Forschungsunterauftrag Experimentelle Untersuchungen und Einordnung des Water-Reuse-Potentials von aufbereiteten Nebenströmen im BMFTR-Projekt SUSKULT_2

Das Verbundprojekt SUSKULT, an dem die RPTU als aktiver Projektpartner beteiligt ist, verfolgt einen innovativen Ansatz zur kreislaufbasierten urbanen Agrarproduktion. Kern der SUSKULT-Vision ist die Transformation konventioneller Kläranlagen zu sogenannten NEWtrient(R)-Centern: Knotenpunkten, die zentrale Ressourcen wie Wasser, Stickstoff, Phosphor, Kalium, CO2 und Wärme zurückgewinnen und für eine nachhaltige, regionale Nahrungsmittelproduktion nutzbar machen. Damit bricht SUSKULT mit einem gesellschaftlichen Tabu - nämlich der bislang unzureichend betrachteten Möglichkeit, kommunale Abwasserströme als wertvolle Ressourcenquelle für die Landwirtschaft zu erschließen. In der ersten Förderphase wurde eine Konzeption für eine geeignete Prozessführung der Abwasserbehandlung und Ressourcenaufbereitung entworfen sowie die grundsätzliche Machbarkeit einzelner Technologiekomponenten dieses Ansatzes erfolgreich nachgewiesen. In der zurzeit laufenden 2. Förderphase, hier SUSKULT II genannt, wird die Konzeption weiter ausgearbeitet, Technologien weiterentwickelt sowie die Umsetzung von Prozessketten mit aufeinanderfolgenden Verfahren untersucht und abgestimmt. Zur Erhöhung des Anteils an nutzbaren Ressourcen und damit zur weitergehenden Schließung lokaler Nährstoffkreisläufe beinhaltet die aktuelle Phase eine Ausweitung des Bilanzierungsrahmens der SUSKULT-Konzeption über den unmittelbaren Anlagenstandort hinaus. Dabei werden regionale Ressourcenabnehmer und -zulieferer identifiziert, hinsichtlich ihrer Potenziale und Eignung zur Einbindung in das NEWtrient(R)-Center untersucht und ggf. in die Konzeption integriert. Die Zielsetzung der Einbindung liegt in der Einstellung optimaler, sowohl auf den Abwasseraufbereitungsprozess als auch auf den Abnehmerbedarf zugeschnittener Nährstoffverhältnisse sowie der lokalen Verwertung ggf. überschüssiger Nährstoffe und Wasserressourcen. Bei der Planung des Forschungsvorhabens und der Aufstellung des Arbeitsplans zu SUSKULT II Anfang 2024 wurde bezüglich der zu betrachtenden Ressourcenabnehmer ein Fokus auf Verwertungsoptionen mit direktem Bezug zur Agrarproduktion oder Abwasserbehandlung gelegt. Im Rahmen eines Aufstockungsantrags soll dieser Ansatz nun mithilfe externer Projektunterstützung um eine bislang unterrepräsentierte, jedoch zunehmend dringliche Dimension erweitert werden: die Frage der Wasserverfügbarkeit und potenzieller Abnehmer auch außerhalb der Landwirtschaft. Anforderungen (verkürzt dargestellt): A) Sektor- und Bedarfsanalysen B) Optimierung der Verfahrenskomponente Umkehrosmose C) Optimierung der Verfahrenskomponenten Enthärtung und Umkehrosmose D) Untersuchungen zu mikrobiellen Risiken des Permeat und Umkehrosmose-Konzentrats sowie Wiederverkeimungspotenzial des Umkehrosmose-Permeats Der Beschaffungsbedarf umfasst Forschungs- und Beratungsleistungen in folgenden Bereichen: - Membrantechnologie (insbesondere Umkehrosmose) inkl. Konzentrat- und Reststoffmanagement - Nutzungspotenziale von Umkehrosmose-Permeat in industriellen Anwendungen in urbanen Ballungsräumen und deren Umfeld. - Mikrobiologische Bewertung von Wasseraufbereitungsverfahren (inkl. Antibiotikaresistenzen) - Konzeption ressourcenorientierter Abwasserbehandlungssysteme und Transformation von Kläranlagen zu Ressourcenzentren - Rechtliche Rahmenbedingungen der Wasserwiederverwendung im deutschen Kontext inklusive Anforderungen an und Rahmenbedingungen für die Grundwasseranreicherung Dabei ist zu allen Themen eine umfassende und tiefgehende Expertise erforderlich, sowie Erfahrungen in der erforderlichen Analytik und Versuchsdurchführung.