V.I.PEE & V.I.POO

Bei der biologischen Abwasserbehandlung in Kläranlagen entsteht Lachgas, ein stark wirksames Treibhausgas, das auch die Ozonschicht schädigt. Zusätzlich können bei chemischen Reinigungsprozessen chlorhaltige Verbindungen freigesetzt werden.
Trockentoiletten ermöglichen eine wasserlose und getrennte Aufbereitung von Kot und Urin. Durch kontrollierte Kompostierung der Feststoffe und biologische Stabilisierung der Flüssigstoffe werden Emissionen von Lachgas, Ammoniak und Methan deutlich reduziert. Gleichzeitig werden durch Nährstoffrecycling Treibhausgase eingespart und CO₂ im Boden gebunden, was ozonschädigende Prozesse weiter verringert.

Trockentoiletten tragen dazu bei, Emissionen aus Kläranlagen deutlich zu reduzieren (18). In der chemischen Abwasserbehandlung können flüchtige organische Verbindungen entstehen, die zur Bildung von Smog beitragen und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Durch wasserlose Sanitärsysteme entfallen diese Emissionsquellen weitgehend.

Die Stoffkreisläufe von Stickstoff und Phosphor sind durch die Linearwirtschaft stark gestört. Nährstoffe werden energie- und ressourcenintensiv hergestellt oder abgebaut, einmal genutzt und anschließend unter hohem Aufwand wieder entfernt. Synthetischer Stickstoff führt häufig zu Überdüngung und Belastung des Grundwassers (1). Abgebauter Phosphor ist oft schwermetallbelastet und trägt über Kläranlagen zur Eutrophierung von Gewässern bei (6, 7). Mit Trockentoiletten und Recyclingdüngern können Stickstoff und Phosphor wieder sicher in den natürlichen Kreislauf zurückgeführt werden.

Durch intensive Landwirtschaft, Erosion und Versiegelung verlieren wir täglich fruchtbaren Boden. Humusaufbau ist entscheidend, um Böden langfristig fruchtbar und widerstandsfähig zu machen. Humusdünger aus Inhalten von Trockentoiletten fördert genau diesen Aufbau. Humus verbessert die Bodenstruktur, erhöht die Wasser- und Nährstoffspeicherfähigkeit und puffert Extremwetterereignisse wie Dürre oder Starkregen ab. Durch die dezentrale Herstellung von Recyclingdüngern können Landwirt:innen zudem unabhängiger von externen Düngemittelimporten werden und zur globalen Ernährungssicherung beitragen (11).

Recyclingdünger aus Trockentoiletten wirken dem Klimawandel auf mehreren Ebenen entgegen. Humusdünger bindet Kohlenstoff langfristig im Boden. Gleichzeitig werden Emissionen vermieden, die sonst bei der energieintensiven Herstellung von Düngemitteln und der Abwasserbehandlung entstehen. Humusreiche Böden speichern mehr Wasser und Nährstoffe und machen landwirtschaftliche Systeme widerstandsfähiger gegenüber Extremwetter. Mehr Humus bedeutet mehr Pflanzenwachstum, tiefere Wurzelsysteme und eine stärkere Kühlung der Erdoberfläche.

Trockentoiletten sparen bis zu ein Drittel des Trinkwasserverbrauchs in Haushalten und tragen dazu bei, Gewässer sauber zu halten. Sie kommen ohne Wasserspülung aus und verhindern, dass Trinkwasser mit Kot und Urin zu Schwarzwasser wird. Auch nach der Reinigung im Klärwerk erreicht dieses Wasser keine Trinkwasserqualität mehr, da Keime und Medikamentenrückstände nicht vollständig entfernt werden (7). Durch die wasserlose und getrennte Sammlung können diese Stoffe hingegen gezielt und vollständig eliminiert werden, ohne Gewässer zu belasten.

Trockentoiletten arbeiten in der Toilette und bei der Behandlung der Ausscheidungen ohne Chemikalien. Es kommen ausschließlich biologische Prozesse zum Einsatz. Im Recyclingverfahren können Medikamentenrückstände und andere Spurenstoffe gezielt entfernt werden. Die entstehenden Dünger bleiben frei von industriellen Chemikalien und neuen problematischen Substanzen.

Rund 80 bis 90 Prozent der biologischen Vielfalt befinden sich im Boden. Humus spielt dabei eine zentrale Rolle. Er besteht nicht nur aus organischer Substanz, sondern auch aus Mikroorganismen wie Bakterien, Pilzen und Algen und bietet Lebensraum für Regenwürmer, Insekten und andere Bodenlebewesen. Humus unterstützt zentrale Ökosystemfunktionen wie Wasserreinigung, Nährstoffspeicherung, Bodenstruktur und biologische Aktivität. Je höher der Humusgehalt eines Bodens ist, desto widerstandsfähiger ist er gegenüber Umweltveränderungen. Humus ist damit ein Schlüssel für Biodiversität und stabile Ökosysteme.

Phosphor ist ein essenzieller Pflanzennährstoff, der nicht synthetisch hergestellt werden kann. Er wird aus phosphathaltigen Gesteinen gewonnen, deren Lagerstätten begrenzt sind. Viele dieser Lagerstätten enthalten Schwermetalle wie Cadmium oder Uran. Mit zunehmender Verknappung hochwertiger Lagerstätten steigt das Risiko, dass diese Schadstoffe in Böden und Nahrungsketten gelangen (4).

Zudem liegen die heute bekannten Vorräte zum überwiegenden Teil in Gebieten, die politisch äußerst konfliktbeladen sind (z.B. Westsahara). Da Phosphor als Düngemittel in der Landwirtschaft eine tragende Rolle spielt, wird die Entwicklung dieses Rohstoffs mit großer Sorge beobachtet. Die Bedeutung des Phosphor-Recycling wird in Zukunft also immer weiter zunehmen.

Ein Teil der ausgebrachten Nährstoffe wird von Pflanzen nicht aufgenommen. Stickstoff liegt oft in leicht löslicher Form vor und kann ausgewaschen werden, wodurch er als Nitrat in Grund- und Oberflächengewässer gelangt. Dort führt er zu Eutrophierung, Algenblüten und Sauerstoffmangel. Im Trinkwasser stellt Nitrat ein Gesundheitsrisiko dar und erfordert aufwendige Aufbereitungsverfahren (1).

Urin und Kot werden mit Trinkwasser weggespült und in der Kanalisation mit Industrie-, Haushalts- und Regenabwässern vermischt. In Kläranlagen werden die enthaltenen Nährstoffe entfernt, um Gewässer zu schützen. Dabei gehen diese Nährstoffe durch Verbrennung und Entweichung in die Umwelt jedoch weitgehend verloren, statt gezielt genutzt zu werden.

Der Großteil der Nährstoffe im Abwasser stammt aus Urin, der nur etwa 1 Prozent des Abwasservolumens ausmacht. Dennoch müssen 100 Prozent des Abwassers gereinigt werden. Das erfordert große technische Anlagen, hohe Energiemengen und komplexe Prozesse, obwohl es sich mengenmäßig um einen kleinen Stoffstrom handelt (6,7).

Klärschlamm entsteht als Nebenprodukt der Abwasserreinigung. Er enthält Nährstoffe, aber auch Schadstoffe wie Schwermetalle, Mikroplastik, Arzneimittelrückstände und Krankheitserreger. In den kommunalen Klärwerken landet das Abwasser aus einer ganzen Region. Durch die verschiedenen Ursprünge werden dabei viele unterschiedliche Verunreinigungen transportiert. Regenwasser, das über Dächer, Straßen und Stromleitungen fließt, trägt beispielsweise eine ganze Menge Schwermetalle in die Kanalisation. Über die Abflüsse in Küche und Bad fließen auch eine Reihe an kritischen Stoffen in Richtung der Kläranlagen (Haushaltschemikalien und Mikroplastik bspw.). Je nachdem, welche Industrie sich im Einzugsgebiet befindet, mischen sich noch heiklere Substanzen mit in das Abwasser. Und da wir auch unsere eigenen Ausscheidungen über die Kanalisation entsorgen, sind auch Krankheitserreger und Arzneimittelrückstände im Abwasser und dementsprechend auch im Klärschlamm zu finden. Aufgrund dieser Belastungen wird Klärschlamm zunehmend verbrannt oder darf nur eingeschränkt landwirtschaftlich genutzt werden (6, 7, 8).

Die Verbrennung dient der Entsorgung belasteter Stoffe und der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben. Dabei werden jedoch die enthaltenen organischen Substanzen und Nährstoffe zerstört. Zusätzlich entstehen CO₂-Emissionen und es geht potenziell verwertbarer Phosphor verloren.

Zurzeit wird ein Drittel des Klärschlamms bodenbezogen genutzt, was bedeutet, dass er als Dünger in der Landwirtschaft verwendet wird. Doch auch, wenn so ein Teil der Nährstoffe wieder zurück in den Kreislauf findet, werden durch die Ausbringung von Klärschlamm Keime, Schwermetalle, organische Schadstoffe und Mikroplastik in den Boden eingetragen (8). Aufgrund dieser Schadstoffbelastung werden die übrigen zwei Drittel des Klärschlamms nur thermisch genutzt, also unter hohem Energieaufwand verbrannt (9). Das Ausbringen von Klärschlamm wird in Deutschland schrittweise eingedämmt, bis 2032 darf er nur noch aus kleineren Kläranlagen (bis zu 50.000 EW) landwirtschaftlich verwendet werden. Größere Anlagen sind bis dahin verpflichtet, Phosphor durch geeignete Recyclingmethoden aus dem Abwasser zurückzugewinnen (10). Tatsächlich können ca. 65 % der Kläranlagen die geforderten neuen Technologien gar nicht umsetzen. Was Spurenstoffe wie Arzneimittel, Drogen oder Hormone angeht werden im Übrigen keine verbindlichen Anforderungen an Kläranlagen oder organische Düngemittel beispielsweise aus tierischen Ausscheidungen gestellt (11).

Kläranlagen sind primär auf die Entfernung von Nährstoffen und organischer Belastung ausgelegt. Viele Spurenstoffe wie Arzneimittel, Hormone oder Industriechemikalien können nur teilweise oder gar nicht entfernt werden. Diese Stoffe gelangen in Flüsse, Seen und langfristig auch in Ökosysteme (6, 7).

Die Bewertung von Langzeitwirkungen vieler Spurenstoffe ist komplex und wissenschaftlich noch nicht vollständig abgeschlossen. Gesetzliche Regelungen hinken der Forschung häufig hinterher. Das führt dazu, dass viele Substanzen zwar bekannt sind, aber rechtlich kaum reguliert werden (10)

Zu wenig Wasser für die Kanalisation?

Oft hören wir die Aussage: “Wenn wir die Abwasserleitungen nicht mehr mit genügend Wasser durchspülen (weil es weniger Wassertoiletten gibt), dann funktioniert unser ganzes Abwassersystem nicht mehr". Unsere Antwort darauf ist: Jein. In Deutschland ist die sogenannte Schwemmkanalisation vorherrschend. Feststoffe, wie z.B. Kot und Klopapier, werden mithilfe von Wasser als Transportmedium durch die Kanalisation in die Kläranlage geschwemmt. Wird weniger Wasser in die Kanalisation eingeleitet (wie es z.B. durch die Einführung von Wassersparspülungen und Sparduschköpfen der Fall war), funktioniert das Schwemmen nicht mehr so gut. Sobald das Rohr trockenfällt, bleiben die Feststoffe auf halber Strecke liegen. Dabei kommt es auch auf die Leitungsdurchmesser und die Rohrlängen an: Je größer und länger ein Rohr ist, umso mehr Wasser wird benötigt, um eine ausreichende Fließgeschwindigkeit zu erreichen. Das Verstopfungsproblem könnte behoben werden, indem wir der Kanalisation die Feststoffe Kot und Klopapier einfach an der Quelle vorenthalten und sie gleich unabhängig vom Abwassersystem sammeln. Dann könnte das restliche Grauwasser auch in geringeren Mengen ohne Verstopfungen durch die Leitungen fließen. Die Kläranlagen würden sich ebenso freuen: Zum Klären von Grauwasser wird viel weniger Energie benötigt, als für die Reinigung von Schwarzwasser (Abwasser mit Kot und Urin). Zudem könnte dadurch zukünftig eine dezentralere Aufbereitung innerhalb der Stadtquartiere ermöglicht werden, wodurch sich wiederum die Länge der Abwasserleitungen deutlich verkürzen ließe (ergo: weniger Durchflusswasser benötigt würde).

Darüber hinaus stehen Teile unseres Abwassersystems momentan an einem kritischen Punkt: Die Instandhaltung des Kanalsystems kostet Kommunen einen beträchtlichen Anteil ihres Haushalts; vor etlichen Jahren gebaute Rohrleitungen sind heute ziemlich marode und müssen erneuert werden (15). Die Leitungen einfach nach den Bauplänen der alten zu erneuern, wäre hier im Angesicht von Klimawandel, Wasserknappheit und der vorherrschenden Umweltverschmutzung durch Kläranlagen ein fataler Fehler. Unser Abwassersystem muss neu gedacht werden. Jetzt wäre dafür ein günstiger Zeitpunkt.

Warum gibt es eigentlich zwei verschiedene Dünger? Und warum trennen wir Kot und Urin überhaupt?

Ganz einfach: Beide enthalten wertvolle Nährstoffe, aber in sehr unterschiedlicher Zusammensetzung. Wenn wir sie getrennt erfassen, können wir ihre jeweiligen Stärken gezielt nutzen. Außerdem lassen sich mögliche Schadstoffe viel wirksamer entfernen, weil Kot und Urin unterschiedliche unerwünschte Stoffe enthalten, die getrennt deutlich besser behandelt werden können. So entsteht aus V.I.Poo unser H.I.T. und aus V.I.Pee ein Nährstoffkonzentrat. Das Nährstoffkonzentrat kann als Flüssigdünger die Pflanzen genau dann mit den richtigen Nährstoffen wie Stickstoff oder Kalium versorgen, wenn sie es brauchen. Außerdem sind im Urin weitere wichtige Elemente wie Bor, Zink und Eisen enthalten, die in Kleinstmengen ebenfalls für das gesunde Wachstum von Pflanzen nötig sind (12, 13).

Über den Urin scheiden Menschen den größten Teil der konsumierten Nährstoffe aus, um genau zu sein 90 % des Stickstoffs, 50-65 % des Phosphors und 50-80 % des Kaliums (16). Außerdem enthält Urin wichtige Spuren von Metallen wie Bor, Zink und Eisen (12, 13). Um die im Urin enthaltenen Nährstoffe im Dünger stabil und für Pflanzen nutzbar zu machen, durchläuft der Urin verschiedene Aufbereitungsschritte. Dabei wird vor allem der Stickstoff zu Nitrat umgewandelt. Diese mineralische Form kann von Pflanzen besonders schnell über die Wurzeln aufgenommen werden und sorgt für sofortiges Wachstum. Durch eine abschließende Eindampfung kann das Volumen des Flüssigdüngers reduziert werden – das sorgt anschließend für einen vereinfachten Transport. Und ist verantwortlich für den Namen: Nährstoffkonzentrat! Im Vergleich zu konventionellen Phosphatmineraldüngern enthalten Recyclingdünger aus menschlichem Urin übrigens bis zu 20-mal weniger schädliches Cadmium (14).

Kot enthält Nährstoffe wie Phosphor, Kalzium und Magnesium und kann wertvolles organisches Material für die Böden liefern (12, 13). Damit der Wert deiner festen Ausscheidungen erhalten und gesteigert wird, nutzen wir Kot als Ausgangsmaterial für unseren H.I.T. Dafür wird er gemeinsam mit Pflanzenresten (Grünschnitt) und Tonmineralen zu unserem Humusdünger aufbereitet. Besonders die Phosphorversorgung der Böden kann mit H.I.T. sichergestellt werden. H.I.T. Ist ein organischer Dünger, das bedeutet, ein großer Teil der Nährstoffe muss im Boden erst von Mikroorganismen zersetzt werden, bevor die Pflanzen darauf zugreifen können. Dadurch hat H.I.T., typisch für einen organischen Dünger, eine langfristige Düngewirkung, von der mehrere Pflanzengenerationen profitieren können. Die Nährstoffe in organischen Düngern kommen also vor allem aus der belebten Umwelt und nur zu geringen Teilen aus der unbelebten (also aus Mineralen und Gesteinen). Dadurch hat dieser Dünger neben der Nährstofflieferung noch weitere Funktionen, durch die die Pflanzen in ihrem Wachstum unterstützt werden können. Das organische Material im Humusdünger wirkt sich positiv auf das Bodengefüge aus. Durch seine lockere Struktur belüftet er den Boden, während gleichzeitig im organischen Material große Mengen Wasser gespeichert werden können. In einem gut durchlüfteten Boden fühlen sich außerdem auch Bodenlebewesen wohl, die wiederum für die Mineralisierung der Nährstoffe zuständig sind und gleichzeitig weiteres CO₂ im Boden binden (17). Im Vergleich zu mineralischen Düngemitteln oder Gülle gewährleistet Humusdünger geringstmögliche Nährstoffverluste durch Versickerung (Verunreinigung von Grund- und Trinkwasser), Ausgasung (Stickstoff kann als Lachgas in die Atmosphäre gelangen und ist dabei 265-mal schädlicher als CO₂ (3)) oder Erosion (Boden wird vom Regen einfach weggespült oder vom Wind weggeweht). Gerade bei zunehmenden Wetterextremen, wie Starkregen und Dürre, ist Humusaufbau unentbehrlich für eine zukunftsfähige und widerstandsfähige Landwirtschaft.

Jeder Mensch ernährt sich von Pflanzen oder von Tieren, die durch Pflanzen ernährt wurden. Jede Pflanze entzieht dem Boden Nährstoffe. Drei wichtige Pflanzennährstoffe sind Stickstoff, Phosphor und Kalium. Gleichzeitig entziehen Pflanzen der Atmosphäre CO₂ und nutzen die Energie des Sonnenlichts, um aus dem CO₂ Kohlenhydrate zu produzieren. Aus den Nährstoffen des Bodens, dem CO₂ aus der Atmosphäre und der Sonnenenergie entstehen in der Pflanze Zucker, Cellulose, Proteine, Öle und vieles mehr.

Über unsere Nahrung gelangen diese nährstoff- und energiereichen Substanzen in unseren Körper. Bei der Verdauung entnimmt unser Körper der Nahrung zwar Energie, die wir zum Leben brauchen, aber einen Großteil der Nährstoffe scheiden wir in Form von Urin und Kot wieder aus. Proteine werden in unserem Körper beispielsweise zu Harnstoff verstoffwechselt und über den Urin abgegeben – daher der Name „Harndrang“.

Wenn wir nicht gerade in einer starken körperlichen Wachstums- oder Muskelaufbauphase sind und wir Haare, Nägel, Schweiß usw. als „Ausscheidung“ hinzuzählen, scheidet jeder Mensch genau die Menge an Nährstoffen aus, die durch Nahrung aufgenommen wurde.

Damit wir aus menschlichen Ausscheidungen absolut sichere Recyclingdünger herstellen können, ist es von zentraler Bedeutung, dass Kot und Urin direkt in der Toilette getrennt voneinander gesammelt werden. Warum das?

Urin ist weitestgehend keimfrei und reich an Nährstoffen, allerdings beinhaltet er dafür den Großteil der von Menschen ausgeschiedenen Arzneimittelrückstände. Wird er unverdünnt und sauber erfasst, kann der Urin durch moderne Filtertechnik (Aktivkohlefiltration und/oder Ozonierung) sehr effizient von solchen Mikroschadstoffen befreit werden.

Kot ist reich an wertvollen Kohlen- und Nährstoffen – er beinhaltet wiederum seuchenhygienisch relevante Krankheitserreger. Hier hat eine sichere Hygienisierung oberste Priorität. Auf Finizios Recyclinganlage in Eberswalde werden die Feststoffe aus Trockentoiletten daher im ersten Behandlungsschritt in einem Hygienisierungscontainer für min. 5 Tage Temperaturen von über 70 °C ausgesetzt. Auf diese Weise werden die Krankheitserreger eliminiert. Anschließend werden die Feststoffe in einer kontrolliert sauerstoffversorgten Humifizierung für weitere 6-8 Wochen zu qualitätsgesicherten Humusdüngern weiterverarbeitet. Während der Humifizierung sorgen Millionen von Mikroorganismen dafür, dass auch noch die letzten im Kot verbliebenen Medikamentenrückstände in ihre Einzelteile zerlegt werden und anschließend als Humusbestandteile neu zusammengesetzt werden. Zur Qualitätskontrolle unseres Humusdüngers haben wir gemeinsam mit dem Deutschen Institut für Normung (DIN) strenge Grenzwerte und Verfahrensmaßstäbe entwickelt. Du willst es noch genauer wissen? Kein Problem! Auf unserer Recyclingseite erfährst du mehr zur Eliminierung von Keimen und Medikamentenrückständen

Der Kohlenstoff in unseren Ausscheidungen stammt ursprünglich aus Pflanzen, die sich wiederum den Kohlenstoff in Form von CO₂ aus der Luft gezogen haben. Durch Photosynthese konnten sie das CO₂ aus der Atmosphäre in für uns nutzbare Kohlenstoffverbindungen umwandeln. Wir essen die Pflanzen (oder die Tiere bzw. deren Produkte, die die Pflanzen gegessen haben) und nutzen einen Teil der Kohlenstoffverbindungen für unsere eigene Energieproduktion. Einen Teil des Kohlenstoffs scheiden wir über unseren Kot wieder aus. Werden unsere festen Ausscheidungen anschließend zusammen mit Pflanzenresten, wie z.B. Grünschnitt, kompostiert, wird der Kohlenstoff in Humus umgewandelt. (Humus besteht aus stabilen organischen Verbindungen, die unglaublich viel Kohlenstoff enthalten). Wenn der Humus dann als Dünger in der Landwirtschaft ausgebracht wird, landet der Kohlenstoff, der einst mal CO₂ in der Atmosphäre war, in einer stabilen Form im Boden und wird dort gespeichert. Unsere Böden gelten als eine der größten sogenannten „CO₂-Senken“ weltweit. Klimawandel in kurz: Wir haben zu viel CO₂ und andere schädliche Klimagase in der Atmosphäre, weshalb die Erde sich erwärmt. Um dem entgegenzuwirken, sollten wir, wann immer es geht, versuchen, der Atmosphäre CO₂ zu entziehen und es zu speichern. Wenn deine Ausscheidungen zu H.I.T. werden, hast du damit schon angefangen!

Noch ein kleines Gedankenspiel zum Verständnis: Wenn wir unsere Ausscheidungen verbrennen, entsteht bei dieser Verbrennungsreaktion CO₂, das wieder in die Atmosphäre gelangt. Schade, da haben wir uns einfach die Chance entgehen lassen, den Kohlenstoff im Boden einzulagern!

Stallmist, also das Gemisch aus Einstreu und tierischen Fäkalien, ist die Urform der landwirtschaftlichen Düngemittel. Mit dem Mist, den die Tiere produzierten, wurden die anliegenden Felder gedüngt, auf denen ihr Futter angebaut wurde − ein regionaler Nährstoffkreislauf! Auf dem gleichen Hof hergestellt und verwendet, gilt dieser sogenannte „Wirtschaftsdünger“ oder „Hofdünger“ als relativ umweltverträglich.

In der modernen Tierindustrie fällt aber kein Stallmist mehr an, sondern Gülle.

In der Massentierhaltung wird aus Kostengründen in der Regel keine Einstreu mehr in den Ställen verwendet. Die Fäkalien landen direkt auf dem Boden und damit sie abfließen können, ist der Stallboden vergittert oder mit Löchern versehen. Das Gemisch aus Urin, Fäzes und anderen Körperflüssigkeiten wird unter dem Boden aufgefangen und in großen Becken und Silos gelagert. Die meisten Tierbetriebe sind heute sehr groß und regional konzentriert. Durch das viele Importfutter – und die damit importierten Nährstoffe – fällt regional viel mehr Gülle an, als in der eigenen Futtermittelherstellung gebraucht wird. Der natürliche Nährstoff-Kreislaufansatz kann nicht mehr verfolgt werden, ohne die Felder zu überdüngen und damit die Umwelt zu belasten. Die Verwendung von Gülle als Dünger kann daher heutzutage eher als abfallwirtschaftliches Problem betrachtet werden (20).

In Gülle sind zwar viele Nährstoffe enthalten, die von Pflanzen verwendet werden können. Aber durch ihre speziellen chemischen Eigenschaften kommt es bei der Ausbringung von Gülle zu Nährstoffverlusten. Gülle hat einen sehr hohen pH-Wert. Dieser führt dazu, dass der Stickstoff in der Gülle überwiegend in Form von Ammoniak vorliegt, einer sehr flüchtigen Stickstoffverbindung. Wird die Gülle nicht vorbehandelt, um den pH-Wert zu senken, oder bei Ausbringung direkt in den Boden eingearbeitet, kommt es zu Stickstoffverlusten bei der Düngung mit Gülle. Die Ausgasung von Ammoniak ist auch der Grund, warum Gülle so übel riecht. Auch wenn die Gülle fachgerecht in den Boden eingebracht wird, kann es zu Umweltschäden durch Nitratauswaschung kommen. Nitrat ist eine Stickstoff-Form, die Pflanzen gut aufnehmen können, die im Boden aber schlecht gehalten wird. Wird mehr gedüngt, als von den Pflanzen benötigt, versickert das Nitrat ins Grundwasser. Diese Nährstoff-Verschmutzung belastet die Lebensräume in umliegenden Gewässern und unsere Gesundheit (20).

Deswegen gelten für die Verwendung von Gülle als Dünger zunehmend striktere Regularien. Gülle ist auch für das Klima ein Problem. In den Tierställen, aber auch bei der Lagerung und Ausbringung von Gülle entstehen Lachgas und Methan, zwei Gase, die die Klimawirkung von CO₂ um ein Vielfaches übersteigen (21)

Wird die Gülle nicht behandelt, wird vor allem Wasser transportiert. Mit einer Entwässerung könnten die Transportkosten gesenkt werden. 6 Eine zusätzliche Ansäuerung würden die Ammoniakverluste verhindern. So könnte man die Gülle umweltverträglicher machen. Das entspricht allerdings aktuell noch nicht der gängigen Praxis (22).

Was ist nachhaltiger?

Menschliche Ausscheidungen bieten keinen sonderlich guten Gasertrag in Biogasanlagen. Sie sind quasi schon der Gärrest einer sehr effizienten Biogasanlage namens menschlicher Verdauungstrakt. Wer aus menschlichen Ausscheidungen trotzdem Biogas erzeugen möchte, wird womöglich energiereiche Rohstoffe, wie Fettabscheider-Abfälle oder Maissilage, hinzuziehen, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten. Damit würde aber unnötig viel Volumen mit den Krankheitserregern aus dem menschlichen Kot kontaminiert werden. In Biogasanlagen wird gezielt ein Fäulnis-Milieu erzeugt, wodurch methanbildende Bakterien kultiviert werden. In diesem Milieu fühlen sich Krankheitserreger aus menschlichen Ausscheidungen leider ähnlich wohl, wie im heimischen Darmsystem und werden dort nicht maßgeblich an einer Vermehrung gehindert.

Biogas kann eine super Sache sein, für energiereiche Abfälle aus Gastronomie & Co., aber von einer Vergärung menschlicher Ausscheidungen nehmen wir aus heutigem Kenntnisstand Abstand.

Die Toiletteninhalte aus konventionellen Toiletten fallen unter das Abwasser- bzw. Abfallrecht und werden dementsprechend entweder der Kanalisation/Klärwerk oder Verbrennungsanlage zugeführt. Im Fall der Trockentoilette handelt es sich um getrennt vom Abwasserstrom aufgefangene Fäkalien, für die es in keinem der Gesetzestexte konkrete Behandlungsvorgaben gibt. Wir arbeiten derzeit für eine Novellierung dieser prekären Gesetzeslage und plädieren, bei entsprechend eingehaltenen seuchenhygienischen Standards, für eine Aufnahme „sanitärer Nebenstoffströme“ in die Düngemittelverordnung, dem Kreislaufwirtschaftsgesetz und der Klärschlammverordnung. Da unsere Recyclinganlage deutschlandweit eine von zwei genehmigten Verwertungsstellen ist, lassen einige befreundete Trockentoilettenunternehmen, wie z.B. Kompotoi und Ecotoiletten ihre Inhalte bei uns verwerten. Mit der Recyclinganlage als Basis und den Ergebnissen des zirkulierBAR-Projekts als wissenschaftliche Begleitung möchten wir die rechtlichen Hürden in den nächsten Jahren überwinden und zukunftsweisende Sanitärsysteme sowie deren Verwertungsinfrastruktur für eine Nährstoffwende in Deutschland und darüber hinaus etablieren.

(1) GALLOWAY, J.N., DENTENER, F.J., CAPONE, D.G. ET AL. (2004): Nitrogen Cycles: Past, Present, and Future. Biogeochemistry 70, 153–226. Online verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/s10533-004-0370-0.

(2) DEUTSCHER BUNDESTAG (2018): Energieverbrauch bei der Produktion von mineralischem Stickstoffdünger. Unter Mitarbeit von WD 8: Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung. Online verfügbar unter: https://www.bundestag.de/resource/blob/567976/bb4895f14291074b0a342d4c7%2014b47f8/wd-8-088-18-pdf-data.pdf (Stand 18.06.2022).

(3) INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC) (2013): Climate Change 2013 – The Physical Science Basis. Working group in contribution to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Online verfügbar unter: https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/.

(4) DIENEMANN, C., UTERMANN, J. (2012): Uran in Boden und Wasser. TEXTE 37/2012, Umweltbundesamt Dessau-Roßlau, Fachgebiet II 2.6 Maßnahmen des Bodenschutzes ISSN 1862-4804. Online verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/uran-in-boden-wasser

(5) LU LU ET AL. (2018): Wastewater treatment for carbon capture and utilization. Nature Sustainability, Band 1 2018, 750–758. Online verfügbar unter: https://www.nature.com/articles/s41893-018-0187-9.

(6) UMWELT BUNDESAMT (UBA) (2019): Arzneimittel in der Umwelt, 11.10.2019. Online verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/daten/chemikalien/arzneimittelrueckstaende-in-der-umwelt.

(7) BUERGMANN, H., CZEKALSKI, N., BRYNER, A. (2015): Spread of antibiotic resistance in the aquatic environment. Fact sheet – EAWAG aquatic research. Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz, CH-8600 Dübendorf. Online verfügbar unter: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1382668922001880

(8) DR. BIRGIT WOLTERS, KRISTIN HAUSCHILD, PROF. DR. KORNELIA SMALLA (2022): Erarbeitung anspruchsvoller Standards für die mittelfristige Fortführung der bodenbezogenen Verwertung von Klärschlämmen aus Abwasserbehandlungsanlagen mit kleiner Ausbaugröße. Umweltbundesamt. Online verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/erarbeitung-anspruchsvoller-standards-fuer-die

(9) INSTITUT FÜR SOZIAL-ÖKOLOGISCHE FORSCHUNG (ISOE) GMBH (2021): Kompostprodukte aus hygienisierten Fäkalien und Pflanzenkohle: Bedürfnisse der Nutzenden, Kooperationsmodelle und rechtliche Rahmenbedingungen. ISOE-Materialien Soziale Ökologie, Nr. 65. Frankfurt am Main. Online verfügbar unter: http://isoe-publikationen.de/fileadmin/redaktion/ISOE-Reihen/msoe/msoe-65-isoe-2021.pdf

(10) ROSKOSCH, A., HEIDECKE, P. (2018): Klärschlammentsorgung in der Bundesrepublik Deutschland. Umweltbundesamt. Dessau-Roßlau. Online verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/376/publikationen/2018_10_08_uba_fb_klaerschlamm_bf_low.pdf

(11) KRAUSE, A. (2022): Scheiß auf Kunstdünger! maldekstra #16„Wirtschaft im Krieg“, Rosa-Luxemburg-Stiftung & common Verlagsgenossenschaft e.G. Online verfügbar unter: https://www.rosalux.de/publikation/id/47018/wirtschaft-im-krieg.

(12) HÄFNER, FRANZISKA, ET AL. (2023): Recycling Fertilizers from Human Excreta Exhibit High Nitrogen Fertilizer Value and Result in Low Uptake of Pharmaceutical Compounds. Frontiers in Environmental Science, vol. 10, p. 1038175, Online verfügbar unter: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2022.1038175/full#SM1.

(13) KRAUSE, ARIANE, ET AL. (2021): Qualitative Risk Analysis for Contents of Dry Toilets Used to Produce Novel Recycling Fertilizers. Circular Economy and Sustainability, vol. 1, no. 3, 2021, pp. 1107–46, Online verfügbar unter: https://link.springer.com/article/10.1007/s43615-021-00068-3.

(13b) ESCULIER, F., ET AL. (2019): The biogeochemical imprint of human metabolism in Paris Megacity: A regionalized analysis of a water-agro-food system. Journal of hydrology, vol. 573, pp. 1028-1045 Online verfügbar unter: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169418301215?via%3Dihub.

(13c) Krause, A., Grebener, A., Calmet, A., & Bickert, F. (2024). Zurück in den Kreislauf – Handbuch für die Sanitär- und Nährstoffwende. Zenodo. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.14512552. Online verfügbar unter: https://www.naehrstoffwende.org/zirkulierbar-handbuch/

(14) CLEMENS, J., NISIPEANU, P., MUSKOLUS, A., RIEß, et al.(2008): Produkte aus neuartigen Sanitärsystemen in der Landwirtschaft.Fachbeitrag Dezentrale Abwasserentsorgung Korrespondenz Abwasser, Abfall · (55) · Nr. 10.

(15) DIE ZEIT (2019): Mammutaufgabe Kanalsanierung: Kommunen müssen Milliarden aufbringen. Online verfügbar unter: https://www.zeit.de/news/2019-05/01/kommunen-muessen-fuer-kanalsanierung-milliarden-aufbringen-190501-99-34817

(16) HEINONEN-TANSKI, H., AND VAN WIJK-SIJBESMA, C (2005). Human excreta for plant production. Bioresource Technology, 96(4), 403–411. Online verfügbar unter: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852404001671

(17) SCHUBERT, SVEN: PFLANZENERNÄHRUNG (2011): Grundwissen Bachelor. 2. Aufl., Stuttgart: Ulmer Verlag.

(18) SCHECK, GERO (2023): Meta-Analyse von Life-Cycle-Assessments zu Toiletten mit Stoffstromtrennung. Online verfügbar unter: https://zirkulierbar.de/wp-content/uploads/2023/12/Zusammenfassung2_Meta-Analyse_LCA_v03-gfs_21-12-2023.pdf

(19) KATHERINE RICHARDSON ET AL., Earth beyond six of nine planetary boundaries.Sci. Adv.9,eadh2458(2023).DOI:10.1126/sciadv.adh2458
Online verfügbar unter: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh2458

(20) ARNOLD FINK (2007): Pflanzenernährung und Düngung in Stichworten. 6. Aufl., Stuttgart: Gebrüder Borntraeger.

(21) UMWELTBUNDESAMT (2024): Lachgas und Methan. [https://www.umweltbundesamt.de/themen/boden-landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/lachgas-methan], Zugriff: 03.06.2022.

(22) UMWELTBUNDESAMT (2019): Gutachten zur Anwendung von Minderungstechniken für Ammoniak durch „Ansäuerung von Gülle“ und deren Wirkungen auf den Boden – Abschlussbericht. (https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/gutachten-zur-anwendung-von-minderungstechniken )