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Johannes Kisser, alchemia-nova GmbH

und Theresa Heitzlhofer und Heinz Gattringer.

Sie schaffen Oasen mit Abwasser.

Foto: Julia Snajdr / alchemia nova

Johannes Kisser, Theresa Heitzlhofer und Heinz Gattringer werden ausgezeichnet weil sie mehrere Projekte umgesetzt haben, bei denen Nährstoffe aus dem Abwasser wieder zurück zur Pflanzen- und Lebensmittelproduktion führen.

In einer griechischen Gemeinde mit 300 Einwohner*innen im Winter und 3.000 im Sommer wurde gezeigt, dass Abwasser über eine Biogasanlage und eine Pflanzenkläranlage für eine biodiverse Landwirtschaft genutzt werden kann. Der Wiedereinsatz des nährstoffreichen Wassers liefert 3mal höhere Ernteerträge. Das gleiche Prinzip wurde in einer 70-Einwohner Gemeinde in der Steiermark erfolgreich angewendet. In Wien macht ein Pflanzen-Urinal für den öffentlichen Raum die positiven Effekte für Stadtbewohner*innen greifbar, wie z.B. die Kühlung durch Pflanzen, Erhöhung der Biodiversität, Wassereinsparung, Umwandlung und Rückführung von knappen und hochwertigen Nährstoffen.

Tinos, Griechenland in einem heißen Sommer: Die Sonne glüht, Frischwasser wird mit Schiffen importiert oder mithilfe von Benzingeneratoren aus Salzwasser produziert – um es dann einer Toilette hinunterzuspülen und ins Meer zu leiten. In der Hochsaison noch dazu oft ungefiltert, da die Abwassersysteme für die hohen Belastungen einer Touristensaison nicht ausgelegt sind. Gleichzeitig vertrocknen die Inseln und ihre Landschaft im Sommer.

„Was, wenn man Abwasser und Begrünung zusammenbringt?“ beschreibt Johannes Kisser die Geburtsstunde eines Projektes, das Abwasser über eine Pflanzenkläranlage zurück in die Landwirtschaft bringt. „Derartige vertrocknete Gegenden können mit Abwasser Oasen schaffen und die ganze Gegend könnte davon leben.“

Seit seinem Chemiestudium und der Beschäftigung mit seltenen Elementen war Kisser klar, wie viele wertvolle Ressourcen wir tagtäglich verlieren, weil wir sie als „Schadstoffe“ in Kläranlagen ausfällen, verbrennen und deponieren – und dazu auch noch Energie aufwenden müssen. „Abwasser ist jene Ressource, in die alle Nährstoffe nach der Verdauung gelangen: Makronährstoffe wie Stickstoff, Kalium und Phosphor, Mikronährstoffe wie Eisen, Zink und Kupfer,“ erklärt Kisser: „Anstelle diese immer neu aus Minen (wie Phosphor) oder unter Energieeinsatz aus der Luft (wie Stickstoff) zu gewinnen, durch unser System linear durchzuschleusen, können sie auch direkt wieder für die Landwirtschaft genutzt werden.“

BUSINESSART: Sind Pflanzenkläranlagen nur etwas für griechische Inseln?

Johannes Kisser: Pflanzenkläranlagen sind in vielen Formen anwendbar. Sie können auf beweglichen Toiletten, als Grünwände, zur Nachreinigung von Kläranlagen, oder anstelle dieser, im Garten oder als Straßenablauf eingesetzt werden. Auch im großen Maßstab sind sie einsetzbar, wenn genügend Fläche vorhanden ist. Vertikale Grünwände können den Platzbedarf reduzieren, setzt man bestimmte Substrate bzw. andere Mittel ein, kann man eine Platzeinsparung bis zum Faktor von 1:10 erreichen.

Was war die größte Herausforderung für euer Projekt?

Das Konsortium von manchen Ideen zu überzeugen, wie zum Beispiel Steinkanäle anstelle von Kunststoffschläuchen für den Transport des geklärten Wassers zu bauen. Werden die Steinkanäle beschädigt, so haben Steine oder Ziegel keinen negativen Einfluss, wenn sie im Boden verbleiben – Plastik jedoch schon. Auch der Einsatz von biodiversen Flächen innerhalb der landwirtschaftlichen Produktion war nicht immer leicht zu rechtfertigen. Wir wollten damit „produktive Biodiversiät“ leben und haben eine Art food forest geschaffen, der viele Arten in allen Leveln der Mischkulturen beherbergt – von großen Bäumen bis zu Bodendeckern und Rankpflanzen.

Das konnten wir durch viel Kommunikation und Zitaten aus der Wissenschaft bewältigen.

Beim Abwasser denken viele Menschen sofort an Krankheiten, Gestank und Schmutz. Wie bereitet eine Pflanzenkläranlage das Abwasser auf?

Das Abwasser läuft zuerst in eine Biogasanlage. Dort werden die Trübstoffe herausgeholt und auch ein relativ großer Teil des Kohlenstoffs geht in Biogas über. Danach kommt es in die Pflanzenkläranlage und wird durch diese gereinigt. Die Pflanzen lösen durch ihre Wurzeln und den Mikroorganismen, die mit den Wurzeln assoziiert sind, Nährstoffe aus dem Wasser und verstoffwechseln sie. Dadurch werden Mikronährstoffe frei, die zuvor noch an Strukturen gebunden sind.

Ein Teil der im Abwasser vorhandenen Nährstoffe wird dabei zu Pflanzenbiomasse - so wird in ihr gleichzeitig CO2 gespeichert. Die oberirdischen Teile der Pflanze können dann weiter genutzt werden – zum Beispiel für die Gewinnung von Fasern, zum Co-Kompostieren mit dem Schlamm oder als Mulchmaterial.

Das Wasser, das aus der Pflanzenkläranlage kommt, ist nicht mehr trüb, sondern schon fast ganz klar: Darin befinden sich noch die überschüssigen gelösten Nährstoffe. Dieses wird dann noch mit einer UV-Anlage behandelt, um alle potenziellen Pathogene abzutöten. Dann kann man es einfach weiter nutzen, zum Beispiel in der Landwirtschaft.

Haben Menschen trotzdem Vorbehalte dem Wasser gegenüber?

Die Menschen, mit denen wir dazu zusammengearbeitet haben, haben kein Problem mehr damit, weil sie die verschiedenen Qualitäten des Wassers gesehen haben.

Wenn man die Pflanzenkläranlage einer neuen Gruppe vorstellt, ist die erste Frage aber immer: Sind wir Menschen nicht zu giftig, damit das funktioniert?

Sind wir zu giftig?

Die meisten ungewollten Stoffe werden von einer Pflanzenkläranlage gut gereinigt, selbst scharfe Putzmittel. Es kommt natürlich auch darauf an, was wir zu uns nehmen. Es gibt Medikamente, die sich eher schwer abbauen, wie Antibiotika oder Schmerzmittel, diese findet man dann in Spuren auch im Abwasser, weil sie nicht dafür designt sind, in biologische Systeme übertreten zu können. Die Zeit bis die Mikroorganismen einen Stoff vollständig abgebaut haben, kann man verringern, wenn man zum Beispiel durch Belüftung bessere Konditionen herstellt. Weil in unseren Grünwänden aktiv belüftet wird, kann direkt im Pflanzenbeet fast alles abgebaut werden – wir haben dort eine Abbaurate fast aller Stoffe von über 98 Prozent.

Es ist wichtig, dass Dinge für biologische Kreisläufe bestimmt sind. Alles was in den Kreislauf eintreten soll, soll auch dafür gemacht sein und abbaubar sein. Das heißt, dass man vieles überdenken und Alternativen suchen muss – das ist ein Informations- und Lieferkettenthema. Dazu sprechen wir mit Ärzt*innen vor Ort, mit Menschen, die Chemikalien einsetzen, aber auch mit CEOs und Department Heads großer produzierender Konzerne, um sie über Alternativen zu informieren. Wir geben diese Informationen auch als Policy Recommendations an die Europäische Kommission weiter.

Ein anderes Thema ist Straßen und Reifenabrieb – ihr Mikroplastik findet man in jeder Abwasserklärung. Pflanzenkläranlagen halten das Mikroplastik im Substrat zurück. Der Nachteil ist, dass das Substrat, wenn es nach etwa 20 Jahren gewechselt werden muss, nicht mehr gut geeignet ist, um es direkt in biologische Kreisläufe zurück zu bringen. Der Vorteil ist aber, dass das Mikroplastik in der Kläranlage verbleibt – anders als in den meisten Kläranlagen, durch die Mikrokunststoffe einfach durchgehen und so zum Beispiel in den nächsten Fluss gelangen. Es gibt Technologien, um das Mikroplastik aus Abwasser herauszubekommen – von Filtern über Koagulationsverfahren bis hin zu Zyklonen – daran arbeiten wir in anderen Projekten. Aber es ist schade, dass ein solcher Entgiftungsschritt überhaupt notwendig ist. Gute Kunststoffe könnten gleichzeitig ein Nutzfaktor werden und zum Beispiel organische Masse darstellen, die biologische Prozesse in Gang hält, oder mehr Biogas produziert. Selbst Reifen müssten deshalb ganz anders designt werden.

Grundsätzlich ist das aber auch eine Frage des Mindsets: Wenn wir beginnen, auch dieses Material als Ressource zu sehen, dann werden wir Lösungen finden, um damit arbeiten zu können. Sieht man es als Schadstoff, dann kann man es nur behandeln – es deponieren oder verbrennen – man verringert seine Schädlichkeit. Denkt man es als Ressource, geht man hingegen in eine positive Richtung – wie kann es eingesetzt werden, damit es nicht nur „weniger schlecht“ sondern „gut“ ist. Das hat viel mehr Potenzial.

Wie schafft man das Mikrobiom, um diese verschiedenen Stoffe bestmöglich abbauen zu können?

Der Biofilm, der im Substrat jene Schichten bildet, die das Wasser durchfließen muss, baut sich von selbst auf. Wir impfen das Substrat zu Beginn einmal mit Bakterien aus Ausscheidungen an. Über die Zeit bildet sich ein eigenes Mikrobiom, das die ganze Arbeit übernimmt. Führt man neues Abwasser zu, dann passt sich das Mikrobiom innerhalb von etwa zwei Wochen den neuen Umständen an. Eingreifen muss man dabei nicht.

Was war dein schönstes Erlebnis auf diesem Weg?

Die gesamte Anlage in Lesvos in vollem Betrieb zu sehen – mit besseren Ergebnissen als erwartet. Auch beim Pflanzenurinal LooPi® hätten wir uns nicht erwartet, dass die Pflanzen das so gut aufnehmen. Es ist ein richtiger Dschungel geworden - irgendwie ist auch ein Paradeiser dazugekommen. Der konnte anscheinend so gut mit den Nährstoffen umgehen, dass er so viele Früchte produziert hat, wie ich selten auf einer Pflanze gesehen habe. Jetzt wo es so grün ist, wird es auch besser angenommen.

Am Anfang, als die Pflanzen noch klein waren, gab es viel Gegenwind, es hat die Lager richtig gespalten. Es ist schön zu sehen, vor allem im Nachhinein, dass dieser Gegenwind nicht davon kommt, dass es nicht funktioniert, sondern weil sich viele Leute mit Innovationen schwer tun, weil es für sie nicht ins Konzept passt. Das sagt ja auch Gandhi: Um eine Transformation zu schaffen, musst du beschimpft, ausgelacht und blockiert werden. Du musst diese Phasen durchlaufen. Dann wirst du akzeptiert und schlussendlich kommen die Leute dann an Bord und kopieren die Innovationen. Transformationsprozesse brauchen Jahre, vielleicht sogar eine Generation. Es ist spannend, wie wir vom Kampf gegen Windmühlen zu eine Kehrtwende gekommen sind und nun plötzlich Rückenwind spüren.

Es ist aber natürlich schwierig für Personen, die die Hintergrundinformationen nicht kennen. Die sagen dann: "Für so etwas zahlt die Stadt Wien 500.000 Euro?" Weil sie nicht wissen, dass im Projekt viel mehr drinnen steckt als ein Produkt. Dieses steht eher im 120.000 Euro-Bereich, was immer noch nach viel klingt – aber jede einzelne öffentliche Toilette kostet mindestens 250.000, wenn nicht 500.000 Euro, je nachdem, wie weit die Leitungen gelegt werden müssen. Weil sie immer an die harte Infrastruktur angeschlossen werden muss. Und das braucht es bei LooPi® nicht.

Wo stehen eure Projekte derzeit?

Im HOUSEFUL-Projekt – ein Projekt für Kreislauf im Wohnungssektor – versuchen wir aktuell die ersten Replikationen in Wien einzureichen. Für das Pflanzenurinal LooPi® soll diesen Winter ein Crowdfunding laufen, um auch diesen Zugang zu multiplizieren. Wir suchen Impact-Investoren um all dies schneller skalieren zu können, weil wir schon reichlich spät dran sind.

Bei HYDROUSA haben wir das System in 25 Replikationen weltweit ausgebracht - etwa 15 davon befinden sich im mediterranen Raum, auf Sizilien und Zypern zum Beispiel. Andere sitzen in Südostasien, in Australien und in Nord-/Südamerika. Diese 25 Replikationen sind ganz unterschiedlich weit fortgeschritten, die meisten liegen zwischen 60 und 100 Prozent. Manche sind sogar schon weiterfinanziert und werden bereits gebaut.

Wie kann man ein System an so verschiedenen Orten zum Einsatz bringen?

Zuerst wurden Mini-Feasability-Studies gemacht, um zu sehen, wie das mit lokalen Umständen und Gesetzgebungen umgesetzt werden kann. Tendenziell ist es in den südeuropäischen Ländern, die sich mit Water-Reuse bereits länger beschäftigen, bereits relativ einfach. Italien, Zypern und Israel sind da beispielsweise schon sehr weit. Holland macht schon viel in Kreislaufwirtschaft, dadurch ist auch dort schon ein größeres Verständnis da. Griechenland ist sehr offen, aber die bürokratische Seite ist nicht so einfach. Allerding werden durch die „European Water Reuse Regulation“, Tür und Tor geöffnet um das zumindest in allen Mitgliedsländern als Standard zu definieren. Diese müssen eine ganz konkrete Ausnahme vorweisen können, warum sie in einer bestimmten Gegend kein Water Reuse machen können. Ansonsten ist nun überall Gesetz, dass die Wiedereinbringung und Nutzung von Abwasser in der Landwirtschaft passieren darf.

Was kannst du anderen Manager*innen aus deiner Erfahrung mitgeben?

Nur „mit Herz“ zu agieren, reicht leider (noch) nicht in unserer Gesellschaft. Man muss auch bis zu einem gewissen Grad „kämpfen“, um im Markt Bestand zu haben. Gleichzeitig glaube ich, dass es auch anders geht. Ich rate allen Manager*innen zuerst „Ruhe und Liebe“ zu finden, bevor sie im neuen Markt agieren wollen. Das klingt kitschig, aber es ist nicht leicht diese Liebe zum Planeten anders auszudrücken.

Was ist das Leitmotiv deines Lebens?

Wenn man wirklich daran glaubt, dann kann man sein Ziel immer erreichen. Wenn man es nicht schafft, dann ist man noch nicht dort. Wenn man dranbleibt, das Herz dafür schlägt und sagt, dort müssen wir hin, wenn man davon so überzeugt ist, dann schafft man es irgendwann. Schritt für Schritt für Schritt. Egal ob man zum Mond will oder die Wirtschaft transformieren möchte.

alchemia-nova Gruppe (Mutter GmbH mit drei Töchtern)

Branche: Forschung, Entwicklung, Beratung

Anzahl Mitarbeiter:innen: ca.30

www.alchemia-nova.net, www.kreislaufwirtschaft.at, www.alchemia-nova.gr, https://zerowastegreece.com/cups/