EVEREST
EVEREST: Evaluierung eines naturnahen, ressourceneffizienten Verfahrens zur Reinigung häuslicher Abwasserteilströme
Projektlaufzeit: 06/2024 - 02/2025
Projektbearbeitung durch: rewa
Bearbeiter:
Förderung:
- Willy Hager-Stiftung
Projektpartner:
- Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Forschungsgruppe “Saneamento Focado em Recursos”
Projektbeschreibung:
Ausgangslage: Dezentrale Sanitärkonzepte für die Zukunft
Angesichts globaler Herausforderungen wie Klimawandel, Wasserknappheit und der Notwendigkeit, Ressourcen im Kreislauf zu führen, sind innovative Ansätze in der Siedlungswasserwirtschaft erforderlich. Das am ländlichen Standort Reinighof in Rheinland-Pfalz umgesetzte, zukunftsweisende, ressourcenorientierte Sanitärkonzept basiert auf der gezielten Trennung von häuslichen Abwasserteilströmen (Grauwasser, Urin, Fäzes) und kombiniert technische mit naturnahen Verfahren. Während aus Urin in einem Reaktor wertvoller Phosphor in Form von Struvit-Dünger zurückgewonnen wird, bereiten ein Spezialbodenfilter (SBF) und eine nachgeschaltete Pflanzenkläranlage (PKA) die Abwässer auf. Ein Verdunstungsteich sorgt für ein abflussfreies Aufbereitungssystem und somit eine grundwasserschonende Lösung.
Forschungsschwerpunkt: Resilienz und Optimierung nach Langzeitbetrieb
Nach über sechs Jahren erfolgreichen Betriebs führte eine saisonale Überlastung mit bis zu 100 Personen statt der ursprünglich geplanten 16 Personen zur irreversiblen Verstopfung (Kolmation) des Spezialbodenfilters zur Behandlung vom Urinüberstand nach der Struvitfällung. Dieses Ereignis bot die Chance, die Langzeitstabilität und die Belastungsgrenzen des Systems unter Realbedingungen zu untersuchen. Im Rahmen des von Juni 2024 bis Februar 2025 laufenden Forschungsprojekts wurde die Anlage mit einem neuen Filtermaterial ertüchtigt. Die wissenschaftlichen Schwerpunkte des Projektes lagen auf der Bewertung der Reinigungsleistung des neuen Spezialbodenfiltersystems, der detaillierten Analyse der Ursachen für die Kolmation sowie der Entwicklung von Optimierungsstrategien für den zukünftigen, resilienten Betrieb.
Wichtigste Ergebnisse und Erkenntnisse
Die Untersuchungen verdeutlichten die Resilienz des Gesamtsystems. Selbst extrem hohe Stickstoffkonzentrationen im Urinüberstand von bis zu 5.420 mg/L wurden auf 10,7 mg/L im Endablauf reduziert. Die Ammoniumstickstoff-Elimination war ebenfalls hoch, mit einer Reduktion von 4.774 mg/L auf 0,7 mg/L. Auch Rest-Phosphor und der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) wurden zuverlässig auf sehr niedrige Werte verringert. Die Analyse der mikrobiologischen Wasserqualität ergab, dass die Konzentrationen von E. coli und Enterokokken im Teich, der mit dem Ablauf der Pflanzenkläranlage gespeist wird, den Standards der EU-Badegewässerrichtlinie für eine "ausgezeichnete Qualität" entsprechen. Die Untersuchung des alten Filtermaterials bestätigte, dass die Kolmation durch eine Kombination aus Mineralausfällungen und der Anreicherung von Feinstpartikeln verursacht wurde.
Bedeutung und Ausblick
Das Projekt lieferte wertvolle, praxisnahe Daten zur Reinigungsleistung, den Belastungsgrenzen und dem Optimierungspotenzial naturnaher Verfahren zur Abwasserbehandlung und Ressourcenrückgewinnung. Die Erkenntnisse tragen wesentlich zur Entwicklung robusterer und effizienterer dezentraler Sanitärlösungen bei. Die enge Kooperation mit der Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS) sicherte zudem den Wissenstransfer und die Untersuchung der Übertragbarkeit solcher Konzepte auf andere klimatische und sozioökonomische Kontexte wie Brasilien.
Der Abschlussbericht kann hier heruntergeladen werden.