Basierend auf ihrer langjährigen Erfahrung im Bereich der Membrantechnik hat HUBER ein eigenes Grauwasser-Recycling-System mit MBR (HUBER GreyUse®) entwickelt. Für die Aufbereitung von gering belastetem Grauwasser steht seit kurzem eine modulare Standardanlage mit 6 Baugrößen (GWR-1 für 0,9 m³/d bis GWR-6 für 7,5 m³/d) zur Verfügung, welche für die Aufstellung im Kellerraum von Gebäuden konzipiert ist (Abb. 1).

Das zufließende Grauwasser wird mit Hilfe eines HUBER Maschensiebs (Maschensieb mit 3 mm, 99 %iger Wasserausbeute und automatischer Rückspülung) zur Entfernung von Störstoffen, wie Haaren und Wattestäbchen mechanisch vorbehandelt. Ein Vorlagebehälter dient als hydraulischer Puffer und gewährleistet eine gleichmäßige Beschickung der Membranbelebung. Herzstück der Anlage ist ein MBR mit getauchten HUBER-Ultrafiltrationsmodulen (nominelle Porengröße 38 nm). Das Permeat wird in einem Speicher aufgefangen und steht als Betriebswasser für die weitere Nutzung z. B. zur Toilettenspülung zur Verfügung. Bei der Konzeption der Anlage wurde auf eine vereinfachte Ausstattung geachtet. So erfolgen sowohl die Durchmischung des Belebungsbeckens als auch der Sauerstoffeintrag für die biologischen Prozesse über den Eintrag der Spülluft. Durch den Verzicht auf ein zusätzliches Belüftungssystem (Belüftungsgebläse und Rohrbelüfter) für die Sauerstoffversorgung der Biologie reduzieren sich die Anschaffungskosten der Anlage. Darüber hinaus wird durch ein angepasstes Steuerungskonzept auch ein energieeffizienter Betrieb möglich.

Amortisation für Berlin

Die Wirtschaftlichkeit für ein Projekt, das die Implementierung eines Grauwasser- Recycling-Systems in die bestehende Infrastruktur (Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung) vorsieht, lässt sich relativ einfach abschätzen. Die monetären Vorteile, die sich durch die Substitution von Frischwasser ergeben, können hierbei in Form von eingesparten Kosten für die Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung ausgedrückt werden.

Beispielhaft wird hier die Amortisationsberechnung für eine HUBER GreyUse®-Standardanlage durchgeführt. Im fiktiven 4-Sterne-Hotel (Kapazität von 215 Betten) am Standort Berlin soll das leicht verschmutzte Grauwasser aus Duschen und Badewannen aufbereitet und für die Toilettenspülung bedarfsgerecht eingesetzt werden. Bei einer Belegung von 85 % und einem durchschnittlichen Spülwasserbedarf von 41 l/(P*d) beträgt der Betriebswasserbedarf ca. 7,5 m³. Für die Bereitstellung des Betriebswassers aus dem leicht verschmutzten Grauwasser eignet sich die kompakte HUBER GreyUse®-Standardanlage Baugröße GWR-6, die im Kellerbereich aufgestellt wird (Abb. 2). Für die Amortisationsrechnung wurden sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten inkl. Wartung der HUBER Anlage berücksichtigt (Tab. 1). Die Position „Kosteneinsparung gesamt“ berechnet sich als Summe der Kosten für Wasser und Abwasser, die beim Grauwasser-Recycling eingespart werden.
Für die Berechnung wurde der Berliner Preis für Trink- und Abwasser von 4,58 €/m3 (netto) zugrunde gelegt. Bei Trinkwasserpreisen und Abwassergebühren herrscht in Deutschland seit 10 Jahren Preisstabilität (wvgw, 2005). Setzt sich dieser Trend auch zukünftig fort, dann kann sich, bei einer jährlichen Teuerung für die Trink- und Abwasserpreise von 2 % und für Energie (Strom) bei einer Preissteigerung von 5%/a, die Anlage nach 6-jährigem Betrieb amortisieren. Der erwirtschaftete Betrag nach bspw. 10 Jahren liegt bei ca. 38.300 € (Abb. 3). Tritt eine Preissteigerung für Trinkwasser (z.B. Teuerung von 5%/a) ein, dann lässt sich die Anlage nach kürzerer Zeit amortisieren und der erwirtschaftete Betrag ist deutlich höher.

Chancen für Mangelgebiete

In vielen Wassermangelgebieten, wo die Trink- und Wasserpreise aufgrund einer staatlichen Subventionierung generell sehr niedrig sind, ergeben sich durch Frischwassersubstitution zunächst geringe Kosteneinsparungen. Für diese Regionen liegt der große Vorteil eines Grauwasser-Recyclings hauptsächlich in der Unabhängigkeit von einer unbeständigen Wasserversorgung. So können 4- bis 5-Sterne-Hotels ihren Betrieb auch in Zeiten der Unterversorgung erhalten, indem das gereinigte Grauwasser für verschiede Zwecke wie Toilettenspülung und Bewässerung verwendet wird.

Schlussfolgerung

Insbesondere im gewerblichen Bereich (Hotels, Campingplätze, Sportstätten oder Wohnheime) ergeben sich durch das Grauwasser-Recycling interessante Einsparmöglichkeiten. Wird bspw. gereinigtes Grauwasser aus Duschen und Handwaschbecken für Toilettenspülung und Wäschewaschen im Hotel verwendet, lässt sich der Wasserverbrauch bis zu 47 % reduzieren (Gethke et al., 2007). In Wassermangelgebieten ermöglicht die Frischwassersubstitution sogar eine gewisse Unabhängigkeit von der Wasserversorgung. Neben einem ökologischen Vorteil ergibt sich für Betreiber von Hotelkomplexen und Urlaubsresorts auch ein ökonomischer Nutzen. Darüber hinaus lassen sich durch Nachweis eines nachhaltigen Umgangs mit der Wasserressource Umweltzertifikate erwerben, was die Wettbewerbsfähigkeit der Betriebe deutlich steigert.

Von Dr.-Ing. Stefania Paris und Celine Schlapp, Forschung und Entwicklung