In unserem neuesten Forschungsvorhaben DeWaResT [1]setzen wir ganz auf Nature Based Solutions (NBS), um gebrauchtes Wasser aus Haushalten wieder verwendbar zu machen. Schon lange ist es ein Ärgernis, dass hochwertiges Trinkwasser erst für die Toilettenspülung genutzt wird und am Ende teils über lange Leitungen zur Kläranlage gepumpt werden muss. Danach steht es dem lokalen Wasserhaushalt nicht mehr zur Verfügung und führt mehr oder weniger gut gereinigt zu einer unvermeidbaren und bei geringer werdenden Abflüssen größer werdenden chemischen Belastung der Gewässer. Dabei ist bereits jetzt deutlich, dass durch die steigenden Temperaturen der Wasserverbrauch in der Landschaft stark ansteigt. Gleichzeitig fallen in einigen Regionen Brandenburgs weniger Niederschläge. Dadurch sinken die Grundwasserspiegel und Seen und Fließgewässer trocknen aus.

Gemäß der Europäischen Richtlinie 91/271/EWG und der Brandenburgischen Kommunalabwasserverordnung (§7 BbgKAbwV) soll deshalb die Wasserentnahme aus den natürlichen Vorkommen reduziert und gereinigtes Abwasser nach Möglichkeit wiederverwendet werden. An die Wiederverwendung von gereinigtem Abwasser in der Landwirtschaft werden aber hohe Anforderungen zum Schutz der Umwelt und der Produkte gestellt. Es wird geschätzt, dass das in dezentralen Sammelgruben erfasste Abwasser in Brandenburg bis zu 20% des Bewässerungsbedarfs in der Landwirtschaft decken könnte, wenn es entsprechend dezentral gereinigt würde. Die Europäische Verordnung zur Wasserwiederverwendung (EU-Wasser-WVVO) regelt in Zukunft die Anforderungen an Reinigung und Überwachung.

Der Beitrag unseres Forschungsvorhabens besteht darin, solche dezentralen Wasserkreisläufe zu ermöglichen. Hierzu werden Pflanzenkläranlagen verfahrenstechnisch optimiert und nach Bedarf mit weiteren Reinigungsstufen kombiniert. Derartige Bewachsene Bodenfilter sind aufgrund ihres einfachen und robusten Betriebs besonders für die dezentrale Anwendung geeignet. Durch integrierte Stufen sollen Keime und Spurenstoffe weitergehend entfernt werden.

Der neuartige Bodenfilter ist kompakt und kommt mit einer sehr geringen Fläche aus. Zwei Pilotanlagen in Brandenburg dienen der Optimierung und Weiterentwicklung. Die Anlage Pehlitzwerder dient dem Nachweis der Anwendbarkeit auf einem entfernt gelegenen Naturcampingplatz mit sehr hohen Anforderungen an den Naturschutz mitten im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin. Die zweite Anlage behandelt reguläres Haushaltsabwasser. Nach Abschluss der Untersuchungen in 2023 und Auswertung der Ergebnisse soll dieser neue Typ von Pflanzenkläranlagen für zukünftige dezentrale Anwendungen zur Verfügung stehen. Damit soll die Lücke in der land(wirt)schaftlichen Wasserwiederverwertung geschlossen werden.

Diese Forschung wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Fördermaßnahme „KMU-innovativ“, Technologiefeld „Ressourceneffizienz und Klimaschutz“, Anwendungsbereich „Nachhaltiges Wassermanagement“. Projektpartner ist das KWB Kompetenzzentrum Wasser gGmbH, Berlin.

Weitere Informationen: Heribert Rustige

[1] Dezentrale Abwasserbehandlung und Wasserwiederverwendung für Regionen mit saisonalem Trockenstress

Bei dem Berliner Kinder- und Jugendzirkus CABUWAZI ist der Klimawandel und seine Folgen allgegenwärtig. Dies ist an den sechs Standorten in der Stadt besonders deutlich zu spüren. Die großen Zirkuszelte heizen sich im Sommer stark auf, genauso wie die Zirkuswagen und -container an den jeweiligen Standorten. Aus diesem Grund wurde AKUT bereits 2021 mit einer Machbarkeitsstudie für Maßnahmen zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels beauftragt. Die Studie wurde mit Mitteln des BMU im Rahmen des Förderprogramms für „Klimaanpassung in sozialen Einrichtungen“ (Laufzeit 2020 – 2023) gefördert. Die Arbeitsergebnisse an der die Kinder und Jugendlichen sowie die vor Ort arbeitenden Zirkustrainer beteiligt waren, wurden in einer Ausstellung zusammengefasst, die nun von Standort zu Standort wandert.

Das Wort Klimawandel ist zu einem ständig wiederkehrenden Begriff geworden. Nicht zuletzt durch die Schülerdemonstrationen von Fridays for Future, die es geschafft haben, die Erkenntnisse aus der Wissenschaft und damit verbundenen Handlungsbedarf auf die politische Tagesordnung zu setzten. Die Kinder und Jugendlichen erleben hautnah, wie sich die Folgen des Klimawandels in sommerlichen Hitzeperioden in der Stadt anfühlen.

Was genau der Klimawandel ist und wie er funktioniert ist aber nicht allen Kinder- und Jugendlichen sowie Erwachsenen klar. Aus diesem Grund entstand der Wunsch, im Rahmen einer Wanderausstellung über die Thematik zu informieren. In drei Themenbereichen untergliedert, wird auf neun Postern im globalen als auch lokale Maßstab der Klimawandel und seine Folgen erklärt. Die drei Poster des ersten Blocks erklären, die Entstehung des Klimawandels und wie er sich weltweit und in Berlin auswirkt. Darauffolgend werden die spannendsten Ergebnisse der CABUWAZI-Klimaumfrage ausgewertet. Diese wurde im Februar 2022 unter den regelmäßigen Besuchern der Zirkusangebote durchgeführt und von über 100 Teilnehmenden ausgefüllt. Wünsche und Ideen, die dabei aufgekommen sind, wurden in den Maßnahmenkatalog zur Reduzierung der Klimafolgen bei CABUWAZI aufgenommen. Diese werden im letzten Teil der Posterausstellung skizzenhaft vorgestellt und erläutert.

Download: Poster Ausstellung

Die Mitarbeiter*innen von AKUT Umweltschutz Ingenieure haben vier Jahre lang in Berlin auf dem Forschungsschiff „Hans Wilhelm“ die Behandlung von Spreewasser untersucht. Nun stellte Heribert Rustige die Ergebnisse auf der Pressekonferenz des Vereins Flussbad Berlin e.V. vor. Der Verein hatte AKUT 2017 damit beauftragt, biologische Filter für die Verbesserung der Badewasserqualität im Spreekanal zu prüfen. Dazu wurde das Forschungsschiff an den Standort des geplanten Wasserfilters auf Höhe des ehemaligen Staatsratsgebäudes in der Berliner Innenstadt gelegt. Hier wurde es von zahlreichen Touristen und Berliner*innen aufmerksam beobachtet und das Team von AKUT musste viele Fragen zum Baden in der Spree beantworten. Der vorliegende Bericht fasst die wichtigsten Antworten zusammen.

Mit Hilfe der Wasseruntersuchungen wurde festgestellt, dass sich die Wasserqualität im Spreekanal während des Untersuchungszeitraums bereits kontinuierlich verbesserte. Dies gilt besonders für die abnehmenden Schwebstoffgehalte, die eine Erhöhung der Sichttiefe im Spreekanal bewirkten. Dieser Trend bestätigte sich im Vergleich mit langjährigen Datenreihen der Spree und lässt auf bereits erfolgreiche Gewässerschutzmaßnahmen in der Stadt schließen. Vor diesem Hintergrund und aufgrund der erprobten Filtervarianten kann das Reinigungskonzept voraussichtlich mit einem um 2/3 verkleinerten Filter realisiert werden.

An Hand der gemessenen, kurzzeitig erhöhten Keimbelastungen an wenigen Tagen im Jahr, konnten die Belastungsphasen infolge von Mischwassereinleitungen deutlich von den unbelasteten Phasen unterschieden werden. Dies ermöglicht eine gezielte stufenweise Behandlung in einem ressourcenschonenden Konzept. Dieses sieht einen Biofilter vor, der im Normalfall ausreicht, um eine gute Badegewässerqualität gem. EU-Badegewässerrichtlinie zu gewährleisteten. Sobald die automatischen Pegelmessungen im Kanalnetz der Berliner Wasserbetriebe den Überlauf von Mischwasser signalisieren, würden zusätzlich eingeschaltete UV-Lampen für eine sichere Hygienisierung sorgen. Alternativ könnte der Filterbetrieb dann automatisch für ein bis zwei Tage unterbrochen werden. Dadurch würde der folgende Gewässerabschnitt ebenfalls sicher vor einer Überlastung geschützt.

Die Forschungsergebnisse erlauben die Planung und Bemessung von Biofiltern zur Flusswasserbehandlung. Dabei wurden fünf verschiedene Filtermaterialien mit oder ohne Bepflanzung untersucht. Anhand von Belastungsversuchen wurden die Eliminationsraten von E. coli und weiteren Indikatororganismen bestimmt. Als beste Kombination hat sich hier die Verwendung von porösem Blähton mit Schilfbepflanzung dargestellt. Die Ergebnisse sind eine wichtige Ergänzung des bisher verfügbaren Know-Hows auch für Freibäder mit biologischer Wasseraufbereitung. Hier gemachte Erfahrungen und technischen Innovationen können wir auf andere Gewässer und Standorte übertragen oder ermöglichen gezielte weitere Untersuchungen. Wir danken den Sponsoren Xylem (UV-Versuchsanlage), Rehau (Rigolenkörper) und ARGEX Belgien (Blähton Material) für die technische Unterstützung.

Weitere Informationen: Heribert Rustige