Strategische Auswirkung

Um die strategischen Auswirkungen von AccelWater zu untersuchen, müssen wir gleichzeitig Trends bei der Wassernutzung und -rückgewinnung, der Entsorgung industrieller Abfälle, der Energierückgewinnung, der industriellen Digitalisierung, Umweltproblemen und sozioökonomischen Faktoren berücksichtigen.

Die Einführung und weit verbreitete Übernahmne integrierter Lösungen für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, wie AccelWater, wird das Management der Ressourcen für die Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung erheblich verbessern und den Weg für die Entwicklung eines nachhaltigen und effizienteren Produktionssystems in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ebnen. AccelWater wird im Rahmen des Zusammenhangs zwischen Wasser, Abfall und Energie einen verbesserten Rahmen für eine effiziente industrielle Produktion von Lebensmitteln und Getränken schaffen und die europäische Lebensmittel- und Getränkeindustrie mit einer integrierten technologischen Lösung ausstatten. Es wird der Industrie helfen, sichere und qualitativ hochwertige Produkte zu liefern und gleichzeitig die Auswirkungen auf die natürlichen Ressourcen zu minimieren (durch Reduzierung des Frischwasserverbrauchs und Steigerung der Effizienz der Rohstoffnutzung) und den Klimawandel zu mildern (durch Reduzierung des Energieverbrauchs auf Basis fossiler Brennstoffe durch Energierückgewinnung sowie alternative Wertströme entwickeln (durch Abfallverwertung).

AccelWater schlägt einen Ansatz vor, der – wenn er allgemein angewendet wird – die derzeitige Lebensmittel- und Getränkeindustrie stören und die Einführung industrieller Ressourcen zur Rückgewinnung von Technologien (Wasser, Energie, Abfallstoffe) in Verbindung mit einer intelligenten und präzisen Überwachung, Kontrolle und zukünftigen Prognose Nachfrage beschleunigen wird. Die derzeitigen Investitionen in die Rückgewinnung von Ressourcen machen nur einen Bruchteil der potenziellen Investitionen aus, und viele finanzielle, praktische und behördliche Vorschriften hindern die Lebensmittel- und Getränkeindustrie daran, Lösungen in größerem Umfang umzusetzen. In diesem Rahmen kann AccelWater einen Paradigmenwechsel bewirken, der über den herkömmlichen Ansatz in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie hinausgeht, bei dem nur begrenzt Technologien zur Rückgewinnung eingesetzt werden.

Dieser herkömmliche Ansatz ändert nichts an der grundlegenden Natur der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, wie sie üblicherweise praktiziert wird. Die Rückgewinnung von Technologien wird eher als Add-On als als transformative Chance betrachtet, die sie von Natur aus besitzt.

AccelWater wird zu den erwarteten Auswirkungen des EU-Rahmenprogramme´s beitragen. Die Auswirkungen werden im Rahmen des Plans zur Überwachung des Projekterfolgs anhand spezifischer quantitativer und / oder qualitativer Indikatoren überwacht und gemessen.

Erwartete Auswirkungen

Deutliche Reduzierung der derzeitigen Nutzung der Süßwasserressourcen

AccelWater schlägt einen zirkulären Ansatz für die Wassernutzung für die Lebensmittel- und Getränkeproduktion vor, wobei davon ausgegangen wird, dass die verschiedenen Arten der Wasserqualität in der Industrie wiederverwendet werden können, und alternative Wasserquellen (aufbereitetes Wasser und Atmosphäre) zur Verwendung untersucht werden. Um dies zu erreichen, werden im Rahmen des AccelWater-Projekts alternative Wasserressourcen wie Wasser im Gaszustand in den Verarbeitungsleitungen oder Regenwasser sowie Abwasserbehandlungstechnologien genutzt. Darüber hinaus werden durch den Einsatz intelligenter Überwachungstechnologien die verschiedenen Wassertypen überwacht, um sicherzustellen, dass die Schadstoffwerte den verschiedenen Richtlinien entsprechen, die den Wasserverbrauch in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie abdecken. Je nach den verschiedenen produzierten Wassertypen wird es unterschiedliche Verwendungszwecke geben. Somit wird eine signifikante Reduzierung des Frischwassers erreicht.

Wichtige Schritte in Richtung nahe-Null Schadstoffabgaben durch die Verwendung von Systemen mit geschlossenem Regelkreis in industriellen Prozessen

In den AccelWater-Demonstratoren werden viele Technologien zur Wiederverwendung von Wasser entwickelt, die zur Optimierung des Wassermanagements während der Umwandlung von Lebensmitteln und Getränken beitragen. Insbesondere werden Abwasserbehandlungstechnologien zusammen mit dem Einsatz von Wasserrückgewinnungstechnologien und einem AI-basierten Entscheidungsunterstützungssystem verwendet, um nicht nur die Wassernutzung und -wiederverwendung, sondern auch das Abwasser zu optimieren und so zur Erzielung einer nahe-Null Schadstoffabgabe beizutragen . Diese Technologien werden in Kombination miteinander entsprechend den spezifischen Anforderungen jedes Demonstrators nicht nur in den Hauptproduktionslinien, sondern auch in den neu entwickelten und / oder unternehmensübergreifenden Vereinbarungen eingesetzt. Auf diese Weise wird die Umweltbelatung der Lebensmittel- und Getränkeunternehmen geringer, während die Kosten für den Wasserverbrauch für industrielle Zwecke sinken und ihnen helfen, wettbewerbsfähiger und nachhaltiger zu werden.

Deutliche Steigerung der Rückgewinnung von Wasser, Energie und / oder Stoffen und Materialien

Während des AccelWater-Projekts werden innovative Technologien zur Optimierung der Produktion von Lebensmitteln und Getränken entwickelt. Diese Technologien werden verschiedene Aspekte der Produktion abdecken. Insbesondere werden Technologien zur Wasserrückgewinnung und -wiederverwendung (Regenwassernutzung, Einsatz von Membranfiltration, Membranbioreaktor und andere biologische Behandlung, Wärmebehandlung, Desinfektion behandelter Abwässer, Regenwassernutzung, Kondensation von Gasfeuchtigkeit und UV-Lichtbehandlung) eingesetzt zur Erhöhung von Wasserrückgewinnung und Steigerung der industriellen Wassernutzungseffizienz. Darüber hinaus werden unter den vier Demonstratoren innovative Technologien eingesetzt, darunter Wärmerückgewinnungssysteme, verbesserte Kondensatableiter, Prozesssteuerung, Kondensatrückführungssysteme, Absorptionskühlschränke, Wärmepumpen, Warmwasserspeicher, Wärmeverteilungssysteme, thermoelektrische Generatoren, Energierückgewinnung durch anaerobe Vergärung sowie Trocknungs- und Wärmebehandlungssysteme zur Energierückgewinnung über ganze Produktionslinien hinweg, um die Auswirkungen des Klimawandels zu mildern und den CO2-Fußabdruck zu verringern. Während des Produktionsprozesses werden innovative Methoden zur Verwertung von Abfällen entwickelt, um den Abfall zu reduzieren und den Lebensmittel- und Getränkeherstellern dabei zu helfen, aus ihren Abfällen neue Mehrwertprodukte zu schaffen und so ihre Gewinne zu steigern. Darüber hinaus werden intelligente Überwachungs- und Steuerungssysteme, die auf innovativen ICT-Technologien wie Big-Data-Analyse, künstlicher Intelligenz und saisonaler Vorhersage des Rohstoffangebots und der Produktnachfrage basieren, zur weiteren Optimierung der Produktionslinien zusammen mit dem behandelten Abwasser, dem Süßwasser und des Energie- und Rohstoffverbrauch eingesetzt.

Steigerung der Ressourcen- und Wassereffizienz um 30% im Vergleich zum Stand der Technik

AccelWater wird ein ganzheitliches System zur Steigerung der Wasser- und Ressourceneffizienz bei der Umwandlung von Lebensmitteln und Getränken fördern. Viele Studien haben gezeigt, dass durch den Einsatz einer Technologie eine begrenzte Steigerung des Wasser- und Ressourcenverbrauchs von durchschnittlich bis zu 25% erreicht werden kann. Bei einem ganzheitlichen Ansatz kann sich diese Zahl jedoch weiter erhöhen. Im Rahmen des AccelWater-Projekts werden verschiedene Arten von Technologien gemeinsam eingesetzt, um eine Ressourcen- und Wassereffizienz von mehr als 30% gegenüber dem aktuellen Stand der Technik zu erzielen. Das Kernsystem dieses ganzheitlichen Ansatzes wird die AccelWater-Plattform sein, die auf künstlicher Intelligenz und Big-Data-Analyse basiert und als Orchestrator in den Produktionslinien jedes Demonstrators verwendet wird.

Effektive Verbreitung wichtiger Innovationsergebnisse an die aktuelle und nächste Generation von Arbeitnehmern durch die Entwicklung von Lernressourcen mit flexibler Benutzerfreundlichkeit

AccelWater sammelt Informationen zu Hindernissen, bewährten Verfahren und Demofällen aus relevanten Berichten, Initiativen und Projekten. AccelWater wird die aktuellen Herausforderungen für Kreislaufwirtschaftsprojekte identifizieren und Empfehlungen und Lösungen zur Überwindung rechtlicher und sozioökonomischer Hindernisse vorschlagen. Es sieht die Interaktion mit Innovation Deals vor, die an relevanten Themen arbeiten. Das Projekt wird überprüfen, ob der integrierte Prozess zu zurückgewonnenem Wasser führt, das den Anforderungen der strengen Gesetzgebung zur Wiederverwendung von Wasser entspricht und die Umsetzung von Wasserrecyclingpraktiken in Industriegebieten für Lebensmittel und Getränke ermöglicht. AccelWater wird zu vier der EIP-Wasserprioritäten beitragen: „Wiederverwendung und Recycling von Wasser“, „Wasser- und Abwasserbehandlung, einschließlich Rückgewinnung von Ressourcen“, „Zusammenhang zwischen Wasser-Abfall-Energie“ und „Ökosystemdienstleistungen“. Die Hauptbefunde werden in einer Evidenzmatrix dargestellt und von allen Partnern, Early Adopter-Standorten und europäischen Großstädten geteilt. In AccelWater werden mehrere laufende politische Diskussionen und aktuelle Richtlinien berücksichtigt: Strategieplan für ein ressourceneffizientes Europa, Closing the loop – Ein EU-Aktionsplan für Kreislaufwirtschaft, Wasserknappheit und Dürre, Wasserrahmenrichtlinien, Richtlinien zur städtischen Abwasserbehandlung, Trinkwasserrichtlinien, Studienunterstützte Überberarbeitung der EU-Trinkwasserrichtlinien. Darüber hinaus umfassen alle Demonstratoren praktische und wahrnehmbare Interventionen in Bezug auf Kreislaufwirtschaft und Wasser- / Abwasserbehandlung. Sie spiegeln ausgezeichnete Demonstrationsstätten für pädagogische und wissenschaftliche Zwecke wider. Neben 5-6 geplanten Doktorarbeiten, der Verbreitung in Fachpresse, Messen und Konferenzen steht AccelWater wissenschaftlichen Bewerbern weltweit offen. Schüler sind ausdrücklich eingeladen, aus den Aktivitäten von AccelWater zu lernen und das Projekt zu bereichern. Schließlich werden all diese Informationen über die AccelWater Knowledge Platform und ihre E-Learning-Module zur Schulung der aktuellen und nächsten Generation von Mitarbeitern in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie verfügbar sein.

Die Umweltvorteile in absoluten Zahlen gegenüber der EU- und globalen Umweltbelastung, sollten aufgezeigt werden

AccelWater soll ein Paradigmenwechsel für die umweltfreundliche Produktion in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sein, indem die Umweltbelastung unter dem Wasser-Abfall-Energie Nexus verringert wird. Zu diesem Zweck wird AccelWater während der Projektlaufzeit messbare Vorteile erzielen, die auch bei den anderen Unternehmen zu einer umfassenderen Implementierung führen. Insbesondere wird das AccelWater-Projekt mehr als 1000 m³ Regenwasser in den Industriegebieten ernten, während der Frischwasserverbrauch für die gesamte Projektdauer um mehr als 10.000 m³ pro Demonstrator gesenkt wird. Dies macht mehr als 30% des aktuellen Wasserverbrauchs aus. Darüber hinaus werden mehr als 10.000 kg Abfall verbraucht und mehr als 1 GWh Strom durch die Energierückgewinnungstechnologien erzeugt. Alle oben genannten Gewinne werden zu einer umweltfreundlicheren Produktion führen als die aktuellen Trends in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion.

Das Replikationspotential sollte ebenfalls bewertet werden

AccelWater wird die Finanzierung von Kreislaufwirtschaftsaktivitäten mit bestehenden Finanzierungsinstrumenten auf regionaler, nationaler und europäischer Ebene validieren und schließlich geeignete Änderungen vorschlagen. Unter Berücksichtigung der Kreislaufwirtschaft in allen Phasen, wird AccelWater bestehende zirkuläre und/oder alternative Finanzierungsmodelle (wie grüne Fonds, Crowdfunding, ethisches Bankwesen, usw.) untersuchen und somit neue Muster solcher Modelle entwickeln, die den Weg für künftige zirkuläre Modelle ebnen werden. Für Early-Adopter-Standorte werden Finanzierungsoptionen und Finanzierungspläne entsprechend ihrer spezifischen Situation erstellt, was zu einem Katalog von Optionen für andere interessierte Standorte / Regionen führt. Es wird ein adaptives Geschäftsmodell ausgearbeitet, das festgestellte Hindernisse berücksichtigt und die gesamte Servicekette für Wasser, Energie und Lebensmittel abdeckt, wobei dieser Ansatz auch für eine „Wirstschaft des Teilens“ (sharing economy) geeignet ist. Die Business Cases umfassen den typischen Konstruktionsprozess, die Implementierung, den Betrieb / die Wartung der Lösung und die kommerzielle Nutzung der generierten Sekundärdienste. In Workshops mit relevanten Stakeholdern werden verschiedene Modelle (Build Operate Transfer (BOT) oder Design-Build-Finance-Operate (DBFO)) untersucht.