EVaSENS – Neue Wege der Abwassertrennung
In einer Serie mit dem BMUB präsentieren wir Aktuelles aus der Bauforschung. In Teil 5 geht es um eine neue Technologie zur Integration eines Abwassertrennsystems in Gebäuden.
Klimadiskussion, Rohstoffmangel sowie ein sorgsamer Umgang mit der Ressource Wasser zwingen dazu, den aktuellen Stand der Abwassererfassung in der Siedlungswasserwirtschaft zu überdenken. Gleichzeitig kann ein echtes „Zero-Emission-Building“ nur dann realisiert werden wenn auch das Abwasser eines Gebäudes als Ressource begriffen und genutzt wird. Im Neubausektor wird dieser konsequente Ansatz zu einer ressourcenschonenden Bebauung erstmals mit dem Projekt des Hamburger Water Cycles in der Jenfelder Au großflächig demonstriert (http://www.hamburgwatercycle.de/index.php/das-quartier-jenfelder-au.html).
Kernstück der Anlage bildet dabei die getrennte Erfassung und Ableitung der verschiedenen Abwasserströme nach Schwarzwasser aus der Toilette und Grauwasser, dem restlichen Abwasser aus Bad, Keller und Küche. [Grafik 1]. Diese unterschiedlichen Stoffströme können so entsprechend ihrer individuellen Eigenschaften z.B. zur Energiegewinnung genutzt werden. Betrachtet man jedoch den Bestand, fehlt eine Technologie, die es erlaubt, eine solche Trennung kostengünstig und ohne großen bautechnischen Aufwand auch dort umzusetzen. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, diese Lücke zu schließen, indem eine kostengünstige und einfach durchzuführende Trennmethode entwickelt wird. Gelingt das Vorhaben, kann es dazu beitragen, unsere Infrastruktursysteme ganz neu zu denken und zu nutzen.
Im Fokus des von der Forschungsintiative Zukunft Bau geförderten Projekts stehen zunächst mehrgeschossige Wohnhäuser. Diese Bauart ist für eine nachträgliche Leitungssanierung aufgrund der Homogenität der Wohnungsgrundrisse besonders geeignet.
Der Lösungsansatz zur Implementierung neuer Leitungen innerhalb bestehender Systeme basiert im Wesentlichen auf zwei Säulen. Die erste Säule besteht aus einem Vakuumableitungssystem, wie man es z. B. vom Schiffsbau kennt. Die Zweite bedient sich eines Rohrsanierungsverfahrens mit Kunstharz getränkten Gewebeschläuchen (Inversion). [Bild 1] Im Experiment wurde die Idee der Doppelinversion einer Altleitung auf ihre prinzipielle Umsetzbarkeit erfolgreich geprüft. [Bild 2]
Im weiteren Projektverlauf wurde ein Versuchstand über 5,50m Höhe aufgebaut, an dem sowohl das Einbringen des Doppelliners als auch die Anbindung von Medien wie Toilette oder Dusche simuliert werden konnte. [Grafik 2] Gerade ein dichter Anschluss der im Gebäude bestehenden Einbauten an das neue, geteilte System stellte eine besondere Herausforderung dar. Dabei kam die jahrelange Erfahrung der Forschungspartner Brawoliner und Roediger-Vacuum-Systeme dem Forscher-Team der Bauhaus-Universität Weimar sehr zu gute. Letztendlich konnten mit einem speziell für eine Rohrsanierung entwickelten Anschlussteil [Bild 3] aber auch mit Standard- Abzweigen eine befriedigende und schnell umsetzbare Lösung entwickelt werden. Neben einer funktionierenden Technologie ist der dafür notwendige Arbeitsaufwand zur Umsetzung einer solchen Maßnahme ausschlaggebend für deren Wirtschaftlichkeit und somit Akzeptanz.
Auf die technische Machbarkeit folgte eine qualitative Analyse der hydraulischen Belastbarkeit der neuen Leitungsstränge. Dazu wurde ein Versuchsprogramm entwickelt, welches verschiedene Nutzungsszenarien und Variationen in der angeschlossenen Etagenanzahl berücksichtigt. Es muss auch mit dem neuen System eine einwandfreie Ableitungsqualität gewährleistet sein. Diese Untersuchungen dauern noch an. Es zeichnet sich aber auch bezüglich des Ableitungsverhaltens bereits ein sehr gutes Endergebnis ab. Weitere Informationen zu dem Projekt finden sich unter: https://www.uni-weimar.de//bauingenieurwesen/professuren/siedlungswasserwirtschaft/forschung/aktuelle-projekte/evasens/
