Das Schweizer Abwassersystem ist hocheffektiv, eines der besten weltweit, aber auch höchst kostspielig und verschwenderisch, was Ressourcen anbelangt. Ein Kanalnetz von 130.000 Kilometern durchzieht den Schweizer Untergrund. Riesige Mengen an Trinkwasser sind nötig, um die menschlichen Hinterlassenschaften zu weit entfernten Abwassereinigungs-Anlagen zu spülen, etwa 1,4 Mrd. Kubikmeter pro Jahr, heißt es in einer Pressemitteilung des Schweizer Wasserforschungsinstituts Eawag.
Auch die Schweiz ist gefordert, denn die Infrastruktur ist überaltert und Bevölkerungswachstum, Klimawandel und Mikroverunreinigungen erhöhen den Druck auf Kanalsysteme und Abwasserreinigungs-Anlagen, allen voran in den Städten. Da zudem weltweit Ressourcen immer knapper werden, steigt das Interesse, wertvolle Rohstoffe aus Abwasser zurückzugewinnen.
Interdisziplinäre Forschung
Das inter- und transdisziplinäre Forschungsprogramm Wings des Eawag hat sich deswegen unter anderem zum Ziel gesetzt, städtische Abwassersysteme nachhaltig zu entwickeln. Sabine Hoffmann, die das Programm leitet, erklärt: «Das Programm erforscht alternative, dezentrale Abwassersysteme, die keine weiträumigen Kanalnetze benötigen, weniger Wasser verbrauchen, das Abwasser direkt vor Ort reinigen und wertvolle Rohstoffe wie Wasser, Nährstoffe und Energie aus dem Abwasser zurückgewinnen.»
In der Schweiz werden derzeit viele alternative Technologien entwickelt. In Genf trennen und behandeln Wohnbaugenossenschaften Urin und Haushaltsabwässer vor Ort. Das Schweizer Unternehmen Laufen bringt seit 2019 eine Toilette zur separaten Trennung und Rückgewinnung von Nährstoffen auf den Markt.
Unterschiedliche Ansätze
Eawag und Empa entwickeln und testen die dezentrale Abwasserreinigung im ihrem eigenen Forschungs- und Innovationsgebäude. Die Städte Bern und Freiburg sind führend bei der Entwicklung von Quartieren mit dezentraler Abwasserreinigung. Der Zürcher Komposttoiletten-Hersteller Kompotoi will zusammen mit Partnern aus Deutschland und Frankreich die Abwasserwende einläuten und Ressourcenkreisläufe schließen, indem er die Nährstoffe aus den öffentlichen Komposttoiletten als Dünger in der Landwirtschaft verwendet.
Wie eine Studie der Eawag-Forscher Jonas Heiberg und Bernhard Truffer gezeigt hat, sind die Ansätze sehr unterschiedlich. Während einige Akteure eher Low-Tech-Lösungen bevorzugen, setzen andere auf High-Tech. Das kann dazu führen, dass sich unabhängige Innovationsszenen entwickeln, die sich möglicherweise sogar gegenseitig blockieren.
Veränderungsprozesse anstoßen
Hier setzt das Forschungsprogramm Wings an. «Nur wenn Forschung, Politik, Behörden, Stadtplanung, Ingenieur- und Architekturbüros zusammenarbeiten, lassen sich nachhaltige und praktikable Lösungen für unterschiedliche Städte und Bedürfnisse entwickeln und auch effizient umsetzen», sagt Hoffmann.
Um solche Lösungen zu entwickeln, arbeitet Wings in einem interdisziplinären Team von Ingenieur:innen und Sozialwissenschaftler:innen des Eawag. Das Programm baut auf bestehenden inter- und transdisziplinären Projekten auf. Es bündelt sie unter einem gemeinsamen Dach und nutzt Synergien, um Veränderungsprozesse in Richtung einer nachhaltigen Siedlungswasserwirtschaft zu unterstützen. «Unser Ziel ist es, aus den bisherigen Erfahrungen in der Entwicklung und Umsetzung konkreter Lösungen zu lernen, um solche Veränderungsprozesse gezielt anstoßen zu können», sagt Hoffmann.
Kleinräumige Tests
Wings zeigt zudem auf, in welchen Bereichen Anpassungen nötig sind, um Abwassersysteme zukunftsfähig zu machen. So braucht es zum Beispiel nicht nur Veränderungen von Infrastrukturen und Märkten, wobei technische und soziale Innovationen zu koppeln sind. Auch müssen sozio-technische Lösungen erstmal im kleinen Maßstab gezielt getestet werden, zum Beispiel in Reallaboren, Pilotprojekten oder Experimentierräumen. Hierfür müssen geeignete Rahmenbedingungen geschaffen werden, die auch ein Scheitern erlauben. (hp)
