diese Stufe ist jedoch extrem energieintensiv, da etwa 60 % des Gesamtenergieverbrauchs für die Belüftung aufgewendet werden.
Zudem entsteht dabei unbeabsichtigt Lachgas, ein hochpotentes Treibhausgas. Varylytics setzt hier an: Durch spezielle Messtechnik und Software analysiert das Unternehmen die Abluft der Belebungsbecken in Echtzeit. Erhöhte Lachgaskonzentrationen dienen als Indikator für ineffiziente Prozesse.
Die gewonnenen Daten helfen den Anlagenbetreibern, Parameter wie Belüftung oder Nährstoffzufuhr präzise zu steuern. So können Lachgasemissionen im Schnitt um 50 % gesenkt, der Energieverbrauch reduziert und gleichzeitig die Reinigungsleistung verbessert werden. Dieser Ansatz nutzt digitale Zwillinge und macht komplexe biologische Vorgänge besser steuerbar, was Kläranlagen zu einem effizienteren und klimafreundlicheren Bestandteil der kommunalen Infrastruktur macht.
FAQs
Die Hauptaufgabe einer Kläranlage ist die Reinigung von Abwasser, um die Umwelt zu entlasten. Dies geschieht durch das Entfernen von Schmutz, Feststoffen und gelösten Schadstoffen, sodass das Wasser wieder in Gewässer eingeleitet werden kann.
Kläranlagen verbrauchen viel Energie, weil etwa 60 % ihres Gesamtenergiebedarfs für die Belüftung in der biologischen Stufe benötigt wird. Diese Belüftung ist oft der größte Energieposten im kommunalen Haushalt.
Lachgas (N₂O) ist ein starkes Treibhausgas, das in Kläranlagen bei der biologischen Reinigung entstehen kann. Es hat ein 265-mal höheres Treibhauspotenzial als CO₂ und trägt erheblich zu den Emissionen bei.
Varylytics analysiert mit spezieller Messtechnik die Abluft in Kläranlagen, um Lachgasemissionen zu erkennen. Durch Software und digitale Zwillinge optimieren sie den biologischen Prozess, reduzieren Lachgas und steigern die Energieeffizienz.
Mikroorganismen bauen in der biologischen Stufe gelöste Schadstoffe wie Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen ab. Sie sind entscheidend für die Reinigungsleistung, müssen aber optimal gepflegt werden, um effizient zu arbeiten.
Feststoffe wie Sand, Toilettenpapier oder Plastikpartikel werden in den ersten Stufen der Kläranlage herausgefiltert. Der entstehende Schlamm wird oft vergoren, um Energie zu gewinnen, und trägt so zur Eigenversorgung der Anlage bei.
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