Deutscher Umweltpreis 2026: Innovative Membrantechnologie macht Abwasserreinigung energieeffizienter

Eine neue Generation von Membranfiltern könnte die Abwasserreinigung nachhaltiger und wirtschaftlicher gestalten. Für die Entwicklung besonders energieeffizienter Hohlfasermembranen erhält der Ingenieur Dr. Klaus Vossenkaul den Deutschen Umweltpreis 2026. Gemeinsam mit der Umweltjuristin Dr. Roda Verheyen wird er von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) für seinen Beitrag zum Schutz natürlicher Lebensgrundlagen ausgezeichnet. Die Innovation zeigt, wie technische Entwicklungen zur Ressourcenschonung und zum Gewässerschutz beitragen können.

Hohlfasermembranen verbessern die Abwasserreinigung

Die von Vossenkaul gegründete Membion GmbH aus Roetgen bei Aachen entwickelt Membranfilter für kommunale und industrielle Kläranlagen.

Das Herzstück der Technologie bilden dünne, hohle Kunststofffasern, deren Form an Makkaroni erinnert. Mehr als 1.600 dieser Fasern sind in einem Modulelement verankert und bewegen sich frei im Abwasser. Mit ihren feinen Poren können sie kleinste Feststoffpartikel, Mikroplastik und Bakterien zurückhalten.

Das gereinigte Wasser passiert die Membranen, während der Belebtschlamm im Reinigungsprozess verbleibt. Dadurch lässt sich eine hohe Wasserqualität erreichen, die auch weitergehende Möglichkeiten der Wasseraufbereitung und Wiederverwendung eröffnet.

Allerdings können die Membranfilter gelöste Mikroschadstoffe, beispielsweise Arzneimittelrückstände, nicht vollständig entfernen. Hierfür sind zusätzliche Reinigungsverfahren erforderlich.

Neue Reinigungstechnologie senkt den Energiebedarf

Ein wesentliches Problem herkömmlicher Membranbioreaktoren ist der Energieverbrauch bei der Reinigung der Filteroberflächen.

Während des Betriebs lagern sich Schlammpartikel an den Membranen ab. Dieses sogenannte Fouling beeinträchtigt die Filterleistung und muss regelmäßig beseitigt werden.

Üblicherweise erfolgt die Reinigung durch aufsteigende Luftblasen, deren Erzeugung erhebliche Mengen Druckluft und damit Energie erfordert.

Die von Membion entwickelte und patentierte JetSplash-Technologie verfolgt einen anderen Ansatz. Dabei wird Luft zunächst in speziellen Elementen unterhalb der Membranen gesammelt und anschließend stoßartig freigesetzt.

Die entstehende Strömung entfernt anhaftende Schlammpartikel von den Filteroberflächen. Nach Ergebnissen DBU-geförderter Entwicklungsprojekte kann dadurch der Energiebedarf für die Membranbelüftung gegenüber untersuchten konventionellen Systemen deutlich reduziert werden.

Die Kombination aus automatisierter Membranproduktion, modularem Anlagenaufbau und energieeffizienter Reinigung bildet die technische Grundlage der ausgezeichneten Innovation.

Erste Großprojekte zeigen praktische Einsatzmöglichkeiten

Die Membion-Technologie wird bereits in kommunalen und industriellen Anwendungen eingesetzt.

Für den Lebensmittelhersteller McCain Foods entsteht am niederländischen Standort Lewedorp eine Membranbioreaktoranlage mit rund 7.500 Quadratmetern Membranfläche. Ziel ist unter anderem die Wiederverwendung von gereinigtem Abwasser innerhalb der Produktion.

Ein weiteres Großprojekt wird in Wolfsburg realisiert. Die Kläranlage Wolfsburg-Stahlberg erhält eine neue Membranfilteranlage, die nach ihrer Fertigstellung die größte ihrer Art in Deutschland sein soll.

Die Wolfsburger Entwässerungsbetriebe investieren mehr als 16 Millionen Euro in das Vorhaben. Die Inbetriebnahme ist für Herbst 2027 vorgesehen.

Durch die Membranfiltration soll die Keimbelastung des gereinigten Abwassers deutlich reduziert werden. Ergänzend ist eine zusätzliche Reinigungsstufe zur Entfernung von Spurenstoffen geplant.

Neue EU-Anforderungen erhöhen den Handlungsbedarf

Die Weiterentwicklung der Abwassertechnik gewinnt auch vor dem Hintergrund verschärfter europäischer Umweltanforderungen an Bedeutung.

Die novellierte EU-Kommunalabwasserrichtlinie sieht unter anderem strengere Vorgaben für die Entfernung von Mikroschadstoffen und die Energieeffizienz der Abwasserbehandlung vor.

Sie muss bis zum 31. Juli 2027 in nationales Recht umgesetzt werden. Für die Einführung einer vierten Reinigungsstufe gelten allerdings gestaffelte Übergangsfristen.

Bei Kläranlagen ab 150.000 Einwohnerwerten müssen die Anforderungen zur weitergehenden Behandlung schrittweise umgesetzt werden: bis Ende 2033 bei 20 Prozent, bis Ende 2039 bei 60 Prozent und bis Ende 2045 bei allen betroffenen Anlagen.

Für kleinere Anlagen ab 10.000 Einwohnerwerten gelten zusätzliche Anforderungen in entsprechend ausgewiesenen Risikogebieten.

Die Membranfiltration kann einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Wasserqualität leisten. Sie ist jedoch nicht mit der vierten Reinigungsstufe zur gezielten Entfernung gelöster Mikroschadstoffe gleichzusetzen.

Umweltjuristin ebenfalls mit Deutschem Umweltpreis ausgezeichnet

Neben Vossenkaul erhält die Hamburger Umweltjuristin Dr. Roda Verheyen den Deutschen Umweltpreis 2026.

Die Juristin engagiert sich seit vielen Jahren für den Umwelt- und Klimaschutz und setzt sich insbesondere für die rechtliche Durchsetzung umweltbezogener Schutzpflichten ein.

Ihre Arbeit zielt darauf ab, wissenschaftliche Erkenntnisse stärker in rechtliche und gesellschaftliche Entscheidungsprozesse einzubeziehen und verbindliche Rahmenbedingungen für wirksamen Umweltschutz zu schaffen.

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt würdigt damit zwei unterschiedliche Ansätze: technische Innovationen zur Verbesserung des Gewässerschutzes und die Weiterentwicklung rechtlicher Instrumente zum Schutz natürlicher Lebensgrundlagen.

Der Deutsche Umweltpreis ist mit insgesamt 500.000 Euro dotiert. Die Preisverleihung fand am 25. Oktober 2026 in Aachen statt.

Bedeutung für das betriebliche Umwelt- und Nachhaltigkeitsmanagement

Die ausgezeichnete Filtertechnologie verdeutlicht, dass Umweltentlastung und wirtschaftliche Effizienz miteinander verbunden werden können.

Für Unternehmen mit hohem Wasserbedarf oder erheblichen Abwassermengen ergeben sich daraus interessante Perspektiven.

Insbesondere die Aufbereitung und Wiederverwendung von Prozesswasser kann dazu beitragen, den Frischwasserbedarf zu reduzieren und die Belastung natürlicher Gewässer zu verringern.

Auch der Energieverbrauch der Abwasserbehandlung spielt im betrieblichen Nachhaltigkeitsmanagement eine wichtige Rolle. Energieeffizientere Verfahren können sowohl die Betriebskosten als auch die mit der Abwasserreinigung verbundenen Treibhausgasemissionen senken.

Für Umwelt- und Energiemanagementsysteme nach ISO 14001 und ISO 50001 bieten sich damit Ansatzpunkte, um technische Innovationen in bestehende Verbesserungsprozesse einzubinden.

Dabei sind die tatsächlichen ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile stets anlagenspezifisch zu bewerten. Neben Energieverbrauch und Reinigungsleistung müssen auch Investitionskosten, Wartungsaufwand und die erforderliche Wasserqualität berücksichtigt werden.

Auf den Punkt gebracht

Mit der Auszeichnung von Dr. Klaus Vossenkaul würdigt die Deutsche Bundesstiftung Umwelt eine technische Innovation, die eine energieeffizientere Abwasserreinigung ermöglicht und neue Perspektiven für die Wiederverwendung gereinigten Wassers eröffnet.

Die Technologie zeigt beispielhaft, wie durch gezielte Weiterentwicklung bestehender Verfahren ökologische und wirtschaftliche Verbesserungen erreicht werden können.

Für Unternehmen und kommunale Betreiber gewinnt die effiziente Nutzung und Aufbereitung von Wasser angesichts steigender Umweltanforderungen und zunehmender Ressourcenknappheit weiter an Bedeutung.

Der Deutsche Umweltpreis 2026 unterstreicht damit die Bedeutung technischer Innovationen und verlässlicher rechtlicher Rahmenbedingungen für einen nachhaltigen Umwelt- und Ressourcenschutz.