Verfahrenstechnik 4/2025

VERFAHREN UND

VERFAHREN UND ANLAGENMODERNE WASSERAUFBEREITUNGSTECHNOLOGIENERMÖGLICHEN DIE WIEDERVERWENDUNG VON ABWASSERBIER AUS HOCHWERTIGAUFBEREITETEM ABWASSERMülltrennung und Recycling sind in Deutschlandschon lange normal. Doch wie sieht es mitder Wiederverwendung von Abwasser aus?Xylem und die Technische Universität Münchenzeigen mit ihrem Bier Reuse Brew das Potenzialfortschrittlicher Technologien zur Abwasserbehandlungauf.Zwei Milliarden Menschen haben keinen sicheren Zugangzu Trinkwasser. Auch in Deutschland hat eineWasserknappheit wie im Sommer 2022 bereits zu Einschränkungengeführt. Studien zeigen, dass die großendeutschen Flüsse oft mehr als 50 Prozent behandeltes Abwasserführen, was die Wasserqualität beeinflusst (Karakurt et al., 2018).Dabei ist Abwasser eine attraktive Quelle, da es ständig verfügbarist. Seine Aufbereitung und Wiederverwendung ist im Vergleichzur Meerwasserentsalzung oder dem Transport über weiteStrecken aus Talsperren oft die nachhaltigere sowie kostengünstigereLösung (Horstmeyer & Drewes, 2015). Unternehmen wieXylem setzen genau hier an: Durch ein mehrstufiges Aufbereitungskonzeptkann Wasser so weit gereinigt werden, dass eineWiederverwendung zur Bewässerung oder sogar als Trinkwasserressourcemöglich ist. In Windhoek, Namibia wird bereits seitden 1960er-Jahren auf eine Kombination aus Flockung, Flotation,Ozonierung, biologisch aktivierte Aktivkohlefilter (BAK), granulierterAktivkohlefiltration (GAK), Ultrafiltration und einer abschließendenDesinfektion gesetzt, um aus gereinigtem Abwasserwieder Trinkwasser zu gewinnen.WEITERGEHENDE ABWASSERBEHANDLUNGFür eine weitergehende Behandlung von sekundären oder tertiärenAbwässern zur Wiederverwendung als Trinkwasser, meistüber die Einleitung in einen Grundwasserleiter oder ein Reservoir(indirect potable reuse, IPR), werden zwei grundlegendeKonzepte unterschieden:Membranverfahren (Umkehrosmose): Bei der weitergehendenBehandlung mit Membranverfahren ist die Umkehrosmoseder zentrale Reinigungsschritt, meist in Kombination mit einerUltra- oder Mikrofiltration als Vorbehandlung und einer abschließendenUV-Desinfektion oder weitergehenden Oxidation. DiesesVerfahren liefert Wasser höchster Qualität, ist jedoch energieintensivund erzeugt ein Konzentrat, dessen Entsorgung insbesonderean Binnenstandorten eine Herausforderung darstellt.Behandlung ohne Umkehrosmose: Alternative Konzepte ohneUmkehrosmose kombinieren in der Regel verschiedene Verfahrenwie die Ozonierung, BAK und GAK, oft ergänzt durch eineabschließende Desinfektion. Diese Kombination ist günstiger imBetrieb und durch die Vermeidung von Konzentraten vor allemfür Binnenstandorte interessant.Für eine direkte Wiederverwendung als Trinkwasser, also einedirekte Einleitung in das Wasserwerk oder das Verteilungsnetz,wird in Kalifornien die Integration von Ozonierung und BAK alszusätzliche Barriere zur Membran-basierten Wasseraufbereitungdefiniert. Ein Projekt, das dieses Aufbereitungskonzept umsetzt,ist die San Diego North City Pure Water Facility, die eine von Xylemgelieferte Ozonanlage sowie K143 UV-Reaktoren für die weitergehendeOxidation mit UV-Strahlung und Chlor einsetzt.VOM ABWASSER ZUM TRINKGENUSSDass moderne Wasseraufbereitungstechnologien die Wiederverwendungals Trinkwasser ermöglichen, zeigt das Projekt ReuseBrew von Xylem und der Technischen Universität München. Hierwird mit nachhaltigen Lösungen zur Wasseraufbereitung den zunehmendenHerausforderungen des Klimawandels und der Wasserknappheitbegegnet. Die Reise des Bieres beginnt mit einerRessource, die in jeder Stadt vorhanden ist: Abwasser. Das gereinigteAbwasser wird auf der Kläranlage Weißenburg zur Eliminationvon organischen Mikroschadstoffen mit Ozonierung undBAK behandelt. Durch Nanofiltration und Oxidation mit XylemsMipro Advanced Oxidation Process (Mipro AOP) wird es im Pilotmaßstabso aufbereitet, dass es nicht nur trinkbar ist, sondernauch höchste Sicherheitsstandards übertrifft.Konventionelle Abwasserbehandlung: Die konventionelleAbwasserbehandlung besteht aus einer mechanischen und biologischenBehandlung zur Abtrennung von Feststoffen sowie zurEntfernung von organischen Stoffen, Phosphor und Stickstoff.Das gereinigte Abwasser ist für die Einleitung in Oberflächengewässergeeignet, enthält jedoch noch organische Mikroverunreinigungenund pathogene Mikroorganismen.Ozonierung: In der bayerischen Stadt Weißenburg ist die ersteKläranlage Bayerns in Betrieb, die über eine zusätzliche Behandlungzur Entfernung organischer Mikroverunreinigungen verfügt.Das Ozonierungssystem Wedeco SMO Evo von Xylem wird eingesetzt,um die in der überarbeiteten EU-Richtlinie zur Behandlungvon kommunalem Abwasser festgelegten Indikatorchemikalienum mehr als 80 Prozent zu eliminieren. Darüber hinaus bietet die16 VERFAHRENSTECHNIK 2025/04 www.verfahrenstechnik.de

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