Ein ökologisches Sanitärsystem (auf Englisch ›Humanure‹) sieht das Recyceln von menschlichen Fäzes und Urin u.a. für die Deckung offener Nährstoffbedarfe in der Landwirtschaft vor. Dabei werden die Sekundärressourcen durch Kompostierung oder technische Aufbereitung zu Düngemitteln, Futtermitteln oder Brennstoff wiederverwertet.[1]
Die Kompostierung von menschlichen Fäkalien ist ähnlich wie die Kompostierung von gewöhnlichen Lebensmittelresten oder Blattstreu. Das Gärsystem mit einer angemessenen Lagerzeit ist eine bspw. einfache Form der Komposttoilette, um die Kompostierung von menschlichen Fäkalien sowie organischen Kohlenstoffmaterialien zu fördern. Eine Heißkompostierung eliminiert die mögliche Keimbelastung, indem pathogene Organismen zerstört werden. Es gibt hier unterschiedliche Methoden der mechanisierten oder manuellen Kompostierung (s.u. Entwicklungsstand und -dynamik).
Durch die Verbreitung von Gülle aus industrieller Viehhaltung auf landwirtschaftlich intensiv genutzten Flächen, geraten viele Antibiotikarückstände in das Grundwasser. Zudem sorgen Hormone, Medikamente und Chemikalien im Abwasser von Krankenhäusern und der (Pharma-) Industrie ebenfalls für einen hohen Spurenstoffeintrag, der in Form von Klärschlamm aus den Kläranlagen wieder in die Landwirtschaft und damit in die Wasserkreisläufe gefördert wird. Das gereinigte Wasser von Kläranlagen sorgt zudem immer häufiger für eine Eutrophierung von Gewässern.
Bei einer ökologischen Sanitärversorgung durch Trocken-/Komposttoiletten oder durch Containersysteme wird der hohe Trinkwasserverbrauch von Spültoiletten von durchschnittlich 35 Liter pro Person täglich geschont, stattdessen werden wertvolle Nährstoffe und Kohlenstoff in den Boden zurückgeführt, um die Bodenfruchtbarkeit wiederherzustellen. Durch den Kohlenstoffanbau im Boden wird zudem das Klima weniger belastet. Ferner, wird der Energieverbrauch für Abwasserbeseitigung und Düngemittelherstellung reduziert.[2]
Innovativ ist der Paradigmenwechsel, auch menschliche Fäzes für die Düngung von heranwachsenden Lebensmitteln zu verwenden, und anstatt sie als menschlichen ›Abfall‹ zu bewerten, werden sie als wertvolle Produkte wahrgenommen, die wiederverwertet werden können um wichtige Nährstoffbilanzen für Boden, Wasser und Klima zu decken.
Komposttoiletten, Komposttoilettenanbieter (z.B. Nature's Head, EcoLakay Toiletten, etc.), Sedron Technologies, Stadt Zürich - Schweiz[5], Clivus Multrum - Schweden, Separett AB - Schweden
Vorleistung, Konsum, Abfall und Wiederverwertung
Konsumenten und Konsumentinnen, öffentliche Abwassersystem, Kläranlagen, Erzeuger und Erzeugerinnen, Lieferanten und Lieferantinnen
Die Verwendung menschlicher Fäzes und Urin für die Düngung geht lange in der Geschichte zurück. Bereits die indigene Bevölkerung des Amazonas reicherte vor mehr als 7000 Jahren mithilfe der sogenannten ›Terra Preta‹ (auf Deutsch ›Schwarzerde‹), welche aus Pflanzenresten, Dung, Kohle, Tonscherben, Knochen sowie menschlichen Fäkalien bestand, die Fruchtbarkeit des Regenwaldbodens an. Eine erste Art der Komposttoilette wurde Mitte des 19. Jahrhunderts von dem englischen Geistlichen Henry Moule erfunden[3], nachdem in London die Cholera ca. 10.000 Menschen das Leben kostete. In den USA wurden zeitgleich ähnliche Systeme entwickelt, in denen sich unter einem Stuhl ein Eimer befand, der u.U. mechanisch, nach der Verrichtung, eine Schicht Asche, Erde, o.ä. zur Geruchsminderung erhielt. Seit den 1990ern gibt es in Europa bereits ein breites Sortiment an käuflich erwerbbaren Komposttoiletten.
Es werden vielerorts, vor allem seit Veröffentlichung des Buchs ›The Humanure Handbook‹ von Joseph C. Jenkins von 2013, Trockentoiletten von Privatpersonen errichtet, die die Kompostierung und Düngung selbst im Garten vornehmen, da es insgesamt neben den positiven Umwelteinflüssen ein kostengünstiges, und selbst konstruierbares System ist. In städtischen Gebieten könnten durch zentral organisierte Sammlung, Transport und Behandlung auch ganze Wohnkomplexe auf Trockentoiletten mit einem System von auswechselbaren Fäkalienkassetten umsteigen. Einige Firmen experimentieren damit, dezentrale Kläranlagen mit Pflanzen und Mikroorganismen auf ihren Dächern zu errichten. Als organisierte Form gibt es auch viele (technische) Ansätze in Ländern des Globalen Südens, um vor allem den Schwierigkeiten bei eng besiedelten Regionen ohne Abwasseranschluss entgegenzuwirken[4].
Aufgrund von giftigen Bakterien wie Kolibakterien kann von den Komposttoiletten je nach verwendetem System ein höheres Infektionsrisiko ausgehen, als dies bei klassischen WCs der Fall ist[9]. Durch eine sachgemäße Kompostierung kann die Hygienisierung verbessert und der Kolibakterien-Gehalt einer Studie zufolge um mehr als 99% reduziert werden[10]. Auch bei der Düngung mit menschlichem Kot ist eine sachgemäße Lagerung und Handhabung wichtig, um Risiken zu minimieren.[11]
Anders sieht es bei dem Eintrag von Schadstoffen in die Umwelt aus, der aus der Verwendung von Klärschlamm in der Landwirtschaft bekannt ist. Schwermetalle und organische Schadstoffe können auf diese Weise in die Umwelt gelangen[12]. „Offene Fragen der Klärschlammbewertung betreffen die Belastung von Klärschlämmen mit persistenten organischen Schadstoffen, die Verbreitung der Resistenzen verursachenden Antibiotika sowie die seuchenbedenkliche Unbedenklichkeit von Klärschlämmen.“[13] Diese Fragen sind auch bezüglich der Verwendung von Humanure noch nicht geklärt.
Damit Komposttoiletten im städtischen Raum breitflächig eingesetzt werden können, müssen noch zahlreiche Hürden überwunden werden. Dazu zählen die gesellschaftliche Akzeptanz, gesetzliche Vorgaben sowie Wissenslücken bezüglich des Designs und Umgangs mit den Toiletten[14].
[1] Krause, A. et al. (2015): Kohlenstoff- und Nährstoffrecyling mit Bioenergie- und ökologischer Sanitär-Versorgung. Conference Paper: Workshop "Biokohle im Gartenbau - Verwertung von organischen Reststoffen zur Schließung von Energie- und Stoffkreisläufen", At Botanical Garden, Berlin, Volume: Book of Abstracts p. 47-50
[2] Nana (2012): Permakultur: Klima wandeln mit Menschenmist. Klimaschutz. https://reset.org/blog/permakultur-klima-wandeln-mit-menschenmist(11.10.2019)
[3] Öko-Energie (2018): Komposttoiletten—Sauber und umweltfreundlich! https://www.oeko-energie.de/produkte/komposttoiletten/index.html(11.10.2019)
[4]Es werden Technologiesysteme entwickelt, welche vor allem in Ländern des Globalen Südens der Trinkwasserknappheit und dem parallelen Mangel an Sanitätseinrichtungen entgegenwirken sollen. Hierbei werden menschliche Exkremente, welche zu 85% aus Wasser bestehen, hoch erhitzt, sodass der daraus entstehende Wasserdampf durch Filterung und Kühlung im nächsten Schritt zu destilliertem Trinkwasser weiterverarbeitet wird. Die verbleibenden trockenen Exkremente werden als Energielieferant für die Erhitzung wiederverwendet. Dabei wird zusätzlich Elektrizität gewonnen, welche an die lokalen Stromsysteme abgegeben werden kann. Außerdem bietet es eine Möglichkeit, Abfälle ebenfalls als Brennstoff zu nutzen (Sedron Technologies (o.J.): Janicki Omni Processor. https://www.sedron.com/janicki-omni-processor/how-it-works/ (11.10.2019)).
[5] Sedron Technologies. (o. J.). https://www.sedron.com/ (28.01.2020)
[6] Hohler, S. (2019): Ein WC-Sitz aus Bambus, eine Spülung mit Holzspänen. Tages Anzeiger.
https://www.tagesanzeiger.ch/zuerich/stadt/ein-wcsitz-aus-bambus-eine-spuelung-mit-holzspaenen/story/17725677 (11.10.2019)
[7] Clivus Multrum—Composting Toilets (2020). http://www.clivusmultrum.eu/ (28.01.2020)
[8] Separett—Waterless toilets (o. J.). https://www.separett.com/en-gb/ (28.01.2020)
[9] Nakagawa, N. et al. (2006): Application of microbial risk assessment on a residentially-operated Bio-toilet. Journal of Water and Health, 4(4), 479–486. https://doi.org/10.2166/wh.2006.0031; Stenström, T.A., Seidu, R., Ekane, N., Zurbrügg, C. (2011). Microbial exposure and health assessments in sanitation technologies and systems - EcoSanRes Series, 2011-1. Stockholm Environment Institute (SEI), Stockholm, Sweden. S. 103ff
[10] Hertel, C. (2017): Nutzung von Komposttoiletten auf dem Stuttgarter Kirchentag 2015 als praktisches Beispiel von Nachhaltigkeits-kommunikation in den Bereichen Ressourcenschonung, Stoffstrommanagement, Kreislaufwirtschaft und Klimaschutz des deutschen Kirchentags. S. 30
[11] Winker, M. et al. (2009): Fertiliser products from new sanitation systems: Their potential values and risks. Bioresource Technology, 100(18), 4090–4096. doi.org/10.1016/j.biortech.2009.03.024
[12] Oliva, J. et al. (2009): Klärschlamm – Materialien zur Abfallwirtschaft. Umweltbundesamt, Klagenfurt, Wien. S. 55f
[13] ebd. S. 56
[14] Anand, C. K., & Apul, D. S. (2014). Composting toilets as a sustainable alternative to urban sanitation – A review. Waste Management, 34(2), 329–343. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.10.006; Branstrator, J. (2014). The Barriers To Adopting Composting Toilets Into Use In Urban And Suburban Locations In The United States. Open Access Theses. docs.lib.purdue.edu/open_access_theses/304