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Die Wiederverwendung von speziell aufbereitetem Abwasser kann auch in der Schweiz eine verl\u00e4ssliche Ressource f\u00fcr Nicht-Trinkwasseranwendungen sein. Damit l\u00e4sst sich zum Beispiel der Trinkwasserbedarf in Haushalt und Industrie reduzieren. Auch k\u00f6nnte Brauchwasser in Zukunft zur Bew\u00e4sserung in der Landwirtschaft und im urbanen Raum eingesetzt werden. Hierf\u00fcr braucht es allerdings erst klar definierte Rahmenbedingungen, um den Schutz von Menschen, Natur und Grundwasser zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n
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Die Wiederverwendung von speziell aufbereitetem Abwasser als Brauchwasser gewinnt global an Bedeutung. In diesem Beitrag werden die Relevanz und praktische Umsetzung f\u00fcr die Schweiz diskutiert. Obwohl die Schweiz ein wasserreiches Land ist, gibt es tempor\u00e4r und lokal immer wieder Wassermangel (NFP 61, z.\u2009B. [1]). So f\u00fchrten 2018 und 2022 die trockenen Sommer zu Einschr\u00e4nkungen in der Wassernutzung [2, 3]. Als Reaktion darauf wurde mit dem Postulat Rieder<\/em> eine Anfrage an den Bundesrat zu Wasserversorgungssicherheit und Wassermanagement gestellt [4]. Angesichts des Klimawandels sind in Zukunft l\u00e4ngere Trockenperioden zu erwarten, w\u00e4hrend gleichzeitig der Wasserbedarf f\u00fcr landwirtschaftliche Bew\u00e4sserung und Bew\u00e4sserung von Gr\u00fcnfl\u00e4chen im urbanen Raum steigen d\u00fcrfte [5]. Die Wasserwiederverwendung ist eine M\u00f6glichkeit, um den Bedarf an Trinkwasser f\u00fcr Haushalte und Industrie zu reduzieren. Zudem k\u00f6nnte sie als zus\u00e4tzliche Wasserressource f\u00fcr die Bew\u00e4sserung in der Landwirtschaft und im urbanen Raum dienen. Wasserwiederverwendung ist eine m\u00f6gliche unkonventionelle Wasserressource und kann ein Baustein im integralen Wassermanagement sein. Andere Bausteine beim integralen Wassermanagement sind das Management der Nachfrage (Wassersparen) und das Erschliessen von konventionellen Wasserressourcen.<\/p>\n\n\n\n Abwasser kann so aufbereitetet werden, dass es sicher genutzt werden kann. Die Wasserwiederverwendung ist eine unkonventionelle Wasserressource, die in der Schweiz heute noch nicht systematisch genutzt wird. Speziell aufbereitetes Abwasser kann als Brauchwasser oder nach weitergehender Reinigung sogar als Trinkwasser wiederverwendet werden. Regenwasser und Oberfl\u00e4chenabfluss sind weitere unkonventionelle Wasserressourcen.<\/p>\n\n\n\n Es gibt signifikantes Potenzial zum Wassersparen in Haushalten, in der Industrie und in der Landwirtschaft. Der aktuelle Wasserverbrauch dieser Sektoren ist in Figur 1a<\/em> dargestellt. Der Pro-Kopf-Verbrauch in Haushalten kann durch wassersparende Haushaltsger\u00e4te und sparsameren Umgang mit Wasser reduziert werden. Die Schweiz bezieht ihr Trinkwasser aus Grund-, Quell- und Oberfl\u00e4chenwasser (Fig. 1b<\/em>), auch Gewerbe, Industrie und Landwirtschaft nutzen prim\u00e4r diese Ressourcen f\u00fcr die Eigenversorgung (Fig. 1c<\/em>). Neue Ressourcen k\u00f6nnen erschlossen werden oder vorhandene Ressourcen durch Transportleitungen oder Wasserspeicherung flexibler genutzt werden. Auch eine Vernetzung von Trinkwassernetzen kann bei lokaler Wasserknappheit helfen.<\/p>\n\n\n\n Es gibt eine Reihe von m\u00f6glichen Konfigurationen f\u00fcr eine sinnvolle Wasserwiederwendung. Dabei unterscheiden sich die einzelnen Konfigurationen hinsichtlich (a) Ort und Art der Anwendung, (b) Ort der Aufbereitung und (c) Transport von Aufbereitung zur Anwendung (Tab. 1<\/em>).<\/p>\n\n\n\n In Geb\u00e4uden kann Brauchwasser f\u00fcr die Toilettensp\u00fclung eingesetzt werden. Dadurch k\u00f6nnen ca. 30% des h\u00e4uslichen Wasserbedarfs eingespart werden. Weiteres Einsparpotenzial von bis zu 50% gibt es, wenn Brauchwasser von h\u00f6herer Qualit\u00e4t auch f\u00fcr das W\u00e4schewaschen und andere Nicht-Trinkwasseranwendungen verwendet wird. Bei einer Wiederverwendung f\u00fcr die Toilettensp\u00fclung muss eine Aufbereitung neben \u00e4sthetischen Anforderungen (Geruch, Farbe) vor allem den Schutz vor Krankheitserregern gew\u00e4hrleisten. In der Industrie gibt es vielf\u00e4ltige M\u00f6glichkeiten, durch Wasserwiederverwendung die Menge an zugef\u00fchrtem Wasser zu reduzieren. Die Integration von Wasserwiederverwendung ist dabei stark industrieabh\u00e4ngig und wird hier nicht weiter diskutiert.<\/p>\n\n\n\n Brauchwasser kann zur Bew\u00e4sserung von Gr\u00fcnfl\u00e4chen in der Stadt und in der Landwirtschaft genutzt werden. Die Anforderungen an die Wasserqualit\u00e4t m\u00fcssen den Schutz der Menschen, die mit dem Wasser in Ber\u00fchrung kommen, sowie den Schutz von Boden und Grundwasser gew\u00e4hrleisten. Weiterhin muss die Qualit\u00e4t von Produkten aus der Landwirtschaft sichergestellt werden. Bei der Bew\u00e4sserung sind sowohl mikrobiologische als auch chemische Qualit\u00e4tsparamater zu ber\u00fccksichtigen. Aktuell gilt in der Schweiz eine Bew\u00e4sserung mit speziell aufbereitetem Abwasser als Versickerung von verschmutztem Abwasser und ist gem\u00e4ss Art. 8 GschV ohne besondere Bewilligung verboten [11].<\/p>\n\n\n\n Eine Produktion von Trinkwasser aus Abwasser wird in diesem Beitrag nicht weiter vertieft. Solch eine direkte Wasserwiederverwendung (Abwasser wird zu Trinkwasser aufbereitet) oder indirekte Wasserwiederverwendung (z.\u2009B. Grundwasseranreicherung mit aufbereitetem Abwasser) wird an vielen Orten schon seit Jahrzehnten erfolgreich umgesetzt (z.\u2009B. Los Angeles, Windhoek, Singapur). Eine Aufbereitung auf Trinkwasserqualit\u00e4t hat den Vorteil, dass bestehende Trinkwassernetzte f\u00fcr die Verteilung genutzt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n Es gibt unterschiedliche M\u00f6glichkeiten, um Brauchwasser aus Abwasser zu gewinnen:<\/p>\n\n\n\n Abwasser kann direkt im Geb\u00e4ude oder Wohnblock zur weiteren Verwendung aufbereitet und wiederverwendet werden. Dabei kann entweder nur das leicht verschmutzte Grauwasser (Wasser aus Duschen und Waschmaschine ohne Wasser aus der Toilette) oder das gesamte h\u00e4usliche Abwasser aufbereitet werden. Die Schweiz hat einen hohen Standard in der Abwasserreinigung, vielerorts werden bereits organische Spurenstoffe eliminiert. Eine weitergehende Aufbereitung kann zus\u00e4tzliche Prozesse wie Filtration und Desinfektion beinhalten. Betrieb und Qualit\u00e4tskontrolle der zus\u00e4tzlichen Aufbereitung k\u00f6nnen in den Betrieb der ARA integriert werden. Brauchwasser k\u00f6nnte grunds\u00e4tzlich in Haushalten und Industrie, f\u00fcr die Strassenreinigung, als Betriebswasser auf der ARA oder zur Bew\u00e4sserung verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n Ein f\u00fcr die Kosten und den Energieverbrauch kritischer Aspekt der Wasserwiederverwendung ist der Transport des Brauchwassers vom Ort der Aufbereitung zum Ort der Anwendung.<\/p>\n\n\n\n Eine Aufbereitung vor Ort hat den Vorteil, dass eine Wiederverwendung des Brauchwassers direkt im und ums Geb\u00e4ude m\u00f6glich ist. Das vereinfacht die Logistik und spart Kosten.<\/p>\n\n\n\n Bei der Wiederverwendung von speziell aufbereitetem ARA-Ablauf gibt es grunds\u00e4tzlich zwei M\u00f6glichkeiten f\u00fcr den Transport des Brauchwassers. Druckleitungen erm\u00f6glichen einen effizienten Transport. Hierf\u00fcr m\u00fcssen aber entweder neue Leitungen im Boden verlegt oder als Pipe-in-Pipe<\/em>-L\u00f6sungen in grosse Abwasserrohre eingezogen werden, um die Kosten f\u00fcr die Verlegung zu reduzieren. Ein solches Verteilnetz kann Brauchwasser f\u00fcr Haushalte bereitstellen oder aber ausgew\u00e4hlte Grossverbraucher (Industrie, Landwirtschaft, urbane Bew\u00e4sserung) direkt versorgen.<\/p>\n\n\n\n Als flexible L\u00f6sung kann Brauchwasser von der ARA auch mit Tankwagen zur Anwendung transportiert werden. Allerdings sind Tankwagen sehr arbeits- und energieintensiv und haben eine geringe Kapazit\u00e4t. Sie sind eher f\u00fcr Ausnahmesituationen relevant.<\/p>\n\n\n\n Welche Kombination aus (a), (b) und (c) am sinnvollsten ist, h\u00e4ngt stark von den lokalen Bedingungen ab. Wenn potenzielle Grossverbraucher von Brauchwasser in Landwirtschaft oder Industrie in der N\u00e4he einer ARA gelegen sind, bietet sich eine Kombination aus zentraler Aufbereitung und Druckleitung an (Konfiguration I, Tab. 1<\/em>). Ein solcher Kontext liegt im Schweizer Mitteland vor: signifikanter Bedarf an Wasser f\u00fcr landwirtschaftliche Bew\u00e4sserung und eine hohe Dichte von ARA (Fig. 2<\/em>). In Box 1<\/em> ist die Wasserwiederverwendung in San Francisco beschrieben. In der nordkalifornischen Stadt f\u00f6rdern die Versorgungsbetriebe systematische alle vier Konfigurationen. Eine dominante L\u00f6sung gibt es nicht. Es zeigt sich also auch bei diesem Praxisbeispiel, dass neben dem Nutzen der Wasserwiederverwendung auch Kosten und Energiebedarf bei der Beurteilung ber\u00fccksichtigt werden m\u00fcssen [15].<\/p>\n\n\n\n Die Rechtslage muss als weiterer Faktor bei der Auswahl von Konfigurationen ber\u00fccksichtigt werden. In der Schweiz darf heute entsprechend Artikel 8 GschV nicht mit speziell aufbereitetem Abwasser bew\u00e4ssert werden [11]. Artikel 8 verbietet die Versickerung mit verschmutztem Abwasser und macht Vorgaben f\u00fcr die Versickerung von gereinigtem Abwasser (Reinigung, Grundwasserqualit\u00e4t, Art der Versickerung und Betrieb der Aufbereitungsanlage). Diese Vorgaben der GschV dienen dem Schutz des Grundwassers. Bei der Wasserwiederverwendung w\u00e4re aber zu diskutieren, wie lange man von \u00abAbwasser\u00bb sprechen sollte, wenn Wasser grunds\u00e4tzlich zu jeder Qualit\u00e4t aufbereitet werden kann \u2013 bis hin zur Trinkwasserqualit\u00e4t. Wasser sollte nach seiner Qualit\u00e4t und nicht nur nach seiner Herkunft beurteilt werden. Wie relevant ist das Thema Wasserwiederverwendung f\u00fcr die Schweiz? Im Folgenden werden eine Reihe von h\u00e4ufig gestellten Fragen zum Thema diskutiert.<\/p>\n\n\n\n Ein Grossteil der Schweizer Landwirtschaft kommt mit dem nat\u00fcrlichen Niederschlag aus und ben\u00f6tigt grunds\u00e4tzlich keine Bew\u00e4sserung. Mit fortscheitendem Klimawandel wird sich diese Situation aber \u00e4ndern, so dass auch in der Schweiz die Landwirtschaft vermehrt bew\u00e4ssern muss. Eine Bew\u00e4sserung erlaubt in vielen F\u00e4llen eine signifikante Steigerung bzw. Sicherung des Ertrags und seiner Qualit\u00e4t. Die aktuelle Wassermenge, die heute f\u00fcr die Bew\u00e4sserung in der Landwirtschaft eingesetzt wird, ist dabei schwer zu quantifizieren. Oft wird mit Fluss- oder Seewasser bew\u00e4ssert, aber die H\u00e4ufigkeit und Menge der Wasserentnahmen werden nicht von allen Kantonen erhoben [18]. Eine grobe Absch\u00e4tzung zeigt, dass die Gr\u00f6ssenordnung des zuk\u00fcnftigen Wasserbedarfs f\u00fcr Bew\u00e4sserung in der Landwirtschaft der Menge an Abwasser, das auf Schweizer ARA behandelt wird, entspricht [6, 7, 19]. Ob in einer bestimmten Situation eine Bew\u00e4sserung sinnvoll ist, h\u00e4ngt dabei nicht nur von der Menge an Abwasser, sondern auch von der Distanz zur ARA und von den lokalen Gegebenheiten ab, die z.\u2009B. das Verlegen von Druckleitungen erschweren k\u00f6nnen. Es gibt viele Unsicherheiten bei der Vorhersage des Bew\u00e4sserungsbedarfs, der vom Klimawandel, von der Art der Bew\u00e4sserung und von den angebauten Pflanzen abh\u00e4ngt. Es ist jedoch davon auszugehen, dass der Trend zu mehr Bew\u00e4sserung und weniger Wasserverf\u00fcgbarkeit grunds\u00e4tzlich anhalten und damit eine Wasserwiederverwendung an Bedeutung gewinnen wird.<\/p>\n\n\n\n Der Wasserverbrauch von Haushalten ist in der Schweiz in den letzten Jahrzehnten trotz steigender Bev\u00f6lkerungszahlen stabil geblieben und sogar leicht gesunken [10]. Dieser Trend basiert auf einem sparsameren Umgang mit Wasser und wassersparenden Haushaltsger\u00e4ten, die den Pro-Kopf-Verbrauch vermindert haben. Mit dem Klimawandel wird sich aber auch der Wasserbedarf in St\u00e4dten ver\u00e4ndern. St\u00e4dtisches Gr\u00fcn kann helfen, Hitzeinseln in der Stadt zu entsch\u00e4rfen und die Wasserwiederverwendung k\u00f6nnte einen Beitrag zum Erhalt von blau-gr\u00fcner Infrastruktur (Schwammstadt) leisten. Insgesamt wird die Schweiz l\u00e4ngerfristig gen\u00fcgend Trinkwasser zur Verf\u00fcgung haben, aber lokal und tempor\u00e4r kommt es auch in der Schweiz zu Wasserknappheit. Eine Wiederverwendung in Geb\u00e4uden kann einen Beitrag leisten, um den Trinkwasserbedarf zu reduzieren.<\/p>\n\n\n\n Im Rahmen des Eawag-Projektes zur Wasserwiederverwendung wurden die kantonalen Wasser- und Gew\u00e4sserschutz\u00e4mter nach dem Bedarf f\u00fcr eine Wasserwiederverwendung in ihrem Kanton befragt (Fig. 3a<\/em>). Dabei haben f\u00fcnf Kantone einen aktuellen Bedarf f\u00fcr eine Wasserwiederverwendung im Kanton unabh\u00e4ngig von Trockenzeiten identifiziert, weitere 14 Kantone sehen einen Bedarf f\u00fcr Wasserwiederverwendung als Notfallmassnahme oder nur im Einzelfall. Vier Kantone sehen keinen Bedarf f\u00fcr eine Wasserwiederverwendung in ihrem Kanton [6]. Die Umfrage gibt auch Auskunft \u00fcber das Interesse an spezifische Arten der Wasserwiederwendung in den Kantonen (Fig. 3b<\/em>).<\/p>\n\n\n\n Schon heute kommt es in der Schweiz zu einer De-facto-Wasserwiederverwendung bei der Bew\u00e4sserung. Denn stammt das Wasser aus Fl\u00fcssen mit vielen ARA-Abl\u00e4ufen, dann ist das im Grunde eine Wasserwiederverwendung. Heutige ARA-Abl\u00e4ufe erreichen nicht die Qualit\u00e4tsanforderungen f\u00fcr eine Bew\u00e4sserung (z.\u2009B. fehlende Desinfektion). Es gibt im Fluss eine gewisse Verd\u00fcnnung, aber diese h\u00e4ngt stark von den lokalen Bedingungen ab. Eine kontrollierte Wiederverwendung von speziell aufbereitetem Abwasser h\u00e4tte den Vorteil, dass die Qualit\u00e4t des Brauchwassers auf die Nutzung abgestimmt werden kann und kontrolliert wird, anstatt auf die Verd\u00fcnnung und Selbstreinigungskraft im Gew\u00e4sser zu vertrauen. Eine direkte Wiederverwendung ohne den Umweg \u00fcber das Gew\u00e4sser hat auch Vorteile f\u00fcr den Gew\u00e4sserschutz. Eine Entkopplung von nat\u00fcrlichem und urbanem Wasserkreislauf w\u00fcrde den Eintrag von N\u00e4hrstoffen und organischen Spurenstoffen ins Gew\u00e4sser reduzieren.<\/p>\n\n\n\n Ein integrales Wassermanagement soll Wasser f\u00fcr Haushalte, Industrie, Landwirtschaft und aquatische \u00d6kosysteme bereitstellen und die langfristige Sicherung der Wasserressourcen gew\u00e4hrleisten. Hier wird es immer Nutzungskonflikte geben. Wasserwiederverwendung in Haushalten hilft, den Trinkwasserbedarf zu reduzieren. Das schont Wasserressourcen. Aber das reduziert auch die Menge an behandeltem Abwasser, die ins Gew\u00e4sser gelangt. Wiederverwendung f\u00fcr eine urbane Bew\u00e4sserung hilft, Wasser in der Stadt zu halten (Schwammstadt), aber reduziert wiederum die Menge an behandeltem Abwasser, die ins Gew\u00e4sser gelangt. Die Wassermenge zur Bew\u00e4sserung in der Landwirtschaft mit speziell behandeltem Abwasser oder mit Flusswasser fehlt schlussendlich im Gew\u00e4sser. Der urbane Wasserkreislauf, Wasser f\u00fcr die Bew\u00e4sserung und der nat\u00fcrliche Wasserkreislauf sind gekoppelte Systeme.<\/p>\n\n\n\n Wasserwiederverwendung ist eine relevante Handlungsoption bei Wasserknappheit. Dieser Nutzen der Wasserwiederverwendung muss einhergehen mit einem Schutz von Menschen, Natur und anderen Ressourcen (z.\u2009B. Grundwasser). Die notwendige Qualit\u00e4t und deren \u00dcberwachung h\u00e4ngt dabei von der Art der Anwendung ab. Die Anforderungen f\u00fcr die Aufbereitung h\u00e4ngen von den Verschmutzungen des Abwassers und von der Art der Anwendung ab. Im Geb\u00e4ude kann entweder leicht verschmutztes Grauwasser oder h\u00e4usliches Abwasser f\u00fcr eine Wiederverwendung aufbereitet werden. Grauwasser ist das nur leicht verschmutzte Abwasser aus Duschen, Waschmaschinen und der K\u00fcche. In Schweizer Haushalten macht Grauwasser etwa 70% des anfallenden Abwassers aus [20]. Das h\u00e4usliche Abwasser enth\u00e4lt neben dem Grauwasser zus\u00e4tzlich noch das WC-Sp\u00fclwasser. Grauwasser enth\u00e4lt signifikant weniger Krankheitserreger (pathogene Viren, Bakterien und Protozoen) als das h\u00e4usliche Abwasser und muss deshalb weniger aufbereitet werden. Vorgaben f\u00fcr die mikrobiologische Wasserqualit\u00e4t werden als Log10-Reduktions-Ziele (Englisch: LRT, Log-Removal Targets) ausgedr\u00fcckt. Typische Gr\u00f6ssenordnungen f\u00fcr diese LRT sind 5-8 f\u00fcr Viren, 4-6 f\u00fcr Bakterien und 4-7 f\u00fcr Protozoen (Lesebeispiel: Ein LRT von 4 entspricht einer Entfernung von 99,99%, ein LRT von 6 einer Entfernung von 99,9999%) [13, 25]. Zur regelm\u00e4ssigen Betriebs\u00fcberwachung von Aufbereitungsverfahrens wird typischerweise E. coli als bakterieller F\u00e4kalindikator \u00fcberpr\u00fcft. E. coli ist dabei aber nur ein Indikator. F\u00fcr die mikrobiologische Qualit\u00e4t sind pathogene Viren oft relevanter als pathogene Bakterien [21]. Viren sind routinem\u00e4ssig schwieriger zu \u00fcberwachen. Eine Verfahrenskette zum Erreichen dieser LRT beinhaltet neben einer biologischen Reinigung typischerweise eine Filtration (z.\u2009B. Sandfilter oder Ultrafiltration) und eine Desinfektion (z.\u2009B. UV-Desinfektion oder Chlorung) [13, 23, 24].<\/p>\n\n\n\n Neben der mikrobiologischen Wasserqualit\u00e4t muss Brauchwasser auch \u00e4sthetische und funktionelle Anforderungen erf\u00fcllen. Es darf keinen wahrnehmbaren Geruch haben und soll nicht verf\u00e4rbt sein. Es soll m\u00f6glichst wenig Verschmutzung aufweisen, die Ventile oder den WC-Sp\u00fclkasten verstopfen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n In der Schweiz gibt es zurzeit noch keine gesetzlichen Vorgaben oder Richtlinien f\u00fcr die Wiederverwendung im Geb\u00e4ude. Das ist problematisch, weil dadurch Anlagen eingesetzt werden k\u00f6nnen, welche die Gesundheit der Bewohnerinnen und Bewohner nicht gen\u00fcgend sch\u00fctzen. Hier kann die Schweiz von Erfahrungen aus anderen L\u00e4ndern bez\u00fcglich Qualit\u00e4tsstandards, Validierung, Zertifizierung, Genehmigung, Betrieb und \u00dcberwachung profitieren. In Deutschland gibt es ein Merkblatt f\u00fcr die Wiederverwendung von Grauwasser in Geb\u00e4uden [23]. Weitere relevante Richtlinien f\u00fcr die Wiederverwendung in Geb\u00e4uden gibt es z.\u2009B. in den USA und in Australien [13, 14, 22, 25-28]. Es w\u00e4re w\u00fcnschenswert, wenn die Schweiz Zielvorgaben basierend auf bestehenden Richtlinien aus dem Ausland entwickeln w\u00fcrde, um f\u00fcr zuk\u00fcnftige Anwendungen den Schutz der Gesundheit bei Wasserwiederverwendung im Geb\u00e4ude (Konfiguration III) sicherzustellen.<\/p>\n\n\n\n Bei der Wiederverwendung zur Bew\u00e4sserung von urbanen Gr\u00fcnfl\u00e4chen und in der Landwirtschaft m\u00fcssen neben mikrobiologischen auch chemischen Parameter ber\u00fccksichtigt werden. Ziel ist der Schutz von Pflanzen, Boden, Grundwasser und der menschlichen Gesundheit. Die Qualit\u00e4tsziele h\u00e4ngen davon ab, wof\u00fcr bew\u00e4sserte Pflanzen genutzt werden (z.\u2009B. zum menschlichen Verzehr). Zudem spielt mit hinein inwieweit es bei einer Bew\u00e4sserung zur Infiltration ins Grundwasser kommt [15].<\/p>\n\n\n\n Qualit\u00e4tsanforderungen basieren auf quantitativen mikrobiellen und chemischen Risikoanalysen. Chemische Parameter beinhalten organische Spurenstoff, N\u00e4hrstoffe, Schwermetalle und den Salzgehalt.<\/p>\n\n\n\n In der EU gibt es seit 2020 eine Verordnung mit Mindestanforderungen f\u00fcr die landwirtschaftliche Bew\u00e4sserung mit wiederverwendetem Wasser [16]. In dieser Verordnung werden vier G\u00fcteklassen definiert. Basierend auf diesen Mindestanforderungen werden in vielen EU-Mitgliedsstaaten jetzt spezifische Vorgaben definiert, die \u00fcber die EU-Vorgaben hinausgehen k\u00f6nnen (z.\u2009B. [24]). Wenn die Schweiz in der Zukunft die M\u00f6glichkeit f\u00fcr eine Bew\u00e4sserung mit Brauchwasser erm\u00f6glichen m\u00f6chte, dann sollten daf\u00fcr fr\u00fchzeitig Anforderungen entwickelt werden. Durch die weitergehende Elimination von organischen Spurenstoffen und die N\u00e4hrstoffelimination ist der Ablauf von Schweizer ARA heute von sehr guter Qualit\u00e4t. Mit einer zus\u00e4tzlichen Desinfektion und gegebenenfalls Filtration w\u00fcrden die Anforderungen der EU f\u00fcr die Bew\u00e4sserung eingehalten. Es w\u00e4re w\u00fcnschenswert, wenn die Schweiz auch f\u00fcr die Bew\u00e4sserung im urbanen Raum und in der Landwirtschaft Zielvorgaben und Anforderungen entwickeln w\u00fcrde. Auch hier kann die Schweiz von Erfahrung und Regeln aus dem Ausland profitieren.<\/p>\n\n\n\n W\u00fcrden heute in der Schweiz die Rahmenbedingungen f\u00fcr eine geordnete Wasserwiederverwendung definiert werden, so w\u00e4re das eine lohnende Investition in die Zukunft. Diese Rahmenbedingungen beinhalten Qualit\u00e4tsanforderungen f\u00fcr eine Wasserwiederverwendung in Geb\u00e4uden und f\u00fcr die Bew\u00e4sserung. Ber\u00fcchsichtigt werden sollen Herangehensweisen und Anforderungen f\u00fcr Validierung und Zertifizierung von Technologien, Genehmigung, Betrieb und \u00dcberwachung. Rahmenbedingungen k\u00f6nnen dabei \u00fcber konkrete Vorgaben oder \u00fcber anerkannte Regeln der Technik definiert werden. Die Schweiz kann bei der Umsetzung von der Wasserwiederverwendung auf Erfahrungen und Richtlinien aus dem Ausland zur\u00fcckgreifen. Beh\u00f6rden, \u00c4mter, Planende, Betreibende und Nutzende sollen aber dennoch eigene Erfahrungen sammeln, damit eine sinnvolle und auf die Bed\u00fcrfnisse der Schweiz abgestimmte Umsetzung erfolgen kann. Die Bev\u00f6lkerung muss dabei in den Prozess eingebunden werden, da die soziale Akzeptanz ein zentraler Aspekt bei der Wasserwiederverwendung darstellt. Es ist keine Frage, ob wir Wasser wiederverwenden wollen. Der nat\u00fcrliche Wasserkreislauf beinhaltet heute schon in vielen F\u00e4llen De-facto-Wasserwiederverwendung. Es ist nur eine Frage, wie gross der Kreislauf und seine Kontrolle sein soll. Wasserwiederverwendung ist dabei kein Selbstzweck. Neben einer integralen Betrachtung des Wassermanagements m\u00fcssen vorhandene Infrastruktur, Kosten, und Energiebedarf mitber\u00fccksichtigt werden. Der Bund und die Kantone in der Schweiz erarbeiten zurzeit neue Wasserstrategien. Es ist wichtig, dass in diesen Wasserstrategien die Wasserwiederverwendung und andere unkonventionelle Wasserressourcen als m\u00f6gliche Optionen diskutiert werden.<\/p>\n\n\n\n [1] Walther, P. (2015): Nachhaltige Wassernutzung in der Schweiz. NFP 61 weist Wege in die Zukunft, vdf Hochschulverlag an der ETH Z\u00fcrich<\/a>. Ein Blick nach San Francisco zeigt, dass alle in Tabelle 1 beschriebenen Konfigurationen ihre Daseinsberechtigung haben. Alle vier Konfigurationen werden aktiv von der Stadt unterst\u00fctzt \u2013 es gibt keine dominante L\u00f6sung.<\/strong><\/p>\n\n\n\n San Francisco schreibt vor, dass neue grosse Geb\u00e4ude (>10\u2009000\u2009m\u00b2 Geschossfl\u00e4che) ihr Abwasser im Geb\u00e4ude aufbereiten und f\u00fcr Toilettensp\u00fclung, Waschmaschine und zur Bew\u00e4sserung von Gr\u00fcnfl\u00e4chen verwenden m\u00fcssen (Konfigurationen III und IV). Ziel der Aufbereitung im Geb\u00e4ude ist, Brauchwasser zu produzieren und damit den Trinkwasserbedarf zu reduzieren. Dabei sind alle Geb\u00e4ude an die Kanalisation angeschlossen; \u00fcbersch\u00fcssiges Wasser geht in die Kanalisation und zur zentralen ARA. Man spricht von einem hybriden System (= dezentrale Aufbereitung kombiniert mit Anschluss an die Kanalisation).<\/p>\n\n\n\n Zus\u00e4tzlich gibt es in San Francisco in einigen Gebieten ein separates Verteilnetz f\u00fcr speziell aufbereitetes Abwasser f\u00fcr die Bew\u00e4sserung von Parks, f\u00fcr den Zoo und f\u00fcr Gewerbe (Konfiguration I) [12]. Weiterhin werden Tankwagen f\u00fcr die Bew\u00e4sserung von Gr\u00fcnfl\u00e4chen eingesetzt (Konfiguration II).<\/p>\n\n\n\n F\u00fcr die Wiederverwendung gibt es in San Francisco klare und strikte Vorgaben f\u00fcr Qualit\u00e4t, Betrieb und \u00dcberwachung [13]. Aufbauen auf diesen klar definierten Rahmenbedingungen konnten sich Firmen etablieren, die den sicheren Bau und Betrieb der Anlagen anbieten und dabei mit den Versorgungsbetrieben (San Francisco Public Utilities Commission) eng zusammenarbeiten.<\/p>\n\n\n\n Neben San Francisco gibt es in den USA eine Reihe von anderen St\u00e4dten, wo Wasserwiederverwendung f\u00fcr Nicht-Trinkwasseranwendungen als strategische L\u00f6sungen bei Wasserknappheit gef\u00f6rdert werden. Es gibt eine Plattform1<\/sup> mit Vertretenden von Versorgungsbetrieben, Firmen und Beh\u00f6rden f\u00fcr einen Austausch \u00fcber Best Management Practices<\/em> f\u00fcr die praktische Umsetzung der Wiederverwendung auf Geb\u00e4udeebene (Konfigurationen III und IV).<\/p>\n\n\n\n
Dieser Artikel soll eine Diskussionsgrundlage zur gezielten Wasserwiederwendung in der Schweiz liefern. Es werden m\u00f6gliche Konfigurationen f\u00fcr die Wasserwiederverwendung diskutiert. Zudem werden Anforderungen an die Wasserqualit\u00e4t und die rechtlichen Vorgaben f\u00fcr unterschiedliche Anwendungen vorgestellt. Dieser Artikel basiert auf Ergebnissen aus einem von der Eawag durchgef\u00fchrten Projekt. Der Abschlussbericht zum Projekt bietet mehr Details und Hintergrund und ist auf Deutsch und auf Franz\u00f6sisch verf\u00fcgbar [6, 7].<\/p>\n\n\n\nBausteine f\u00fcr integrales Wassermanagement<\/h4>\n\n\n\n
Unkonventionelle Wasserressource<\/h5>\n\n\n\n
Wasserbedarfsmanagement<\/h5>\n\n\n\n
In der Landwirtschaft k\u00f6nnen effizientere Bew\u00e4sserungsmethoden (z.\u2009B. Tr\u00f6pfchenbew\u00e4sserung statt Beregnung) eingesetzt werden. Zudem kann die Landwirtschaft auf alternative Kulturen mit h\u00f6herer Trockentoleranz umstellen [8].<\/p>\n\n\n\nNeue konventionelle Ressourcen<\/h5>\n\n\n\n
Konfigurationen f\u00fcr die Wasserwiederverwendung<\/h4>\n\n\n\n
Konfiguration\u00b9<\/strong><\/td> Ort der Aufbereitung<\/strong><\/td> Ort und Art der Anwendung<\/strong><\/td> Transport<\/strong><\/td><\/tr> I<\/strong><\/td> Aufbereitung auf der ARA (zentral)<\/td> Bew\u00e4sserung (Landwirtschaft, Gr\u00fcnfl\u00e4chen im urbanen Raum), Haushalte und Gewerbe (WC-Sp\u00fclung, Waschmaschine), Betriebswasser f\u00fcr ARA<\/td> Druckleitung (separate Leitungen oder Pipe-in-Pipe)<\/td><\/tr> II<\/strong><\/td> Bew\u00e4sserung (Landwirtschaft, Gr\u00fcnfl\u00e4chen im urbanen Raum), Strassenreinigung<\/td> Tankwagen<\/td><\/tr> III<\/strong><\/td> Aufbereitung im Geb\u00e4ude (dezentral)<\/td> Haushalte und Gewerbe (WC-Sp\u00fclung, Waschmaschine)<\/td> Direkte Nutzung vor Ort im Geb\u00e4ude<\/td><\/tr> IV<\/strong><\/td> Bew\u00e4sserung (Gr\u00fcnfl\u00e4chen im urbanen Raum)<\/td> Direkte Nutzung in der N\u00e4he des Geb\u00e4udes<\/td><\/tr> 1 Direkte und indirekte Wiederverwendung f\u00fcr Trinkwasserzwecke sind in dieser Tabelle nicht ber\u00fccksichtigt<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Ort und Art der Anwendung<\/h5>\n\n\n\n
Geb\u00e4ude<\/h6>\n\n\n\n
Solange alles \u00fcbersch\u00fcssiges Brauchwasser und Abwasser in die Kanalisation geleitet wird, m\u00fcssen f\u00fcr den Gew\u00e4sserschutz keine zus\u00e4tzlichen Anforderungen erf\u00fcllt werden.<\/p>\n\n\n\nIndustrie<\/h6>\n\n\n\n
Bew\u00e4sserung<\/h6>\n\n\n\n
Trinkwasserproduktion<\/h6>\n\n\n\n
Ort der Aufbereitung<\/h5>\n\n\n\n
Vor Ort<\/h6>\n\n\n\n
In einer Reihe von St\u00e4dten (z.\u2009B. San Francisco, Tokio) ist eine solche Aufbereitung und Wiederverwendung vor Ort f\u00fcr gr\u00f6ssere Geb\u00e4ude vorgeschrieben und wird seit Jahren erfolgreich praktiziert (Box 1<\/em>).<\/p>\n\n\n\nARA-Ablauf<\/h6>\n\n\n\n
Transport von der Aufbereitung zur Anwendung<\/h5>\n\n\n\n
Direkte Nutzung<\/h6>\n\n\n\n
Leitungen<\/h6>\n\n\n\n
Tankwagen<\/h6>\n\n\n\n
Sinnvolle Konfiguration h\u00e4ngt vom lokalen Kontext ab<\/h5>\n\n\n\n
F\u00fcr eine Bew\u00e4sserung von Gr\u00fcnfl\u00e4chen in der Stadt bietet sich entweder eine Aufbereitung auf Geb\u00e4ude- oder Wohnblockebene oder eine Pipe-in-Pipe<\/em>-L\u00f6sung an (Konfigurationen I oder IV). Bei akutem, kurzfristigen Wasserbedarf, z.\u2009B. f\u00fcr Bew\u00e4sserung, k\u00f6nnen Tankwagen eine L\u00f6sung sein (Konfiguration II). Der Bedarf an Trinkwasser kann durch eine Wiederverwendung im Geb\u00e4ude reduziert werden (Konfigurationen III). Wiederverwendung im Geb\u00e4ude hat den Vorteil, dass der Bedarf ganzj\u00e4hrig anf\u00e4llt, w\u00e4hrend der Bedarf f\u00fcr die Bew\u00e4sserung eher saisonal ist.<\/p>\n\n\n\nKosten, Energie und Rechtslage<\/h5>\n\n\n\n
In der EU gibt es seit 2020 eine gesetzliche Grundlage f\u00fcr die landwirtschaftliche Bew\u00e4sserung mit Brauchwasser [16]. Auch die neue europ\u00e4ische Kommunalabwasserrichtlinie (KARL) formuliert explizit das Ziel, Wasserwiederverwendung zu verst\u00e4rken, um S\u00fcsswasserentnahme aus Oberfl\u00e4chen- und Grundwasser zu reduzieren [17].<\/p>\n\n\n\nWasserwiederverwendung in der Schweiz<\/h4>\n\n\n\n
Bedarf in der Landwirtschaft<\/h5>\n\n\n\n
Bedarf in Haushalten<\/h5>\n\n\n\n
Umfrage in den Kantonen<\/h5>\n\n\n\n
Bew\u00e4sserung: wieso aufbereitetes Abwasser und nicht Flusswasser?<\/h5>\n\n\n\n
Nutzungskonflikt<\/h5>\n\n\n\n
Qualit\u00e4tsanforderungen und Rahmenbedingungen<\/h4>\n\n\n\n
Unterschieden wird zwischen zwei Arten der Anwendung: Eine M\u00f6glichkeit ist die Wiederverwendung in den Haushalten und der Industrie, bei der \u00fcbersch\u00fcssiges Wasser schlussendlich in der Kanalisation landet. Bei diesen Anwendungen fokussieren sich Qualit\u00e4tskriterien auf den direkten Effekt bei der Nutzung. Der Fokus liegt somit auf der mikrobiologischen Qualit\u00e4t (Hygiene), um die Menschen, die mit dem Wasser in Ber\u00fchrung kommen, zu sch\u00fctzen. Anders ist es bei Anwendungen, bei denen das speziell aufbereitete Abwasser zur Bew\u00e4sserung genutzt wird. Hier muss neben der Hygiene auch der Schutz des Bodens, der Pflanzen und des Grundwassers gew\u00e4hrleistet werden.<\/p>\n\n\n\nWiederverwendung im Geb\u00e4ude<\/h5>\n\n\n\n
Typische Anwendung von Brauchwasser im Haushalt sind Toilettensp\u00fclung und gegebenenfalls die Waschmaschine. Zielvorgaben f\u00fcr die mikrobiologische Wasserqualit\u00e4t und f\u00fcr die Aufbereitung k\u00f6nnen mit einer quantitativen mikrobiellen Risikoanalyse hergeleitet werden. Bei dieser Risikoanalyse wird die Exposition der Nutzerinnen und Nutzer bei einer normalen Nutzung, bei St\u00f6rf\u00e4llen und bei Fehlanschl\u00fcssen abgesch\u00e4tzt. Notwendige Eliminationsleistungen f\u00fcr Viren, Bakterien und Protozoen werden dann aus tolerierbarem Infektionsrisiko, Exposition und Verschmutzung im Abwasser hergeleitet [21].<\/p>\n\n\n\nMikrobiologische Wasserqualit\u00e4t<\/h6>\n\n\n\n
Weitere Anforderungen<\/h6>\n\n\n\n
Gesetzliche Vorgaben fehlen<\/h6>\n\n\n\n
Bew\u00e4sserung von Gr\u00fcnfl\u00e4chen und Landwirtschaft<\/h5>\n\n\n\n
Mikrobielle und chemische Risikoanalysen<\/h6>\n\n\n\n
Verordnung in der EU, aber nicht in der Schweiz<\/h6>\n\n\n\n
Schlussfolgerungen<\/h4>\n\n\n\n
Rahmenbedingungen: lohnende Investition in die Zukunft<\/h5>\n\n\n\n
Davon w\u00fcrden die Kantone profitieren, in denen bereits konkreter Bedarf zur Umsetzung der Wiederwendung besteht. Auch Wildwuchs k\u00f6nnte dadurch vermieden werden. Insgesamt kann die Schweiz profitieren, weil damit Wasserwiederverwendung als weiterer Baustein f\u00fcr ein integrales Wassermanagement erm\u00f6glicht wird.<\/p>\n\n\n\nErfahrungen: Inspirationen im Ausland<\/h5>\n\n\n\n
Dabei m\u00fcssen Fragen des Gew\u00e4sserschutzes (inkl. Grundwasser), der Landwirtschaft, des Wassermanagements und des Schutzes der menschlichen Gesundheit ber\u00fccksichtigt werden. Diese unterschiedlichen Themen sind in unterschiedlichen Bundes\u00e4mtern verankert (Bundesamt f\u00fcr Umwelt, Bundesamt f\u00fcr Landwirtschaft und Bundesamt f\u00fcr Gesundheit). Schnittstellen zwischen den Bundes\u00e4mtern m\u00fcssen definiert werden.<\/p>\n\n\n\nWasserstrategie: Unkonventionelle Ressourcen aufnehmen<\/h5>\n\n\n\n
Bibliographie<\/h5>\n\n\n\n
[2] EBP (2019): Trockenheit im Sommer und Herbst 2018
[3] EBP (2023): Trockenheit im Sommer 2022
[4] BAFU (2021): Wasserversorgungssicherheit und Wassermanagement – Bericht des Bundesrates in Erf\u00fcllung des Postulates 18.3610 Rieder vom 15. Juni 2018<\/a>.
[5] BAFU (2023): Impulse f\u00fcr eine klimaangepasste Schweiz. Erkenntnisse aus 50 Projekten aus der zweiten Phase des Pilotprogramms Anpassung an den Klimawandel, p. 50, Bundesamt f\u00fcr Umwelt, Bern. Umwelt-Info Nr. 2307<\/a>.
[6] Knabl, M.A. et al. (2024): R\u00e9utilisation de l\u2019eau en Suisse: Besoins, opportunit\u00e9s, risques et recommandations d\u00e9riv\u00e9es \u00e0 l\u2019attention des responsables<\/a>.
[7] Knabl, M.A. et al. (2024): Wasserwiederverwendung in der Schweiz: Bedarf, Chancen, Risiken und abgeleitete Handlungsempfehlungen f\u00fcr Verantwortliche<\/a>.
[8] Wuyts, N. et al. (2023): Klimaresilienter Ackerbau 2035,<\/a> pp. 1\u2013197.
[9] Freiburghaus, M. (2009): Wasserbedarf der Schweizer Wirtschaft<\/a>. gwa 12, 1001-1009.
[10] SVGW (2024): Statistische Erhebungen der Wasserversorgungen in der Schweiz – Betriebsjahr 2023<\/a>.
[11] Schweizerischer Bundesrat (2021): Gew\u00e4sserschutzverordnung (GSchV) vom 28. Oktober 1998<\/a>.
[12] Schelbert, V. et al. (2023): Lighthouse Synthesis Report: Onsite Water Reuse Systems in San Francisco, United States<\/a>.
[13] Sharvelle, S. et al. (2017): Risk-Based Framework for the Development of Public Health Guidance for Decentralized Non-Potable Water Systems, Prepared by the National Water Research Institute for the Water Environment & Reuse Foundation<\/a>. Alexandria, VA. WE&RF Project No. SIWM10C15.
[14] Arden, S. et al. (2021): Onsite Non-potable Reuse for Large Buildings: Environmental and Economic Suitability as a Function of Building Characteristics and Location<\/a>. Water Research 191.
[15] Europ\u00e4ische Kommission (2022): Leitlinien zur Anwendung der Verordnung 2020\/741 \u00fcber Mindestanforderungen an die Wasserwiederverwendung (2022\/C 298\/01)<\/a>.
[16] EU (2020): Verordnung (EU) 2020\/741 des Europ\u00e4ischen Parlaments und des Rates vom 25. Mai 2020 \u00fcber Mindestanforderungen an die Wasserwiederverwendung<\/a>.
[17] EU (2024): Richtlinie (EU) 2024\/3019 des Europ\u00e4ischen Parlaments und des Rates vom 27. November 2024 \u00fcber die Behandlung von kommunalem Abwasser (Neufassung)<\/a>.
[18] Pestoni, A. et al. (2023): Datengrundlage und k\u00fcnftige Datenerfassung zur landwirtschaftlichen Bew\u00e4sserung in der Schweiz – Projekt \u00abSwiss Irrigation Info\u00bb<\/a>: Schlussbericht Modul 1, Bericht im Auftrag des Bundesamtes f\u00fcr Umwelt.
[19] Rist, B. (2023): Combating Water Stress: Evaluating the Volumetric Potential of Treated Wastewater for Switzerland. MSc Arbeit, ETH Z\u00fcrich
[20] Eawag (2021): Faktenblatt: Grauwasser<\/a>.
[21] Reynaert, E. et al. (2024): Greywater recycling for diverse collection scales and appliances: Enteric pathogen log-removal targets and treatment trains<\/a>. Water Research 264, 13.
[22] Environmental Health Directorate of Western Australia (2010): Code of Practice for the Reuse of Greywater
[23] DWA (2016): Merkblatt DWA-M 277: Hinweise zur Auslegung von Anlagen zur Behandlung und Nutzung von Grauwasser und Grauwasserteilstromen
[24] DWA (2025): Merkblatt DWA-M 1200: Wasserwiederverwendung f\u00fcr landwirtschaftliche und urbane Zwecke in Deutschland
[25] Environmental Health Directorate of Western Australia (2012): Guidelines for the Non-potable Uses of Recycled Water in Western Australia
[26] NSF (2023) NSF\/ANSI 350 \u2013 2023: Onsite residential and commercial reuse treatment systems<\/a>.
[27] San Francisco Public Utilities Commission (SFPUC) (2024): Independent Advisory Panel for Single-Family Water Reuse Applications Report<\/a>.
[28] Australian Standard (2016): On-site domestic wastewater treatment units \u2013 Part 4: Domestic greywater treatment systems<\/a>.
[29] British Standards Institution, London, UK (2010): British Standards Part 1: Greywater Systems: Code and Practices<\/a>, p. 54.<\/p>\n\n\n\nWasserwiederverwendung in San Francisco<\/h4>\n\n\n\n
Separates Verteilnetz<\/h5>\n\n\n\n
Klare Vorgaben<\/h5>\n\n\n\n
Nicht nur in San Francisco<\/h5>\n\n\n\n