Kostbares Wasser

Gerade in großen Städten nimmt die Bevölkerung kontinuierlich zu. Die Schadstoffbelastung steigt, Ressourcen wie Flächen und Energie werden knapper. Keine Frage, dass deshalb auch in der Wasser- und Abwasserbehandlung neue Lösungen gefragt sind. Vielversprechend ist hier vor allem das Konzept der Smart Cities. Durch intelligente Vernetzung von Maschinen und Anlagen der bestehenden Infrastrukturen werden Daten gewonnen, auf deren Basis sich der Verbrauch der kostbaren Ressource senken lässt. Dank der vernetzten Komponenten können Verbesserungspotenziale aufgezeigt, Prozesse optimiert und Störungen frühzeitig erkannt werden.

Digitalisierung ist ein Dreh- und Angelpunkt

Unbestritten ist, dass angesichts der Herausforderungen durch Bevölkerungswachstum und Klimawandel digitale Technologien bei der Verwaltung von Wasserressourcen eine immer größere Rolle spielen werden. Die Europäische Union hat das erkannt und das EU-Verbundvorhaben „Digital Water Cities“ (DWC) ins Leben gerufen. Es entwickelt innovative Lösungsansätze, die das urbane Wassermanagement digitalisieren sollen. Neben Mailand, Sofia, Kopenhagen und Paris ist Berlin eine von fünf „Digital Water Cities“ in Europa. Im Rahmen des Vorhabens kommen hier unter anderem Sensoren in der Kanalisation zum Einsatz, die helfen sollen, Emissionen in den Gewässern zu verringern und Fehlanschlüsse zu identifizieren.

Ein großes Problem der Wasserwirtschaft ist die zunehmende Schadstoffbelastung des Wassers. So gelangen durch Landwirtschaft, bei industriellen Verfahren, aber auch durch klimawandelbedingte Starkregenereignisse immer mehr Mikroschadstoffe in die Gewässer. Hinzu kommen Medikamente und Kosmetika aus Privathaushalten, die zu Rückständen im Wasser führen. Diese Substanzen lassen sich bei der Abwasserreinigung biologisch nur schwer abbauen und können mit konventioneller Technik in der Kläranlage kaum beseitigt werden.

Hier kommt zunehmend Ozon zum Einsatz, mit dessen Unterstützung schwer abbaubare organische Spurenstoffe durch eine Zwangsoxidation aufgespalten und mithilfe von Mikroorganismen zu unproblematischen Stoffen abgebaut werden. Dabei werden nicht nur die Spurenstoffe zerstört, sondern auch Viren, Bakterien und Gerüche. In Berlin etwa investieren die Berliner Wasserbetriebe (BWB) derzeit fast 50 Millionen Euro in den Bau einer solchen Anlage, die das bereits geklärte Abwasser zusätzlich mit Ozon behandelt, bevor es in den Tegeler See im Nordwesten der Hauptstadt zurückfließt.

kostbares wasser: Energieeffizienz steht im Zentrum

Dass der Einsatz neuer Verfahren und Techniken zur Wasserversorgung und Abwasserbehandlung nicht ohne Energieeinsatz zu machen ist, steht außer Frage. So stellen in den Wasser- und Abwasserwerken die Pumpsysteme eine wesentliche Stellschraube für mehr Energieeffizienz dar. Nach Berechnungen von Experten könnten Wasser- und Klärwerke ihren Energieverbrauch durch den Einsatz von Frequenzumrichtern sowie energieeffizienteren Hochwirkungsgrad-Motoren deutlich senken. Weiteres Potenzial bieten auch hier digitale Lösungen. So würde beispielsweise durch die Optimierung der Regelung von Pumpsystemen in Kläranlagen etwa 10 bis 20 Prozent weniger Energie verbraucht werden.