Abteilung Siedlungswasserwirtschaft

Die von der Eawag mitorganisierte Fachtagung Aqua Urbanica ging der Frage nach, was es zur Umsetzung des Schwammstadt-Konzepts braucht. Mit Hilfe dieses Konzepts sollen Städte in der Lage sein, die Folgen des Klimawandels abzumildern.

Neue, modulare Technologien im Wassersektor können dazu beitragen, die Siedlungswasserwirtschaft flexibel und zukunftsfähig zu entwickeln und die Ressource Wasser nachhaltig zu nutzen. Welche Chancen und Risiken damit verbunden sind, zeigt ein Team von Forschenden des Wasserforschungsinstituts Eawag in einem kürzlich erschienenen Artikel in der Zeitschrift Aqua & Gas.

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.

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.

Moritz Gold und Aryeh Feinberg wurden 2021 für ihre hervorragenden Doktorarbeiten mit der ETH-Medaille ausgezeichnet. Die Themen der Dissertationen waren die Bioabfallverwertung mit Larven der Schwarzen Waffenfliege sowie die Modellierung von atmosphärischen Schwefel- und Selenzyklen.

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.

Ein neues EU-Projekt fördert den Austausch unter Expertinnen und Experten aus Forschung und Praxis im Bereich der Siedlungsentwässerung. Unterstützt wird vor allem, dass die lokal vorhandenen Forschungsinfrastrukturen für Partner EU-weit zugänglich gemacht werden – etwa das urbanhydrologische Feldlabor der Eawag in Fehraltorf.

Die Umweltchemikerin Barbara F. Günthardt sowie die beiden Umweltingenieure Matthew Moy de Vitry und Marius Neamtu werden für ihre Doktorarbeiten mit der ETH-Medaille ausgezeichnet. Pflanzengifte, Hochwasser in der Stadt und komplizierte Strömungen waren die Themen. Wir gratulieren herzlich!

Hitzeperioden und lokale Starkregen werden mit dem Klimawandel zunehmen. Die traditionelle Siedlungsentwässerung stösst an ihre Grenzen. Mit Konzepten aus blau-grüner Infrastruktur können die Probleme angegangen werden. Gut geplante Lösungen bieten gleichzeitig einen Mehrwert für die Biodiversität und die Lebensqualität in den Städten.

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.

Modernste Analysetechnik weist potenziell toxische Stoffe bereits in sehr tiefen Konzentrationen nach. Doch die Forschung will nicht nur dokumentieren, sondern auch verstehen, wie es zur Belastung in Bächen und im Grundwasser kommt und Verbesserungsmassnahmen vorschlagen. 

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.  

Das Monitoring von Abwasserproben hat das Potential, als weiterer Indikator – neben Fallzahlen, Hospitalisierungen und Todesfällen – das Pandemiegeschehen abzubilden. Nun wird das schon laufende Forschungsprojekt mit Unterstützung des Bundesamts für Gesundheit von zwei auf sechs Kläranlagen erweitert.

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

Matthew Moy de Vitry gewinnt für seine Dissertation «Public Surveillance and the Future of Urban Pluvial Flood Modelling» den Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis der ETH Zürich.

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.

Das neue digitale Tool PlaNet erleichtert es Gemeinden, wichtige Projektpartner aber auch kritische Stimmen bei komplexen Umwelt- und Infrastrukturprojekten zu ermitteln. Es unterstützt sie dadurch darin, partizipative Prozesse professionell aufzugleisen.

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».

Die Anpassung an wärmere Umweltbedingungen kann die Widerstandkraft von Viren stärken, sodass sie sich weniger leicht inaktiveren lassen. Dies zeigt eine neue Studie unter Beteiligung der Eawag. Die Klimaerwärmung könnte daher dazu führen, dass die Bekämpfung von Viren schwieriger wird.

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.

Vier junge Forschende aus der Abteilung SWW haben vom SNF ein «Early Postdoc.Mobility-Stipendium» erhalten, um ihr wissenschaftliches Profil im Ausland zu erweitern: Mariane Schneider, Lena Mutzner, Omar Wani und Matthews Moy de Vitry. Die vier haben bereits im Doktorat als Team zusammengearbeitet und unter anderem ein Review für die Zukunft der Wasserwirtschaft publiziert.

Verschmutzungen in Gewässern lassen sich dank eines neuen Messgeräts automatisch und über Wochen hinweg messen – direkt im Feld statt im Labor. Das dazu nötige Massenspektrometer steht in einem Anhänger. Und Resultate können auf dem Mobiltelefon in Echtzeit verfolgt werden.

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.

Der Nachweis des neuen Coronavirus im Abwasser ist gelungen. Selbst kleine Konzentrationen in Proben, die in einer frühen Phase des Ausbruchs entnommen wurden, lassen sich nachweisen. Jetzt ist ein Team von Forschenden der EPFL und der Eawag daran, die Methode zu optimieren. Entstehen soll ein System, das einen allfälligen Wiederanstieg der Fallzahlen früher anzeigen kann als klinische Tests bei infizierten Menschen.

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.

Niederschläge treten räumlich und zeitlich sehr variabel auf. Mit dem Klimawandel nimmt diese Variabilität zu. Dies hat Auswirkungen auf die städtischen Entwässerungssysteme – auch in der Schweiz. Wie genau sich die Leistung verändern könnte, untersuchte die Eawag-Forscherin Lauren Cook im Rahmen ihrer Dissertation an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania (USA).

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.