Klo, Klima und Kreisläufe: Wir brauchen eine Sanitär- und Nährstoffwende - Transforming Economies

Dr. Ariane KrauseLeibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) e.V

Tanja WenteGoldeimer gGmbH

Susann PophalzirkulierBAR

Klimawandel, Wasserknappheit, Bodendegradierung, steigende Energie-, Dünger- und Lebensmittelpreise sowie die Verunreinigung von Oberflächengewässern bereiten weltweit immer mehr Sorgen. All diese Bereiche stehen im unmittelbaren Zusammenhang mit unserem Spültoiletten- und Kanalisationssystem.

Gleichzeitig wird überall nach Stellschrauben für mehr Klima- und Energieresilienz sowie Ansätzen für Kreislaufwirtschaft gesucht. Daher sollte wir bei der natürlichsten Sache der Welt anfangen – unserem täglichen Geschäft.

Wir verschwenden, was so dringend gebraucht wird

Einen Liter Urin spülen wird mit etwa fünfzehn Litern Trinkwasser weg. In Deutschland nutzen wir täglich etwa ein Drittel unseres kostbaren Trinkwasserbedarfs für die Toilettenspülung.

Auf ein Jahr hochgerechnet ist das soviel Wasser wie in der Müritz, Deutschlands größtem Binnensee. Neben diesem hohen Wasserverbrauch gehen sehr viele und wertvolle Nährstoffe verloren: Urin und Fäzes enthalten circa 80 Prozent der in kommunalen Abwässern enthaltenen Nährstoffe, die zur Düngung von Pflanzen gebraucht werden könnten. Sie sind unverzichtbar für das Pflanzenwachstum – und damit Grundlage unserer Lebensmittelversorgung. Wir spülen sie im Klo herunter.

Ein Exkurs in die Geschichte des Klos

Als im 19. Jahrhundert Abwasserkanäle gebaut wurden, galten sie als Ende der katastrophalen Lebensbedingungen und Beginn eines hygienischen Segens. Tödliche Typhus- und Choleraepidemien, die Millionen Menschen das Leben kosteten, sollten der Vergangenheit angehören.

Heute sind nahezu alle Haushalte Deutschlands an die öffentliche Wasserversorgung und Kanalisation angeschlossen. Die Lebensbedingungen in Städten haben sich dadurch mit Sicherheit verbessert. Doch unser geliebtes und geschätztes Spül- und Kanalisationssystem bringt auch Nachteile mit sich.

Die moderne Spül- und Wassertoilette entsorgt unsere Exkremente mit hohem Energie- und Materialeinsatz. Währenddessen wird im Gartenbau und in der Landwirtschaft immer mehr (und teurer werdender) synthetischer Dünger energieaufwändig hergestellt und zur Lebensmittelproduktion verwendet. Die Rohstoffe für mineralische Düngemittel bzw. „Kunstdünger“ werden aus fossilen Lagerstätten abgebaut. Expert:innen schätzen, dass Phosphat nur noch 50 bis 150 Jahre lang als wirtschaftlich erschließbare Ressource verfügbar sein wird.

Ein weiteres Problem unseres aktuellen Sanitärsystems: Es gelangen Medikamentenrückstände, Mikroplastik, Schwermetalle und weitere Schadstoffe aus Kläranlagen in unsere Umwelt. Unser modernes Abwassersystem ist zwar auf den ersten Blick hygienisch und komfortabel, auf dem zweiten Blick lässt sich allerdings feststellen, dass es viel Verschwendung endlicher Nährstoffe und Verschmutzung nach sich zieht.

Es zeigt sich: Ein wasserbasiertes, lineares Sanitärsystem ist nicht zukunftsfähig.

Ariane Krause

Wie nachhaltige Kreislaufwirtschaft aussehen kann

Zwei Projekte, angelegt als Reallabore, forschen derzeit am Recycling von Nährstoffen aus menschlichen Hinterlassenschaften, um diese als schadlose und ordnungsgemäße Dünger wieder der Landwirtschaft zur Verfügung zu stellen: die Projekte P2Green auf EU-Ebene und zirkulierBAR auf nationaler Ebene in Deutschland.

In engem Austausch arbeiten wir an Lösungen, unser lineares Sanitär- und Nährstoffsystem in eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu verwandeln. Mit anderen Worten: Wir wollen wissenschaftlich fundiert unter Beweis stellen, dass es möglich ist, aus menschlichen Ausscheidungen schadlose und ordnungsgemäße Dünger herzustellen. Im Sinne eines zirkulären Systems, um Ressourcen zu schonen und so Nährstoffkreisläufe zu schließen.

P2GreeN – EU-Projekt für die Sanitärwende in Europa

32 Organisationen aus 13 Ländern, acht Millionen Euro EU-Förderung und vier Jahre für die Transformation des Sanitärsystems in Europa – das P2GreeN Projekt hat eine Vision: Turning human sanitary waste into fertilizer.

Im P2GreeN Projekt wird in drei europäischen Pilotregionen untersucht, wie sich menschliche Fäkalien in sichere, biobasierte Düngemittel verwandeln lassen – in einem innovativen, geschlossenen Kreislaufsystem. Die Pilotregionen sind in Gotland (Schweden), Málaga (Spanien) und Hamburg-Hannover. Zu letzterer gehört der Vagtshoff in Ollsen in der Lüneburger Heide, auf dem gerade die zweite Verwertungsanlage für menschliche Fäkalien in Deutschland vom gemeinnützigen Unternehmen Goldeimer aufgebaut wird.

Das Projekt könnte zu einem Meilenstein in der Sanitärwende werden: Hier werden Blaupausen für nachhaltige Nährstoffrückgewinnung aus Sanitärabfällen entwickelt. Außerdem wurde mit dem Projekt endlich auch von offizieller Seite erkannt, dass der Kreislauf vom Teller zur Toilette dringend geschlossen werden muss.

REGION.innovativ – zirkulierBAR

zirkulierBAR ist ein im Rahmen der Fördermaßnahme REGION.innovativ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes inter- und transdisziplinäres Forschungsprojekt in Eberswalde im Landkreis Barnim.

Gemeinsam mit der Finizio – Future Sanitation GmbH und den Kreiswerken Barnim forschen wir in Eberswalde daran, qualitativ hochwertigen und hygienisch unbedenklichen organischen Recyclingdünger aus Trockentoiletteninhalten für die Agrarwirtschaft und den Gartenbau herzustellen. Erste Feldversuche mit kompostierten, festen Fäkalien laufen bereits.

Mit dem Projekt wollen wir dazu beitragen, die Nährstoffkreisläufe wieder regional zu schließen. Nährstoffe wie Phosphor und Stickstoff, die der Umwelt durch Anbau und Verzehr von Lebensmitteln entnommen wurden, sollen durch ein Trockentoiletten-System und innovative Behandlung wieder einer zirkulären sowie klima-angepassten Landwirtschaft zugeführt werden. Damit soll der Druck auf natürliche Ressourcen wie Boden, Wasser, Luft und Nährstoffe minimiert werden.

Lösungen liefern

Im Testbetrieb bei zirkulierBAR und P2GreeN werden neue Anlagenelemente entwickelt und Qualitätsparameter wie Hygiene, Schadstoffgehalte oder Nährstoffzusammensetzung erfasst, wissenschaftlich untersucht und ausgewertet, um Sicherheits- und Qualitätsstandards des Düngers zum Beispiel als DIN-Norm zu standardisieren. Mit umwelttechnischen und wirtschaftlichen Modellen soll ein Beleg für die Skalierbarkeit der Aufbereitungsmethode geschaffen werden.

Außerdem werden die Düngewirkung sowie die gesellschaftliche Akzeptanz der neuen Recyclingdünger untersucht. Über Dialog-Veranstaltungen und Stakeholder-Workshops werden Kommunen, Politik, Wirtschaft und Gesellschaft in den Prozess einbezogen.

Wir haben Antworten für eine nachhaltige Wiederverwendung von menschlichen Ausscheidungen, die gleichzeitig die globale Ernährungssicherheit, den Umweltschutz und die Hygiene erhöhen und den Klimawandel abmildern. Gemeinsam arbeiten wir an der Entwicklung und dem Wissenstransfer von wassersparenden Toiletten.

Wir brauchen eine Sanitär- und Nährstoffwende

Wir, also die Projekte P2GreeN und REGION.innovativ – zirkulierBAR sowie weitere Akteur:innen aus dem Netzwerk für nachhaltige Sanitärsysteme (NetSan e.V.) haben die Vision einer Sanitär- und Nährstoffwende. Wir arbeiten daran, dass Nährstoffe, die der Umwelt durch Pflanzenproduktion und Nutztierhaltung sowie den Verzehr der so entstandenen Lebensmittel entnommen wurden, durch Recycling unserer Exkremente  wieder dem Gartenbau und der Landwirtschaft zugeführt werden müssen.

Kurz: Wir wollen weniger Wasser nutzen und verschmutzen, mehr Nährstoffe recyceln, dabei Schadstoffe entfernen und so natürliche Kreisläufe wieder schließen, um dabei essentielle, endliche Ressourcen zu schonen.

Das Forschungs- und Innovationsbündnis „Loo:topia“ war ebenfalls auf der Konferenz republica vertreten, nähere Informationen gibt es hier.

Weitere Beiträge zum Thema auf unserem Blog:

Wassermangel und Klimakrise: integrierte Lösungen vonnöten von Prof. Dr. Dieter Gerten, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK)

Deutschland muss Stickstoff-Überschüsse in der Landwirtschaft dringend abbauen von Prof. Dr. Thomas Scholten, Uni Tübingen

Recycling: Einsatz von Sekundärrohstoffen in der Praxis von Dr.-Ing. Ulrike Lange, VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH