Nach der Ertüchtigung der Pond-Anlage soll das aufbereitete Wasser für die Futterpflanzenproduktion verwendet werden. Bild: Jochen Sinn
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Wie lassen sich Abwasser-Teichanlagen in Afrika mit einfachen Mitteln so ertüchtigen, dass das Wasser anschließend zur Futtermittelproduktion wiederverwendet werden kann? An einer ganzheitlichen Antwort auf diese Frage forscht seit Anfang September das Verbundprojekt „EPoNa – Ertüchtigung von Abwasser-Ponds zur Erzeugung von Bewässerungswasser am Beispiel des Cuvelai-Etosha-Basins in Namibia“ unter Leitung der TU Darmstadt.
Die Stadt Outapi in Nord-Namibia betreibt eine 4-stufige Teichanlage (Ponds) zur Behandlung von Abwasser. Als die Ponds vor zwölf Jahren gebaut wurden, hatte Outapi etwa 4000 Einwohner, von denen nur ein Bruchteil an die Abwasserkanalisation angeschlossen war. Projektingenieur Jochen Sinn vom Fachgebiet Abwasserwirtschaft am Institut IWAR der TU Darmstadt schätzt, dass heute bereits über 5000 Einwohner in der ständig wachsenden Stadt die Kanalisation nutzen. Das Abwasser, das die Menschen produzieren, durchfließt mehrere Teiche nacheinander. Schwebstoffe sinken zu Boden und werden von Organismen zerlegt, das UV-Licht der Sonne desinfiziert das Wasser.
Doch die Anlage ist so stark überlastet und mittlerweile verschlammt, dass der ursprünglich gebaute Verdunstungsteich immer wieder überläuft. Gleichzeitig steht die Gemeinde vor dem Problem, dass zum Ende der etwa neunmonatigen Trockenzeit wegen Wassermangels nicht mehr genug Futterpflanzen kultiviert werden können, so dass bei ausbleibendem Regen das Vieh notgeschlachtet werden muss. Die Stadtverwaltung nutzte ihre Verbindungen aus dem früheren Abwasser-Projekt CuveWaters und trat an das Institut IWAR heran, um beide Probleme zu lösen.
Aus Abflusswasser soll Bewässerungswasser werden
„Es geht darum, mit einfachen Mitteln die bestehenden Teiche so zu ertüchtigen, dass das Abflusswasser für die Bewässerung von Futterpflanzen genutzt werden kann“, beschreibt Projektleiterin Prof. Dr. Susanne Lackner, Leiterin des Fachgebiets Abwasserwirtschaft am Institut IWAR der TU. Untersucht werden verschiedene Varianten der Vorbehandlung einerseits durch einen anaeroben biologischen Prozess als auch durch ein mechanisches Feinsieb. Leitwände in den Teichen werden für eine bessere Strömungsführung sorgen, und ein Ablauffilter wird die Wasserqualität in puncto Feststoffe, Algen und Hygiene verbessern.
„Diese im Prinzip bekannten Methoden werden erstmals kombiniert und für den Einsatz unter afrikanischen Randbedingungen adaptiert“, erklärt Susanne Lackner. Eine der beiden „Behandlungsstraßen“ wird zunächst im bisherigen Zustand belassen, um im Vergleich die Wirkung der Umbauten beurteilen zu können. Parallel zur Ertüchtigung der Teiche, werden Versuche zu der am besten geeigneten Low-Cost-Bewässerungstechnik sowie zur Eignung verschiedener Pflanzen und Anbaumethoden durch die Hochschule Geisenheim durchgeführt werden. Bewährt sich das Konzept, kann die komplette Anlage umgerüstet werden, und die Stadt als Betreiberin kann mittelfristig beginnen, mit dem Abwasser großflächig und ganzjährig Futterpflanzen zu bewässern.
BMBF fördert Verbundprojekt „EPoNa“
Das Verbundprojekt „EPoNa“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 2,6 Millionen Euro gefördert. Es führt die wissenschaftliche und technische Kompetenz von sechs Projektpartnern aus verschiedenen Bereichen zusammen. Aspekte des Anlagenbaus und des wirtschaftlichen Betriebs werden ebenso berücksichtigt wie Bewässerungstechniken, sozial-ökologische Ansätze oder die Frage, welche Pflanzen sich für den Anbau mithilfe von geklärtem Brauchwasser eignen. Auswirkungen auf die Nutztiere und die Lebensbedingungen der Menschen werden ebenfalls in die Betrachtungen einbezogen. Die TU Darmstadt koordiniert das Projekt und befasst sich zudem direkt mit den Bereichen Wasseranalyse und Qualitätssicherung. Das Projekt wird überdies studentische Arbeiten generieren und als Praxisbeispiel für die Lehre dienen.
In der EPoNa-Anlage wird nicht nur Wasser zurückgewonnen. „Das Spannende ist, dass wir Stickstoff und Phosphor – die in deutschen Kläranlagen aufwendig aus dem Abwasser eliminiert werden – hier gerade für die Landwirtschaft nutzen wollen“, erklärt Susanne Lackner. „Wir erhalten nicht nur die Ressource Wasser selbst, sondern auch wesentliche Nährstoffe als Dünger.“
Das Konzept ist ganzheitlich angelegt und soll übertragbar sein auf andere Länder in der Region. „Der ReUse-Gedanke, also die Wiederverwertung von Wasser, wird bislang gerade in ariden Ländern zu wenig verfolgt.“ Dies sei aber ein Ansatz mit enormem Potenzial insbesondere im Hinblick auf klimatische Veränderungen.
"Wasser ist eine Ressource, die viel zu kostbar ist, um sie einfach wegzuspülen", so Jochen Sinn.