Abwasser mit Mehrwert: Wie Industrie und Bioökonomie Prozesswasser smarter nutzen

Prozesswasser Aufbereitung Industrie – das klingt nach Abfallmanagement. Aber in einer Zeit, in der Flüsse trockenfallen und Grundwasserspiegel sinken, wird es zur Kernfrage der Wettbewerbsfähigkeit. L’Oréal, Volkswagen, Friesland Campina – und gleichzeitig Kreislaufsysteme mit Mikroalgen, Fischen und Gemüse auf wenigen hundert Quadratmetern. Wie beides zusammengehört, zeigte die TransBIB Learning Lounge. 

Warum ist smarte Prozesswassernutzung jetzt strategisch notwendig? 

Die Schwarze Elster in der Lausitz fällt regelmäßig trocken. Grundwasserstände sinken. Niederschlagsmengen nehmen ab. Franz Greulich, Leiter Betrieb Industrie bei Veolia Leipzig, macht deutlich: Wasserknappheit ist kein Zukunftsszenario – sie ist in Teilen Deutschlands bereits operative Realität. 

Es gibt inzwischen einen nationalen Wassermengenkonflikt zwischen öffentlicher, privater, industrieller und landwirtschaftlicher Nutzung. Die Landwirtschaft verbraucht die größten Mengen zur Bewässerung. In der Industrie ist Kühlwasser der größte Einzelposten. 

Die Nationale Wasserstrategie 2050 legt die Prioritäten fest: Trinkwasserversorgung der öffentlichen Hand steht an erster Stelle. Industrielle Wasserentnahmen werden zurückgestellt. Die Konsequenz: Wer Wasser braucht, muss lernen, es mehrfach zu nutzen. 

Ein Beispiel macht das greifbar. Eine Molkerei von Müllermilch in der Nähe von Dresden wollte expandieren. Auf der einen Seite die Elbe – das dortige Wasserangebot ist für die Mikroelektronik reserviert. Auf der anderen Seite das Grundwasser der Lausitz – zu sulfathaltig für die Lebensmittelproduktion. Müllermilch hatte keine Wahl: Kreislaufführung oder kein Wachstum. 

Wer heute keine Strategie für Prozesswasserwiederverwendung hat, riskiert morgen seine Betriebsgenehmigung. 

Was ist blaue Bioökonomie – und warum spielt Prozesswasser die Hauptrolle? 

Blaue Bioökonomie bedeutet die nachhaltige Nutzung aller wasserbezogenen Ressourcen in einer Kreislaufwirtschaft. Julia Lange koordiniert den Innovationsraum BAMS (Bioökonomie auf Marinen Standorten). Was der Innovationsraum demonstriert: Prozesswasser ist kein Abfall – es ist ein Rohstoff. 

Ein Vorzeigeprojekt ist Urban Aqua in Bremen. Hier entsteht ein vollständiger biologischer Kreislauf: 

→ Hühner produzieren ammoniakhaltige Luft – wird abgesaugt 

→ Ammoniak dient als Nährstoff für Mikroalgen – schnelles Wachstum 

→ Algenbiomasse wird als Fischfutter und Futter für schwarze Soldatenfliegen genutzt 

→ Fischbecken (geschlossene Aquakultur): nur 2–5 % des Wassers muss erneuert werden 

→ Nährstoffreiches Aquakulturwasser befruchtet Gemüsekulturen 

→ Gemüsereste gehen zurück an die Hühner 

Das Projekt FEMAK bei der Kläranlage Plön zeigt einen anderen Ansatz. Das Kläranlagenwasser durchläuft nach der dritten Reinigungsstufe einen Fotobioreaktor. Mikroalgen entfernen Nitrate und Phosphate. Das Ergebnis ist nitrat- und phosphatfreies, sauerstoffgesättigtes Wasser, das in den Plöner See eingeleitet wird – und gleichzeitig verhindert, dass Methan und Phosphat vom Seegrund aufsteigen. Die Algenbiomasse wird alle acht Tage abgezapft. 

Daraus entsteht das Folgeprojekt: AlgenSaat. Die Algenbiomasse aus der Kläranlage wird als Saatgut-Coating verwendet – getestet mit Fenchel, Mais und Petersilie. Positiver Einfluss auf die Keimlingsentwicklung, und Fenchel lässt sich jetzt erstmals maschinell statt per Hand ausäen. 

Die blaue Bioökonomie zeigt: Wer Prozesswasser als Ressource denkt, findet überraschend viele Wertschöpfungsstufen. 

Wie entscheidet die Eingangsqualität über den Ausgangsnutzen? 

Die Eingangsqualität des Prozesswassers bestimmt den möglichen Ausgangsnutzen – vollständig. Aquakulturwasser eignet sich für Lebensmittel und Kosmetik. Oberflächenwasser aus einer Biogasanlage kann Toxine enthalten und ist dann nur für Tierfutter, Dünger oder Energieerzeugung geeignet. 

Das Projekt OptiRAS verdeutlicht die Grenzen: Bei der Carbonisierung von Reststoffen aus einem Aquaponik-System entstanden 0,5 kg Biokohle aus 150 kg Abwasser – mit 38 % Aschegehalt. Das Ziel liegt bei 10–20 %. Der hohe Aschegehalt begrenzt die Nutzbarkeit, auch wenn der Heizwert mit Kohle vergleichbar ist. 

Eingangsqualität ist keine technische Nebenbedingung – sie ist die strategische Grundentscheidung für alle nachgelagerten Verwertungsschritte. 

Best Practices aus der Industrie: Vier Fallbeispiele von Veolia 

Die blaue Bioökonomie zeigt das Potenzial. Die klassische Industrie zeigt die Skalierung. Franz Greulich von Veolia Wasser Leipzig hat vier Praxisbeispiele vorgestellt – und alle haben eines gemeinsam: kein Einzelverfahren reicht aus. 

L’Oréal Karlsruhe – 150 m³/Tag, 75 % Wiederverwendungsquote: 
Die vierstufige Anlage arbeitet mit mechanischer Vorbehandlung (Siebung, Sedimentation) → biologischer Reinigung im Membran-Bioreaktor (MBR) → Ultrafiltration (Keimfreiheit) → Umkehrosmose (gelöste Salze entfernen). Kontinuierliches Online-Monitoring sichert die Qualität, da das Wasser direkt in der Produktion eingesetzt wird. 

Volkswagen Emden (Lackiererei) – 2.000 m³/Tag: 
Das Lackiererei-Abwasser enthält Lackreste und Schwermetalle. Die mehrstufige Anlage umfasst chemisch-physikalische Vorbehandlung (Fällung, Flockung) → Flotation (Öl- und Fettabtrennung durch aufsteigende Luftbläschen) → mehrstufige Sandfiltration → Aktivkohlefiltration → Umkehrosmose. Das aufbereitete Wasser wird für Spülprozesse und die Tauchlackierung verwendet. 

Friesland Campina (Molkerei) – 1.500 m³/Tag Brüdenkondensat: 
Bei der Milchverarbeitung entsteht Brüdenkondensat. Die Aufbereitung läuft über Schwebebettreaktor + Festbettreaktor + Ultrafiltration + Umkehrosmose – Ergebnis: Trinkwasserqualität. Das Wasser ersetzt frisches Trinkwasser in den CIP-Reinigungsanlagen der Molkerei. 

Total Raffinerie Leuna / Südzucker – weitere Industrieanwendungen: 
In der Raffinerie Leuna wird Abwasser zu Kühlwasser aufbereitet. Bei Südzucker zirkuliert Prozesswasser innerhalb der Zuckerproduktion. 

Prozesswasseraufbereitung ist kein Standardprodukt – jede Anlage wird individuell auf die Wasserqualität und die Produktionsanforderungen zugeschnitten. 

Welche Technologien machen Prozesswasseraufbereitung möglich? 

Alle Praxisbeispiele teilen eine Grundstruktur: Mehrstufigkeit. Kein Einzelverfahren reicht aus. Die Kombination der richtigen Stufen hängt von der Eingangsqualität und dem gewünschten Ausgangsnutzen ab. 

Membran-Bioreaktor (MBR): Biologische Reinigung (Bakterien zersetzen organische Verbindungen) kombiniert mit Membranfiltration. Kompakter als klassische Kläranlagen, höhere Ausgangsqualität. 

Ultrafiltration: Entfernt feinste Partikel und Mikroorganismen. Notwendig für Keimfreiheit – Voraussetzung für den Einsatz in der Lebensmittel- oder Kosmetikproduktion. 

Umkehrosmose: Entfernt gelöste Salze und Schwermetalle durch Druckbeaufschlagung. Energieintensiv, aber die einzige Methode für Trinkwasserqualität aus Industrieabwasser. 

Flotation: Luft wird ins Wasser geblasen. Aufsteigende Blasen transportieren Öle, Fette und Feststoffe an die Oberfläche – von dort werden sie abgeschöpft. 

Wer heute in die Prozesswasseraufbereitung investiert, baut Kompetenzen auf, die in zehn Jahren Standard sein werden. 

TransBIB: Dein Einstieg in die smarte Wassernutzung 

TransBIB – das Transfernetzwerk zur Beschleunigung der industriellen Bioökonomie – verbindet Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Anbieter smarter Wasserlösungen. Ob Industrieabwasser, Aquakultur-Kreislauf oder Klärschlamm-Verwertung – melde dich über den TransBIB-Kompetenzpool und wir vermitteln dich an die richtigen Expertinnen und Experten.