21. Mai 2018 
 
14. Mai 2018

IFAT: Wasseraufbereitung in der „Energieallee“

Neue Wege für einen naturnahen urbanen Wasserkreislauf: Wie das praxisnahe Demonstrationskonzept i.WET eine Brücke zwischen der Wasserinfrastruktur und der Energieversorgung schlägt, erläutert Dr.-Ing. Thomas Hillenbrand, Leiter des Geschäftsfelds Wasserwirtschaft am Fraunhofer ISI, im Gespräch mit DIE MESSE.

Foto: Fraunhofer ISIFoto: Fraunhofer ISI
Umsetzung des i.WET-Konzepts mit der Energieallee, einem als Grünstreifen ausgestalteten, nach unten abgedichteten Bodenfilter zur Behandlung von Regen-, Grau- und Straßenablaufwasser
Herr Dr. Hillenbrand, warum steht die Wasserinfrastruktur in deutschen Städten vor großen Herausforderungen?
Wichtige Schlagworte in diesem Zusammenhang sind Auswirkungen des Klimawandels mit der Zunahme von Starkregen und Hitze- beziehungsweise Trockenperioden, die Nutzung der im Abwasser enthaltenen Ressourcen unter anderem als Beitrag zur Energiewende oder auch die in Ballungsräumen aufgrund von Nachverdichtungen notwendige Aufwertung des städtischen Umfelds durch urbanes Grün. Ein nachhaltiger Umgang mit Wasser spielt hier jeweils eine zentrale Rolle – was hilft es beispielsweise Dachbegrünungen und vertikale Gärten vorzusehen, wenn die Pflanzen in den Hitzeperioden nicht mit ausreichend Wasser versorgt werden und die erhofften Effekte deshalb ausbleiben. Diese Zielsetzungen lassen sich unter dem Begriff der wassersensiblen Stadtentwicklung zusammenfassen.

Als neuen Ansatz hat das Fraunhofer ISI mit i.WET ein praxisnahes Konzept zur Wasserwiederverwendung entwickelt. Was zeichnet i.WET aus?
i.WET steht für „Integriertes Wasser-Energie-Transitionskonzept“ und schlägt eine Brücke zwischen der Wasserinfrastruktur und der Energieversorgung und besteht im Wesentlichen aus zwei Elementen:
In den Gebäuden wird gering belastetes Abwasser (sogenanntes Grauwasser beispielsweise aus Duschen und Handwaschbecken) separat abgeleitet und die Wärme daraus zurückgewonnen. Aufbereitetes Regenwasser wird als Betriebswasser genutzt. Sofern der Bedarf darüber nicht gedeckt werden kann, wird das Grauwasser zusätzlich zu Betriebswasser aufbereitet.
Nicht benötigtes Regen- oder Grauwasser wird in einer sogenannten Energieallee, einem nach unten abgedichteten Bodenfilter, aufbereitet und genutzt: Zum Anbau von nachwachsenden Energiepflanzen auf der Allee, zur Bewässerung oder zur Verbesserung des urbanen Wasserkreislaufs. Die Energiepflanzen haben den zusätzlichen Vorteil, dass das Umfeld durch die zusätzliche Grünfläche aufgewertet wird und weitere Ökosystemdienstleistungen wie Biodiversität oder Verdunstungskühlung unterstützt werden.
Die einzelnen Technikkomponenten des Konzepts sind bekannt, das Besondere ist die Kombination und Integration zu einem innovativen Gesamtkonzept, die wir hier am Fraunhofer ISI im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte erarbeitet haben. Ein wichtiger Vorteil ist außerdem, dass das Konzept auch im Bestand sehr flexibel und schrittweise umgesetzt werden kann. Wenn im Gebäudebestand oder in der Kanalisation Sanierungen anstehen, können die einzelnen Komponenten unabhängig voneinander realisiert werden und mittelfristig zu einem Gesamtsystem zusammenwachsen. Das ist im Sinne notwendiger Transitio­nen in pfadabhängigen Systemen als sehr positiv zu bewerten.
Darüber hinaus ist dieses Konzept flexibel anpassbar und kann gerade auch in Gewerbegebieten beziehungsweise bei Industrieflächen sinnvoll umgesetzt werden: Wesentlich ist ein ausreichender Anfall an Regenwasser (zum Beispiel bei größeren Dachflächen) und gering belastetem Grauwasser (aus Duschen oder Spülprozessen) sowie Verwendungsmöglichkeiten für das anfallende Betriebswasser beispielsweise bei Toiletten oder zur Bewässerung.

Welche Vorteile bringt dieses integrierte Wasser-Energie-Transitionskonzept?
i.WET verbindet einen nachhaltigen Umgang mit Wasser mit einer höheren Energie- und Ressourceneffizienz und der Bereitstellung von zusätzlichen Ökosystemdienstleistungen. Die durchgeführte multikriterielle Bewertung zeigt: Es werden deutliche Verbesserungen insbesondere hinsichtlich der ökologischen Bewertungskriterien erreicht.
Die Gesamtkosten liegen in der Regel unterhalb der Kosten, die für eine Fortführung eines konventionellen Systems notwendig sind. Allerdings spielen bei der Umsetzung zusätzliche Akteure (beispielsweise Wohnungsbaugesellschaften) eine wichtige Rolle: Wer welche Kosten und welche Einsparungen übernimmt, ist deshalb im Einzelfall im Sinne angepasster Geschäftsmodelle genauer zu bedenken.

Sie planen nun zunächst im Demonstrationsgebiet „Coers-Fläche“ in Lünen die Implementierung des Konzepts. Welche Arbeiten sind hierfür notwendig?
Das Konzept für das Gebiet steht, aktuell geht es um die Optimierung und Detailkonzeption entsprechend der Prioritäten der beteiligten Akteure.
Wir sind hier aktuell in engem Austausch mit den Praxispartnern, des Stadtbetriebs Abwasserbeseitigung Lünen AöR (SAL) und des Bauvereins zu Lünen sowie beteiligten Planungsbüros, so dass i.WET schon sehr früh in allen Überlegungen berücksichtigt werden kann. Anschließend kann mit der eigentlichen Planungsphase begonnen werden.

Für Ende 2018/Anfang 2019 ist der Baubeginn in Lünen vorgesehen. Wie geht es dann weiter?
Unser Projekt, das von der Stiftung Zukunft NRW finanziell unterstützt wird, ist auf insgesamt drei Jahre ausgelegt und läuft bis Ende 2020. Es ist vorgesehen, dass wir die erste Nutzungsphase nach dem Bezug der Gebäude wissenschaftlich begleiten und beispielsweise vertiefte Analysen zur Akzeptanz durchführen.
Wir wollen wissen, wie das neue Konzept und der veränderte Umgang mit Wasser von den Bewohnern aufgenommen wird, wie die Akteure ihre zum Teil veränderten Rollen annehmen und wie die Ergebnisse zu übertragen sind.

Auf der IFAT präsentiert Fraunhofer ISI in Halle B2, Stand 215/314 nähere Informationen zu dem Projekt. Welche Erwartungen verbinden Sie damit?
Wir wollen natürlich i.WET bekannt machen und dafür Interesse wecken, aber auch Gespräche mit Anbietern der benötigten Technikkomponenten führen.
Auf dem Stand präsentieren sich aber auch andere Fraunhofer-Institute, die im Wasserbereich arbeiten und zusammen die Fraunhofer Allianz SysWasser bilden. Wir selbst haben noch die Takomat GmbH dabei, die ein Serious Game zur nachhaltigen Ausgestaltung der Wasserinfrastruktur, dessen Entwicklung wir unterstützt haben, vorstellt.
Außerdem präsentieren wir unsere Arbeiten im Bereich Spurenstoffe: Ergebnisse aus verschiedenen aktuellen Forschungs- und Demonstrationsprojekten sowie aus dem Stakeholder-Dialog zur Spurenstoffstrategie des Bundes, der von uns organisiert und wissenschaftlich begleitet wird.

https://www.isi.fraunhofer.de/
https://www.ifat.de/

 


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