Wasser. Wassernutzung im Haushalt, nachhaltige Wasserversorgung, virtuelles Wasser, Wasserknappheit

Inhaltsverzeichnis

Einführung

1. Wassernutzung im Haushalt
1.1 Einleitung
1.2 Problematik
1.2.1 Stand derTechnik
1.2.2 Schadstoffe im gereinigten Abwasser
1.2.3 Erste Ansätze zur Lösung des Problems
1.2.4 Zusammenfassung der Problematik
1.3 Vergleich zu Entwicklungsländern
1.3.2 Derzeitige Situation
1.3.2 Wasser als Menschenrecht
1.3.3 Fachkräftemangel
1.3.4 Blick in die Zukunft
1.4 Denkbare Lösungsansätze
1.4.1 Allgemeines
1.4.2 Strahlregler der Firma „Neoperl"
1.4.3 Wassersparschaltung
1.4.4 „Wasser 3.0" - Hybridkieselgele zur Reinigung des Abwassers
1.4.5 „Spurenstoffstrategie des Bundes" - Politische Maßnahmen
1.5 Bewertung der Lösungsansätze
1.6 Internetquellen

2. Nachhaltige Wasserversorgung
2.1 Einleitung
2.2 Probleme der derzeitigen Wasserversorgung
2.3 Folgen einer mangelhaften Wasserversorgung / Wasserinfrastruktur
2.4 Idee der Privatisierung der Wasserversorgung
2.4.1 Allgemeines
2.4.2 Verschiedene Formen der Privatisierung der Wasserversorgung
2.5 Probleme einer privaten Wasserver- bzw. Entsorgung
2.5.1 Allgemeines
2.5.2 Fallbeispiel der Konzession von Metro Manila, Philippinen
2.6 Fazit
2.7 Denkbare Lösungsansätze
2.7.1 Semizentrale Wasserversorgung
2.7.2 Viva con Agua
2.8 Literaturquellen
2.9 Internetquellen

3. Virtuelles Wasser
3.1 Einleitung
3.2 Begriffserläuterungen
3.2.1 Virtuelles Wasser
3.2.2 Wasserfußabdruck
3.2.3 Wozu dienen die Begriffe „virtuelles Wasser" und „Wasserfußabdruck"?
3.2.4 Wie wird der „Wasserfußabdruck" ermittelt?
3.2.5 Interner Wasserfußabdruck
3.2.6 Externer Wasserfußabdruck
3.2.7 Versteckter Wasserverbrauch (virtuellesWasser) in Farben
3.2.8 Wasserverbrauchsindex
3.3 Status Quo
3.3.1 Globale Wasserkrise
3.4 Problematik
3.4.1 Herkunftsländer versus Verbraucherländer
3.4.2 Verbraucherländer
3.4.3 Herkunftsländer
3.5 Lösungsansätze
3.5.1 Politik / Unternehmen Herkunftsländer
3.5.2 Politik / Unternehmen Verbraucherländer
3.5.3 Organisationen
3.5.4 Einzelperson
3.5.5 Verbraucher
3.6 Schlusswort
3.7 Literaturverzeichnis
3.8 Internetquellen
3.9 Studie

4. Wasserknappheit
4.1 Status Quo - Die Problematik Wasser
4.2 Wer hat Zugang zu Frischwasser?
4.3 Wo geht uns bald das Wasser aus? - Blick in die Zukunft
4.4 Wie kommt es zu der Wasserknappheit?
4.4.1. Es wird immer heißer
4.4.2 „Unser" Konsumverhalten
4.4.3. Zerstörung von Quellen
4.4.4. Bevölkerungswachstum
4.5 Folgen der Wasserknappheit
4.6 Lösungsansätze für die Wasserknappheit
4.6.1 Bayer Crop Science
4.6.2 Nature Based Solutions
4.6.3 Die Meerwasserentsalzung
4.6.4 Graphen als neuste Lösung?
4.6.5 Auf lange Sicht sinnvoll?
4.7 Arme Länder sind am stärksten Betroffen
4.8 Wer kann was tun?
4.8.1 Die Konsumenten
4.8.2 Politische Maßnahmen
4.8.3 Organisationen
4.8.4 Unternehmen
4.9 Internetquellen

Ausblick

Einführung

Wasser ist die Grundlage fürjegliche Existenz auf unserem Planeten. Auch wenn rund zwei Drittel der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind, ist nur ein winziger Bruchteil davon für den Menschen nutzbar respektive erreichbar. Der Großteil des Wassers auf unserem Planeten ist nämlich Salzwasser in den Weltmeeren, welches in unbehandelter Form für den menschlichen Organismus nicht nutzbar ist.

DerVorrat an wertvollem Trinkwasser ist somit beschränkt und es gilt in der Folge nachhaltig damit zu haushalten, damit alle derzeitigen sowie nachkommenden Generationen ausreichend sauberesTrinkwasserzurVerfügung haben. Die bisherige bzw. derzeitige Wassernutzung der Menschen steht allerdings im Konflikt mit dieser Denkweise und führt z.B. durch exzessiven bzw. fälschlichen Gebrauch des Wassers einerseits zu Wasserknappheit in trockenen Regionen, zur unkontrollierten Verschmutzung des Wassers sowie zur Kommerzialisierung dieser als fundamentales Menschenrecht geltenden Ressource.

Einige dieser durch den menschlichen Konsum entstandenen Problematiken sollen im weiteren Verlauf dieser Seminararbeit genauer erläutert und etwaige Lösungsansätze präsentiert bzw. ihre Wirksamkeit und Sinnhaftigkeit vor dem Hintergrund, ob der Mensch des 21. Jahrhunderts verantwortungsvoll mit der Ressource Wasser umgehen kann, bewertet werden.

1. Wassernutzung im Haushalt

1.1 Einleitung

Jede Person in Deutschland verbrauchte im Jahr 2013 durchschnittlich 121 Liter sauberes Trinkwasser pro Tag. Den wenigsten Menschen ist bewusst, dass wir nur einen winzigen Bruchteil dieser Menge für lebensnotwendige Dinge wie das Zubereiten unserer Nahrung verbrauchen und mehr als 85% des Trinkwassers für die persönliche Körperpflege, Toilettenspülung, zum Wäschewaschen, Spülen von Geschirr, dem Reinigen der Wohnung, für die Autowäsche und den Garten verwendet wird. In diesem Durchschnittswert noch nicht enthalten ist das sogenannte virtuelle Wasser (vgl. 3.1), was jeder einzelne durch die Herstellung seiner Kleidung, Lebensrnittel und Gebrauchsgegenstände zusätzlich jeden Tag Täglich werden somit durch unseren derzeitigen Umgang mit der Ressource Wasser, die vor allem in den Industriestaaten dieser Erde in großen Mengen und zu günstigen Konditionen vorhanden ist, enorme Wassermengen für die Erhaltung unseres hohen Lebensstandards entwertet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 Genaue Aufschlüsselung zur Wasserverwendung im Haushalt 2013 -Umweltbundesamt¹

Durch die Entwicklung neuer Techniken, neuer Medikamente und Hilfestellungen, die unser Leben noch angenehmer und bequemer machen sollen, schreitet die Menschheit einerseits im wissenschaftlichen Kontext voran, belastet andererseits aber auch die Gewässer dieser Erde mit vielen naturfremden, anthropogenen Stoffen², die durch die Entsorgung über das häusliche Abwasser in den Wasserkreislauf unseres Planeten eintreten.

Allein in der Europäischen Union sind derzeit etwa 100.000 Chemikalien auf dem Markt, welche entweder einzeln oder gemischt in einer noch höheren Anzahl von Produkten eine Verwendung finden.

1.2 Problematik

1.2.1 Stand der Technik

Die meisten modernen Wasseraufbereitungsanlagen nutzen heutzutage ein dreiteiliges Verfahren, um unser tägliches Abwasser zu reinigen: Zu Beginn des Reinigungsprozesses steht die mechanische Reinigungsstufe, die das ankommende Wasser mithilfe von Rechen von den gröbsten Verunreinigungen wie Feuchttüchern, Hygieneartikeln, Windeln und anderen Grobstoffen befreit. Allein durch die Entsorgung dieser 400-600 Tonnen Rechengut pro Jahr entstehen - in einem Klärwerk - Kosten von rund 80.000€, die im Endeffekt auf den Verbraucher, den Verursacher des Problems, umgelegt werden. Auch der erhöhte Verschleiß von Pumpen und mechanischen Bauteilen durch das vermehrte Aufkommen von groben Verunreinigungen bedeutet zusätzliche Kosten. Das Wasser gelangt zur biologischen Klärstufe, wo Bakterien und andere Mikroorganismen vor allem organische Inhaltsstoffe des Abwassers, wie Fette (Kohlenstoffverbindungen) und Harnstoffe, mit Hilfe von Sauerstoff abbauen. Die folgende chemische Reinigungsstufe hat in erster Linie die Aufgabe, Phosphor aus dem Abwasser zu entfernen, um eine Eutrophierung, d.h. die übermäßige Zunahme an Nährstoffen und somit eine Zunahme der Wassergewächse in dem Gewässer zu verhindern, in das die geklärten Wassermassen später eingeleitet werden.

1.2.2 Schadstoffe im gereinigten Abwasser

Auch wenn das geklärte Abwasser zu diesem Zeitpunkt visuell gesehen von jeglichen Verunreinigungen befreit ist, verbleiben dennoch kleinste chemische Verbindungen, sogenannte Mikroverunreinigungen³ im „gereinigten“ Wasser. Denn selbst modernste Reinigungsanlagen sind nicht in der Lage das Abwasser gänzlich von diesen Verunreinigungen zu befreien. Sie entfernen nur rund 95% der Gesamtbelastung aus den eingeleiteten Wassermassen.

In diesem Schadstoffcocktail, der in Gewässer geleitet oder als „Klärschlamm-Dünger“ auf den Anbauflächen von Agrarprodukten landet, befinden sich noch Rückstände von z.B. Arzneimitteln (z.B. Hormone), Duftstoffen aus Kosmetika und Reinigungsmitteln, Weichmacher aus Plastik, Farbstoffen aus Kleidern, Schwermetallen und chemischen Substanzen aus der Industrie, Antibiotika aus der Tierzucht, Pflanzenschutzmittel sowie Mikroplastik aus Kosmetik oder Kontaktlinsen, die auf ihrem Weg vom heimischen Waschbecken in die Kläranlage entweder mechanisch oder chemisch in ihre kleinsten Bestandteile aufgespaltet wurden.

„Bei den Arzneimitteln [...] ist das große Problem, dass sie gezielt hergestellt werden, um in kleinen Konzentrationen große Wirkung zu entfalten. [...] winzige Mengen dieser Stoffe reichen völlig aus, um Änderungen der Physiologie und dem Hormonhaushalt der Organismen [...] beim Menschen oder auch bei Tieren zu bewirken.", so Dr. Hans-Jürgen Pluta, Fachgebietsleiterfürden Bereich derAbwasserentsorgung im Umweltbundesamt in Berlin.⁴

Ein weiterer Problempunkt den Christof Wetter, Spezialist für Abwassertechnik an der Fachhochschule Münster in diesem Zusammenhang sieht, ist die Tatsache, dass sich durch eine Vielzahl an Kläranlagen an einem Fließgewässer, sich mit steigender Fließdauer auch die Konzentrationen der gefährlichen Fremdstoffe summiert und die Probleme und Folgen sich vor allem in den größeren Flusssystemen verschlimmern, von einem Problem der nationalen Umweltpolitik zu einem internationalem werden.⁵ Durch die Entnahme von Wasser aus diesen Gewässern z.B. für die Bewässerung von Feldern, wird der Kreislauf zurück zum Menschen auf lange Sicht geschlossen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2 Welche Stoffe befinden sich in unserem Wasser⁶

1.2.3 Erste Ansätze zur Lösung des Problems

Zwar gibt es bereits erste Entwicklungen, wie Oxidationsverfahren mit Ozon, spezielle Membranen oder Adsorptionsverfahren an Aktivkohle, die Stoffe, welche durch die konventionellen Reinigungsverfahren bisher nicht aus dem Wasser gefiltert werden können, aus dem Wasser entfernen. Die Gesetzgebung gibt aber bislang für diese Spurenstoffe noch keine gesetzlichen Grenzwerte vor, an denen sich die Betreiber von Kläranlagen orientieren und ihre Verfahren daran anpassen können. Gesetzlich sind all diese Techniken nicht vorgeschrieben und in ihrer Effektivität bisherweitgehend auch nicht zufriedenstellend.

1.2.4 Zusammenfassung der Problematik

Die existierende Wasserproblematik besteht im Kern der Sache also vor allem aus einem fälschlichen Verständnis der Menschen für den Wert des Subjekts sowie fehlenden Techniken, die Qualität des Wassers, welche durch unbewussten Umgang erheblich beeinträchtigt wird, wieder auf das Ursprungsniveau zu bringen. Wir sind uns entweder nicht im Klaren darüber, was unser bisheriger bzw. derzeitiger Umgang mit den Wasserressourcen dieses Planeten auf lange Sicht für Risiken birgt, haben das Gefühl und die Wertschätzung dafür verloren, oder sind einfach zu bequem, auf einen Teil unseres hohen Lebensstandards zum Wohle der Natur und der nachkommenden Generationen zu verzichten. Wirzweckentfremden unser Abwasser als Müllhalde und spülen all die alltäglichen Dinge, die wir nicht mehr brauchen bewusst oder unbewusst aus unserer Wahrnehmung, aus unseren Gedanken.

Trinkwasserversorgungsystem angeschlossen und können jederzeit riesige Mengen an Frischwasser zu günstigen Konditionen entnehmen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3 Wasserverbrauch in Deutschland pro Person und Tag - Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft⁷

Auch wenn die monatliche Rechnung des Wasserversorgers geringfügig höher ausfallen würde, macht es subjektiv in unserer Wahrnehmung keinen Unterschied, wie viel Wasser wir verbrauchen. Deutschland ist zwar im europäischen sowie im internationalen Vergleich eines der Ländern mit den höchsten Preisen für einen Kubikmeter (1000 Liter) Wasser, was auch dazu führte, dass der Verbrauch seit dem Jahr 1990 von rund 147 Litern pro Tag und Person im Vergleich zu 2012 auf rund 120 Liter gefallen ist, trotzdem kostet den Endverbraucher ein Liter frisches und sauberes Trinkwasser nur rund 0,2 Cent - die Ressource Wasser bleibt somit dennoch sehr kostengünstig.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4 Wasserpreis im internationalen Vergleich⁸

1.3 Vergleich zu Entwicklungsländern

1.3.2 Derzeitige Situation

Während die Herausforderungen im Umgang mit der Ressource Wasser in den Industrieländern der Erde durch ausreichende finanzielle und technische Mittel ein noch relativ überwindbares Problem darstellen und vor allem durch eine falsche Einstellung der Menschen geprägt ist, kämpfen die Menschen in den Entwicklungsländern der Welt jeden Tag mit der prekären Versorgung mit sauberem Trinkwasser und der Reinigung des belasteten Abwassers (vgl. 4.1). Die Versorgung mit Frischwasser und der Abtransport der aufzubereitenden Wassermassen stehen dabei in keiner Relation zu westlichen Standards.

Nach Angaben der Vereinten Nationen werden in Entwicklungsländern rund 90% des häuslichen und gewerblichen Abwassers ungeklärt in Flüsse, Seen und durch Versickerung in das Grundwasser abgeleitet. Durch das Fehlen von Sanitären Einrichtungen gelangen ebenso Bakterien und Krankheitserreger in die Gewässer, die die Menschen täglich nutzen um sich zu waschen, daraus zu trinken oder Wasser zum Kochen zu entnehmen. Auf diese Weise erkranken jährlich in Entwicklungsländern rund vier Milliarden Menschen an Durchfall, über zwei Millionen Menschen sterben.

Das verseuchte Abwasser raubt somit ganzen Nationen die Zukunft und bringt durch das Wegfällen von rund fünf Milliarden Arbeitstagen und mehr als 440 Millionen Schultagen ganze Wirtschaftssysteme ins Schwanken und teilweise zum Erliegen. Allein in den afrikanischen Ländern gehen durch diese verheerende Entwicklung jährlich rund fünf Prozent des Bruttoinlandproduktes verloren - mehr Geld, als durch die gesamte Entwicklungshilfe in diese Regionen fließt.⁹

1.3.2 Wasser als Menschenrecht

Seit dem Jahr 2010 ist das Recht auf sauberes Wasser und grundlegende Sanitärversorgung als Menschenrecht anerkannt. Es gibt aber viele Staaten, die vor allem finanzielle Probleme haben, ihrer Verantwortung nachzukommen, ausreichend sauberes Trinkwasser und eine funktionierende Infrastruktur der Aufbereitung des belasteten Abwassers bereitzustellen und zu unterhalten. Nach Angaben der Vereinten Nationen benötigt eine Person täglich mindestens 50 Liter sauberes Wasser, um Nahrung zuzubereiten, die eigene Hygiene aufrechtzuerhalten, Krankheiten zu vermeiden sowie die eigene Leistungsfähigkeit zu erhalten. In großen Teilen Afrikas haben die Menschen heutzutage jedoch durchschnittlich nur rund 20 Liter Wasser pro Tag und Person zu Verfügung, was zu der oben dargestellten Problematik führt.

1.3.3 Fachkräftemangel

Laut einer Studie der IWA (International Water Association) aus dem Jahr 2014, fehlten vielerorts qualifizierte Arbeitskräfte und die thematische Expertise, dieses Problem in den Griff zu bekommen. „Wenn wir jetzt nicht reagieren und in Menschen investieren, die den allgemeinen Zugang zu Wasser- und Sanitärinfrastruktur realisieren können, ist der bisher erreichte Fortschritt vieler Staaten bedroht.", so Ger Bergkamp, IWA Geschäftsführer.¹⁰ Laut der Studie fehlen in zehn Entwicklungsstaaten rund 778.000 Fachleuchte im Bereich Wasserversorgung sowie Abwasseraufbereitung. Allein in Bangladesch seien es 2014 rund 44.000 fehlende Fachleute gewesen, um die 83.000 waren es auf den Philippinen. Grund dafür ist meistens ein stark eingeschränkter Zugang zu Hochschulausbildungen und Universitäten sowie ein fehlendes Ausbildungsangebot fürjunge Leute.¹¹

Die Problematik ist auf diese Weise weitgehend mit anderen Konfliktfeldern von Entwicklungsländern verwoben und nicht klar abzutrennen, was die Entwicklung und Umsetzung von Lösungsansätzen erheblich erschwert.

1.3.4 Blick in die Zukunft

Die geschilderten Problematiken in den Industriestaaten sowie den Entwicklungsländern dieser Erde werden ohne unser aller Handeln in Zukunft - wenn auch in unterschiedlicher Weise - schwerwiegendere Ausmaße annehmen. Auch wasserreiche Staaten werden in Zukunft mit dem Problem der Wassernutzung (vgl. 4.1) konfrontiert werden. Selbst wenn es laut der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft (2010) kein akutes Gesundheitsrisiko für den Menschen bei den bisherigen Konzentrationen von den oben genannten anthropogenen Spurenstoffen in unseren Gewässern und damit in unserem Trinkwasser gibt, ist eine Veränderung der pflanzlichen, tierischen und menschlichen Physiologie bei gleichbleibendem Anstieg der Konzentrationen nur eine Frage der Zeit.

Zwar können Prozesse in der Natur die meisten natürlichen organischen Stoffe zu unschädlichen Endprodukten abbauen, einige synthetische Stoffe sind jedoch nur ganz langsam, teilweise gar nicht mehr abbaubar. Stellenweise entstehen bei der natürlichen Zersetzung der anthropogenen Stoffe auch neue Stoffe, deren Wirkungsweise weitgehend unbekannt ist.

1.4 Denkbare Lösungsansätze

1.4.1 Allgemeines

Es gilt also grundlegend zwei Ziele zu verfolgen: Saubere Wasservorräte dürfen erst gar nicht mit anthropogenen Spurenstoffen belastet werden, damit das Wasser für nachkommende Generationen in ursprünglicher Qualität verfügbar ist. Des Weiteren müssen die verbrauchten Wassermassen vorder Rückführung in natürliche Fließgewässervollständig bzw. bestmöglich von den anthropogenen Spurenstoffen befreit werden, die der Mensch durch sein Konsumverhalten über das Abwasser entsorgt. Es muss Aufklärungsarbeit betrieben werden, die Denkweise der Menschen kritisch hinterfragt und die Folgen anhand geeigneter Beispiele aufgezeigt werden. Das Ziel dieser Aufklärungsarbeit muss vor allem darin bestehen, den richtigen Weg im Umgang mit der Ressource Wasser zu finden und die Probleme, die durch den exzessiven und fälschlichen Gebrauch dieses Gutes entstehen zu bewältigen (z.B. markante Hinweise aufVerpackungen, politische Vorgaben).

1.4.2 Strahlregler der Firma „Neoperl"

Ein erster Ansatz zum generellen Einsparen von wertvollem Trinkwasser im Alltag sind wassersparende Armaturen, Duschköpfe und sogenannte „Strahlregler“, welche die Durchflussmenge eines Wasserhahns begrenzen. Die beiden deutschen Ingenieure Hermann Grether und Christoph Weis des deutsch-schweizerischen Unternehmens „Neoperl“ haben sich als Ziel gesetzt ‘[...] der Wasserverschwendung an Waschtisch und in der Küche ein Ende zu setzen, ohne jedoch den gewohnten Komfort einzuschränken j...]“¹². Ihre simple und unscheinbare Erfindung ist ein innovativer Strahlregler, welcher an jeden herkömmlichen Wasserhahn angeschraubt werden kann und durch die Vermischung des Wassers mit Luft das Volumen des Strahls bei geringerem Wasserverbrauch erhöht. Der Strahl wird hierzu im Inneren zunächst beschleunigt, mit Luft vermischt und anschließend wieder abgebremst.

„Laut der Zeitschrift "Development" lassen sich mit den neuen Strahlreglern bis zu 50 % des monatlichen Wasserverbrauchs von Privathaushalten in der Küche sowie am Waschtisch einsparen.“¹³ Die Firma „Neoperl“ stellt diese Strahlregler außerdem in verschiedenen Designs, Ausführungen und mit unterschiedlichen Durchflussmengen her, um die Verwendung in jedem Haushalt zu ermöglichen. Mit ihrer Erfindung gelangten die beiden Ingenieure beim European Inventor Award 2010 im Sektor Nachhaltige Wassertechnologie somit auch in die Endrunde der Kategorie Industrie.

Die Nutzung dieser Aufsätze bringt für den Endverbraucher keinerlei Nachteile, ganz im Gegenteil: Durch einen geringeren Verbrauch werden einerseits unsere Vorkommen an Trinkwasser geschont, die Rechnung für den einzelnen Haushalt fällt niedriger aus und schlussendlich müssen auch weniger Wassermassen von menschlichen Verunreinigungen befreit werden. Außerdem sind diese Strahlregler mit einem Stückpreis von ca. 1,20€ für jeden privaten Haushalt erschwinglich.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5 Neoperl Strahlregler im Einsatz¹⁴

1.4.3 Wassersparschaltung

Ein weiterer Lösungsansatz um Wasser direkt an der Quelle zu sparen ist eine in der MDR Sendung „Einfach Genial“ vorgestellte „Wassersparschaltung“. Vor allem ältere Gebäude verfügen heutzutage nicht über sogenannte Zirkulationsleitungen, welche das Warmwasser in den Warmwasserleitungen eines Gebäudes immer wieder zum Kessel zurückführen, um zu gewährleisten, dass jederzeit ohne zu warten am Wasserhahn warmes Wasser vorhanden ist. Das Fehlen dieser Leitungssysteme führt dazu, dass vom Zeitpunkt der Hahnenöffnung bis zum herausströmen des ersten warmen Wassers viel Zeit vergeht, in der das bereits abgekühlte Warmwasser in den meisten Haushalten ungenutzt in den Abfluss fließt. Beruhend auf Messungen und Berechnungen des Elektrotechnikers Mathias Schaar, welcher das System innerhalb von rund zwei Jahren in Eigenregie entwickelte, gehen so pro Person jährlich im Durchschnitt 6570 Liter Wasser unverbraucht verloren - ausgehend davon, dass man sich viermal am Tag die Hände mit warmem Wasserwäscht.

Seine Erfindung beruht auf einer simplen elektronischen Schaltung: Sensoren messen die Temperatur des aus der Hausleitung ankommenden Wassers. Liegt diese unterhalb der in der elektronischen Steuereinheit voreingestellten Mindesttemperatur für warmes Wasser, wird dieses in einen Zwischentank unter dem Waschbecken geleitet. Erst wenn das Wasser die gewünschte Temperatur erreicht hat, fließt es aus dem Wasserhahn. Das im Zwischentank befindliche Wasser wird im Anschluss dem Spülkasten der Toilettenspülung im Bad zur Verfügung gestellt. Sollte der Zwischentank einmal leer sein, und die Toilettenspülung wird trotzdem betätigt, registriert dies die Steuereinheit und bezieht das Wasser regulär aus der Hausleitung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6 Ventileinheit des Systems, Anschluss an die Hausleitung, das Waschbecken und den Zwischentank¹⁵

Unter Berücksichtigung der Berechnungen des Erfinders Mathias Schaar könnten somit in Deutschland pro Jahr-ausgehend von 6,5 Kubikmeter Wasser die pro Person gespart werden können und einer Einwohnerzahl von ca. 80 Millionen Menschen - 520 Millionen Kubikmeter Wasser gespart werden. Das System wäre also theoretisch durchaus in der Lage den Wasserverbrauch im Allgemeinen zu senken. Dennoch ist es mit einigen praktischen Beschränkungen behaftet: Um das System verwenden zu können ist die Installation von zusätzlichen Wasserleitungen und Kabeln notwendig, was beim Einbau neben den Kosten für das System selbst zu Buche schlägt. Viele Vermieter - wie auch beim Erfinder selbst - erlauben außerdem den Einbau des Systems in eine Mietwohnung nicht. Eine wirklich sinnvolle Verwendung ist somit nur bei Neubauten möglich, da die zusätzlich benötigten Leitungen nicht nachträglich aufwendig in die Wand gelegt werden müssen, sondern direkt eingeplant werden können. Das System ist bisher nur ein Versuchsprojekt und von der Serienreife weit entfernt.

Denkbar ist außerdem eine Erweiterung des Systems, bei der auch das „verbrauchte“ Wasser aus dem Waschbecken in den Zwischentank geleitet wird, und somit noch mehr Wasser eingespart werden kann. Das Wasser aus dem häuslichen Waschbecken ist in der Regel nicht großartig verschmutzt, sodass man es durchaus ohne Bedenken z.B. für die Toilettenspülung verwenden könnte. Damit seine Erfindung in Zukunft vielerorts dabei hilft Wasser zu sparen, sucht der an Multipler Sklerose erkrankte Erfinder Mathias Schaar einen Käufer für seine patentierte Erfindung, um das System Seitens der einfachen Handhabung, Installation und Benutzerfreundlichkeit zu verbessern und serientauglich zu machen. Jeder Haushalt soll in der Lage sein das System ohne großen Aufwand installieren zu können und so einen Beitrag zur nachhaltigen Nutzung des Wassers zu leisten.

Wasser zu sparen und somit die natürlichen Trinkwasservorräte zu schützen ist ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung, um mit den Wasserressourcen unseres Planten nachhaltig zu haushalten. Wird weniger Wasser verbraucht, muss in der Folge auch weniger Wasser aufwendig aufbereitet werden. Die Problematik der Belastung des Abwassers mit anthropogenen Spurenstoffen bleibt, weshalb zusätzliche Verfahren benötigt werden, um die bisherigen und zukünftigen Schäden im Ökosystem unseres Planeten zu minimieren und die Existenz nachkommender Generationen zu ermöglichen.

1.4.4 „Wasser 3.0" - Hybridkieselgele zur Reinigung des Abwassers

Seit mehr als sechs Jahren arbeiten Forscher der Universität Koblenz-Landau unter Führung von Dr. Katrin Schuhen unter dem Projektnamen „Wasser 3.0“ an einer zuverlässigen, innovativen, effizienten und vor allem nachhaltigen Lösung für das Problem der Belastung des Abwassers mit Mikroverunreinigungen bzw. anthropogenen Spurenstoffen. Das Ziel besteht darin, jegliche Wassermassen gänzlich von Mikroschadstoffen zu befreien und ein globales Netzwerk mit Vertretern aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft aufzubauen, um Menschen weltweit den Zugang zu sauberem Trinkwasser mithilfe eines kostengünstigen Systems garantieren zu können und eine ganzheitliche Verbesserung der Wasserqualität zu erreichen.

Eine spezielle Mischung aus Hybridkieselgelen - Silizium basierte chemische Systeme - soll in der Lage sein, Mikroplastik, Pharmazeutika, Schwermetalle und Pestizide an sich zu binden, fest mit ihnen verbunden zu bleiben und sich dann zu einer tischtennisballgroßen Kugel zusammenzufügen, welche anschließend während des Reinigungsverfahrens z.B. in einem Klärwerk von derWasseroberfläche mechanisch abgetragen werden kann.

„Dabei muss man sich das Hybridkieselgel bzw. die Mischung mehrerer Hybridkieselgele wie ein aus mehreren Puzzleteilen zusammengesetztes, jedoch nur halbfertiges Puzzle vorstellen, bei dem aus verschiedenen chemischen Einheiten neue Moleküle zusammengesetzt werden. Diese werden zu einem Festkörper [...] aus organischen und anorganischen Einheiten [...] verbunden. Das Puzzle wird dann komplett, wenn die unerwünschten Stressoren an unser halbfertiges Puzzle binden. Dies geschieht über funktionelle Gruppen in der organischen Einheit und eine bestimmte Struktur der Materialien. Das Material bleibt fest mit dem Stressor verbunden und kann somit direkt in der Wasserreinigung abgetrennt werden. “¹⁶

Implementiert werden soll dieses System - neben den herkömmlichen mechanischen, biologischen und chemischen Reinigungsverfahren - in der seit längerem diskutierten „vierten Reinigungsstufe“ in Klärwerken, um die Problematik der Belastung des Abwassers mit Mikroverunreinigungen effizient zu beheben. Im Vergleich zu den unter 1.2.3 genannten Verfahren kann das Wasser auf diese Weise sehr kostengünstig und vor allem ökologisch gereinigt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Auch wenn Deutschland mit einer Reinigungsquote von 96% das europäische Land ist, in dem am meisten Abwasser aus privaten Haushalten und öffentlichen Einrichtungen wiederaufbereitet wird, muss an den Vorschriften für die Qualität dieser Reinigung bzw. an den Grenzwerten für anthropogene Spurenstoffe noch gearbeitet werden, um einerseits die Qualität des Trinkwassers aufrechtzuerhalten und gleichzeitig ein internationales Vorbild für andere Länder zu sein. Im Auftrag und unter Führung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) wurde vor diesem Hintergrund deshalb ein „Stakeholder-Dialog“ unter anderem mit Vertretern aus der Arzneimittel- und Textilindustrie geführt, um eine „Spurenstoffstrategie des Bundes“ zu entwickeln.

„Die Spurenstoffstrategie adressiert alle im Gewässerschutz relevanten anthropogenen Spurenstoffe. Zur gemeinsamen, bundesweiten Orientierung und Fokussierung innerhalb der Strategie, zur Verständigung auf Handlungsbedarf und Handlungsmöglichkeiten von Minderungsmaßnahmen in den verschiedenen Verursacherbereichen Es wurden gemeinsam Empfehlungen erarbeitet, um in erster Linie zunächst die Wirkung der einzelnen Stoffe weitgehend zu erforschen und eine Risikobewertung durchzuführen. „Die beteiligten Stakeholder entwickeln für ihren Verantwortungsbereich Vorschläge für die Festlegung der relevanten Spurenstoffe. [...] Untersuchungen zur Wirkung und zum Umweltrisiko relevanter Spurenstoffe in Gewässern sollen weiter vorangetrieben werden.“^{17 18} Sind viele der Empfehlungen auch sehr schwammig formuliert, können dennoch einige Vorschläge festgehalten werden:

- ,,[...] Informations-kampagnen und Bildungsangebote, um die Bevölkerung [...] über die Gewässerrelevanz von Spurenstoffen zu informieren und für einen nachhaltigen Umgang mit entsprechenden Produkten und ihrer[...] Entsorgung zu sensibilisieren. ‘
- „Kennzeichnungen informieren [...] die Nutzer von Produkten, die relevante Spurenstoffe enthalten, über mögliche Gewässerbelastungen. Die Ausgestaltung und Kommunikation erfolgt verständlich und zielgruppenorientiert.“
- „Die Umsetzung der Spurenstoffstrategie verursacht Kosten. Deren Höhe hängt vom zu erreichenden Schutzniveau/Ziel ab. Auf Bundesebene muss ein Vorschlag erarbeitet werden, wie diese Kosten finanziert werden sollen.“¹⁹

1.5 Bewertung der Lösungsansätze

Es wird klar: Auch die Politik hat den bestehenden Handlungsbedarf erkannt. Zusammen mit der Wirtschaft und den Verbraucherzentralen wird nach einer Strategie für die Zukunft gesucht, um einen nachhaltigen Umgang mit unserem Trinkwasser zu gewährleisten. Dennoch muss man diesen Prozess auch differenziert betrachten: An der Erarbeitung dieser Empfehlungen sind vor allem diejenigen beteiligt, die durch die Herstellung entsprechender Produkte in erster Linie auch für die daraus entstehenden Probleme verantwortlich sind. Die Politik ist zwar einerseits auf die fachliche Expertise angewiesen, sollte aber ihre Entscheidungen nicht nur auf die wirtschaftlichen Interessen der einbezogenen Konzerne stützen, sondern mehr Subventionen in eigene Forschungen stecken, um so objektive Meinungen zu erhalten. Es müssen schärfere Grenzwerte für anthropogene Spurenstoffe festgelegt werden und das etwaige Entstehen hoher Kosten durch Forschungsprogramme in Kauf genommen werden. Auch das besondere Kennzeichnen oder zusätzliche Besteuern von Produkten mit hohem Anteil an anthropogenen Spurenstoffen bzw. hohem Potenzial der Freisetzung dieser Stoffe bei der Benutzung oder Entsorgung ist ein möglicher Ansatz. Die Industrie kann somit auf lange Sicht dazu „gezwungen“ werden, ihre Produkte und Herstellungsverfahren umweltfreundlicher zu gestalten.

Eine Reduzierung des Wasserverbrauchs auf das absolute Minimum ist im Allgemeinen aber keine Lösung, da das Trinkwasserversorgungs- und Abwassersystem in Deutschland auf gewisse Fließmengen an Wasser ausgelegt ist.

Die Infrastruktur stammt aus einer Zeit,“‘[...] als für Deutschland ein linear ansteigender Verbrauch vorhergesagt worden ist. Mittlerweile passen jedoch die Infrastruktur und die tatsächliche Entnahmemenge nicht mehrzusammen. [...] “.²⁰

Durch zu geringe Fließmengen können sich in den Leitungen so z.B. Keime bzw. Krankheitserreger bilden. An einen Rückbau des Leitungssystems bzw. an eine Anpassung an die aktuellen Bedürfnisse ist aber aufgrund hoher Kosten nicht zu denken.

Es muss also vor allem ein Umdenken in den Köpfen der Menschen stattfinden, und durch wirksame Aufklärungskampagnen wie auch in der „Spurenstoffstrategie des Bundes“ erwähnt, der Einfluss des Menschen verdeutlicht werden. Die Ursachen der Probleme müssen gezielt an der Quelle bekämpft werden, dort wo sie entstehen und es darf nicht nach Lösungen für einzelne Symptome gesucht werden.

Die angeführten Lösungsansätze können dabei helfen die Problematik in den Griff zu bekommen, sind in ihrer Wirkungsweise aber auch beschränkt und nur bis zu einem gewissen Grad sinnvoll. Es muss also eine sinnvolle Kombination der dargestellten Möglichkeiten gefunden werden, um die ausgeführte Problematik zu einer Lösung zu führen.

Allem voran müssen die Menschen ihr Verhalten ändern.

Auch wenn es sehr unwahrscheinlich ist, dass der Mensch des 21. Jahrhunderts in Zukunft gänzlich ohne die Verwendung synthetisch hergestellter Stoffe in seinen Produkten auskommt, so kann dennoch jeder einzelne einen kleinen Teil zum Großen beitragen, indem er bewusster mit den verfügbaren Wasserressourcen haushaltet, und vor allem das Abwasser nicht als Mülleimer zweckentfremdet. Die Ressource Wasser ist endlich - es muss gehandelt werden, bevor es zu spät dafür ist.

[...]

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¹ https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/styles/800w400h/public/medien/38 4/bilder/2_abb_wasserverwendung-hh_2016-04- 29.png?itok=qR6wEc2h&c=99b8cdce32ccb9ael4ae67609d4e24b3

² „anthropogene Substanzen, von Menschen durch industrielle, gewerbliche und kommunale Prozesse erzeugte Produkte (z. B. Kunststoffe), die oftmals in natürlichen Systemen nicht vorkommen und deshalb häufig biologisch schwer abbaubar sind." - Spektrum.de

³ Vgl. „anthropogene Substanzen" (2)

⁴ https://www.deutschlandfunk.de/medikamentenrueckstaende-belasten- abwasser.697.de.html?dram:article_id=78879

⁵ vgl. https://www.deutschlandfunk.de/medikamentenrueckstaende-belasten- abwasser.697.de.html?dram:article_id=78879

⁶ https://www.swrfernsehen.de/landesschau-rp/gutzuwissen/Haare-Naegel-Feuchtpapier- Was-ist-alles-in-unserem-Abwasser,broadcastcontrib-swr-3732.html

⁷ https://www.heizsparer.de/wp-content/uploads/images/infografiken/wasserverbrauch- entwicklung-bdew.jpg

⁸ https://welt.de

⁹ Vgl. https://www.welthungerhilfe.de/aktuelles/blog/abwasser-macht-krank-und-hindert- entwicklung/

¹⁰ https://www.euwid-wasser.de/news/wirtschaft/einzelansicht/Artikel/fachkraeftemangel- in-entwicklungslaendern-behindert-zugang-zu-wasser-und-abwasser.html

¹¹ Vgl. 10

¹² https://www.epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2010/grether_de.html

¹³ https://www.epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2010/grether_de.html

¹⁴ https://www.epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2010/grether_de.html

¹⁵ https://www.youtube.com/watch?v=LJMSfyZGJD8

¹⁶ https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:yl2OjfpbvasJ:https://www.wasse rdreinull.de/faq/antwort/wie-funktioniert-wasser-3-0-und-was-ist-ein- hybridkieselgel.html+&cd=l&hl=de&ct=clnk&gl=de&client=firefox-b-d

¹⁷ https://www.swrfernsehen.de/landesschau-rp/gutzuwissen/Haare-Naegel-Feuchtpapier- Was-ist-alles-in-unserem-Abwasser,broadcastcontrib-swr-3732.html

¹⁸ https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Binnengewaesser/spurensto ffstrategie_policy_paper_bf.pdf

¹⁹ https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Binnengewaesser/spurensto ffstrategie_policy_paper_bf.pdf

²⁰ https://www.br.de/radio/bayernl/inhalt/experten-tipps/umweltkommissar/wasser- sparen-umweltlOO.html