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.

Ausgezeichnet mit dem Abwasser-Innovationspreis 2016 der bayrischen Staatsregierung wurde das von AKUT für die Gemeinde Theres entwickelte, wegweisende Konzept für die Sanierung von Teichkläranlagen unter Beibehaltung einer naturnahen und kostengünstigen Betriebsweise. Die unterfränkische Gemeinde Theres teilt sich den ersten Preis mit der Stadt Neuburg an der Donau.

Konkret legte die Gemeinde Theres der Jury die Planungsunterlagen des Ingenieurbüros AKUT für eine innovative Pflanzenkläranlage zur Mischwasserbehandlung vor. Diese besteht aus einem Rohabwasserfilter, einer zweiten Stufe zur weitergehenden Nitrifikation und einer selbsttätigen stromlosen Beschickung. In ihrer Laudatio hob die bayrische Umweltministerin Ulrike Scharf hervor, dass hier „erstmals ein neuartiges naturnahes Verfahren großtechnisch“ umgesetzt werde und dieses „kostengünstige Projekt (…) Pilotcharakter für den ländlichen Raum“ habe. Ausschlaggebend für die Bewertung des Innovationscharakters der Anlage war, dass die Mischwasserbehandlung in diesem Verfahren vollständig ohne elektrischen Strom auskommt!

Energieeffiziente Abwassertechnik

Die wichtigste Komponente hierzu sind die stromlos betriebenen Abwasserheber, mit deren Hilfe eine sogenannte intermittierende Schwallbeschickung der beiden hintereinander geschalteten Bodenfilter erreicht wird. Die Schwallbeschickung ist notwendig, damit eine gleichmäßige Belastung der Filterfläche sowie eine optimale natürliche Belüftung des Bodens erreicht wird. Die robusten Abwasserheber garantieren dabei auch für Rohabwasser eine optimale und nachhaltige Betriebsführung. Diese beschränkt sich in der Regel auf eine wöchentliche Funktionskontrolle bzw. Wechsel der beschickten Bodenfilter und die Pflege der Grünflächen.

In Deutschland wurde der selbsttätige Abwasserheber von AKUT erstmals im Mai 2016 auf der IFAT, der größten internationalen Umweltmesse in München, im Originalmaßstab vorgeführt. Zahlreiche Besucher zeigten sich beeindruckt von dem so einfachen wie genialem Prinzip, das einen Betrieb mit grob verschmutztem Rohabwasser erlaubt. Überall dort, wo ein Gefälle von 2 bis 3 Metern zur Verfügung steht, kann mindestens auf eine der sonst üblichen Pumpwerke zur Filterbeschickung verzichtet werden.

Innovatives Verfahren ersetzt Abwasserteiche – bald auch in Deutschland?

Die Mischwasserbehandlung in Pflanzenkläranlagen ist in Deutschland bislang noch Neuland. Hierbei kann insbesondere auf umfangreiche Erfahrungen aus Frankreich zurückgegriffen werden. Dort wurden bis dato geschätzte 3.000 kommunale Pflanzenkläranlagen mit Rohabwasserfiltern errichtet. Diese haben in vielen Fällen die verbreiteten Teichkläranlagen erfolgreich verdrängt. Rund 20 Prozent dieser Kläranlagen sind in Mischsystemen installiert. Dieses Verfahren, das nur noch mit einem Bruchteil der Fläche auskommt, ist häufig die kostengünstigere Variante im Vergleich zur Abwasserteich-Sanierung. Der einfache Betrieb der Bodenfilter mit integrierter Schlammbehandlung ist zukunftsweisend in Hinblick auf weitere Kostenersparnisse bei der Schlammentsorgung und hinsichtlich der Energieeffizienz. Eine von AKUT für das Preisausschreiben erstellte Kostenvergleichsrechnnung für die Sanierung/Umrüstung der Teichanlage Buch ergab eine Reduzierung der Kosten auf unter 50% gegenüber anderen Planungs-Varianten mit herkömmlicher Technologie. Eine energiesparsame Infrastruktur ist zudem ein wichtiger Baustein zur Erreichung der globalen Klimaschutzziele. Selbst Standorte, die ohne natürliches Gefälle auskommen müssen, können bei diesem Verfahren mit kleinen Pumpstationen sehr effizient und sparsam betrieben werden. Es wird schließlich im Gegensatz zu konventionellen Belebungsverfahren keine Energie zum Betrieb von Belüftern benötigt.

Der DWA Fachausschuss „Kleine Kläranlagen“ hat sich im Rahmen der Überarbeitung der 10 Jahre alten Pflanzenkläranlagenrichtlinie intensiv mit diesem Verfahren beschäftigt. Experten des französischen Großforschungsinstituts IRSTEA, die maßgeblich an der Entwicklung des Verfahrens beteiligt waren, wurden bei der Festlegung von Mindestanforderungen zu Rate gezogen. Diese unterscheiden zwischen dem Betrieb im Trenn- und Mischsystem. Die Mindestfläche beträgt demnach 2 bzw. 2,5 m² Filteroberfläche je Einwohner. Mit dem Neuentwurf des DWA-A 262 im April 2016 wurde schließlich der Weg geebnet, dieses Verfahren flächendeckend bei der Umrüstung bestehender Teichanlagen zu implementieren. Mit der Verabschiedung des Regelwerks ist Anfang 2017 nach Abschluss des öffentlichen Verfahrens zu rechnen.

Da allein in Bayern in den nächsten Jahren die Ertüchtigung zahlreicher Kleiner Kläranlagen bzw. Abwasserteiche ansteht, ist die Prämierung dieser Verfahrenskombination gleichwohl als technologische Empfehlung zu verstehen. Denn die bayrische Umweltministerin hat die Verleihung des Abwasserinnovationspreises mit dem Anliegen verknüpft, die „Entwicklung und den Einsatz innovativer Technologien“ in Bezug auf anstehende Sanierungen voranzutreiben.

Dipl.-Ing. Reinhard Müller dankte der Gemeinde Theres und allen Beteiligten, die hier den ersten Schritt gewagt hatten, ein „herausragendes Abwasserprojekt mit Pilotcharakter“ voranzutreiben. Durch die mit dem Preis verbundene Fördersumme in Höhe von 370.000 EUR hat sich die Innovation für die Gemeinde bereits jetzt ausgezahlt. Reinhard Müller zeigte sich zuversichtlich, dass das „nachahmenswerte Konzept zur Sanierung von Abwasserteichkläranlagen“ in vielen ähnlich gelagerten Fällen insbesondere in Bayern und Hessen  mit dezentraler Entsorgungsstruktur eine besonders günstige Lösung darstellt.

Zum Nachlesen: ntv news 2023

Foto (v.l.n.r.): Prof. Dr.-Ing. Jens Nowak (AKUT Berlin), Preisträger Matthias Schneider  (1. Bürgermeister der Gemeinde Theres), Ulrike Scharf (Umweltministerin Bayern), Dipl.-Ing. Reinhard Müller (AKUT Hessen)

AKUT war auf dem 1. African Biogas Forum in Nairobi prominent vertreten. Dieses sollte die nachhaltige Entwicklung des Biogas-Sektors in Afrika, insbesondere Kenia, fördern und begleiten. Das Forum wurde durch den kenianischen Staatssekretär Hon. Charles Keter und den Stellvertretenden Deutschen Botschafter S.E. Michael Derus eröffnet. Die Veranstaltung wurde durch die GIZ und die Initiative „Renewables – Made in Germany“ unterstützt. Deren Aufgabe ist es, über die Leistungsfähigkeit, Effizienz und Verlässlichkeit deutscher Unternehmen zu informieren.

An dem Stand von AKUT präsentierten unsere kenianischen Kollegen das Leistungsspektrum in den Bereichen Biogas, Abwasser und Entwicklungszusammenarbeit. Darüber hinaus referierte unser Mitarbeiter Dipl.-Ing. Romas Radtke unsere verschiedenen kenianischen Projekte. Diese reichen von der häuslichen Kleinbiogasanlage, Schul-Energiestationen mit Anaerobtechnik, aerober und anaerober Abwasserreinigung bis hin zu industriellen Biogasanlagen, wie zuletzt in Kericho. Der Schwerpunkt der Präsentation lag hierbei auf der Wirtschaftlichkeit von Kleinbiogasanlagen und semi-industriellen Biogasanlagen unter den gegebenen Rahmenbedingungen in Kenia. Sein Fazit: „mit dem jetzigen Einspeisetarif ist es für die meisten mittleren landwirtschaftlichen Betriebe mit Abfallmengen zwischen 5 und 15 Tonnen am Tag noch nicht wirtschaftlich sinnvoll, Biogas zu erzeugen. Anlagen, bei denen die Behandlung von Abwässer oder Abfällen im Vordergrund stehen, stellen davon eine Ausnahme dar, weil die Biogasnutzung hier einen zusätzlichen Mehrwert bietet.“

Als Teilnehmer der anschließenden Podiumsdiskussion zum Thema „Biogas Lösungen“ stellte Radtke die verschiedenen auf den jeweiligen Anwendungsfall angepassten Lösungsansätze von AKUT dar. Die Biogasspezialisten sind seit dem Jahr 2006 auf dem kenianischen Markt präsent. Intensiv wurde auf dem Forum die Forderung nach einer Anpassung der Einspeisevergütung für Strom aus Biogas erneuert. Federführend ist hierbei ein Arbeitskreis aus Mitgliedern der Biogas-Industrie und von Nutzern. Die geforderte Erhöhung der Einspeisevergütung von 10 auf 15 US Cent pro kWh würde eine Vielzahl von Projekten ermöglichen, die bis jetzt finanziell nicht tragbar aber ökologisch nachhaltig sind. Zurzeit beschränkt sich der Markt für die Biogasindustrie auf Kunden mit hohen Abfallaufkommen und zugleich hohem Energiebedarf. Durch eine angemessene Einspeisevergütung würde es sinnvoll, Biogas für den allgemeinen Markt zu verstromen.

Zugleich wurde deutlich, dass die Vorteile von Biogas, insbesondere gegenüber der Photovoltaik, in Kenia nicht ausreichend von den politischen Entscheidungsträgern gewürdigt werden. Auf der anderen Seite zeigte sich aber auch, dass der kenianische Markt, trotz aller Einschränkungen, im Vergleich mit anderen Ländern der sub-Sahara Afrikas bereits weit entwickelt ist.

In unserem neuen Forschungsvorhaben, das zum 1. Juni 2016 startete, wollen wir die Vorteile in der Kombination von technischen Behandlungsstufen mit Pflanzenkläranlagen demonstrieren. Gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Wasser Berlin (KWB) und den Berliner Wasserbetrieben (BWB) errichten wir eine Pilotanlage auf dem Klärwerk Schönerlinde, um die zusätzliche Entfernung von Spurenstoffen aus dem Kläranlagenablauf zu erproben. In diesem Fall werden zwei verschiedene Typen von Pflanzenkläranlagen mit einer vorgeschalteten Ozonstufe betrieben. Mit dieser Verfahrenskombination sollen beispielsweise diejenigen schwer abbaubaren Medikamentenrückstände zerstört und reduziert werden, die ohne zusätzliche Vorbehandlung Kläranlagen, bewachsene Bodenfilter und aquatische Feuchtgebiete nahezu unbeschränkt passieren.

Das Projekt ist eingebunden in einen europäischen Forschungsverbund mit dem Namen AquaNES. 30 Partner aus 10 Ländern beteiligen sich daran mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Neben der Abwasserbehandlung spielt die Trinkwasseraufbereitung bzw. die Kreislaufführung mit Grundwasseranreicherung aus belasteten Oberflächengewässern ebenfalls eine wichtige Rolle.

Gleichzeitig sollen in diesem Projekt innovative Messverfahren zur schnellen Erfassung von E.coli und Antibiotica Resistenzen im Abwasser angewendet werden. Mit Hilfe von neuen Bewertungsmethoden und der Entwicklung von Entscheidungshilfen einschließlich umweltbezogenem, kostenbezogenem und sozialem Life Cycle Assessment (LCA) und Ecosystem Services Analysis (ESA) werden Planer und Anwender unterstützt.

Valérie Bénard, zuständige Referentin im Europäischen Büro für Kleine und Mittlere Unternehmen (EASME), hatte beim ersten Treffen der Projektpartner Anfang Juni in Basel deutlich gemacht, dass an das Projekt große Erwartungen gestellt werden. Nach der über ein Jahr dauernden Ausschreibungsprozedur im Call „Water-1b-2015“ für Innovative Demonstations- und Pilotanlagen im Programm Horizon2020 waren aus 160 eingereichten Projektvorschlägen nur 8 Vorhaben zur Umsetzung ausgewählt worden. Das Projektvolumen beträgt insgesamt 10,7 Mio EUR, und wird zu 73 Prozent öffentlich gefördert. Die Federführung für dieses Projekt hat Prof. Dr.-Ing. Thomas Wintgens von der Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Life Sciences, Institut für Ecopreneurship.

Die Ergebnisse aller Teilprojekte werden in den nächsten drei Jahren (Projektlaufzeit bis Mai 2019) auf verschiedensten Wegen veröffentlicht mit dem Ziel, durch eine breite Anwendung der besten Verfahren die Innovation in der Wasserwirtschaft zu stärken.

Die Aufgabe von AKUT besteht schließlich darin, Richtlinien und Hinweise für Planung und Betrieb gut funktionierender Pflanzenkläranlagen-Kombinationen zu erarbeiten. Die Versuchsanlagen weiterer Partner befinden sich dazu in Rheinbach (Deutschland), Packington (England) sowie auf den Inseln Antiparos und Thirasia in Griechenland.

 

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