Lösung Deep-Dive: VunaNexus

Interview mit David de Chambrier, Mitbegründer von VunaNexus

In dieser Folge von Solution Deep-Dive ist die Stiftung Solar Impulse nach Zürich gereist, um sich mit David De Chambrier, dem Mitbegründer von VunaNexus, zu treffen.

Ursprünglich unter dem Namen VUNA - was in der Zulu-Sprache Ernte" bedeutet - gestartet, begann die Initiative vor 15 Jahren in Durban, Südafrika, mit dem Ziel, praktische Verwendungsmöglichkeiten für grosse Mengen separat gesammelten Urins zu finden.

Im Laufe der Zeit arbeitete VunaNexus mit mehreren Institutionen zusammen, darunter die Eawag, das Eidgenössische Institut für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz, um das VUNA-Urin-Recycling-System zu entwickeln. Diese Technologie verhindert, dass Urin in die Abwasserströme gelangt, und verwandelt ihn stattdessen in einen nachhaltigen Dünger für die Landwirtschaft.

In diesem Gespräch erkunden wir diesen innovativen Ansatz und sein Potenzial als umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Düngemitteln.

(Video-Upload steht noch aus)

Wie funktioniert die Lösung?

D. De Chambrier beschreibt die Technologie als ein Urinfiltersystem, das auf kollektive Gebäude und dicht besiedelte städtische Gebiete zugeschnitten ist, wo die herkömmliche Wasseraufbereitungsinfrastruktur oft überfordert ist.

Anstatt den Urin in kommunale Kläranlagen fließen zu lassen, fängt das System ihn direkt an der Quelle auf - in den Toiletten - und filtert ihn. Dies ermöglicht die Rückgewinnung wertvoller Mineralien und Verbindungen, die normalerweise verloren gehen, wenn Urin in konventionellen Abwassersystemen mit anderem Abwasser vermischt wird.

Die VUNA-Lösung umfasst einen biologischen Reaktor, der Kohlenstoff entfernt und Mikroverunreinigungen beseitigt, gefolgt von einer industriellen Destillationsanlage, die die Mineralien konzentriert und das Wasser wiederverwendet - alles im selben Gebäude.

VunaNexus betreibt derzeit fünf aktive Anlagen, darunter eine bei der Europäischen Weltraumorganisation in Paris. Die Technologie wird nun auch für den Einsatz in der Landwirtschaft angepasst, insbesondere zur Behandlung von Schweineurin und zur Verringerung der Ammoniakemissionen in landwirtschaftlichen Betrieben.

Warum ist die Lösung innovativ?

Die Entwicklung eines patentierten Nitritsensors war ein entscheidender Meilenstein. D. De Chambrier weist auf die Herausforderung hin, reinen Urin in einer hochkonzentrierten Lösung zu nitrifizieren - ein Schlüsselprozess, der die Umwandlung von Urin in Dünger ermöglicht.

In Zukunft soll der Sensor eine kontinuierliche Echtzeit-Überwachung des Nitritgehalts in den Abwasserströmen herkömmlicher Abwassersysteme ermöglichen.

Die Herausforderungen, denen sich VunaNexus gegenübersieht

Wie bereits erwähnt, stellte die Optimierung des Nitrifikationsprozesses eine große Herausforderung dar. Bei dieser biologischen Umwandlung wandeln die Bakterien Ammonium in Nitrit und dann in Nitrat um. Wird dieser Prozess nicht sorgfältig kontrolliert, kann ein Teil des Nitrits verloren gehen, was zur Freisetzung von giftigem Lachgas (N2O) in die Atmosphäre führt. Daher war es von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass das Nitrit vollständig eingeschlossen bleibt.

Nun, da dieser Prozess unter Kontrolle ist, stellt D. De Chambrier fest, dass die größte Herausforderung für VunaNexus darin besteht, die Öffentlichkeit davon zu überzeugen, dass das Sammeln von Urin und dessen Umwandlung in einen kostengünstigen, geruchlosen Dünger sowohl praktisch als auch effektiv ist.

Dennoch betont er, dass die Dynamik zunimmt. Mit zunehmender Unterstützung durch die Behörden wird die Technologie zunehmend als praktikable Lösung für die Integration von Nachhaltigkeit in neue Bauprojekte angesehen. Er glaubt, dass dieser Wandel die Attraktivität der Innovation für potenzielle Investoren erhöhen wird, die darin eine Möglichkeit sehen, Zertifizierungen zu erhalten, die ihren Beitrag zur globalen Emissionsreduzierung bestätigen.

Die Auswirkungen der Lösung:

David De Chambrier beschreibt eine wachsende globale Bewegung innerhalb der Branche, in der Unternehmen als eng verbundenes Netzwerk agieren, zusammenarbeiten und auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiten. Ein Beispiel dafür ist das Projekt P2Green, bei dem VunaNexus mit direkten Konkurrenten zusammenarbeitet, um gemeinsam Zertifizierungsstandards zu entwickeln, die die Anerkennung von urinbasierten Düngemitteln in ganz Europa erhöhen sollen.

In Frankreich hofft De Chambrier, dass die Vorschriften für die Wiederverwendung von destilliertem Wasser in Spülsystemen irgendwann gelockert werden. In der Stadt Paris-Saclay läuft bereits ein groß angelegtes Projekt, bei dem der Urin von 20.000 Einwohnern gesammelt und wiederverwertet wird.

Der Ursprung von VunaNexus

Das Projekt hat seine Wurzeln in der ursprünglichen VUNA-Initiative in Südafrika, die darauf abzielte, ein System zu schaffen, das es Landwirten ermöglicht, Urin zur Verwendung als Dünger zu recyceln. Ziel war es, die wichtigsten lokalen Herausforderungen anzugehen: begrenzter Zugang zu Düngemitteln, unzureichende sanitäre Infrastruktur, schwankende Düngemittelpreise und zunehmende Gesundheitsrisiken.

Aufbauend auf dieser Grundlage widmeten David De Chambrier und seine Schwester Nadège ihre Zeit und Energie der Weiterentwicklung des Projekts und verwandelten VUNA schließlich in das, was heute VunaNexus ist.

VunaNexus' Ursprung in Afrika

Die Zukunft von VunaNexus

Mit Blick auf die Zukunft stellt sich D. De Chambrier vor, dass die Technologie einem breiten Publikum zugänglich gemacht wird - ähnlich wie jedes Sanitärunternehmen ein Regenwassersammelsystem installieren kann. Indem VunaNexus Drittunternehmen die Wartung der Systeme überlässt, könnte sich das Unternehmen ganz auf seine Kernkompetenz konzentrieren: die biologische Behandlung.

Diese Verlagerung würde es dem Unternehmen auch ermöglichen, seine Nitritsensoren in Kläranlagen zu integrieren und so zusätzliche Instrumente zur Reduzierung der Stickstoffdioxidemissionen (N2O) anzubieten. Er ist der Ansicht, dass Städte wie Paris mit ihrem enormen Abwasseraufkommen zwangsläufig solche Lösungen benötigen, um den künftigen Anforderungen gerecht zu werden.

Wenn VunaNexus für die Aufbereitungsleistung selbst entschädigt würde, könnten die Kosten für die Herstellung von Düngemitteln so weit gesenkt werden, dass sie praktisch kostenlos wären - und der Kreislauf wäre geschlossen.

Zusammenarbeit mit der Stiftung Solar Impulse

David de Chambrier hob hervor, dass die Lösung dank des Labels Solar Impulse Efficient Solution an Sichtbarkeit und Glaubwürdigkeit gewonnen hat.

Die Mitgliedschaft im Netzwerk der Stiftung Solar Impulse ermöglicht es VunaNexus, über aktuelle Ereignisse auf dem Laufenden zu bleiben und sich über Möglichkeiten zu informieren, mit potenziellen Partnern oder Investoren in Kontakt zu treten.