Ifat 2014 Die Ifat 2014 im Visier – Mit Exklusiv-Interview stimmt PROCESS auf die Leitmesse ein

Redakteur: Dr. Jörg Kempf

In gut einem halben Jahr ist es wieder soweit: It’s Ifat-Time! Die weltweit wichtigste Umwelttechnologiemesse findet vom 5. bis 9. Mai 2014 auf dem Münchner Messegelände statt. Welche technischen Trends erwarten den Besucher, was treibt die Branche um? Antworten gibt Otto Schaaf, Vorstand der Stadtentwässerungsbetriebe Köln und seit 2007 Präsident der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA).

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(Bild: Bettina Fürst-Fastré / Stadtentwässerungsbetriebe Köln)

PROCESS: Herr Schaaf, das Motto der Ifat 2014 lautet: Resources, Innovations, Solutions. Wo gibt es aus Ihrer Sicht in der Wasser- und Abwasserwirtschaft noch technisches Entwicklungspotenzial?

Schaaf: Hier müssen wir differenzieren. Besonders in den Schwellen- und Entwicklungsländern benötigen wir neuartige Sanitärsysteme, die robust, einfach und langlebig installiert werden können. Doch auch in den Industrienationen zwingen uns die Folgen der demographischen Entwicklung immer mehr in flexiblere Prozesse und nachhaltige Investitionen. Diese neuartigen Sanitärsysteme, die unter dem Sammelbegriff NASS zusammengefasst werden können, zielen auf die nachhaltige Nutzung oder Wiederverwertung von Stoff- und Wasserströmen im Sinne der Kreislaufwirtschaft. Sie schaffen kosteneffiziente Alternativen zu den bestehenden Systemen und erweitern die Verfahrenspalette für Länder mit unzureichender Sanitärversorgung. Für Länder mit knappen Wasserressourcen ist die uns bekannte Schwemmkanalisation ein nicht zu finanzierender Luxus.

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Weiteres Entwicklungspotenzial sehe ich in Technologien, die z.B. die Reinigungsleistung weiter verbessern, Stichwort Spurenstoffelimination. Dabei geht es um das Entfernen von Stoffen, die beispielsweise durch Medikamente, Kosmetika, Pestizide, Düngemittel oder viele andere Industrieprodukte in sehr geringen, aber messbaren Konzentrationen in den Wasserkreislauf gelangen. Die DWA vertritt die Auffassung, diese Schadstoffe möglichst an der Quelle zu vermeiden bzw. die Stoffe am Ort der Entstehung zu separieren. Der energetische und damit der finanzielle Aufwand für eine flächendeckende Aufrüstung aller Kläranlagen mit einer 4. Reinigungsstufe wäre immens, würde aber dennoch die Gesamtproblematik nicht lösen. Viele der eingetragenen Stoffe können in einer 4. Stufe nicht oder nur unzureichend entfernt werden oder sie werden zu Transformationsprodukten umgewandelt, deren Schadwirkung bisher nicht hinreichend untersucht wurde. Zudem werden nicht alle Eintragspfade erfasst.

Darüber hinaus sehe ich Entwicklungspotenzial bei allem, was mit Energie zu tun hat. Sowohl die Entwicklung neuer Technologien zur Gewinnung von Energie aus dem Prozess der Abwasserreinigung, als auch die Steigerung der Energieeffizienz haben das Ende der Fahnenstange noch lange nicht erreicht. Die stromautarke Kläranlage rückt in erreichbare Nähe. Aus dem Abwasserstrom kann man nicht nur Energie gewinnen. Auch Wertstoffe können und sollten im Sinne einer wirkungsvollen Kreislaufwirtschaft zurückgewonnen werden. Die Forschung hat bereits verschiedene Verfahren zum Recycling von Phosphor entwickelt, die allerdings noch nicht wirtschaftlich eingesetzt werden können. Die Abwasserwirtschaft arbeitet intensiv daran, die Verfahren so weiterzuentwickeln, dass eine breite Anwendbarkeit in der Praxis wirtschaftlich erreicht wird.

PROCESS: Sie haben das Stichwort Spurenstoffelimination bereits genannt: Die DWA ist Projektpartner beim Verbundprojekt „TransRisk“, das sich mit dieser Thematik befasst. Was ist der Part der DWA dabei? Gibt es bereits Erkenntnisse?

Schaaf: In „TransRisk“ werden die möglichen Risiken durch das Vorkommen anthropogener Spurenstoffen und ihrer Transformationsprodukte im Wasserkreislauf charakterisiert. Gleiches gilt für Krankheitserreger. Aufgabe der DWA ist es, die Ergebnisse zu kommunizieren und zu verbreiten. Ziel ist außerdem, die Öffentlichkeit zu sensibilisieren und das betroffene Fachpersonal zu schulen. In der Modellregion Donauried wurden mithilfe des entwickelten chemischen, ökotoxikologischen und mikrobiologischen Analyseinstrumentariums erste Erkenntnisse zu Arzneimitteln und anderen anthropogenen Spurenstoffen in Kläranlagenabläufen gewonnen, die hormonähnliche und zytotoxische Wirkungen aufweisen. Besonders in Klinikabwässern lassen sich antibiotika-resistente Keime nachweisen.

Neben den analytischen Aktivitäten im Rahmen der Risikocharakterisierung wird im Projekt an einem optimierten Verfahren zur Elimination anthropogener Spurenstoffe gearbeitet. Hierzu laufen Untersuchungen an einer Versuchskläranlage in Darmstadt, in der ein Membranbioreaktor mit teilintegrierter Ozonanlage errichtet wurde. Parallel wird in der Versuchsanlage konventionell behandeltes Abwasser mit nachgeschalteter Ozonung und kombinierter Bio-/Aktivkohlefiltration getestet. Ein alternativer Ansatz basiert auf dem Einsatz spezieller Eisenbakterien im Rahmen der Abwasserbehand-lung, die bestimmte Medikamente oxidieren und abbauen können.

Wie gut sind deutsche Unternehmen im globalen Wasser- und Abwassersektor aufgestellt? Hierzu und zum Thema Energieeffizienz äußert sich Otto Schaaf auf der folgenden Seite.

Energiepotenziale bei Wasserkraft und Kläranlagen

PROCESS: Das Thema Energieeffizienz beschäftigt uns alle bereits seit Jahren. Wo sehen Sie ungenutzte Potenziale für effiziente Technik in der deutschen Wasser- und Abwasserwirtschaft?

Schaaf: Das größte Potenzial der Wasserwirtschaft hinsichtlich Energieeffizienz liegt ohne Zweifel in der Nutzung der Wasserkraft. Hier werden pro Jahr schon jetzt mehr als 20 TWh an elektrischer Energie erzeugt. Das ermittelte Zubaupotenzial wird theoretisch auf etwa 4 bis 5 TWh geschätzt, von denen gut 3 TWh als realisierbar angesehen werden können. Besonders bei der Erweiterung der Wasserkraftnutzung an den Flüssen kommt es auf die ökologische Verträglichkeit im Sinne der europäischen Wasserrahmenrichtlinie an, was für jeden Einzelfall geprüft werden muss.

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Zusätzlich schlummert ein nicht unerhebliches Energiepotenzial in den Kläranlagen. Im ersten Schritt geht es um die Möglichkeiten der Einsparung von Energie, die im Arbeitsblatt der DWA-A 216 „Energieanalysen für Kläranlagen“ aufgezeigt werden. Wir gehen davon aus, dass ein Einsparpotenzial von 25 % realistisch ist. Neben der Einsparung von Energie kann auch die Produktion von Energie in Form von Wärme und Strom wesentlich gesteigert werden. Hier ist eine Steigerung der Stromerzeugung von derzeit 1,1 auf 3 TWh/a möglich. Bei der Nutzung zusätzlicher Faulraumkapazitäten zur Co-Vergärung anderer organischer Stoffe kann hier zusätzlich eine weitere TWh realisiert werden. Gleichzeitig müssen wir die besten Optionen für die Energienutzung betrachten. Als Stichworte nenne ich hier nur „Power to gas“ oder Wasserstofftechnologie.

Weitere Möglichkeiten liegen aber auch in der Kanalisation. Abwasser hat durch die Anteile an Prozess- und/oder Warmwasser eine vergleichsweise hohe Temperatur. Die Temperaturen im Kanal oder auf der Kläranlage liegen selbst im Winter in der Regel zwischen 10 und 15 °C. Das Abwasser ist damit deutlich wärmer als die Außenluft. Abwasser ist deswegen eine günstige Wärmequelle für Wärmepumpen zur Beheizung von Gebäuden.

PROCESS: Branchenbeobachter prognostizieren gigantische Marktgrößen für Produkte und Dienstleistungen im globalen Wasser- und Abwassersektor. Wie gut sind deutsche Unternehmen für dieses Wachstum aufgestellt?

Schaaf: Sie sind gut aufgestellt. Das Wachstumspotenzial bezieht sich aber nicht nur auf den Export von Produkten und Dienstleistungen. Der Erfolg liegt insbesondere in der Kombination, die Produkte und Dienstleistungen mit dem erforderlichen Betriebs-Know-how zu koppeln. Nur so ist es möglich, moderne Anlagen mit der notwendigen Kompetenz und Effizienz zu betreiben. In diesem Kontext wäre es wünschenswert, die rechtlichen Rahmenbedingungen in Deutschland so zu gestalten, dass auch öffentliche Betreiber ihren Beitrag zu internationalen Verbesserung der Sanitärversorgung leisten könnten. Deutschland verfügt wie kein anderes Land über entsprechende Ausbildungsberufe im Wassersektor.

Der internationale Markt ist riesig: Nur zehn Prozent des weltweiten Abwassers wird gereinigt. Für die restlichen 90 % bleibt viel zu tun! Deutschland verfügt über Technologien, bei denen sogar die Amerikaner fünf bis zehn Jahre hinter den hiesigen Entwicklungen zurückliegen. Wir haben ein hohes Maß an Know-how erreicht, das auch international von Interesse ist.

Wie steht die DWA zur Nutzung von Technologien wie Geothermie und Fracking? Und welche Lehren kann man aus dem diesjährigen Juni-Hochwasser ziehen? Das erfahren Sie auf der nächsten Seite.

Geothermie und Fracking: Schutz der Gewässerressourcen klar im Vordergrund

PROCESS: Wie steht die DWA zur Nutzung von Technologien wie Geothermie und Fracking – überwiegen die Chancen die Risiken oder eher umgekehrt?

Schaaf: Für die DWA steht der Schutz der Gewässerressourcen ganz klar im Vordergrund. Das gilt für die Geothermie genauso wie für das Fracking. In meinen Augen bergen beide Verfahren Risiken für die Grundwasserleiter, die sehr genau geprüft werden müssen. Grundsätzlich stehe ich auf dem Standpunkt, dass beide Verfahren im Bereich von Wasserschutzzonen ausgeschlossen werden sollten. In den anderen Bereichen ist eine umfassende Umweltverträglichkeitsprüfung die Minimalvoraussetzung.

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Besonders die Geothermie oder Erdwärmenutzung hat in den vergangenen Jahren sehr stark zugenommen. Sowohl das Einrichten der jeweiligen Bohrung als auch das Einbringen von Chemikalien in den Untergrund sehen wir mit Sorge und appellieren an alle Verantwortlichen, den Schutz des Grundwassers bei der Genehmigung an erste Stelle zu rücken.

Beim Fracking werden zur Gewinnung von Erdgas derzeit Chemikalien in Gesteinsschichten gepumpt, um das Gas daraus zu lösen. Das muss in sensiblen Gebieten wie Feuchtgebieten, Trinkwassereinzugsgebieten oder im Umkreis von Heilquellen untersagt werden. Die zuständigen Wasserbehörden müssen die erforderlichen Bewertungen der Auswirkungen von Frackingmaßnahmen auf das Grundwasser und die Gewässer vornehmen. Die verwendeten Stoffe und die Zusammensetzung der Fracturing Fluide sind der Wasserbehörde vollständig offenzulegen. Es ist eine sachgerechte Überwachung und Handhabung der Frack-Flüssigkeiten und des Flowbacks sowie der Nachweis über die ordnungsgemäße Entsorgung erforderlich und entsprechend zu dokumentieren. Den Vorhabenträgern sollte ein begleitendes und nachsorgendes Monitoring auferlegt werden.

PROCESS: Das Thema Hochwasservorsorge eignet sich gewiss nicht für kurze Antworten. Dennoch: Welche Lehren ziehen Sie aus den diesjährigen Überschwemmungen im Süden und Osten Deutschlands?

Schaaf: Die größte Lehre aus dem diesjährigen Juni-Hochwasser ist sicherlich in der Einsicht zu sehen, dass der beste technische Hochwasserschutz seine Grenzen hat, egal wie hoch er in Form von Schutzmauern und Deichen auch gebaut ist. Die einzige Chance, die wir haben, die Schäden von Hochwasser möglichst gering zu halten, ist die Flüsse ganzheitlich über alle Länder- und Regierungsgrenzen hinweg zu betrachten und ihnen ihren Raum zurückzugeben!

Technischer Schutz in urban besiedelten Gebieten, strickte Bauverbote in Überschwemmungsgebieten, die Aktivierung von natürlichen Flussauen oder der Betrieb von gesteuerten Retentionsräumen muss Hand in Hand auf internationalem Niveau funktionieren. Zum Hochwasser 2013 hat die DWA ein Positionspapier veröffentlicht, in dem diese Anforderungen noch einmal detailliert beschrieben werden. Sie finden es im Download-Bereich der DWA-Homepage.

Was macht die Ifat zur Muss-Messe? Wir fragten bei Otto Schaaf nach. Die Antwort lesen Sie auf der nächsten Seite.