Suche
Newsletter abonnieren
Aktuelle Ausgabe
News
Das Objektgeschäft
Aktueller Termin
Vorbeugender Brandschutz
Neues Leben für verbrauchtes Wasser
Das AIX-Net-WWR verfolgt das Ziel, modulare semi-dezentrale Systeme zur Abwasserwiederverwendung zu entwickeln, lokale Wasser- und Energiekreisläufe zu schließen und zugleich die Anforderungen an die Wasserqualität für Einleitung bzw. Wiederverwendung zuverlässig zu erfüllen.
Zentral sind dafür die EU-Kommunalabwasserrichtlinie (KARL) und etwa die EU-Richtlinie 2006/7/EG für Badegewässer, die EU-Verordnung 2020/741 und das DWA-Merkblatt M1200 für die Flächenbewässerung.
Das Netzwerk
AIX-Net-WWR vereint elf Unternehmen, ein Start-up und fünf Forschungseinrichtungen und wird unterstützt von über 30 assoziierten Partnern wie Industrieunternehmen, Wasserver- und -entsorgern sowie weiteren Organisationen aus der Bau- und Umweltbranche. Darunter finden sich neben Intewa etwa der Trinkwasserspezialist Viega, die RWTH Aachen, der fbr Bundesverband für Betriebs- und Regenwasser e. V. und die DGNB. Das Bündnis ist offen für weitere assoziierte Partner, die das Projekt aktiv unterstützen wollen.
Das gemeinsame Ziel ist es, AIX-Net-WWR weltweit zu einem führenden Netzwerk für die Wasserwiederverwendung zu machen und dem Abwasser ein neues Leben zu verleihen.
Wasserversorgung und -aufbereitung im Quartier
Semi-dezentrale Systeme verbinden mehrere Gebäude mit einer gemeinsamen Aufbereitungsanlage auf Quartiersebene. Durch die räumliche Nähe von Abwasseranfall, -behandlung und -nutzung lassen sich Wasser, Wärme und Wertstoffe direkt vor Ort zurückgewinnen bzw. nutzen. Zudem können zentrale Kläranlagen entlastet und die Resilienz der Wasserinfrastruktur erhöht werden.
Ein besonderes Anliegen des Netzwerkes mit der neuen Technologie ist es, nach Möglichkeit die lokalen Ver- und Entsorger als zukünftige Betreiber der Anlagen mit einzubinden. Mit diesem Ansatz kann vermieden werden, dass die neue Abwasserwiederverwendungstechnologie als Wettbewerb zur bestehenden Infrastruktur gesehen wird. Dies trägt wiederum dazu bei, die Finanzierung des kommunalen Versorgungsauftrages zu sichern.
Dezentrale Wasserversorgungsanlagen erhöhen zudem die Krisenresilienz der kritischen Infrastruktur, weil sie Abhängigkeiten von zentralen Netzen und einzelnen Ausfallpunkten reduzieren. Bei Stromausfällen, Leitungsbrüchen oder Sabotage bleiben lokale Versorgungseinheiten funktionsfähig und können die Grundversorgung schneller aufrechterhalten oder wiederherstellen. Gleichzeitig ermöglichen sie eine flexible Skalierung und Redundanz, sodass Regionen auch bei großflächigen Störungen stabiler und handlungsfähiger bleiben.
Die Systeme sind darauf ausgelegt:
- häusliches Abwasser für die Wiederverwendung aufzubereiten
- ganze Quartiere – Neubau oder Bestand – zu versorgen
- den gesamten Abwasserstrom für die Wiederverwendung nutzbar zu machen
- Wärmeenergie zurückzugewinnen
- die bereits vorhandenen Abwasserleitungen zu nutzen
- lokale Ver- und Entsorger als Betreiber einzubinden
- durch Standardisierung wirtschaftlich betrieben zu werden und
- die Krisenresilienz der kritischen Infrastruktur zu verbessern.
Auslegung:
- 20 m³/d (≈ 134 EW) – Typ 20 (Demonstrator, Bild 1)
- 80 m³/d (≈ 500 EW) – Typ 80
- weitere modulare Skalierungen bis 1.000 EW möglich.
Ziele für Einsatzgebiete semi-dezentraler Systeme
Ein wesentlicher Vorteil der AIX-Net-WWR-Systeme ist die Möglichkeit, unterschiedliche Wasserqualitäten abhängig vom lokalen Bedarf bereitzustellen. Insgesamt werden vier Anwendungsszenarien betrachtet, die auch kombinativ betrieben werden können:
Szenario 1 – Einleitung nach KARL
Wie laut KARL gefordert, wird für Regionen ohne akute Wasserknappheit sowie ohne Anschlussmöglichkeit an eine kommunale Kläranlage Abwasser entsprechend der 4. Reinigungsstufe, aufbereitet (Bild 2).
Szenario 2 – Wiederverwendung als Bewässerungswasser
Für Gebiete mit lokalem Wassermangel, aber bestehender Trinkwasserversorgung, wird für die landwirtschaftliche Bewässerung eine Qualität der Klasse A gemäß EU-Verordnung 2020/741 erreicht (Bild 3).
Szenario 3 – Wiederverwendung als Betriebswasser
Bei einer bestehenden Wasserknappheit wird das Wasser für die Nutzung z. B. in der Toilettenspülung oder in Waschmaschinen zu Betriebswasserqualität nach NSF/ANSI 350-2014 Class C aufbereitet. Diese Anwendung ist ausschließlich im Neubau realisierbar (Bild 4).
Szenario 4 – Wiederverwendung als Trinkwasser
Für Regionen mit ausgeprägter Wasserknappheit wird das Abwasser in einer mehrstufigen Prozesskette bis zur Trinkwasserqualität nach Trinkwasserverordnung aufbereitet. Ein solches System kann sowohl im Neubau als auch im Bestand eingesetzt werden (Bild 5).
Die Verbundvorhaben: Fortschritt und aktueller Stand
Die nachfolgend vorgestellten fünf Verbundvorhaben bilden die technologische Basis des Gesamtsystems bestehend aus Membranbioreaktor mit Pulveraktivkohledosierung, biohybridem Adsorbergranulat, nicht-thermischer Plasmaoxidation, Nanofiltration und fließkapazitiver Deionisierung, verknüpft durch innovative Steuerung- und Überwachungskonzepte zur Sicherstellung der Wasserqualität (Bild 6).
AIX-WWR: Entwicklung des Aufbereitungssystems
In AIX-WWR wird ein Demonstrator zur Aufbereitung von 20 m³/d häuslichem Abwasser entwickelt. Das Abwasser wird aus einem Vorlagebehälter hinzudosiert und zunächst in einem Siebrechen mit 1 mm Sieblochweite vorbehandelt. Danach fließt es in den Membranbioreaktor, der aus Selektor, Denitrifikation, Nitrifikation und Ultrafiltration (UF) besteht. Der Selektor dient der Förderung von flockenbildenden und der Hemmung fadenförmiger Mikroorganismen, um die biologische Abbauleistung zu optimieren. Um das Ziel 80-prozentiger Spurenstoffentfernung zu erreichen, wird Pulveraktivkohle in den Bioreaktor dosiert, bevor das Abwasser durch eine UF-Membran mit 0,02 µm Porengröße filtriert wird. Durch diese Aufbereitung wird erwartet, dass das Permeat die Anforderungen, inkl. der Elimination von Spurenstoffen laut KARL, erfüllt. Die Inbetriebnahme des Demonstrators ist im Februar 2026 erfolgt.
AIX-SOLVED: Biohybrides Adsorbergranulat
Im Verbundvorhaben AIX-SOLVED entsteht ein biofunktionalisiertes Adsorbergranulat, das Spurenstoffe und Schwermetalle wie Kupfer, Zink und Chrom entfernen soll. Das biofunktionalisierte Granulat besteht aus einem anorganischen Trägermaterial, auf dem Enzyme aufgebracht sind (Bild 7 links). Die Enzyme werden aus Pflanzen hergestellt und mit einem Ankerpeptid auf dem Granulat fixiert.
Die Materialien wurden bereits charakterisiert, und geeignete Enzyme und Peptide wurden ausgewählt. Um das Granulat im Realbetrieb zu testen, wurde ein Prototyp eines Batch-Reaktors (Bild 7 rechts) gebaut. Dieser wird im Jahr 2026 im Demonstrator eingebaut.
AIX-OXI: Nicht-thermische Plasmaoxidation
Im Projekt AIX-OXI wird ein nicht-thermischer Plasmaprozess (NTP), der reaktive Spezies wie OH-Radikale, Wasserstoffperoxid und Ozon zum Spurenstoffabbau und zur Entkeimung generiert. Der Prozess basiert auf einer dielektrischen Barrierenentladung. Mit einer neuartigen, perforierten Elektrode wird das Plasmagas feinblasig in das Wasser eingeleitet. Ein 12-l-Laborpilot wurde bereits getestet und erste Abbauversuche waren erfolgreich. Darauf aufbauend werden zwei Prototypen mit je 10 m³/d entwickelt, die jeweils im semi- und im kontinuierlichen Betrieb gefahren werden. Beide Prototypen werden in den AIX-WWR-Demonstrator integriert, um einen Teilstrom aufzubereiten.
AIX-WATCH: Monitoring und Validierung
In AIX-WATCH stehen die Überwachung der Wasserqualität sowie die Entwicklung einer neuartigen Fluoreszenzsonde im Fokus. Die Fluoreszenzsonde soll eine sensitivere Online-Analytik als herkömmliche UV-ViS Sonden für Summenparameter wie den DOC ermöglichen. Unter anderem dient ein ColiMinder für die mikrobiologische Online-Analytik, während mithilfe speziell ausgestatteter, automatischer Probenehmer Standardparameter wie TOC, CSB, BSB, NO3-N und NO2-N online erfasst werden können und bei Auffälligkeiten entsprechende Rückstellproben gebildet werden können. Ein Ziel ist es, Korrelationen zwischen Standardparametern und den Daten der Online-Sonden zu detektieren, um den Aufwand für manuelle Laboranalytik zu reduzieren und somit eine kostengünstige, kontinuierliche Online-Überwachung der Wasserqualität zu gewährleisten. Durch die Einbindung aller Messdaten aus dem Demonstrator in eine Cloud-Applikation soll das Gesamtsystem auch von der Ferne aus überwacht werden können. Die Integration aller in AIX-WATCH betrachteten Systeme in den Demonstrator erfolgt 2026.
AIX-DEZI: Nanofiltration und fließkapazitive Deionisierung
Das Verbundvorhaben AIX-DEZI befasst sich mit der Behandlung industrieller Abwässer, insbesondere der Entsalzung von Brack- und Meerwasser sowie der Entfernung von per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS). Die fließkapazitive Deionisierung (engl. Flow- electrode Capacitive Deionisation, FCDI) wird zur Entsalzung eingesetzt. Parallel werden UF-Membranen mittels Layer-by-Layer-Beschichtung zu Nanofiltrationsmembranen (NF) funktionalisiert, wodurch die Porengröße und Ladung der Membran an unterschiedliche Wässer eingestellt werden kann. Experimentell wurde bereits die effiziente PFAS- Abtrennung aus Deponiesickerwasser mit Realwässern nachgewiesen (Bild 8).
Im weiteren Projektfortschritt werden die Technologien hochskaliert, die Einsatzmöglichkeiten mit Realwässern untersucht und auch die Verschaltung der Technologien untereinander sowie im Zusammenspiel des AIX-Net Verfahrens untersucht.
Vision und Ausblick
Um eine wirtschaftliche Systembaureihe für semi-dezentrale Systeme zu entwickeln, wird eine Serienfertigung der modularen Einzeltechnologien angestrebt. Zusätzlich werden Betreibermodelle für die Einbindung der Ver- und Entsorger ausgearbeitet.
Save the Date!
Das Abschlusstreffen findet am 15.12.2026 in Aachen statt.
Bei Interesse melden Sie sich gern an: aixnetwwr@intewa.de.
Oliver Ringelstein
Dr. Murujew
| Anhang | Größe |
|---|---|
| Beitrag als PDF herunterladen | 302.03 KB |
· Artikel im Heft ·
