Innovative urbane Wasserinfrastruktur: Ergebnisse des Pilotprojekts i.WET in Lünen
Ein Forschungsprojekt im Wohngebiet an der Preußenstraße in Lünen (Nordrhein-Westfalen) demonstriert die effiziente Nutzung von Regenwasser und Grauwasser aus Duschen sowie Waschbecken. Das vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI (Fraunhofer ISI) entwickelte i.WET-Konzept zielt darauf ab, Frischwasser einzusparen, Energie durch Wärmerückgewinnung zu gewinnen und die Auswirkungen von Starkregenereignissen zu reduzieren.
Herausforderungen urbaner Wassersysteme im Klimawandel
Die zunehmende Häufigkeit von Trockenperioden und Hitzewellen sowie verstärkte Starkregenereignisse stellen die Wasserversorgung in Städten vor neue Anforderungen. Die Infrastruktur muss einerseits Wasserknappheit begegnen und andererseits Überschwemmungen verhindern. In Deutschland sind bestehende Wasserleitungen, Kanalnetze und Kläranlagen auf lange Nutzungszeiträume ausgelegt, was Anpassungen komplex und kostenintensiv gestaltet.
Das i.WET-Konzept: Wasser- und Energieeffizienz durch integrierte Ansätze
Die Kernidee des integrierten Wasser-Energie-Transitionskonzepts (i.WET) besteht darin, Regenwasser und leicht verschmutztes Grauwasser getrennt vom kommunalen Abwasser zu erfassen und aufzubereiten. Dabei kommen zwei Wiederverwertungswege zum Einsatz:
- Blauer Weg: Aufbereitung des gesammelten Wassers in Zisternen zur Nutzung als Betriebswasser, beispielsweise für die Toilettenspülung. Die Zisternen dienen zudem als Puffer bei Starkregen.
- Grüner Weg: Naturnahe Anlagen, wie die sogenannte i.WET-Allee, filtern überschüssiges Wasser unterirdisch durch bepflanzte Bodenfilter, wodurch Schadstoffe entfernt werden. Das gereinigte Wasser kann in Oberflächengewässer eingeleitet oder zur Bewässerung verwendet werden.
Zusätzlich wird Wärme aus dem Abwasser zurückgewonnen, um Trinkwasser vorzuwärmen oder Heizsysteme zu unterstützen.
Praxisumsetzung im Wohnquartier Lünen
Seit 2018 wurde das i.WET-Konzept im Rahmen eines Pilotprojekts in sieben neu errichteten Mehrfamilienhäusern in Lünen umgesetzt. Das Fraunhofer ISI begleitete die Planung, den Bau und die wissenschaftliche Auswertung. Die ersten Bewohner zogen 2022 ein.
Ergebnisse und Einsparpotenziale
- Modellrechnungen zeigen, dass durch die Nutzung von aufbereitetem Grau- und Regenwasser etwa 30 bis 40 Prozent des Trinkwasserbedarfs im Gebäude ersetzt werden können.
- In einem Haus wird Duschgrauwasser gefiltert und desinfiziert, um es für die Toilettenspülung zu verwenden, wodurch 80 bis 90 Prozent des Frischwassers eingespart werden.
- Eine Wärmepumpe nutzt das mit 25–30 °C gesammelte Duschgrauwasser zur Unterstützung des Heiz- und Warmwassernetzes, was derzeit rund sechs Prozent des Wärmebedarfs abdeckt. Eine Ausweitung auf das gesamte Quartier könnte den Primärenergiebedarf für Warmwasser um 20 bis 50 Prozent reduzieren.
- Die i.WET-Allee bewässert etwa 6.400 Quadratmeter Grünfläche mit aufbereitetem Wasser und filtert zuverlässig Schad- und Nährstoffe aus dem Wasserstrom.
- Wirtschaftlich betrachtet senkt das Konzept sowohl die Kosten für Frischwasser als auch die Abwassergebühren. Langfristige Kostenvergleiche zeigen, dass i.WET-Alleen mindestens kostenneutral und häufig günstiger als herkömmliche Trennkanalisationssysteme sind.
Schrittweise Integration in bestehende Wassersysteme
Das i.WET-Konzept ermöglicht eine stufenweise Implementierung, die sich an die langen Sanierungszyklen der städtischen Wassersysteme anpasst. Durch die Kombination von Wasseraufbereitung, Wärmerückgewinnung und grüner Infrastruktur werden Wasser-, Energie- und Stoffkreisläufe effizient verknüpft. Zusätzlich trägt die Energieallee zur Förderung der Biodiversität, Verbesserung des Mikroklimas und Steigerung der Lebensqualität bei.
Dr.-Ing. Thomas Hillenbrand, Leiter des Geschäftsfelds Wasserwirtschaft am Fraunhofer ISI, betont: „Die Stärke des i.WET-Konzepts liegt in der intelligenten Kombination verschiedener Technologien, die gemeinsam die komplexen Anforderungen an die urbane Wasserinfrastruktur adressieren. Integrierte blau-grüne Infrastrukturen sind keine experimentellen Sonderlösungen, sondern realistische Bausteine für die schrittweise Transformation städtischer Wasser- und Energieversorgung.“
Kontakt und weiterführende Informationen
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Dr.-Ing. Thomas Hillenbrand
Leiter Geschäftsfeld Wasserwirtschaft
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Originalpublikation:
Abschlussbericht i.WET Lünen
Weitere Informationen:
Details zum i.WET-Konzept
Informationen zum Demonstrationsprojekt in Lünen
