In der modernen Stadtentwicklung stehen Wasserressourcen vor einer Vielzahl von Herausforderungen, die durch den Klimawandel verstärkt werden. Insbesondere die zunehmenden Phasen extremer Trockenheit und heftiger Regenfälle erfordern innovative Lösungen für die städtische Wasserinfrastruktur. Im Rahmen eines wegweisenden Forschungs- und Demonstrationsprojekts in Lünen, Nordrhein-Westfalen, wird das i.WET-Konzept (integriertes Wasser-Energie-Transitionskonzept) vorgestellt, das Möglichkeiten zur Wiederverwendung von Regen- und Grauwasser aufzeigt und gleichzeitig einen Beitrag zur Energieeinsparung leistet.
Traditionell gehen Regenwasser und Grauwasser, das beispielsweise aus Duschen und Waschbecken stammt, in der städtischen Abwasserentsorgung verloren. Das i.WET-Konzept hat zum Ziel, diese Wasserressourcen effizient zu nutzen. Es basiert auf der Idee, diese gering belasteten Wasserquellen separat vom kommunalen Abwasser zu sammeln und aufzubereiten. Das aufbereitete Wasser kann für verschiedene Anwendungen, wie die Toilettenspülung, verwendet werden. Zudem wird durch die Rückgewinnung von Wärme aus dem Abwasser ein zusätzlicher Energiespareffekt erzielt, der die Heizkosten in den Wohngebäuden senkt.
Ein zentrales Anliegen des i.WET-Projekts ist es, die bestehende Wasserinfrastruktur in Deutschland an die neuen klimatischen Bedingungen anzupassen. Die aktuellen Systeme, darunter Wasserleitungen und Kläranlagen, sind oft nicht für die Herausforderungen des Klimawandels ausgelegt. Daher sind umfassende Modernisierungen notwendig, um sowohl in Zeiten von Wasserknappheit als auch bei Starkregenereignissen eine zuverlässige Wasserversorgung sicherzustellen.
Das Pilotprojekt in Lünen begann im Jahr 2018 in einem neu errichteten Wohnviertel an der Preußenstraße, gefördert durch die Stiftung Zukunft NRW. In Zusammenarbeit mit dem Bauverein zu Lünen und dem Stadtbetrieb Abwasserbeseitigung wurden die i.WET-Technologien in die Planung und den Bau von sieben Mehrfamilienhäusern integriert. Die ersten Bewohner zogen 2022 ein, und das Fraunhofer ISI, welches das Konzept entwickelt hat, hat die wissenschaftliche Begleitung des Projekts übernommen.
Die Ergebnisse des Projekts belegen das enorme Einsparpotenzial des i.WET-Ansatzes. Nach Modellrechnungen könnten bis zu 40 Prozent des Trinkwasserbedarfs durch aufbereitetes Grauwasser und Regenwasser ersetzt werden. In einem der Gebäude wird beispielsweise das Duschgrauwasser gefiltert und desinfiziert, um es für die Toilettenspülung zu verwenden – dies könnte den Verbrauch von Frischwasser um bis zu 90 Prozent reduzieren. In einem anderen Gebäude wurde das Duschgrauwasser mit einer Temperatur von etwa 25 bis 30 Grad Celsius gesammelt und einer Wärmepumpe zugeführt, die das Heizsystem des Hauses unterstützt. Diese Maßnahme könnte langfristig zu einer Reduzierung des Primärenergiebedarfs für die Warmwasserbereitung um bis zu 50 Prozent führen.
Zusätzlich zur Wasser- und Energieeinsparung zeigt das Projekt auch positive Auswirkungen auf die Umwelt. Die bepflanzten Flächen der i.WET-Anlage können mit dem aufbereiteten Wasser bewässert werden, wodurch eine nachhaltige Grünflächenpflege ermöglicht wird. Messungen haben ergeben, dass die Filtersysteme zuverlässig Schadstoffe aus dem Wasser entfernen, das von den Straßen und Dächern in die i.WET-Allee fließt.
Ein weiterer Vorteil des i.WET-Konzepts ist seine wirtschaftliche Effizienz. Durch die Reduzierung der Frischwasserkosten und der Abwassergebühren wird das System langfristig kosteneffektiv. Wirtschaftliche Analysen zeigen, dass die Implementierung von i.WET-Lösungen über 60 bis 120 Jahre hinweg oft günstiger ist als traditionelle Systeme.
Der schrittweise Ansatz der Implementierung des i.WET-Konzepts ermöglicht es, die bestehenden Wassersysteme schrittweise zu modernisieren und an die klimatischen Veränderungen anzupassen. Mit dieser integrierten Strategie werden Wasser-, Energie- und Stoffkreisläufe miteinander verknüpft, was auch die Lebensqualität der Anwohner verbessert und zur Biodiversität beiträgt.
Insgesamt belegt das i.WET-Konzept, dass innovative, integrierte Ansätze zur Wasser- und Energieinfrastruktur nicht nur machbar, sondern auch notwendig sind, um den Herausforderungen des Klimawandels zu begegnen. Die Ergebnisse des Projekts in Lünen könnten als Modell für zukünftige städtische Entwicklungen dienen und zeigen, dass nachhaltige Lösungen zur Wasserbewirtschaftung von großer Bedeutung sind.
