Aufbereitetes Wasser wird immer beliebter

In einer Zeit, in der schwere Dürren zu enormen wirtschaftlichen Verlusten führen, haben Hunderte Millionen Menschen nach wie vor keinen zuverlässigen Zugang zu sauberem Wasser, und viele wichtige Wasserressourcen gehen dem Ende zu oder sind kontaminiert. Um diese Wasserprobleme zu lösen, sind unterschiedliche Ansätze erforderlich, einschließlich der Verwendung von aufbereitetem Wasser.

In der Vergangenheit konzentrierten sich Gemeinden vor allem darauf, die Wasserversorgung durch neue Quellen wie z. B. durch das Entsalzen von Meerwasser zu verbessern. Mittlerweile liegt der Schwerpunkt auf einer effizienteren Nutzung des Wassers durch Wiederaufbereitung und Rückführung.

Durch den Einsatz bewährter Technologien wird mithilfe von Wasseraufbereitung und Rückführung qualitativ hochwertiges Wasser produziert, häufig zu geringeren Lebenszykluskosten als bei der Entwicklung neuer Wasserversorgungsoptionen. Zu neuen Versorgungsoptionen können zum Beispiel das Erwerben von Rechten auf eine neue Wasserquelle, das Bohren tieferer Brunnen, das Skalieren des Leitungsnetzes und steigende Betriebskosten für Pumpen und Aufbereitung gerechnet werden. Wasseraufbereitung und Rückführung hingegen sind stabile und dürresichere Wasserquellen, die soziale, umwelttechnische und wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen können.

Die öffentliche Meinung zu aufbereitetem Wasser ändern

Der Wasser- und Abwassersektor gilt als konservativ, und neue Praktiken werden häufig nur zögernd übernommen. Die zentralen Einwände gegen das Einbeziehen der Aufbereitung waren bislang die öffentliche Meinung, die gesetzlichen Bestimmungen und die finanzielle Kapazität.

Es hat jedoch den Anschein, dass sich bei der öffentlichen Meinung etwas bewegt. Eine kürzlich von Xylem in Kalifornien durchgeführte Untersuchung zeigte, dass 76 Prozent der Bewohner der Meinung sind, dass aufbereitetes Wasser als langfristige Lösung eingesetzt werden sollte, unabhängig von Dürren. Viele Länder haben die Notwendigkeit diskutiert, und es wurden zahlreiche Initiativen gestartet, um den Einsatz von Wasseraufbereitung und Rückführung zu fördern.

Qatar hat sich zum Ziel gesetzt, die Kapazität von aufbereitetem Wasser in den nächsten vier Jahren um 24 Prozent zu steigern. Saudi-Arabien plant, in größeren Städten bis zum Jahr 2025 100 Prozent des Wassers rückzuführen. Und Singapur arbeitet daran, den Anteil von aufbereitetem Wasser bis 2060 zu verdreifachen. Die Europäische Kommission veröffentlichte Ende 2015 die EU-Strategie zur Kreislaufwirtschaft, die aus politischen Initiativen besteht, die den Wechsel von einer auf Konsum basierenden Wirtschaft zu einer auf Recycling und Wiederverwendung basierenden Wirtschaft fördern sollen. In China empfehlen der Water Pollution Prevention and Control Action Plan, Public-Private Partnership (PPP) Finanzierung und Abwassertarife ebenfalls dringend die Rückführung.

Die Notwendigkeit von Bestimmungen im Hinblick auf die Qualität des aufbereiteten Wassers

Momentan sind die Gesetze und Bestimmungen im Hinblick auf die erforderliche Wasserqualität für unterschiedliche Einsatzzwecke begrenzt. Einige bestehende Bestimmungen wurden vor Jahren verabschiedet und müssen so überarbeitet werden, dass sie der aktuellen Wasserkrise entsprechen und gleichzeitig die derzeit verfügbaren Technologien berücksichtigen.

„Bei Xylem sind wir der Ansicht, dass Länder und Gemeinden daran arbeiten sollten, diese Bestimmungen und Codes zu harmonisieren, damit aufbereitetes Wasser als Trinkwasser sowie als Brauchwasser genutzt werden kann“, berichtet Abigail Antolovich, Water Reuse Business Development Manager bei Xylem. „In den USA nimmt Kalifornien bei der Entwicklung von Wasseraufbereitungsstandards eine Vorrangstellung ein, die jetzt als Modell für die Entwicklung von Bestimmungen in anderen Bundesstaaten eingesetzt werden.“

Der steigende Bedarf an Aufbereitung und weiteren Brauchwasserapplikationen treibt die Entwicklung und das Harmonisieren von Rückführungsbestimmungen in vielen Bundesstaaten in den USA voran, um lokale Probleme zu lösen und in letzter Konsequenz ein breiteres Spektrum an Aufbereitungsprojekten zu fördern.

Unterschiedliche Nutzungen und Aufbereitungsmethoden für aufbereitetes Wasser

Aufbereitetes und rückgeführtes Wasser kann für unterschiedliche Zwecke sowohl im privaten als auch im kommerziellen Sektor eingesetzt werden wie z. B.:

– zur Bewässerung von essbaren und nicht-essbaren Agrarprodukten
– bei der kommunalen Bewässerung von Parks, für private Rasenflächen, Golfplätze und andere Stadtlandschaften
– für die industrielle Nutzung in Kühltürmen, zur Reinigung von Ausrüstung und als Prozesswasser
– zur Grundwasseranreicherung durch direkte Injektionsbohrungen und indirekte, natürliche Grundwassererneuerung
– für die städtische Nutzung von Brauchwasser bei der Brandbekämpfung, Straßenreinigung sowie zum Spülen von Toiletten
– zur direkten Rückführung als Brauchwasser

Dürre ist jedoch nicht immer der ausschlaggebende Faktor für die Rückführung. „Xylem arbeitet mit einer Reihe von Projekten, bei denen durch Dürre verursachte Probleme keine Rolle spielen wie z. B. in Minnesota und Pennsylvania“, erklärt Antolovich. „Die Versorger haben angefangen, ihr Wassermanagement-Portfolio unter die Lupe zu nehmen und damit begonnen, darüber nachzudenken, wie die Rückführung in die übergeordnete Versorgungsstrategie integriert werden kann. Auch wenn es genügend Wasser gibt, stehen einige Gemeinden einer zunehmenden Konkurrenz im Bereich Wasserversorgung oder Abwasserbeschränkungen aufgrund von ökologisch sensiblen Bereichen gegenüber und implementieren deshalb Rückführungsprojekte.“

Es herrscht häufig die Meinung, dass es bei der Wasserrückführung eine Standardlösung gibt. Es sind je nach der geplanten Verwendung des aufbereiteten Wassers unterschiedliche Qualitätsstandards erforderlich, je nachdem, ob es zur Bewässerung oder zur direkten bzw. indirekten Trinkwasserrückführung verwendet werden soll, oder ob es Industrien als Wasserversorgung dient. Es gibt viele unterschiedliche Typen von Aufbereitung und Reinigungsstraßen, und Xylem arbeitet zusammen mit seinen Kunden daran, eine Lösung zu entwickeln, die an den Einsatzzweck angepasst ist.

Beispielsweise lieferte Xylem die Prozesskette für eine Wasseraufbereitungsanlage in Doha South, Qatar. Die Anlage liefert pro Tag bis zu 220.000 m³ aufbereitetes Wasser. Zum Prozess gehören eine Sanitaire ICEAS Installation, der ein UF-System angeschlossen ist. Xylem ist derzeit mit dem Bau von vier weiteren Aufbereitungsanlagen im Nahen Osten beschäftigt, die alle auf der ICEAS SBR Technologie des Unternehmens basieren, mit weiteren Behandlungsprozessen einschließlich der Wedeco UV-Lösung.

Umfangreiche Forschung und Innovation auf dem Gebiet Wasseraufbereitung

„Abgesehen von unserer eigenen Forschung unterstützt Xylem Forschungsprojekte im Bereich Wasserrückführung über Partnerschaften mit größeren Forschungsinstituten“, erklärt Christoph Kullmann, Director of Strategy für Xylems Treatment Geschäftsbereich. „Zu diesen gehören das Schwedische Institut für Umweltforschung (IVL), die Kgl. Technische Hochschule (KTH), die Water Environment & Reuse Foundation (WERF)(WERF) und die University of Arizona. Diese Partnerschaften unterstützen Xylems Innovationsanstrengungen, die zur Entwicklung neuer, effizienterer und effektiverer Aufbereitungs- und Rückführungstechnologien geführt haben.“

Mit dem Schwedischen Institut für Umweltforschung (IVL) beispielsweise hat Xylem acht unterschiedliche Aufbereitungssysteme untersucht, die auf bereits heute verfügbaren Wasseraufbereitungstechnologien basieren. Die Systeme wurden in Pilottests sowie in zahlreichen großen Anlagen auf der ganzen Welt ausgewertet und optimiert. Die Ergebnisse der Studie machen deutlich, wie die wirtschaftlichsten und nachhaltigsten Aufbereitungsanlagen auf Grundlage der Größe der Anlage, dem Grad der Wasserqualität und einer Reihe anderer Faktoren gebaut und betrieben werden können. 

„Seit Jahrzehnten hilft Xylem Gemeinden auf der ganzen Welt, ihren wertvollen Wasserressourcen ein zweites Leben zu geben, indem Brauchwasser von Gemeinden und industriellen Systemen aufbereitet wird, um es in Privathaushalten, in der Landwirtschaft, der Landschaftspflege und in neuen industriellen Prozessen einzusetzen“, erklärt Kullmann.

Flygt Pumpen und Rührwerke, Sanitaire biologische Aufbereitungsanlagen, Leopold Filter, UF Membranen, Wedeco UV- und Ozondesinfektionssysteme und YSI Analyseinstrumente helfen Gemeinden Abwasser zu nutzen – während gleichzeitig die Verbrauchersicherheit sichergestellt, die Umwelt erneuert und Geld gespart wird.