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Wenn Abwasser zum Rohstoff wird

Der Durchschnittsdeutsche verbraucht 128 Liter Wasser am Tag, davon entfallen etwa 46 Liter auf die Körperpflege, also beispielsweise Baden oder Duschen. Energieintensiv erhitzt ist dieses nur leicht verschmutzte Grauwasser zu schade um ungenutzt als Abwasser in die Kanalisation zu fließen. Bisherige Wasserrecyclinganlagen nutzen aber bisher entweder nur dessen Restwärme, um damit Brauchwasser zu erhitzen oder reinigen das Grauwasser, um es beispielsweise für Waschmaschine und Toilettenspülung wieder zu verwenden. Seit 2006 entwickelte die Firma Pontos ein Gesamtsystem, das anschließend in einem Studentenwohnheim im Freiburger Stadtteil Vauban eine zweijährige Testphase durchlief. Das Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe begleitete den Testbetrieb.

Dabei durchläuft das warme Grauwasser einen speziellen Wärmetauscher, in dem es seine Wärme an das zu erwärmende Trinkwasser abgibt. Um das biologisch-physikalisch Wasser anschließend aufzubereiten, nutzte die Firma Pontos das System AquaCycle. Die kompakte, einfach zu bedienende Anlage filtert das Grauwasser vor und reinigt es zweifach durch Biokulturen, um es schließlich mit UV-Strahlen zu hygienisieren. Nach dem Wärmetauscher hat das Wasser noch etwa 10 Grad, was die biologischen Abbauprozesse erschwert, die bisher mit 20 bis 30 Grad abliefen. Obwohl die niedrigere Temperatur die Biokulturen weniger leistungsfähig macht, stellten die Experten fest, dass die Anlage immer noch effizient genug läuft.

Wasserfiltration und Wärmerückgewinnung zu kombinieren bietet mehrere Vorteile: Weil die Bewohner weniger Trinkwasser verbrauchen und Abwasser in die Kanalisation leiten, sinkt die Wasserrechnung. Außerdem braucht die die Heizung weniger Energie um das schon vorgewärmte Trinkwasser zu erhitzen. Das Trinkwasser zu erwärmen macht bei einem Niedrigenergiehaus 40 Prozent des Energiebedarfs aus, bei einem Passivhaus sogar mehr als die Hälfte. Für das Freiburger Wohnheim sank der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung um 20 Prozent. Außerdem ersetzte das Grauwasser das Trinkwasser für die Toilettenspülung fast vollständig.

Projektdaten

Projektnummer 2006-06
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Pontos Umwelttechnik
Laufzeit März 2006 bis Dezember 2010
Zuschuss 234.000

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Aufbau eines Netzes von Mobilitätsstationen in Offenburg und Umgebung - Erstellung eines Umsetzungskonzeptes
Offenburg

Mobilitätsstationen Offenburg. Nahverkehr und Leihfahrzeuge vernetzt.

Ein flexibler öffentlicher Nahverkehr reduziert klimaschädliche Emissionen und erhöht die Lebensqualität in Städten und Gemeinden. Zunehmend bieten Kommunen nicht nur Bus- und Bahnlinien, sondern ergänzen ihr Angebot für Kurzstrecken beispielsweise mit Leihrädern. Im Rahmen ihres Klimaschutzkonzeptes, baute Offenburg seit 2010 mehrere Leihradstationen auf. ( Innovationsfonds-Projekt 2010-02) Mit Mobilitätsstationen ergänzt die Stadt jetzt dieses Angebot. Neben Lastenrädern können Bürger, Touristen oder Geschäftsreisende an diesen Stationen je nach Bedarf auch Elektroräder (Pedelecs) oder Elektroautos mieten. Die Räder werden im bewährten Mietsystem in Zusammenarbeit mit der Firma Nextbike angeboten. Die Autos stehen im car-sharing zur Verfügung. Mobilstationen entstehen an Knotenpunkten der Innenstadt, in Wohn- oder Gewerbegebieten oder in benachbarten Gemeinden. Sie sind eingebunden in das Nahverkehrsnetz, so dass Nutzer nahtlos von Bus und Bahn auf Rad oder Elektroauto umsteigen können. Für viele Strecken innerhalb – und in der Zukunft auch außerhalb – des Stadtgebiets wird damit der Privat-PKW überflüssig. Gleichzeitig erreicht das System auch Nutzer, die aus finanziellen oder Altersgründen kein eigenes Auto besitzen. In der ersten Projektphase, die den Inhalt des Innovationsfonds-Projektes darstellte, ermittelt die Stadt potentielle Standorte, häufige Wegeketten und geeignete Fahrzeuge. Im Anschluss werden auf Basis der im Abschlussbericht dargestellten Erkenntnisse in einer Pilotphase 2014/2015 die ersten Stationen, vorrangig in Wohngebieten, realisiert. Nach einer Evaluation des Betriebes dieser ersten Stationen und einem erfolgreichem Abschluss der Pilotphase soll dann entschieden werden, ob weitere Stationen realisiert werden. An den Stationen werden die Elektrofahrzeuge über Photovoltaikstationen betriebsbereit gehalten. Mit einer Mobilitätskarte können die Nutzer Autos oder Räder entleihen, eine App zeigt die verfügbaren Fahrzeuge, deren Ladezustand sowie Fahrpläne des Nahverkehrs. In den folgenden Jahren plant die Stadt, Stationen in den restlichen Stadtteile und Gewerbegebieten einzurichten und ihr Angebot weiter mit dem anderer Städte und Gemeinden zu verknüpfen. Als „Modellkommune Elektromobilität“ der gleichnamigen Landesinitiative bietet Offenburg seinen Bürgern mit den Mobilitätsstationen ein flexibles Verkehrsnetz, das durch den Einsatz umweltfreundlicher Fahrzeuge klimaschädliche Emissionen reduziert. Die Mobilität in Offenburg wird weiter vorangetrieben. Die Marke „Einfach Mobil“ soll auch weiterhin für einfache Bedienung stehen, so auch mit dem neuen Innovationsfonds Projekt, wo es zukünftig Pedelecs für einem neuentwickelten Kombiständer geben wird, der beiden Fahrradtypen aufnimmt.

Der naturnahe Wasserhaushalt als Leitbild in der Siedlungswasserbewirtschaftung – Analyse der Langzeitauswirkungen auf Grundwasserneubildung, Verdunstung und Abflussbildung im urbanen Raum
Freiburg - Landwasser

Ein Modell für den naturnahen Wasserhaushalt

Seit 1999 müssen Stadtplaner die urbane Wasserbewirtschaftung möglichst naturnah und umweltfreundlich gestalten. Für eine solche nachhaltige Wasserwirtschaft fehlten teilweise aber noch die Grundlagen. Bislang war es noch kaum erforscht, wie Regenwasser auf verschiedenen Siedlungsflächenverhalten versickert oder verdunstet, und wie sich diese Faktoren auf das städtische Mikroklima auswirken. Im Projekt des Lehrstuhls für Hydrologie der Universität Freiburg entstand deshalb ein Modell, das diese Faktoren für verschiedene Bebauungsarten analysierte und mit unbesiedelten Flächen im Umland verglich. Dafür kartierten die Wissenschaftler das Stadtgebiet von Freiburg und teilten es in verschiedene Oberflächenarten ein, z. B. Pflaster oder Asphalt, Häuser oder städtische Grünflächen ein. Auf verschiedenen Referenzflächen wurde über drei Jahre hinweg gemessen und festgehalten, wie dort Regenwasser verdunstet oder versickert, sich auf Stadtklima und Grundwasser auswirkt und wie effizient das Kanalsystem und bestehende Versickerungsmaßnahmen sind. Der Vergleich mit einer unbebauten Naturfläche im Umland erlaubt Rückschlüsse darauf, wie naturnah der Freiburger Wasserkreislauf ist. In Zusammenarbeit mit dem Eigenbetrieb Wasserwirtschaft der Stadt Freiburg und dem Ingenieurbüro Ernst & Co entstand so ein Instrument, das es zukünftig erlaubt, für einzelne Gebiete oder eine Stadt genaue Vorhersagen zu treffen. Eine Fallstudie in Landwasser ergänzte das Projekt. Aus diesen Erkenntnissen entwickelten die Forscher ein Model, das es auch anderen Städten erlaubt, ihre Wasserwirtschaft künftig nachhaltiger zu gestalten. Wesentliche Erkenntnisse: Die entwickelten Simulationswerkzeuge erlauben die zeitliche Dynamik des Wasserhaushaltes für die natürlichen, teilversiegelten und versiegelten Flächen, sowie für die dezentralen und zentralen Maßnahmen zur Versickerung von Niederschlag detailliert zu betrachten und in Ihrer Wirkung auf den gesamten Wasserhaushalt des Siedlungsraumes zu bewerten. Anhand des vorliegenden Modells lässt sich der Einfluss von Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen auf den Wasserhaushalt innerhalb von Siedlungsräumen nun zusätzlich auch in seiner Abweichung vom Wasserhaushalt naturnaher Referenzflächen quantifizieren und bewertet werden. Das Modell ist in allen Siedlungen anwendbar. Die Verfügbarkeit von Wasser in Städten für die Verdunstung kann gezielt zur Verringerung der Erwärmung städtischer Innenräume durch den Klimawandel beitragen. Dazu ist jedoch die genaue Berechnung des Wasserhaushaltes aller Oberflächentypen, sowie zentraler und dezentraler Maßnahmen zur Regenversickerung notwendig.