Umwelttechnologien.NRW - Die in Deutschland übliche Siedlungsentwässerung mit zentralen Entwässerungssystemen auf Grundlage der Schwemmkanalisation und gemeinsamer zentraler Behandlung des häuslichen Schmutzwassers, des gewerblich-industriellen Abwassers und des Niederschlagswassers vor Einleitung in Gewässer steht vor dem Hintergrund der demografischen Entwicklung, des Klimawandels, steigender Rohstoff- und Energiepreise, Wassermangel und Hunger in vielen Teilen der Welt auf dem Prüfstand.

 

Die Neuartigen Sanitärsysteme (NASS) versuchen diesen Herausforderungen durch die getrennte Erfassung und gezielte Behandlung von Teilströmen des Abwassers aus Wohngebäuden oder ähnlichen Herkunftsbereichen und daraus resultierender höherer Effizienz und  Flexibilität Rechnung zu tragen. Je nach Grad der Stoffstromtrennung werden unterschiedliche Systeme definiert.

 

So sieht das Schwarzwassersystem den Einbau von Vakuumtoiletten vor. Das Schwarzwasser wird durch ein zentrales Vakuumsystem abgeleitet. Darüber hinaus wird eine Biogasanlage gebaut mit der Zugabemöglichkeit für häuslichen und gewerblichen Biomüll und Fett. Das erzeugte Biogas wird in einem Block-Heizkraftwerk (BHKW) verstromt und in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Im Rahmen einer Kraft-Wärme-Kopplung wird die im BHKW entstehende Abwärme zur Wärmeversorgung der Häuser in der näheren Umgebung des BHKW genutzt. Die separate Erfassung von Urin über wasserlos zu betreibende Urinale reduziert die Stickstoffbelastung des Schwarzwassers. Der gesammelte Urin kann entweder zur Aufbereitung als P-Dünger verwendet oder gezielt in vorhandenen Kläranlagen behandelt werden.

Eine Wärmerückgewinnung ist nahe am Warmwasseranfall durch Nutzung des thermischen Energiepotenzials im Grauwasser machbar (aus Duschabläufen, Waschmaschinen, …). Dies wird durch die Trennung vom Schwarzwasser möglich.

 

Die Grauwasser-Wärmerückgewinnungsanlage ist ein Wärmetauscher, dem ein selbstreinigender Filter vorgeschaltet ist. Dieser hat die Aufgabe, grobe Schmutzpartikel abzufangen und in regelmäßigen Abständen der Kanalisation zuzuführen. Im Wärmetauscher gibt das Grauwasser bis zu 60% seiner Energie an das gegenströmende Kaltwasser ab, das sich bei diesem Vorgang erwärmt und einem Pufferspeicher zugeführt werden kann.

 

Neuartige Sanitärsysteme sind bei Siedlungen mit mehr als 1.000 Einwohnern, bei Neubau oder Sanierung von Wohn- und Gewerbequartieren oder bei notwendigen Kanalsanierungen (Schäden, Fremdwasser) einsetzbar. Interessant ist die Grauwasser-Wärmerückgewinnung vor allem in Mehrfamilienhäusern oder bei Zusammenschluss in einem Quartier, da sich hier durch den hohen Anfall an Grauwasser die Investitionskosten für die Anlage schneller amortisieren. Aus einem Kubikmeter Grauwasser lassen sich bis zu 15 kWh recyceln, was einer Ersparnis von ca. 50% Heizenergie für Warmwasser entspricht. Damit liegt eine Grauwasser-Wärmerückgewinnungsanlage hinsichtlich ihrer Ausbeute etwa in der Größenordnung einer thermischen Solaranlage. Neben dem Wärmepotenzial des Grauwassers, kann dieses auch aufgrund seiner geringen Verschmutzung zu einem hochwertigem Brauchwasser aufbereitet werden und so z.B. zur Bewässerung oder WC-Spülung eingesetzt werden.

 

Zu diesem Thema planen wir unter Beteiligung hochrangiger Vertreter des MKULNV im April diesen Jahres einen Workshop mit Vertretern von

• Ministerien (Bauen, Wohnen und Verkehr auf Bundes- und Landesebene),
• Planungsverwaltung auf kommunaler Ebene,
• Wissenschaft und Forschung der Raumplanung,
• Immobilienwirtschaft,
• Bauwirtschaft und
• Hersteller von Neuartigen Sanitärsystemen.

Ziel ist es, die Akteure aus dem Technikbereich mit Akteuren der Raumplanung (Wissenschaft und Planungsverwaltung auf Ebene des Bundes, der Länder und der Kommunen) für die Entwicklung und Umsetzung von neuartigen Konzepten zusammenzubringen und Möglichkeiten der Pilotierung auszuloten.