Abteilung Verfahrenstechnik

Ein Team aus sieben aktuellen und ehemaligen Eawag Forschenden erhält 2024 den Sandmeyer Preis der Chemischen Gesellschaft für die Entwicklung einer erweiterten Abwasserbehandlung zum Abbau von Mikroverunreinigungen mit Ozon. Das Besondere daran: Zwischen der Erforschung der Grundlagen bis zur grosstechnischen Umsetzung vergingen bloss rund 15 Jahre – das war nur möglich, weil an der Eawag schon viel Wissen vorhanden war und interdisziplinäres Zusammenarbeiten am Schweizer Wasserforschungsinstitut Programm ist.

Das Mandat der von Eawag, BAFU und VSA getragenen Plattformen «Wasserqualität» und «Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen» wurde um vier Jahre verlängert.

Zeitnahe Analysen der Bakteriengemeinschaft in Kläranlagen ermöglichen es, Veränderungen zu erkennen und zu beheben, bevor die Reinigungsleistung leidet.

Aus den Augen, aus dem Sinn: Seitdem die Kanalisation erfunden wurde, spülen wir menschliche Abfälle weg und verbrauchen Unmengen von Frischwasser, um sie so schnell wie möglich aus unseren Häusern und Städten zu befördern. Im Interview mit dem ETH-Magazin GLOBE äussern sich die beiden Forschenden Max Maurer und Kai Udert der Eawag über das Wassermanagement der Zukunft.

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Am Samstag, 20. Mai hat die 18. Architekturbiennale in Venedig ihre Tore geöffnet. Im deutschen Pavillon, der das Bauen im Bestand und die Kreislaufwirtschaft ins Zentrum stellt, ist auch der an der Eawag entwickelte «Nutrient Harvester» im Einsatz. Er verarbeitet den Urin aus zwei Trockentrenntoiletten vor Ort zu Dünger.

Das Wasserforschungsinstitut Eawag publiziert den neuesten Jahresbericht und blickt zurück auf das Jahr 2022. Wasser steht dabei im Zentrum der grossen Umweltfragen.

Der Umweltingenieur Wenzel Gruber und der Mikrobiologe Robert Niederdorfer – beide Eawag-Postdocs – haben zusammen mit zwei weiteren Partnern Anfang November 2022 das Spin-off Upwater gegründet. Es bietet Messungen für Kläranlagen an, um diese bei der Reduktion von Prozessinstabilitäten, Treibhausgasemissionen sowie Energieverbrauch zu unterstützen.

Wegen des zunehmenden Wassermangels wird in indischen Städten gereinigtes Abwasser als alternative Wasserquelle genutzt. Eine Studie der Eawag zusammen mit indischen Partnern zeigt, wie der Einsatz von Sensoren und automatischer Chlorierung die mikrobielle Wasserqualität in Systemen zur Wasser-Rezyklierung in Gebäuden verbessern und damit die Sicherheit der Nutzer erhöhen kann.

Lachgas ist eines der wichtigsten Treibhausgase und trägt ausserdem zur Zerstörung der Ozonschicht bei. Freigesetzt wird es unter anderem in Kläranlagen. Eine Studie untersuchte nun, welchen Anteil daran die Faulwasserbehandlung hat, die in den nächsten Jahren ausgebaut werden soll.

Forschende haben erstmals abgeschätzt, wie wahrscheinlich die unfallbedingte Freisetzung von Nanomaterialien künftig sein wird.

Kläranlagen können mehr als Abwasser reinigen. In Zukunft sollen sie auch Ressourcen zurückgewinnen. Ein Ansatz, den Forschende der Eawag verfolgen, ist die Umwandlung des im Abwasser enthaltenen organischen Kohlenstoffs in Bioplastik mit Hilfe von Bakterien.

Der Autarky Nutrient Harvester ist eines von drei Modulen einer autark funktionierenden Sanitäreinrichtung und gewinnt aus Urin Dünger zurück. Dies ist besonders für infrastrukturarme Gebiete interessant, was auch ein erfolgreicher Feldtest in Südafrika demonstriert hat. Nun wurde der Nutrient Harvester mit dem Energy Globe Award Südafrika ausgezeichnet.

In viele Gewässer gelangt zu viel Stickstoff. Das von der Eawag mitentwickelte Anammox-Verfahren kann dazu beitragen, die Einträge aus Kläranlagen zu reduzieren.

Derzeit werden die ersten Schweizer Kläranlagen mit einer zusätzlichen Reinigungsstufe zur Entfernung von Mikroverunreinigungen mit granulierter Aktivkohle (GAK) aufgerüstet, so auch die ARA Muri. Die Eawag hat die Konzeption der Anlage fachlich unterstützt und untersucht ausserdem noch offene Fragen.

Die beiden Eawag Forscher Wenzel Gruber und Urs Schönenberger gewinnen für ihre Dissertationen den diesjährigen Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis. Die Emissionen des klimaschädlichen Lachgases aus Kläranlagen reduzieren und die Einschwemmung von Pestiziden aus Drainagesystemen verringern, sind die Themen.

Keine Tigerente und kein Fussballclub – mit der Formel «Gelb-Schwarz-Grau» ist vielmehr die Trennung der Abwasserströme an der Quelle, sprich bei Toilette, Lavabo oder Dusche gemeint. Das eröffnet neue Möglichkeiten und spart Ressourcen. Anlässlich des Welttoilettentages am 19. November zeigt eine Serie von Eawag-Faktenblättern, wie das geht.

Die von Forschenden der Eawag entwickelte «Wasserwand» rezykliert Handwasch- und Toilettenspülwasser in einem geschlossenen Kreislauf und kann daher auch in Regionen mit knappen Wasserressourcen oder ohne Wasser- und Abwassernetz eingesetzt werden. Nun wurde das Projekt mit dem Mülheim Water Award ausgezeichnet.

Am 22. und 23. Juni wurde erfolgreich der Eawag-PEAK-Kurs «Aktivkohle zur Spurenstoffelimination – Verfahrensvariante zu GAK und PAK» in Zusammenarbeit mit dem VSA durchgeführt. 

Die biologisch aktiven, langsam durchströmten Sandfilter der Seewasseraufbereitung würden Nanoplastik sehr effizient aus dem Rohwasser entfernen. Das zeigte sich sowohl im Labor, als auch in grösseren, realitätsnahen Versuchen und Modellierungen.

Die Eawag-Forschenden Sabine Hoffmann, Kai Udert und Lisa Deutsch setzen sich für eine Sanitär- und Nährstoffwende ein. Warum es eine Wende braucht und warum gerade die Zusammenarbeit mit der Politik eine Herausforderung ist, erläutern sie an einem Beispiel.

Was in den Kläranlagen seit Jahrzehnten als Reinigungsprozess erfolgt, kann dezentral oder semi-zentral auch als Recyclingverfahren für Nährstoffe eingesetzt werden. Einer frühen Trennung von «Fest und Flüssig» kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Sie lässt prozesstechnisch flexible Lösungen zu, vor allem bei der Behandlung des Urins. Neue Untersuchungen zeigen ausserdem, dass die Verfahren nicht nur für menschlichen Urin, sondern auch für den von Kühen oder Schweinen einsetzbar sind.

Das Forschungsprogramm Wings erforscht alternative, dezentrale Abwassersysteme und vernetzt Akteure aus Forschung, Politik, Behörden, Stadtplanung, Ingenieur- und Architekturbüros.  Ziel ist es, Innovationen im Wassersektor zu fördern und Wege in eine nachhaltige und flexible Zukunft des Abwassers aufzuzeigen.

Unterstützt von der Eawag, untersuchten Fachleute der VSA-Plattform «Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen» die Stoffeinträge aus Industrie und Gewerbe in die Gewässer. Die gesamtschweizerische Analyse zeigt, dass auch das gereinigte Abwasser der Betriebe Mikroverunreinigungen enthält, welche in die Gewässer gelangen.

In der Schweiz gibt es rund 800 kommunale ARA. Ein Forschungsprojekt der Eawag zeigt, welche Belastung sie fürs Klima darstellen und wie sich der Ausstoss des klimaschädigenden Lachgases reduzieren liesse.

Dieser Frage gingen Eawag-Forschende mit zwei umfangreichen Pilotstudien auf den Abwasserreinigungsanlagen Furt-Bülach und im Glarnerland nach. Das Ergebnis: Die granulierte Aktivkohle-Filtration entfernt Mikroverunreinigungen effizient, ist technisch realisierbar und eine ebenbürtige Alternative zu anderen Verfahren.

Die neue Wasser-Timeline führt mit rund 200 Bildern und Texten durch 200 Jahre der wechselhaften Geschichte des Schweizer Gewässerschutzes. Sie soll aufzeigen, wie der Wandel zu nachhaltigerem Management von natürlichen Ressourcen gestaltet werden kann. 

Die Forscher Christoph Vorburger und Florian Altermatt sprechen über die Bedeutung und den Zustand der aquatischen Biodiversität in der Schweiz und über das Engagement der Eawag für den Erhalt der natürlichen Vielfalt.

Die Trenntoilette save! hat den Designpreis Schweiz 2021 gewonnen. Dies ist auch ein Meilenstein für Tove Larsen. Sie ist Direktionsmitglied der Eawag und forscht seit bald 30 Jahren daran, wie die Nährstoffe im Abwasser sinnvoll zurückgewonnen werden können. Im Interview zum Welttoilettentag 2021 erklärt sie, wie entscheidend unser Umgang mit Abwasser für den Klimawandel und die Erreichung der Nachhaltigkeitsziele SDGs ist.

Mit einem Team aus Forschenden und Designern hat Kai Udert ein Toilettensystem entwickelt, welches das Recycling der Nährstoffe aus Abwasser vor Ort möglich macht. Dadurch können wertvolle Nährstoffe wiedergewonnen und als Dünger eingesetzt werden und gelangen nicht mehr in Seen und Meere, wo sie grossen Schaden anrichten. Gemeinsam mit Industriepartnern will er das System nun zur Marktreife bringen.

Eine Eawag-Studie zeigt, dass Energierückgewinnung im Haushalt sinnvoll ist, zum Beispiel aus dem noch warmen Duschwasser. Befürchtungen, diese Form der Wärmenutzung würde sich nachteilig auf die Abwasserreinigungsanlagen auswirken, konnte die Untersuchung ausräumen. Die Nutzung nahe an der Quelle verringert sogar spätere Energieverluste im Abwassersystem.

Open Science ist eine wichtige Entwicklung in der Wissenschaft – der offene Zugang zu den Resultaten der Forschung. Die Eawag unterstützt diese und stellt einen wachsenden Teil ihrer Forschungsdaten inklusive Beschreibungen, Bilder und sogar Software auf der Eawag-Plattform ERIC oder in Spezialfällen auf disziplinspezifischen, internationalen Datenbanken öffentlich und gebührenfrei zur Verfügung. ERIC ergänzt die bereits seit längerem existierende Plattform DORA für wissenschaftliche Publikationen.

Im Water Hub erforschen unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine nachhaltige und dezentrale Abwasserbehandlung. Abwasser wird hier nicht als Abfall, sondern als Ressource betrachtet. Nun kann die Forschungsplattform im NEST jederzeit virtuell besichtigt werden.

Eine mobile Handwaschstation, die ohne Frischwasserzufuhr oder Anschluss an die Kanalisation Wasser hygienisch rezykliert ist nicht nur in strukturschwachen Ländern interessant. Die Wasserwand hat auch im öffentlichen Verkehr oder bei Veranstaltungen viel Potenzial.

Im neusten NEST-Podcast mit Peter Richner spricht Tove Larsen darüber, was wir Wertvolles die Toilette runterspülen, weshalb Probleme direkt an der Quelle gelöst werden sollten und wieso Abwasser nicht lügt.

Online-Biomonitoring-Systeme bieten die Möglichkeit einer Echtzeit-Überwachung des Abwassers mit Organismen und ermöglichen es Kläranlagenbetreibern sofort auf akute Verschmutzung im Abwasser zu reagieren. Bislang liegen jedoch nur sehr wenige Informationen über die Eignung von Online-Biomonitoring-Systemen für eine solche Überwachung vor. Ein angewandtes Projekt der Eawag, der Fachhochschule Nordwestschweiz und des Oekotoxzentrums soll das nun ändern.

Der heutige Weltwassertag steht unter dem Motto «Wert des Wassers – Was bedeutet Wasser für Sie?». Damit wollen die Vereinten Nationen das Bewusstsein für Wasser als lebenswichtige Ressource schärfen und die Menschen dazu aufrufen, sich Gedanken über den Wert des Wassers zu machen. In einem Interview erklärt die Eawag-Direktorin Janet Hering, welche Bedeutung Wasser für das Wasserforschungsinstitut Eawag und auch für sie persönlich hat.  

Aus der Industrie, aber auch aus Spitälern gelangen vermehrt Metalle der Seltenen Erden wie Cer und Gadolinium ins Abwasser. Das zeigen die Untersuchungen der Eawag in 63 Abwasserreinigungsanlagen in der Schweiz.

Ein neues Faktenblatt zeigt die mit Grauwasser verknüpften Chancen und Herausforderungen.

Drei Monate lang hat eine Grossfamilie in Südafrika das unabhängige Toilettenhäuschen Autarky getestet. Alle waren zufrieden mit dem stillen Örtchen.

Das mobile und automatisierte Massenspektrometer MS2field macht zeitlich hoch aufgelöste Messungen von Schadstoffen in einem Gewässer möglich. Erste Einsätze des Geräts zeigen, wie stark Konzentrationsspitzen, zum Beispiel von Pestiziden, mit herkömmlichen Methoden bisher unterschätzt werden.

Am Wasserforschungsinstitut Eawag forschen zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler rund um die Toilette. In kurzen Videos erklären sieben von ihnen, was sie daran fasziniert und worum sich ihre Forschung genau dreht.

Kreislaufwirtschaft birgt auch beim Abwasser ein grosses Potenzial. Die Eawag forscht im NEST an einer dezentralen Abwasseraufbereitung, um Abwasser als Quelle für Nährstoffe, Energie und Wasser zu nutzen. Wichtige Partner sind dabei die Keramik Laufen AG mit der Urin-Trenntoilette «Save!» und das Eawag Spin-Off Vuna mit dem Flüssigdünger aus Urin «Aurin».

Der Verfahrenstechniker Adriano Joss vom Wasserforschungsinstitut Eawag beschäftigt sich seit vielen Jahren mit Kläranlagen und der Entfernungen von Mikroverunreinigungen aus dem Wasser. Gemeinsam mit dem Leiter des Eawag-Partikellabors Ralf Kägi hat er den aktuellen Stand des Wissens zum Thema Mikroplastik zusammengetragen. In einem Interview stellt er die wichtigsten Erkenntnisse vor. Ausführliche Informationen haben wir neu auf der Webseite «Mikroplastik in der Umwelt» zusammengestellt.

Eben hat das Magazin Nature Sustainability einen Übersichtsartikel publiziert zu möglichen Risiken, welche Covid-19-Viren im Abwasser verursachen könnten. Prof. Eberhard Morgenroth (Leiter der Eawag-Abteilung für Verfahrenstechnik) ist Mitautor der Review. Wir haben ihm fünf Fragen gestellt.

Zur Elimination von Spurenstoffen aus kommunalem Abwasser werden neben der Ozonung vermehrt auch Filter mit granulierter Aktivkohle eingesetzt. Zusammen mit Behörden und Vertretern aus der Praxis hat die Eawag dazu eine Planungshilfe erstellt.  

126 Schweizer Forschende, darunter 6 von der Eawag, wollen ihre Landsleute in der Schweiz auf einige wissenschaftliche Fakten aufmerksam machen, die Covid-19 mit der natürlichen Umwelt verbinden.

Von infizierten Menschen ausgeschiedene Coronaviren finden sich im Abwasser. Forschende wollen das nutzen: Gelingt es, die Viren zu erfassen, könnte so eine Welle von Infektionen vermutlich deutlich früher erkannt werden als via Tests bei Menschen mit Symptomen. Eawag-Forscher Christoph Ort dazu im Interview.

Die Geochemikerin Denise Mitrano erhielt dieses Jahr ein SNSF Eccellenza Professorial Fellowship. Dieses Stipendium ermöglicht ihr, als Assistenzprofessorin eine eigene Forschungsgruppe an der ETH Zürich aufzubauen. Diese Chance möchte sie nutzen, um ihrem Karriereziel einen Schritt näher zu kommen – nämlich eine ordentliche Professorin zu werden.

Die Eawag und der Eawag-Spin-off Vuna haben die Düngerproduktion aus Urin mobil gemacht. Heute wird der Urin-Express in Biel an einem ganz speziellen Ort vorgestellt: Neben dem ersten öffentlichen Rasentennisplatz der Schweiz. Dieser soll künftig mit Urindünger gedüngt werden.