Energie aus der Toilette

Abwasser ist nicht nur ein wichtiger Rohstoff, die Abwärme des Waschwassers lässt sich mittels Wärmetauschern verwerteten. (Bild: August_0802/Shutterstock)

Abwasser steht im Geruch, zu nichts Nutze zu sein – zu Unrecht! Waschwasser ist durch­schnittlich dreißig Grad warm. Und obwohl etwa 72 Prozent der Erdober­fläche mit Wasser bedeckt sind, eignet sich nur 0,3 Prozent davon als Trinkwasser. „Angesichts dessen ist Abwasser kein Abfall. Es enthält thermische Energie, chemische Energie in Form von Kohlenstoff­verbindungen und wertvolle Pflanzen­nährstoffe. Jetzt gilt es, Verfahren zu entwickeln, die es erlauben, diese Ressourcen zu nutzen“, sagt Helmut Lehn vom Institut für Technikfolgen­abschätzung und System­analyse ITAS. Die Abwärme häuslichen Abwassers könne zum Beispiel mittels Wärmetauschern in Kanalrohren verwertet werden. „Noch effektiver ist es, das warme Abwasser aus Waschmaschine und Bad direkt im Haus zu nutzen, um etwa frisches Wasser zum Duschen vorzuwärmen“, ergänzt Witold Poganietz, der gemeinsam mit Lehn die Forschungs­gruppe leitet. Eine solche Anlage sei in einem Berliner Wohnblock bereits in Betrieb.

Eine Grundvoraussetzung, um die Ressource Abwasser intelligent auszuschöpfen, sei die Trennung der Abwasser­ströme aus Toilette (Schwarzwasser) und Bad sowie Küche (Grauwasser), erläutert Lehn. Würden Exkremente separat und unverdünnt abtransportiert – zum Beispiel durch Vakuum­toiletten wie im Flugzeug oder ICE – ließen sich aus einem Liter Abwasser drei Liter Biogas gewinnen. „Durch die Zugabe von Biomüll könnte die Energie­ausbeute sogar noch gesteigert und die Biotonne im Haushalt eingespart werden“, sagt Lehn. Darüber hinaus sei „Urin ein idealer Pflanzen­dünger. Denn es enthält Stickstoff, Kalium und Phosphor.“ Da Letzteres als nicht-erneuerbare Ressource gilt, die im Übrigen vermutlich noch vor Kohle und Erdöl zur Neige gehe, werde intensiv daran geforscht, es aus kommunalem Abwasser und Klärschlamm zurückzugewinnen. So ließe sich auch die Nachfrage nach Kunstdünger, dessen Herstellung sehr energie­intensiv ist, vermindern.

Während bei bestehender Infrastruktur die gemischten Abwässer wohl weiterhin aufwendig gereinigt werden müssten, biete sich die Trennung der Abwasserströme bei Neubaugebieten an, meint Franka Steiner vom ITAS. Gleiches gelte für die immer weiter wachsenden Ballungs­räume in Schwellen- und Entwicklungs­ländern. „Denn hier gibt es oft überhaupt noch keine Sanitär­systeme“, sagt die Geoökologin, die wie Lehn weltweit unterwegs ist, um Akteure wie Stadtverwal­tungen bei der Planung von Abwassersystemen zu beraten. Ein Trennsystem, das sowohl Energie als auch Nährstoffe aus dem Abwasser mehrerer tausend Einwohner gewinnt, erprobe zur Zeit die Stadt Hamburg in einem Konversions­gebiet. Ein Projekt, das die ITAS-Forscher mit großem Interesse verfolgen.

Wie Bürger Abwasser schon heute nutzen können

Aus erster Hand über die Nutzungsmöglichkeiten von Abwasser informieren können sich Besucher am Donnerstag, 11. Mai, von 18 bis 21 Uhr, im ITAS-Gebäude, Karlstraße 11, 76133 Karlsruhe. Es sprechen Experten der „Wasser-Energie-Gruppe“ sowie Praktiker der Abwasser­wirtschaft und der Entwicklungs­zusammenarbeit. „Bürger können hier selbst eine Einschätzung gewinnen, wie es um unser derzeitiges Abwasser­behandlungs­system bestellt ist, welche Nutzungs­möglichkeiten alternativer Abwasser­systeme jedem Einzelnen schon heute offenstehen und welche ein gemeinsames Vorgehen von Haus­besitzern und Kommunen erfordern, sagt Lehn. (Quelle: KIT)

Link: Forschungsbereich Energie – Ressourcen, Technologien, Systeme (W.-R. Poganietz), Institut für Technikfolgen­abschätzung und System­analyse (ITAS), Karlsruher Instituts für Technologie

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