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Nitrat

Abwasser: Es bleibt kaum etwas ungeklärt

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Johannes Urban
am Donnerstag, 12.03.2020 - 11:46

Die Rolle von kommunalen Abwasserkanälen und Kläranlagen bei der Stickstoffproblematik

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In Sachen Nitratbelastung des Grundwassers werden als mögliche Verursacher immer wieder auch Kläranlagen und deren Oberflächenwasserablauf sowie undichte Kanäle genannt. Das wäre bei 9.105 Kläranlagen, wie sie das Statistische Bundesamt für Deutschland 2016 angibt, ein gewichtiges Argument, denn hier werden jährlich rund 9,6 Mrd. m³  Abwasser eingeleitet, davon 5 Mrd. m³  Schmutzwasser.

Umweltministerium geht von maximal 2 % aus

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Es wird argumentiert, dass es in Deutschland etwa 441.000 km öffentliche Abwasserleitungen gebe, von denen rund 30 % undicht seien, und zudem grob geschätzte 1 bis 1,5 Mio. km private Abwasserleitungen, von denen sogar 70 bis 75 % undicht seien. Dagegen besagen Auswertungen des bayerischen Umweltministeriums, dass undichte Kanäle und die Ausleitungen aus Kläranlagen bei der Nitratbelastung mit nur maximal 2 % eine untergeordnete Rolle spielen.

18.000 t/Jahr gelangen ins Oberflächengewässer

Was den Stickstoffabfluss in Oberflächengewässern betrifft, so sind dies tatsächlich größere Mengen. Denn es gelangen aus den rund 2500 bayerischen Kläranlagen 22,4 % des eingebrachten Stickstoffs in Oberflächengewässer, das sind 18.000 t/ Jahr. Diese Mengen gelangen nicht ins Grundwasser, so heißt es, sondern fließen über Bäche und Flüsse Richtung Nordsee oder schwarzes Meer.

Dieser relativ hohe Stickstoffablauf erklärt sich nach Aussage von Michael Huber, Abwassermeister bei der Firma Sedlmeier Umwelttechnik GmbH, spezialisiert auf die Betreuung von Kläranlagen relativ einfach. Beim Check der Kläranlage der Gemeinde Rudelzhausen im Landkreis Freising erläutert Huber: „Der Stickstoffabbau in einer biologischen Kläranlage durch die Bakterien liegt bei bis zu 90 %, abhängig von der Größe und der tatsächlichen Belastung. Und fast 100 % des Abwassers werden heutzutage biologisch geklärt.“ Huber, selbst Nebenerwerbslandwirt und im BBV auf Ortsebene aktiv, betont auch, dass jeder am Nitratproblem „mitarbeitet“: „Im Schnitt kommen pro Einwohner 11 g Stickstoff pro Tag in der Kläranlage an.“

Der Stickstoff wird meist in zwei Schritten entfernt. Zuerst durch die Nitrifizierung, wobei Ammonium-Ionen unter Zufuhr von Sauerstoff in Nitrat-Ionen umgewandelt werden. Dann folgt die Denitrifizierung, bei der die Nitrat-Ionen durch Bakterien in molekularen Stickstoff umgewandelt werden. „Dieser geht dann über die Luft weg“, so Huber.

Wenn Schäden, dann meist im oberen Teil des Rohres

Undichte Kanäle sieht er nicht als großes Problem. „Die Kanalrohre verlaufen in 1 bis 5 m Tiefe. Wenn es in diesen Rohren Risse gibt, dann meist im oberen Teil und dann ist eher damit zu rechnen, dass Wasser aus dem Boden in die Rohre einsickert. Das geschieht weil die Kanäle im Freispiegel gefahren werden, also der obere Teil des Rohres nur mit Luft gefüllt ist. Einzige Ausnahme sind Starkregenereignisse, allerdings ist das Abwasser hierbei durch das Regenwasser stark verdünnt.“

Ist ein Kanal undicht, so lässt sich das laut Huber mit dem sogenannten Schlauch-lining einfach beheben. Dabei wird ein Kunststoffschlauch mit Pressluft in den Kanal eingeblasen, der durch diesen Druck an die Innenwände gepresst wird und aushärtet. Die Lebensdauer einer solchen Abdichtung entspricht mit etwa 40 Jahren der Lebensdauer eines neu eingebauten Kanalrohres.

Die meisten Undichtigkeiten, rund 75 %, gehen laut Huber auf Einbaufehler zurück. Undichte Übergangsstellen können mit Zweikomponentenharz verpresst und Seitenanschlüsse der Grundstücksentwässerungsanlagen mit Liner saniert werden. Auch in den Kläranlagen selbst ist es nicht so, dass bei Starkregen, salopp gesagt, die Brühe einfach überläuft. Je nachdem, ob die Anlage im Trennsystem oder Mischsystem angelegt ist, wird der Starkregen entsprechend abgefangen.

Trenn- oder Mischsystem

Beim Trennsystem kommt das Regenwasser in einem separaten Kanalsystem an und wird, wenn nötig nach Reinigung in einem Regenklärbecken, direkt in Oberflächengewässer geleitet. Beim Mischsystem kommen Regen- und Schmutzwasser in einen gemeinsamen Kanal. Bei dieser Bauart braucht es ein Regenentlastungssystem aus folgenden Bauwerken: Regenüberlauf, Regenüberlaufbecken und Regenrückhaltebecken. Damit wird vermieden, dass Kläranlagen wegen seltener Regenereignisse überdimensioniert gebaut werden müssen und trotzdem das Schmutzwasser nicht mit dem Starkregen aus der Anlage geschwemmt wird.

In Deutschland überwiegt die Mischkanalisation, mit der etwa 60 % der Siedlungsgebiete entwässert werden. Allerdings ist nun beim Neubau von Anlagen eine Trennkanalisation vorgeschrieben – auch mit der Option, das Niederschlagswasser auf dem eigenen Grundstück zu versickern, um das Abwassersystem zu entlasten.