Abwasser

Abwasser: Abfall, Wertstoff und Frühwarnsystem

Gut funktionierende Infrastrukturen zur Ableitung und Reinigung von Abwasser sind zentral für die Gesundheit der Bevölkerung und die Qualität der Gewässer. Die Eawag trägt mit ihrer Forschung dazu bei, diese Systeme zu optimieren. Das Abwasser enthält aber auch Ressourcen, die sich rückgewinnen lassen und es ist ein Spiegel unserer Gesundheit und unseres Konsumverhaltens, in dem sich etwa Infektionskrankheiten überwachen lassen. Auch daran forscht die Eawag.

Neue Herausforderungen bewältigen

Rund 50'000 km öffentliche Kanäle und etwa 800 kommunale Abwasserreinigungsanlagen (ARA) sorgen in der Schweiz dafür, dass Schmutz- und Regenwasser abgeleitet und gereinigt werden, bevor sie wieder in unsere Gewässer gelangen. Das System ist aber immer wieder mit neuen Herausforderungen konfrontiert, beispielsweise mit Mikroverunreinigungen aus Haushaltschemikalien oder Arzneimitteln, Mikroplastik oder Antibiotikaresistenzen. Auch können zunehmende Starkniederschläge die Kanalisationen überlasten. Die Eawag trägt mit ihrer Forschung dazu bei, das Abwassersystem laufend so zu optimieren, dass die hohe Qualität der Schweizer Gewässer aufrechterhalten werden kann. Sie betreibt dafür auch eine eigene Versuchskläranlage.

Überdüngung und Klimaschädlinge minimieren

Im Durchschnitt entfernen die Kläranlagen in der Schweiz bisher nur rund die Hälfte des im Schmutzwasser enthaltenen Stickstoffs. Der Rest gelangt in die Gewässer und trägt zu deren Überdüngung bei. Ein Teil des Stickstoffs entweicht aber auch in Form von Lachgas in die Luft. Lachgas ist eines der wichtigsten Treibhausgase und zerstört ausserdem die Ozonschicht. Die Eawag entwickelt daher Verfahren, um die Stickstoff-Lecks zu quantifizieren und die Stickstoffelimination effizienter und zielgerichteter zu gestalten.

Mit dezentralen Systemen Kreisläufe schliessen

Im bestehenden Schweizer Abwassersystem werden Urin, Fäkalien und WC-Papier vermischt und weggespült. Das verbraucht nicht nur viel Wasser, sondern erschwert auch die Rückgewinnung der im Abwasser enthaltenen Wertstoffe. Die Eawag forscht daher an neuen Ansätzen, bei welchen die verschiedenen Abwasserströme getrennt abgeleitet und behandelt werden. So lassen sich Nährstoffe und Energie rückgewinnen sowie Wasser sparen und wiederverwenden. Ähnliche Ansätze können auch in Regionen zum Einsatz kommen, die nicht ans Wasser- und Abwassernetz angeschlossen sind oder wo Wasser knapp ist. Die Eawag entwickelt Technologien, um auch in solchen Regionen eine gute Sanitärversorgung zu ermöglichen.

Infektionskrankheiten und Suchtmittelkonsum überwachen

Das Abwasser steckt voller Informationen über unsere Gesundheit und unseren Konsum. Dank dieser Spuren lässt es sich unter anderem als Frühwarnsystem für die Ausbreitung von Infektionskrankheiten nutzen. Die Eawag arbeitet daran, die Methode, welche sie zusammen mit Partnern für das Monitoring von Sars-CoV-2 entwickelt hat, auf andere Krankheitserreger auszuweiten. Ein weiteres Projekt der Eawag befasst sich mit der Überwachung von Suchtmitteln wie Alkohol, Drogen, Medikamenten und Tabak im Abwasser.

Netzwerk

Wir arbeiten mit verschiedenen Partnern zusammen.

Die Abteilung Wasser des BAFU ist zuständig für den Schutz des Oberflächen-, Grund- und Trinkwassers.

Bundesamt für Umwelt (BAFU)

Das AWEL steht stellvertretend für alle kantonalen Umwelt- oder Gewässerschutzfachstellen, mit denen die Eawag zusammenarbeitet.

Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich (AWEL)

Der VSA ist die schweizerische Fachorganisation im Bereich der integralen Wasserbewirtschaftung.

Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute (VSA)

Das BAG ist zuständig für den Schutz der öffentlichen Gesundheit, die Gesundheitspolitik und das Gesundheitssystem.

Bundesamt für Gesundheit (BAG)

Das CoUDLab bündelt europäische Forschungs- und Innovationsaktivitäten sowie Versuchsanlagen zu städtischen Entwässerungssystemen.

CoUDLabs

Expertinnen und Experten

Dr. Christian Binz
  • Dezentrale Systeme
  • Innovation
  • Globaler Wandel
  • Nachhaltige Transitionen
  • Siedlungswasserwirtschaft
Marc Böhler
  • Abwasserreinigung
  • Aktivkohle
  • Mikroverunreinigungen
  • Ozonung
  • Spurenstoffelimination
Dr. Helmut Bürgmann
  • Antibiotikaresistenz
  • Bakterienplankton
  • Mikrobiologie
  • Nährstoffe
  • Oberflächengewässer
Dr. Nicolas Derlon
  • Abwasser
  • Abwasserreinigung
  • Kläranlagen
Prof. Dr. Juliane Hollender
  • Analytische Methoden
  • Biologischer Abbau
  • Bioakkumulation
  • Grundwasser
  • Massenspektrometrie
Dr. Adriano Joss
  • Abwasser
  • Mikroverunreinigungen
  • Ozonung
Dr. Joao Paulo Leitao
  • GIS
  • Infrastrukturplanung
  • Modellierung
  • Risikobewertung
  • Siedlungswasserwirtschaft
PD Dr. Judit Lienert
  • Entscheidungsanalyse
  • Gesellschaftliche Akzeptanz
  • Nachhaltige Wasserwirtschaft
  • Partizipative Prozesse
  • Transdisziplinäre Forschung
Prof. Dr. Max Maurer
  • Abwasser
  • Dezentrale Technologien
  • Nachhaltige Wasserwirtschaft
  • Siedlungshygiene
  • Siedlungswasserwirtschaft
  • Urinseparierung
Dr. Christa McArdell
  • Aktivkohle
  • Abwasserreinigung
  • Massenflüsse
  • Mikroverunreinigungen
  • Ozonung
Prof. Dr. Eberhard Morgenroth
  • Abwasser
  • Dezentrale Technologien
  • Nährstoffe
  • Siedlungswasserwirtschaft
  • Infrastrukturplanung
  • Urinseparierung
Dr. Lena Mutzner
  • Modellierung
  • Wasserqualität
  • Mikroverunreinigungen
  • Monitoring
  • Nachhaltige Wasserwirtschaft
Dr. Christoph Ort
  • Abwasser
  • abwasserbasierte Epidemiologie
  • Mikroverunreinigungen
  • Modellierung
  • Monitoring
Dr. Jörg Rieckermann
  • Abwasser
  • Modellierung
  • Siedlungswasserwirtschaft
  • Transdisziplinäre Forschung
Prof. Dr. Kai Udert
  • Abwassertrennung
  • Dezentrale Technologien
  • Nährstoffe
  • Urinseparierung
  • Ressourcenrückgewinnung

Wissenschaftliche Publikationen

Pechaud, Y.; Derlon, N.; Queinnec, I.; Bessiere, Y.; Paul, E. (2024) Modelling biofilm development: the importance of considering the link between EPS distribution, detachment mechanisms and physical properties, Water Research, 250, 120985 (16 pp.), doi:10.1016/j.watres.2023.120985, Institutional Repository
Karakurt-Fischer, S.; Johnson, D. R.; Fenner, K.; Hafner, J. (2023) Making waves: Enhancing pollutant biodegradation via rational engineering of microbial consortia, Water Research, 247, 120756 (7 pp.), doi:10.1016/j.watres.2023.120756, Institutional Repository
Kizgin, A.; Schmidt, D.; Joss, A.; Hollender, J.; Morgenroth, E.; Kienle, C.; Langer, M. (2023) Application of biological early warning systems in wastewater treatment plants: Introducing a promising approach to monitor changing wastewater composition, Journal of Environmental Management, 347, 119001 (12 pp.), doi:10.1016/j.jenvman.2023.119001, Institutional Repository

Titelbild: In der Zürcher Kläranlage Werdhölzli sammeln Eawag-Forschende Abwasserproben, die sie später im Labor auf SARS-CoV2 untersuchen. (Foto: Eawag, Esther Michel)