Viele Abwasserreinigungsanlagen weltweit konzentrieren sich ausschliesslich auf die Entfernung von Schadstoffen, ohne Rückgewinnung von Ressourcen wie Wasser, Nährstoffen oder Energie. Gegenwärtig wird weltweit nur etwa die Hälfte des anfallenden Abwassers überhaupt behandelt. Von diesem Anteil werden lediglich 22 % gezielt zur Wiederverwendung aufbereitet, während 78 % wieder in die Umwelt eingeleitet werden [1]. Ein grosser Teil des Abwassers wird also entweder unbehandelt abgeleitet oder ohne Rückgewinnung von Ressourcen behandelt. Trotz bestehender Einschränkungen betreiben einige Abwasserreinigungsanlagen bereits Ressourcenrückgewinnung. So setzen beispielsweise 60 % der Betriebe in Italien und 26 % in Brasilien in irgendeiner Form auf Ressourcenrückgewinnung [2, 3]. Dies verdeutlicht das Potenzial für einen Wandel vom klassischen Ansatz der Abwasserentsorgung hin zu vielfältigeren Systemen, die neben der Abwasserableitung und -behandlung auch die Rückgewinnung von Ressourcen ermöglichen. Eine solche Transformation könnte insbesondere in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen vorangetrieben werden, da diese weniger stark an bestehende Infrastrukturen gebunden sind und existierende Lösungsansätze weltweit anwendbar sind.

Die Umstellung auf Systeme zur Ressourcenrückgewinnung wird jedoch durch fehlende Infrastruktur, unzureichende Finanzierung und mangelnde öffentliche Akzeptanz erschwert. Zudem sind kostenintensive, Zudem sind aufwendige und technologisch anspruchsvolle Verfahren zur Ressourcenrückgewinnung bislang nur unzureichend in bestehende Regulierungen und Märkte integriert. [4]. Dennoch haben einige Abwasserreinigungsanlagen weltweit die Ressourcenrückgewinnung bereits in unterschiedlichem Umfang vorangetrieben. Beispiele sind BIOFOS in Dänemark und Strass in Österreich, die bereits klimapositiv arbeiten, sowie NAWASCOAL in Kenia und Mabula in Simbabwe, die vielversprechende Ansätze für eine weitere Verbreitung zeigen.

Dennoch ist bislang wenig darüber bekannt, wie diese erfolgreichen Beispiele funktionieren und wie Abwasserreinigungsanlagen mit verschiedenen Anspruchsgruppen, regulatorischen Rahmenbedingungen, Finanzierungsstrukturen und verfügbarem Wissen umgehen. Ebenso wenig ist bekannt, welche weiteren Kompetenzen sie benötigen, um von der reinen Abwasserbehandlung zur Ressourcenrückgewinnung überzugehen.

Um diese Lücke zu schliessen, untersucht die Forschungsgruppe Organisation und Klima im Rahmen des CARE-Projekts (Strengthening Capabilities for Resource Recovery in Wastewater Utilities), welche Kompetenzen für den Übergang zur Ressourcenrückgewinnung erforderlich sind und inwieweit Abwasserreinigungsanlagen mit begrenzten Ressourcen bestimmte Entwicklungsschritte überspringen und so schneller Ressourcenrückgewinnung etablieren können.

Notwendige Kompetenzen zur Integration der Ressourcenrückgewinnung

Das von Eawag finanzierte CARE-Projekt (2026–2028) untersucht, wie Abwasserreinigungsanlagen die Ressourcenrückgewinnung nachhaltig in ihre Prozesse integrieren können. Im Mittelpunkt steht die Frage: Wie können Abwasserreinigungsanlagen Möglichkeiten für die Ressourcenrückgewinnung erkennen, diese implementieren und ihre internen Strukturen und Prozesse weiterentwickeln, um Ressourcenrückgewinnung standardmässig zu etablieren? Unser Forschungsprojekt versucht diese Fragen zu klären.

Der Ansatz der dynamischen Kompetenzen nach Teece [5] bietet eine Möglichkeit zu erklären, wie Abwasserreinigungsanlagen sich angesichts des zunehmenden Fokus auf Kreislaufwirtschaft, Emissionsreduktionen und sinkender Finanzierungsmöglichkeiten weiterentwickeln und neu ausrichten können. Die Anwendung dieses Ansatzes auf eine nicht gewinnorientierte Organisation wie einen Abwasserreinigungsanlagen ist bislang wenig erforscht und könnte neue Erkenntnisse für Forschende, Führungskräfte und Fachleute aus der Praxis liefern. Der Ansatz dient als grundlegender Bezugsrahmen für die Untersuchung der Integrationsprozesse. Er zeigt auf, was und wie eine Organisation lernen, sich anpassen und innovieren muss und wie sie ihre Strukturen und Prozesse weiterentwickeln kann, um gegenüber sich verändernden externen Anforderungen resilient zu bleiben.

Methode und erwartete Ergebnisse

Das CARE-Projekt wird in einem zweiphasigen, aufeinander aufbauenden Forschungsdesign durchgeführt. In Phase eins werden explorative, halbstrukturierte Interviews mit rund 50–80 Personen aus verschiedenen Anspruchsgruppen (Führungskräfte, Mitarbeitende in Abwasserreinigungsanlagen, Regulierungsbehörden und Finanzinstitutionen) aus 20–30 Abwasserreinigungsanlagen in Ländern mit niedrigem, mittlerem und hohem Einkommen geführt, darunter beispielsweise Kenia, Simbabwe, Brasilien und Dänemark. In dieser Phase wird untersucht, welche Chancen, Herausforderungen und Kompetenzlücken im Zusammenhang mit der Ressourcenrückgewinnung wahrgenommen werden. Daraus entsteht eine erste Typologie verschiedener Typen von Abwasserreinigungsanlagen sowie ein Bericht zu den übergreifenden Herausforderungen.

Phase zwei konzentriert sich auf vier bis sechs gezielt ausgewählte Abwasserreinigungsanlagen, darunter sowohl besonders erfolgreiche als auch ins Stocken geratene Betriebe. Anhand vertiefender Interviews, Dokumentenanalysen und Workshops zur Prozessdarstellung wird untersucht, wie dynamische Kompetenzen – das Erkennen von Chancen und Herausforderungen, deren Nutzung sowie die Weiterentwicklung von Strukturen und Prozessen – dazu beitragen, Ressourcenrückgewinnung zu verankern und auszuweiten. Zu den möglichen Ergebnissen gehören ein vergleichender Fallstudienbericht, ein Prozessmodell der dynamischen Kompetenzen von Abwasserreinigungsanlagen sowie ein wissenschaftlicher Artikel zum Überspringen von Entwicklungsschritten (leapfrogging) und zu organisationalem Wandel.

Möglicher Beitrag des CARE-Projekts zu Forschung und Praxis

Das CARE-Projekt schliesst eine wichtige Forschungslücke, indem es den Fokus von externen Hindernissen (z. B. Technologie und Finanzierung) auf die internen Kompetenzen verlagert, die es Abwasserreinigungsanlagen ermöglichen, Ressourcenrückgewinnung zu verankern und auszuweiten. Es ist die erste Anwendung des Konzepts der dynamischen Kompetenzen nach Teece auf gemeinnützige, öffentlich erbrachte Dienstleistungen und zeigt auf, wie sich diese angesichts des wachsenden Drucks zur Kreislaufwirtschaft, sinkender Finanzierung und ambitionierter Ziele zur Emissionsreduktion weiterentwickeln können.

Der praxisorientierte Beitrag besteht darin, Führungskräften von Abwasserreinigungsanlagen, Regulierungsbehörden und Entwicklungspartnern konkrete Instrumente zur Verfügung zu stellen: ein Instrument zur Selbsteinschätzung der eigenen Kompetenzen sowie ein Schulungsmodul für den Umgang mit dem Umfeld aus Regulierungen, Finanzierung und öffentlicher Akzeptanz. Letztlich unterstützt das Projekt Abwasserreinigungsanlagen mit begrenzten Ressourcen dabei, Entwicklungsschritte zu überspringen und von reinen Behandlungsmodellen zu vielfältigeren Systemen der Abwasserableitung und Ressourcenrückgewinnung überzugehen. So können knappe Ressourcen besser genutzt und gleichzeitig Umweltbelastungen und Gesundheitsrisiken für die Bevölkerung reduziert werden.

Werden Sie Teil des CARE-Projekts

1. Interviews: Teilen Sie Ihre Erfahrungen und tragen Sie damit zur Entwicklung des ersten Scoping-Berichts bei.
2. Fallstudien: Abwasserreinigungsanlagen ermöglichen unsere Fallstudien, indem sie Zugang zu relevanten Dokumenten (strategische Pläne, Finanzberichte, Unterlagen zu Pilotprojekten) gewähren und gemeinsam mit dem Forschungsteam Workshops zur Prozessdarstellung durchführen. So können Entwicklungspfade der Kompetenzen gemeinsam erarbeitet werden.
3. Entwicklung von Instrumenten und Schulungsmodul: Testen Sie das Instrument zur Selbsteinschätzung von Kompetenzen sowie das Schulungsmodul zum Umgang mit dem Umfeld aus verschiedenen Anspruchsgruppen und geben Sie Feedback zur Weiterentwicklung der Ergebnisse.
4. Projektbeirat: Unterstützen Sie das Projekt als Mitglied des Projektbeirats, indem Sie die Forschungsrichtung mitgestalten und die Ergebnisse kritisch prüfen.
5. Austausch und Wissenstransfer: Nehmen Sie an Workshops, Webinaren oder Konferenzen teil, um die Erfahrungen Ihrer Abwasserreinigungsanlage zu teilen, von Erkenntnissen aus anderen Fallstudien zu lernen und gemeinsam praxisorientierte Publikationen zu erarbeiten.

Interessierte können sich an die Gruppe Organisation und Klima am Eawag (CARE-Projektteam) wenden, um ihr Interesse an einer Mitwirkung zu bekunden.