Wasserwiederverwendung in der industriellen Symbiose

Wasser ist eine unentbehrliche und unersetzliche Ressource. Es wird jeden Tag und überall verbraucht, vom häuslichen Gebrauch bis hin zu landwirtschaftlichen und industriellen Zwecken. Auf die Industrie entfallen 12 % des weltweiten Wasserverbrauchs (UN Water, 2021), und dieser Anteil wird voraussichtlich schneller steigen als der der Landwirtschaft. Eine Zunahme des industriellen Wasserverbrauchs wird für fast alle Länder der Welt vorhergesagt, auch für Afrika, wo der Wasserbedarf bis 2050 voraussichtlich um 800 % steigen wird (Boretti und Rosa, 2019). Wasserintensive Industrien wie die verarbeitende Industrie, die chemische Industrie, der Bergbau und die Textilindustrie sind besonders anfällig für Schwankungen der Wasserverfügbarkeit. Es wird davon ausgegangen, dass diese stark wasserabhängigen Unternehmen mit ihren bekannten Marken aufgrund von Wasserknappheit mit großen Reputationsrisiken und Unvorhersehbarkeiten konfrontiert sein werden (WWF, 2009). Becker (2019) hob die Bedeutung eines integrierten industriellen Wassermanagements hervor und verwies auf die Tatsache, dass die Wasserkrise in den nächsten 10 Jahren die größten sozialen Auswirkungen haben wird. Als Lösungen zur Abfederung des Wasserrisikos in der Industrie wurden Wasserwiederverwendung, industrielle Symbiose und Öko-Industrieparks (EIP) vorgeschlagen. Das Konzept der Wasserwiederverwendung wurde entwickelt, um die konventionelle Art des Wasserverbrauchs (Nutzung und Entsorgung) durch einen zirkulären wirtschaftlichen Ansatz (Verringerung, Wiederverwendung und Wiederverwertung) innerhalb einer einzigen Anlage zu ersetzen. Technologien wie Water Pinch und mathematische Optimierung wurden entwickelt, um die Wassereffizienz zu maximieren und die Abwassereinleitung zu minimieren (Yoo et al., 2007). 

Die Entwicklung des Wasserwiederverwendungsnetzes hat sich von der Ebene einer einzelnen Anlage zur Ebene mehrerer Nutzer entwickelt (Misrol et al., 2021), was sich mit dem Konzept der industriellen Symbiose (IS) erklären lässt. Nach Chertow (2000) wird die industrielle Symbiose definiert als „traditionell getrennte Industrien in einem kollektiven Ansatz zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen, der den physischen Austausch von Materialien, Energie, Wasser und Nebenprodukten beinhaltet“. Die Teilnehmer können von der gemeinsamen Nutzung von Nebenprodukten, Abfällen und Versorgungsleistungen profitieren, die die Einnahmen erhöhen und die Kosten für Rohstoffe, Anlagenwartung und Abfallentsorgung senken (Lovelady et al., 2009). Als ein ähnliches Konzept wie die industrielle Symbiose wird der Öko-Industriepark (EIP) oft mit der Informationsgesellschaft in Verbindung gebracht, da beide auf der Zusammenarbeit von Unternehmen basieren. Um als EIP zu fungieren, müssen jedoch mehr Anforderungen erfüllt werden, darunter der Einsatz erneuerbarer Energien und die geografische Nähe zwischen den Partnern. Mit anderen Worten: IS kann zwischen räumlich entfernten Partnern stattfinden, obwohl die geografische Nähe als Schlüsselfaktor für die Zusammenarbeit ausgewählt wurde (Chertow et al., 2000).