Abwasser, die unterschätzte Ressource
25. April 2017
Wasser ist die Grundlage allen Lebens auf der Erde. Doch nachdem wir es zuhause, in der Industrie oder in der Landwirtschaft genutzt haben, verwandelt es sich in eine übelriechende und manchmal sogar giftige Brühe. Mit der wollen die meisten dann nicht mehr viel zu tun haben, sondern sie schnell loswerden.
Dabei kann man aus Abwasser viel rausholen. Stefan Uhlenbrook, Professor für Hydrologie und Koordinator beim World Water Assessment Programme (WWAP) der UNESCO, stellt klar: "Wir müssen erkennen, dass Abwasser eine Ressource ist. Es ist verrückt, dass ein Großteil der Metalle, Nährstoffe und organischen Materialien, die im Abwasser sind, ungenutzt bleiben."
DemWeltwasserbericht des WWAP zufolge gelangen weltweit etwa 80 Prozent des Abwassers ungeklärt wieder in die Umwelt. Das ist fatal, denn so passiert nicht nur das, was Uhlenbrook beschreibt, nämlich, dass Ressourcen ungenutzt bleiben. Viel schlimmer ist: Mensch und Umwelt werden durch die noch im Abwasser enthaltenen Fäkalien, giftigen Stoffe, Metalle oder etwa Antibiotika geschädigt. Der Hydrologe erklärt: "Ungeklärte Abwässer senken die Qualität natürlicher Süßwasservorkommen herab, sie sind in vielen Entwicklungsländern ein Problem für die Gesundheit der Menschen. Letztendlich entstehen auch ökonomische Schäden."
Lösungen, die auch in Entwicklungsländern umsetzbar sind
Dabei ist Abwasser nicht nur schädlich. Bei richtiger Aufbereitung kann es wieder vielfach nutzbar gemacht werden. Da ist zum einen das Wasser an sich: Nur ein Prozent des Abwassers besteht aus fein verteilten Feststoffen, die restlichen 99 Prozent sind immer noch das, was das stinkende Etwas auch zuvor war: Wasser, das wir zum Trinken, zum Kochen und zum Waschen brauchen. Angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und eines dementsprechend steigenden Bedarfs können wir es uns erst recht nicht leisten, Abwasser nicht zu klären.
UNICEF schätzt, dass jeder Euro, der für Abwassersysteme und Sanitäranlagen ausgegeben wird, sich für die Gesellschaft mit dem Faktor Fünf auszahlt. Die Menschen werden weniger krank, sind produktiver, es entstehen weniger Kosten im Gesundheitsbereich. Wichtig bei Investitionen ist laut Uhlenbrook, die lokalen Gegebenheiten mitzudenken: "Während ein großes Kanalisationssystem für eine Großstadt Sinn macht, ist in einem dünn besiedelten Gebiet vielleicht ein dezentrales System wie ein Klärteich effizienter. Wir werden die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen bezüglich Wasser nicht mit teuren Hightech-Anlagen erreichen, sondern müssen robuste Lowtech-Lösungen finden, die auch in Entwicklungsländern umsetzbar sind."
Übrigens: Auch die Abwassersysteme in vielen Industrieländern könnte man als veraltet bezeichnen. Denn sie stammen oftmals aus einer Zeit, in der man noch nicht auf die Endlichkeit des Wassers bedacht war. Warum zum Beispiel Toiletten mit kristallklarem Trinkwasser spülen? Ebenso gut könnte man Duschwasser dafür nutzen.
In der Kanalisation liegt ein Schatz
Abwasser ist aber nicht nur wertvoll, weil es wieder zu sauberem Trinkwasser werden kann. Das Abwasser in der Kanalisation ist, isoliert durch das Erdreich, oftmals bis zu 20 Grad warm - ein enormes Energiepotenzial. Es kann, zumeist mithilfe eines Wärmetauschers und einer Wärmepumpe, für die Beheizung oder Kühlung von Gebäuden nutzbar gemacht werden. Im Rahmen des EU-Projektes "Celsius" beispielsweise werden in London, Rotterdam, Genua, Göteborg und Köln verschiedene Verfahren getestet, um herauszufinden, welche Methoden der Abwasserwärmenutzung zu den besten Ergebnissen führen.
Städte verwenden oft mehr als zwei Drittel ihres Energieverbrauchs auf die Wärmeversorgung. Das Heizen und Kühlen mithilfe von Abwasser könnte eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Energieträgern werden. In Deutschland wäre es Untersuchungen zufolge möglich, auf diese Weise zehn bis 20 Prozent aller Gebäude zu versorgen.
Aus Abwasser teure Rohstoffe filtern
Neben Schad- und Giftstoffen enthält Abwasser auch nützliche Stoffe wie Phosphor oder Stickstoff. Bislang wurden sie zumeist nur aus dem Abwasser eliminiert anstatt recycelt, weil es an geeigneten und kostengünstigen Verfahren fehlte. Doch mithilfe neuer Techniken und Anlagen in Klärwerken wird das zunehmend möglich. So hat das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) das Verfahren ePhos entwickelt, mit dem Phosphor recycelt werden kann. Der Mineralstoff, der über menschliche Ausscheidungen ins Abwasser gelangt, ist ein wertvoller Rohstoff für Düngemittel. Deutschland importiert jährlich tonnenweise Phosphor - dabei könnte man es sich auch einfach aus kommunalen Kläranlagen zurückholen.
Und das sogar unter vollständigem Verzicht auf Chemikalien, wie Jennifer Bilbao, Forscherin am IGB, erklärt: "Die Rückgewinnung erfolgt elektrochemisch in einer Elektrolysezelle, es müssen keinerlei Chemikalien hinzugefügt werden."
Der Grund dafür, dass man erst jetzt darauf kommt, Phosphor aus Abwasser zurückzugewinnen, ist schlicht das Geld. "Es ist leider immer noch günstiger, Phosphor aus Marokko oder Tunesien zu importieren als den vor Ort recycelten Phosphor zu nutzen", so Bilbao. Doch ökologisch ist eine Rückgewinnung aus Abwasser sinnvoller. Auch weil Phosphor - wie etwa Öl - ein endlicher Stoff ist. In ein paar Jahrzehnten könnten die Vorkommen erschöpft sein, wenn so weitergemacht wird wie bisher.
Das könnte sich aber bald ändern: Das Bundeskabinett beschloss Anfang 2017 eine "Neuordnung der Klärschlammverwertung", die eine verpflichtende Rückgewinnung von Phosphor vorsieht. Sofern Bundestag und Bundesrat zustimmen, müssen Kläranlagen innerhalb der nächsten 12 bis 15 Jahren auf Recycling umstellen.
Stefan Uhlenbrook zufolge müssten weltweit "einige Milliarden locker gemacht werden", um einen nachhaltigen Umgang mit Abwasser zu erreichen. Jedoch "relativieren sich die Kosten, wenn man auch die Verdienstmöglichkeiten durch Abwasser mit einbezieht".
Derzeit ist ein nachhaltiger Umgang mit Abwasser in den meisten Ländern noch Zukunftsmusik. Angesichts des weltweit wachsenden Bedarfs nach Wasser ist es aber umso wichtiger, dass sich das ändert. Abwasser sollte nicht mehr nur als stinkendes Problem wahrgenommen werden, sondern als Ressource mit der man einen Beitrag zur Energie- und Ernährungssicherheit sowie zum Klimaschutz leisten kann.