NEWA2: Wasserwiederverwendung mittels kontrollierter Grundwasseranreicherung und solarbasierter Membrantechnik zur Stützung der lokalen Wasserressourcen in ariden Metropolregionen am Beispiel Lima, Peru
In vielen Städten Perus sind die Wasserressourcen übernutzt. Ursachen sind u.a schnelles Bevölkerungswachstum, die Folgen des Klimawandels, eine ineffiziente Wassernutzung und eine unzureichende Infrastruktur für Wasser- und Abwasserversorgung. Besonders angespannt ist die Lage in Lima. Mit rund zehn Millionen Einwohnern zählt die Hauptstadt zu den trockensten Metropolregionen weltweit. Etwa zehn Prozent der Bevölkerung sind noch nicht an das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossen.
Auch die Abwasserbehandlung steht unter Druck. Viele Kläranlagen sind überlastet und reinigen nicht ausreichend. Dadurch entstehen Umweltbelastungen und Gesundheitsrisiken. Gleichzeitig bleibt das Potenzial einer Wiederverwendung weitgehend ungenutzt – obwohl aufbereitetes Abwasser in wasserarmen Regionen eine wichtige Ressource sein kann.
Das Projekt NEWA2 verfolgt einen integrierten Ansatz, der technologische Innovation, praktische Umsetzung und Stakeholderdialog miteinander verbindet. Mit einer Vision der Kreislaufwirtschaft im Wasserressourcenmanagement fördert das Projekt die effiziente Nutzung und Wiederverwendung von Wasser durch nachhaltige und an den lokalen Kontext angepasste Lösungen.
Durch eine Pilotanlage zur kontrollierten Grundwasseranreicherung (MAR) und eine solarbetriebene Membrananlage wird gezeigt, wie Abwasser effizient aufbereitet und sicher in den Wasserkreislauf zurückgeführt werden kann. Die Wasserqualität wird regelmäßig überwacht und die Reinigungseffizienz bewertet. Der Betrieb beider Anlagen wird durch ein Ausbildungsprogramm begleitet, mit dem die Kompetenzen der lokalen Fachkräfte gestärkt werden, um den langfristigen Betrieb der installierten Technologien zu sichern.
Ein weiterer Schwerpunkt von NEWA2 liegt auf dem Dialog und Wissensaustausch mit Akteuren aus dem Wassersektor. Über Workshops, Dialogveranstaltungen und Technologieforen werden die Ergebnisse mit Politik, Wissenschaft und Praxis diskutiert und weitergetragen.
Auf diese Weise trägt NEWA2 zur Verbesserung der Wassersituation in Lima bei und zeigt, wie deutsche Umwelttechnologien praktisch angewendet werden können.
NEWA2 - Ein integrierter Ansatz für nachhaltige Wiederverwendung
Technologische Innovation, praktische Umsetzung, Dialog und Wissensaustausch
Technologische Innovation
MAR-Technologie (kontrollierte Grundwasseranreicherung) und solarbetriebene Membrantechnologie (Ultrafiltration und Umkehrosmose).
Praktische Umsetzung
Eine Pilotanlage (MAR) und eine solarbetriebene Membrananlage zeigen, wie Abwasser effizient aufbereitet werden kann. Die Wasserqualität und die Reinigungseffizienz des Verfahrens werden regelmäßig überprüft. Die Ausbildung des lokalen Personals gewährleistet den langfristigen Betrieb.
Dialog und Wissensaustauschs
Es werden Dialoge mit Akteuren aus dem Wassersektor, Workshops und Technologieforen mit Vertretern aus Politik, Wissenschaft und Praxis durchgeführt.
Das Projekt NEWA2 entwickelt Konzepte und Technologien weiter, die im Vorgängerprojekt NEWA-LIMA erarbeitet wurden. Im Fokus stehen zwei Konzepte zur Nutzung von aufbereitetem Abwasser aus kommunalen Kläranlagen:
Indirekte Abwasserwiederverwendung (Indirect Reuse) – Managed Aquifer Recharge (MAR)
Gereinigtes Abwasser → kontrollierte Grundwasseranreicherung → indirekte Nutzung z. B. zur Bewässerung, in industriellen Prozessen oder als Trinkwasser.
Natürlicher Filtrationsprozess durch den Bodenuntergrund (Aquifer).
Direkte Abwasserwiederverwendung (Direct Reuse) – Membrantechnologien (UF, UO)
Gereinigtes Abwasser → Membranfiltration (Ultrafiltration, Umkehrosmose) → direkte Nutzung z.B. zur Bewässerung, in industriellen Prozessen oder als Trinkwasser.
Technologiebasierte Reinigung mit hoher Wasserqualität.
💧 MAR – Grundwasseranreicherung
Aufbereitung von Abwasser und Flusswasser, natürliche Filtration durch den Untergrund.
☀️ Membrantechnologien
Abwasserbehandlung mit Membrantechnologien, Betrieb mit Solarenergie.
MAR (Managed Aquifer Recharge – kontrollierte Grundwasseranreicherung): Techniken, die es ermöglichen, Grundwasserleiter gezielt wieder aufzufüllen, indem Wasser aus verschiedenen Quellen (Oberflächenwasser, Flüsse, Regen oder aufbereitetes Wasser) über die Oberfläche infiltriert oder über Brunnen eingeleitet wird.
SAT (Soil-Aquifer Treatment – Boden-Aquifer-Behandlung): MAR-Methode, bei der vorbehandeltes Wasser oder Wasser aus anderen Quellen in durchlässige Böden infiltriert wird. Dort wird es auf natürliche Weise gereinigt und vorübergehend gespeichert, wodurch die Grundwasserleiter wieder aufgefüllt werden. Dieser Prozess ermöglicht die Mischung des Wassers mit bestehenden Gewässern und erleichtert die sichere spätere Nutzung, wodurch eine nachhaltige Wassermanagementpraxis unterstützt wird.
[Mehr über MAR und die Pilotanlage MAR des Projekts NEWA-LIMA lesen] [Mehr über SAT lesen]
💧 Ziel der NEWA2 MAR-Pilotanlage
- 💧 Infiltration von aufbereitetem Abwasser und/oder Flusswasser
- 💧 Skalierung der MAR-Pilotanlage NEWA-LIMA
- 💧 Anpassung der Pilotanlage NEWA2 an spezifische Bedingungen
⚙️ Details
- ⚙️ Infiltrationsdurchfluss: 5 – 20 L/s
- ⚙️ Infiltrationsmethode: Infiltrationsbecken oder -gräben
- ⚙️ Überwachung über Piezometer
Eine solarbetriebene Membrananlage ist ein Entsalzungs- und Wasseraufbereitungssystem, das Solarenergie nutzt, um Trink- und Bewässerungswasser aus salzhaltigen oder verschmutzten Quellen zu erzeugen. Solche Anlagen ermöglichen die Nutzung erneuerbarer Energie, reduzieren den Verbrauch von konventionellem Strom und bieten eine nachhaltige Lösung für die Wasserversorgung in Gebieten mit begrenzten Wasserressourcen.
💧 Ziel der Membrananlage NEWA2
- 💧 Behandlung von Abwasser mit Membrantechnologie
- 💧 Betrieb mit Solarenergie
⚙️ Details
- ⚙️ Ultrafiltration und Umkehrosmose
- ⚙️ Sand- / Aktivkohlefilter
- ⚙️ Behandelter Durchfluss: 0,5 L/s (2.000 L/h)