Die Idee klang schon immer bestechend: Statt riesiger Absetzbecken filtern winzige Membranen das Abwasser so porentief rein, dass selbst multiresistente Keime und Mikroplastik draußen bleiben. Der Haken war bislang der enorme Stromhunger der Technik. Ein Tüftler aus Roetgen hat das physikalische Dilemma gelöst – und dafür nun den Deutschen Umweltpreis 2026 erhalten.
Wer an Kläranlagen denkt, hat meist das klassische Bild vor Augen: kreisrunde, gigantische Becken, in denen Schlamm langsam zu Boden sinkt, während das geklärte Wasser oben abfließt. Diese Methode der mechanisch-biologischen Klärung leistet seit Jahrzehnten solide Dienste, stößt aber längst an ihre Grenzen. Moderne Herausforderungen wie Mikroplastik, Medikamentenrückstände, Chemikalien und antibiotikaresistente Keime lassen sich mit Schwerkraft und Bakterien allein nicht mehr zuverlässig aus dem Wasserkreislauf verbannen.
Die Industrie setzt deshalb seit Jahren auf sogenannte Membranbioreaktoren (MBR). Dabei wird das Abwasser durch mikroskopisch feine Poren gesaugt – eine Ultrafiltration, die das Wasser um den Faktor 1.000 sauberer macht als herkömmliche Klärstufen und riesige Nachklärbecken überflüssig macht.
Klaus Vossenkaul hat ein Verfahren entwickelt, um die Membranfilterung von Abwässern effizienter zu machen. Seine Membranfilter ähneln flexiblen, rund 1,60 Meter langen Spaghetti, sind im Inneren jedoch hohl wie Makkaroni. Foto: Klaus Jongebloed/DBU
Doch die Technologie litt an einem scheinbar unlösbaren Geburtsfehler: Verstopfung. Im dichten Belebtschlamm setzen sich organische Partikel blitzschnell an den Filterwänden ab. Um diese Beläge abzuschütteln, mussten gigantische Gebläse Tag und Nacht Unmengen an Druckluft von unten durch die Module jagen. Das Ergebnis: Die Membranklärung war ökologisch brillant, energetisch jedoch ein Desaster und trieb die Stromrechnungen der Kommunen in schwindelerregende Höhen.
Die Makkaroni-Spaghetti aus Roetgen
Genau dieses Dilemma hat Klaus Vossenkaul keine Ruhe gelassen. Der Aachener Ingenieur beschäftigt sich seit über einem Vierteljahrhundert mit Membrantechnik. 2012 gründete er in Roetgen in der Eifel das Unternehmen Membion, um das Problem an der Wurzel zu packen – mit Geduld, Mut zum Risiko und handfester Ingenieurskunst.
Vossenkauls Antwort auf das Energieproblem beruht auf einem grundlegend neu gedachten Hohlfaser-Design und einem patentierten Spülverfahren, das er „JetSplash“ taufte. Seine Membranfilter ähneln flexiblen, rund 1,60 Meter langen Spaghetti, sind im Inneren jedoch hohl wie Makkaroni. Sie bestehen aus einem ausgeklügelten Verbund aus vier Kunststoffen und filtern selbst Partikel heraus, die um ein Vielfaches kleiner sind als ein menschliches Haar.,
Der eigentliche Geniestreich liegt jedoch in der Selbstreinigung: Statt die Filter permanent mit brachialem Überdruck frei zu blasen, nutzt Membion kurze, gezielte Strömungsstöße und hydraulische Effekte. Dadurch bewegen sich die Fasern wie Seegras wellenartig im Schlamm, stoßen Schmutzpartikel effizient ab und benötigen dafür bis zu 90 Prozent weniger Belüftungsenergie als herkömmliche Plattenmembranen. Bezogen auf den gesamten Klärprozess sinkt der spezifische Energiebedarf drastisch – die Membranklärung wird damit erstmals wirtschaftlich ebenbürtig zur klassischen, aber viel unsaubereren Sedimentation.
Von der Eifel nach Wolfsburg und in die Welt
Dass es sich hierbei nicht um ein graues Theorie-Experiment aus dem Elfenbeinturm handelt, zeigt die Praxis. In Wolfsburg entsteht derzeit Deutschlands größte MBR-Kläranlage auf Basis der Roetgener Membion-Module. Kommunen schätzen neben den niedrigen Betriebskosten vor allem die Kompaktheit: Weil Nachklärbecken komplett entfallen und die Membranmodule extrem dicht gepackt werden können, schrumpft der Platzbedarf einer Kläranlage um mehr als die Hälfte. Vor allem vor dem Hintergrund der neuen EU-Kommunalabwasser-Richtlinie, die Klärwerke zum Einbau einer vierten Reinigungsstufe gegen Mikroschadstoffe verpflichtet, ist das Gold wert.
Auch international schlägt die Klärtechnologie Wellen: Im wasserarmen Südafrika beweist eine Pilotanlage, dass mit den Membranen aus der Eifel selbst aus hochbelastetem Industrie- und Siedlungsabwasser direkt wiederverwendbares Brauchwasser für Gewerbe und Landwirtschaft gewonnen werden kann.
Verdienter Ritterschlag
Am gestrigen Sonntag wurde Klaus Vossenkaul für seinen jahrzehntelangen Pioniergeist in Aachen mit dem renommierten Deutschen Umweltpreis 2026 der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) ausgezeichnet, überreicht von Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier. Er teilt sich die mit insgesamt 500.000 Euro dotierte Ehrung mit der Hamburger Umweltjuristin Dr. Roda Verheyen.
Es ist eine Auszeichnung, die Mut macht: In einer Zeit, in der viel über Deindustrialisierung und bürokratische Trägheit geklagt wird, zeigt die Geschichte von Membion, dass handfeste Tüftlermentalität, wissenschaftliche Exzellenz und unternehmerische Beharrlichkeit in Deutschland noch immer weltmarktfähige Spitzenlösungen hervorbringen können. Ein kleiner Mittelständler aus der Eifel schickt sich an, das wichtigste Lebensmittel der Menschheit sauberer und energieeffizienter zu machen.