Die Nutzung von Abwasser als Rohstoffquelle ist in den letzten Jahren immer wieder als Thema hinsichtlich eines nachhaltigen und wirtschaftlichen Wassermanagements aufgekommen. So lassen sich durch Abwasserreinigung und das richtige Abwassermanagement nicht nur die Frischwasser-Ressourcen schonen, sondern auch Stoffe zurückgewinnen, die in der Industrie verwendet werden können.

Ressourcenschonung

Von dem Wasser der öffentlichen Wasserversorgung in Deutschland wird laut Statistik tatsächlich nur 4 % als Trinkwasser genutzt, während man über ein Viertel für die Toilettenspülung verwendet. Ein weiterer großer Anteil wird im Bereich der Bewässerung, Körperpflege und zur Reinigung verbraucht. Zu Zeiten des Klimawandels und einer stetig wachsenden Weltbevölkerung ist dieser Verbrauch äußerst bedenklich. Neben dem Sparen von Wasser und einem bewussten Umgang mit der Ressource lässt sich benutztes Wasser auch über eine sog. Grauwasseranlage wiederverwenden. Grauwasser ist Abwasser aus Haushalten, das keine Fäkalien beinhaltet. Mit einer Anlage kann es biologisch gereinigt und mittels UV-Licht desinfiziert werden, sodass es laut Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung Darmstadt die Anforderungen der Badegewässer-Qualität der EU-Richtlinie erreicht. Es lässt sich problemlos für die Toilettenspülung oder die Waschmaschine nutzen, die anderenfalls mit Wasser in Trinkwasserqualität gespeist werden.

Wasserreinigung durch Kläranlagen

Die Klärung funktioniert über ein sog. Belebtschlammverfahren, also eine biologische Reinigung im Belebungsbecken. Die Klärung geht nach demselben Prinzip vonstatten wie es aus der Natur bekannt ist. Das Wasser dringt durch verschiedene Schichten, in denen es von Mikroorganismen gereinigt wird. In der Kläranlage gibt es üblicherweise drei Komponenten: das Belebungsbecken, das Nachklärbecken und die Rücklaufschlammförderung. Im Belebungsbecken werden Abwasser und Belebtschlamm belüftet. Die im Wasser enthaltenen Schmutzstoffe entziehen die Bakterien im Belebtschlamm. Im Nachklärbecken kommt es zur Sedimentation, in dessen Folge der Belebtschlamm separat in das Belebungsbecken zurückgelangt. Das gereinigte Wasser wird anschließend in das Nachklärbecken überführt. Gereinigtes Wasser ist zu diesem Zeitpunkt noch kein Trinkwasser. Trinkwasser muss im Wasserwerk aufbereitet werden.

Rohstoffgewinnung mithilfe von Kläranlagen

Das Klären von Wasser dient nicht nur zur Wasseraufbereitung. Durch Kläranlagen lassen sich auch Rohstoffe aus dem Wasser gewinnen. Phosphor ist beispielsweise eine endliche Ressource, die zum Düngen in der Landwirtschaft und als Bestandteil von Waschmitteln verwendet wird und sich auch im Klärschlamm befindet. Der reguläre Phosphor-Abbau bringt einige Probleme mit sich. Die Hauptvorkommen befinden sich in Regionen, die politisch instabil sind und die Gewinnung ist energie- und kostenintensiv. Mit den im Klärschlamm enthaltenen Mengen sollen sich die Hälfte der jährlichen Phosphormineralimporte einsparen lassen oder ein Drittel der in Deutschland verwendeten Phosphatdünger ersetzen. Zurzeit werden unterschiedliche Methoden erforscht, die dazu geeignet sind, Phosphor aus dem Abwasser direkt, aus Klärschlamm oder Klärschlammasche zu gewinnen. Eine Möglichkeit ist beispielsweise die Lösung von Klärschlammasche in Phosphorsäure und anschließender Selektion. Neben Phosphaten lassen sich auf diese Weise auch Gips, sowie Eisen- und Aluminiumstoffe gewinnen.

Abwasser als Energiequelle

Kläranlagen selbst stellen einen weiteren Faktor von immensem Ressourcenverbrauch dar, den die Wasserwirtschaft mit sich bringt. Allerdings wurden bereits Kläranlagen entwickelt, die sich selbst mit Energie versorgen können. Eine Möglichkeit ist die Nutzung von Klärgas, das bei der Faulung von Klärschlamm entsteht. Zurzeit wird an weiteren Optionen zur Energieerzeugung geforscht.