Klimakrise, demografischer Wandel und steigende Anforderungen an die Wasser- und Abwasserinfrastruktur stellen viele Regionen vor große Herausforderungen. Im Projekt DECIRE-WATER (steht für: Decentralized Solutions for a Circular and Efficient Water Management – from Demonstration to the Market) entwickeln Forschende dezentrale Aufbereitungssysteme für unterschiedliche Wasserströme. Diese sollen nicht nur die Wiederverwendung von Wasser effizienter und wirtschaftlicher machen, sondern auch die Rückgewinnung wertvoller Ressourcen wie etwa der Pflanzennährstoffe Stickstoff und Phosphor ermöglichen. Die Systeme lassen sich sowohl eigenständig als auch ergänzend zu bestehenden zentralen Infrastrukturen einsetzen. Sie bieten damit Lösungen für Wohnungen und Wohnblöcke ebenso wie für ganze Stadtgebiete.

Im Fokus stehen dabei naturbasierte Lösungen wie bepflanzte Bodenfilter. In den mit Sand oder Kies gefüllten und mit Schilf oder anderen Pflanzen bewachsenen Becken bauen Mikroorganismen Schadstoffe ab und reinigen so das Abwasser. „Unser Ziel ist es, die Vorteile naturbasierter Verfahren mit technischen Lösungen zu kombinieren und die Wasseraufbereitung gezielt an unterschiedliche Anforderungen anzupassen“, sagt Dr. Verena Höckele, Abteilungsleiterin Wassertechnologie beim Projektträger Karlsruhe am KIT. Je nach Verschmutzungsgrad des Abwassers kommen ergänzend technische Verfahren wie Membranbioreaktoren zur biologischen Reinigung oder UV-Anlagen zur Keimreduzierung zum Einsatz. Digitale Technologien überwachen den Betrieb kontinuierlich, erkennen Risiken frühzeitig und unterstützen eine sichere und effiziente Abwasserbehandlung.

Demonstrationsanlagen im Praxistest

Die Leistungsfähigkeit der entwickelten Systeme untersuchen die Forschenden – unter der wissenschaftlichen Koordination der RPTU – nun an sechs Demonstrationsstandorten in Europa und Südafrika. „Wir erproben modulare Systeme und digitale Technologien unter realen Praxisbedingungen. Das ist der Schlüssel für marktfähige Lösungen, die sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch überzeugen und eine klimaresiliente Wasserwirtschaft unterstützen,“ ergänzt Professorin Heidrun Steinmetz, Leiterin des Fachgebiets Ressourceneffiziente Abwasserbehandlung der RPTU.

So sollen die Technologien in den kommenden zwei Projektjahren kontinuierlich weiterentwickelt und ihre praktische Anwendung vorangebracht werden. Die ersten Ergebnisse lassen erwarten, dass die Technologien eine zuverlässige Wiederverwendung von Wasser ermöglichen. So kann auch an Standorten mit schwankenden Zuflüssen verlässlich sauberes Bewässerungswasser bereitgestellt werden.

Ganzheitlicher Ansatz für die Wasserwiederverwendung

Im Projekt arbeiten Forschungseinrichtungen, Unternehmen, Kommunen und weitere Partner eng zusammen. Neben der Entwicklung neuer Technologien untersuchen sie auch die wirtschaftlichen, geografischen und rechtlichen Voraussetzungen für die Wasserwiederverwendung. Lebenszyklusanalysen bewerten die ökologischen Auswirkungen der entwickelten Lösungen. Workshops fördern den Wissensaustausch und unterstützen die Akzeptanz sowie die spätere Umsetzung der Technologien.

Über DECIRE-WATER

DECIRE-WATER wird innerhalb des EU-Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon Europe gefördert. Am Projekt sind 15 Partnerinstitutionen aus Deutschland, Griechenland, Österreich, Polen, Spanien, Südafrika und Tschechien beteiligt. Die Laufzeit beträgt drei Jahre, das Gesamtbudget beläuft sich auf fünf Millionen Euro.