TrinkWave: Planungsoptionen und Technologien der Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung in urbanen Wasserkreisläufen

Die Auswirkungen des Klimawandels sowie die Verschmutzung und Übernutzung vorhandener Trinkwasserressourcen machen Wasserknappheit zu einem zunehmend überregionalen Problem in der ganzen Welt. Durch veränderte Abflussregimes und zunehmende Urbanisierung kann lokal der relative Anteil an gereinigtem Abwasser in Flüssen und Seen steigen, was zugleich eine große Herausforderung für die Trinkwasseraufbereitung in Großstädten darstellt. Aus diesem Grund verfolgt das Projekt „TrinkWave“ das Ziel, naturnahe Multibarrieren-Aufbereitungsprozesse für eine geplante Wasserwiederverwendung zu entwickeln und dadurch eine gezielte Stützung der Trinkwasserressourcen zu ermöglichen.

Vor diesem Hintergrund werden in dem Verbundvorhaben „TrinkWave“ neue energieeffiziente und naturnahe Aufbereitungsverfahren auf Basis einer sequentiellen Grundwasseranreicherung entwickelt, die ohne den Einsatz von Hochdruckmembranen einwandfreies Trinkwasser liefern können. Ein wichtiger Fokus dieser neuen Multi-Barriere Aufbereitungsverfahren ist die Inaktivierung von Krankheitserregern und Antibiotikaresistenzen sowie die Entfernung gesundheitsrelevanter Chemikalien und organischer Mikroverunreinigungen. Eine erste großtechnische Umsetzung dieses neuentwickelten Aufbereitungsverfahren wird in Kooperation mit den Berliner Wasserbetrieben in Berlin direkt als Vorstufe der Trinkwasseraufbereitung getestet. Dadurch könnte einerseits zusätzliches Rohwasser für die Trinkwasseraufbereitung der Hauptstadt bereitgestellt und andererseits die Beeinflussung von Gewässern durch Einträge aus Kommunalabwässern vermieden werden. Die Forschungsschwerpunkte des Projektes sind in sechs Arbeitspakete untergliedert und erlauben eine ganzheitliche Betrachtung des Themas unter Berücksichtigung technischer, wasserrechtlicher und sozialwissenschaftlicher Aspekte:

• Entwicklung einer Handlungsempfehlung für den Umgang mit ungeplanter und geplanter Wasserwiederverwendung unter Berücksichtigung der wasserwirtschaftlichen Praxis und der wasserrechtlichen Anforderungen des Grundwasserschutzes
• Entwicklung eines multidisziplinären Bewertungssystems für den Gesundheitsschutz mit speziellem Fokus auf ein adäquates Risikomanagement
• Weiterentwicklung alternativer Verfahrenskombinationen mit Hilfe von naturnahen, aber technisch modifizierten Hybridfiltrationssystemen, welche multiple Barrieren für mikrobielle und chemische Kontaminanten, hohe Infiltrationsraten, einen hohen Grundwasserschutz sowie hohe Prozessstabilität bieten
• Entwicklung von technischen Richtlinien und Validierungsansätzen für die Bewertung, Optimierung und Überwachung der Entfernungsleistung existierender und innovativer Multibarrierensysteme
• Entwicklung neuer chemischer und genetischer Leitparameter, basierend auf einem verbesserten Verständnis des mikrobiellen Abbaus neuartiger Schadstoffe, die zur Beurteilung der Wasserqualität dienen, sowie
• Ausarbeitung von Handlungsempfehlungen und Entwicklung von Risikomanagement und -kommunikationskonzepten mit Blick auf die Etablierung einer nachhaltigen Wasserwiederverwendung zur Stützung der Trinkwasserversorgung.

Folgender Radiobeitrag mit Prof. Dr. Jörg E. Drewes bei "NDR Info - Logo - Das Wissenschaftsmagazin" gibt weitere Informationen zum Forschungsprojekt TrinkWave.