Studie erforscht die Lösung des Abwasserproblems in China

Klein-Kläranlagen für China?

publiziert: Dienstag, 7. Aug 2007 / 09:00 Uhr / aktualisiert: Dienstag, 7. Aug 2007 / 16:08 Uhr

Schlagzeilen zum Trinkwasser und Abwasser in China sind bald alltäglich. Eine Untersuchung vor Ort zeigt, dass Abwasserreinigung durch Kleinkläranlagen mit Membrantechnologie eine hochkarätige Alternative sein kann.

Abwasser verursacht ein Riesenproblem in China. Ein Badeplausch in sauberem Wasser ist vielerorts schlicht undenkbar.
Abwasser verursacht ein Riesenproblem in China. Ein Badeplausch in sauberem Wasser ist vielerorts schlicht undenkbar.
Die konventionelle, zentrale Abwasserreinigung ist ein weltweit erfolgreiches Konzept. In Entwicklungs- und Transformationsländern wie China und insbesondere in wasserarmen Städten mit rasendem Bevölkerungswachstum stösst das zentrale System jedoch an seine Grenzen.

Masterarbeit erstellt

Der modulare Charakter von dezentralen Abwassersystemen gilt als eine effektive Möglichkeit, um der schnellen Städteentwicklung nachhaltig zu begegnen. Ein weiterer wertvoller Vorteil von dezentralen Lösungen ist, das gereinigte Abwasser lokal als zusätzliche Wasserressource wieder verwenden zu können. Eine Masterarbeit der EPFL Lausanne, betreut durch das Wasserforschungsinstitut Eawag, sowie unterstützt vom Marktforschungsinstitut CBC Chinese Business Center in Shanghai, erforschte das Marktpotenzial in China für Kleinkläranlagen mit Membrantechnologie zur Reinigung von städtischem Abwasser. Dazu wurde vor Ort eine systematische Umfrage bei internationalen Anbietern von Wassertechnologien, chinesischen Behörden, Akademikern und Generalunternehmungen durchgeführt.

Enorme Investitionen in Planung

Die offizielle Abwasserreinigungsrate in China liegt bei 45 Prozent. Auf Grund von Leckagen in Kanalisationssystemen und ungenutzten Reinigungskapazitäten sind 22 Prozent jedoch eine realistischere Rate. Ein eindrückliches Indiz für die teilweise spektakuläre Belastung von Gewässern. Die Siedlungshygiene und der Schutz von öffentlichen Gewässern als die Kernziele eines Abwassersystems werden nicht erfüllt. Die chinesische Regierung hat diesen Mangel erkannt und plant im Rahmen des laufenden Fünfjahresplans immense Investitionen im Bereich Abwasserreinigung. Dezentrale Systeme werden in China als wertvolle Alternativen zu konventionellen Abwasserkonzepten gesehen, um eine möglichst effektive Allokation der Investitionsgelder zu erreichen und gleichzeitig der Wasserknappheit und dem wachsenden Klärschlammproblem zu begegnen.

Dezentrale Systeme sparen Platz

Diverse Technologien werden in der dezentralen Abwasserreinigung eingesetzt. Um den Fragen der Wasserknappheit, Wasserqualität und des Klärschlammproblems gleichzeitig zu begegnen, wird die Membrantechnologie mit getauchten Polymer-Membranen als viel versprechend begutachtet. Bei dieser Technologie werden Stoffe (Feststoffe und Wasser) im Unterdruck physikalisch getrennt. Modulare Membranelemente können in dezentralen Systemen Platz sparend eingesetzt werden. Verschiedene Prototypen sind auf dem Abwassermarkt bereits erhältlich für Anwendungen von 4 bis 500 Personen. Befragte Experten geben an, dass für den chinesischen Markt analog der Einwohnerzahl eines Hochhauses eine Kleinkläranlage für 300 Personen spezifiziert werden sollte. Die Experten schätzen, dass durch Massenproduktion einer solchen Anlage in China ab einer jährlichen Stückzahl von über 1000 rund 20 Prozent Skalenerträge erzielt werden könnten. Würde die Nachfrage 100’000 Stück übersteigen, wären gar zusätzliche Skalenerträge von 10 Prozent möglich. Damit könnten dezentrale Kleinkläranlagen gegenüber konventionelle Abwassersysteme ökonomische Vorteile aufweisen. Für eine erfolgreiche Lancierung in China sind neben der Wirtschaftlichkeit elementare Faktoren wie der Vertrieb und Installation der Kleinkläranlage, Unterhaltsleistungen und Kontrollfunktionalitäten zu gewährleisten.

Grosses Marktpotenzial

Anhand qualitativer Analysen um die akute Wasserknappheit und quantitativer Skalenertragsberechnungen konnten verschiedene Marktsegmente für die membranbasierte Kleinkläranlage hergeleitet werden. Ein kurzfristig realistischer Markt bieten die wasserknappen und umweltpolitisch fortschrittlichen Nachbarstädte Beijing und Tianjin. Eine Kleinkläranlage könnte relativ einfach in denjenigen neuen Wohneinheiten implementiert werden, die durch das Städtewachstum hervorgerufen und gemäss chinesischem Siedlungsmuster als abgelegen bezeichnet werden. In diesem Segment besteht ein Potenzial von jährlich 1390 Kleinkläranlagen mit einem Marktvolumen von 151 Millionen Chinesischen Yuan, was ungefähr 25 Millionen Franken entspricht. Dieser Markt könnte als Einstiegsmarkt betrachtet werden. Unter der Annahme einer gesetzlichen Verpflichtung, Kleinkläranlagen zu installieren, wären sämtliche neuen Wohneinheiten der 321 grössten wasserknappen chinesischen Städte ein weiters Marktsegment. In diesem Segment wäre das jährliche Potenzial auf über 112’000 Kleinkläranlagen zu beziffern. Der Marktwert dafür wäre mit 10’000 Millionen Chinesische Yuan (1'700 Millionen Franken) immens.

Wirkungsvolle Lösung

Abwasser verursacht ein Riesenproblem in China. Die Untersuchung zusammen mit Experten vor Ort zeigt, dass durch den Einsatz von membranbasierten Kleinkläranlagen im dezentralen Abwassermarkt diesem Problem wirkungsvoll begegnet werden kann. Für China besteht einerseits ein ökologischer Anreiz durch die hohe Qualität des gereinigten Abwassers. Andererseits existiert ein echter wirtschaftlicher Anreiz durch das Potenzial des Wasserrecycling, durch die mögliche Klärschlammverminderung und durch reduzierte Investitionen in Kanalisationsinfrastruktur.

Nachhaltige Veränderung

Die pro-aktive Teilnahme von ranghohen chinesischen Experten (Behörden, Akademiker, Generalunternehmer und Technologieanbieter) an der Umfrage unterstreicht die Wichtigkeit von alternativen Abwasserlösungen in China. Chinesische Behörden sind aus ökologischen wie auch ökonomischen Gründen an dezentralen Abwasserlösungen interessiert. Anbieter von Wassertechnologien bereiten sich auf einen konkreten Markteinstieg vor, um mögliche Pioniervorteile auszuschöpfen. Insofern könnten membranbasierte Kleinkläranlagen dazu beitragen, eine nachhaltige Veränderung im Abwasserbereich zu initiieren.

(ca)

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