IKTS-Experten skizzieren Konzepte für die Wasserwirtschaft von morgen
 

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS hat dem Bund vorgeschlagen, in der Lausitz das Großforschungszentrum »WE²T-Transfer – Zukunftsfabrik Lausitz – Forschungs- und Transferzentrum für Wasser-, Energie- und Ernährungstechnologien« einzurichten. Rund 1500 Forscherinnen und Forscher sollen dort fachübergreifend im Industriemaßstab den großen Fragen unserer Zeit nachgehen: Wie versorgen wir eine wachsende Menschheit auf unserem Planeten nachhaltig mit Nahrungsmitteln, Energie und Wasser? Wie sinnvoll sind dafür dezentrale, regionale Lösungen? Die IKTS-Experten Prof. Michael Stelter und Dr. Burkhardt Faßauer erläutern speziell ihre wasserwirtschaftlichen Konzepte im Interview.

Das Bundesforschungsministerium hat rund 110 Vorschläge für Großforschungszentren in den Braunkohlerevieren bekommen. Warum sollten sich die Geldgeber für den IKTS-Vorschlag entscheiden?

Michael Stelter: Wasser ist ein Riesenthema – für Sachsen und die ganze Welt. Diese natürliche Ressource wird immer knapper, in Frankreich und Portugal ebenso wie in der Lausitz: Wälder vertrocknen, der Grundwasserspiegel sinkt. Wie die Wasserentnahme-Diskussion um das Tesla-Werk in Grünheide zeigt, werden Großansiedlungen in vielen Regionen bald gar nicht mehr möglich sein, weil das Wasser dafür fehlt. Was Dürre für die Landwirtschaft bedeutet, muss man wohl nicht erklären. 

In unserer Zukunftsfabrik wollen wir deshalb zeigen, dass neue Technologien, die einzeln und im Labormaßstab schon funktionieren, im großen Maßstab anwendbar sind, um diese ernsten Probleme für die Lausitz und viele andere Regionen weltweit zu lösen. Wir denken, dass unsere Zukunftsfabrik gute Chancen hat.
 

Welche Kompetenzen wirft das Fraunhofer IKTS dabei in die Waagschale?

Michael Stelter: Das IKTS mit seinen rund 800 Mitarbeitenden ist das größte Fraunhofer-Institut in den neuen Bundesländern und ist an vielen Standorten regional verankert. Mit Brennstoffzellen, Schaumkeramiken, Membranen, Nährstoffrückgewinnungskonzepten und Wassertechnologien beschäftigen wir uns bereits seit vielen Jahren. Wir bringen also eine besondere Schlagkraft ein, um in der Zukunftsfabrik wegweisende Technologien bis zur Praxisreife zu führen.

Burkhardt Faßauer: Und wir sprechen hier von bahnbrechenden Lösungen. Allein schon durch die schiere Dimension der Zukunftsfabrik und den sektorübergreifenden Ansatz, der Wasser, Energie und Ernährung in realen Dimensionen zusammenbringt. Forschungsinfrastrukturen von dieser Größe sind auch notwendig. Dadurch können nicht nur Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, sondern auch die vielen kleinen und mittelständischen Innovatoren – auch aus der sächsischen Wirtschaft – ihre neuesten Umwelttechnologien erstmalig im Zusammenspiel praxisnah erproben.

Schadstoffe bis zum letzten Rest entfernen
 

Können Sie ein Beispiel für diese Technologien nennen, mit denen Sie die ressourceneffiziente Wassernutzung mit seinen Implikationen für die klimaneutrale Energie- und Ernährungswirtschaft mit den regionalen Partnern verfolgen wollen?

Burkhardt Faßauer: Denken Sie einmal daran, wie viele Menschen Schmerzgels verwenden. Unter der Dusche gelangt ein Großteil der eingeriebenen Medizin in das Abwasser. Wie man solche Rückstände von Alltagsmedikamenten, Hormonen und Antibiotika – sogenannte Spurenstoffe – aus dem Wasser bekommt, ist zu einem großen Thema geworden. Eine Lösung ist der Einsatz von Aktivkohlefiltern. Aber deren Herstellung ist aufwendig und verbraucht viel Energie. Andere wollen die Medikamente im Abwasser mit Ozon entfernen. Doch dabei können Zwischenprodukte entstehen, die teils noch gefährlicher sind als die Medikamentenreste selbst.

Wir dagegen möchten in der Zukunftsfabrik die Schadstoffe elektrochemisch bis zum letzten Rest entfernen, sodass nur Wasser und etwas Kohlendioxid übrigbleiben. Dafür setzen wir zum Beispiel Stacks ein, die Brennstoffzellen-Stacks ähneln. Darin reißen wir mit hoher Energie Wassermoleküle sozusagen auseinander. Dabei entstehen Hydroxyl-Radikale. Das sind kurzlebige und reaktionsfreudige Moleküle. Sie entfernen zum Beispiel Arzneimittelrückstände und Hormone im Abwasser. Dieser Prozess lässt sich weiter beschleunigen, wenn wir ihn beispielsweise durch Ultraschall unterstützen.

Michael Stelter: Womit wir wieder beim besonderen Ansatz der Zukunftsfabrik wären, die man sich wie einen riesigen Sandkasten vorstellen kann, in dem alle mitspielen können. Die einen bringen ihre Ultraschall-Technologie ein, die anderen kombinieren das mit Ultraviolett-Strahlung und so weiter – so lange, bis die effizienteste Lösung gefunden ist. Auf diesem Wege kristallisiert sich dann eine bezahlbare Lösung für die langdiskutierte vierte Reinigungsstufe heraus, die schon seit Jahren gefordert wird. Parallel dazu wollen wir auch kleinere, dezentrale Module entwickeln. Die könnten unsere Partner aus der Wirtschaft dann in Länder verkaufen, in denen es keine so ausgeprägte Wasserinfrastruktur wie in Deutschland gibt, wo der Restaurantbesitzer oder Caféwirt seinen Gästen dennoch sauberes Trinkwasser aus seinem Hausnetz anbieten will. Insofern sehe ich auch viele Exportchancen aus der Zukunftsfabrik erwachsen.

Die Lausitz ist wie ein Brennglas, das die Zukunft zeigt

Warum wollen Sie all dies ausgerechnet in der Lausitz erproben? 

Michael Stelter: Die Lausitz ist wie ein Brennglas. Hier werden schon heute die Probleme sichtbar, die auf viele althergebrachte Bergbauregionen in den nächsten Jahren zukommen. Als Folge des Abbaus fossiler Rohstoffe ist der Grundwasserspiegel gesunken, Gewässer trocknen aus und die Bereitstellung von ausreichend Wasser ist zu einer nicht unerheblichen Herausforderung geworden. In der Folge häufen sich Ernteausfälle in der Lausitz und der Waldbestand ist stark in Mitleidenschaft gezogen. Hinzu kommt die Verpflichtung, neue Perspektiven für die Menschen in der Region zu schaffen, wenn Deutschland nun aus der Kohle aussteigt.

Wieviel Rückhalt haben Sie mit Ihren Ideen vor Ort?

Michael Stelter: Bevor wir unser Konzept aufgeschrieben haben, haben wir uns mit vielen lokalen Akteuren in der Lausitz unterhalten und sie gefragt, was sie wirklich brauchen. Wir haben mit Bürgermeistern gesprochen, mit Landräten, mit der lokalen Wirtschaft und regionalen Organisationen. Deshalb gibt es auch so viel Unterstützung vor Ort für unsere Idee. Uns geht es nicht darum, neben den alten Tagebauen Elfenbeintürme für eine Wissenschaft zu errichten, die keine Verbindung zur Lausitz haben. Wir möchten vielmehr ein Großforschungszentrum von der Bedeutung eines CERN etablieren, das die Lausitz zu einer Innovationsregion von internationaler Strahlkraft macht. Die Zukunftsfabrik soll für anspruchsvolle Arbeits- und Ausbildungsplätze sorgen, die Beschäftigung auf Jahrzehnte sichern und junge Menschen an die Region binden.

Zukunftsfabrik wird zur Wasser-, Energie- und Ernährungssicherheit beitragen

Was ist Ihre Vision: Wie wird die Zukunftsfabrik die Lausitz in zehn Jahren verändert haben?

Michael Stelter: Mensch und Natur brauchen sauberes Wasser in ausreichender Menge. Die Zukunftsfabrik wird helfen, diesem Ziel lokal wie global näher zu kommen. Wie das geht, wollen wir in der Lausitz vorbildhaft für andere Bergbauregionen und generell für austrocknende Regionen in der ganzen Welt vormachen. Dort, wo früher die Braunkohle dominierte, wollen wir innovativen Unternehmen den Weg ebnen, die Arbeitsplätze schaffen, bahnbrechende Umwelttechnik in alle Welt exportieren, faszinierende wasser- und platzsparende Agraransätze wie das »Vertical Farming« perfektionieren und andere neue Wertschöpfungsketten aufbauen. Wir wollen die Lausitz mit der Zukunftsfabrik in eine Hightech-Landschaft verwandeln.

Weiterführende Informationen:

• Zukunftsfabrik Lausitz: Antworten auf den globalen Ressourcenhunger
• Video: »Zukunftsfabrik Lausitz: Antworten auf den globalen Ressourcenhunger«

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