„Ja, es riecht ungefähr so schlimm, wie ich erwartet habe.“ Es ist seltsam, so etwas über einen Ort zu sagen, der schon lange auf der Besuchsliste steht, aber genau das waren meine Worte, als ich ein Gebäude betrat, das liebevoll als „Schlammscheune“ in Crossness bezeichnet wird.
Das Gelände in Thamesmead, im Südosten Londons, hat eine lange Geschichte mit Wasser und Abfall. In den 1800er Jahren wurde die Londoner Themse als Müllkippe für alles (und ich meine wirklich alles) genutzt, was in der Stadt produziert wurde. Das Jahr 1858 brachte einen überraschend heißen Sommer mit sich, aber das war kein Grund zur Freude. Der Fluss, der von verrottenden Lebensmitteln, Tierkadavern und Fäkalien überschwemmt wurde, begann so stark zu stinken, dass die Stadt buchstäblich zum Stillstand kam. Die Zeit, die heute als „The Great Stink“ bekannt ist, ging erst in die Geschichtsbücher ein, als Ingenieure unter der Leitung von Joseph Bazalgette das ausgedehnte unterirdische Kanalisationsnetz Londons bauten, um die Abfälle aus der Stadt zu transportieren. Und Crossness spielte dabei eine Hauptrolle – dort pumpten riesige dampfgetriebene Maschinen das Abwasser aus den Kanälen hoch und leiteten es ungeklärt in den Fluss.
Die alte Crossness-Pumpstation spielt heute keine Rolle mehr im Londoner Abwassernetz. Es wurde jedoch vor kurzem sorgfältig restauriert und kann besichtigt werden (Bildnachweis: Wikipedia CC)
Dankenswerterweise hat sich Londons Ansatz zur Abwasserbehandlung seit Bazalgettes Zeiten weiterentwickelt – Abwässer werden nicht einfach in die Wasserstraßen gekippt! Um den modernen Aufbereitungsprozess zu verstehen und zu sehen, wie er sich verändert, wurde ich eingeladen, mir das sehr beeindruckende Klärwerk Crossness Sewage Treatment Works anzusehen, das von Thames Water betrieben wird. Dr. Nick Mills und Aurelien Perrault arbeiten im Team für Abwasserinnovation, das sich nicht nur um die heutigen Abfälle kümmert, sondern auch die nächste Generation von Kläranlagen baut, die aus Abwasser ein großes Geschäft machen werden.
Fangen wir also damit an, was bei einer Toilettenspülung passiert. Alles, was Ihren Körper verlassen hat, alle Taschentücher oder Papiere, die Sie benutzt haben, und das Wasser in der Schüssel, verlassen Ihr Haus und gelangen in die städtische Kanalisation. Dort wird es zusammen mit anderen Abwässern und im Fall von London auch mit Regenwasser in eine Kläranlage wie die in Crossness geleitet. Dort wird es gesiebt, um alle größeren Gegenstände aus dem Abwasser zu entfernen – in der Regel handelt es sich dabei um Dinge, die dort ohnehin nichts zu suchen haben, wie Windeln, Kondome und Flaschen. Auch Sand und Sandkörner im Wasser werden in diesem Stadium herausgefiltert, aber im Gegensatz zu den anderen Dingen wird es gereinigt und bei Bauprojekten an anderer Stelle verwendet. (PS: Man hat mir einige Horrorgeschichten über andere Gegenstände erzählt, die aus der Kanalisation aufgetaucht sind, aber ich werde sie hier nicht wiederholen!) Da sich Öle und Fette nicht mit Wasser vermischen, können sie an dieser Stelle auch von der Oberfläche des Abwassers abgeschöpft werden.
Und erst jetzt beginnt die eigentliche Behandlung. Zunächst wird das gefilterte Abwasser in riesige Absetzbecken geleitet. Dort wird es sanft durchmischt, um Sauerstoff hinzuzufügen und kleine Schmutzpartikel (z. B. Fäkalien) dazu zu bringen, größere Klumpen, sogenannte „Flocken“, zu bilden. Sobald sie groß und schwer genug sind, fallen diese Flocken auf den Boden des Beckens, wo sie ein dunkles, klebriges Material, den so genannten Schlamm, bilden. Bei der Durchmischung schieben die Räumer den Schlamm in die Mitte des Tanks, wo er zur weiteren Behandlung abgepumpt wird.
Das nun etwas sauberere, aber immer noch braune Wasser wird der so genannten „Zweitbehandlung“ zugeführt, bei der in großem Umfang Mikrobiologie eingesetzt wird. Dabei werden bestimmte Bakterienarten zugesetzt, die sich an den gefährlichen Krankheitserregern in dem mit Fäkalien gefüllten Abwasser laben. Da diese Bakterien auf Sauerstoff angewiesen sind, wird ihnen gleichzeitig Luft zugesetzt, damit sie gedeihen und sich vermehren können. Sobald sie alle Krankheitserreger abgebaut haben, haben die Bakterien ihre Arbeit getan. Das Wasser wird in einen anderen Tank geleitet, wo es gefiltert und desinfiziert wird, und dann ist es bereit, wieder in unsere Häuser gepumpt zu werden.
So beeindruckend der Wasserreinigungsprozess auch ist, für mich ist der Schlamm viel interessanter. Wie ich bereits in einem früheren Beitrag erwähnt habe, nutzen Städte wie Stockholm den Schlamm als Treibstoff für Fahrzeuge, aber das ist nicht die einzige Option. Schauen wir uns einmal an, was passiert, nachdem der Schlamm die Absetzbecken verlassen hat. Zu diesem Zeitpunkt ist der Schlamm größtenteils flüssig – Aurelien erklärte mir, dass normalerweise nur etwa 3 % des Volumens aus Feststoffen bestehen. Bevor also eine größere Behandlung stattfinden kann, muss das Gemisch getrocknet werden. Dies geschieht mit Hilfe von Zentrifugen, die sich schnell drehen und dabei die Feststoffe in die eine und die Flüssigkeit in die andere Richtung treiben. Sobald das Flüssigkeitsvolumen reduziert ist (der Feststoffanteil beträgt nur noch ~16 %), kann der Schlamm in die thermische Hydrolyseanlage (THP) geleitet werden. (CONTINUED…)
Plains, in Washington DC (Bildnachweis: Wikipedia CC)
In der THP wird der Schlamm zunächst unter hohem Druck gekocht und anschließend schnell dekomprimiert. Durch die Kombination dieser beiden Schritte wird der Schlamm sterilisiert und lässt sich zudem leichter abbauen. Die THP in Crossness ist ein beeindruckender Anblick – mehrere hoch aufragende Stahlsilos, die Hitze abstrahlen. „Früher gab es in diesem Sektor nur Betonrohre und riesige Tanks“, sagt Nick, „heute ähneln wir viel mehr einem chemisch-technischen Prozess.“
Nach der THP-Behandlung ist der Schlamm heiß – etwa 160 °C – und wird vor der Weiterverarbeitung auf 40 °C abgekühlt. Dann ist er bereit für die Begegnung mit einer neuen Klasse von Mikroben – anaeroben Bakterien – im Faulbehälter. Diese Bakterien können den Schlamm abbauen und Methan als Nebenprodukt erzeugen. Dieses Gas wird in die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage des Standorts geleitet, die aus drei 2-MW-Motoren besteht. Diese erzeugen Strom – genug, um den gesamten Standort zu versorgen – und Wärme, die zur Erzeugung von Dampf genutzt wird, der in der THP benötigt wird. Ja, auch die Kläranlage wird mit Abwasser betrieben. Sie ist auch wesentlich effizienter geworden, wie Nick erklärt. „Früher benötigten wir 16 Faultürme, um den Klärschlamm an diesem Standort zu verarbeiten. Jetzt, mit THP, brauchen wir nur noch sechs, um das gleiche Volumen zu bewältigen.“
Bei einem Rundgang über das riesige Gelände an einem kühlen, windigen Herbsttag lag nur ein leichter Hauch von Abwasser in der Luft. Als wir jedoch die warmen Räume der Schlammscheune betraten, änderte sich die Situation. Es STANK. Ich wusste, dass wir uns dem Ende des Klärprozesses näherten, aber bevor wir das Scheunentor öffneten, gingen wir eine Treppe hinauf in einen anderen riesigen Anlagenraum – hierher wird der nährstoffreiche, ausgefaulte Schlamm geschickt, bevor er für eine andere Verwendung bereit ist. Der Raum wurde von mehreren riesigen Maschinen beherrscht, von denen eine gerade gewartet wurde, so dass ich einen Blick auf den Mechanismus im Inneren werfen konnte. Als ich Aurelien darauf hinwies, dass mir das bekannt vorkam, sagte er: „Diese Maschinen wurden ursprünglich für die Apfelweinherstellung entwickelt, um den Brei von der Flüssigkeit zu trennen“. Diese Entwässerungsmaschinen trocknen den sterilen Schlamm mechanisch, indem sie ihn kontinuierlich drehen und pressen. Die Flüssigkeit wird durch Membranen geleitet, um sie weiter zu reinigen, und die Feststoffe werden in die darunter liegende Scheune geworfen. „In den nächsten zwei Jahren, wenn wir unsere neue Anlage in Betrieb nehmen, werden wir 50 % unseres Schlamms durch diese Art von Verfahren schicken“, sagt Nick. „Das entspricht der Abfallmenge von 7,5 Millionen Menschen.“
(Bildnachweis: L. Winkless)
Die letzte Station meiner Tour war die Scheune selbst. In dem riesigen Raum fuhr ein Bagger in die Nischen der Scheune hinein und wieder heraus und kehrte jedes Mal zu einem wartenden Lastwagen zurück, um den sauberen, trockenen Schlamm aufzuladen. Das meiste davon wird auf landwirtschaftliche Flächen gebracht – es ist der perfekte Dünger. Doch direkt vor der Scheune graben Bauarbeiter die Fundamente für die nächste Entwicklungsstufe von Crossness aus: eine fortschrittliche Energierückgewinnungsanlage, die einen Teil des Schlamms aufnehmen und noch mehr Wert daraus ziehen wird!
Anstatt alles in einer Verbrennungsanlage zu verbrennen, bauen Nick und sein Team eine Pyrolyseanlage. Bei der Pyrolyse wird durch thermische Zersetzung ein Teil des festen Materials in ein Gas umgewandelt, in der Regel eine Mischung aus Kohlenmonoxid, Methan und Wasserstoff (zu etwa gleichen Teilen). Dieser Brennstoff könnte dann in die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage des Standorts eingespeist werden, um Strom zu erzeugen. Durch die Kombination von THP, nachhaltiger thermischer Trocknung und Pyrolyse könnte das Crossness-Team die Umwandlungsrate von Klärschlamm in Elektrizität fast verdoppeln, wodurch es zu einem Nettoexporteur von Elektrizität werden könnte.
Eine vom britischen Energieministerium unterstützte Studie & Climate Change hat gezeigt, dass Klärschlamm, wenn dieser kombinierte Ansatz im gesamten Vereinigten Königreich eingesetzt würde, jedes Jahr zusätzlich 1 310 GWh erneuerbare Elektrizität erzeugen könnte. Wenn ich bei meinem Besuch in Crossness etwas gelernt habe, dann, dass die Wasser- und Abfallbehandlung nur dann wirklich zukunftssicher ist, wenn sie sich selbst trägt – ein echtes Recycling von Energie und Materialien. And it looks like Crossness is well on its way to achieving that.