Schwarzwasser

Als Schwarzwasser wird unter Fachleuten das Abwasser aus Toiletten bezeichnet. Es enthält Fäzes und Urin (Fäkalien) und wird gemeinsam mit Spülwasser und Toilettenpapier über die Toilette in das Abwassersystem gespeist. Nach dem Spülvorgang gelangt das Schwarzwasser in das städtische Kanalnetz und wird zu einer Anlage transportiert, in der die Aufbereitung und Verwertung stattfindet.

Die täglich anfallende Menge des Schwarzwassers hängt vom eingesetzten Toilettentyp ab. Zwar scheidet ein Mensch im Durchschnitt nur ca. 1,5 Liter pro Tag aus, jedoch erhöht sich dieser Wert je nach Art der Spülung durch die Spülwasserzugabe auf 25 bis zu 50 Liter pro Tag.

Schwarzwasser hat im Gegensatz zu anderen Abwasserströmen einen großen Anteil an organischen Stoffen und ist aufgrund von hohen Phosphat- und Stickstoffgehalten besonders nährstoffreich. Untersuchungen zeigen allerdings, dass die Konzentrationen an Krankheitserregern und Mikroschadstoffen wie Medikamentenrückstände höher sind als bei anderen Abwasserströmen. Eine Rückführung des Wassers in die Natur – vor allem wenn es mit anderen Abwasserteilströmen wie Grauwasser und Regenwasser vermischt wurde – setzt daher energieintensive Reinigungsprozesse voraus.

Es geht jedoch auch anders: Eine getrennte Ableitung des Schwarzwassers ermöglicht den Einsatz anderer Behandlungs- und Verwertungsprozesse. So kann die in der organischen Substanz gebundene chemische Energie über eine anaerobe Behandlung in einer Biogasanlage freigesetzt werden und auf diese Weise regenerative Energie erzeugt werden. Die Verwertung des Schwarzwassers schafft so einen ökologischen Mehrwert und leistet einen Beitrag im Bereich der erneuerbaren Energieerzeugung.

Das konventionelle Abwassersystem sieht vor, dass Schwarz- und Grauwasser gemeinsam entsorgt und behandelt werden. In bestimmten Gebieten wird auch das Regenwasser dem Schmutzwasser zugeführt. Der HAMBURG WATER Cycle (HWC) setzt die Trennung der häuslichen Abwasserströme um und verändert das Abwassermanagement damit grundlegend. Die Trennung der Abwasserströme ist vor allem in Bezug auf die Verwertung des Schwarzwassers wünschenswert. Je weniger verdünnt das Schwarzwasser gewonnen werden kann, desto ertragreicher ist dies für die Energieerzeugung. Daher wird das Schwarzwasser im HWC konsequent vom Grau- und Regenwasser getrennt gehalten. Zur weiteren Aufkonzentration des Schwarzwassers beinhaltet das Konzept des HWC den Einsatz wassersparender Toiletten. Es gibt verschiedene Toilettentypen, die das Einspeisen des Schwarzwassers in das Kanalsystem ermöglichen. Das konventionelle Entsorgungssystem sieht die Verwendung einer Spültoilette vor.

Eine überzeugende Alternative bietet zum Beispiel die Vakuumtoilette. Diese verbraucht nur etwa einen Liter Wasser pro Spülgang und spart im Vergleich zu herkömmlichen Spültoiletten rund fünf bis neun Liter pro Spülung ein. Das konzentrierte Schwarzwasser wird dann zusammen mit weiterer Biomasse wie zum Beispiel Bioabfällen in einer Vergärungsanlage anaerob behandelt. Dort bildet sich durch den Vergärungsprozess Biogas, welches durch ein Blockheizkraftwerk (BHKW) verstromt und in Wärme umgewandelt wird. Wie auf unserem Klärwerk Hamburg kann das Schwarzwasser ist im HWC durch den Einsatz in der Biogasanlage zu einer essentiellen Ressource der regenerativen Energieerzeugung.