Ein haushaltszentrierter Ansatz zur Schmutzwasseraufbereitung und eine Möglichkeit zur Schließung von Kreisläufen der Nähr- und Mineralstoffe
Membranbioreaktor (MBR) mit Hochleistungsfiltern auf Basis der Nanokeramiktechnik zur Aufbereitung des durch häuslichen Gebrauch verunreinigten Schmutzwassers
Vorbemerkungen
Der Membranbioreaktor erlaubt es, den für die Trinkwassergewinnung unterbrochenen, natürlichen Wasserkreislauf bereits an der Gebrauchsstelle, also beim Nutzer oder in dessen unmittelbarer Nähe, wieder zu schließen.
Europäische Union, der Gesetzgeber, die Länder, darunter auch die Brandenburger Kommunalabwasserverordnung fordern zur Berücksichtigung des Grundsatzes des Ressourcenschutzes: „Gereinigtes Abwasser soll nach Möglichkeit wiederverwertet werden. Im Verlauf dieser Wiederverwertung sind Belastungen der Umwelt auf ein Minimum zu begrenzen.“[1]
Nutzwassergewinnungsanlagen werden – im Gegensatz zu Kleinkläranlagen – nicht mit der Absicht errichtet, das in sie hineingeleitete verschmutzte Wasser lediglich in seiner Schädlichkeit für das aquatische System zu reduzieren, um anschließend das auf die geforderten Ablaufwerte gereinigte Wasser in die Umgebung bzw. Biosphäre zu emittieren. Vielmehr soll das in diese Nutzwassergewinnungsanlagen eingebrachte verschmutzte und als Transportmittel (auch beim Waschen) dienende Wasser – nebst den aus dem Haus gespülten Reststoffen – so aufbereitet werden, dass die Inhaltsstoffe und Wasser, soweit ökologisch und ökonomisch sinnvoll, wieder- oder weiterverwertet werden können. Zum Beispiel kann das Wasser nach hochgradiger Reinigung und nach dem Entfernen störender Inhaltsstoffe erneut als Transportmittel zum Herausschwemmen von Fäzes und Urin aus der Toilette und zum Waschen verwandt werden. Damit erfüllt der Membranbioreaktor auch eine wesentliche Forderung der Gesetzgebe [2], nämlich die nach sparsamem Umgang mit der Ressource Trinkwasser.
Kleinkläranlage versus Membranbioreaktor
Eine Kläranlage ist ein, von der zuständigen Baubehörde zu genehmigendes und zu prüfendes, am Ort des Klärbetriebes zu errichtendes Bauwerk oder ist (als Kleinkläranlage) ein, vom Institut für Bautechnik typgeprüftes, von einem Fabrikanten in Serie gefertigtes Bauprodukt, das am Ort des Klärbetriebes mit dem Erdboden oder mit einem Gebäude dauerhaft verbunden wird. [6] In einigen Bundesländern ist Erstellung einer Kleinkläranlage baugenehmigungsfrei; in jedem Fall ist aber eine Wasserrechtliche Erlaubnis bei der Unteren Wasserbehörde einzuholen, sofern es Ziel ist, ein Gewässer zu nutzen [6]
Diese hier beschriebene Membranbioreaktor ist ein, nach den anerkannten Regeln der Technik entwickeltes und nach den üblichen Sicherheitsstandards gefertigtes elektromechanisches Gerät und damit kein Bauprodukt, sondern eine Maschine. [6]
Neben der Wiederverwendung haben die Nutzer solcher Maschinen auch die Weiterverwendung des aufbereiteten Wassers zum Beispiel zur düngenden und befeuchtenden Bewässerung zum Ziel. Dabei soll bewusst eine Einleitung in die Gewässer vermieden werden, so dass hinsichtlich des Gewässerschutzes diese Maschine besser zu bewerten sind als reine Kleinkläranlagen, mit denen stets eine Ableitung in ein Oberflächengewässer oder einen Grundwasserstrom verbunden ist. Mit dieser Ableitung jedoch ist eine Einleitung mehr oder weniger bakteriell kontaminierten Abwassers in die Umgebung verbunden, so dass solche Ableitungen gerade in Trinkwasserschutzgebieten und -einzugsgebieten nicht genehmigungsfähig und betreibbar sind.
Das Kreislaufprinzip
Hier wird deutlich, dass zur Reduzierung der Gewässerbelastung nicht mehr „end of pipe- Systeme“ gewählt werden müssen, sondern nachhaltige Kreislaufverfahren durch Kreislaufwirtschaft mit Vermeidung von Abwasser und Verwertung von Nutzwasser zur Reduktion der Trinkwasserzuleitung, also „front of pipe“ gefordert wird.
Durch diesen kreislauforientierten Umgang mit dem Nutzwasser wird darüber hinaus im Haushalt und auf dem Grundstück des Betreibers ein lokaler Beitrag zur Verbesserung des Mikroklimas geleistet. Ein „Ersatzregen“ ist deutlich messbar.?
Die Bürger (im Sprachgebrauch der Aufgabenträger: Die Anschlußnehmer) können durch die eigenverantwortliche Wahrnehmung von Aufgaben des Umweltschutzes den Staat von seinen Aufgaben entlasten und zugleich zur Freistellung erheblicher finanzieller Mittel für andere wichtige Aufgaben beitragen, indem sie für sich das gesellschaftserhaltende Prinzip der Subsidiarität engagieren. Die rechtlichen Voraussetzungen, die Möglichkeiten der Maschinentechnik und das Wissen zur Umsetzung sind publiziert und vorhanden.
Haushaltszentrierter Ansatz
Das folgende Bild einer modernen Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft unter Einsatz der neuen Techniken zeigt, wie das Vorsorgeprinzip mit dem Ansetzen am Entstehungsort möglicher Probleme verbunden wird. Der so genannte haushaltszentrierte Ansatz sorgt dafür, dass Ressourcen wie das Oberflächengewässer und Grundwasserleiter nicht gefährdet werden und das Wertstoffe nicht verloren gehen. Als positiver Nebeneffekt kann und muss bei diesen haushaltszentrierten Schmutzwasseraufbereitungssystemen soziale Verantwortung durch den Einzelnen für eine nachhaltige Entwicklung wahrgenommen werden.
Abbildung 1 Stoffstrom- [3] und Verantwortungskreise
Das haushaltszentrierte Modell für ein an der Quelle möglicher Probleme ansetzendes
Vorsorgeprinzip der Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft
Die Grundbedürfnisse und Möglichkeiten der Menschen und deren Lebensqualität stehen im Zentrum und werden in der Regel im Haushalt u./o. auf dem Grundstück befriedigt
In der Mitte steht demnach der Haushalt (I), umgeben von der Nachbarschaft (II), der Gemeinde/Stadt (III), der Region (IV) und dem Land (V)
In Bezug auf das Wasser sind die Probleme vorrangig in dem räumlichen Rahmen (jeweiliger Kreis in der Grafik) zu lösen, in dem sie entstehen, und zwar durch gezielte Reduktion der Verlustprozesse, durch ein systematisches Recycling und die Kreislauflaufführung der Nutzstoffe (Nähr- und Mineralstoffe, Wasser), also durch Stoffverlustminimierung.
Satzungskonformität
Satzungen regionaler und lokaler Aufgabenträger lassen es immer zu, einen Antrag auf Befreiung von Anschluss- und Benutzungszwang zu stellen. Die für den Gewässerschutz zuständigen und bei den Landkreisen angesiedelten „Unteren Wasserbehörden“ (UWB) folgen in der Regel neuen, innovativen Schmutzwasseraufberitungslösungen oder sie erklären, nicht zuständig zu sein, wenn die Gewässernutzung ausbleibt. Eine Anzeige zum Betrieb einer Nutzwassergewinnungsanlage gegenüber der UWB und dem Gesundheitsamt ist jedoch anzuraten.
Ganz sicher werden auch die für die Abwasserbeseitigungspflicht verantwortlichen Aufgabenträger ihre auf Kostendeckung ausgerichtete Tätigkeit unter Berücksichtigung dieser Technologien umorientieren müssen und zweckmäßigerweise der Übertragung der hoheitlichen Pflichtaufgabe auf den Verursacher künftig nicht mehr entgegenwirken.
Industrielle, gewerbliche und private Wassernutzer
Bei Industrie und Gewerbe sind innerbetriebliche Verfahren zur Vermeidung oder zur Verminderung des Abwasseranfalls nach Art und Menge im WHG [4] gefordert. Damit sind Verfahren gemeint, die bereits dem Entstehen von Abwasser entgegenwirken, wie z. B. Techniken zur Kreislaufführung von Prozesswässern und –lösungen ohne und mit Zwischenbehandlung zur Kreislaufführung des Wassers und von Inhaltsstoffen (Stoffverlustminimierung). Solange Prozesswässer in geschlossenen Kreisläufen recycelt werden, gelten sie nicht als Abwässer, und die der Nutzung des Wassers dienenden Aufbereitungsanlagen fallen auch nicht unter etwaige Genehmigungsvorschriften für Abwasserbehandlungsanlagen [5]. Betrachtet man Haushalt und Grundstück als „Unternehmen“, so sind bei Privat eben haushaltszentrierte Verfahren Techniken zur Kreislaufführung zu entwickeln.
Schlussbemerkungen
Erlauben Sie den Verfassern, in ihrer Eigenschaft als Forscher + Entwickler, als Beratende Ingenieure und ehrenamtlich Tätige im Gewässerschutzdienst, mit diesem haushaltszentrierten Ansatz einen Impuls zur Weiterentwicklung der Membrantechnologie zu geben, der der wirtschaftlich sinnvollen Ressourcenschonung unter gleichzeitiger Vermeidung von Abwasserableitung in die nächste Verantwortungsstufe, also letztlich in die Biosphäre, dient. Damit wird klargestellt, dass dieser grundstücksbezogene, ganzheitliche Systemansatz sich nicht auf bereits verfügbare Verfahren beschränkt, sondern vielmehr Entwicklungen auslösen soll, die möglicherweise noch nicht Stand der Technik sind oder sogar erst in Fachkreisen diskutiert werden müssen. Es wäre wünschenswert, wenn sich Politik, Verwaltung und entsorgungspflichtige Körperschaften diesen innovativen Verfahren stellen und Fertigung, Montage und Betrieb befördern.
Die Autoren hoffen, Sie neugierig gemacht zu haben auf eine neue Technik, die zur häuslichen dezentralen Schmutzwasseraufbereitung und Wertstoffgewinnung zur Verfügung steht:
Der Membranbioreakltor – der Innovation Impulse verleihen
Quellennachweis
[1] Richtlinie 91/271/EWG des Rates über die Behandlung von kommunalem Abwasser vom 21. Mai 1991 (ABl. EG vom 30.05.1991 Nr. L 135 S. 40) zuletzt geändert am 29. September 2003 durch Anhang III Nr. 21 der Verordnung (EG) Nr. 1882/2003 des Europäischen Parlaments und des Rates zur Anpassung der Bestimmungen über die Ausschüsse zur Unterstützung der Kommission bei der Ausübung von deren Durchführungsbefugnissen, die in Rechtsakten vorgesehen sind, für die das Verfahren des Artikels 251 des EG-Vertrags gilt, an den Beschluss 1999/468/EG des Rates (ABl. EU vom 31.10.2003 Nr. L 284 S. 1), Art. 12, Absatz (1) und Art 14
[2] (BbgWG) vom 13. Juli 1994 (GVBl. Brandenburg I Nr. 22 vom 15.07.1994, S. 302) zuletzt geändert am 29. Juni 2004 durch Artikel 1 des Zweiten Gesetzes zur Änderung des Brandenburgischen Wassergesetzes (GVBl. Brandenburg I Nr. 14. vom 05.07.2004, S. 301) Kapitel 1 Einleitende Bestimmungen §§ 1 – 2] § 1 Grundsätze und Ziele der Wasserwirtschaft (zu § 1a WHG), Absatz (2), Satz 3 und Absatz (3)
[3] aus einem der 3 mal jährlich erscheinenden Informationsbulletins der EAWAG, Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz, Dübendorf, Schweiz
[4] Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (WHG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 19. August 2002 (BGBl. I Nr. 59 vom 23.08.2002 S. 3245) zuletzt geändert am 6. Januar 2004 durch Artikel 6 des Gesetzes zur Neuordnung der Sicherheit von technischen Arbeitsmitteln und Verbraucherprodukten (BGBl. I Nr. 1 vom 09.01.2004 S. 2), §21b Aufgaben, 3 a)
[5] Erläuterungen zum allgemeinen Wasserrecht Wasserrecht und Gewässerschutz – Zuständigkeiten, Behörden, Institutionen: Dr. Berthold Viertel, (Stand: August 2003), 4.4Initiierung von Verfahren zur Abwasservermeidung / § 21b Abs. 2 Nr. 3 WHG
[6] Dr. Wolf-Hasso Schoner, Aufsatz vom 12.08.2004: Lasst uns Wasser- Waschmaschinen bauen!, Anregungen über Kläranlagen und Waschmaschinen sowie über Bauwerke, Bauprodukte und Maschinen nachzudenken
