SENDETERMIN So, 06.04.14 | 17:00 Uhr

Mischen impossible: Hamburgs neues Abwassersystem

PlayW wie Wissen
Mischen impossible: Hamburgs neues Abwassersystem | Video verfügbar bis 05.04.2019
Hamburger Abwassertunnel
Technik von vorgestern für das Abwasser von heute

Vor gut 170 Jahren war die Idee revolutionär: Statt Fäkalien und Schmutzwasser auf der Straße zu entsorgen, sollten Abwässer in einer Kanalisation gesammelt und in ein Klärwerk geschwemmt werden. Doch was damals als Innovation gefeiert wurde, wurde über die Jahrzehnte allmählich zum Problem: Die Schwemm-Kanalisation (ver)braucht viel Wasser, wenn sie ihrem Namen gerecht werden soll. Die Klärung der darin entstehenden Mischung aus verschieden stark verschmutzten Abwässern und Regenwasser ist wegen der großen Volumina unnötig problematisch. Ein Hamburger Pilot-Projekt versucht jetzt den Neu-Anfang.

Seit 170 Jahren hat sich am Prinzip nichts geändert

Als im Jahr 1843 der erste Abwasserkanal in Hamburg in Betrieb ging, blickte ganz Europa ehrfürchtig auf diese technische Innovation. Erstmalig auf dem Kontinent wurde das Abwasser in einer sogenannten Schwemmkanalisation aufgefangen, über ein lang gestrecktes Leitungsnetz an einen zentralen Ort transportiert und dort gereinigt. Ein Quantensprung auch für die Trinkwasserhygiene: Krankheiten wie Cholera, die sich durch verunreinigtes Wasser rasch ausbreiteten, gehörten schlagartig der Vergangenheit an. Doch was Mitte des 19 Jahrhunderts als zukunftsweisend gefeiert wurde, ist auch heute noch fester Bestandteil der deutschen Abwasserentsorgung - und stößt mittlerweile an seine Grenzen. "Wir vermischen in unserer Kanalisation das Abwasser, das aus der Toilette kommt, beispielsweise mit dem, das beim Spülen entsteht. Also verhältnismäßig dreckiges Abwasser, mit nicht so stark belastetem. Das ist alles andere als zeitgemäß", sagt Maika Hartmann, Projektingenieurin von Hamburg Wasser, Deutschlands größtem kommunalen Wasserversorgungs- und Abwasserbeseitigungsunternehmen.

Mülltrennung ist selbstverständlich - Abwassertrennung nicht

Abwasser fließt in einem Kanal
Abwasser ist nicht gleich Abwasser: Doch getrennt wird heute trotzdem kaum.

Abwasser das aus der Toilette kommt bezeichnen Experten als Schwarzwasser. Alle anderen häuslichen Abwässer sind Grauwasser, also das Abwasser aus der Dusche, dem Waschbecken, der Spül- oder Waschmaschine. Das Problem: In der Schwemmkanalisation fließen Schwarz- und Grauwasser zusammen und vermischen sich zusammen mit Regenwasser zu einem einzigen Abwasserstrom. Dabei wäre es viel sinnvoller die verschiedenen Abwasserströme auch unterschiedlich zu behandeln. "Um Grauwasser alleine zu reinigen, brauchen sie natürlich viel weniger Energie, als wenn sie es erst vom Schwarzwasser trennen müssen. Schwarzwasser auf der anderen Seite ist voll mit Nährsoffen und Energie und lässt sich sehr gut weiterverwerten. Aber dafür sollte es ebenfalls nicht mit den anderen Abwasserströmen vermischt sein", so Maika Hartmann. Eigentlich erstaunlich: Seit Jahrzehnten schon sortieren wir unseren Müll, trennen ihn nach Glas-, Papier-, Plastik-, Bio- und Restmüll. Ganz anders verfahren wir bei Abwässern, da geht alles noch zusammen in die Kanalisation.

Weltrekord in Hamburg Jenfeld

Modell des Wohnquartier "Jenfelder Au"s
Soll Abwassergeschichte schreiben: das Wohnquartier "Jenfelder Au"

Im Hamburger Stadtteil Jenfeld soll das künftig anders werden. Auf dem Gelände einer ehemaligen Kaserne entsteht aktuell die "Jenfelder Au". Ein neues Wohnquartier, in dem in fünf Jahren rund 2.000 Menschen in insgesamt über 600 Wohnungen leben sollen. Die Besonderheit: Alle Neubauten müssen an den Hamburg Water Cycle angeschlossen werden - ein alternatives Abwasserkonzept, das Regen-, Grau- und Schwarzwasser von Anfang an in separaten Leitungen abführt und dann individuell aufbereitet. Für so viele Menschen gab es das weltweit noch nie. "Das macht eben auch den besonderen Reiz dieses Projekts aus. Es muss vom ersten Tag an perfekt funktionieren. Nur so können wir beweisen, dass der Hamburg Water Cycle nachhaltiger mit Energie, Wasser und den im Abwasser enthaltenen Nährstoffen umgeht, als das heute in der Schwemmkanalisation der Fall ist", sagt Projektingenieurin Maika Hartmann.

Das Klo als Kernstück eines neuen Abwasserkonzepts

NDR-Grafik "Hamburg Water Cycle"
Trennung ist das Zauberwort: Alle Abwässer fließen in eigenen Leitungen.

Von außen sieht es nach einer ganz normalen Toilette aus - doch wer in der "Jenfelder Au" künftig die Spülung drückt, wird statt des vertrauten Wassergeräusches eher ein scharfes Zischen hören. So wie im Flugzeug oder auch dem ICE. Der Grund: Um Fäkalien und Urin aus der Toilette möglichst wenig mit Spülwasser zu verdünnen, werden im Hamburg Water Cycle Vakuum-Toiletten eingesetzt, die mit Unterdruck funktionieren. Der Vorteil: im Vergleich zu herkömmlichen Klos verbraucht dieser Toiletten-Typ sehr viel weniger Wasser. Statt fünf bis neun Liter pro Spülung im Durchschnitt nur einen Liter. Das spart Wasser, macht aber auch die weitere Verwertung des Schwarzwassers sehr viel einfacher. "Schwarzwasser eignet sich aufgrund seiner hohen Konzentration an organischen Stoffen ideal für eine Vergärung und die Produktion von Biogas", sagt Maika Hartmann von Hamburg Wasser. In einem zweiten Schritt wird das Biogas dann, durch eine eigene Biogas-Anlage direkt in der Wohnsiedlung, in Strom und Wärme umgewandelt. Energie, die direkt wieder genutzt werden soll. "Wir erwarten, dass wir letztendlich für das Wohngebiet 50 Prozent der Energie und 40 Prozent der Wärme selber herstellen können", gibt sich Maika Hartmann optimistisch.

Für wasserarme Regionen optimal

Auch das Grauwasser, das etwa beim Duschen anfällt, wird in der "Jenfelder Au" künftig über eine eigene Leitung zu einer Grauwasseraufbereitungsanlage direkt vor Ort befördert. Der aufwendige Transport zum Klärwerk entfällt also. Im Vergleich zu Schwarzwasser ist Grauwasser zwar nährstoffärmer und nicht so energiereich. Dafür ist es weit weniger stark mit Bakterien oder Mikroschadstoffen belastet und kann entsprechend einfacher und energieschonender gereinigt werden. Nach der Reinigung wird es dann entweder direkt in öffentliche Gewässer abgeleitet oder kann als Brauchwasser, etwa für die Toilettenspülung, wiederverwendet werden - gerade für wasserarme Regionen ein optimales Verfahren.

Lassen sich Altbauten umrüsten?

Aufgeschnittenes Rohr mit "Rohr-in-Rohr-System"
Aus eins mach zwei: Auch alte Leitungen können nachgerüstet werden.

Die konsequente Trennung der unterschiedlichen Abwasserströme - auch für Professor Eckhard Kraft von der Bauhaus-Universität in Weimar ist dieser Ansatz zukunftsweisend. Aus seiner Sicht ist die "Jenfelder Au" allerdings ein Spezialfall. "Die Chance, ein komplett neues Stadtviertel abwassertechnisch von Anfang an mit zu planen, ist in einem Land wie Deutschland ja eher die Ausnahme als die Regel. Im Normalfall haben sie es ja mit schon bestehenden Gebäuden zu tun. Und da finden sie sicher keine eigenen Leitungen für Schwarz- oder Grauwasser", gibt Eckhard Kraft zu bedenken. Doch ohne die lässt sich ein System wie der Hamburg Water Cycle nicht umsetzen. Was also tun? Eine Lösungsidee: Nachträglich aus einem Rohr zwei machen - und zwar ohne auch nur eine Wand aufstemmen zu müssen. "Rohr-in-Rohr"-System nennen die Weimarer Ingenieure ihre Neu-Entwicklung die weltweit bislang einzigartig ist. Die Anwendung ist dabei denkbar einfach. An nur eine Stelle im Haus wird das alte Rohr geöffnet. Per Druckluft werden dann zwei spezielle Gewebe-Schläuche in das alte Rohr geschoben und mit einem speziellen Harz getränkt. Nach ein bis zwei Stunden wird das Harz fest und schon ist alles fertig: eine Leitung für Schwarz- und eine für Grauwasser. 2015 soll das Nachrüst-System erstmalig ein einem Weimarer Altbau zum Einsatz kommen - natürlich in Kombination mit einer Vakuum-Toilette. Professor Kraft freut sich schon darauf: "Wir können es uns einfach gar nicht leisten, künftig weiter so verschwenderisch mit der Ressource Abwasser umzugehen. Aber wie die Beispiele aus Hamburg oder auch Weimar zeigen, setzt jetzt allmählich ein Bewusstseinswandel ein. Und da direkt dabei zu sein - das finde ich großartig."

Autor: Niels Nagel (NDR)

Stand: 09.10.2015 12:03 Uhr