Die Folgen des Klimawandels und die damit Verbundene Wasserknappheit stellen Wasser- und Abwassersysteme vor wachsende Anforderungen. Die Wiederverwendung wird angesichts zunehmendem Wassermangels immer wichtiger.
Im Projekt DECIRE-WATER (Decentralized Solutions for a Circular and Efficient Water Management – from Demonstration to the Market) haben Forschungspartner dezentrale Lösungen für die Wasserwirtschaft entwickelt. Nach einem Jahr Entwicklungsarbeit sind mehrere Demonstrationsanlagen in Betrieb gegangen. Die Beteiligten testen und optimieren die eingesetzten Systeme dort unter realen Bedingungen.
Die Anlagen verarbeiten unterschiedliche Wasserströme und lassen sich sowohl eigenständig als auch ergänzend zu bestehenden zentralen Rohrleitungsnetzen einsetzen. Dieser modulare Aufbau eröffnet Einsatzmöglichkeiten für Wohngebäude, Quartiere und ganze Stadtgebiete. Die Systeme zielen darauf ab, die Wiederverwendung von Abwasser wirtschaftlicher zu gestalten und gleichzeitig Stickstoff und Phosphor als Ressourcen zurückzugewinnen.
Bodenfilter und Rohrleitungssystem bilden die technische Basis
Im Zentrum der Anlagen stehen bepflanzte Bodenfilter, die Becken aus Sand oder Kies mit Schilf oder anderen Pflanzen kombinieren. Ein Rohrleitungssystem verteilt das Abwasser innerhalb der modularen Container-Bodenfilter auf das Filtermedium, wo Mikroorganismen die Schadstoffe abbauen.
„Unser Ziel ist es, die Vorteile naturbasierter Verfahren mit technischen Lösungen zu kombinieren und die Wasseraufbereitung gezielt an unterschiedliche Anforderungen anzupassen“, sagte Dr. Verena Höckele, Abteilungsleiterin Wassertechnologie beim Projektträger Karlsruhe am KIT.
Modularer Container-Bodenfilter mit Rohrleitungssystem, Filtermedium und Schilfbepflanzung zur dezentralen Wasseraufbereitung. (© J. Rettig, Julian Rettig Fotografie)
Je nach Verschmutzungsgrad des Abwassers ergänzen technische Verfahren wie Membranbioreaktoren oder UV-Anlagen zur Keimreduzierung die biologische Reinigung. Digitale Technologien überwachen die Prozesse innerhalb der Rohrleitungs- und Filteranlagen kontinuierlich, erkennen Risiken frühzeitig und unterstützen eine sichere sowie effiziente Abwasserbehandlung.
Sechs Demonstrationsstandorte testen die Systeme unter verschiedenen Bedingungen
Unter der wissenschaftlichen Koordination der RPTU untersuchen die Projektpartner die Leistungsfähigkeit der Systeme an sechs Demonstrationsstandorten in Europa und Südafrika.
„Wir erproben modulare Systeme und digitale Technologien unter realen Praxisbedingungen. Das ist der Schlüssel für marktfähige Lösungen, die sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch überzeugen und eine klimaresiliente Wasserwirtschaft unterstützen“, ergänzte Professorin Heidrun Steinmetz, Leiterin des Fachgebiets Ressourceneffiziente Abwasserbehandlung der RPTU.
In den kommenden zwei Projektjahren entwickeln die Partner die Technologien weiter und verbessern deren Praxistauglichkeit. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Systeme eine zuverlässige Wasserwiederverwendung ermöglichen und selbst an Standorten mit schwankenden Zuflüssen dauerhaft Bewässerungswasser bereitstellen.
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