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TECHNIK/009: Technologien für eine nachhaltige Wasserwirtschaft (spektrum - Uni Bayreuth)


spektrum - Universität Bayreuth
8. Jahrgang. Ausgabe 1. November 2012

Technologien für eine nachhaltige Wasserwirtschaft

Interview von Birgit Thies mit Dr.-Ing. E.h. Hans Huber, Vorsitzender des Aufsichtsrates der HUBER SE und Referent beim Zukunftsforum 2012



Zum Einstieg die Generalfrage: Wie kann die große Herausforderung gemeistert werden, den Wasserbedarf der Menschen bei steigender Weltbevölkerung zu decken?

Huber: Das ist eigentlich die Frage schlechthin, wobei diese Herausforderung noch dadurch verschärft wird, dass der Lifestyle sich ändert. Weltweit wollen die Menschen den Lifestyle übernehmen, den wir in den Industrieländern gewohnt sind, zum Beispiel die Essgewohnheiten. Aber das schafft Probleme: Je mehr Fleisch wir essen, desto mehr Wasser brauchen wir in der Landwirtschaft, um die entsprechende Tiernahrung zu erzeugen. Hinzu kommt das Wasser, das als virtuelles Wasser unter anderem für Verpackungen oder Transporte benötigt wird. Weil wir bei unseren Berechnungen des Pro-Kopf-Verbrauchs das Landwirtschaftswasser und das virtuelle Wasser gerne vernachlässigen, ist uns selten bewusst, dass der Lifestyle das Problem der steigenden Weltbevölkerung multipliziert. Man muss sich nur das folgende Beispiel vor Augen halten: Wenn wir Fleisch aus Argentinien importieren, bedeutet das insgesamt einen Wasserverbrauch von 16.000 Litern für 1 Kilo Fleisch!

Thies: Welche Lösungsansätze sehen Sie für die sich verschärfende Wasserproblematik?

Huber: Eine ganz wesentliche Chance sehe ich in der Kreislaufwasserwirtschaft. Geschlossene Wasserkreisläufe kennen wir aus der Natur: Das Wasser läuft über Flüsse ins Meer, dort verdunstet es und wird dabei zugleich gereinigt; durch Wolkenbildung, Winde und Regenfälle kehrt es aufs Land zurück und nimmt im Grundwasser die Mineralstoffe auf, die wir im Trinkwasser benötigen. Solche Kreisläufe müssen wir auch im kleinen Maßstab einrichten, bis in die landwirtschaftlichen Betriebe und die einzelnen Haushalte hinein. Die erforderlichen Technologien für eine hygienisch einwandfreie Wiederverwendung des Wassers sind ja vorhanden. Es müssen nur psychologische Barrieren überwunden werden, damit diese Technologien vermehrt zum Einsatz kommen.

Man wird um die Meerwasserentsalzung nicht herumkommen. Die Technologien, die zurzeit dafür eingesetzt werden, sind allerdings sehr energieaufwändig und müssen weiterentwickelt werden. Denn natürlich wollen wir eine verbesserte Wasserversorgung nicht mit einem erhöhten CO2-Ausstoß erkaufen.

Wichtig ist auch, dass wir die drei Bereiche Wasser, Lebensmittel und Energie immer im Gesamtzusammenhang sehen. Ein brandheißes Thema, das zurzeit viel diskutiert wird, ist die Gewinnung von Energie aus Abwasser. Dadurch lassen sich enorme Mengen CO2 einsparen, und es rechnet sich auch. Wir stehen hier am Anfang einer vielversprechenden Entwicklung. Wenn sich eine ganzheitliche Sichtweise auf Nahrungsketten, Wasserkreisläufe und Energieressourcen durchsetzen würde, wären wir einen wesentlichen Schritt weiter!

"Eine ganz wesentliche Chance sehe ich in der Kreislaufwasserwirtschaft."

Thies: Und nun meine alternative und kleinere Einstiegsfrage: In wie viele Länder dieser Erde sind Sie schon für Ihre Firma gereist?

Huber: Ich war immer ein neugieriger Mensch und war insgesamt in nahezu 80 Ländern unterwegs. In etwa 70 Ländern ist unser Unternehmen präsent. Geschäftlich reise ich allerdings nur in Länder, die zwei Voraussetzungen erfüllen: Es muss klare gesetzliche Regelungen geben, und diese müssen korruptionsfrei umgesetzt werden.

Thies: Der Umgang mit Wasser ist in den verschiedenen Ländern bestimmt sehr unterschiedlich. Was hat Sie auf Ihren Reisen beeindruckt - positiv oder negativ?

Huber: Es hat mich zum Beispiel sehr beeindruckt, wie in Singapur - einem wasserarmen Staat - die Kreiswasserlaufwirtschaft umgesetzt wird; nämlich so, dass die Menschen die Wiederaufbereitung des Wassers psychologisch akzeptieren. Aber es gibt auch negative Erfahrungen: Bei einem Vortrag an der American University of Sharjah, in einem der Emirate, habe ich den Zuhörern vorgerechnet, was es energetisch kostet, das Wasser zu entsalzen oder im Kreislauf zu nutzen; das Kostenverhältnis ist hier 30:1. Als Antwort kam: "Das interessiert uns nicht, weil wir das billige Erdgas haben." Das ist viel zu kurz gedacht.

Was mich immer wieder aufregt, sind Fehlinvestitionen. Da werden schöne Anlagen gebaut, aber dann fehlt es an geschultem Personal oder an der für den Betrieb erforderlichen Elektrizität. Und es ärgert mich, wenn - was weltweit vorkommt - bei Planungen nur die reinen Investitionskosten betrachtet werden und nicht die Life-Cycle-Costs; also die Kosten, die für den Betrieb der Anlage in 30 Jahren anfallen.

"Wir erleben heute weltweit, dass andere Länder die in Europa gemachten Fehler wiederholen."

Thies: Wie groß ist der Aufwand, eine Abwasseranlage zu produzieren und und im Ausland zu installieren - verglichen mit dem Aufwand, sie über 10, 20, 30 Jahre am Laufen zu halten?

Huber: 30 Jahre ist die Abschreibungszeit in unserer Branche. Dabei entfällt der größte Teil der Investitionskosten auf die Kanalsysteme. Bei einem System, das aus Kanalsystem plus einer Kläranlage besteht, kostet das Kanalsystem etwa 85 bis 90 Prozent und die Kläranlage rund 10 Prozent. Generell ist es so, dass - vom Kanalsystem abgesehen - die Betriebskosten höher sind als die anfänglichen Investitionskosten. Gerade deshalb ist die technologische Zuverlässigkeit der Anlagen so wichtig.

Thies: Gibt es Möglichkeiten der Kostensenkung?

Huber: Ja, mit dezentralen oder zumindest semizentralen Konzepten in der Wasserwirtschaft lassen sich die Betriebskosten nachhaltig senken: Gerade für Großstädte sind mehrere kleinere Kanalsysteme und Kläranlagen vorteilhaft. Denn das Ausfallrisiko, beispielsweise im Falle von Erdbeben, ist deutlich geringer als bei großen, zentralen Anlagen. In den meisten Megacities der Welt ist es auch gar nicht möglich, nachträglich ein großes Kanalsystem einzubauen. Insgesamt müssen wir stärker als bisher auf flexible, bezahlbare und bedienbare Lösungen hinarbeiten, die den Menschen in den unterschiedlichen Städten und Regionen gerecht werden.

Thies: Das Prinzip der Kläranlage, das Schüler in Bayern schon in der vierten Klasse lernen, scheint universal zu gelten: Auf die mechanische Vorreinigung von Grobstoffen und Sand folgt die biologische Stufe. Hier bauen Mikroorganismen gelöste organische Verunreinigungen ab. Am Schluss steht die Nachbehandlung des übrig gebliebenen Klärschlamms. Inwieweit muss man dieses Prinzip anpassen, wenn man in andere Regionen und Klimazonen geht?

Huber: Das muss man natürlich. Es ist zum Beispiel wichtig, die mechanische Reinigung weiter voranzutreiben, denn auf diesem Weg kann man bereits 70 bis 80 Prozent des biochemischen Sauerstoffbedarfs - kurz: BSB - abbauen. Die mechanische Reinigung ist bedienbar und bezahlbar: Sie kostet nur etwa 20 Prozent gegenüber der biologischen und läuft auch nach einem Stromausfall weiter. Bei der biologischen Reinigung hingegen sterben die Bakterien ab, wenn durch Stromausfall der Sauerstoff fehlt. Die biologische Stufe kann bei guter mechanischer Reinigung im ersten Schritt weggelassen und eventuell später nachgerüstet werden. Im dritten Schritt - der Schlammbehandlung - wird die Phosphorwiedergewinnung in Zukunft wichtig.

Thies: Damit sind wir beim Thema Abwasser als Wertstoff: Welche Maßnahmen zur Phosphatrückgewinnung halten Sie - im Hinblick auf die globale Phosphatlimitierung - in Zukunft für praktikabel?

Huber: Man kann den Phosphor durch Fällung aus dem Abwasser herausholen. Einfacher und damit auch großtechnisch interessant ist die Gewinnung von Phosphat aus der Asche nach Verbrennung von Klärschlamm. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass sich dadurch enorm viel Energie gewinnen lässt: Getrockneter Schlamm hat die Energie von Braunkohle. Vor kurzem haben wir die Firma "sludge2energy" gegründet, sie soll die Schlammverwertung zur Energie- und Phosphorrückgewinnung großtechnisch betreiben.

Thies: Die Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser ist wichtig in regenarmen Gebieten der Erde und in Megacities. Wo stehen wir hier in Deutschland?

Huber: In Deutschland wird sowohl Grauwasser aufbereitet als auch Regenwasser eingesetzt, allerdings sind diese Technologien wirtschaftlich gesehen beim derzeitigen Wasserpreis an der Grenze. Das liegt natürlich auch am Wasserangebot - in unserem Klima gibt es genügend Wasser: Grundwasser, Oberflächenwasser, Regen für die Landwirtschaft.

Thies: Unter Ihrer Leitung wurden die heutigen Geschäftsfelder der HUBER SE - Wasseraufbereitung, Abwasserreinigung und Schlammbehandlung - aufgebaut, rund um die Welt haben Sie Märkte in diesen Bereichen erschlossen. Hat sich in diesem Prozess die Firmenphilosophie, das Leitbild verändert?

Huber: Ja natürlich! Ein Firmenleitbild entsteht nicht von heute auf morgen. Zuerst muss man sich über Wasser halten und den Markt erschließen, dann folgen schrittweise gesteigerte Ziele. Heute spielt für uns das Bekenntnis zur Nachhaltigkeit eine zentrale Rolle - angefangen mit der Produktion bis hin zur gesamten Denkkette. Deshalb haben wir die integrierte Produktpolitik eingeführt. Dies bedeutet: Schon bei der Konstruktion denken wir darüber nach, wie der Energie- und Ressourcenverbrauch später in der Produktion aussieht und welche Möglichkeiten des Recyclings es gibt. Zum Ziel der Nachhaltigkeit gehört aber auch die Verantwortung für die Mitarbeiter, die in der Regel eine ganze Generation lang bei uns arbeiten.

Thies: Ihr Unternehmen engagiert sich zunehmend auch in der Öffentlichkeitsarbeit, beispielsweise mit einem Video-Wettbewerb für Schüler zum Weltwassertag 2012. Was sind die Gründe dafür?

Huber: Wir wollen den Nachhaltigkeitsgedanken nicht nur intern verfolgen, sondern auch nach außen tragen. Es geht uns darum, dass wir in der Öffentlichkeit, nicht zuletzt in der eigenen Region, als Firma der Nachhaltigkeit wahrgenommen werden. Dabei wollen wir gezielt die junge Generation ansprechen. Ganz in der Nähe unseres Firmensitzes haben wir ein Grundstück gekauft, wo wir mit Schülern in einem "Nachhaltigkeitspark" Bäume pflanzen wollen. Weltweit ist heute in der jungen Generation ein Umdenken zu spüren. Als ich vor kurzem in Indien einen Vortrag gehalten habe, waren die älteren Diskussionsteilnehmer der Meinung, Fortschritt sei nur auf Kosten der Natur möglich. Die anwesenden Studenten argumentierten dagegen vehement für nachhaltigen Fortschritt, "progress with sustainability"!

Thies: Werfen wir einen Blick zurück in die Firmengeschichte: Die HUBER SE geht zurück auf einen 1834 gegründeten Kupferschmiedebetrieb ...

Huber: ...gekauft, nicht gegründet! Für 3000 Gulden, das war damals eine Menge Geld. Als Kupferschmiede haben wir mit Ausrüstungen für Brauereien und Brennereien in Bayern viele Jahre lang ein gutes Geschäft gemacht. Als dann die öffentliche Wasserversorgung aufkam, hat mein Großvater hier in der Oberpfalz die ersten Wasserleitungen gebaut. Aber während des Dritten Reichs ist dieser Geschäftsbereich eingestellt worden. Bis in die 60er Jahre hinein wurden dann Stahlkonstruktionen zugeliefert, zum Beispiel geschweißte Baggerfahrgestelle. 1967 haben mein Bruder und ich die Firma übernommen. Wir wollten etwas Eigenes aufbauen, statt zuzuliefern, und haben uns auf Wasser - insbesondere auf Abwasser - konzentriert.

Thies: Ihr Bruder war damals für Fertigung und Finanzen zuständig und Sie für "Vertrieb und Innovationen". Woher kommen neue Ideen in der Abwassertechnik - was inspiriert einen da?

Huber: Das ist ganz einfach: Man geht in die Märkte hinein und erfährt in direkten Gesprächen, wo den Leuten der Schuh drückt. Und dann überlegt man sich: Wie kann ich das Problem lösen? Genauso funktioniert es auch bei Industrieabwässern: Man sieht spezifische Probleme in der Papierindustrie, der Textilindustrie oder in Gerbereien und fragt sich: Welche technologischen Lösungen kann ich anbieten? Anschließend zwingt einen der Markt dazu, die gefundenen Lösungen wirtschaftlich zu gestalten. Denn die Investitionsbereitschaft ist nur da, wenn es sich auch rechnet.

Thies: Sind finanzielle Anreize eine Grundbedingung für ein umweltgerechteres Verhalten der Menschen?

Huber: Absolut. Als Unternehmen können wir die schönsten Technologien entwickeln - die Kunden werden sie nur dann nutzen, wenn sie entweder einen wirtschaftlichen Vorteil davon haben oder sich durch einen Mangel dazu gezwungen sehen. So ist der Mensch. Wir erleben heute weltweit, dass andere Länder die in Europa gemachten Fehler wiederholen. Die Flüsse werden solange verschmutzt, bis das Wasser nicht mehr trinkbar ist. Erst dann werden Kläranlagen gebaut. Warum geht es nicht umgekehrt? Anscheinend ist der Mensch nur fähig, aus den eigenen Fehlern zu lernen ...

Thies: Die HUBER SE zählt zu den Gründern der "Global Water Franchise Agency". Was wollten Sie mit dieser Agentur bewirken?

Huber: Wir hatten ehrgeizige Ziele, die sich aber nicht umsetzen ließen: Wir wollten Kläranlagen vorfinanzieren, die Rückzahlung sollte über Anteile an den Kubikmetern behandelten Wassers erfolgen - eine Art Franchising. Leider wurde das Konzept vom Markt nicht angenommen, denn die Zinsen für solche Investitionen liegen in Entwicklungsländern derzeit mit 15% viel zu hoch. Wir verfolgen das Thema aber weiter.

Thies: Gab es in den letzten Jahrzehnten bahnbrechende, zukunftsweisende Erfindungen in der Abwasserwirtschaft?

Huber: In den letzten 30 Jahren hat die mechanische Reinigung enorme technische Fortschritte gemacht. Mechanisch gut gereinigtes Abwasser hat auch eine Reihe positiver Folgewirkungen: In den Kläranlagen fällt weniger Wartung an, die Pumpen müssen nicht mehr so oft ausgetauscht werden, die Belüftung funktioniert reibungsloser. Ein weiterer großer Fortschritt ist die Membrantechnologie, die seit den letzten 15 Jahren praktiziert wird. Mit Membranen lassen sich mittlerweile sogar Bakterien und teilweise auch Viren zurückhalten, so dass ein sehr sauberes Abwasser entsteht. Die ganzheitliche Denkweise im Sinne der Kreislaufwirtschaft, die wir bereits erwähnt haben, ist ebenfalls ein großer Fortschritt - auch wenn die Entwicklung nur langsam verläuft.

Thies: Wenn Sie als Ingenieur über das heute Machbare hinausdenken: Welche Erfindung würde den Menschen weltweit entscheidend helfen?

Huber: Ein Traum von mir ist die "Sewerless City", die kanallose Stadt. Die Technologien dafür gäbe es: Da werden die Abwässer und der biologische Abfall entsorgt, gleichzeitig werden Lebensmittel produziert und Wärme gewonnen. Das wäre die perfekte Kreislaufwirtschaft für die Megacities, in denen in Zukunft immer mehr Menschen leben werden. Jetzt muss jemand die einzelnen Bausteine zusammenfügen. Das ist meine Vision - wir arbeiten daran!

Thies: Vielen Dank für das interessante Gespräch, und weiterhin viel Erfolg für Ihr Unternehmen!


ZUR PERSON

Dr.-Ing. E.h. Hans Georg Huber, geboren 1942 in Neumarkt in der Oberpfalz, studierte an der TU München Verfahrenstechnik, bevor er gemeinsam mit seinem Bruder die Geschäftsführung der Hans Huber GmbH in Berching bei Neumarkt übernahm. Inzwischen ist er Vorsitzender des Aufsichtsrats der Huber SE. Das Unternehmen agiert weltweit im Bereich Umwelttechnik und liefert Anlagen zur Wasseraufbereitung, Abwasserreinigung und Schlammbehandlung für Kommunen und Industrie.
Hans Hubers Engagement im technischen Umweltschutz wurde vielfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Bundesverdienstkreuz am Band, dem Deutschen Umweltpreis und dem Bayerischen Verdienstorden. Die TU München verlieh ihm 2007 die Ehrendoktorwürde.


INFOS

BSB
Der Biochemische Sauerstoffbedarf gibt die Menge an Sauerstoff an, die zum biotischen Abbau im Wasser vorhandener organischer Stoffe unter bestimmten Bedingungen und innerhalb einer bestimmten Zeit benötigt wird. Der BSB dient als Schmutzstoffparameter zur Beurteilung der Verschmutzung von Abwasser.

Separationstoiletten
In diesen auch Trenntoiletten genannten Systemen werden durch eine speziell entworfene Schüsselform Urin und Feststoffe voneinander getrennt gesammelt und abgeleitet. Das "Gelbwasser" bzw. der Urin kann als Rohstoff wiederverwendet werden, er enthält etwa 80% Stickstoff, 55% Phosphor und 65% Kalium. Das "Braunwasser" kann durch die geringere Menge energieeffizienter gereinigt werden. Zu einem umfassenden Konzept gehört weiterhin das Wasch- oder "Grauwasser"-Recycling.


Bildunterschriften der im Schattenblick nicht veröffentlichten Abbildungen der Originalpublikation:

- Luftaufnahme Produktionsgelände der Firma HUBER SE bei Berching in der Oberpfalz.

Abb. 1: Im Abwasser wird viel Sand mitgeschwemmt: mit einer Sandaufbereitungsanlage wie im Klärwerk Bayreuth lässt er sich in hoher Qualität wiedergewinnen und kann dann sogar auf Spielplätzen eingesetzt werden.

Abb. 2: Mit moderner Membrantechnik lässt sich Abwasser sehr sauber aufbereiten: Sogar Bakterien und teilweise auch Viren werden herausgefiltert.

Abb. 3: Trennt man das anfallende Abwasser - zum Beispiel mithilfe von Separationstoiletten (siehe Infokasten) - so lässt es sich leichter wiederverwerten. In einer Versuchsanlage wird so bei der Firma HUBER SE der "ReUse-Park" bewässert und gedüngt. Das Foto ist von 2007, die Bäume sind inzwischen gut gewachsen.

Abb. 4: Die mechanische Reinigungsstufe einer Kläranlage bei der Arbeit.

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Quelle:
spektrum, Ausgabe 1, November 2012, S. 54 - 59
Herausgeber: Universität Bayreuth
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veröffentlicht im Schattenblick zum 19. Juli 2013