In Beisein des Generalsekretärs der East African Community (EAC), Liberat Mfumukeko,  wurde am 14. Februar 2020 in Kisumu, Kenia, der Startschuss für ein integriertes Ressourcenschutzprogramm im Einzugsgebiet des Victoriasees gegeben. Das von der Lake Victoria Basin Commission (LVBC) koordinierte Vorhaben wird durch das Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung, BMZ, und die EU gefördert.

Ein Joint Venture der Firmen Consulting Engineers Salzgitter (CES), AKUT Umweltschutz Ingenieure Burkard und Partner sowie MIBP Consulting Engineers als Project Implementation Consultant (PIC) wurde mit der Umsetzung von Los 2 dieses Programms beauftragt. AKUT übernimmt in diesem Rahmen federführend die Betreuung des High Priority Investements HPI „Kampala Nakivubo Channel“. Auftragsverantwortlich ist die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW).

Die Erwartungen an das multisektorale Projekt mit einem Gesamt-Volumen von 31,9 Millionen EUR (Laufzeit bis Februar 2023) sind hoch, weil die Entwicklung des Lake Victoria, des zweitgrößten Süßwasserreservoirs der Welt, in Hinblick auf Wasserqualität, Biodiversität und Klimawandelfolgen höchst alarmierend ist. Die Ansiedlung des Projekts unter dem Dach der multilateralen EAC stützt die regionale Kooperation in der Region. Das Programm strebt durch die Entwicklung einer „Wasserrahmenrichtlinie“ – hier dem Europäischen Ansatz folgend – eine Umkehr der zuletzt negativen Entwicklung und stattdessen „signifikante Verbesserungen“ der Wasserqualität an. Mehr als 45 Millionen Menschen werden davon profitieren. Dazu sollen neue Regulierungs-Standards bezüglich Einleitungsparametern entwickelt werden. In vier „High Priority Investment Projects“ HPI in Kisumu (Kenia), Kampala (Uganda), Mwanza (Tansania) und Kigali (Rwanda) sind konkrete Maßnahmen vorgesehen, die eine beträchtliche Reduktion von zufließenden CSB-, Nährstoff- und Schadstoff-Frachten in den See versprechen. Ein Ziel ist dabei auch, neue standortspezifische Lösungen/ Technologien modellhaft zu entwickeln, die mittelfristig an weiteren Standorten im Einzugsgebiet des Lake Victoria umsetzbar sind.

AKUT wird schwerpunktmäßig Maßnahmen rund um den Nakivubo Channel, der größte Einleiter aus der Metropolregion Kampala in die Inner Murchison Bay des Victoriasees, planen und umsetzen. In diesem Zusammenhang steht zunächst die Prüfung und Aktualisierung einer Machbarkeitsstudie zur Errichtung eines Pflanzenfilters (Constructed Wetland) zur Behandlung von 45,000 m³/Tag (sowohl Kanalwasser als auch Kläranlagen-Klarlauf) an. Dabei werden auch andere Varianten und Verfahrenskombinationen geprüft, um im nächsten Schritt ausgewählte Lösungen umzusetzen.

Im Februar 2020 hat AKUT eine neue Außenstelle in Kampala, Uganda, eröffnet. AKUT ist seit 2005 mit unterschiedlichen Projekten in Ost- und Südafrika durchgehend präsent. Mit dem Büro in Kampala hat AKUT nun erstmals eine eigenständige Präsenz auf dem afrikanischen Kontinent. Dies steht in Zusammenhang mit einer Erweiterung der Aktivitäten im Raum Ostafrika – die langjährigen Erfahrungen bei der Beratung von Wasser- und Abwasserverbänden werden auch in Ostafrika vermehrt nachgefragt.

Die Expertise von AKUT liegt dabei in der Entwicklung lokal angepasster technologischer Konzepte (Pflanzenkläranlagen, Retentionsbodenfilter, Kleinkläranlagen, Klärteiche, SBR, neuartige Sanitärsysteme NASS / ECOSAN, Wasserverlustreduktion, Maßnahmen zur Oberflächengewässersanierung, Renaturierung, Biogasanlagen, Erneuerbare Energien, landwirtschaftliche Bewässerung, multisektorale Nexus-Programme) als auch in der institutionellen Beratung (Entwicklungszusammenarbeit, SDG-Erreichung, Beratung zu Wassertarifsystemen, Capacity Building, Unterstützung in der Organisationsentwicklung, soziales Umfeldmanagement etc.). Dabei agiert AKUT vernetzt mit internationalen und lokalen Partnern.

Auf der diesjährigen AfWA ICE 2020 (African Water Association International Congress and Exhibition) vom 24.-27. Februar in Kampala ist AKUT auf dem Gemeinschaftsstand der German Water Partnership (GWP) in Halle 1, B7-B8 & C14-C15 zu finden. Wir freuen uns auf Ihren Besuch.

Kontakt: Romas Radtke

Pressemitteilung: Program Launch 02/14/2020

Entwicklung einer Abwasserweiche zur Energieeffizienten Selektiven Teilstrombehandlung von hochkonzentrierten Abwässern (ESTA) auf kommunalen Kläranlagen

Der Forschungsverbund ESTA ist ein Zusammenschluss von AKUT Umweltschutz Ingenieure Burkard und Partner, der Technischen Universität Berlin, FG Siedlungswasserwirtschaft sowie LAR Process Analysers AG. Ziel war die Entwicklung einer intelligenten Abwasserweiche im Zulauf kommunaler Kläranlagen zur Abtrennung von hochbelasteten Zuflüssen und energetischer Verwertung mittels anaerober Behandlung. Das Verbundprojekt „ESTA (FKZ 02WQ1382A-C)“ wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative KMU-innovativ gefördert.
Im Ergebnis konnten Zulaufspitzen identifiziert und hinsichtlich Höhe und Häufigkeit mit einer zeitlichen Auflösung von 6 Minuten ausgewertet und zur Ansteuerung der Abwasserweiche genutzt werden.
Ein erfolgreicher Betrieb der Abwasserweiche und des anaeroben Testreaktors war trotz der geringen Spitzen-Konzentrationen und der geringen Zahl der Stoßbelastungen auf der untersuchten Kläranlage in Kombination mit Überschussschlamm möglich. Die Simulation der Kläranlage ergab, dass trotz Entnahme der hochbelasteten Abwasserfraktion und Veränderung des C:N-Verhältnisses bei den hier zugrundeliegenden Voraussetzungen (insbesondere die geringen Ammoniumzulaufwerte) die gesetzlichen Überwachungswerte eingehalten werden können. Ein maximaler elektrischer Eigenversorgungsgrad von 75 % konnte erreicht werden.
Zentraler Bestandteil des Projekts war der Aufbau und Betrieb einer Versuchsanlage am Standort der Kläranlage Baruth (Brandenburg), die in Abstimmung der Projektpartner TU Berlin und AKUT geplant und installiert wurde. Für die Entwicklung einer angepassten Online-Analysetechnik war der Projektpartner LAR schwerpunktmäßig zuständig. Projektbeginn war der 01.10.2016, das Projektende der 31.03.2019.
Mit Hilfe der TOC-Online Analysetechnik wurde ein Mechanismus angesteuert, der ab einer einstellbaren Schwellenkonzentration Zulaufwasser der Kläranlage einem anaeroben Reaktor zuleitet. Sowohl die analysierten Zulaufkonzentrationen, die dem Reaktor zugeleiteten Volumenströme und Frachten als auch das im Reaktor produzierte Biogas wurden ausgewertet.
Durch die Umsetzung der TOC-Online-Analysetechnik auf einen Messanhänger steht die Messeinrichtung nunmehr auch für den mobilen Einsatz zur Verfügung. Messkampagnen auf anderen Kläranlagen und an zwei Industriestandorten belegen die Einsatzfähigkeit. Die Grundbelastung konnte eindeutig bestimmt und die Zulaufspitzen hinsichtlich Höhe und Häufigkeit ausgewertet werden.
Bei der ökonomischen Betrachtung konnten konkrete Hinweise erarbeitet werden, ab welcher Konzentration und Volumen einer Stoßbelastung es sinnvoll ist, weitergehende Schritte hinsichtlich des Konzepts einer Abwasserweiche, auch in Zusammenhang mit der generellen Umstellung des Kläranlagenprozesses auf getrennte anaerobe Schlammbehandlung, einzuleiten.
„Obwohl die untersuchte Kläranlage Baruth mit den ausgewerteten Stoßbelastungen unter den ermittelten Schwellenwerten liegt und hier eine weitergehende Untersuchung nicht sinnvoll erscheinen, zeigen die Ergebnisse der anderen untersuchten Standorte durchaus Potential“ erklärt Projektkoordinator Dipl. Ing. Thilo Burkard (AKUT).
Die beteiligten Projektpartner sind dementsprechend optimistisch, dass das neue Konzept für Neubau und Umrüstung von Kläranlagen Anwendung finden kann. Geplant ist daher eine Messkampagne mit der mobilen Messeinrichtung auf weiteren Kläranlagen.

Kontakt und Rückfragen: Thilo Burkard

Tausende Kanäle durchziehen die Städte in China. In den flachen Mündungsgebieten der großen Flüsse dienten sie traditionell als mit Kähnen befahrbare Verkehrswege. Mit der schnellen und extrem dichten Bebauung wurde die Ableitung von Wasser immer wichtiger. Doch damit ging eine immer größer werdende Verschmutzung einher. Hydraulisch überlastete Schmutzwasserkanäle und hohe Stoffbelastungen im Niederschlagsabfluss führen heute zu einer übermäßigen Belastung der Oberflächengewässer. Dies wirkt sich schlecht auf deren Sauerstoffhaushalt aus, was insbesondere in der warmen Jahreszeit zu schwerwiegenden Geruchsbelästigungen führt.

Seitdem die Regierung die Sanierung dieser Gewässer zu einer zentralen Aufgabe für alle Kommunen erklärt hat, wurden viele Technologien erprobt. In den meisten Fällen blieb der Erfolg jedoch aus. Offensichtlich war das Problem nicht allein mit internen Maßnahmen in den Gewässern zu lösen. In zwei Fällen kamen nun Retentionsbodenfilter zum Zuge, die dafür geeignet sind, kurzfristig hohe hydraulische Belastungen aus der Misch- und Regenwasser­kanalisation aufzunehmen und so vor dem Überlauf in den Kanal zu behandeln.

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojektes KEYS mit dem Titel „Vorreitertechnologien für eine nachhaltige Bewirtschaftung städtischer Wassereinzugs­gebiete als Schlüsselfaktor zur erfolgreichen Umsetzung des „Schwammstadt“-Konzeptes“ soll die Wirkung dieser Anlagen demonstriert und begleitend untersucht werden. Retentions­boden­filter wurden in Deutschland entwickelt und stellen hierzulande die Schlüsseltechnologie sowohl für eine zentrale als auch dezentrale Behandlung von Regenwasser- und Mischwasser­überläufen dar.

Die Ingenieure von AKUT, die schon seit 10 Jahren in China beratend tätig sind, sind sich bewusst, dass deutsche Technologie im Ausland nicht immer eins zu eins zu übertragen ist. Insbesondere fehlen dort vielfach die Datengrundlagen für eine optimale Bemessung. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern werden nun die Voraus­setz­ungen geschaffen. Bei unserem Besuch im Dezember 2019 wurden die Probenahmeorte für die geplanten Messkam­pagnen in 2020 begutachtet und Betriebsdaten beschafft. Die Installation von online-Sonden und Regenschreiber wurde vorbereitet.

Die beiden Demonstrationsstandorte mit jeweils 3 000 m² Retentions­filterfläche befinden sich in Suzhou in der Provinz Jiangsu. Während der erste Retentionsbodenfilter am Zhujing Channel bereits seit 2018 in Betrieb ist, wurde der zweite Filter am Hongshuanglou Channel erst im Winter 2019 vollendet.

Im Gegensatz zu den eher wasserreichen Regionen sollen diese Bodenfilter auch in ariden Klimazonen wie in Peking zum Einsatz kommen. Für diesen Zweck wird eine multifunktio­nelle Nutzung der Bodenfilter erprobt. D.h. im Trocken­wetterfall soll die zur Verfügung stehende Filterfläche zur direkten Behandlung des Oberflächenge­wässers eingesetzt werden. Dies schützt die Pflanzenfilter vor dem Austrocknen und führt gleichzeitig zu einem erhöhten Reinigungseffekt.

Das Verbundvorhaben wird vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft der Leibniz Universität Hannover (ISAH) geleitet und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme „CLIENT II – Internationale Partnerschaften für nachhaltige Innovationen“ für 3 Jahre gefördert.

Foto: Till Ermisch (AKUT) befragt Ying ZHANG von der Suzhou DeHua Eco Technology Ltd. zu den Einleitstellen am restaurierten Hongshuanglou Channel.

Der Menschheit steht nach Überzeugung von Wissen­schaftlern aus aller Welt „noch nie dagewesenes Leid“ bevor, wenn sie nicht ernsthaft gegen die Erderwärmung kämpft. 11.000 Wissenschaftler warnen vor einem „Weiter so“. Wissenschaftler warnen, drei Viertel der 184 eingereich­ten Zusagen zum Einsparen von Treibhausgasen seien nicht ehrgeizig genug. Gemessen am Ziel, den Ausstoß bis 2030 um mindestens 40 Prozent zu reduzieren, seien nur die 28 EU-Staaten und sieben weitere Länder auf einem guten Weg (Zitat: ARD, Tagesschau 5.11.2019).

Bereits am 20. September haben sich die AKUT Partner dem Aufruf von Wirtschaftsunternehmen mit Entrepreneurs For Future ange­schlossen. Dieser fordert ein ambitioniertes Klimaschutz­gesetz von der Bundes­regierung.

Doch verabschiedet hat die Bundesregierung ein voraussichtlich unwirksames Klima-Gesetz, das die Ziele nicht erreichen wird. Wir teilen den Protest der Schülerinnen und Schüler von Fridays For Future.

Wenige Tage bevor sich die Regierungen dieser Welt in Madrid zur Weltklimakonferenz treffen, müssen wir unsere Haltung für wirksame Klimagesetze erneut deutlich machen, damit es für die Politik keine Ausreden mehr gibt für ein wirklich wirksames Handeln.

Die Bundesregierung begründet ihre zaghaften Maßnahmen damit, den Menschen keinen konsequenten Klimaschutz zumuten zu können. Klima­schutz und Sozialpolitik dürfen aber nicht gegeneinander ausge­spielt werden.

Zum ersten Mal schließen sich deshalb Klimaaktivist*innen, Umwelt-, Entwicklungs-, Sozial- und Wohlfahrtsverbände zusammen. Wir zeigen: Klimaschutz und soziale Gerechtigkeit gehören unteilbar zusam­men. Menschen im Globalen Süden sowie zukünftige Generationen müssen eine klimagerechte Zukunft haben! Eine sozial-ökologische Wende ist eine riesige Chance für eine gerechtere Gesellschaft – hier und weltweit!

Seit mehr als 30 Jahren arbeiten wir bei AKUT vorwiegend an tech­nischen Lösungen für den Umweltschutz. Ohne ein starkes Klima­schutz­programm der Bundesregierung und einen Bewusstseins­wandel bei jedem Einzelnen können wir das globale Problem nicht mehr lösen.

Gehen Sie zusammen mit uns und mit Millionen von Menschen an diesem Freitag, am 29. November 2019 auf die Straße und fordern wirksamen Klimaschutz jetzt und für alle.

https://www.klima-streik.org/buendnis

Vom 16. bis 20 Juni 2019 veranstaltete die International Water Association IWA ihre „12th International Conference on Water Reclamation and Reuse“ in Berlin: Über 400 Experten aus mehr als 40 Ländern, mehr als 200 Vorträge, über 120 Poster, Ausstellungen, Workshops und technische Führungen zum Komplex „Überwinden von Wasserstress durch Wassergewinnung und -wiederverwendung“. In Zeiten des voranschreitenden ungebremsten Klimawandels kommt der Wasserwirtschaft eine steigende Bedeutung zu, wie wir in unserer täglichen Arbeit erleben.

Teil des Programms war die Besichtigung der ehemaligen Rieselfelder in Berlin Hobrechtsfelde, die durch AKUT gestaltet wurde.

Im Infozentrum „Gut Hobrechtsfelde“, dem ehemaligen Speicher, findet sich eine schön aufbereitete Ausstellung zur Geschichte der Berliner Abwasserreinigung, insbesondere der Rieselfelder. Liebevoll gestaltet, ist das dort gezeigte Modell der landwirtschaftlichen Nutzung der Rieselfelder um 1920. Nach Inbetriebnahme der Kläranlage Nord (heute: KA Schönerlinde) 1985 wurden die Hobrechtsfelder Rieselfelder außer Betrieb genommen. Im Boden verblieben dabei sowohl die Dränrohre, die das Gebiet weiterhin entwässerten, als auch Schwermetalle und Phosphate, die sich im Laufe der Jahrzehnte im Boden angereichert haben. Die Wiederbewässerung der Rieselfelder wurde ab 2004 von der Arbeitsgemeinschaft AKUT / P2M / Spiekermann GmbH geplant und umgesetzt. Ein Teil der bestehenden Entwässerungsgräben einschließlich der einleitenden Dränrohre wurde abgedichtet, wobei eine große Gesamtfließlänge angestrebt wurde. Eine gezielte Bewässerung trockengefallener Flächen wurde möglich. Dies geschieht mit bereits gereinigtem Abwasser der KA Schönerlinde, welches auf Anforderung der Unteren Wasserbehörde in sogenannten Reinigungsbiotopen weiter gereinigt und hygienisiert wird. Die Behandlung erfolgt ohne Zufuhr elektrischer Energie und mit niedrigsten Betriebskosten, da keinerlei Betriebsmittel eingesetzt werden. Für die weitergehende naturnahe Abwasserbehandlung wurde ein System aus unterschiedlichen Zonen, wie z.B. Tiefwasserzone, Flachwasserzone, bewachsene Zonen und Bodenpassagen angelegt. Da für die Wirkung der einzelnen Komponenten nur eingeschränkte Daten vorlagen, wurde von AKUT für die verschiedenen Verfahren Testbecken zur Praxiserprobung geplant. Im Rahmen der Begleitforschung wurden nicht nur Abbauraten der Nährstoffe und die Hygienisierung untersucht, sondern auch die Entfernung von Medikamentenrückständen und anderen Spurenstoffen. Nach Abschluss des Versuchsbetriebs wurde die Anlage für den Dauerbetrieb umgebaut. Gute fünfzehn Jahre nach Inbetriebnahme der Wiedervernässung haben sich neben einer Vielzahl von Vögeln sogar Biber im Teich angesiedelt. Planmäßig werden die Rieselfelder als Hutewald genutzt, indem Vieh und Pferde sich eigenständig bewegen und die Naturpflege übernehmen.

Die Konferenzteilnehmer aus aller Welt zeigten sich beeindruckt von der naturnahen Technik des 19. Jahrhundert mit den Rieselfeldern zur Behandlung und landwirtschaftlichen Nutzung von Abwässern und Nährstoffen. Aber auch im klimatisch gestressten 21. Jahrhundert mit regional zu erwartender Wasserknappheit besteht großes Interesse an naturnahen Lösungen zur Stärung des Wasserhaushaltes durch Wasserrecycling. Gleichzeitig stellt die Kohlenstoffbindung in Feuchtgebieten weltweit einen wichtigen Beitrag für den Klimaschutz dar.

Wir danken an dieser Stelle

Am 09. April 2019, von 9 bis 17 Uhr, findet die Konferenz „BLUE PLANET Berlin Water Dialogues meets AquaNES“ in Berlin statt. Die Konferenz tagt alljährlich, um die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch branchenübergreifend zu fördern. In diesem Frühjahr werden spezifisch die Forschungsarbeiten und Innovationen des Horizon 2020-Projekts AquaNES durch Vorträge, Podiumsdiskussionen und World-Cafés vorgestellt und debattiert.

AquaNES ist ein Forschungsverbund, der durch 13 verschiedene Demonstrationsprojekte in Europa, Indien und Israel die Abwasser- und Trinkwasseraufbereitung durch Kombinationen aus naturnahen und technischen Systemen untersucht und fördert. Dabei wird ein breites Spektrum von klimatischen und hydrogeologischen Faktoren abgedeckt sowie Verfahren wie Uferfiltration, Managed Aquifer Recharge, Constructed Wetlands und technische Vor- und Nachbehandlungsoptionen getestet und verbessert.

AKUT ist seit Juni 2016 am Forschungsprojekt AquaNES beteiligt. Zusammen mit Partnerunternehmen wie den Berliner Wasserbetrieben (BWB), dem Kompetenzzentrum Wasser Berlin (KWB) und dem Erftverband wird AKUT die Ergebnisse und Hürden der Kombination von naturnahen und technischen Systemen zur Abwasserbehandlung und Wasseraufbereitung darstellen.

In Zusammenarbeit mit den BWB und dem KWB hat AKUT am Standort Schönerlinde eine Pilotanlage entwickelt, die Spurenstoffe und Keime aus dem Ablauf der Kläranlage entfernen soll. Dazu wurden zwei unterschiedliche bepflanzte Bodenfilter mit vorgeschalteter Ozonierung gebaut und ihr Effekt zur Verbesserung der Wasserqualität untersucht. Die Ergebnisse der zwei-jährigen Pilotierung wird Regina Gnirss (BWB) in ihrem Vortrag „Ozonation combined with natural filtration processes – water quality gains“ präsentieren. Außerdem wird Andrea Brunsch (Erftverband) im Vortrag „Flexible use of modified retention soil filters to treat wastewater treatment plant effluent and combined sewer overflow” die Resultate der Pilotanlage am Standort Rheinbach vorstellen, bei der ein Retentionsbodenfilter flexibel zur Behandlung von Kläranlagenabwässern und Mischwasserüberläufen eingesetzt wird.

Im Anschluss an die Vorträge leitet AKUT zusammen mit AUTARCON die Gesprächsrunde „Solutions for rural communities, remote locations and emerging countries“ und steht für Fragen und Diskussionen zu dem Thema zur Verfügung.

Den genauen Programmablauf und weitere Informationen über „BLUE PLANET Berlin Water Dialogues meets AquaNES“ können Sie unter http://blueplanetberlin.de/next-event/ finden.

Im Rahmen des GIZ-Projektes „NEXUS – Wasser, Energie, Ernährungssicherung“ wurden im September 2018 insgesamt 36 Teilnehmer*innen in einem mehrtägigen Workshop zur Solaren Bewässerung geschult. An dem in der Universidad Católica Boliviana (La Paz) stattfindenden Workshop nahmen lokale und internationale Fachkräfte, Forschende und Studierende sowie Mitglieder bolivianischer Behörden (Bsp. Ministerium für Umwelt und Wasser) und Institutionen teil. Diese Multiplikator*innen sollen die gewonnen Kenntnisse in ihre tägliche Arbeit integrieren.

Inhaltlich umfasste der Workshop die Themenfelder erneuerbare Energien, Beschreibung typischer photovoltaischer Anwendungen mit Schwerpunkt auf Landwirtschaft, Beschreibung und Charakterisierung von solarbetriebenen Wasserpumpen, Bewässerungsbedarf und -techniken, Wasserbedarf, Planung und Auslegung solarer Bewässerungssysteme, Ökonomische Evaluierung und Finanzierung solarer Bewässerungssysteme, Beschreibung und praktische Anwendung der Tool Box „Solar powered irrigation systems“ sowie praktische Anwendungen und Aufbau solarer Pump- und Bewässerungssysteme.

Der Workshop kann als Erfolg eingestuft werden. Mehr als die Hälfte der Teilnehmer*innen gab in einer Evaluierung an, die erworbenen Kenntnisse in deren Arbeitsfeld anwenden zu können und alle zeigten sich mit den Ergebnissen des Workshops zufrieden oder sehr zufrieden. Das Potential für Solare Bewässerung in Bolivien konnte als Ergebnis der Diskussion von Mitgliedern verschiedener Institutionen als sehr hoch eingestuft werden.

Der Workshop ist eine von mehreren Schulungsmaßnahmen innerhalb des GIZ-Projektes „NEXUS – Wasser, Energie, Ernährungssicherung“. Dieses Projekt mit Laufzeit von August 2017 bis Oktober 2019 umfasst neben solcherart Workshops die Entwicklung von Managementmodellen und Finanzierungskonzepte für zwei ausgewählte Pilotprojekte mit Nexus-Charakter, bzw. Integriertem Wasserresourcen Management IWRM.

AKUT ist beauftragt, Beratung zu einem Mehrzweckstaudammprojektes (Misicuni) zu leisten. Ein Wasserverteilungsplan soll die Wassernutzung zwischen landwirtschaftlicher Nutzung (Bewässerung), Trinkwasserversorgung und in der Energieproduktion balancieren.

Unter Berücksichtigung der Anpassung an den Klimawandel (z.B. Reduzierung der verfügbaren Wassermenge, erhöhter Bewässerungsbedarf) sollen Vorschläge zum Management der begrenzten Ressource Wasser mit den verschiedenen Nutzergruppen erarbeitet werden.

Dabei soll der Aufbau eines GIS-basierten Opensource-Informationssystems erfolgen, um das Wasserdargebot und die Wasserverteilung transparent darzustellen und zu gestalten.

Ein weiteres wichtiges Ziel des Projektes ist die Armutsbekämpfung. Hierzu soll Solare Bewässerung  durch Verringerung des Wasser- und Energieverbrauchs einen Beitrag leisten. Desweiteren soll Armut dadurch reduziert werden, dass durch Aufforstung und Einführung von Agroforstsystemen die Bodennutzung im oberen Bereich von Einzugsgebieten nachhaltig verbessert wird.

 

Foto: Gruppenaufnahme zum Abschluss des Workshops

Betriebe, die Produktions­ab­wässer in die Kanalisation einleiten (Indirekteinleiter), müssen die  Einleitbestimmungen der jeweiligen Entwässerungsbetriebe einhalten. Bei steigenden Anforderungen sind besonders ökonomische Lösungen gefragt, die zumeist den Neubau einer kompletten Abwasserreini­gungs­anlage ausschließen. So auch im Falle der Phosphatieranlage bei der Robert Bosch Automotive Steering GmbH in Berlin-Wittenau.

Die aktuellen von uns durchgeführten Ablauf­unter­suchungen bestätigen die vorgenommene technische Anpassung und Optimierung einer chemisch-physikalischen Abwasser­behand­lungs­anlage. Die gemessenen Gesamt-Phosphat-Werte im Ablauf der Reinigungs­anlage nach dem Umbau unterschritten die neuen Grenzwerte für Einleitung in das Kanalnetz der Berliner-Wasserbetriebe (BWB) um bis zu 90 Prozent.

Die Ablaufgrenzwerte für Gesamt-Phosphat waren von den BWB im Vorfeld auf 50 mg/l herabgesetzt wurden.

Die Robert Bosch Automotive Steering GmbH hat sich zur sicheren Einhaltung des herabgesetzten Einleitungs­grenz­wertes für Phosphat für die technische Ergänzung der vorhandenen Anlage zur Entfernung von Metallionen aus dem Abwasser entschieden.

AKUT Partner hat die kosten­günstige Anpassungs-Lösung nach einer intensiven Bestandsaufnahme konzeptioniert.

Durch Umbau, technische Ergänzung und Optimierung der vorhandenen Behandlungs­anlage wird das Phosphat (jetzt zusätzlich zu den schon vorher gefällten Metallionen) im Abwasser mit automatisch dosiertem Kalk gefällt und in einer ebenfalls schon vorhandenen Kammer­filter­presse aus dem Abwasser abgetrennt.

Das ausgewählte Anlagenkonzept wurde mit einer Ausschreibung bis zur Endabnahme und Inbetrie­bnahme weiter begleitet. Die vom Auftraggeber gewünschte TÜV-Abnahme der jetzt teilautomatisch betriebenen chemisch-physikalischen Abwasseranlage bestand die Anlage ohne Nachforderungen.

Durch eine weitgehende Automatisierung der Abwasserbehandlung werden die Anlagenfahrer zeitlich entlastet und die eingesetzte elektrische Energie wird reduziert.

Die geringen Investitionskosten (im Vergleich zu einer neu zu installierenden Abwasser­behand­lungs­anlage) und die positiven Effekte auf die Betriebskosten stärken die Wirtschaftlichkeit der Phosphatieranlage in Berlin-Wittenau.

Photo: Robert Bosch Automotive Steering GmbH, Berlin – Wittenau.
Pufferbehälter für das phosphathaltige Abwasser, im Hintergrund die Kammerfilter­presse zur Abtrennung des Kalkschlamms.

Insgesamt sind die Rahmenbedingungen in Südafrika für die Verstromung von Klärgas eher schwierig. Die Vergütung der Einspeisung aus Erneuerbaren Energien wird dort auf Versteigerungen festgelegt. Dieses Vorgehen bevorzugt skalierbare Technologien, wie zum Beispiel Photovoltaik. Biogas dagegen ist beschränkt durch die Verfügbarkeit von Rohstoffen. Diese Einschränkung trifft insbesondere auf die Verstromung von Klär- und Deponiegasen zu. Auch das Alleinstellungsmerkmal von Biogas, nämlich die einfache Speicherfähigkeit des Brennstoffes und die von der Produktion unabhängige Stromerzeugung zu Spitzenzeiten, wird durch dieses Vergabeverfahren nicht gewürdigt.
Ökonomisch entscheidend sind auf dem südafrikanischen Energiemarkt allein die Ersparnisse des Eigenstromverbrauchs. Dabei sind die aktuellen Strompreise von rund 1,20 Rand/kWh (rund 0,08 €/kWh) für deutsche Verhältnisse niedrig. Allerdings hat sich der Strompreis seit 2007 vervielfacht: seinerzeit lag er bei 0,013 €/kWh. Darüber hinaus sind jährliche Preissteigerungen von 10% angekündigt.
In diesem Spannungsfeld wurde AKUT durch die Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH beauftragt, zwei Studien zur Nutzung von Klärgas für die beiden Kläranlagen Kingstonvalle und Zeekoegat zu erstellen.

Ökonomischer und ökologischer Gewinn

Vor dem aktuellen Hintergrund der Wasserknappheit in Kapstadt wird die Relevanz und Brisanz des Themas sehr deutlich. Der Mangel an Niederschlägen wird vorrangig auf den Klimawandel zurückgeführt. In den Studien werden deshalb neben ökonomischen Vorteilen auch Emissionsminderungen, hier Minderungen von Methanemissionen, als wesentlicher Vorteil identifiziert. Zurzeit wird das bei der Klärschlammfaulung entstehende Gas ohne weitere Maßnahmen in die Atmosphäre entlassen. Dies soll nun dahingehend geändert werden, dass das Gas gefasst, aufbereitet und zur Stromerzeugung genutzt wird.
In der Untersuchung wurden detaillierte Vergleiche verschiedener technischer Komponenten, Betriebsmodelle und Organisationsformen angestellt. Diese zeigen:
In beiden Klärwerken kann der ökonomische Gewinn durch die optimierte Auslastung der bereits vorhandenen Faultürme maximiert werden. Die Auslastung der Faulung soll gesteigert werden durch die Zugabe von sogenannten Co-Substraten. Dazu eignen sich entweder Faulschlämme benachbarter Klärwerke oder Abfälle aus der Agroindustrie. Letztere wurden durch die lokalen Mitarbeiter von AKUT identifiziert, so dass spezifische Modellrechnungen durchgeführt werden konnten. Dabei wurden sowohl das Biogaspotential als auch die Transportkosten berücksichtigt.
Ökonomisch sinnvoll sind demnach bereits die Varianten mit einer ausschließlichen Behandlung der klärwerkseigenen Klärschlämme. Zwar verringern sich dadurch die Investitionskosten aber aufgrund der geringeren Gasproduktion reduziert sich auch die Rentabilität.
Neben den technischen Komponenten und den verschiedenen Betriebsführungen wurden auch Betreibermodelle, vom Eigenbetrieb bis zu BOT Modellen, untersucht. Aus sechs verschiedenen Betreibermodellen wurden jeweils zwei Vorzugsvarianten ermittelt.
Die Entscheidung liegt nun im Feld der Politik. Sollen die Maßnahmen umgesetzt werden? Welche der Vorzugsvarianten erhält den Vorzug? GIZ und AKUT sind bereit, die Kommunen City of Tshwane und Mbombela weiter zu unterstützen – sowohl in der Entscheidungsfindung als auch in der technischen Umsetzung.

Vom 22. bis zum 26. Oktober fand in Frankreich die gemeinsame Konferenz „s2small 2017“ der IWA Arbeitsgruppen Kleine Kläranlagen, EcoSan und Dezentrale Kläranlagen statt. Florent Chazarenc von der IMT Atlantique und Organisator der Konferenz betonte, dass kleine Systeme ein entscheidender Teil der Lösung für die humanitären Probleme der Welt sind: „Small is beautiful, efficient and affordable – small is the future“. Mehr als 200 Teilnehmer folgten dem Aufruf und diskutierten ihre Lösungsvorschläge aus den Bereichen Ressourcenorientierte Abwassersysteme, Abwasserbehandlung- und Verwertung.

Als deutschen Beitrag zur Verbesserung von kleinen Kläranlagen stellte Heribert Rustige, AKUT Partner aus Berlin, das neue Arbeitsblatt DWA-A 262 zum Thema Pflanzenkläranlagen vor. Dieses erscheint voraussichtlich im November 2017 und ersetzt das bisherige mit Datum von 2006. Im Unterschied dazu wurden zahlreiche neue Lösungen bzw. Systemvarianten in das neue Arbeitsblatt aufgenommen. Dazu zählt das sogenannte Französische System, das aus einer Kombination mit Rohwasservorbehandlung in einem bepflanzten Kiesfilter und einer Nachbehandlung in einem bepflanzten Sandfilter besteht (z.B. Phragmifiltre). Besonders innovativ ist auch das neu beschriebene Bodenfilterverfahren mit aktiver Belüftung. Dieses wurde von Scott Wallace in den USA entwickelt und mehrere Jahre in Deutschland intensiv vom UFZ Leipzig getestet.

Internationales Interesse an Deutscher  Pflanzenkläranlagenrichtlinie

In der Vergangenheit hatte das A 262 bereits Interesse aus anderen Ländern auf sich gezogen. Zuletzt war es ins Russische übersetzt worden. Auch auf die Veröffentlichung der aktuellen Fassung warten bereits viele Anwender. Die englische Übersetzung wird im nächsten Jahr ebenfalls über die DWA in Hennef zu beziehen sein.

Der Vorteil eines solchen, detaillierten Regelwerks besteht in der erhöhten Sicherheit für Planer und Betreiber. Das Arbeitsblatt nennt minimale Anforderungen an die Dimensionierung von Bodenfiltern und beruft sich auf Werte, die aus der Praxis stammen.  Der Anwender muss jeweils prüfen, ob die Randbedingungen in seinem Anwendungsfall zutreffend sind. Dabei hebt das Regelwerk auf die Behandlung von häuslichem und kommunalem Schmutzwasser, einschließlich Mischkanalisation ab. Darüber hinaus wird auch die Behandlung von Grauwasser in Bodenfiltern berücksichtigt.

Hilfreich sind die Tabellen, die zum Beispiel die verschiedenen Abwasserzusammensetzungen oder spezifische Bemessungswerte berücksichtigen. Verschiedene sinnvolle Verfahrenskombinationen werden aufgezeigt. Rustige betonte allerdings in seinem Vortrag, dass sich die Richtlinie nicht als eine einfache Bauanleitung versteht, denn es werden Fachkenntnisse vorausgesetzt. Auch werden keine Bemessungsformeln oder Modellierungsansätze aufgezeigt, weil sich diese in der Praxis noch nicht bewährt haben. Interessanter ist vielmehr die Darstellung von Mindestanforderungen, mit denen sich bestimmte Ablaufwerte bzw. Reinigungsgrade erzielen lassen. Bei der theoretischen Modellierung der Reinigungsgrade werde leider häufig nicht berücksichtigt, dass die Hydraulik oder der Sauerstoffübergang entscheidende limitierende Faktoren sein können, die im schlimmsten Falle zu einem totalen Versagen des Bodenfilters durch Kolmation führen. Besser ist es da, sich an den aus der Praxis hergeleiteten statistisch relevanten Ergebnissen zu orientieren, wie sie im A 262 verwendet werden.