Resource efficiency of urban sanitation systems: A comparative assessment using material and energy flow analysis.

Abstract

Auch in der Abwasserwirtschaft ist die Steigerung der Ressourceneffizienz Thema; die Rückgewinnung von Nährstoffen, die Steigerung der Energieeffizienz und die Schonung der natürlichen Wasserressourcen können einen Beitrag zu ressourceneffizienteren (Ab-)Wassersystemen leisten. Unter Anwendung von kombinierten Kosten-, Energie- und Stoffstromanalysen (ceMFA) wird die Ressourceneffizienz verschiedener städtischer Abwassersysteme systemanalytisch untersucht. Neben einer Diskussion relevanter Kriterien und Bewertungsmethoden bildet die vergleichende Analyse verschiedener Systeme den Schwerpunkt. Für zwei Fallbeispiele - Hamburg und Arba Minch/Äthiopien - werden eine Reihe von möglichen Systementwicklungen inklusive Teilstrombehandlungen (z.B. Separation von Urin oder Schwarzwasser) definiert. Als Referenzsystem dient jeweils das gegenwärtig vorhandene Wasser- und Abwassersystem. Für die Analyse werden in einem Simulationsprogramm Modellgleichungen aufgestellt, die Massen- und Nährstoffströme, Energiebilanzen sowie Kostenfunktionen der unterschiedlichen Systeme integrieren. Aus den Simulationen lassen sich generelle Schlussfolgerungen ziehen: Keines der Systeme zeigt einen Gesamtnutzen in Bezug auf alle untersuchten Kriterien, d.h. Nährstoffe, Energie, Wasser und Kosten. Die Ergebnisse der Systemanalyse können jedoch mit Hilfe einer fallbezogenen Gewichtung als Basis für eine Entscheidungsunterstützung dienen. Die Studie zeigt, dass die Methodik der kombinierten Stoffstrom- und Energieanalysen gezielte Einblicke in die Ressourceneffizienz verschiedener Abwassersysteme geben kann und einen umfassenden Beitrag zur Systemanalyse und Entscheidungsfindung leisten kann.