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2007-01: Große Solaranlagen

Wassermanagement

Die Schlüsselidee in Zer0-m ist die Integration von Wasserversorgung, Abwasserbehandlung und Wiederverwendung. In Zer0-M soll nicht mehr von Abwasser die Rede sein. Von einem Entsorgungsproblem soll gebrauchtes Wasser zur Ressource werden.

Wassermanagement im Mittelmeerraum
Zer0-M, Sustainable Concepts towards a Zero Outflow Municipality

Von Martin Regelsberger*

Abbildung 1: Planungssitzung mit Vertretern der ansässigen Haushalte in einem Dorf in Tunesien. Eine zweite Sitzung wurde mit Frauen veranstaltet.

Zer0-m baut derzeit sogenannte Trainings- und Demonstrationszentren, in denen eine Palette von verschiedenen Techniken vorgezeigt und getestet werden sollen, und Pilotanlagen für die Erprobung dieser Techniken unter realen Bedingungen.

Hintergrund

Im Mittelmeerraum ist es durchaus üblich, Abwasser für die Bewässerung von landwirtschaftlichen Kulturen zu verwenden. Dies hat bisher keine besonders negativen Auswirkungen gehabt. Trotzdem sollten dazu die richtigen Techniken eingesetzt und gewisse Standards eingehalten werden. Dies liegt nicht zuletzt auch im Interesse der nördlicheren Länder der Europäischen Union, wo ein guter Teil der so erzeugten Produkte als Frisch- oder Frühgemüse verzehrt wird.
Abwasserwiederverwendung ist einer von mehreren Aspekten im Projekt Zer0-M. Sie ist Teil eines nachhaltigen Zugangs zu Abwasser, oder "Ecosanitation", bei dem die Wasserversorgung gemeinsam mit der Abwasserbehandlung betrachtet wird, damit beides aufeinander abgestimmt und die Abwasserbehandlung immer im Hinblick auf den nächsten Verwendungszweck erfolgt. Langfristig soll damit das Konzept von Abwasser ganz verschwinden. Aus einem Entsorgungsproblem soll das Brauchwasser zu einer Ressource werden, deren Potential, Wasser und Nährstoffe, erst zu entdecken ist. Dies ist auch in wasserreichen Gegenden dringend, weil im geschlossenen System Erde nichts entsorgt werden kann, es wird alles irgend wem weitergegeben. Teil des Ansatzes ist daher, von der bisherigen ungeplanten Wiederverwendung von Stoffen und Wasser zu einer geplanten und dadurch optimierten Wiederverwendung zu kommen. Die Zukunftsvision wäre dann eine Kreislaufwirtschaft, in der Stoffe beim Durchlaufen eines Zyklus veredelt statt so entwertet werden, dass als einzige Option die Entsorgung zu bleiben scheint.
Das Projekt Zer0-M wird von einem Konsortium von 10 Partnern aus 7 Ländern durchgeführt. Auf der Projekthomepage www.zer0-m.org ist dazu mehr Information zu finden.

Ansatz

Der Paradigmenwechsel im Umgang mit Wasser zu Ecosan mobilisiert traditionelle, konventionelle "moderne" und neue Techniken. Er bedeutet auch Flexibilität beim Maßstab: Lösungen sind erst einmal haushaltorientiert, können aber zu dezentralen Gemeinschaftssystemen oder zentralen Systemen vereint werden, wenn daraus ein Vorteil erwächst. Allen Systemen ist gemeinsam, dass sie den Wasserverbrauch minimieren, danach trachten für jede Anwendung die jeweils geeignetste Wasserqualität bereitzustellen und sowohl Wasser als auch Nährstoffe in möglichst kleinen Kreisen zu führen. Anstatt der bisherigen linearen Problemstellung der Versorgung mit Wasser und Entsorgung des Abwassers ist dafür eine neue Entscheidungsstruktur notwendig.
Diese kann in mehrere Fragen unterteilt werden, welche sich der Planer oder Nutzer stellt. Frage eins wäre: Welche Anwendungen benötigen tatsächlich Wasser? Eventuell können Anwendungen, für die bisher Wasser gebraucht wurde, so geändert werden, dass dies nicht mehr der Fall ist. Ein Beispiel wäre Staubsaugen statt Wischen. Oder es werden Spülurinale durch wasserlose Urinale ersetzt. Welche Wasserqualität ist optimal, wäre die nächste Frage. Für einige Anwendungen, wie das Wäschewaschen, ist weiches Regenwasser besser geeignet als zum Beispiel ein hartes Trinkwasser aus der Leitung. Unter Umständen kann auch entsprechend gereinigtes Abwasser ausreichen. Dann stellt sich die Frage einer getrennten Sammlung schwach belasteten Grauwassers aus dem Bad für die leichtere Weiterverwendung, in Anlehnung an die Abfallentsorgung, wo die getrennte Sammlung unterschiedlicher Stoffe schon längst allgemein anerkannt ist. Die Systeme, die so geschaffen werden sind auf den ersten Blick etwas komplexer, als konventionelle Systeme (siehe Abbildung 3). Bedenkt man aber, wie aufwändig eine Abwasserreinigung werden kann, gleicht sich das Bild wieder aus. Die Systeme tragen eher dem Umstand Rechnung, dass das Einsparungspotential in einem Projektzyklus bei der Konzeption am höchsten ist, und erst die genaue Prüfung aller Optionen zur langfristig günstigsten Lösung führt. Tabelle 1 fasst die zur Anwendung kommenden Techniken zusammen.

Zweck Technik
Wasser ersetzen Trockentoiletten, wasserlose Urinale, Trockenreinigung
Trinkwasser ersetzen,
andere Quellen nutzen
Regenwassernutzung für Wäsche, Duschen, Toilettenspülen, Gießen
Wasser sparen Wasserspararmaturen, wassersparende Spülkästen, wassereffiziente Haushaltsgeräte (Geschirrspüler, Waschmaschine)
Getrennte Sammlung
und Reinigung
verschiedener Ströme
  • Getrennte Sammlung z.B. von Grauwasser (von Dusche, Wanne und Waschbecken), Schwarzwasser (Toilette), eventuell Urin
  • Grauwasserreinigung im Haus und Wiederverwendung in der Toilette, zum Duschen, die Wäsche, Außennutzungen
  • Verwendung von Urin als Dünger
  • Behandlung der Fäkalien, ev. gemeinsam mit festen organischen Abfällen
Energieeffiziente Reinigung Teiche, Pflanzenkläranlagen, SBR Grauwasseranlagen, Schlammvererdungsbeete, Kompostierung von Fäkalien
Reinigung mit
Energierückgewinnung
Anaerobe Behandlung von Abwasser oder Fäkalien, u.U. gemeinsam mit festen organischen Abfällen oder Mist

Tabelle 1: Einige Massnahmen und entsprechende Techniken für mehr Nachhaltigkeit

Zer0-M versucht, die in Ländern wie Deutschland, Schweden, Österreich oder Italien gemachten Erfahrungen für die südlichen und östlichen Länder des Mittelmeeres zu nutzen, besonders für ländliche Gemeinden und die schnell wachsenden Stadtrandgebiete. Die Techniken müssen den neuen sozio-ökonomischen und klimatischen Bedingungen, aber auch den Gepflogenheiten und eventuell religiösen Vorstellungen angepasst werden. Sie müssen vom Projekt durch neue Techniken, die den Gegebenheiten besser entsprechen ergänzt werden. Vor allem sollen die lokalen Traditionen, ein nachhaltiger Umgang mit Wasser über Jahrhunderte, wenn nicht sogar Jahrtausende, die leider in vielen Bereichen aus der täglichen Praxis weitgehend verschwunden sind, auf ihre Tauglichkeit unter heutigen Bedingungen geprüft, wo nötig angepasst und soweit wie möglich wieder belebt werden. Nicht zuletzt sind sie ein starkes Bindeglied der Bevölkerung zu einer nachhaltigen Bewirtschaftung von immer schon begrenzten Wasservorkommen. Solche traditionellen Techniken umfassen die Sammlung von Regenwasser, Trockentoiletten, besonders wassersparende Ziergärten und komplexe aber effiziente Bewässerungssysteme.

Ergebnisse bisher

Zer0-M versucht die oben beschriebenen Ansätze und Wassersysteme zu verbreiten. Dies findet sich in der Arbeitsaufteilung des Projektes in fünf Blöcke wieder. Das Projekt hat bisher zwei Konferenzen abgehalten, eine dritte findet von 21. bis 24. März 2007 zum Weltwassertag in Tunesien statt. Dazu wird eine Zeitschrift publiziert und eine Webseite (www.zero-m.org) betrieben. Die Mittelmeerpartner organisieren Seminare mit vom Projekt erstellten Unterlagen. Ein Teil dieser Seminare hat schon stattgefunden, die restlichen folgen bis zum Ende des Projektes. Zielpublikum sind Wasserexperten von Behörden und Planern, Nichtregierungsorganisationen und Entscheidungsträger.
Das Projekt realisiert auch konkrete Beispiele der besprochenen Techniken. Jeder der vier Mittelmeerpartner richtet auf seinem Gelände oder in unmittelbarer Nähe ein sogenanntes Trainings- und Demonstrationszentrum ein, das eine möglichst breite Palette unterschiedlicher aber kleiner Anlagen mit ECOSAN-Technik enthält. Zwei dieser Zentren sind weitgehend fertig, weitgehend, weil im Zuge des Betriebs Verbesserungen oder Anpassungen möglich sind, zwei weitere sind derzeit in Arbeit und sollten in Kürze abgeschlossen sein. Jetzt schon arbeiten in allen vier Ländern Studenten und Absolventen an Techniken wie Grauwasseranlagen oder Trockentoiletten und führen Messungen an modernen Pflanzenkläranlagen durch. Sie lernen frühzeitig in ihrer Karriere diese und andere ECOSAN-Techniken kennen und werden sie weiterentwickeln, den örtlichen Gegebenheiten anpassen und vermutlich insgesamt verbessern.
Um die ECOSAN-Ansätze auch unter echten Bedingungen zu erproben und ihre Vorteile zeigen zu können, wird in drei Ländern, Ägypten, Marokko und Tunesien, eine Pilotanlage realisiert. Es werden unterscheidliche Einrichtungen versorgt: in Ägypten eine Schule, in Marokko ein Hotel und Forschungszentrum für Delphine und in Tunesien ein Dorf mit 350 Einwohnern (siehe Titelbild dieses Artikels). In der Türkei ist das Trainings- und Demonstrationszentrum so groß, dass es selbst als Pilotanlage gelten kann. Die Abbildungen 2 und 3 stellen schematisch ein konventionelles und das von Zer0-M vorgeschlagene Wassersystem für das Hotel in Marokko dar.

Abbildung 2: Konventionelles Wassersystem bei sparsamem Umgang mit Wasser.
Versorgung mit 48 m³ Trinkwasser pro Tag, Reinigung in einer Pflanzenkläranlage und Ableitung ins Meer

Abbildung 3: Vorschlag von Zer0-M für den Komplex in Marokko - 18 statt 48 m³ Trinkwasser pro Tag und kein Ablauf in Meer

Das Projekt entwickelt auch ein Entscheidungshilfewerkzeug (DSS), das die Untersuchung und den Vergleich der optimierten, komplexen Systeme erleichtern soll. Dieses DSS ist auf einem Geographischen Informationssystem (GIS) aufgesetzt und enthält Module für die wirtschaftliche, ökologische und sozio-ökonomische Bewertung von ausgearbeiteten Varianten. Das GIS soll auch die Varianten auf anschauliche Weise darstellen. Ziel ist es, der Bevölkerung oder ihren Vertretern, also Menschen ohne tiefere Kenntnisse im Siedlungswasserbau, eine von einem Wasserexperten vorbereitete Entscheidung auf Grund sachlicher Daten möglich zu machen.

Abbildung 4: Beispiel eines mit dem DSS bearbeiteten Projektes

Ausblicke

Zer0-M hat ein Stadium erreicht, in dem Ergebnisse sichtbar werden. Diese umfassen unter anderem physische Umsetzungen, die als Beispiele für eine Annäherung an kreislauforientiertes Wirtschaften mit Wasser vorgezeigt werden können. Die Umsetzungen erlauben auch die Erprobung, Anpassung und Verbesserung der in Betracht kommenden ECOSAN-Techniken unter Mittelmeerbedingungen. Gleichzeitig werden Wasserexperten mit diesen Techniken vertraut gemacht.
Die Ergebnisse umfassen auch erste Daten über getrennte Abwasserströme, wie Grau- und Schwarzwasser, von den betreffenden Ländern. Damit kann der Datenbestand mit lokal gemessenen Werten ergänzt werden um eine gesicherte Basis für die Bemessung von Anlagen zu bekommen. Die TDCs und Pilotanlagen werden während der Projektdauer und darüber hinaus weiter wertvolle Daten liefern. Zweimal im Jahr werden 2500 Exemplare der Zeitschrift "Sustainable Water Management" in den vier Partnerländern und über Partnerprojekte auch in anderen Mittelmeerländern in Fachkreisen verteilt. Dies und die Konferenzen sind ein weiterer Beitrag zur Bekanntmachung der ECOSAN-Techniken.
Seit Oktober 2005 hat das MEDA Wasser Programm, zu dem das Projekt gehört, ein Koordinationsbüro. Damit lassen sich die Bemühungen von Zer0-M in einem weiteren theoretischen Rahmen, der von der partizipativen Planung über die landwirtschaftliche Bewässerung und Maßnahmen gegen Trockenperioden reicht, darstellen und auch auf Länder ausbreiten, in denen das Projekt nicht unmittelbar tätig ist.
Die Einbindung der Projektpartner in die Weiterentwicklung der nationalen Wasserstrategien, die durch die Position der Partnerinstitutionen gesichert ist, und die Ausbildung der nächsten Generation von Wasserexperten ermöglicht es, die Projektansätze schrittweise in die Praxis des Wasserbaus dieser Länder einfließen zu lassen.
Bei allem Optimismus kann aber doch nicht übersehen werden, dass die fünf Jahre Programmdauer eine extrem kurze Zeit sind, um den Siedlungswasserbau in den MEDA-Ländern neu auszurichten, selbst für ein ganzes EU-Programm. Zugegebenermaßen ist der Druck auf die Region enorm hoch, möglichst rasch Wassersysteme zu entwickeln, mit denen auch bei abnehmenden Wasservorräten und trotz steigender Bevölkerungszahl das Auslangen gefunden werden kann. Nachdem aber auch in diesen Ländern in den letzten 100 Jahren das, was wir heute als moderne Sanitärtechniken bezeichnen und was sich unter ganz anderen klimatischen Bedingungen entwickelte, eingeführt wurde und die traditionelle Wasserwirtschaft fast völlig verdrängt hat, wird es vermutlich länger dauern, um in großem Maßstab gegenzusteuern. Zumal ein Eingriff in die gängigen Sanitärtechniken das Mitwirken aller Nutzer verlangt. Deshalb sollten nächste Phasen des Programms das Erreichte konsolidieren und einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich machen. Die Jahrtausende alte Tradition der Mittelmeerländer, mit Wasser extrem sorgsam umzugehen, gibt jedenfalls Hoffnung, dass sich hier wieder Systeme durchsetzen, die jede Art von Wasser als wertvolle Ressource behandeln, womit diese Länder längerfristig eine entscheidende Rolle in der Verbreitung des neuen Paradigmas im Umgang mit Wasser auch bei uns spielen könnten.

*) Dipl.-Ing. Martin Regelsberger ist Leiter der Abteilung Nachhaltige Wasserwirtschaft bei der AEE INTEC, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. [^]

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