Sichere Abwasserentsorgung schützt Mensch und Umwelt
In Deutschland sind rund 97 Prozent der Bevölkerung an das öffentliche Kanalnetz und die Kanalisation angeschlossen. Das bedeutet, dass das von ihnen produzierte Abwasser über öffentliche Abwasserkanäle zu einem der über 9.000 kleinen und großen Klärwerke transportiert und dort aufbereitet wird. Die sogenannte „Siedlungsentwässerung“ soll verhindern, dass mit dem Abwasser schädliche Stoffe in die Umwelt und den Wasserkreislauf gelangen und schließlich auch das Grund- und Trinkwasser verunreinigen. Erste Systeme zur Abwasserentsorgung gab es bereits vor tausenden Jahren, doch erst dank moderner Kanalnetze gehören heute in weiten Teilen der Welt Seuchen wie Cholera der Vergangenheit an.
Kanalnetze existieren in zwei verschiedenen Varianten, als sogenanntes Mischsystem oder als Trennsystem. Mischsysteme nehmen Abwasser aus verschiedenen Quellen auf, sie vermischen also das vom Menschen produzierte Schmutzwasser, das zum Teil stark verunreinigt ist, mit dem kaum verschmutzten Regenwasser. Diese Art des Kanalnetzes war früher aufgrund seiner einfachen Bauweise üblich und ist auch heute noch weit verbreitet. Gefahren für die Natur, wie etwa, dass bei Starkregen Abwasser direkt und ohne vorherige Reinigung in die Gewässer geleitet werden musste, galten als vernachlässigbar.
Seit den 1970er Jahren werden neue Kanalnetze beim Kanalbau jedoch vermehrt als Trennsystem errichtet. Hier gelangen Schmutz- und Regenwasser in getrennte Kanäle und nur ersteres wird zum Klärwerk geleitet und dort wiederaufbereitet, während beim Regenwasser die direkte Einleitung in Flüsse oder Bäche erfolgt. Das entlastet die Klärwerke und verhindert ein Überlaufen bei starkem Regen. Gut für die Umwelt und den Gewässerschutz!
Im Kanalnetz steckt wertvolle Energie
Ist das Abwasser einmal im Klärwerk angekommen, wird es dort wiederaufbereitet. Das geschieht in der überwiegenden Mehrheit der Klärwerke auf biologischem Wege. Nur sehr wenige Anlagen arbeiten rein mechanisch. Alle Klärwerke in Deutschland verbrauchen zusammen jährlich rund 4.400 Gigawattstunden Strom. Das ist in etwa die Menge, die ein großes Steinkohlekraftwerk im Jahr produziert. Trotz dieses enormen Stromverbrauchs kann das Abwasser aber auch Energie bereitstellen. Dies geschieht zum einen durch die Verwertung von Klärschlamm und Faulgas, die in der Kläranlage anfallen und als regenerative Energiequellen verstromt oder im Falle von Klärschlamm auch als Düngemittel verwendet werden können.
Im Kanalnetz steht aber noch eine zweite Form der Energie bereit: die Wärmeenergie, denn letztlich ist Wärme nichts anderes als thermische Energie. Auch sie lässt sich nutzen. Das „Zauberwort“ heißt Energierückgewinnung. Das in die Kanalisation abgeleitete Abwasser weist das ganze Jahr über hohe Temperaturen von rund 10 bis 20° C auf, welche es zu einer idealen Wärmequelle für Wärmepumpen machen. Diese entziehen dem Abwasser einen Teil seiner thermischen Energie und bereiten sie unter Einsatz von Strom auf, um damit über ein Wärmenetz Abnehmer in der Nähe zu versorgen. Die Wärmepumpen arbeiten dabei aufgrund der hohen Temperaturen des Abwassers sehr effizient und mit geringem Stromverbrauch. Auch die Wärmenetze profitieren von der Versorgung mit Abwasserwärme, weil durch die räumliche Nähe von Wärmequelle und Verbraucher die Transportwege kurz und Energieverluste deshalb gering sind.
Eine solche Nutzung der Abwasserwärme im Kanalnetz spart Rohstoffe ein, senkt die Kosten und schont zugleich die Umwelt. Dass die Technologie auch über lange Zeiträume effizient ist, zeigt das Beispiel der Pilotanlage zur Abwasserwärmenutzung im baden-württembergischen Waiblingen. Sie ist seit 1986 in Betrieb und ermöglicht der Stadt konstante jährliche Einsparungen von rund 750 Tonnen CO2. Diesen großen Wert der Abwasserwärme hat inzwischen auch die Bundesregierung erkannt, die ihren Einsatz z. B. in Verbindung mit einem effizienten Wärmenetz mit bis zu 15 Millionen Euro pro Projekt fördert.
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