Drei Modellprojekte für erfolgreiche Wasseranalyse und Wasseraufbereitung

In wenigen Wochen ist es wieder soweit – am 22. März begeht die UNESCO und mit ihr viele Kommunen, Vereinigungen und NGOs den Weltwassertag. Dieses Jahr steht er unter dem Motto "Abwasser- und Abwassernutzung". Ein Thema, das den diesjährigen Weltwassertag bewegen wird, ist ein Fakt, der sich momentan immer weiter herumspricht: Abwasser kann ein wertvoller Rohstoff sein, den wir nicht nur nutzen können, sondern im Sinne der Nachhaltigkeit sogar nutzen müssen!
(siehe http://www.unesco.de/wissenschaft/wasser/un-und-wasser/wassertag.html )
Hierzulande gelangt das Abwasser von Siedlungen und der Industrie größtenteils in die kommunalen Kläranlagen, in denen es wiederaufbereitet und dem Oberflächenwasser zugeführt wird. Der übriggebliebene Klärschlamm wird entweder verbrannt oder als Dünger direkt auf die Felder ausgebracht. Beides ist nicht besonders nachhaltig und bringt hohe Umweltbelastungen mit sich. Wo soll man also hin mit dem Abwasser und welche Rolle spielt die Wasseranalyse dabei? Es gibt bereits jetzt vielversprechende Ansätze, von denen wir hier drei vorstellen.

Abwasser aufs Feld – Pilotprojekt in Brandenburg

Die einfachste Form des Abwasserrecyclings ist es, das Abwasser für die Bewässerung im Landbau herzunehmen. Das ist bei weitem keine neue Idee, sie ist jedoch erst seit kurzem richtig ausgereift: Noch bis vor rund 50 Jahren hat die Stadt Berlin ihre Rieselfelder, in denen das Abwasser der Haushalte, aber auch der Industrie versickerte, zum Gemüseanbau genutzt. Das hatte den unangenehmen bis gefährlichen Nebeneffekt, dass damit nicht nur die erwünschten Nährstoffe, sondern auch Schwermetalle und Krankheitserreger auf den Feldern und den Tellern landeten. Die 290 Millionen Kubikmeter Abwasser, die Berlin pro Jahr produziert, einfach ungeklärt auf die Felder zu kippen, ist mittlerweile zum Glück keine Option mehr.

Mit der entsprechenden Wasseranalyse und der anschließenden Aufbereitung, die Keime und Schwermetalle herausfiltert, unproblematische Kohlenstoffverbindungen jedoch im Abwasser belässt, lässt sich das Problem beheben. Dass das geht, macht die Gemeinde Winkel in Brandenburg vor. Seit 2013 unterhält sie acht Hektar Energieholz-Plantagen, die auf Versuchsflächen mit gereinigten Haushaltsabwässern der Stadt bewässert werden. Die eigentlich ertragsarmen Böden der Gegend liefern nun Rohstoffe, die dann wieder in der Gemeinde verwendet werden und einen Rohstoffkreislauf bilden. Das Langzeitprojekt läuft noch rund 20 Jahre und wird von regelmäßigen Grundwasser- und Bodenanalysen begleitet. Bisher lieferten sie "akzeptable" Ergebnisse, so Wolf Raber vom Ressourcenmanagement. Mit der Nutzung von Abwässern für die Nahrungsmittelproduktion ist man hierzulande berechtigterweise noch zurückhaltend – doch für die Nutzung im Anbau sogenannter Energiepflanzen kann Abwasser eine Lösung sein.
(siehe https://www.reproketten.de/repro-in-der-praxis/energieholz-bewaesserung-mit-gereinigtem-abwasser-in-winkel.html)

Schwarzwasser zu Strom – Biogas-Projekt in Hamburg

Doch nicht nur das gereinigte Abwasser, auch der "Dreck" darin kann wertvoll sein. So kann konzentriertes Toilettenabwasser, das sogenannte "Schwarzwasser" zum Energieträger werden. Ist das eine Lösung für das bevorstehende Ende des Erdölzeitalters? Das Pilotprojekt HAMBURG WATER Cycle startete vor kurzem in der Jenfelder Au, einem neu entstandenen Stadtquartier von Hamburg. Entscheidend für den Gebrauch des Schwarzwassers zur Energiegewinnung ist nämlich die Separierung vom Grau- und Regenwasser, die bereits beim Hausbau angelegt werden muss. Üblicherweise werden alle Haushaltsabwässer zusammengeleitet und gemeinsam durchs Kanalsystem abgeleitet. Im neu entstandenen Stadtquartier Hamburgs ist dies nun anders gelöst: Die Abwässer der rund 630 Haushalte werden in jedem Haushalt getrennt behandelt und abgeleitet: Regenwasser fließt in hübsch gestaltete teichartige Rückhaltebecken, das Grauwasser kommt in die Kläranlage und das energiereiche Schwarzwasser gelangt per Unterdruck-Sammelsystem in eine eigene Aufbereitungsanlage. Aus dem dort entstehenden Biogas werden bereits 40 Prozent des Wärme- und 50 Prozent des Strombedarfs des Viertels klimaneutral erzeugt!
(siehe: http://www.hamburg.de/projekt-jenfelder-au/)

Phosphat aus Abwasser recyceln – die Ortenau hat's vorgemacht

Phosphor ist ein elementarer Rohstoff, beispielsweise für die Herstellung von Düngemitteln, ohne die unsere intensive Landwirtschaft kaum möglich wäre. Deutschland muss jedoch seinen gesamten Bedarf an Mineraldüngerphosphat importieren, denn die weltweiten Lagerstätten liegen in Gebieten wie China, Nordafrika und dem Nahen Osten. Das sind erstens nicht gerade Gegenden, die für ihre Sicherheit und Kontinuität berühmt sind. Zweitens rechnen Geologen damit, dass die leicht erreichbaren Lagerstätten in den nächsten 100 Jahren ausgebeutet sein werden. Die Lösung für diese Probleme liegt in unseren Klärschlämmen. Mit der Rückgewinnung von Phosphat aus diesen Klärschlämmen wären wir zwei Probleme auf einmal los – die Böden könnten gezielt gedüngt werden, statt Klärschlämme einfach zu verspritzen und eine Überlastung der Grundwässer zu verursachen. Und auch die drängende Frage des Phosphat-Imports würde sich entspannen: Rein rechnerisch könnte mehr als die Hälfte des landwirtschaftlichen Phosphatbedarfs durch Rückgewinnung aus Klärschlämmen gedeckt werden. Das Verfahren dazu hat das Fraunhofer Institut Stuttgart bereits vor einigen Jahren entwickelt und zur Patentreife gebracht. Jetzt hat die Bundesregierung durch die Neuregelung der Klärschlammverordnung endlich den Weg dazu geebnet: Betreiber von größeren Abwasserbehandlungsanlagen werden seit Januar zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlämmen verpflichtet. Innerhalb der nächsten 15 Jahre sollen sie ihre Anlagen umrüsten.
(siehe: https://www.bundesregierung.de/Content/DE/Artikel/2017/01/2017-01-18-klaerschlamm-phosphor.html)
Die ersten erfolgreich abgeschlossenen Pilotprojekte, etwa in Offenburg, haben offenbar überzeugt!
(siehe: https://www.iswa.uni-stuttgart.de/lsww/forschung/awt/2012_2013_Forschungsprojekte/Pilotanlage_MAP.html)

Ohne Wasseranalyse geht gar nichts

Egal, welches der Modelle man sich ansieht: Bevor die Abwässer weiter verwendet werden können, muss zwingend eine Wasseranalyse durchgeführt werden. Sie ermittelt, wie hoch die Verschmutzung ist und welche Art von Fremdkörpern aus dem Abwasser entfernt werden müssen, bzw. können. Mit den modernen Wasseranalysegeräten, die uns mittlerweile zur Verfügung stehen, ist diese Hürde schnell überwunden. Nach einer Nacht im Labor steht fest, für welchen Verwendungszweck die Abwässer aus einer bestimmten Siedlung oder Industrie-Anlage am ehesten geeignet sind, bzw. welche Rohstoffe sich daraus gewinnen lassen.