Klimatische Veränderungen führen regional vermehrt zu akuter Wasserknappheit, die zunehmend Nutzungskonkurrenzen verursacht. Um Trinkwasserressourcen zu entlasten und zu ergänzen, ist die Nutzung weiterer Ressourcen für landwirtschaftliche Bewässerungen unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen an die Wasserqualität unvermeidbar. In Regionen, die saisonal von Trockenheit betroffen sind, kann eine Wiederverwendung behandelten Abwassers Nutzungskonkurrenzen um regional knappe Wasserressourcen verringern. Ein Hindernis für die Wiederverwendung gereinigten Abwassers sind die oft großen Distanzen zwischen Kläranlagen, die sich nahe urbanen Zentren befinden, und landwirtschaftlichen Anbauflächen.

In Brandenburg werden die Abwässer von 8,4 % der Bevölkerung in abflusslosen Gruben gesammelt und zu Kläranlagen abgefahren; das Abwasser weiterer 3,1 % der Bevölkerung wird dezentral beseitigt. Dieses häusliche Abwasser kann bei entsprechender Aufbereitung als wertvolle Ressource für eine Stützung der Bewässerung dienen, sofern Risiken für Mensch und Umwelt auszuschließen sind.

In PU₂R werden Handlungsoptionen für die Verringerung von Nutzungskonkurrenzen um temporär knappe Wasserressourcen bei lokaler Trockenheit erarbeitet. Die bedarfsgerechte Aufbereitung und Desinfektion von häuslichem Abwasser direkt am Ort der Wiederverwendung („Point-of-Use Reuse“) stellt für dezentrale, landwirtschaftlich geprägte Regionen eine vielversprechende Option dar. Diese direkte Wiederverwendung stellt hohe Anforderungen an die Qualität der Behandlung und die Stabilität des Betriebs.

Im Verbundprojekt PU₂R werden u. a. mobile und damit flexibel einsetzbare Systeme zur dezentralen bedarfsgerechten und beschleunigten Aufbereitung von bisher nur kostspielig zu entsorgenden Abwässern entwickelt. Die mobile, dezentrale Abwasseraufbereitung wird mittels eines hierfür konzipierten Membranbioreaktors (MBR) sowie eines Belebungsverfahrens im Aufstaubetrieb (SBR) erfolgen. Durch die Kombination adaptierter Reaktoren mit Prozessen zur Elimination von Spurenstoffen und zur Desinfektion wird eine Option entwickelt, die gleichzeitig einen Abtransport des Abwassers und einen Antransport von Bewässerungswasser im Falle extremer Trockenereignisse ersetzen kann, auch im Hinblick auf einen Transfer in aride Regionen.

Über eine gezielte Steuerung des Schlammalters und der Belüftung erfolgt im Rahmen der Pilotanlagenuntersuchungen eine flexibilisierte biologische Behandlung, so dass im Hinblick auf eine Wasserwiederverwendung für Bewässerungszwecke die im Wasser verbleibenden Nährstoffkonzentrationen gezielt beeinflusst werden können.

Die Untersuchungen bilden eine wichtige Grundlage für eine Quantifizierung des Potentials dezentraler Wasserwiederverwendung in Brandenburg und in anderen Regionen, einer wissenschaftlich fundierten Einschätzung möglicher Risiken sowie einer Ableitung sich daraus ergebender Anforderungen und Maßnahmen zum Risikomanagement.