Handlungsempfehlungen für eine moderne Abwasserwirtschaft

Handlungsempfehlungen für
eine moderne
Abwasserwirtschaft
Studie im Auftrag des
Ministeriums für Umwelt, Forsten und
Verbraucherschutz Rheinland-Pfalz
Schlussbericht
14.04.2010
tectraa an der TU Kaiserslautern
Prof. Dr.-Ing. T.G. Schmitt
Dr.-Ing. J. Hansen
Dipl.-Biol. B. Valerius
Postfach 3049
67653 Kaiserslautern

Inhalt
1 Einleitung.....................................................................................................................3
1.1 Veranlassung ................................................................................................................3
1.2 Zielsetzung ....................................................................................................................3
1.3 Vorgehensweise/Gliederung der Studie.........................................................................4
2 Gesetzliche Grundlagen der Abwasserentsorgung ..................................................6
2.1 Recht der Europäischen Union ......................................................................................6
2.2 Bundesrecht ..................................................................................................................8
2.3 Landesrecht.................................................................................................................11
2.4 Technische Regelwerke ..............................................................................................12
3 Konzepte, Strategien und Verfahren der Abwasserentsorgung für den ländlichen
Raum ..........................................................................................................................13
3.1 Zentrale und dezentrale Abwasserentsorgung.............................................................13
3.2 Entwässerungssysteme...............................................................................................14
3.3 Abwasserableitung ......................................................................................................15
3.4 Regenwasserbewirtschaftung......................................................................................15
3.5 Abwasserbehandlung ..................................................................................................19
3.5.1 Technische Verfahren .................................................................................................19
3.5.2 Naturnahe Verfahren ...................................................................................................22
3.5.3 Kleinkläranlagen..........................................................................................................24
3.6 Neuartige Sanitärkonzepte ..........................................................................................26
4 Ausgangssituation in Rheinland-Pfalz.....................................................................28
4.1 Ländlicher Raum .........................................................................................................28
4.2 Bevölkerungsstruktur in Rheinland-Pfalz .....................................................................29
4.3 Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz.....................................................................36
4.3.1 Wasserwirtschaftsverwaltung in Rheinland-Pfalz.........................................................36
4.3.2 Bestandsaufnahme der Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz ...............................38
4.3.3 Belastungssituation Weinkampagne............................................................................50
5 Bewertung der vorhandenen Konzepte und Verfahren für Rheinland-Pfalz .........52
6 Zukünftige Herausforderungen für die Abwasserentsorgung ...............................55
6.1 Auswirkungen des demografischen Wandels ..............................................................55
6.2 Auswirkungen des Klimawandels ................................................................................64
6.3 Gezielte Reduzierung des Eintrags von Mikroschadstoffen .........................................66
6.4 Weitere Reduzierung der Phosphat-Einträge...............................................................71
6.5 Rückführung von Phosphor in den Nährstoffkreislauf ..................................................80
6.6 Klärschlammentsorgung..............................................................................................82
6.7 Energieeffizienz...........................................................................................................84
6.8 Desinfektion.................................................................................................................89
6.9 Personalausstattung und Personalqualifikation ...........................................................90
6.10 Neubewertung von Konzepten und Verfahren vor dem Hintergrund zukünftiger
Anforderungen.............................................................................................................93
1

7 Fallbeispiele...............................................................................................................98
7.1 Verfahrenstechnik........................................................................................................99
7.2 Betriebsoptimierung...................................................................................................109
7.3 Energieoptimierung ...................................................................................................116
7.4 Fremdwasser-/Außengebietswasser-Reduzierung ....................................................125
7.5 Organisation des Betriebs .........................................................................................127
7.6 Entwässerungskonzept..............................................................................................133
7.7 Stoffstromtrennung ....................................................................................................137
7.8 Weitergehende Mischwasserbehandlung/Regenwasserbehandlung .........................139
7.9 Klärschlammbehandlung ...........................................................................................143
8 Leitfaden für eine moderne Abwasserwirtschaft ..................................................149
8.1 Zentrale oder dezentrale Entwässerungssysteme .....................................................150
8.2 Entscheidungshilfe für Abwasserreinigungsverfahren................................................152
8.3 Strategien zur wirtschaftlichen Optimierung bestehender und zukünftiger Systeme ..154
8.4 Lösungen für spezielle Probleme...............................................................................160
9 Zusammenfassung und Fazit .................................................................................167
Literatur ............................................................................................................................170
Anhang..............................................................................................................................182
2

1 Einleitung
1.1 Veranlassung
Die Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz hat einen sehr hohen Stand erreicht; sowohl
der Anschlussgrad an Kanalisation und Kläranlagen als auch die Reinigungsleistungen
liegen auf einem – auch im Vergleich zum Bundesdurchschnitt – sehr hohen Niveau. In den
ländlichen Räumen ist die Erstausstattung mit Abwasseranlagen jedoch zum Teil noch zu
komplettieren. Im Rahmen der Erstausstattung ist in einigen Bereichen auch noch die
Mischwasserbehandlung entsprechend den Anforderungen nach Arbeitsblatt ATV-A 128
ordnungsgemäß zu installieren bzw. zu komplettieren.
Auch nach der endgültigen Fertigstellung der Erstausstattung wird es noch Bedarf an
verfahrenstechnischen und betrieblichen Optimierungsansätzen im Bereich der Abwasserbeseitigung
in Rheinland-Pfalz geben. Es wird vermehrt darum gehen, das erreichte hohe
Niveau durch die Sicherstellung eines optimierten Betriebes und durch die erforderlichen
Unterhaltungs- sowie Sanierungsmaßnahmen dauerhaft zu halten. In Einzelfällen wird es
erforderlich sein, auf der Grundlage möglicher zukünftiger Herausforderungen (z. B. nach
den Vorgaben der EG-WRRL, vgl. Kapitel 6) nachzubessern.
Insbesondere die wirtschaftliche Optimierung gewinnt vor dem Hintergrund der demografischen
Entwicklung immer mehr an Bedeutung, denn Investitionen müssen auch bei
geringerer Bevölkerungsdichte langfristig finanzierbar bleiben, um die Bürger nicht zu sehr
finanziell zu belasten.
Aus den vorgenannten Gründen hat das rheinland-pfälzische Ministerium für Umwelt,
Forsten und Verbraucherschutz (MUFV) die vorliegende Studie „Handlungsempfehlungen für
eine moderne Abwasserwirtschaft“ initiiert. Im Rahmen der Studie, die mit den rheinlandpfälzischen
Wasserwirtschaftsbehörden abgestimmt ist und in die auch der Gemeinde- und
Städtebund Rheinland-Pfalz, der DWA-Landesverband Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland
sowie die Ingenieurkammer Rheinland-Pfalz einbezogen wurden, werden zukunftsweisende
Strategien und Konzepte für die Abwasserbeseitigung in vorwiegend ländlich strukturierten
Gebieten vorgestellt und für die Abwasserbeseitigungspflichtigen aufbereitet.
Es werden sowohl bewährte als auch neue Technologien und Konzepte sowie Entwässerungsstrukturen
dargestellt und vor dem Hintergrund der anstehenden Aufgaben
diskutiert. Dabei wurden auch die Erfahrungen berücksichtigt, die im Rahmen der Erstausstattung
gesammelt wurden.
1.2 Zielsetzung
Hauptziel des Projektes ist die Entwicklung eines Leitfadens zur modernen Abwasserwirtschaft
im ländlichen Raum, der als Handlungsempfehlung für die kommunalen Gebietskörperschaften
dienen soll. Der Leitfaden soll insbesondere den Betreibern von
Abwasserentsorgungseinrichtungen in Rheinland-Pfalz sowie den Ingenieurbüros und allen
in der Wasserwirtschaft tätigen Institutionen und Vereinigungen Hinweise und konkrete
3

Hilfestellung zur dauerhaften Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Abwasserbeseitigung
geben.
Das Projekt basiert dabei sowohl auf einer umfassenden Literaturstudie zu innovativen und
bewährten Verfahren und Optimierungsansätzen zur Entwässerung und Abwasserbehandlung
sowie zu Ansätzen der Optimierung von Organisation, Betrieb und Überwachung, als
auch auf einer Sammlung, Bewertung und strukturierten Darstellung von Fallbeispielen der
Abwasserbeseitigung aus Rheinland-Pfalz.
Die im Rahmen des Projektes gewonnenen Erkenntnisse, welche Konzepte, Strategien und
Verfahrenstechnologien sich in der Praxis bewährt haben, sollen für die Sanierung und
Erneuerung von Anlagen, ggf. auch für die noch ausstehenden Maßnahmen im Rahmen der
Erstausstattung, eingesetzt werden. Erkenntnisse über Betriebsstrategien und Betriebsorganisation
sollen dazu beitragen, den Betrieb von Abwasserentsorgungseinrichtungen im
ländlichen Raum effizienter, sicherer und wirtschaftlicher zu gestalten.
Ein zusätzliches Ziel ist es somit, Vorlagen mit Vorbildfunktion für spezielle Fragestellungen
bereitzustellen, um im ländlichen Raum nachhaltige und ökoeffiziente Lösungen für die
Abwasserwirtschaft zu schaffen.
1.3 Vorgehensweise/Gliederung der Studie
Zunächst werden in Kapitel 2 die aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen der Abwasserentsorgung
in Rheinland-Pfalz kurz beleuchtet sowie ein Ausblick auf anstehende Gesetzesänderungen
in diesem Bereich gegeben.
Anschließend werden in Kapitel 3 beruhend auf einer Literaturstudie mögliche Ansätze und
Strategien der Abwasserentsorgung hinsichtlich Entwässerungssystem, Abwasserableitung
und Abwasserbehandlung dargestellt. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch die
Regenwasserbewirtschaftung. Außerdem wird an dieser Stelle auf die sogenannten
alternativen Konzepte eingegangen.
In Kapitel 4 erfolgt eine Bestandsaufnahme der IST-Situation der Abwasserbeseitigung, bei
der insbesondere auf die regionalen Unterschiede innerhalb von Rheinland-Pfalz einge-
gangen wird. Grundlage hierfür sind u. a. die Lageberichte, die vom MUFV erstellt und in
regelmäßigen Abständen aktualisiert werden.
An die Bestandsaufnahme schließt sich in Kapitel 5 als Voraussetzung für die weiteren
Überlegungen eine Analyse der vorhandenen Entwässerungs- und Reinigungskonzepte und
-verfahren an. Dabei wird vor allem auf die Fragestellung eingegangen, welche Verfahren
sich unter welchen Randbedingungen bewährt haben und wo bei einzelnen Verfahren und
Konzepten Probleme liegen.
Weiterer Bestandteil der Studie ist die Erörterung möglicher Zielvorgaben und Anforderungen
an die Abwasserbeseitigung in der Zukunft. Kapitel 6 gibt einen Ausblick auf
zukünftige Herausforderungen in der Abwasserwirtschaft. Sowohl rechtliche als auch
sonstige Rahmenbedingungen, die die Abwasserentsorgung in Zukunft möglicherweise
4

eeinflussen werden, werden aufgezeigt und vor dem Hintergrund der Fragestellung
analysiert.
Ein weiterer wesentlicher Schwerpunkt der Studie ist die Darstellung von positiven
Fallbeispielen aus Rheinland-Pfalz und den angrenzenden Bundesländern in Kapitel 7. Die
Vorstellung besonders „gelungener“ Lösungen soll Vorlagen mit Vorbildfunktion für spezielle
Fragestellungen liefern. Neben verfahrenstechnischen stehen auch organisatorischstrukturelle
Aspekte wie die optimale Entwässerungsstruktur/das „beste“ Entwässerungssystem
(zentral/dezentral), gemeinsamer Einkauf, gemeinsame Lagerhaltung und Nutzung
von Aggregaten etc. im Vordergrund der Betrachtungen.
In Kapitel 8 wird beschrieben, wie die vorliegende Studie als ‚Leitfaden für eine moderne
Abwasserwirtschaft’ genutzt werden kann, ohne den gesamten Schlussbericht lesen zu
müssen. Ausgehend von unterschiedlichen Fragestellungen wird der Leser auf bestimmte,
vorangegangene Kapitel der Studie oder auch auf andere Veröffentlichungen verwiesen.
Dabei werden auch die wesentlichen Ergebnisse aus bestehenden Veröffentlichungen und
Vorgaben des Landes Rheinland-Pfalz aus dem Bereich der Abwasserbeseitigung
berücksichtigt, wie z. B. die noch aktuellen Erkenntnisse aus den Leitlinien Abwasserbeseiti-
gung im ländlichen Raum aus dem Jahr 1989 (siehe Kapitel 8, S. 155f), das Rundschreiben
Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz aus dem Jahr 1993 sowie Hinweise auf die
wesentlichen Erkenntnisse aus Projektaufträgen des Landes Rheinland-Pfalz in diesem
Zusammenhang, wie z. B. ZERBERUS (Zentrales Erfassungssystem zur Beratung bei Bläh-
und Schwimmschlammproblemen, siehe Fallbeispiel in Kapitel 7.2), EPIKUR (Erprobung und
Entwicklung eines integrierten Abwassermanagementsystems zur Kosten- und Emissionsreduzierung,
siehe Fallbeispiel in Kapitel 7.2), Benchmarking Wasserwirtschaft, Energieoptimierung
von Abwasseranlagen (siehe Fallbeispiel in Kapitel 7.3), die Förderrichtlinien der
Wasserwirtschaftsverwaltung vom November 2008 etc.
Die im Rahmen der Studie gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Sanierung und
Erneuerung von Anlagen, ggf. auch für die noch ausstehenden Maßnahmen im Rahmen der
Erstausstattung, eingesetzt werden und den Weg hin zu einer zukunftsweisenden Abwasserwirtschaft
in Rheinland-Pfalz bereiten.
Schließlich werden in Kapitel 9 die wesentlichen Aspekte der Studie noch einmal zusammengefasst.
5

2 Gesetzliche Grundlagen der Abwasserentsorgung
Die folgenden Ausführungen geben einen Überblick über die rechtlichen Rahmenbedingungen
unter besonderer Berücksichtigung der Abwasserwirtschaft im ländlichen
Raum.
Im Bereich des Wasserrechts müssen folgende Rechtsebenen unterschieden werden [BMU
2006a]:
6
• Recht der Europäischen Union
• Bundesrecht
• Landesrecht
2.1 Recht der Europäischen Union
Die wesentliche wasserrechtliche Grundlage auf europäischer Ebene bildet die Richtlinie
2000/60/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur
Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der
Wasserpolitik (EG-Wasserrahmenrichtlinie, EG-WRRL). Ziel der EG-WRRL ist die
Erreichung eines guten Zustandes aller Gewässer bis 2015 und die Begrenzung der
Gewässerbelastung aus diffusen und aus Punktquellen nach einem kombinierten Ansatz aus
Emissions- und Immissionsanforderungen.
Mit der EG-WRRL werden die Anforderungen an die Gewässer erheblich erweitert und
europaweit verbindlich geregelt. Für die Oberflächengewässer ist sowohl ein „guter ökologischer
Zustand“, der neben biologischen Parametern der aquatischen Lebensgemeinschaft
auch Aspekte der Gewässermorphologie sowie die chemisch-physikalische Gewässerbeschaffenheit
umfasst, als auch ein „guter chemischer Zustand“ zu erreichen. Der „gute
chemische Zustand“ wird durch europaweite Umweltqualitätsnormen bestimmt und erfasst
prioritäre und prioritäre gefährliche Stoffe, die im Anhang X der EG-WRRL aufgeführt sind.
Über die bisherigen Anforderungen hinaus muss der Eintrag dieser Stoffe in die Gewässer
zukünftig schrittweise begrenzt bzw. vollständig eingestellt werden (siehe Kapitel 6.3). Für
künstliche Gewässer und erheblich veränderte Gewässer müssen ein „gutes ökologisches
Potenzial“ und ein „guter chemischer Zustand“ erreicht werden.
Weitere wichtige europäische Regelungen in Bezug auf die Abwasserentsorgung sind die
Richtlinie 91/271/EWG des Rates über die Behandlung von kommunalem Abwasser vom
21. Mai 1991 (EG-Kommunalabwasser-Richtlinie), in der Emissionsanforderungen formuliert
sind, sowie die Richtlinie 2006/7/EG über die Qualität von Badegewässern und deren
Bewirtschaftung (EG-Badegewässerrichtlinie), aus der sich immissionsorientierte Anforderungen
an die Hygiene des eingeleiteten Abwassers ergeben können. In Tabelle 2.1 sind
die Anforderungen an Einleitungen aus kommunalen Kläranlagen der EG-Kommunalabwasser-Richtlinie
dargestellt, wobei die Grenzwerte für Phosphor und Stickstoff für
Kläranlagen in empfindlichen Gebieten, in denen es zur Eutrophierung kommt, gelten.
Tabelle 2.2 zeigt die hygienischen Anforderungen für Binnengewässer gemäß der EG-
Badegewässerrichtlinie.

Tab. 2.1: Mindestanforderungen nach Anhang 1 der EG-Kommunalabwasser-Richtlinie
Parameter Konzentration
BSB5 (bei 20 °C)
ohne Nitrifikation
25 mg/l O2
Prozentuale
Mindestverringerung
70-90
(40 gemäß Artikel 4 Absatz 2)
CSB 125 mg/l O2 75
Suspendierte Schwebstoffe
insgesamt
35 mg/l O2
(35 gemäß Artikel 4 Absatz 2
(mehr als 10.000 EW))
(60 gemäß Artikel 4 Absatz 2
(2.000-10.000 EW))
Phosphor insgesamt ( 1 ) 2 mg/l (10.000-100.000 EW)
1 mg/l (mehr als 100.000 EW)
Stickstoff insgesamt ( 1 ) 15 mg/l (10.000-100.000 EW)
10 mg/l (mehr als 100.000 EW)
90
(90 gemäß Artikel 4 Absatz 2
(mehr als 10.000 EW))
(70 gemäß Artikel 4 Absatz 2
(2.000-10.000 EW))
80
70-80
( 1 ) Anforderungen an Einleitungen aus kommunalen Kläranlagen in empfindlichen Gebieten gemäß
Tab. 2 in Anhang 1 der EG-Kommunalabwasser-Richtlinie.
Tab. 2.2: Mikrobiologische Parameter für Binnengewässer nach Anhang 1 der EG-
Badegewässerrichtlinie
Parameter
Intestinale Enterokokken
(cfu/100ml)
Escherichia coli
(cfu/100ml)
Ausgezeichnete
Qualität
( 2 ) Auf der Grundlage einer 95-Perzentil-Bewertung.
( 3 ) Auf der Grundlage einer 90-Perzentil-Bewertung.
Gute Qualität
Ausreichende
Qualität
200 ( 2 ) 400 ( 2 ) 330 ( 3 )
500 ( 2 ) 1.000 ( 2 ) 900 ( 3 )
Die Richtlinie 86/278/EWG des Rates vom 12.06.1986 über den Schutz der Umwelt und
insbesondere der Böden bei der Verwendung von Klärschlamm in der Landwirtschaft (EG-
Klärschlammrichtlinie) reglementiert die Ausbringung von Klärschlamm in der Landwirtschaft,
so dass schädliche Auswirkungen auf Böden, Vegetation, Tier und Mensch verhindert
7

werden und gleichzeitig eine einwandfreie Verwendung von Klärschlamm gefördert wird.
Eine Novellierung der EG-Klärschlammrichtlinie ist geplant.
Die Richtlinie 2000/76/EG über die Verbrennung von Abfällen (EG-Verbrennungsrichtlinie) ist
insbesondere für die thermische Klärschlammbehandlung von Bedeutung, da auf ihrer
Grundlage die Neugestaltung der 17. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImSchV)
erfolgte. Ziel der Richtlinie ist es, die Umweltbelastungen durch die Verbrennung und Mitverbrennung
von Abfällen zu vermeiden oder zu minimieren.
2.2 Bundesrecht
Die EG-Richtlinien werden auf Bundes- und Länderebene in nationales Recht umgesetzt. In
Deutschland ist die Gesetzgebungskompetenz für das Wasserrecht zwischen Bund und
Ländern aufgeteilt. Seit Inkrafttreten der Föderalismusreform am 1. September 2006 hat der
Bund die konkurrierende Gesetzgebungskompetenz für das Wasserhaushaltsrecht. Die
Länder können von den Regelungen des Bundes abweichen, soweit diese nicht anlagen-
oder stoffbezogen sind; ein Großteil der abwasserrechtlichen Regelungen unterliegt somit
nicht dem Abweichungsrecht der Länder.
Der Bund beabsichtigt, auf der Grundlage seiner neuen Gesetzgebungskompetenzen noch
in der laufenden Legislaturperiode (bis Herbst 2009) ein neues Wasserrecht zu schaffen, ggf.
im Rahmen des ursprünglich vorgesehenen Umweltgesetzbuchs (Stand Februar 2009).
Relevante Gesetze für die Abwasserentsorgung auf Bundesebene sind derzeit das Gesetz
zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz, WHG) in der Fassung vom
19. August 2002, zuletzt geändert am 10.05.2007 (das am 01. März 2010 in Kraft getretene
neue WHG vom 31.07.2009 wurde nicht berücksichtigt; als Bearbeitungsstand für die
gesetzlichen Grundlagen gilt September 2009), sowie das Gesetz über Abgaben für das
Einleiten von Abwasser in Gewässer (Abwasserabgabengesetz, AbwAG) in der Fassung
vom 18. Januar 2005.
Ein bundesrechtliches untergesetzliches Regelwerk in Form von Rechtsverordnungen und
Verwaltungsvorschriften mit Bezug zur Abwasserbeseitigung besteht z. B. in:
8
• der Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer
(Abwasserverordnung, AbwV) in der Fassung vom 17. Juni 2004, geändert durch
Artikel 1 der Verordnung vom 19. Oktober 2007
• der Klärschlammverordnung (AbfKlärV) vom 15. April 1992
• der Abgabenordnung (AO) vom 16 März 1976, zuletzt geändert am 21.12.2007.
Nach § 18 WHG ist Abwasser so zu beseitigen, dass das Wohl der Allgemeinheit nicht
beeinträchtigt wird. Gereinigtes Abwasser soll nach Möglichkeit wieder verwendet werden,
wobei im Verlaufe der Wiederverwendung die Belastungen der Umwelt auf ein Minimum zu
begrenzen sind. Bei der Wiederverwendung des gereinigten Abwassers sind allerdings je
nach Verwendungszweck bzw. benötigter Qualität unterschiedliche Vorgaben zu beachten
(siehe Tabelle 2.3).

Tab. 2.3: Grenzwerte für Wasser verschiedener Nutzung [Quelle: Komplett 2007, Knerr et al. 2008]
Trinkwasser
Trinkwasserverordnung (2001) 6,5 - 9,5
EU Richlinie 75/440/EWG über Qualitätsanforderungen an
Oberflächenwasser für die Trink wassergewinnung (1975)
pH-Wert T DO BSB5 CSB NO3 NO2 NH4 Färbung LF E. coli =
Fäkalcoliforme
Bakterien
- °C % mg L -1
mg L -1
mg L -1
mg L -1
mg L -1
m -1
50
(und (NO3/50) +
(NO2/3) < 1mg/l)
0,5 im Netz
(und (NO3/50) +
(NO2/3) < 1mg/l);
0,1 Ausgang
Wasserwerk
0,5
(geogen bedingte
Überschreitung
< 30 mg/l bleiben
außer Betracht)
Gesamt
Coliforme
Bakterien
Enterokokken Pseudomonas
aeruginosa
Allg.
Koloniezahl
20°C
Allg.
Koloniezahl
36°C
Salmonellen Darmviren
µS/cm KBE/100mL KBE/100mL KBE/100mL KBE/100mL KBE/ml Anzahl/ml /mL je 1000 ml
0,5 2.500 bei 20°C 0 0 0
Kategorie A3 5,5 - 9 (G) 22(G), 25(I,O) > 30 7 30(G) 50 (I,O) 2(G), 4(I,O) 1.000 bei 20°C 20.000 50.000 10.000
Badewasser
EU Freibadegewässerrichtlinie 76/160/EWG (1975)
EU-Badegewässerrichtlinie 2006/7/EG (2006)
- Binnengewässer (gute - ausreichende Qualität)
DIN 19643-1 Schwimm- und Badebeckenwasser (1997)
- Reinwasser (nach Einmischung des oxidierenden
Desinfektionsmittel)
Bewässerungswasser
DIN 19650 (1999):
Bewässerungswasser EK 1 (Trinkwasser):
Alle Gewächshaus- und Freilandkulturen o.E.
Bewässerungswasser EK 2:
Gewächshaus und Freilandkulturen für den Rohverzehr,
Schulsportplätze, öffentl. Parkanlagen
Bewässerungswasser EK 3:
nicht zum Verzehr bestimmte Gewächshauskulturen, Obst und
Gemüse zur Koinservierung, …
- (G)
6 - 9 (I)
-
80 - 120 (G)
- (I)
- (G)
keine
anormale Änderung (I)
100 (G)
2.000 (I)
1000 KBE (95%-
Perzentil) bzw. 900
(90%-Perzentil)
Allg. Güteanforderung für Beregnungswasser (AGA) 5,0 bis 8,5 1 10
FBR Hinweisblatt H 201 Grauwasser-Recycling (2004)
500 (G)
10.000 (I)
100 (G)
- (I)
400 KBE (95%-
Perzentil) bzw. 330
(90%-Perzentil)
100/ml Zapfhahn; 20/ml unmittelbar
nach Abschluss der Aufbereitung im
desinfizierten Wasser; 1000/ml bei
Wasserversorgungsanlagen nach § 3
Nr. 2 Buchstabe b sowie in Tanks von
Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen.
0,4 n.n. n.n. 20 20
Toilettenspülwasser > 50 5** farblos, klar 1.000 10.000 100
Wäschewaschen > 50 5** farblos, klar 1.000 10.000 100
Legende:
* entweder oder
G… Leitwert
I… Zwingender Wert
O... Außerordentliche klimatische oder geografische Verhältnisse
** BSB7
100
- (G)
0 je l (I)
n.n. n.n. n.n.
200 100 n.n.
2.000 400 n.n.
9
- (G)
0 (I)
-

Die Mindestanforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer sind in § 7a WHG
und in der Rahmen-AbwasserVwV festgeschrieben und werden in der Abwasserverordnung
(AbwV) präzisiert. In Anhang 1 der AbwV sind die Mindestanforderungen an die Reinigung
von häuslichem und kommunalem Abwasser festgelegt (siehe Tabelle 2.4). Darüber hinaus
kann die zuständige Wasserbehörde in der Einleiteerlaubnis auch schärfere Werte festlegen,
wenn dies aus Gründen des Gewässerschutzes erforderlich ist. Seit 01. August 2002 gelten
die Anforderungen für Kläranlagen der Größenklasse I auch für Kleinkläranlagen.
Tab. 2.4: Mindestanforderungen für häusliches und kommunales Abwasser nach Anhang 1
der Abwasserverordnung
Proben nach
Größenklassen
der KA
Größenklasse I
kleiner als 60
kg/d BSB5 (roh)
Größenklasse II
60 bis 300 kg/d
BSB5 (roh)
Größenklasse III
300 bis 600 kg/d
BSB5 (roh)
Größenklasse IV
600 bis 6.000
kg/d BSB5 (roh)
Größenklasse V
größer 6.000 kg/d
BSB5 (roh)
10
CSB
(mg/l)
BSB5
(mg/l)
NH4-N ( 1 )
(mg/l)
Nges anorg ( 1 )
(mg/l)
Pges
(mg/l)
150 40 - - -
110 25 - - -
90 20 10 - -
90 20 10 18 2
75 15 10 13 1
( 1 ) Die Anforderungen gelten für Ammoniumstickstoff und Stickstoff, gesamt, bei einer Abwassertemperatur
von 12 °C und größer im Ablauf des biolo gischen Reaktors der Abwasserbehandlungsanlage.
An die Stelle von 12 °C kann auch die zeitl iche Begrenzung vom 1. Mai bis 31. Oktober treten.
Nach § 6 Abs. 2 der AbwV gilt ein Wert auch dann als eingehalten, „wenn die Ergebnisse
dieser und der vier vorausgegangenen staatlichen Überprüfungen in vier Fällen den jeweils
maßgebenden Wert nicht überschreiten und kein Ergebnis den Wert um mehr als 100
Prozent übersteigt“ (4- von 5-Regel) [AbwV 2007].
Eine Novellierung der Abwasserverordnung (AbwV) ist geplant; sie soll aber erst nach
Verabschiedung des neuen Bundesrechts erfolgen. Aufgrund der Vorgaben aus der EG-
WRRL werden möglicherweise weitere Maßnahmen zur Verminderung bzw. Vermeidung von
Schadstoffeinträgen auf kommunalen Kläranlagen erforderlich.

Die Klärschlammverordnung (AbfKlärV) soll ebenfalls novelliert werden. Ende 2006 wurde
der Fachöffentlichkeit im Rahmen einer Fachtagung ein Eckpunktepapier des Bundesministeriums
für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) vorgestellt, welches
Grenzwertvorschläge für Schwermetalle und organische Schadstoffe enthält (siehe auch
Kapitel 6.6). Auf Basis dieses fachlichen Austauschs soll ein Referentenentwurf zur
Novellierung der Klärschlammverordnung erarbeitet werden, der dann zur Anhörung
gelangen soll. Das Eckpunktepapier sieht u. a. eine Verschärfung der derzeit geltenden
Grenzwerte der Klärschlammverordnung sowie die Aufnahme neuer organischer Schadstoffparameter
vor [Schmitt et al. 2007].
Für Klärschlämme gelten neben den Vorschriften des Abfallrechts auch die Vorschriften des
Düngemittelrechts.
2.3 Landesrecht
Auf Länderebene wird das Wasserrecht durch die Landeswassergesetze – hier das
Wassergesetz für Rheinland-Pfalz (Landeswassergesetz, LWG) in der Fassung vom
22. Januar 2004, zuletzt geändert durch Gesetz vom 05. Oktober 2007 – in Verbindung mit
den Gemeindeordnungen (u. a. Anschluss- und Benutzungszwang), den Kommunalabgaben-
gesetzen und den Gesetzen über kommunale Gemeinschaftsarbeit/Zweckverbandsgesetze
vollzogen. Diese Gesetze werden wiederum durch Rechtsverordnungen und Verwaltungs-
vorschriften der Länder ergänzt, wie z. B.:
• Landesverordnung über die Eigenüberwachung von Abwasseranlagen (EÜVOA) vom
27. August 1999, zuletzt geändert am 17. März 2006
• Landesverordnung über die Beseitigung von kommunalem Abwasser (KomAbwVO)
vom 27. November 1997
• Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz, Rundschreiben des Ministeriums für
Umwelt vom 8. Dezember 1993
• Hinweise zum Einsatz von Pflanzenkläranlagen für die biologische Behandlung von
Abwasser, Rundschreiben des Ministeriums für Umwelt und Forsten vom 31. Januar
1995
• Dezentrale Abwasserbeseitigung über Kleinkläranlagen, Rundschreiben des
Ministeriums für Umwelt und Forsten vom 1. Februar 2005
Die Bundesländer koordinieren ihre Wasserpolitik im Rahmen der Bund/Länder-
Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA). Ziel der LAWA ist es, „länderübergreifende und
gemeinschaftliche wasserwirtschaftliche und wasserrechtliche Fragestellungen zu erörtern,
gemeinsame Lösungen zu erarbeiten und Empfehlungen zur Umsetzung zu initiieren“
(http://www.lawa.de).
11

2.4 Technische Regelwerke
Technische Regeln zu Bemessung, Bau und Betrieb abwassertechnischer Anlagen finden
sich in europäischen EN-Normen, DIN-Normen sowie in den Arbeits- und Merkblättern des
DWA-Regelwerks. Mit ihrer Veröffentlichung werden sie zu allgemein anerkannten Regeln
der Technik. Relevante Normen und Regeln für die Abwasserentsorgung in ländlichen
Gebieten sind z. B.:
12
• DIN EN 476: Allgemeine Anforderungen an Bauteile für Abwasserkanäle und
-leitungen für Schwerkraftentwässerungssysteme
• DIN EN 752: Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden
• DIN EN 1091: Unterdruckentwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden
• DIN EN 1671: Druckentwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden
• DIN EN 12255: Kläranlagen
• DIN EN 12566: Kleinkläranlagen bis zu 50 EW
• ATV-A 128, April 1992: Richtlinien für die Bemessung und Gestaltung von Regenentlastungsanlagen
in Mischwasserkanälen
• ATV-A 200, Mai 1997: Grundsätze für die Abwasserentsorgung in ländlich strukturierten
Gebieten
• DWA-A 100, Dezember 2006: Leitlinien der integralen Siedlungsentwässerung
• DWA-A 201, August 2005: Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von
Abwasserteichanlagen
• DWA-A 262, März 2006: Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von
Pflanzenkläranlagen mit gepflanzten Bodenfiltern zur biologischen Reinigung
kommunalen Abwassers
• ATV-DVWK-A 131, Mai 2000: Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen
• DWA-M 153, August 2007: Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser
• BWK M3, April 2001: Ableitung immissionsorientierter Anforderungen an Misch- und
Niederschlagswassereinleitungen unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse
• etc.

3 Konzepte, Strategien und Verfahren der Abwasserentsorgung für
den ländlichen Raum
3.1 Zentrale und dezentrale Abwasserentsorgung
Bei der Abwasserentsorgung können grundsätzlich zentrale und dezentrale Systeme
unterschieden werden. Bei einem zentralen System wird das Abwasser über ein umfangreiches
Kanalnetz abgeleitet und einer zentralen Behandlung zugeführt. Die zentrale
Behandlung kann dabei je nach Randbedingungen in einer großen Gruppenkläranlage oder
auch in einer kleinen Ortskläranlage erfolgen. Anschließend wird das gereinigte Abwasser
meist in größere Fließgewässer eingeleitet. Bei einem dezentralen System dagegen erfolgt
die Reinigung des Abwassers in der Nähe des Anfallortes und bedingt dadurch eine größere
Zahl von Einzelanlagen und Einleitestellen. In Rheinland-Pfalz hat sich, wie in ganz
Deutschland, das System der zentralen Abwasserentsorgung mit Schwemmkanalisation und
anschließender Abwasserbehandlung flächendeckend durchgesetzt. Knapp 99 % der
Einwohner sind an Kanalisationen sowie kommunale, mechanisch-biologische Kläranlagen
angeschlossen (vgl. Kapitel 4.3). Dezentrale Konzepte werden nur in Einzelfällen, z. B. bei
Streusiedlungen realisiert. So gab es nach einer Abfrage des MUFV im Jahr 2002 in
Rheinland-Pfalz insgesamt rund 7.600 Kleinkläranlagen 1 . Langfristig werden davon etwa
3.000-4.000 bestehen bleiben. Damit spielen hier dezentrale Systeme im Vergleich zu
anderen Bundesländern keine große Rolle (siehe Abbildung 3.1).
Abb. 3.1: Verbreitung von Kleinkläranlagen in Deutschland [Quelle: Hilmer 2008]
1 Kleinkläranlagen sind Anlagen mit einem maximalen Abwasseranfall von 8 m 3 /d (50 EW); die
Mehrkammergruben mit biologischer Teilbehandlung sind bei den im Text genannten Zahlen
eingerechnet. In der Grafik sind zusätzlich die abflusslosen Gruben eingerechnet.
13

3.2 Entwässerungssysteme
Im Allgemeinen werden Entwässerungssysteme unterschieden in Mischsysteme, Trennsysteme
sowie modifizierte Systeme. Während beim Mischsystem das Schmutzwasser mit
dem Regenwasser zusammen in einem Kanal (Mischwasserkanal) abgeleitet wird, werden
beim Trennsystem Schmutz- und Regenwasser in getrennten Kanälen (Schmutzwasserkanal
bzw. Regenwasserkanal) abgeleitet, wobei das Schmutzwasser in einer Kläranlage gereinigt
und das Regenwasser in der Regel direkt in ein Gewässer eingeleitet wird. Dadurch werden
beim Trennverfahren die Kläranlagen von großen Niederschlagswassermengen entlastet
und können so auf die wesentlich geringere Schmutzwassermenge ausgelegt werden. Von
Nachteil ist allerdings, dass das Regenwasser ungeachtet seines Verschmutzungsgrades in
der Regel ungereinigt in die Gewässer gelangt. Beim Mischsystem sind aufgrund der
begrenzten Leistungsfähigkeit der Kläranlagen Regenentlastungsbauwerke oder Regenrückhaltebecken
nötig, die auf der Grundlage des Arbeitsblattes ATV-A 128 [ATV 1992]
bemessen werden.
Nachteile des Mischverfahrens sind zum einen die großen Niederschlagswassermengen, die
in den Kläranlagen mitbehandelt werden müssen, zum anderen aber auch die Belastung der
Gewässer durch Mischwasserentlastungen. Das Mischsystem ist insbesondere von Vorteil
bei dichter Bebauung, stark verschmutzten Regenabflüssen und wenn in unmittelbarer Nähe
kein geeignetes Gewässer für eine direkte Ableitung des Regenwassers auf kurzem Weg zur
Verfügung steht. Das Trennsystem ist vor allem in Gebieten mit hohem Anteil nicht
behandlungsbedürftigen Niederschlagswassers und weitläufiger Bebauung, bei dichtem
Gewässernetz, geringem Gefälle, beim stufenweisen Ausbau von Kanalnetzen sowie bei
kleinen Kläranlagen und in Verbindung mit Druck- oder Vakuumentwässerungsverfahren die
Methode der Wahl.
Varianten der herkömmlichen Entwässerungssysteme sind das modifizierte Trennsystem
und das modifizierte Mischsystem. Beim modifizierten Trennsystem wird das Schmutzwasser
in einem Schmutzwasserkanal abgeleitet, behandlungsbedürftiges Niederschlagswasser
wird in einem Regenwasserkanal abgeleitet und einer Behandlung zugeführt, während
unbelastetes Regenwasser am Entstehungsort versickert oder offen in ein Gewässer
eingeleitet wird. Beim modifizierten Mischsystem wird im Mischwasserkanal Schmutzwasser
und behandlungsbedürftiges Regenwasser abgeleitet, während nicht behandlungsbedürftiges
Regenwasser wie beim modifizierten Trennsystem am Entstehungsort versickert
oder offen in ein Gewässer eingeleitet wird.
Für den ländlichen Raum gilt als Zielvorstellung die Beschränkung auf die Schmutzwassersammlung
und -behandlung. Überall dort, wo ausreichend unbefestigte Flächen zur
Verfügung stehen, sollte Niederschlagswasser versickert oder über offene Rinnen und
Gräben in Oberflächengewässer eingeleitet werden (vgl. Kapitel 3.4).
In Rheinland-Pfalz sind etwa 70 % der Kanäle im Mischsystem und etwa 30 % im
Trennsystem ausgeführt, wobei jedoch in den letzten Jahrzehnten beim Neubau von
Kanalisationen das modifizierte Trennsystem unter Einbeziehung von Maßnahmen der
Regenwasserbewirtschaftung (siehe Kapitel 3.4) die bevorzugte Entwässerungsvariante
darstellt.
14

3.3 Abwasserableitung
Die Abwasserableitung kann entweder als Freispiegelentwässerung oder als Druck- oder
Vakuumentwässerung ausgeführt werden. Die Freispiegelentwässerung, bei der das
Abwasser im freien Gefälle transportiert und daher keine Energie benötigt wird, stellt die
klassische Variante der Abwasserableitung dar. Sie zeichnet sich durch geringe Betriebskosten
aus und ist betriebssicher und wartungsarm. Allerdings sind die Investitionskosten
höher als bei den Sonderentwässerungsverfahren, da größere Rohrdurchmesser (üblicherweise
DN 200) und mit zunehmender Fließlänge tiefere Rohrgräben benötigt werden, um ein
ausreichendes Sohlgefälle zu gewährleisten. Nachteilig ist auch die Gefahr von Ablagerungen
in den Kanälen bei geringem Abwasseranfall.
Mit Druck- oder Vakuumentwässerung [DWA 2005a, DWA 2007a] wird in der Regel nur
Schmutzwasser abgeleitet. Der Einsatz dieser Sonderentwässerungsverfahren ist
insbesondere dann sinnvoll, wenn aufgrund der topographischen Bedingungen eine
Freispiegelentwässerung nicht möglich ist oder bei geringer Siedlungsdichte. Hier sind
aufgrund hoher einwohnerspezifischer Kanallängen niedrigere Verlegekosten entscheidend,
die sich aus einem geringeren Rohrdurchmesser (in der Regel DN 50 bis DN 80) und
geringerer Verlegetiefe ergeben. Von Nachteil sind die höheren Betriebskosten sowie ein
erhöhter Wartungsaufwand für Pumpwerke und Druckluftspülstationen bzw.
Vakuumstationen.
Da die Unterdruck- oder Vakuumentwässerung störanfälliger und teurer in Herstellung und
Betrieb ist als die Druckentwässerung, wird sie vorrangig in Wasserschutzgebieten, da
aufgrund des Unterdrucks ein Austritt von Abwasser ins Grundwasser ausgeschlossen ist,
und nur bei geringen Höhenunterschieden eingesetzt. Auch im Bereich der alternativen
Sanitärkonzepte gewinnt die Vakuumentwässerung zunehmend an Bedeutung.
3.4 Regenwasserbewirtschaftung
Im Sinne einer nachhaltigen Siedlungsentwässerung sollte unverschmutztes Wasser
möglichst in den natürlichen Kreislauf zurückgeführt und verschmutztes Wasser vor der
Einleitung in ein Oberflächengewässer gereinigt werden. Die übergeordnete Zielsetzung ist
dabei der Erhalt des lokalen Wasserkreislaufs, wobei der „unbebaute Zustand“ als
Referenzzustand dient. In Rheinland-Pfalz wurde bereits im Jahr 1995 der naturnahe
Umgang mit dem Niederschlagswasser im Landeswassergesetz verankert. Die Thematik ist
in der Broschüre „Naturnaher Umgang mit Niederschlagswasser – Konzeption und
ausgeführte Beispiele“ umfassend dargestellt [MUF 2000]. Zentrale Bausteine sind dabei die
„Vermeidung abflusswirksamer Flächen“, „Dezentrales Zurückhalten, Verdunsten und
Versickern von Niederschlagswasser“ und „Verzögertes Ableiten, zentrales Rückhalten und
Versickern bzw. Verdunsten“, wobei einfache, naturnahe Lösungen gegenüber technischen
Lösungen favorisiert werden (siehe Abbildung 3.2). Die Regenwasserbewirtschaftung sollte
mit einem in Bezug auf die jeweiligen Rahmenbedingungen vertretbaren Aufwand möglich
sein. Auch in anderen Bundesländern sowie bundesländerübergreifend gibt es eine Fülle von
Informationen und Arbeitshilfen zur Regenwasserbewirtschaftung [DWA 2006a; DWA 2007b;
LfU BW 2005a, LfU BW 2006; UBA 2005].
15

Abb. 3.2: Bausteine der naturnahen Regenwasserbewirtschaftung [Quelle: MUF 2000]
Die Regenwasserbewirtschaftung bezeichnet die Abflussvermeidung durch Nutzung,
Versickerung und Rückhalt von Regenwasser und steht damit im Gegensatz zu den früher
üblichen, ableitungsbetonten Entwässerungskonzepten. Die Vorteile eines naturnahen
Umgangs mit Niederschlagswasser liegen insbesondere in der Förderung der lokalen
Grundwasserneubildung, der Verbesserung des Kleinklimas durch erhöhte Verdunstungsraten,
der verminderten hydraulischen Belastung der Fließgewässer, einer kostengünstigeren
Abwasserentsorgung durch Abflussreduzierung sowie einer Trinkwassereinsparung.
Nebenbei kann die naturnahe Niederschlagswasserbewirtschaftung auch die
Wohn- und Lebensqualität in Siedlungen erhöhen, indem naturnahe Erlebnisräume und
Biotope geschaffen werden, die das örtliche Ökosystem bereichern und als Gestaltungselemente
die Bebauung auflockern. Naturnahe Konzepte zur Regenwasserbewirtschaftung
können sowohl beim Neubau von Wohn- und Gewerbegebieten, öffentlichen Gebäuden,
Einkaufszentren oder Industrieanlagen als auch im Rahmen von Sanierungs- und
Umbaumaßnahmen umgesetzt werden. Abbildung 3.3 zeigt den Zusammenhang zwischen
dem Versiegelungsgrad und den Wasserbilanzkomponenten Verdunstung, Oberflächenabfluss
und Grundwasserneubildung.
Abb. 3.3: Qualitative Änderung der Wasserbilanz einer Siedlung bei zunehmender
Bebauung [Quelle: LfU BW 2005a; nach DWA 2007b]
16
I. Vermeidung abflusswirksamer
Flächen und Nutzung von
Niederschlagswasser
II. Dezentrales Zurückhalten,
Verdunsten und Versickern von
Niederschlagswasser
III. Verzögertes Ableiten,
zentrales Rückhalten,
Verdunsten und Versickern von
Niederschlagswasser

Je nach Herkunft und Beschaffenheit wird das Niederschlagswasser verschiedenen
Qualitätsstufen (siehe DWA-Merkblatt M 153 [DWA 2007b] und DWA-Arbeitsblatt A 138
[DWA 2005b]) zugeordnet. Daraus ergibt sich eine entsprechend differenzierte Entsorgung
des Niederschlagsabflusses mit der Prioritätenfolge Vermeidung, Nutzung, Versickerung,
verzögerte Ableitung und Behandlung.
Eine Abflussvermeidung wird erreicht durch die Reduzierung versiegelter Flächen.
Geeignete Maßnahmen hierzu sind beispielsweise die Verwendung von teildurchlässigen
Materialien bei der Flächenbefestigung sowie die Dachbegrünung.
Bei der Regenwassernutzung werden Regenabflüsse in Zisternen gespeichert und
anschließend als Brauchwasser beispielsweise zur Bewässerung von Grünflächen, zur
Speisung von Teichanlagen oder auch in Verbindung mit einer Brauchwassernutzungs-
anlage z. B. als Toilettenspülwasser genutzt und damit wertvolles Trinkwasser ersetzt. Da
Rheinland-Pfalz kein Wassermangelgebiet ist, ist jedoch die flächendeckende Einrichtung
von Anlagen zur Brauchwassernutzung nicht zweckmäßig. Insofern ist vor allem eine mit
geringem Aufwand realisierbare Regenwassernutzung wie z. B. die Sammlung des von
Dachflächen ablaufenden Wassers in einer Regentonne wirtschaftlich sinnvoll. Eine
Regenwassernutzung dient sowohl der Trinkwassereinsparung als auch der Abflussreduzierung.
Die Versickerung von Niederschlagswasser ist insbesondere von der Durchlässigkeit und
Versickerungsfähigkeit des Untergrundes und vom Grundwasserflurabstand abhängig. Dabei
kann die Versickerung sowohl zentral als auch dezentral erfolgen. Anlagen zur Versickerung
von Niederschlägen lassen sich nach der technischen Ausführung folgendermaßen
unterscheiden:
• Flächenversickerung
• Muldenversickerung
• Rohr- und Rigolenversickerung
• Schachtversickerung 2
• Mulden-Rigolen-System
• Beckenversickerung
In Rheinland-Pfalz werden möglichst einfache Verfahren der Niederschlagswasserversickerung
bevorzugt, vorrangig Flächen- und Muldenversickerung. Während bei der
Flächenversickerung über den bewachsenen Oberboden das anfallende Niederschlagswasser
unmittelbar versickert, wird es bei der Muldenversickerung vor der Versickerung in
flachen, meist mit Gras bepflanzten Bodenvertiefungen zwischengespeichert. Ihre
Umsetzbarkeit, v. a. der Flächenversickerung, setzt einen ausreichenden Grundwasser-
flurabstand sowie die Verfügbarkeit freier Flächen voraus. Von diesen oberirdischen
Versickerungsanlagen sind die unterirdischen Anlagen zu unterscheiden, bei denen der
Grundwasserschutz geringer ist, da keine bewachsene Bodenschicht durchsickert wird.
2 in Rheinland-Pfalz nicht genehmigungsfähig
17

Bei der Rigolenversickerung wird das Niederschlagswasser oberirdisch in einen kiesgefüllten
Graben (Rigole), bei der Rohrversickerung unterirdisch in einen in Kies gebetteten
perforierten Rohrstrang geleitet. Versickerungsschächte sind aus Vorsorgegründen in
Rheinland-Pfalz nicht genehmigungsfähig. Das Mulden-Rigolen-System ist eine Mischform
der Versickerung, bei der über bewachsene Mulden in darunter liegende Rigolen versickert
wird. Bei Versickerungsbecken handelt es sich um zentrale Anlagen, an denen
Niederschlagsabflüsse eines größeren Einzugsbereiches zusammengeführt und versickert
werden. Die Bemessung von Versickerungsanlagen erfolgt in Rheinland-Pfalz auf der
Grundlage des Arbeitsblattes DWA-A 138 [DWA 2005b] und des Leitfadens „Flächenhafte
Niederschlagswasserversickerung“ des Landesamtes für Wasserwirtschaft aus dem Jahr
1998 [LUWG 1998].
Wenn eine Versickerung aufgrund der Untergrundverhältnisse nicht möglich ist, ist das
Niederschlagswasser zur Begrenzung der hydraulischen Belastung der Gewässer dezentral
zurückzuhalten und schließlich möglichst über offene Rinnen oder Gräben zum Fließgewässer
abzuleiten.
Behandlungsbedürftige Niederschlagsabflüsse müssen vor der Einleitung in ein Gewässer
ausreichend gereinigt werden. In Abhängigkeit von der Belastung des Niederschlagswassers
sowie der Schutzbedürftigkeit des aufnehmenden Gewässers kommen verschiedene
Maßnahmen zur Regenwasserbehandlung in Frage. Möglichkeiten der Behandlung sind
beispielsweise die Versickerung durch eine ausreichend mächtige Bodenschicht, die
Behandlung in Filteranlagen (z. B. Retentionsbodenfilter) oder Sedimentationsanlagen (z. B.
Regenklärbecken, hydrodynamische Abscheider, Regenrückhaltebecken). Ein Beispiel für
die weitergehende Behandlung von Niederschlagswasser mittels Retentionsbodenfilter ist in
Kapitel 7.5 aufgeführt.
In der Neukonzeption der Siedlungsentwässerung sind ausgewogene, auf die ortsspezifischen
Gegebenheiten individuell angepasste Lösungen gefordert, die aus einer Kombination
verschiedener Einzelmaßnahmen bestehen können und sich an der übergeordneten
Zielsetzung des möglichst weitgehenden Erhalts des kleinräumigen natürlichen Wasserhaushalts
orientieren [Schmitt 2006]. Die weitere Umsetzung der Regenwasserbewirtschaftung
wird gerade auch für den ländlichen Raum als zukunftsfähig und zielführend angesehen.
Aufgrund der geringen Siedlungsdichte und geringerer Befestigungsgrade ist im ländlichen
Raum meist genügend Freifläche vorhanden, so dass hier eher günstige Randbedingungen
für die Regenwasserbewirtschaftung vorliegen.
18

3.5 Abwasserbehandlung
3.5.1 Technische Verfahren
Bei den technischen Verfahren zur Abwasserbehandlung unterscheidet man:
• Belebungsverfahren im Durchlaufbetrieb
• Belebungsverfahren im Aufstaubetrieb (SBR-Verfahren)
• Membranverfahren
• Tropfkörperverfahren
• Tauchkörperverfahren
• Wirbelschwebebettverfahren
Belebungsverfahren im Durchlaufbetrieb
Das Belebungsverfahren ist das in Industrieländern am häufigsten eingesetzte Verfahren zur
biologischen Abwasserbehandlung und stellt somit eine bewährte Technik dar, die im Laufe
langjähriger Betriebserfahrung immer stärker optimiert und weiterentwickelt wurde. Es
gliedert sich baulich in die Elemente Belebungsbecken und Nachklärbecken. Der biologische
Abbau von Abwasserinhaltsstoffen erfolgt dabei im Belebungsbecken durch suspendierte
Mikroorganismen, die entweder durch Oberflächenbelüfter oder Druckbelüftung mit Sauerstoff
versorgt werden. Im Nachklärbecken wird die Bakterienmasse durch Sedimentation
vom gereinigten Abwasser abgetrennt, wobei ein Teil des abgesetzten Belebtschlamms als
Rücklaufschlamm ins Belebungsbecken zurückgeführt wird. Der Rest wird als Überschussschlamm
abgezogen. Sowohl die Nitrifikation als auch die Denitrifikation kann problemlos in
das Verfahren integriert werden. Phosphor wird entweder durch gezielte biologische
Phosphorelimination in einem Anaerobbecken bzw. durch anaerobe Zeiten oder durch
chemische Fällung entfernt. Die Schlammstabilisierung kann aerob im Belebungsbecken
erfolgen, wobei ein hohes Schlammalter und damit einhergehend ein entsprechend großes
Belebungsbeckenvolumen und ein entsprechender Energieeintrag benötigt wird oder
anaerob in einem Faulbehälter. Bislang kommt bei einer Anlagengröße bis etwa 20.000 EW
in der Regel die aerobe Stabilisierung zum Einsatz, daher sind die meisten Belebungsanlagen
im ländlichen Raum aerobe Stabilisierungsanlagen. Die anaerobe Stabilisierung hat
den Vorteil, dass das entstehende Faulgas zur Eigenstromerzeugung genutzt werden kann.
Die Bemessung von Belebungsanlagen erfolgt nach dem ATV-Arbeitsblatt A 131.
Mit dem Belebungsverfahren sind sehr hohe Reinigungsleistungen sowohl in Bezug auf die
Kohlenstoffparameter als auch in Bezug auf die Nährstoffe zu erreichen. Außerdem zeichnen
sich Belebungsanlagen durch gute Steuer- und Regelbarkeit aus. Ein häufig auftretendes
Problem beim Betrieb von Belebungsanlagen ist die Bildung von Bläh- und Schwimmschlamm
durch fadenförmige Mikroorganismen, infolgedessen es zu einem Biomasseverlust
aus der Nachklärung kommen kann. Auch durch hydraulische Stoßbelastungen kann es zu
einem Schlammabtrieb kommen. Weitere Nachteile des Belebungsverfahrens sind ein
höherer Überschussschlammanfall und ein höherer Stromverbrauch im Vergleich zu den
Biofilmverfahren.
19

Belebungsverfahren im Aufstaubetrieb (SBR-Verfahren)
Beim sogenannten Sequencing-Batch-Reactor-Verfahren (SBR-Verfahren), das eine
Variante des Belebungsverfahrens darstellt, laufen die verschiedenen Verfahrensschritte der
biologischen Reinigung und der Sedimentation nicht räumlich voneinander getrennt, sondern
zeitlich getrennt im gleichen Reaktor ab. Im Gegensatz zu kontinuierlich durchflossenen
Reaktoren wird der SBR diskontinuierlich befüllt und geleert. Ein SBR-Zyklus zeichnet sich
durch die zeitliche Abfolge der Prozessschritte Füllphase, Reaktionsphase, Sedimentationsphase
und Dekantierphase aus. Sinnvollerweise sollte eine SBR-Anlage über einen
Vorspeicher zum Mengen- und Konzentrationsausgleich sowie ggf. über einen Ablaufspeicher
zur Vergleichmäßigung des Ablaufs verfügen. Angaben zu Betrieb und Bemessung
von SBR-Anlagen sind im ATV-Merkblatt M 210 nachzulesen.
Ebenso wie beim Belebungsverfahren im Durchlaufbetrieb ist eine weitergehende
Nährstoffelimination einfach zu realisieren. Aufgrund des modularen Aufbaus sind SBR-
Anlagen flexibel sowohl für große als auch für kleine Anlagen und bei schwankendem
Abwasseranfall einsetzbar. Im Gegensatz zu den Durchlaufanlagen ist keine Schlammrückführung
nötig. Ansonsten weist das SBR-Verfahren die gleichen Vor- und Nachteile auf
wie das Belebungsverfahren im Durchlaufbetrieb. Eine interessante Weiterentwicklung des
SBR-Verfahrens stellt das Biocos-Verfahren dar, das in Kapitel 7.1 anhand eines
Fallbeispiels erläutert wird.
Membranverfahren
Das Membranverfahren stellt eine Erweiterung des Belebungsverfahrens dar, bei dem die
Abtrennung der Biomasse vom gereinigten Abwasser nicht durch Sedimentation, sondern
durch Filtration über Membranen erfolgt. Dabei kommen mit der Cross-Flow-Filtration
(dynamischer Betrieb) und der Dead-End-Filtration (statischer Betrieb) zwei unterschiedliche
Betriebsweisen zum Einsatz. Während bei der Cross-Flow-Filtration der Feedstrom parallel
zur Membran geführt wird, wird die Membran bei der Dead-End-Filtration senkrecht
angeströmt, was dazu führt, dass die entstehende Deckschicht in regelmäßigen Intervallen
durch Rückspülung entfernt werden muss.
In Abhängigkeit von der Porengröße der verwendeten Membranen werden Partikel
unterschiedlicher Größe zurückgehalten. Je nach Trenngröße unterscheidet man Mikro-,
Ultra- und Nanofiltration sowie Umkehrosmose. Abbildung 3.4 zeigt den Zusammenhang
zwischen Porengröße, Trenngrenze und transmembranem Betriebsdruck bei verschiedenen
Arten der Membranfiltration.
20

Abb. 3.4: Trennverhalten bei verschiedenen Arten der Membranfiltration [Quelle: Siegrist
und Joss 2004]
Bei den Membranmodulen kommt eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien (z. B.
organische Polymere, Keramik) und Formen (z. B. Platten- und Hohlfasermodule) zum
Einsatz. Grundsätzlich kann das Membranverfahren entweder integriert in der Belebungsstufe
eingesetzt werden (Membranbelebungsverfahren) als Ersatz einer konventionellen
Nachklärung oder aber einer konventionellen Nachklärung nachgeschaltet.
Während beim konventionellen Belebungsverfahren der Trockensubstanzgehalt durch die
Leistungsfähigkeit der Nachklärung limitiert ist, sind beim Membranbelebungsverfahren
wesentlich höhere Biomassekonzentrationen von bis zu 12...15 g/l erreichbar. Durch die
Membrantechnik wird ein vollständiger Feststoffrückhalt erzielt, der sowohl eine verbesserte
Ablaufqualität bezüglich CSB und BSB5 als auch den weitgehenden Rückhalt von
Mikroorganismen (Desinfektion) sowie weiterer partikulär gebundener (Schad-)Stoffe (z. B.
Schwermetalle und PAK) zur Folge hat. Daher kommt der Einsatz der Membrantechnik
insbesondere dann in Betracht, wenn weitergehende Anforderungen an die Reinigungsleistung
oder an die Desinfektion gestellt werden (vgl. Kapitel 6.3 und 6.8). Probleme durch
Schlammabtrieb, wie sie bei einer konventionellen Nachklärung häufig vorkommen, gibt es
beim Membranverfahren in der Regel nicht. Aufgrund der Modularität ist ein flexibler Einsatz
sowohl bei großen kommunalen als auch bei kleinen dezentralen Anlagen möglich.
Nachteile des Membranverfahrens sind deutlich höhere Betriebskosten, insbesondere
aufgrund des höheren Energiebedarfs und der Instandhaltungskosten der Membranmodule.
Die Membranen sind empfindlich gegen Stoßbelastungen; außerdem ist eine aufwändigere
mechanische Vorbehandlung zum Schutz der Membranen nötig.
Tropfkörperverfahren
Im Gegensatz zum Belebtschlammverfahren stellt das Tropfkörperverfahren ebenso wie
Tauchkörper- und Schwebebettverfahren ein Biofilmverfahren dar, bei dem die
Mikroorganismen auf speziellen Aufwuchsflächen wachsen. Ein Tropfkörper besteht aus
porösem Füllmaterial auf einer wasser- und luftdurchlässigen Sohle. Das vorgeklärte
21

Abwasser wird durch Drehsprenger auf der Oberfläche verteilt und durchströmt den
Tropfkörper von oben nach unten. Die Belüftung erfolgt mittels Kaminwirkung durch von
unten einströmende und im Tropfkörper nach oben aufsteigende Luft. Die von den
Aufwuchskörpern abgespülte Bakterienmasse wird in einem nachgeschalteten Nachklärbecken
abgetrennt, aber nicht wie beim Belebungsverfahren rezirkuliert.
Das Tropfkörperverfahren wurde früher häufig gerade auch im ländlichen Raum eingesetzt.
Es ist wartungsarm und wenig störanfällig, zeichnet sich durch geringe Betriebskosten aus,
weist aber nur eine geringe Flexibilität auf. Zudem kann mit Tropfkörpern zwar nitrifiziert
werden, aber die Denitrifikation ist in der Regel nicht möglich und kann nur durch eine
spezielle Betriebsweise realisiert werden. Die Bemessung von Tropf- und Tauchkörpern
erfolgt auf der Grundlage des Arbeitsblattes ATV-DVWK A 281.
Tauchkörperverfahren
Beim Tauchkörperverfahren wachsen die Mikroorganismen auf rotierenden Walzen oder
Scheiben, die teilweise in eine von Abwasser durchflossene Wanne eintauchen und durch
die Drehung sowohl den Kontakt der Bakterien mit den Abwasserinhaltsstoffen als auch die
Sauerstoffversorgung gewährleisten. Durch die Rotation vom Tauchkörper abgespülte Teile
des Bewuchses werden ebenso wie beim Tropfkörperverfahren in einer Nachklärung vom
gereinigten Abwasser abgetrennt. Scheibentauchkörper stellen hierbei die am weitesten
verbreitete Bauform dar.
Wirbelschwebebettverfahren
Im Gegensatz zu den Festbettreaktoren wie Tropf- und Tauchkörper dienen beim
Wirbelschwebebettverfahren kleine, frei bewegliche Trägermaterialien als Aufwuchskörper
für den biologischen Rasen. Die Aufwuchskörper werden durch eine Rückhalte- bzw.
Fangvorrichtung in der biologischen Stufe gehalten. Die Sauerstoffversorgung erfolgt durch
Luft, die mittels Verdichter in das Becken eingeblasen wird. Ebenso wie bei Tropf- und
Tauchkörpern wird die von den Aufwuchskörpern abgespülte Bakterienmasse in einem
nachgeschalteten Nachklärbecken abgetrennt.
3.5.2 Naturnahe Verfahren
Bei den naturnahen Verfahren unterscheidet man Abwasserteiche und Pflanzenkläranlagen.
Im Vergleich zu den technischen Verfahren zeichnen sie sich durch Einfachheit, Robustheit,
wenig Regelungs- und Steuertechnik und geringen Maschineneinsatz aus. Sie stellen nur
geringe Anforderungen an Betriebspersonal und Wartung und sind in der Regel
kostengünstig herzustellen und zu betreiben. Sie fügen sich besser ins Landschaftsbild ein
als technische Anlagen und weisen einen geringeren Überschussschlammanfall und ein
hohes Puffervermögen auf. Nachteile der naturnahen Verfahren sind ein hoher spezifischer
Flächenbedarf, wodurch ihr Einsatz auf kleine Ausbaugrößen beschränkt ist, nur geringe
Steuer- und Regelbarkeit und in der Regel eine geringere Reinigungsleistung als die
technischen Verfahren, insbesondere in Bezug auf die Nährstoffelimination.
22

Abwasserteiche
Abwasserteiche sind künstliche stehende Gewässer, die zur mechanischen und biologischen
Reinigung von Abwasser eingesetzt werden. Dabei werden die organischen Abwasserinhaltsstoffe
teilweise abgebaut und pathogene Keime reduziert. Abwasserteiche lassen sich
einteilen in Absetzteiche, unbelüftete Abwasserteiche, belüftete Abwasserteiche und Schönungsteiche.
Die Bemessung von Teichanlagen erfolgt nach DWA-Arbeitsblatt A 201 [DWA
2005c].
Absetzteiche werden hauptsächlich zur Abscheidung der absetzbaren Stoffe eingesetzt und
dienen als Vorstufe vor einer weiteren Behandlung des Abwassers. In unbelüfteten
Abwasserteichen werden nicht absetzbare, gelöste organische Abwasserinhaltsstoffe
reduziert. Sie weisen einen hohen Flächenbedarf auf, zeichnen sich aber durch gutes
Puffervermögen aus, sind preiswert und relativ wartungsarm. Die Intensität der
Stoffumsetzungen unterliegt jedoch tages- und jahreszeitlichen Schwankungen. In belüfteten
Abwasserteichen kann sowohl Rohabwasser als auch mechanisch vorgereinigtes Abwasser
behandelt werden. Sie weisen gegenüber den unbelüfteten Teichen einen geringeren
Flächenbedarf auf. Schönungsteiche werden Abwasserteichen oder anderen biologischen
Reinigungsstufen zur Ablaufverbesserung nachgeschaltet.
Bei weitergehenden Anforderungen an die Reinigungsleistung sind Teichkläranlagen in der
Regel ungeeignet. Hierbei ist insbesondere die Nährstoffelimination problematisch: es findet
nur eine teilweise Oxidation des Ammonium-Stickstoffs sowie eine Teilelimination von
Stickstoff und Phosphor statt.
Das CWSBR-Verfahren (Constant Waterlevel Sequencing-Batch-Reactor) ist ein Verfahren
zur Erweiterung und Ertüchtigung von Abwasserteichen, bei dem das SBR-Verfahren in den
vorhandenen Teich integriert wird. Eingebaute, bewegliche Hydrosegel unterteilen den Teich
in verschiedene Zonen und ermöglichen eine Volumenänderung für Vorlage-, SBR- und
Ausgleichszone, so dass wie beim SBR-Verfahren ein Zyklus aus Füll-, Reaktions-,
Sedimentations- und Entleerungsphasen ablaufen kann, wobei der Wasserspiegel jedoch
konstant bleibt [Dederichs et al. 2003]. In Kapitel 7.1 ist die Umrüstung eines bestehenden
Abwasserteiches zu einem CWSBR am Beispiel der Kläranlage Fockenbachtal beschrieben.
Ein weiteres Verfahren zur Erweiterung und Ertüchtigung von Abwasserteichen stellt das
SBLR-Verfahren (Sequencing-Batch-Lagoon-Reactor) dar, welches in Kapitel 7.1 am
Beispiel der Kläranlage Langenbach beschrieben wird.
Pflanzenkläranlagen
Pflanzenkläranlagen werden auch als bewachsene Bodenfilter bezeichnet. Hierbei erfolgt die
biologische Abwasserreinigung durch Mikroorganismen in einem wasserdurchlässigen
Bodenkörper, der aus sandig-kiesigem Material besteht und gegen den natürlichen
Untergrund abgedichtet ist. Um eine Kolmation des Bodenfilters zu vermeiden, ist eine
Vorklärung des Abwassers notwendig. Je nach Bauart unterscheidet man vertikal und
horizontal durchströmte Pflanzenbeete. Als Bewuchs für den Bodenfilter werden
Sumpfpflanzen (meist Schilf) eingesetzt, wobei die Pflanzenwurzeln der Auflockerung des
Bodens und der Sauerstoffversorgung dienen. Das gereinigte Abwasser wird schließlich über
23

Dränrohre aufgefangen und abgeleitet. Hinweise zu Bau und Betrieb von Pflanzenkläranlagen
gibt das Arbeitsblatt DWA-A 262 [DWA 2006b].
Vorteile der Pflanzenkläranlagen sind eine einfache Bauweise und geringer Wartungsaufwand
bei relativ geringen Bau- und Betriebskosten. Für Betrieb und Wartung (in der
Regel vor allem Mähen und Unkrautjäten) wird kein hochqualifiziertes Fachpersonal benötigt
und die Anlagen sind robust gegenüber wechselnden Belastungen, wodurch sie besonders
geeignet sind bei starken saisonalen Schwankungen im Abwasseranfall (z. B. bei Wochen-
endhäusern und Campingplätzen). Die Nachteile des Verfahrens liegen, ebenso wie bei den
Abwasserteichen, in einem hohen spezifischen Flächenbedarf und der Reinigungsleistung
(insbesondere bezüglich der Nährstoffelimination), die nicht gezielt steuerbar ist und jahreszeitlichen
Schwankungen unterliegt. Fallbeispiele für Pflanzenkläranlagen sind in Kapitel 7.1
dargestellt.
3.5.3 Kleinkläranlagen
Kleinkläranlagen sind Anlagen zur Reinigung von häuslichem Abwasser mit einem
maximalen Abwasseranfall von 8 m 3 /d, das entspricht bei Annahme eines einwohnerspezifischen
Abwasseranfalls von 150 l/(E⋅d) einem Anschlusswert von etwa 50 Einwohnerwerten
(EW). Bemessung und Betrieb von Kleinkläranlagen sind in DIN 4261 bzw. DIN EN
12566 geregelt.
Seit 2002 gelten die in Anhang 1 der Abwasserverordnung festgeschriebenen Mindestanforderungen
an die Reinigung von häuslichem und kommunalem Abwasser für Kläranlagen der
Größenklasse I auch für Kleinkläranlagen. Diese Mindestanforderungen gelten für die
technischen Anlagen mit Belüftung als eingehalten, wenn eine Bauartzulassung durch das
Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) besteht.
Deutschlandweit gibt es schätzungsweise rund 2 Millionen Kleinkläranlagen und abflusslose
Gruben. Ihre Aufteilung auf die einzelnen Bundesländer ist in Abbildung 3.1 dargestellt. Die
Gewässerbelastung aus diesen bestehenden Kleinkläranlagen ist nicht unerheblich. So
erzeugen nach [Otto 2000] 9,5 % der Bevölkerung in Deutschland, die an Kleinkläranlagen
angeschlossen sind, bis zu 44 % der Gesamt-CSB-Belastung der Gewässer. Nach einem
Kolloquium des bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft ist die Situation in Bayern
sogar noch extremer: 7 % der bayerischen Bevölkerung sind an Kleinkläranlagen (meist
Mehrkammergruben) angeschlossen, erzeugen aber etwa 70 % der organischen Reststoffe,
20 % der Stickstoff- und 40 % der Phosphorbelastung [Schleypen 2001]. Aus Sicht des
Gewässerschutzes ist somit die Sicherstellung eines ordnungsgemäßen Betriebs sowie die
Wartung und Überwachung von Kleinkläranlagen außerordentlich wichtig. Wie bereits im
Abschnitt 3.1 dargestellt, ist jedoch in Rheinland-Pfalz die Bedeutung von Kleinkläranlagen
im Vergleich mit anderen Bundesländern wie Bayern, Nordrhein-Westfalen und Sachsen
wesentlich geringer.
Während Kleinkläranlagen früher in erster Linie als Übergangslösung konzipiert wurden, ist
die Reinigungsleistung moderner Kleinkläranlagen bei richtiger Auslegung sowie sachgemäßem
Betrieb und Wartung inzwischen der größerer technischer Anlagen vergleichbar, so
dass Kleinkläranlagen in Außenlage, dünn besiedelten Gebieten und Streusiedlungen auch
24

als Dauerlösung in Betracht kommen und je nach Randbedingungen sowohl wirtschaftlich
als auch ökologisch die sinnvollste und nachhaltigste Lösung darstellen können.
Es gibt mittlerweile eine Vielzahl verschiedener Systeme für Kleinkläranlagen, die bereits in
einer Reihe von Leitfäden beschrieben und miteinander verglichen werden. Daher wird an
dieser Stelle nur ein kurzer Überblick gegeben; Details sind u. a. folgenden Veröffent-
lichungen zu entnehmen:
• Abwasserentsorgung von Einzelanwesen [LfU BY 2005]
• Leitfaden Abwasser im ländlichen Raum [VSA 2005]
• Leitfaden zur Abwasserbeseitigung im ländlichen Raum [LfU BW 2005b]
• Kleinkläranlagen – Richtlinie für den Einsatz, die Auswahl und die Bemessung von
Kleinkläranlagen [VSA 1995]
• Schmutzwasserbeseitigung im ländlichen Raum [MUNLV NRW 2004]
• Siedlungswasserwirtschaft im ländlichen Raum – Teil Abwasserentsorgung [Weiterbildendes
Studium Wasser und Umwelt 2007]
In der Regel erfolgt eine Vorbehandlung zur Abtrennung von absetzbaren Stoffen und
Schwimmstoffen in Mehrkammer-Absetzgruben oder Mehrkammer-Ausfaulgruben, wobei die
Mehrkammer-Ausfaulgruben neben der mechanischen Vorreinigung auch der Speicherung
von Primär- und Sekundärschlamm dienen. Die Kommunen sind verantwortlich für eine
sachgerechte Schlammräumung, die als Bedarfs- oder Regelentleerung durchgeführt
werden kann. Da in Deutschland eine ausschließlich mechanische Abwasserreinigung in
Kleinkläranlagen nur noch übergangsweise in bestimmten Einzelfällen zulässig ist, muss der
Vorklärung eine biologische Stufe nachgeschaltet werden.
Für die biologische Behandlung von Abwasser in Kleinkläranlagen kommen im Prinzip die
gleichen Verfahren infrage, die auch für größere Anlagen angewendet werden und in den
vorangegangenen Abschnitten 3.5.1 und 3.5.2 bereits beschrieben wurden. Die Abwasserreinigung
kann in naturnahen Anlagen wie Abwasserteichen oder bewachsenen Bodenfiltern,
aber auch in technischen Anlagen erfolgen. Bei den technischen Verfahren werden aufgrund
der komplexeren Verfahrenstechnik höhere Ansprüche an Betrieb und Wartung gestellt, im
Gegenzug ist damit aber auch in der Regel eine höhere Reinigungsleistung erreichbar. Der
Einsatz von Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb ist für Ausbaugrößen unter 10 EW nicht
sinnvoll, da bei kleineren Anlagen nicht mit einem kontinuierlichen Abwasserzufluss
gerechnet werden kann [BDZ 2008].
Gerade bei Kleinkläranlagen werden hohe Anforderungen an einen robusten und einfachen
Betrieb gestellt, da in der Regel bei solchen privat betriebenen Anlagen kein Fachpersonal
vor Ort ist. Daher kommen in diesem Bereich besonders oft naturnahe Verfahren zum
Einsatz. Der höhere Flächenbedarf kann im ländlichen Raum oftmals problemlos gedeckt
werden, gleichzeitig werden in der Regel nur Anforderungen an eine Kohlenstoffelimination
gestellt.
Für die Einhaltung der Ablaufwerte sind jedoch in jedem Fall ein ordnungsgemäßer Betrieb
und eine ordnungsgemäße Wartung erforderlich.
25

3.6 Neuartige Sanitärkonzepte
In Rheinland-Pfalz haben sich, ebenso wie in ganz Deutschland, das Mischsystem zur
Abwasserableitung sowie die Behandlung der Abwässer in biologischen Kläranlagen als
gängige Prinzipien der Abwasserentsorgung etabliert. Wie in Kapitel 4.3 dargestellt wird, ist
der Anschlussgrad der Bevölkerung an die Kanalisation und an Kläranlagen sehr hoch. Das
System der Schwemmkanalisation hat sich über Jahrzehnte bewährt, allerdings ergeben sich
dabei diverse Probleme wie bspw.
26
• Verlust von hochwertigen Nährstoffen (Stickstoff, Phosphat, Kalium),
• hoher Energieverbrauch,
• hoher Verbrauch von hochwertigen Trinkwasser zu Transportzwecken,
• Schwermetallbelastung von Klärschlämmen.
Aus den vorgenannten Gründen wird bereits seit einigen Jahren deutschland- und weltweit
an neuen, sogenannten „alternativen Sanitärkonzepten“ gearbeitet, die auch als ecosan-
(ecological sanitation) bzw. DeSaR-Konzepte (Dezentralized Sanitation and Reuse)
bezeichnet werden und bei denen die oben genannten Probleme vermieden werden sollen.
Ein wesentlicher Grundsatz dieser Konzepte besteht darin, die Abwasserteilströme nach
ihrer Herkunft zu trennen und einer differenzierten Nutzung zuzuführen [Schmitt et al.
2008a].
Fast alle im Abwasser enthaltenen Nährstoffe sind im sogenannten Schwarzwasser (d. h.
dem Sanitärabwasser aus Toiletten und Urinalen) zu finden: der Urin enthält fast die
gesamte Stickstofffracht (ca. 87 %), zusätzlich noch etwa die Hälfte der Phosphatfracht
(50 %) sowie 54 % des Kaliumanteils. In den Fäkalien ist etwa die Hälfte der CSB-Fracht
sowie etwa 40 % der Phosphatfracht enthalten; das sogenannte Grauwasser (häusliches
Abwasser; bspw. aus Küche, Bad, Dusche, Waschmaschine) enthält weitere 40 % des
gesamt anfallenden CSB sowie etwa 34 % des Kaliums, während Stickstoff und Phosphor
nur in geringen Prozentanteilen vorhanden sind [Schmitt et al. 2008a].
Wird im Rahmen von alternativen Abwasserentsorgungskonzepten somit bspw. das
Schwarzwasser separat behandelt und damit nicht der kommunalen Kläranlage zugeführt, so
reduziert sich im Zulauf der Anlage die Stickstofffracht auf ca. 15 % (ca. 1,6 g/(E⋅d)), so dass
eine gezielte Stickstoffelimination in den zentralen Kläranlagen nicht mehr nötig ist und auch
die Phosphorelimination im Wesentlichen auf biologischem Weg (d. h. ohne bzw. nur mit
sehr geringem Fällmitteleinsatz) erfolgen kann. Die dann nur noch notwendige Kohlenstoffelimination
erfordert deutlich geringere Beckenvolumina sowie einen erheblich verringerten
Energieeinsatz [Schmitt et al. 2008a].
Ziel ist es, die anfallenden Nährstoffe (besonders der weltweit nur noch mehrere Jahrzehnte
verfügbare Pflanzennährstoff Phosphor, vgl. Kapitel 6.5) einer sinnvollen Stoffverwendung
bspw. als Dünger zuzuführen. Wesentliche Voraussetzung hierfür ist ein hygienisch einwandfreies
Produkt, wobei in den letzten Jahren insbesondere der Eintrag von Rückständen
aus Medikamenten und Hormonpräparaten sowie Antibiotika im Mittelpunkt der Betrachtungen
steht.

Ein kurzfristiger Umstieg von den bestehenden konventionellen Entsorgungskonzepten auf
neuartige Sanitärkonzepte mit Stoffstromtrennung ist weder wirtschaftlich machbar noch
sinnvoll; allerdings sollte vor dem Hintergrund der sich in den nächsten Jahrzehnten
stellenden lokalen und globalen Herausforderungen wie bspw. der weltweiten Phosphorverknappung
schon jetzt über mittel- und langfristige Szenarien zur Abwasserentsorgung
nachgedacht werden [Schmitt et al. 2008a]. Ein Beispiel zum Thema „alternative Konzepte“
ist in Kapitel 7.7 dargestellt.
27

4 Ausgangssituation in Rheinland-Pfalz
4.1 Ländlicher Raum
Ein Schwerpunkt dieser Studie liegt in der Betrachtung des ländlichen Raumes. Dabei stellt
sich allerdings die Frage, was unter diesem Begriff zu verstehen ist, da es keine allgemeingültige
Definition für den ländlichen Raum gibt. Nach Kriterien der Raumordnung unter-
scheiden sich ländliche Räume von Agglomerationsräumen u. a. durch die Bevölkerungs-
dichte, die Art der Siedlungsnutzung, die Zahl und Größe von Städten und Gemeinden, die
Wirtschaftsstruktur, die Arbeitsplatzdichte etc.
Im Arbeitsblatt ATV-A 200 „Grundsätze für die Abwasserentsorgung in ländlich strukturierten
Gebieten“ [ATV 1997] werden folgende Kriterien für den ländlichen Raum angegeben (wobei
auch das unmittelbare Umfeld der Städte zum ländlich strukturierten Raum zählt, soweit es
die Kriterien erfüllt):
28
• Kleine, manchmal auch weit auseinander liegende Ortschaften und Ortsteile
• Große Grundstücksflächen aufgrund lockerer, offener Bebauung, Einzelgehöfte,
Weiler, Streusiedlungen
• Geringe Siedlungsdichte, bis etwa 25 E/(h⋅a) Siedlungsfläche
• Geringer Anteil befestigter Flächen, bis etwa 20 % der Siedlungsfläche einschließlich
der Straßen und Wege
• Kleine zusammenhängende, ggf. lückenhafte Kanalnetze
• Wenig vorhandene entwässerungstechnische Anlagen, vielfach Kleinkläranlagen;
Kanäle oft nur als Regenwasserkanäle zum nächsten Gewässer, häufig jedoch mit
Einleitungen aus Kleinkläranlagen
• Primär landwirtschaftliche Struktur und in der Regel wenig Industrie und Gewerbe
• Oftmals kleine und leistungsschwache, vielfach durch diffuse Einträge vorbelastete
oberirdische Gewässer
• Häufig Freizeiteinrichtungen mit saisonal stark schwankendem Abwasseranfall
In Rheinland-Pfalz haben zusätzliche Einflüsse aus Kampagne-Betrieben (Wein, Obst)
gerade im ländlichen Raum eine große Bedeutung für die Abwasserentsorgung (siehe
Kapitel 4.3.3).
Nach dem Landesentwicklungsprogramm Rheinland-Pfalz (LEP IV) leben in den ländlichen
Räumen rund 30 % der Bevölkerung auf 59 % der Landesfläche (vgl. Abbildung 4.6) [ISM
2008].
Wenn auch Merkmale wie Bevölkerungs- oder Siedlungsdichte keine abschließende
Abgrenzung des ländlichen Raumes zulassen, so ermöglichen sie doch zumindest eine
grobe Typisierung. Daher wird im Folgenden näher auf die Bevölkerungsstruktur in Rheinland-Pfalz
eingegangen.

4.2 Bevölkerungsstruktur in Rheinland-Pfalz
Nach Angaben des Statistischen Landesamtes Rheinland-Pfalz lebten zum Jahresende
2005 4.058.843 Menschen in Rheinland-Pfalz. Bei einer Bodenfläche von 19.853 km 2
entspricht das einer Bevölkerungsdichte von 204 Einwohnern pro km 2 . Damit ist Rheinland-
Pfalz im Vergleich zu den anderen Bundesländern (siehe Abbildung 4.1) zwar kein extrem
dünn besiedeltes Land, zumal hier in die Statistik keine Metropolen eingehen wie in Bayern
bspw. München, die Bevölkerungsdichte liegt aber leicht unter dem Bundesdurchschnitt von
231 E/km 2 . Abbildung 4.2 verdeutlicht diesen Sachverhalt noch einmal. Länder mit geringerer
Bevölkerungsdichte sind Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg, Sachsen-Anhalt,
Thüringen, Niedersachsen, Bayern und Schleswig-Holstein, dichter bevölkerte Länder sind
Sachsen, Hessen, Baden-Württemberg, Saarland, Nordrhein-Westfalen, Bremen, Hamburg
und Berlin.
Abb. 4.1: Bevölkerungsdichte in Deutschland und den einzelnen Bundesländern
[Quelle: StLA BW; Bundesländervergleich]
29

Abb. 4.2: Bevölkerungsdichte in den Bundesländern am 31.12.2004 (E/km 2 )
[Quelle: Statistisches Bundesamt: Datenreport 2006. Zahlen und Fakten über die
Bundesrepublik Deutschland]
30

Die Siedlungs- und Verkehrsfläche betrug 2005 2.770 km 2 , damit ergibt sich eine Siedlungsdichte
von 1.465 Einwohnern pro km 2 bzw. 14,7 Einwohnern pro Hektar [StLA RLP 2005]. In
Abbildung 4.3 ist die Siedlungsdichte im Bundesländervergleich dargestellt (allerdings mit
Daten von 2004, daher die leichte Abweichung in den absoluten Werten). Bei der
Betrachtung der Siedlungsdichte rückt Rheinland-Pfalz deutlich vom Mittelwert für
Gesamtdeutschland (1.830 E/km 2 ) ab; nur die Bundesländer Niedersachsen, Sachsen-
Anhalt, Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg weisen eine geringere Siedlungsdichte
auf.
Abb. 4.3: Siedlungsdichte in Deutschland und den einzelnen Bundesländern
[Quelle: StLA BW; Bundesländervergleich]
31

Rheinland-Pfalz ist in weiten Teilen ländlich geprägt. Aus Tabelle 4.1 geht hervor, dass 69 %
der Gemeinden weniger als 1.000 Einwohner haben, diese aber nur 16,7 % der Gesamtbevölkerung
stellen. 85 % der Gemeinden sind kleiner als 2.000 Einwohner und stellen
29,1 % der Gesamtbevölkerung. Dieses Merkmal spiegelt sich auch in der Größenklassen-
verteilung der kommunalen Kläranlagen wider. Trotz der Vielzahl kleiner Kläranlagen (etwa
ein Drittel aller Kläranlagen in Rheinland-Pfalz entsprechen Größenklasse I) entfallen nur ca.
1,5 % der Gesamtausbaukapazität von ca. 7,2 Mio. Einwohnerwerten (EW) auf die Anlagen
unter 1.000 EW (vgl. Kapitel 4.3).
Tab. 4.1: Gemeinden und Bevölkerung nach Größenklassen (Stand 2005) [Quelle: StLA
RLP 2006a]
32
Gemeindegrößenklasse
Gemeinden Bevölkerung
Einwohner Anzahl % Anzahl %
< 300 606 26,3 103.958 2,6
300-500 411 17,8 164.186 4,0
500-1.000 575 24,9 408.417 10,1
1.000-2.000 368 16,0 505.130 12,4
2.000-3.000 133 5,8 320.156 7,9
3.000-5.000 86 3,7 324.991 8,0
5.000-10.000 81 3,5 563.686 13,9
10.000-20.000 25 1,1 362.635 8,9
20.000-50.000 12 0,5 391.435 9,6
50.000-100.000 6 0,3 450.033 11,1
> 100.000 3 0,1 464.216 11,4
Gesamt 2.306 100 4.058.843 100

Betrachtet man die Verteilung der Bevölkerungsdichte innerhalb von Rheinland-Pfalz, so
erkennt man deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Landkreisen (siehe Abbildung
4.4). Landkreise mit besonders geringer Bevölkerungsdichte (unter 125 E/km 2 , in der Karte
weiß dargestellt) sind Bitburg-Prüm, Vulkaneifel, Cochem-Zell, Bernkastel-Wittlich,
Südwestpfalz, Rhein-Hunsrück-Kreis, Birkenfeld und Donnersbergkreis (in aufsteigender
Reihenfolge). Agglomerationsräume (in der Karte dunkelgrün dargestellt) finden sich im
Wesentlichen entlang des Rheins.
Abb. 4.4: Bevölkerungsdichte in Rheinland-Pfalz auf Kreisebene
[Quelle: StLA RLP; Bevölkerungsfortschreibung 2005]
33

Abb. 4.5: Siedlungsdichte in Rheinland-Pfalz auf Kreisebene
[Quelle: StLA RLP; Bevölkerungsfortschreibung 2005]
Ein ähnliches Bild ergibt sich bei Betrachtung der Siedlungsdichte innerhalb von Rheinland-
Pfalz (siehe Abbildung 4.5). Auch hier weisen die Landkreise Vulkaneifel, Bitburg-Prüm,
Cochem-Zell, Bernkastel-Wittlich und Rhein-Hunsrück-Kreis die niedrigste Siedlungsdichte
auf, während sich die Kreise mit höherer Siedlungsdichte (in der Karte dunkelrot dargestellt)
vor allem entlang des Rheins finden. Diese Sachverhalte spiegeln sich auch in der
Raumstrukturgliederung (siehe Abbildung 4.6) des Landesentwicklungsprogramms IV (LEP
IV) vom 25.11.2008 wider. Die Abgrenzung der Raumstrukturtypen Verdichtungsräume und
ländliche Räume erfolgt aus landesplanerischer Sicht auf der Grundlage von
Bevölkerungsdichte, Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche und dem Anteil an
Einwohnern in Gemeinden kleiner 500 bzw. 1.000 Einwohnern. Außerdem geht die
potenzielle Erreichbarkeit von zentralen Orten der mittel- und oberzentralen Stufe ein.
34

Abb. 4.6: Raumstrukturgliederung in Rheinland-Pfalz, Landesentwicklungsprogramm IV
[Quelle: Ministerium des Inneren und für Sport Rheinland-Pfalz (ISM) 2008]
35

4.3 Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz
4.3.1 Wasserwirtschaftsverwaltung in Rheinland-Pfalz
Der Verwaltungsvollzug aller wasserrechtlichen Vorschriften einschließlich der Bundesgesetze
und damit insbesondere die Erteilung der behördlichen Zulassungen ist Sache der
Länder [BMU 2008a].
In Rheinland-Pfalz ist die Wasserwirtschaftsverwaltung dreistufig aufgebaut. Für den Bereich
der kommunalen Abwasserbeseitigung ergeben sich damit die folgenden Zuständigkeiten:
36
• Oberste Behörde ist das Ministerium für Umwelt, Forsten und Verbraucherschutz mit
der Fachabteilung Wasserwirtschaft (Aufgaben: Fachaufsicht, Erlass von Rechts-
verordnungen, Steuerung der Wasserwirtschaft, Leitlinien u. a.).
• Die Mittelinstanz bilden die Struktur- und Genehmigungsdirektionen (SGD) als obere
Wasserbehörden. Aufgaben sind u. a.: regionale Gewässerbewirtschaftung, bedeut-
same wasserrechtliche Verfahren, Kläranlagen- und Gewässerüberwachung, Prüfung
der Abwasserbeseitigungskonzepte, Fachaufsicht über die unteren Wasserbehörden,
Fachbehörde.
• Untere Wasserbehörden sind die Kreise und kreisfreien Städte (Aufgaben: Wasserrechtliche
Verfahren, insbesondere Kleinkläranlagen).
Das Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht (LUWG) nimmt als
wasserwirtschaftliche Fachbehörde vor allem Aufgaben der Gewässerüberwachung, das
Datenmanagement für die Berichtspflichten sowie Beratungs- und Begutachtungsfunktionen
wahr.
Die Struktur- und Genehmigungsdirektionen sind im Rahmen der Reform und Neuorganisation
der Landesverwaltung am 01. Januar 2000 aus den ehemaligen Bezirksregierungen
entstanden und gliedern sich in die SGD Nord mit der Zentralabteilung in Koblenz und den
Regionalstellen Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Bodenschutz Trier, Koblenz und
Montabaur und die SGD Süd mit der Zentrale in Neustadt an der Weinstraße und den
Regionalstellen Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Bodenschutz in Kaiserslautern,
Neustadt an der Weinstraße und Mainz (siehe Abb. 4.7).

Abb. 4.7: Gliederung der Wasserwirtschaftsverwaltung in Rheinland-Pfalz (Mittelinstanz) 3
3 Gelb/orange: SGD Süd mit dem Zentralreferat in Neustadt an der Weinstraße und den Regionalstellen
Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Bodenschutz in Mainz, Kaiserslautern und Neustadt
an der Weinstraße. Blau/weiß: SGD Nord mit dem Zentralreferat in Koblenz und den Regionalstellen
Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Bodenschutz in Koblenz, Trier und Montabaur
37

4.3.2 Bestandsaufnahme der Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz
In Rheinland-Pfalz ist ein hohes Niveau der Abwasserbeseitigung erreicht, was u. a. in den
regelmäßig alle 2 Jahre erscheinenden Lageberichten des Ministeriums für Umwelt, Forsten
und Verbraucherschutz Rheinland-Pfalz dokumentiert wird [MUFV 2007, MUFV 2009a].
Nachdem bis in die 1980er Jahre hinein der Anschluss der größeren Städte und Gemeinden
an zentrale Kläranlagen im Mittelpunkt der Bemühungen um eine Verbesserung der
Gewässergüte stand, wurde in den 1990er Jahren vorrangig die Erstausstattung des
ländlichen Raumes sowie die Nachrüstung der größeren Anlagen in Bezug auf die Nährstoffelimination
vorangetrieben. Nachdem auch dies inzwischen weitgehend abgeschlossen ist,
wird der Schwerpunkt der Abwasserbeseitigung in Zukunft auf der Sanierung und dem Erhalt
der vorhandenen Kanäle und Behandlungsanlagen sowie der weiteren Optimierung des
Bestandes liegen.
Der in Rheinland-Pfalz bisher erreichte hohe Stand der Abwasserbeseitigung zeigt sich u. a.
im Anschlussgrad der Bevölkerung an Kanalisation und Kläranlagen. Nach Erhebungen des
Statistischen Landesamtes Rheinland-Pfalz waren Ende 2004 98,9 % der Einwohner an
Kanalisationen und 98,7 % an kommunale, mechanisch-biologische Kläranlagen angeschlossen
[StLA RLP 2006b]. Damit schneidet Rheinland-Pfalz im Bundesländervergleich
überdurchschnittlich gut ab (siehe Abbildung 4.8).
Abb. 4.8: Anschlussgrad der Bevölkerung an Kläranlagen nach Bundesländern 2004
[Quelle: Statistisches Bundesamt 2006b]
Im Bereich der Siedlungsentwässerung kann festgehalten werden, dass das Kanalnetz meist
im Freispiegel ausgeführt ist, wobei das Mischsystem vorherrschend ist (71 %), neuere Teile
sind dagegen in der Regel im Trennsystem ausgeführt (29 %; vgl. Abbildung 4.20). Die
Anforderungen nach Arbeitsblatt ATV-A 128 „Richtlinien für die Bemessung und Gestaltung
38

von Regenentlastungsanlagen in Mischwasserkanälen“ [ATV 1992] sind weitgehend erfüllt;
in den Bereichen der Regionalstellen Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Bodenschutz
Trier und Kaiserslautern besteht noch Nachholbedarf. Vereinzelt gibt es in begründeten
Fällen immissionsbedingte weitergehende Anforderungen an Niederschlagswassereinleitungen.
Insgesamt gibt es in Rheinland-Pfalz ca. 15 Bodenfilter zur Misch- bzw. Niederschlagswasserbehandlung.
Strukturelle Unterschiede innerhalb von Rheinland-Pfalz, die einen entscheidenden Einfluss
auf die Abwasserbeseitigung haben, zeigen sich nicht nur in den im vorangegangenen
Kapitel 4.2 beschriebenen Merkmalen Bevölkerungsdichte und Größe und Anzahl von
Gemeinden, sondern außerdem in der topographischen Lage sowie in der Verfügbarkeit von
leistungsstarken Gewässern. Für die Abwasserbeseitigung macht es einen erheblichen
Unterschied, ob ein zu entwässerndes Gebiet in Mittelgebirgslage oder in der Rheinebene
liegt und ob das gereinigte Abwasser in einen kleinen Eifelbach oder in den Rhein eingeleitet
wird. Im ländlichen Raum kommen oftmals mehrere ungünstige Faktoren zusammen, was
einen geringeren Anschlussgrad der Bevölkerung an Kanalisation und Kläranlagen sowie
einen unterschiedlichen Grad der Zentralisation zur Folge hat. Eine große Anzahl relativ
kleiner Kläranlagen im ländlichen Raum steht einer kleinen Anzahl großer Kläranlagen in den
verdichteten Räumen gegenüber.
In Abbildung 4.9 ist der Anschlussgrad der Bevölkerung an biologische Kläranlagen
dargestellt. In dieser Abbildung wird deutlich, dass die niedrigsten Anschlussgrade im
Westen von Rheinland-Pfalz auftreten, insbesondere in den Verbandsgemeinden des
Landkreises Bitburg-Prüm, während die Verbandsgemeinden mit den höchsten Anschlussgraden
im Südosten von Rheinland-Pfalz liegen. Die Verbandsgemeinden entlang des
Rheins weisen somit die niedrigsten Bevölkerungsanteile ohne Anschluss an die Kanalisation
auf, während im Westen gehäuft Gemeinden zu finden sind, in denen mehr als 5 %
der Bevölkerung ohne Anschluss an öffentliche Kanalisation leben (siehe Abbildung 4.10).
Laut einer Erhebung des Statistischen Landesamtes aus dem Jahr 2004 [StLA RLP 2006c]
leben in Rheinland-Pfalz insgesamt 43.095 Einwohner (1,1 % der Bevölkerung) ohne
Anschluss an Kanalisation; darunter 20.023 Einwohner mit Kleinkläranlagen (auch
Mehrkammergruben mit einer biologischen Teilbehandlung), 23.042 Einwohner mit
abflusslosen Gruben. 10.252 Einwohner (0,3 % der Bevölkerung) leiten ihr Abwasser nach
einer Teilbehandlung z. B. in Mehrkammergruben über die öffentliche Kanalisation in
Gewässer ein. Diese Einleitungen kommen nur noch im Bereich der SGD Nord vor. Seitdem
haben sich die Anschlusszahlen an zentrale bzw. semi-zentrale kommunale Kläranlagen
weiter erhöht. Voraussichtlich die Hälfte der Anlagen bzw. der Standorte wird allerdings als
dezentrale Lösungen dauerhaft bestehen bleiben.
39

Abb. 4.9: Anschlussgrad der Bevölkerung an biologische Kläranlagen
[Quelle: StLA RLP 2006b, Öffentliche Abwasserbeseitigung 2004]
40

Abb. 4.10: Bevölkerung ohne Anschluss an öffentliche Kanalisation
[Quelle: StLA RLP 2006c; Private Haushalte ohne Anschluss... 2004]
Betrachtet man die Entwicklung der Abwasserbeseitigung in den letzten 15-20 Jahren, so
bleibt festzuhalten, dass der Anschlussgrad der Bevölkerung an zentrale Kläranlagen von
1991 bis 2004 um 8,8 Prozentpunkte angestiegen ist. Die Kanalnetzlänge betrug Ende 2004
30.215 km; dies entspricht einem Anstieg seit 1991 um 43 %. Dabei ist bemerkenswert, dass
der Anteil der Kanäle im Mischsystem nur um 24 %, der Anteil der Kanäle im Trennsystem
41

dagegen um 138 % zugenommen hat. Im gleichen Zeitraum ist die Anzahl der Kläranlagen
um 21 % auf 777 zurückgegangen [StLA RLP 2006b]. Diese Zahlen belegen einen
deutlichen Trend zur Zentralisierung der Abwasserreinigung in Rheinland-Pfalz. Hintergrund
ist auch die Aufgabe vieler kleiner zum Teil nur mechanisch arbeitender Anlagen, die nicht
dem Stand der Technik entsprachen und die Zusammenfassung des zu behandelnden
Abwassers in leistungsfähigen Kläranlagen mit wirtschaftlichen Betriebsgrößen.
Im Folgenden soll nun näher auf die Ausbaugrößen der Kläranlagen in Einwohnerwerten
(EW) sowie die eingesetzten Abwasserreinigungsverfahren eingegangen werden. Grundlage
für die Abbildungen 4.11 bis 4.19 ist eine Datenabfrage in der Datenbankanwendung
kommunale Abwasserbehandlungsanlagen (KAWBA) vom 01.05.2007 über das Landesamt
für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht (LUWG). Diese Daten beziehen sich
ausschließlich auf Kläranlagen größer 50 EW; d. h. Kleinkläranlagen werden in den
folgenden Abbildungen nicht berücksichtigt.
Abbildung 4.11 zeigt die prozentuale Verteilung der Kläranlagen in Rheinland-Pfalz auf
verschiedene Größenklassen nach der Anzahl der Anlagen, Abbildung 4.12 die prozentuale
Verteilung auf die Größenklassen nach der Ausbaukapazität. Obwohl ca. 70 % der Kläranlagen
in Rheinland-Pfalz in Größenklasse I und II einzuordnen sind, stellen diese aber nur
11 % der Ausbaukapazität. Dagegen finden sich in Größenklasse V nur gut 1 % der Kläranlagen,
diese stellen aber über 28 % der Ausbaukapazität.
42
9,8%
Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene
Größenklassen nach Anzahl der Anlagen
(Rheinland-Pfalz)
18,7%
1,3%
36,8%
33,4%
< 1.000 EW
1.000-5.000 EW
5.001-10.000 EW
10.001-100.000 EW
> 100.000 EW
Abb. 4.11: Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Größenklassen nach
Anzahl der Anlagen

Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene
Größenklassen nach Ausbaukapazität
(Rheinland-Pfalz)
28,4%
1,5%
9,5%
53,1%
7,6%
< 1.000 EW
1.000-5.000 EW
5.001-10.000 EW
10.001-100.000 EW
> 100.000 EW
Abb. 4.12: Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Größenklassen nach
Ausbaukapazität
In Abbildung 4.13 ist die Verteilung verschiedener Verfahren der Abwasserreinigung in
Rheinland-Pfalz auf die 5 Größenklassen nach Anzahl der Anlagen dargestellt. Unterschieden
wurde hierbei in Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb, Belebungsanlagen im
Aufstaubetrieb (SBR-Anlagen), Tropfkörperanlagen, Tauchkörperanlagen, Abwasserteiche,
Pflanzenkläranlagen und mechanische Anlagen. Die einzelnen Verfahren wurden bereits in
Kapitel 3.2 näher beschrieben.
43

44
Anzahl KA
200
150
100
50
0
Verteilung verschiedener Verfahren auf Größenklassen
I II III IV V
Größenklasse
Durchlaufanlagen SBR-Anlagen Tropfkörperanlagen Tauchkörperanlagen
Abwasserteiche Pflanzenkläranlagen Mechanische Anlagen
Abb. 4.13: Verteilung verschiedener Verfahren der Abwasserreinigung auf Größenklassen
Die Abbildung 4.13 zeigt ebenso wie Abbildung 4.11, dass sich der überwiegende Teil der
Kläranlagen in den Größenklassen I und II (250 in GK I, 275 in GK II) findet, d. h. Anlagen mit
einer Ausbaugröße bis 5.000 EW, während nur 10 von insgesamt 748 Anlagen der
Größenklasse V (> 100.000 EW) angehören. In Größenklasse III (5.001-10.000 EW) finden
sich 73 Anlagen, in Größenklasse IV (10.001-100.000 EW) 140 Anlagen; überwiegend als
Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb ausgeführt. In der Größenklasse I (< 1.000 EW) ist
das Spektrum unterschiedlicher Verfahren am größten. Neben den Belebungsanlagen im
Durchlaufbetrieb, die in jeder Größenklasse das Gros der Anlagen stellen, kommen hier
auch alle anderen Verfahren vor, besonders häufig Abwasserteiche und Pflanzenkläranlagen.
In der Größenklasse II gibt es neben den Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb
auch noch relativ viele Tropfkörperanlagen und Abwasserteiche, während in Größenklasse V
nur Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb zu finden sind.
Insgesamt sind ca. 70 % aller Kläranlagen in Rheinland-Pfalz Belebungsanlagen im
Durchlaufbetrieb (siehe Abbildung 4.14). Die Dominanz dieses Anlagentyps wird noch
deutlicher, wenn man statt der Anzahl der Anlagen deren Ausbaukapazität (siehe
Abbildungen 4.15 und 4.16) betrachtet: von der Gesamtausbaukapazität von 7.175.408 EW
entfallen auf die Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb 6.788.709 EW oder 94,6 %.

2,5%
7,9%
1,9%
Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene
Verfahren nach Anzahl der Anlagen
(Rheinland-Pfalz)
12,7%
4,5% 1,1%
69,4%
BB-D-Anlagen
SBR-Anlagen
Tropfkörperanlagen
Tauchkörperanlagen
Abwasserteiche
Pflanzenkläranlagen
Mechanische Anlagen
Abb. 4.14: Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Verfahren nach Anzahl der
Anlagen
Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene
Verfahren nach Ausbaukapazität
(Rheinland-Pfalz)
0,8%
0,2%
2,3%
0,1%
1,9%
94,6%
BB-D-Anlagen
SBR-Anlagen
Tropfkörperanlagen
Tauchkörperanlagen
Abwasserteiche
Pflanzenkläranlagen
Mechanische Anlagen
Abb. 4.15: Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Verfahren nach
Ausbaukapazität
45

Ausbaukapazität [EW]
46
4.000.000
3.000.000
2.000.000
1.000.000
0
Verteilung der Ausbaukapazität verschiedener Verfahren
auf Größenklassen
I II III IV V
Größenklasse
Durchlaufanlagen SBR-Anlagen Tropfkörperanlagen Tauchkörperanlagen
Abwasserteiche Pflanzenkläranlagen Mechanische Anlagen
Abb. 4.16: Verteilung der Ausbaukapazität verschiedener Verfahren der Abwasserreinigung
auf Größenklassen
Während die Abbildungen 4.11 bis 4.16 sich auf die Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz
im Ganzen beziehen, wird im Folgenden die Verteilung der Kläranlagen auf die
verschiedenen Verfahren und auf die 5 Größenklassen nach Abwasserverordnung noch
weiter differenziert nach den 6 SGD-Regionalstellen.
In Abbildung 4.17 ist die Verteilung der Anlagen auf verschiedene Größenklassen für die
einzelnen Regionalstellen dargestellt (KL = Kaiserslautern, NW = Neustadt, MZ = Mainz, TR
= Trier, MT = Montabaur, KO = Koblenz). Zum einen zeigt diese Abbildung ebenso wie
schon die Abbildungen 4.11 und 4.13, dass die meisten der rheinland-pfälzischen Kläranlagen
in Größenklasse I und II einzuordnen sind, zum anderen werden bei dieser
Darstellung aber auch die Unterschiede innerhalb von Rheinland-Pfalz deutlich. Im Bereich
der SGD Nord mit den Regionalstellen Trier, Montabaur und Koblenz ist die Gesamtzahl der
Kläranlagen, insbesondere die Zahl der kleineren Anlagen, deutlich größer als im Bereich
der SGD Süd. Extreme sind hierbei die Regionalstelle Trier mit insgesamt 232 Anlagen
sowie die Regionalstelle Mainz mit nur 28 Anlagen. Betrachtet man jedoch die Gesamtausbaukapazität,
so zeigt sich, dass beide Regionalstellen in einer ähnlichen Größenordnung
liegen bzw. die Gesamtausbaukapazität der Regionalstelle Mainz (1.095.699 EW)
die der Regionalstelle Trier (1.022.547 EW) sogar leicht übersteigt (siehe Abbildung 4.18).

Anzahl KA
125
100
75
50
25
0
Verteilung der Anlagen auf verschiedene Größenklassen
KL NW MZ TR MT KO
Regionalstelle
< 1.000 EW 1.000-5.000 EW 5.001-10.000 EW 10.001-100.000 EW > 100.000 EW
Abb. 4.17: Verteilung der Anlagen auf verschiedene Größenklassen nach Anzahl der
Anlagen für die einzelnen Regionalstellen
Ausbaukapazität [EW]
1.000.000
800.000
600.000
400.000
200.000
0
Ausbaukapazität in verschiedenen Größenklassen
KL NW MZ TR MT KO
Regionalstelle
< 1.000 EW 1.000-5.000 EW 5.001-10.000 EW 10.001-100.000 EW > 100.000 EW
Abb. 4.18: Ausbaukapazität in verschiedenen Größenklassen für die einzelnen Regionalstellen
47

Neben der Verteilung der Kläranlagen auf verschiedene Größenklassen ist aber auch die
Verteilung auf die verschiedenen Verfahren der Abwasserreinigung innerhalb von Rheinland-
Pfalz charakteristisch (siehe Abbildung 4.19).
48
Anzahl KA
160
120
80
40
0
Verteilung der Anlagen auf verschiedene Verfahren
KL NW MZ TR MT KO
Regionalstelle
BB-D-Anlagen SBR-Anlagen Tropfkörperanlagen Tauchkörperanlagen
Abwasserteiche Pflanzenkläranlagen Mechanische Anlagen
Abb. 4.19: Verteilung der Anlagen auf verschiedene Verfahren der Abwasserreinigung für die
einzelnen Regionalstellen
Die Abbildung zeigt deutlich, dass im Bereich der Regionalstelle Trier die größte Bandbreite
verschiedener Verfahren zur Abwasserreinigung vorhanden ist. Obwohl auch hier wie im
Landesdurchschnitt die meisten Anlagen zu den Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb
gehören (vgl. Abbildungen 4.13 und 4.14), finden sich im Bereich Trier auch etliche
Abwasserteiche sowie einige Pflanzenkläranlagen, Tauch- und Tropfkörper, SBR-Anlagen
und mechanische Anlagen. Neben den Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb kommen im
Bereich der SGD Nord eine große Zahl von Abwasserteichen vor, die meisten im Bereich der
Regionalstellen Montabaur und Trier. Tropfkörperanlagen finden sich vor allem im Bereich
der Regionalstellen Kaiserslautern und Koblenz. Im Bereich der Regionalstelle Mainz gibt es
dagegen fast ausschließlich Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb.
Die den Abbildungen 4.11 bis 4.19 zugrunde liegenden Daten in Form von Tabellen sowie
weitere Abbildungen dazu finden sich im Anhang (siehe S. 182ff).
Ein Vergleich der SGD-Regionalstellen untereinander zeigt ein deutliches Nordwest-Südost-
Gefälle innerhalb von Rheinland-Pfalz. Im Bereich der SGD Nord liegt ein höherer Anteil
ländlicher Räume und anderer ungünstiger Bedingungen für die Abwasserentsorgung vor als
im Bereich der SGD Süd. Am stärksten betroffen ist hierbei der Bereich der Regionalstelle
Trier. Dieser Sachverhalt spiegelt sich auch in einem Vergleich der einwohnerspezifischen
Kanalnetzlänge wider (siehe Abbildung 4.20).

[m/E]
12
9
6
3
0
Einwohnerspezifische Kanalnetzlänge
KL NW MZ TR MT KO
Regionalstelle
Mischkanalisation Trennkanalisation
Abb. 4.20: Einwohnerspezifische Kanalnetzlänge für die einzelnen Regionalstellen
Während die Länge der Kanäle pro Einwohner für die Regionalstelle Trier über 10 Meter
beträgt, sind es für die Regionalstelle Neustadt nur 5 Meter [StLA RLP 2006b]. Das heißt
aber auch, dass im Bereich Trier bezogen auf die angeschlossenen Einwohner ein mehr als
doppelt so großes Kanalnetz saniert und instand gehalten werden muss.
Betrachtet man nun das Alter der vorhandenen Kanäle (siehe Abbildung 4.21), so fällt auf,
dass im Bereich der SGD Nord ein höherer Anteil an Kanälen vorhanden ist, die erst nach
1991 gebaut wurden. Insgesamt betrug die Kanalnetzlänge in Rheinland-Pfalz im Jahr 2004
30.215 km, davon waren 21.463 km im Mischsystem und 8.752 km im Trennsystem
ausgeführt. 52 % der Kanäle wurden vor 1980 gebaut, waren also mindestens 24 Jahre alt.
18 % der Kanäle wurden zwischen 1981 und 1990, 20 % zwischen 1991 und 2000 und ca.
9 % zwischen 2001 und 2004 gebaut. Für ca. 1 % der Kanäle lagen keine Angaben zum
Alter vor [StLA RLP 2006b].
Ein weiterer Indikator für die großen Unterschiede innerhalb von Rheinland-Pfalz ist die
Anzahl der vorhandenen Kleinkläranlagen. Nach einer Datenabfrage des MUFV gab es im
Jahr 2002 in Rheinland-Pfalz insgesamt rund 7.600 Kleinkläranlagen, 7.540 davon im
Bereich der SGD Nord und nur 56 im Bereich der SGD Süd.
49

50
Länge der Kanäle [km]
4.000
3.000
2.000
1.000
0
Kanalnetzlänge nach Baujahr
KL NW MZ TR MT KO
Abb. 4.21: Kanalnetzlänge nach Baujahr
Regionalstelle
bis 1980 1981-1990 1991-2000 2001-2004 ohne Angaben
4.3.3 Belastungssituation Weinkampagne
In Rheinland-Pfalz werden 42,6 % der Bodenfläche landwirtschaftlich genutzt. Die
Waldfläche hat einen ähnlichen Anteil mit 40,8 %. Von den im Jahr 2001 in Rheinland-Pfalz
erfassten 31.000 landwirtschaftlichen Betrieben wurden gut 20 % als Ackerbaubetriebe
geführt, die Futterbaubetriebe kamen auf gut ein Viertel aller Betriebe. Die Veredlungsbetriebe
haben mit 1,3 % kaum mehr nennenswerte Bedeutung. Dagegen nimmt die Gruppe
der Dauerkulturbetriebe mit 14.200 (45,8 %) eine dominierende Stellung ein. Unter den
Dauerkulturbetrieben haben wiederum die 12.400 reinen Weinbaubetriebe die größte
Bedeutung (87,3 %), daneben spielen die Obstbaubetriebe, die ebenfalls zu den Dauerkulturbetrieben
gehören, nur eine untergeordnete Rolle [Landwirtschaftskammer RLP 2004].
In Rheinland-Pfalz liegen mit insgesamt ca. 64.500 ha mehr als 60 % der gesamten
Rebflächen Deutschlands, davon 78 % in den beiden größten deutschen Weinbaugebieten
Rheinhessen und Pfalz. Die Abwässer der Weinbau treibenden Gemeinden werden dabei in
rund 80 kommunalen Kläranlagen mit behandelt. Aufgrund der Betriebsstruktur in Rheinland-
Pfalz mit einer großen Zahl von Kleinbetrieben ist eine innerbetriebliche Vorbehandlung der
anfallenden Abwässer nur sehr eingeschränkt möglich; dies ist der Grund, warum in
Rheinland-Pfalz im Gegensatz zu anderen Weinbau treibenden (Bundes-) Ländern die
saisonale Belastung der kommunalen Kläranlagen besonders ausgeprägt ist [Zettl 2001].
In den letzten Jahren ist durch Rückhaltemaßnahmen bereits einiges erreicht worden, es
besteht allerdings weiterer Handlungsbedarf.

Charakteristisch für die Belastung während der Weinbaukampagne ist der (teilweise
sprunghafte) Anstieg der BSB- und CSB-Frachten im Zulauf der Anlage bei nahezu unveränderten
Nährstofffrachten. Dies führt dazu, dass bei manchen Kläranlagen Stickstoff- und
Phosphorverbindungen als Miniumumfaktoren vorliegen; dies kann sich limitierend auf die
Reinigungsprozesse auswirken. Auf einigen Kläranlagen müssen Nährstoffe gezielt während
der Kampagne zudosiert werden. Auf den meisten Anlagen wird eine Verminderung des
Schlammalters durch die erhöhte Belastung in Kauf genommen.
Bei ausgeprägter Kampagnebelastung müssen die Stickstoff- und Phosphorverbindungen
nicht wie sonst üblich über Nitrifikation/Denitrifikation bzw. gezielte Phosphorelimination
abgebaut werden, sondern die Nährstoffe werden über den Baustoffwechsel vollständig in
den Belebtschlamm eingebaut. Dies führt dazu, dass zahlreiche kampagnebeeinflusste
Kläranlagen während der Weinbaukampagne niedrige Stickstoff- und Phosphorkonzentrationen
im Ablauf aufweisen, während die CSB-Konzentrationen häufig erhöht sind.
Ein weiteres Charakteristikum bei zahlreichen Anlagen ist die Verschlechterung der
Schlammabsetzeigenschaften, was sich durch eine Erhöhung des Schlammindex ISV
ausdrückt. Dies ist in vielen Fällen auf das vermehrte Wachstum von fadenförmigen
Organismen (insbesondere Typ 021N) zurückzuführen, die während der Kampagnebelastung
optimale Lebensbedingungen vorfinden. Da die Bekämpfung dieses Fadens sehr
schwierig ist, sollte bereits versucht werden sein Wachstum zu unterbinden (stets
ausreichende Sauerstoffkonzentrationen im Belebungsbecken, sowie ggf. Sulfidfällung).
Auf einigen Kläranlagen werden zur Verbesserung der Absetzeigenschaften gezielt
beschwerende Stoffe wie Steinmehl oder Braunkohlekoksstaub zugegeben; auf manchen
Anlagen erfolgt (mit unterschiedlichem Erfolg) eine Bekämpfung der fadenförmigen
Organismen durch Zugabe von Fällungsmitteln.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die teilweise sehr großen saisonalen Belastungsunterschiede
sowie die großen Belastungsschwankungen hohe Anforderungen an die
Bemessung und den Betrieb von kampagnebeeinflussten Kläranlagen stellen. Der erforderliche
Abbau der zusätzlichen Kohlenstofffrachten führt zu einer deutlichen Erhöhung der
Energiekosten auf den betroffenen Anlagen [Hansen et al. 2007]. Ziel ist es, die Belastungen
der Kläranlagen durch Weinbauabwasser weiter zu reduzieren. Vorbildlich ist der Rückhalt
von Weinbaurückständen in den Betrieben und der darauf folgende Transport zu einer
kommunalen Kläranlage (Bring- oder Holsystem), wo – bei vorhandener Faulraumkapazität –
eine Nutzung der enthaltenen Energie erfolgen kann (siehe Beispiel in Kapitel 7).
Derzeit erfolgt eine Überarbeitung des DWA-Merkblattes M 773 ‚Abwässer aus der
Weinbereitung‘. Neben einer ausführlichen Darstellung der Belastungssituation ‚Weinbau‘
und einer Beschreibung der Vorbehandlungsmöglichkeiten in den Betrieben wird hier
insbesondere auf die Auswirkungen der Weinbaukampagne auf die kommunalen Kläranlagen
eingegangen. Hierbei werden Hinweise zur Planung und Dimensionierung sowie zur
Vorbereitung der Anlagen auf die Kampagne und Empfehlungen für den Betrieb während der
Kampagnebelastung gegeben.
51

5 Bewertung der vorhandenen Konzepte und Verfahren für
Rheinland-Pfalz
Eine Reihe von Gesprächen mit den Ansprechpartnern der 6 SGD-Regionalstellen in
Rheinland-Pfalz im April/Mai 2007 sollte zum einen dazu dienen, Informationen zu bündeln
und regionale Spezifika innerhalb von Rheinland-Pfalz herauszuarbeiten, zum anderen aber
auch die vorhandenen Konzepte und Verfahren auf der Grundlage von Erfahrungen zu
bewerten. Außerdem fanden Gespräche mit Vertretern des Gemeinde- und Städtebunds
Rheinland-Pfalz, des DWA-Landesverbands Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland sowie der
Ingenieurkammer Rheinland-Pfalz statt, um auf diesem Weg möglichst viele Multiplikatoren
in das Projekt einzubinden, bei denen viele Informationen im Bereich der Abwasserbeseitigung
zusammenlaufen.
Als Ergebnis dieser Gespräche kann festgehalten werden, dass im Allgemeinen zentrale
Lösungen klar favorisiert werden: Sie funktionieren zumeist ohne größere Probleme. Die
Notwendigkeit längerer Verbindungssammler bei zentralen Lösungen wird als nicht kritisch
erachtet, da sich die Kosten für die Kanalisation bei Nutzung von Druckleitungen mit
kleineren Durchmessern und neuen kostengünstigen Verlegetechniken in Grenzen halten.
Dem steht der Vorteil gegenüber, im Vergleich zu vielen Einzellösungen weniger
Betriebspunkte zu haben. Zentrale bzw. semizentrale Varianten der Abwasserentsorgung
wurden daher zumeist als ökoeffizienteste Lösung angesehen. Die Entscheidung, welche
Lösung tatsächlich die beste ist, wird auf der Grundlage von Variantenuntersuchungen
ermittelt.
Probleme ergeben sich im Bereich Siedlungsentwässerung vor allem durch den flächen-
haften Eintrag von Fremdwasser über das gesamte Netz (Fremdwasseranteil z. T. > 50 %)
sowie die Belastung von Stehgewässern (z. B. Altrhein) durch Mischwasserentlastungen.
Stellenweise kommt es auch zu Geruchsproblemen durch lange Aufenthaltszeiten in
Kanälen aufgrund eines geringeren Schmutzwasseranfalls.
Im Bereich Abwasserreinigung werden Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb und SBR-
Anlagen im Allgemeinen gut bewertet. Insbesondere zeichnen sich diese Anlagen durch
hohe Betriebssicherheit, hohe Reinigungsleistung, hohe Flexibilität und gute Steuer- und
Regelbarkeit aus. Auffallend positiv wurde eine Weiterentwicklung der Belebungsanlagen,
die sogenannten Biocos-Anlagen, beurteilt (vgl. Fallbeispiel Breunigweiler in Kapitel 7.1).
Tropfkörper und Abwasserteiche werden eher schlecht bewertet und als nicht mehr zeitgemäß
betrachtet. Probleme bereitet bei diesen Anlagen vor allem die Nährstoffelimination;
bei den Teichen ist zudem in regelmäßigen Abständen eine aufwändige Entschlammung
nötig. In Bezug auf eine stabile Nährstoffelimination werden Pflanzenkläranlagen ebenfalls
für Kläranlagen mit Ausbaugrößen über 50 EW schlecht bewertet. Da die Kohlenstoffelimination
jedoch in der Regel gut funktioniert, sind Pflanzenkläranlagen im Bereich der
Kleinkläranlagen (Ausbaugröße < 50 EW), wo eine Nährstoffelimination in der Regel nicht
gefordert ist, durchaus gut geeignet. Tauchkörper spielen in Rheinland-Pfalz keine große
Rolle; es gibt insgesamt ca. 20 Tauchkörperanlagen, die meisten in der Größenordnung von
einigen hundert EW. Die Erfahrungen mit diesem Anlagentyp sind sehr unterschiedlich;
einige Tauchkörperanlagen – insbesondere kleinere – funktionieren sehr gut, andere
wiederum bereiten große Probleme.
52

In weiten Teilen des Landes werden Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb und SBR-
Anlagen favorisiert; Tropfkörper, Abwasserteiche und zum Teil auch Pflanzenkläranlagen
werden dagegen nach und nach aufgegeben. Bei den Regionalstellen Mainz, Neustadt und
Koblenz sind dezentrale Lösungen wenig vertreten; hier sind aufgrund der fast flächendeckend
dichten Besiedlung größere zentrale Abwasserreinigungsanlagen sinnvoll. Als
Verfahren kommen dafür insbesondere die für größere Anlagen bewährten Belebungsanlagen
im Durchlaufbetrieb und SBR-Anlagen zum Einsatz. Dies gilt größtenteils auch für
die Regionalstelle Kaiserslautern.
Bei der Regionalstelle Kaiserslautern bilden neben den Belebungsanlagen die Tropfkörper
einen zahlenmäßigen Schwerpunkt. Mitte 2007 gab es im Einzugsgebiet der Regionalstelle
noch 31 Tropfkörperanlagen, die meist in den 60er und 70er Jahren errichtet wurden und die
im Hinblick auf steigende Anforderungen insbesondere im Bereich der Nährstoffelimination
nicht ausreichend sind. Hierbei ist fraglich, ob eine Nachrüstung dieser alten Tropfkörper
sinnvoll ist oder ob sie nicht besser durch andere Verfahren ersetzt werden sollten. In
Einzelfällen kann es aber durchaus sinnvoll sein, einen vorhandenen Tropfkörper in ein
neues Konzept einzubinden (vgl. Fallbeispiel Bechhofen in Kapitel 7.1).
Während die Belastung durch Weinbauabwässer (vgl. Abschnitt 4.3.3) im Bereich der
Regionalstelle Trier in den letzten Jahren stark rückläufig ist, kommt es in den Einzugsgebieten
der Regionalstellen Neustadt und Mainz während der Weinbaukampagne noch
häufig zu Problemen. Hier gilt es, durch verfahrenstechnische Optimierung den Anlagenbetrieb
so zu stabilisieren, dass es auch bei Regenwetter nicht zu Schlammabtrieb kommt.
Ein geeignetes Verfahren für eine von Weinbauabwässern betroffene Kläranlage stellt z. B.
das SBR-Verfahren dar (siehe Fallbeispiel KA Heßheim in Kapitel 7.1).
Für die Problematik der Belastung der Altrheinarme durch Mischwasserentlastungen in der
Regionalstelle Neustadt können nachgeschaltete Bodenfilter zur Mischwasserbehandlung
eine Lösung sein. Beispiele für den Einsatz eines Retentionsbodenfilters zur Entlastung des
Vorfluters von Mischwassereinleitungen werden in Kapitel 7.5 (siehe Fallbeispiele Bolanden
und Gau-Bischofsheim) vorgestellt.
Bei den Regionalstellen Trier und Montabaur werden aufgrund der schwierigen topographischen
Lage und vieler kleiner Streusiedlungen dezentrale Lösungen dauerhaft bestehen
bleiben. Gerade in diesen Fällen, bei den Streusiedlungen in Mittelgebirgsstruktur, bieten
sich dezentrale Konzepte an. Zudem sollte im Einzelfall auch geprüft werden, ob naturnahe
Verfahren hier von Vorteil sind. Im Bereich Trier und Montabaur ist auch noch die
Erstausstattung zu ergänzen; dies betrifft im Bereich Trier vor allem die Landkreise Bitburg-
Prüm und Trier-Saarburg, im Bereich Montabaur die Verbandsgemeinde Asbach. Dabei
sollte berücksichtigt werden, dass neue Investitionen die Chance bieten, innovative und
nachhaltige Konzepte zu verwirklichen.
Einen Schwerpunkt im Bereich Montabaur bilden die Abwasserteiche, die noch in großer
Zahl vorhanden und in Bezug auf die Reinigungsleistung nicht ausreichend sind. Langfristig
sollen 26 der 43 vorhandenen (Daten vom Mai 2007) Abwasserteiche erhalten bleiben, die
anderen werden aufgegeben und die zu entsorgenden Siedlungen an größere Kläranlagen
angeschlossen. Die meisten dieser Teiche sind in den 70er und 80er Jahren mit dem Ziel der
Kohlenstoffelimination entstanden. Die später hinzugekommenen Anforderungen an eine
53

Stickstoff- und Phosphorelimination können diese Anlagen jedoch nicht in ausreichendem
Maß erfüllen. Hier muss eine Lösung gefunden werden, die Teiche, die langfristig erhalten
bleiben, so zu optimieren bzw. nachzurüsten, dass die geforderten Werte eingehalten
werden können. Eine Möglichkeit dazu bieten das CWSBR- und das SBLR-Verfahren, die
als Fallbeispiele in Kapitel 7.1 vorgestellt werden.
In Tabelle 5.1 sind die Bewertungen der in Rheinland-Pfalz bisher vorhandenen Abwasserreinigungsverfahren
zusammengefasst. Hier sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die
Bewertung zum einen insbesondere das Meinungsbild der Befragten der rheinlandpfälzischen
oberen Wasserbehörde widerspiegelt und dass zum anderen die Beurteilung
aufgrund heutiger Anforderungen an die Abwasserentsorgung erfolgte. Bei Berücksichtigung
möglicher zukünftiger Anforderungen ergeben sich z. T. andere Bewertungen, weshalb die
Tabelle in Kapitel 6.10 in erweiterter Form noch einmal erscheint. In dieser Zusammenstellung
sind die mechanischen Anlagen nicht aufgeführt, da Übereinstimmung herrscht, die
wenigen noch vorhandenen Anlagen möglichst bald durch Anlagen mit biologischer Stufe zu
ersetzen. Ebenso wie bei den Daten zur Bestandsaufnahme der Abwasserbeseitigung in
Kapitel 4.3 sind auch bei der der Tabelle zugrundeliegenden Bewertung die Kleinkläranlagen
nicht berücksichtigt. Die Bewertung bezieht sich also ausschließlich auf Kläranlagen größer
50 EW.
Kriterien zur Bewertung von Verfahren sind vor allem eine stabile Reinigungsleistung, die
Betriebssicherheit der Anlagen sowie der erforderliche Wartungsaufwand. Die verschiedenen
Verfahren werden für jedes einzelne Kriterium mit „+“ (positiv), „-“ (negativ), „--“ (sehr
negativ) oder „○“ (neutral) bewertet. Neben den in der Tabelle 5.1 aufgeführten Kriterien sind
aber auch die Kosten eines Verfahrens sowie die betriebliche Flexibilität wichtig.
Tab. 5.1: Bewertung verschiedener Verfahren der Abwasserreinigung in Rheinland-Pfalz
(für Kläranlagen > 50 EW)
Kriterien
54
Belebungsanlagen
SBR-
Anlagen
Tropfkörper Tauchkörper
Abwasserteiche
Pflanzenkläranlagen
Reinigungsleistung + + -- ○ -- --
Betriebssicherheit + + ○ ○ ○ ○
Wartungsaufwand + + + ○ - +
Probleme
Stärken
häufig Bläh-
und Schwimmschlamm,
bes.
bei kleineren
KA; oft zu
geringe
Schlammstapelkapazität
hohe
Reinigungsleistung;
gut
steuer- und
regelbar;
bewährte
Technik
stoßweise
Einleitung
(Hydraulik d.
Gewässers),
meist Puffer
erforderlich
hohe
Reinigungsleistung,
flexibel, gut
steuer- und
regelbar
Nährstoffelimination;
veraltete
Technik; oft
schwache NK
(Feststoffabtrieb);
wenig
regelbar;
wenig flexibel
kleine
Volumina
häufig
Schäden an
den Tauchkörpern
für kleine
Anlagen
geeignet
Nährstoffelimination;
kaum
steuerbar,
Entschlammung
wenig Technik
erforderlich
Nährstoffelimination;
nicht
steuerbar,
Kolmation
geringer Wartungsaufwand,
für kleine
Anlagen
geeignet
Gesamtbewertung + + - ○ -- -

6 Zukünftige Herausforderungen für die Abwasserentsorgung
In den vorangegangenen Kapiteln 4 und 5 wurde die derzeitige Situation der Abwasserbeseitigung
in Rheinland-Pfalz dargestellt und die bisher verwendeten Verfahren unter den
aktuellen Randbedingungen analysiert. Es ist jedoch absehbar, dass sich in Zukunft einige
dieser Randbedingungen ändern werden. Im Hinblick auf die lange Nutzungsdauer der
abwassertechnischen Infrastruktur – Kläranlagen werden in der Regel über 10 bis 40 Jahre,
Kanalisationen sogar über 50 bis 80 Jahre abgeschrieben (nach Empfehlungen der LAWA);
dabei liegt die tatsächliche Nutzungsdauer oft noch höher – müssen solche zukünftigen
Entwicklungen bei Neu-Investitionen berücksichtigt werden, um eine nachhaltige Lösung zu
gewährleisten.
Zu den zentralen Herausforderungen, denen sich die Abwasserentsorgung – insbesondere
auch im ländlichen Raum – in Zukunft stellen muss, gehört der demografische Wandel. Auch
der Klimawandel ist bei zukünftigen Planungen zu berücksichtigen. In begründeten Fällen
kann es zusätzliche Anforderungen, z. B. aus Immissionsschutzbetrachtungen auf der
Grundlage der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) geben. Neue
Vorgaben zur Klärschlammausbringung auf landwirtschaftliche Flächen sind in Vorbereitung
(Klärschlammverordnung). Daneben sind neue Vorgaben zur Energieeffizienz auf Kläranlagen,
zur Rückgewinnung von Phosphat oder zum Rückhalt prioritärer Stoffe möglich.
Auf die einzelnen Punkte wird im Folgenden näher eingegangen. Am Ende jedes Unterkapitels
wird eine kurze Einschätzung der Relevanz des jeweiligen Themas für Rheinland-
Pfalz aus Sicht der Verfasser gegeben.
6.1 Auswirkungen des demografischen Wandels
Hinter dem Schlagwort „demografischer Wandel“ verbirgt sich der erwartete Rückgang der
Bevölkerung in ganz Deutschland durch den Rückgang der Geburtenrate. Zwar gehen die
Kinderzahlen in Deutschland schon seit über hundert Jahren zurück, jedoch wurden bislang
die daraus resultierenden Bevölkerungsverluste z. T. durch eine erhöhte Lebenserwartung
sowie Zuwanderung aus anderen Ländern kompensiert [Kröhnert et al. 2005]. Für die
Zukunft wird aber prognostiziert, dass trotz weiter steigender Lebenserwartung und
Zuwanderung aus dem Ausland die Bevölkerung in Deutschland erheblich schrumpfen wird
[Stat. Bundesamt 2006c]. Daneben ändert sich auch die Altersverteilung in der Bevölkerung:
es wird in Zukunft immer mehr alte und immer weniger junge Menschen geben. In Abbildung
6.1 ist der Altersaufbau der Bevölkerung für 1910, 1950, 2005 und 2050 im Vergleich
dargestellt. Dabei wird deutlich, dass die sogenannte Bevölkerungspyramide schon lange
keine ideale Pyramidenform mehr hat; an der Basis wird sie zunehmend schlanker.
55

Abb. 6.1: Altersaufbau der Bevölkerung in Deutschland [Quelle: Stat. Bundesamt 2006c]
56

Außer im Bevölkerungsrückgang und in einer Überalterung der Gesellschaft manifestiert sich
der demografische Wandel aber auch in einer regionalen Umverteilung der Bevölkerung. Die
Auswirkungen werden besonders stark in den dünn besiedelten, peripheren, ländlichen
Regionen sein. Der Aspekt Überalterung der Gesellschaft wird verstärkt werden durch den
Wegzug vor allem der Altersgruppe der 20- bis 40-jährigen, darunter wiederum vor allem
Höherqualifizierte.
Für Rheinland-Pfalz hat das Statistische Landesamt bereits in den Jahren 2002 und 2004 in
zwei Veröffentlichungen die zu erwartende Bevölkerungsentwicklung in einem mittelfristigen
Zeitraum (bis 2015) und in einem langfristigen Zeitraum (bis 2050) untersucht [StLA RLP
2002, 2004]. Die Untersuchungen des Statistischen Landesamtes stellen keine Prognosen
im eigentlichen Sinn dar, sondern es handelt sich vielmehr um Modellrechnungen, denen
alternative Annahmen zu den Bestimmungsgrößen einer Bevölkerung (Geburtenrate,
Lebenserwartung und Wanderungssaldo) zugrunde liegen. Als gesichert gilt dabei, dass
auch bei optimistischen Annahmen ein deutlicher Bevölkerungsrückgang eintreten wird.
Während im Zeitraum bis 2015 die Bevölkerung in Rheinland-Pfalz kaum abnehmen wird,
wird bis 2050 nach der mittleren Variante der Vorausberechnungen mit einem Bevölkerungsrückgang
um rund 18 % (das entspricht etwa 700.000 Einwohnern) zu rechnen sein.
Auf diese erste Bevölkerungsvorausberechnung folgte im Jahr 2007 die Veröffentlichung
„Rheinland-Pfalz 2050. Zweite regionalisierte Bevölkerungsvorausberechnung“ [StLA 2007].
Auch in dieser Studie mit dem Basisjahr 2006 wird zwischen einem mittelfristigen Zeitraum
bis 2020 und einem langfristigen Zeitraum bis 2050 unterschieden. In der neuen Vorausberechnung
fällt der Bevölkerungsrückgang geringer aus als in der vorangegangenen; statt
einem Rückgang um ca. 18 % wird nun in der mittleren Variante bis 2050 ein Rückgang um
ca. 15 % prognostiziert. Allerdings fällt die demografische Alterung deutlich stärker aus als
nach der ersten Projektion. Sowohl der geringere Bevölkerungsrückgang als auch die
stärkere demografische Alterung sind darauf zurückzuführen, dass in der zweiten Projektion
ein stärkerer Anstieg der Lebenserwartung bis 2050 angenommen wird. In Abbildung 6.2 ist
die Bevölkerungsentwicklung bis 2020 dargestellt, in Abbildung 6.3 die Bevölkerungsentwicklung
bis 2050, jeweils auf der Ebene der Landkreise und kreisfreien Städte.
Die Abbildungen zeigen, dass die Bevölkerungsentwicklung in den einzelnen Kreisen und
kreisfreien Städten des Landes sehr unterschiedlich verlaufen wird. Während im Zeitraum bis
2020 noch einige wenige Landkreise mit einem Bevölkerungszuwachs rechnen können, wird
die Bevölkerungszahl langfristig überall in Rheinland-Pfalz sinken, allerdings in unterschiedlichem
Ausmaß.
57

Abb. 6.2: Bevölkerungsentwicklung 2006–2020 in den kreisfreien Städten und Landkreisen
[Quelle: StLA 2007, Zweite regionalisierte Bevölkerungsvorausberechnung]
58

Abb. 6.3: Bevölkerungsentwicklung 2006–2050 in den kreisfreien Städten und Landkreisen
[Quelle: StLA 2007, Zweite regionalisierte Bevölkerungsvorausberechnung]
59

Da die Bevölkerungsentwicklung regional derart unterschiedliche Verläufe aufweist, hat das
Statistische Landesamt in den letzten Jahren tiefer regionalisierte Prognosen erstellt mit dem
Ziel, die Auswirkungen auf die kommunale Ebene zu analysieren. Im Jahr 2005 wurde die
Studie „Bevölkerungsvorausberechnungen für die verbandsfreien Gemeinden und Verbandsgemeinden
bis 2015“ [Kirschey und Böckmann 2005] vorgelegt (siehe Abbildung 6.4).
Abb. 6.4: Bevölkerungsentwicklung in Rheinland-Pfalz 2000-2015. [Quelle: Kirschey und
Böckmann 2005]
60

In dieser Abbildung wird deutlich, dass die Gemeinden und Städte zu unterschiedlichen
Zeitpunkten und verschieden stark mit dem Problem der demografischen Entwicklung
konfrontiert werden. Für die Planer und Betreiber von Anlagen der technischen Infrastruktur
ist die Bevölkerungsentwicklung im Land insgesamt nicht so sehr von Bedeutung, sondern
vielmehr wie die jeweilige Bedarfslage sich konkret in den einzelnen Kommunen entwickelt.
Hierzu sollte das Informationsangebot des Statistischen Landesamtes zur Abschätzung der
demografischen Lage in der jeweiligen Gemeinde genutzt werden [www.statistik.rlp.de/analysen/demographie/index.html].
Weitere Informationsquellen (allerdings nicht auf kommunaler
Ebene, sondern auf Kreis-Ebene) bietet z. B. das Berlin-Institut für Bevölkerung und
Entwicklung: In der 2005 herausgegebenen Studie „Deutschland 2020 – Die demografische
Zukunft der Nation“ werden auf der Grundlage von Indikatoren aus den Bereichen
Demografie, Wirtschaft, Integration, Bildung, Familienfreundlichkeit und Flächennutzung alle
Landkreise und kreisfreien Städte in Deutschland bewertet [Kröhnert et al. 2005]. Daraus
ergibt sich im Vergleich zu einer reinen Bevölkerungsprognose ein aussagekräftigeres Bild
der Zukunftsfähigkeit der einzelnen Landkreise. Wie solche demografischen Prognosen bei
der Planung berücksichtigt werden können, zeigt die Studie „Auswirkungen der demografischen
Entwicklung auf die Anlagen der technischen Infrastruktur am Beispiel der kommunalen
Abwasserbeseitigung eines Bundeslandes“ [Lenhart 2006], die in Kapitel 7.6
vorgestellt wird.
Die demografische Alterung wird sich fortsetzen: Die Zahl der Jüngeren und die Zahl der
Menschen im erwerbsfähigen Alter wird abnehmen, während die Zahl der älteren Menschen
deutlich zunehmen wird. Die Auswirkungen des demografischen Wandels auf die technische
Infrastruktur der Wasserver- und Abwasserentsorgung sind deshalb besonders gravierend,
da hier der Anteil der Fixkosten gegenüber den verbrauchsabhängigen Kosten sehr hoch ist
(ca. 75 %), wie Abbildung 6.5 zeigt. Das bedeutet, dass die einwohnerspezifischen Kosten
der Infrastruktur ansteigen, gleichzeitig werden aber die Einnahmen der öffentlichen Haushalte
durch die sinkende Zahl der Erwerbstätigen zurückgehen [Bellefontaine et al. 2003;
Just 2004; KfW Bankengruppe 2006].
Neben der Problematik der wirtschaftlichen Tragfähigkeit der Infrastruktur besteht eine
technische Schwierigkeit darin, dass durch den geringeren Schmutzwasseranfall im Trockenwetterfall
die Schleppspannung in den Kanälen verringert wird, was durch den in den letzten
Jahrzehnten sinkenden spezifischen Wasserverbrauch noch verstärkt wird. Infolgedessen
kann es durch zu lange Fließzeiten bzw. geringe Durchflüsse zu Ablagerungen im Kanalnetz
und damit einhergehend zu Verstopfungen, Geruchsbelästigungen und Korrosionserschei-
nungen kommen, die wiederum kostenaufwändige betriebliche Maßnahmen wie z. B.
häufigere Kanalspülungen erforderlich machen. Bei starker Unterauslastung von 30 % und
mehr werden bautechnische Anpassungen notwendig, bei einem Rückgang der Auslastung
um 50 % und mehr kann sogar ein Rückbau abwassertechnischer Anlagen nötig werden
[Oelmann 2006; Koziol et al. 2006]. Dass dies kein Zukunftsszenario mehr ist, sondern
Realität, zeigt der Blick auf einige Städte in Ostdeutschland (z. B. Halle, Magdeburg,
Cottbus), in denen der Stadtumbau bereits in vollem Gange ist und in diesem Zusammen-
hang z. T. flächenhafte Abrisse stattfanden.
61

Abb. 6.5: Kostenstruktur der Abwasserentsorgung 2002 [Quelle: Bellefontaine et al.,
Marktdaten Abwasser 2003]
Der demografische Wandel ist ein wesentlicher Schwerpunkt bei der Diskussion um
zukünftige Rahmenbedingungen für die Siedlungswasserwirtschaft, denn „demografischer
Wandel und Nachhaltigkeit sind ganz eng miteinander verknüpft“ [ISM 2003 (siehe auch
Abbildung 6.6)]. Mit der demografischen Entwicklung im Blick ist es möglich, die richtigen
Weichenstellungen für eine innovative Politik vorzunehmen. Angesichts der Tatsache, dass
immer noch neue Baugebiete erschlossen werden, bleibt festzustellen, dass offensichtlich
längst nicht alle Verantwortlichen die Bedeutung des demografischen Wandels und damit
das Ausmaß der Problemlage erkannt haben.
Dass in den nächsten Jahrzehnten in Rheinland-Pfalz wie auch in ganz Deutschland
tiefgreifende Veränderungen der Bevölkerungsstruktur eintreten werden, ist unbestritten.
Andere sich abzeichnende Trends wie z. B. der Klimawandel (siehe Kapitel 6.2) werden die
Problematik noch weiter verschärfen.
62
Fazit/Bewertung: Für Rheinland-Pfalz wird ein Bevölkerungsrückgang prognostiziert,
der in den Städten und Gemeinden unterschiedlich stark ausfallen wird.
Aufgrund des hohen Fixkostenanteils in der Wasserwirtschaft werden bei sinkender
Einwohnerzahl die Pro-Kopf-Kosten steigen. Insofern wird die Relevanz des
demografischen Wandels für Rheinland-Pfalz als sehr hoch eingeschätzt. Hier gilt
es mit sowohl bewährten als auch innovativen Techniken sowie einer geeigneten
Entwässerungsstruktur langfristig angepasste und finanzierbare Lösungen umzusetzen.
Von hoher Bedeutung ist auch die Wahl geeigneter Abschreibungszeiten.

Abb. 6.6: Bevölkerungsveränderung 2000 bis 2050 [Quelle: ISM - Ministerium des Innern
und für Sport RLP 2003, Raumordnungsbericht]
63

6.2 Auswirkungen des Klimawandels
Mit dem Begriff Klimawandel ist die globale Erwärmung der Erdatmosphäre seit Beginn der
Industrialisierung gemeint. Diese globale Erwärmung wird nach dem gegenwärtigen
wissenschaftlichen Verständnis sehr wahrscheinlich durch den Treibhauseffekt verursacht,
der wiederum eine Folge der gestiegenen CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist. Seit
Mitte des 18. Jahrhunderts ist die atmosphärische CO2-Konzentration um etwa 35 %
gestiegen und hat inzwischen einen Wert von rund 380 ppm erreicht [UBA 2007]. Der
Anstieg der in Deutschland gemessenen CO2-Konzentration zwischen 1972 und 2006 ist in
Abbildung 6.7 dargestellt.
Abb. 6.7: Atmosphärische CO2-Konzentration an der Messstelle Schauinsland des Umweltbundesamtes
[Quelle: UBA 2007]
Nach Angaben der „Umweltdaten Deutschland“ waren die Jahre 1991 bis 2000 „sowohl in
Deutschland als auch weltweit das wärmste Jahrzehnt des Jahrhunderts. Neun dieser Jahre
und auch alle bisherigen Jahre des 21. Jahrhunderts lagen über dem langjährigen
Durchschnitt (8,3 °C), sechs der zehn wärmsten Jahre falle n ebenfalls in diesen Zeitraum“
[UBA 2007]. Dieser Anstieg der Temperatur in Deutschland wird auch in Abbildung 6.8
deutlich.
64

Abb. 6.8: Jährliche mittlere Tagesmitteltemperatur in Deutschland 1901–2005 [Quelle: UBA
2007]
Im Jahr 2007 hat der Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) seinen 4.
Sachstandsbericht zu den Folgen des Klimawandels vorgelegt. Danach sind die globalen
anthropogenen Treibhausgasemissionen im Zeitraum von 1970 bis 2004 um 70 %, die CO2-
Emissionen sogar um 80 % gestiegen, wobei sich die Zunahme in den letzten zehn Jahren
beschleunigt hat [IPCC 2007]. Unbestritten ist, dass es eine vom Menschen verursachte
globale Erwärmung gibt und dass sie weiterhin fortschreiten wird, solange die Treibhausgasemissionen
nicht reduziert werden. Als globale Effekte des Klimawandels werden ein
Temperaturanstieg um 1-6 °C, der Anstieg des Meeresspie gels um 10-90 cm und je nach
Szenario eine zunehmende Wasserknappheit prognostiziert.
Für Mitteleuropa wurden in einer Studie des Max-Plank-Instituts für Meteorologie in Hamburg
folgende Auswirkungen des Klimawandels aufgezeigt:
• Abnahme der Sommerniederschläge
• Zunahme der Winterniederschläge
• Zunahme der Starkregenereignisse
Das Kooperationsvorhaben KLIWA (Klimaveränderung und Konsequenzen für die
Wasserwirtschaft) nennt als Ergebnisse der Studie "Klimawandel in Süddeutschland"
folgende Effekte der globalen Erwärmung für den süddeutschen Raum [KLIWA 2008]:
• deutlich feuchtere Winter
• trockenere Sommer
• regionale Zunahme der Starkregenereignisse im Winterhalbjahr
• häufigere Hochwasserereignisse
• z. T. Anstieg der Extrem-Hochwasserereignisse
65

Teilweise werden die Auswirkungen des Klimawandels bereits bei der Bemessung neuer
wasserwirtschaftlicher Hochwasseranlagen in Form eines Klimaänderungsfaktors berück-
sichtigt. So werden z. B. beim Neckar die Anlagen auf einen um 15 Prozent höheren Abfluss
gegenüber dem statistischen Wert für ein Jahrhunderthochwasser (HQ100) dimensioniert oder
so geplant, dass bei Bedarf nachgerüstet werden kann [KLIWA 2006]. Die Einführung eines
Klimaänderungsfaktors ist nach Erkenntnissen der Enquete-Kommission 15/1 „Klimawandel“
und des Ministeriums für Umwelt, Forsten und Verbraucherschutz für Rheinland-Pfalz noch
nicht möglich und auch noch nicht erforderlich. Für die Zukunft kann er nicht gänzlich
ausgeschlossen werden [Enquete-Kommission 2009].
Neben einem erhöhten Risiko von Überflutungen kann auch die Häufigkeit von Mischwasserentlastungen
zunehmen [Pinnekamp et al. 2008]. Wann und wo lokale Extremereignisse
auftreten werden, ist jedoch nicht vorhersehbar. Obwohl eine Klimaänderung im großen
Maßstab erwartet wird, ist es kaum möglich, für die im Vergleich dazu kleinskaligen
Berechnungsnetze Vorhersagen und Empfehlungen zu Bemessungsgrößen zu geben
[Grunwald 2006]. Die Einführung pauschaler Bemessungszuschläge in der Siedlungsentwässerung
ist daher nicht empfehlenswert. Stattdessen erscheint eine größere Flexibilität
in der Entwässerungskonzeption sinnvoll. Hier können dezentrale Konzepte, verbunden mit
Maßnahmen zur Regenwasserbewirtschaftung wie z. B. die Abkopplung abflusswirksamer
Flächen vom Kanalnetz einen wertvollen Beitrag leisten [Schmitt et al. 2006a]. Im Sinne
eines Risikomanagements und Risikovorsorge erscheint es vorrangig, für außergewöhnliche
Regenereignisse außerhalb der üblichen Überflutungssicherheit Notfallstrategien zu
entwickeln. Dabei gilt es zum einen, aus der Kanalisation austretendes Wasser möglichst
schadlos aus dem Siedlungsbereich abzuleiten bzw. in verfügbaren Freiflächen schadlos
zurückzuhalten. In besonders gefährdeten Bereichen kommt dem gezielten Objektschutz
eine hervorgehobene Bedeutung zu. Maßnahmen der Regenwasserbewirtschaftung sollten
in jedem Fall kostenintensiven Maßnahmen eines Kanalausbaus vorgezogen werden.
6.3 Gezielte Reduzierung des Eintrags von Mikroschadstoffen
Mikroschadstoffe sind Stoffe, die nur in geringen Mengen im Abwasser enthalten sind, aber
schon in kleinsten Konzentrationen negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können
und in herkömmlichen Kläranlagen bisher nicht gezielt eliminiert werden. Organische
Spurenstoffe entstammen unterschiedlichen menschlichen Aktivitäten; es handelt sich dabei
z. B. um Reste von Pflanzenschutzmitteln, Reinigungsmittel, Körperpflegeprodukte, Hormone
und Medikamente.
66
Fazit/Bewertung: Der Klimawandel als Folge der globalen Erwärmung der Erdatmosphäre
wird sich insbesondere aufgrund der projizierten Zunahme der
Starkregenereignisse auf die Kanalisation auswirken, das Ausmaß und die
konkreten regionalen Auswirkungen sind aber derzeit nicht vorhersagbar. Daher
wird die Relevanz für Rheinland-Pfalz als mittelhoch eingeschätzt.

Nach Vorgaben der EG-WRRL zur Verringerung der chemischen Verschmutzung der
Oberflächengewässer (Artikel 16) wurden von der EU-Kommission Umweltqualitätsnormen
für eine Liste von 33 sogenannten prioritären Stoffen (Anhang X der EG-WRRL) vorgelegt,
die neben organischen Schadstoffen auch Schwermetalle enthält [EU-Kommission 2006a].
Prioritäre Stoffe sind Schadstoffe, die ein erhebliches Risiko für die aquatische Umwelt
darstellen. Entscheidungskriterien für die Relevanz der Schadstoffe sind dabei Persistenz,
Bioakkumulation und Toxizität. Für die prioritären Stoffe sind Qualitätsziele festzulegen, bei
deren Nichteinhaltung spezifische Maßnahmen zur schrittweisen Reduzierung von
Einleitungen, Emissionen und Verlusten dieser Stoffe entwickelt werden müssen. Im
Richtlinienvorschlag der EU-Kommission werden allerdings nur die Umweltqualitätsnormen
in Form von Jahresdurchschnittskonzentrationen und zulässigen Höchstkonzentrationen
festgelegt, während die tatsächlichen Maßnahmen zur Verringerung der Verschmutzung den
Mitgliedstaaten überlassen werden.
13 der 33 Schadstoffe werden als prioritäre gefährliche Stoffe eingestuft, für diese Verbin-
dungen wird mittelfristig sogar eine „Nullemission“ verlangt, d. h. sie sollen innerhalb einer
Generation, also nach spätestens 20 Jahren nicht mehr in die aquatische Umwelt einge-
bracht werden (siehe Tabelle 6.1). Die Schwierigkeit ist, dass es sich dabei nicht nur um
Agrarchemikalien und Zwischen- bzw. Anwendungsprodukte handelt, deren Verwendung
eingestellt werden kann, um einen Eintrag in die Umwelt vollständig zu unterbinden, sondern
dass darunter auch natürlich vorkommende Stoffe sowie Zwangsanfälle sind, bei denen die
Nullemissionsforderung auf praktische Grenzen stößt [Führer 2006]. Die Liste ist nicht
abgeschlossen; sie kann erweitert werden, wenn sich infolge neuer Erkenntnisse auch für
andere Verbindungen ein Gefährdungspotenzial ergibt. So enthält die Liste prioritärer Stoffe
bislang weder verbreitet im Abwasser auftretende Humanarzneimittel (z. B. Carbamazepin)
noch Hormone (z. B. Estradiol).
In einem Forschungsbericht des Umweltbundesamtes [Hillenbrand et al. 2007] werden die
für Deutschland relevanten Eintragspfade für die prioritären Stoffe analysiert und Vorschläge
zur Emissionsbegrenzung gemacht. Danach sind für Deutschland insbesondere die
Schwermetalle (Cadmium, Quecksilber, Blei und Nickel), die Gruppe der polyzyklischen
aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK), die Pflanzenschutzmittel Diuron und Isoproturon
sowie die Tributylzinnverbindungen relevant. In Tabelle 6.1 sind die prioritären und
prioritären gefährlichen Stoffe aufgelistet, wobei die für Deutschland relevanten Verbindungen
rot hervorgehoben sind. Emissionen aus kommunalen Abwassersystemen tragen in
erheblichem Maße zur Gewässerbelastung in Deutschland bei – insbesondere für
Schwermetalle, Pflanzenschutzmittel und PAK (hierbei v. a. Straßenabläufe). Dabei sind
Einträge aus Kläranlagenabläufen (schmutzwassserbürtige Verbindungen) und niederschlagsbedingte
Abflüsse (oberflächenbürtige Verbindungen) zu unterscheiden [Welker
2005, 2006]. So gelangen z. B. 25 % der Schwermetalle über urbane Flächen und 15 % über
kommunale Kläranlagen in die Oberflächengewässer (im Mittel der vier Schwermetalle
Cadmium, Quecksilber, Blei und Nickel).
67

Tab. 6.1: Liste der prioritären und prioritären gefährlichen Stoffe [Quelle: BMU 2008b,
Richtlinienvorschlag]
68
13 prioritäre gefährliche Stoffe 20 prioritäre Stoffe
Anthracen Alachlor
Bromierte Diphenylether(p-BDE) Atrazin
Cadmium und Cadmiumverbindungen Benzol
C10-13-Chloralkane Chlorfenvinphos
Endosulfan Chlorpyrifos
Hexachlorbenzol 1,2-Dichlorethan
Hexachlorbutadien Dichlormethan
Hexachlorcyclohexan Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP)
Quecksilber und Quecksilberverbindungen Diuron
Nonylphenole Fluoranthen
Pentachlorbenzol Isoproturon
Polyaromatische Kohlenwasserstoffe
(ohne Fluoranthen)
Tributylzinnverbindungen Naphthalin
Blei und Bleiverbindungen
Nickel und Nickelverbindungen
Octylphenol
Pentachlorophenol
Simazin
Trichlorbenzole
Trichlormethan (Chloroform)
Trifluralin
Für Rheinland-Pfalz besteht allerdings in den Gewässern kein flächendeckendes Problem
bei den prioritären bzw. bei den prioritär gefährlichen Stoffen. Das chemische Gewässermonitoring
im Rahmen des Monitorings zur Aufstellung des ersten Bewirtschaftungsplanes
der WRRL hat ergeben, dass 81 % der Oberflächenwasserkörper einen guten chemischen
Zustand aufweisen. An einigen Gewässerabschnitten sind noch Überschreitungen bei
einigen wenigen Stoffen zu verzeichnen. Alle Oberflächenwasserkörper, deren chemischer

Zustand mit nicht gut beurteilt wurde, weisen auch im Hinblick auf den ökologischen Zustand
Handlungsbedarf auf. Besonders betroffen ist das Bearbeitungsgebiet Oberrhein, in dem bei
57 % der Oberflächenwasserkörper die Qualitätsnormen für den chemischen Zustand
überschritten wurden [MUFV 2009b]. Die Ursachen sind in aller Regel bekannt, so dass hier
ganz zielgerichtet, das heißt mit Maßnahmen an der Quelle vorgegangen wird. Eine
Notwendigkeit zu einer flächendeckenden Nachrüstung von Abwasseranlagen zur Reduktion
von Mikroschadstoffen kann zurzeit nicht erkannt werden. Dies gilt sowohl für Kläranlagen
als auch für Anlagen der Misch- und Niederschlagswasserbehandlung.
In Einzelfällen könnten sich möglicherweise für die kommunale Abwasserwirtschaft als neue
Anforderungen zur Minderung der Schadstoffemissionen im Bereich der Regenwasserbewirtschaftung
Maßnahmen zur Entsiegelung von Flächen und Versickerung von Regenwasser
sowie zur Behandlung von belastetem Niederschlagswasser (dezentrale Filteranlagen, Retentionsbodenfilter,
etc.) ergeben. Über diese Maßnahmen wäre eine weitgehende Elimination
von Schwermetallen und PAK grundsätzlich möglich. Zurzeit wird ein neuer Anhang
„Niederschlagswasser“ zur Abwasserverordnung erarbeitet, der für neu zu entwässernde
Gebiete Vorgaben zur Regenwasserbewirtschaftung enthalten soll.
Im Bereich der Abwasserbehandlung könnten in Einzelfällen für große kommunale Kläranlagen
zusätzliche Behandlungsverfahren notwendig werden, insbesondere für Kläranlagen
an empfindlichen Gewässern. Während bisher die Abwasserreinigung auf kommunalen
Anlagen mit dem Ziel der Kohlenstoffelimination sowie – bei größeren Anlagen – der
Elimination von Stickstoff und Phosphor betrieben wird, könnten in Zukunft weitergehende
Reinigungsanforderungen hinzukommen. In den letzten Jahren wurde eine Reihe
technischer Verfahren entwickelt, um die Reinigungsleistung bezüglich organischer und
anorganischer (Mikro-)Schadstoffe zu verbessern. Für die weitergehende kommunale
Abwasserreinigung in Frage kommende Verfahren sind z. B. Membranfiltration, Aktivkohle-
adsorption oder Ozonierung.
Bei der Membrantechnik handelt es sich, wie bereits in Kapitel 3.5.1 beschrieben, um ein
physikalisches Trennverfahren, bei dem in Abhängigkeit von der Porengröße der
verwendeten Membranen Partikel unterschiedlicher Größe zurückgehalten werden. Der
vollständige Feststoffrückhalt bewirkt neben einer verbesserten Ablaufqualität bezüglich CSB
und BSB5 sowohl den weitgehenden Rückhalt von Keimen als auch partikulär gebundener
(Schad-)Stoffe wie z. B. Schwermetalle und PAK.
Die erste großtechnische Membrananlage in Deutschland wird bereits seit 1999 vom
Erftverband in Rödingen betrieben. Im Saarland wird seit 2006 die Kläranlage Ihn-Leidingen
betrieben, die als Kombination aus Abwasserteich und Membrananlage ausgeführt ist.
Inzwischen ist auch in Rheinland-Pfalz die erste Anlage mit Membrantechnik für 100 EW in
Betrieb gegangen; weiterhin geplant ist eine Anlage für > 1.000 EW in der Verbandsgemeinde
Thaleischweiler-Fröschen (Kläranlage Petersberg, Inbetriebnahme voraussichtlich 2010).
Die Adsorption an Aktivkohle wird ebenfalls seit einigen Jahren untersucht, z. B. in halbtech-
nischem Maßstab auf der Kläranlage Steinhäule (Ulm) in Baden-Württemberg [Kapp 2007].
Pulveraktivkohle weist eine sehr große spezifische Oberfläche auf, an die sich Stoffe (u. a.
auch organische Schadstoffe) anlagern können und in einem nachgeschalteten Sedimenta-
69

tionsbecken oder mit einer nachgeschalteten Sandfiltration abgetrennt werden. Dadurch
kann eine deutliche Verminderung von Spurenstoffen erzielt werden. Bei der Adsorption mit
Aktivkohle ist ebenso wie bei der Membranfiltration im Gegensatz zu oxidativen Verfahren
wie der Ozonierung keine Metabolitenbildung zu erwarten.
Seit Juli 2007 wird im Rahmen des Projekts „MicroPoll“ in Regensdorf (Schweiz) die
Reinigungsleistung einer kommunalen Anlage zur Ozonierung in Bezug auf Mikroschadstoffe
untersucht [Denzler 2007, Gallati 2007]. Bei der Ozonierung entstehen reaktive Hydroxylradikale,
die komplexe Verbindungen aufbrechen können, um sie so einem biologischen
Abbau zugänglich zu machen. Pro m 3 Abwasser werden 3-8 g Ozon benötigt, das aus
flüssigem Sauerstoff vor Ort erzeugt und in einem geschlossenen Becken ins Abwasser
eingeblasen wird. Sowohl bei der Ozonierung als auch beim biologischen Abbau der
organischen Schadstoffe können (z. T. unbekannte) Metabolite entstehen, deren Gefahren-
potenzial noch nicht erforscht ist.
Die Behandlung mit Ozon ist günstiger als die Dosierung von Pulveraktivkohle, außerdem
kann bei der Ozonierung evtl. auf einen nachgeschalteten Sandfilter verzichtet werden.
Allerdings fällt bei der Ozonierung ein zusätzlicher Energiebedarf von ca. 0,1 kWh/m 3
Abwasser an, was einer Steigerung des Energieverbrauchs um 30-50 % entspricht.
Mithilfe der beschriebenen Verfahren zur weitergehenden Abwasserbehandlung lässt sich
die Konzentration an Mikroschadstoffen signifikant verringern. Maßnahmen an der Quelle
sind jedoch end-of-pipe-Lösungen vorzuziehen. Ein solcher integrierter Umweltschutz
beinhaltet neben der Vermeidung und Verringerung der Verwendung gefährlicher
Substanzen auch die Erfassung von Abwasserteilströmen und deren getrennte Behandlung.
Alternative Konzepte, die im Gegensatz zum gängigen System der Schwemmkanalisation
auf der Stoffstromtrennung beruhen, stellen in Bezug auf den Eintrag von Mikroschadstoffen
in die Umwelt eindeutig die nachhaltigere Lösung dar, wie bereits in Kapitel 3.4 aufgezeigt
wurde. Gerade im Hinblick auf Arzneimittelrückstände würde es sich beispielsweise
anbieten, hoch belastete Abwässer z. B. aus Krankenhäusern und anderen medizinischen
Einrichtungen getrennt zu erfassen.
70
Fazit/Bewertung: Obwohl es auf der Grundlage der bisherigen Kenntnisse der
Wasserwirtschaft in Rheinland-Pfalz keine flächendeckende Gefährdung durch
Mikroschadstoffe gibt, wird die zukünftige Relevanz dieser Thematik aufgrund der
möglichen Gefährdung der aquatischen Umwelt als mittelhoch eingeschätzt.
Punktuell gibt es konkreten Handlungsbedarf; hier wird zielgerichtet, in der Regel
mit Maßnahmen an der Quelle vorgegangen.

6.4 Weitere Reduzierung der Phosphat-Einträge
Rheinland-Pfalz hat im Bereich der Abwasserbeseitigung einen hohen Stand erreicht. Bereits
im Jahr 2008 wurden bei den Kläranlagen > 2.000 Einwohnerwerte (EW) 89 % des Gesamtphosphor
eliminiert. Dieses hohe Niveau wird durch die Lageberichte zur Erfüllung der
Berichtspflicht an die EU-Kommission zur Kommunalabwasserrichtlinie bestätigt [MUFV
2009a]. Der hohe Stand der Abwasserbeseitigung ist wichtige Basis für die erzielte
Verbesserung der Güte rheinland-pfälzischer Gewässer in den letzten Jahrzehnten.
Allerdings hat die Bestandsaufnahme und das erste Monitoring der rheinland-pfälzischen
Gewässer für Abwasseranlagen noch einen gewissen Handlungsbedarf für den Parameter
Phosphor aufgezeigt.
Laut EG-WRRL soll bis 2015 in allen Oberflächengewässern ein guter ökologischer und
chemischer Zustand erreicht sein. Die Einstufung des ökologischen Zustands erfolgt dabei in
erster Linie aufgrund biologischer Kriterien, daneben werden unterstützend hydromorphologische
und physikalisch-chemische Qualitätskomponenten herangezogen [EU-Kommission
2000, REFCOND 2003]. Unter den physikalisch-chemischen Parametern kommt dem
Phosphor eine besondere Bedeutung zu, weil er häufig der Minimumfaktor für das Algenwachstum
und damit Ursache für die Eutrophierung von Fließgewässern und Seen ist.
In Abbildung 6.9 sind die Phosphoreinträge in die Oberflächengewässer in Deutschland
dargestellt. Haupteintragspfade für Phosphor sind demnach Auswaschungen aus landwirtschaftlich
genutzten Flächen (diffuse Einträge) sowie Einleitungen aus kommunalen Kläranlagen
und Misch- und Regenwasserentlastungen (punktförmige Einträge). Trotz einer
erheblichen Reduzierung der Phosphatfrachten im kommunalen Abwasser seit den 70er
Jahren durch den Verzicht auf phosphathaltige Waschmittel sind Kläranlageneinleitungen
neben den diffusen Einträgen immer noch der Haupteintragspfad für Phosphor in
Oberflächengewässer. So gelangen allein in Rheinland-Pfalz ca. 474 t Phosphor pro Jahr
aus kommunalen Kläranlagen in die Gewässer [StLA RLP 2006b].
71

Abb. 6.9: Phosphoreintrag (Pges) von diffusen und punktförmigen Quellen in die Oberflächengewässer
in Deutschland (Stand 2000, Angaben in %) [Quelle: Schmitt et
al. 2008b, nach UBA 2006]
Im Rahmen einer Studie im Auftrag des MUFV wurden an der TU Kaiserslautern
Empfehlungen zur Methodik der Auswahl von Maßnahmen zur Reduzierung von Phosphoreinträgen
in Fließgewässer erarbeitet, die als Entscheidungshilfe für mögliche erforderliche
Maßnahmen zur Umsetzung der EG-WRRL in Rheinland-Pfalz dienen. Die vorgestellten
Maßnahmen zur Reduzierung der Phosphoreinträge sind nach den drei Hauptquellen
(Einträge aus den punktförmigen Quellen „Kläranlage“ und „Misch- und Regenwassereinleitungen“
sowie aus diffusen Quellen der Landnutzung) unterteilt. Da die meisten
Maßnahmen zur Verminderung diffuser Einträge dem Einflussbereich der Wasserwirtschaft
nicht unmittelbar zugänglich sind, wird innerhalb der Studie als einzige Maßnahme aus
diesem Bereich die Umnutzung von Uferrandstreifen vorgeschlagen. Im Bereich der Entwässerungssysteme
gibt es eine Vielzahl möglicher Maßnahmen, die jedoch oftmals nicht
nur bzw. nicht vorrangig auf die Reduzierung der Phosphoreinträge abzielen, und daher
meist kein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis in Hinblick auf Phosphor aufweisen. Dagegen
sind die Maßnahmen in den Kläranlagen vergleichsweise kostengünstig, da dort Phosphor
im Vergleich zur Niederschlagsentwässerung in höheren Konzentrationen anfällt und gezielt
eliminiert werden kann [Schmitt et al. 2008b; Dierschke et al. 2008]. Die vorgeschlagenen
Maßnahmen für die Mischwasserkanalisation sind in Abbildung 6.10 dargestellt. In den
Tabellen 6.2 bis 6.5 sind die Maßnahmen für die drei Haupteintragspfade sowie eine
Abschätzung der jeweiligen Wirksamkeit und Kosten aufgeführt.
72

Abb. 6.10: Mögliche Maßnahmen zur Phosphorreduzierung im Mischsystem [Quelle:
Dierschke et al. 2008; Schmitt et al. 2008b]
73

Tab. 6.2: Maßnahmen zur P-Elimination in Kläranlagen [Quelle: Dierschke et al. 2008;
Schmitt et al. 2008b]
Maßnahme Bemerkung Wirksamkeit Kostenschätzwerte für
diese Studie
Bio-P nur bei geringen Anforderungen
an die Ablaufkonzentration,
74
Kläranlagen < 10.000 EW
Fällung/Flockung bei mittleren Anforderungen an
die Ablaufkonzentration, Kläranlagen
aller Größenordnungen
Flockungsfiltration bei strengen Anforderungen an
die Ablaufkonzentration, größere
Kläranlagen,
CP:
bei sehr empfindlichen Gewässern
auch bei kleineren Anlagen
Phosphorkonzentration im Kläranlagenablauf
CP = max. 2 mg/l im
Sommer
CP = 5- 6 mg/l im Winter
0,5 €/kg P
CP = 0,3 bis 1 mg/l 5 €/kg P für Anlagen
< 10.000 EW
4 €/kg P für Anlagen
> 10.000 EW
CP = ca. 0,15 mg/l 100 €/kg P für Anlagen
< 25.000 EW
80 €/kg P für Anlagen
< 50.000 EW
60 €/kg P für Anlagen
< 500.000 EW
40 €/kg P für Anlagen
> 500.000 EW
Tab. 6.3: Maßnahmen zur Reduktion von P-Emissionen aus Regenwassereinleitungen in
Trennsystemen [Quelle: Schmitt et al. 2008b]
Maßnahme Bemerkung Wirksamkeit Kostenschätzwerte für
diese Studie
Abflussvermeidung Entsiegelung oder Versickerung;
Hauptziel: Kosteneinsparung bei
Kanalsanierungen, hydraulische
und stoffliche Entlastung von
Gewässern;
Kostenspanne sehr groß bis in
den Bereich eines Kostengewinns
Straßeneinlauffilter andere Ziele (z. B. Schadstoffelimination)
vorrangig
Regenklärbecken Hauptziel: hydraulische Entlastung,
Rückhalt sämtlicher im N-
Abfluss befindlicher Stoffe
Retentionsbodenfilter weitergehende Behandlung des
RB-Überlaufs,
Elimination einer Vielzahl von
Stoffen
Vegetationspassage weitergehende Behandlung des
RB-Überlaufs,
Elimination einer Vielzahl von
Stoffen,
eigene Abschätzung
100 % * Anteil Fläche AE,K 0 €/kg P
30 % * Anteil Fläche AE,K
0,035 - 0,075 kg P/(m 3 ⋅a)
35 bis 65 %
4.300 €/kgP
600 €/kg P
ca. 80 % 600 €/kg P
max. 40 % 110 €/kg P

Tab. 6.4: Maßnahmen zur Reduktion von P-Emissionen von Mischwassereinleitungen aus
Mischsystemen [Quelle: Schmitt et al. 2008b]
Maßnahme Bemerkung Wirksamkeit Kostenschätzwerte für
diese Studie
Abflussvermeidung Entsiegelung oder Versickerung
Hauptziel: hydraulische Entlastung
eines Kanalnetzes
Kostenspanne sehr groß bis in
den Bereich eines Kostengewinns
Straßeneinlauffilter andere Ziele (z. B. Schadstoffelimination)
vorrangig
Fremdwasserreduzierung
Optimierung der
Drosselabflüsse
Kanalnetzbewirtschaftung
Hauptziele: Verringerung Entlastungsrate
RÜB, Rückstau im
Kanalnetz, Abwasserabgabe,
Erhöhung Abwassertemperatur
sehr große Kostenspanne
Schmutzfrachtberechnung ergibt
Wirksamkeit
nur bei großen, flachen Kanalnetzen
Regenbecken Regenüberlaufbecken oder Stauraumkanäle
Siebe und Rechen im
Regenbeckenüberlauf
weitergehende Behandlung des
RB-Überlaufs,
Wirksamkeit abhängig von vorliegender
Form des Phosphors
Retentionsbodenfilter weitergehende Behandlung des
RB-Überlaufs
Elimination einer Vielzahl von
Stoffen
Vegetationspassage weitergehende Behandlung des
RB-Überlaufs, Elimination einer
Vielzahl von Stoffen
eigene Abschätzung
100 % * Anteil Fläche 0 €/kg P
13 % der Mischwasserentlastungsfracht
* Anteil
Fläche
0,2 bis 2,0 kg/a pro l/s reduziertes
Fremdwasser
9.900 €/kgP
8.000 €/kg P
0 bis 30 % 8 €/kg P
0 bis 40 % 1.000 €/kg P
0 bis etwa 0,2 kg P/ (m 3 ⋅a)
70 % mit großer Spannweite
10 % des gesamten Phosphors
zusätzlich zu dem
Phosphor, der durch das
Regenbauwerk zurückgehalten
wird
0,021 kg/(m 3 ⋅a)
ca. 70 %
250 €/kg P
1.000 €/kg P
500 €/kg P
max. 40 % 110 €/kg P
Tab. 6.5: P-Reduktion durch Umnutzung von Uferrandstreifen [Quelle: Schmitt et al. 2008b]
Maßnahme Bemerkung Wirksamkeit Kostenschätzwerte für
diese Studie
Kauf oder Pacht mit
anschließender Umnutzung
10 m Breite auf jeweils 2 Gewässerseiten
Kosten abhängig von vorhandener
Nutzung, ergeben sich erst
nach Berechnung
ca. 80 % 40 bis 960 €/kg P
(Medianwert
ca. 200 €/ kg P)
75

Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Gewässergüte ist die Reduzierung der Phosphat-
Einträge. Aus der Immissionsbetrachtung heraus werden also im Einzelfall möglicherweise
erhöhte Reinigungsanforderungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Gewässersituation
gelten. Dies betrifft insbesondere Kläranlagen an kleinen, empfindlichen Gewässern und
Kläranlagen der Größenklassen I-III, die nach Emissionsansatz laut Anhang 1 der Abwasser-
verordnung keine Mindestanforderungen an die Phosphat-Elimination erfüllen müssen; aber
auch für Kläranlagen über 10.000 EW könnten sich die bereits bestehenden Grenzwerte im
Einzelfall verschärfen.
Die Errichtung einer Phosphatelimination wird im Handbuch „Grundlagen für die Auswahl der
kosteneffizientesten Maßnahmenkombinationen zur Aufnahme in das Maßnahmenprogramm
nach Artikel 11 der Wasserrahmenrichtlinie“ [Interwies et al. 2004] als Maßnahme zur
Ertüchtigung von Kläranlagen bezüglich des Parameters Gesamtphosphor vorgeschlagen
(siehe Abbildung 6.11). Das Emissionsminderungspotenzial wird mit 26 % angegeben, wenn
alle Kläranlagen bis 10.000 EW mit einer gezielten P-Elimination ausgestattet würden und
zusätzlich bei den Kläranlagen > 100.000 EW die P-Ablaufwerte von durchschnittlich
0,8 mg/l auf 0,5 mg/l Pges reduziert würden. Allerdings wären damit auch erhebliche Kosten
verbunden.
Abb. 6.11: Maßnahmenschema für den Belastungsbereich Punktquellen, Belastungsart
Abwassereinleitungen [Quelle: Interwies et al. 2004]
Im Wiki WRRL-NRW (abgerufen 2008) sind folgende Maßnahmen zur Optimierung der
Phosphorelimination bei kommunalen Kläranlagen aufgeführt:
76
• Optimierung der Phosphorelimination durch eine biologische P-Elimination (z. B.
anaerobe Mischbecken im Hauptstromverfahren)
• Optimierung der Phosphorelimination durch Simultanfällung (insbesondere bei
Kläranlagen mit einer Anschlussgröße < 10.000 EW)
• Optimierung der Phosphorelimination durch betriebliche Maßnahmen (z. B.
Verbesserung der Dosiertechnik, Verbesserung der Regelungs- und Steuertechnik,
Schulung des Kläranlagenpersonals)

Für die chemisch-physikalischen Qualitätskomponenten in Fließgewässern wurden seitens
der LAWA Schwellenwerte vorgeschlagen für den Übergang vom „sehr guten“ zum „guten“
Zustand (Hintergrundwerte) und für den Übergang vom „guten“ zum „mäßigen“ Zustand
(Orientierungswerte). Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sich bei den vorgeschlagenen
Werten nicht um gesetzlich verbindliche Grenzwerte oder allgemein anzustrebende
Sanierungswerte handelt. Für Gesamtphosphor wird je nach Gewässertyp ein Hinter-
grundwert von 0,05-0,1 mg/l und ein Orientierungswert von 0,1-0,3 mg/l angegeben, für
Orthophosphat ein Hintergrundwert von 0,01-0,02 mg/l und ein Orientierungswert von
0,07-0,2 mg/l [LAWA 2007]. Für die rheinland-pfälzischen Fließgewässer gelten dabei
Orientierungswerte von 0,1 mg/l Gesamtphosphor und 0,07 mg/l Orthophosphat. Maßgebend
ist allerdings der tatsächlich vorhandene ökologische Zustand. Falls der „gute ökologische
Zustand“ nicht erreicht ist und die oben genannten Werte erreicht bzw. überschritten sein
sollten, ist das Anlass, die Verursachung durch den Parameter Phosphor in diesem
konkreten Fall zu überprüfen und ggf. entsprechende Maßnahmen einzuleiten. Auch bei
Messwerten über dem LAWA-Orientierungswert kann das Gewässer den guten ökologischen
Zustand erreichen, z. B. bei ausreichend Fließgefälle und/oder genügend Beschattung.
Im Zuge der Bestandsaufnahme, die nach EG-WRRL bis März 2005 durchzuführen war,
wurden die Flusseinzugsgebiete in Rheinland-Pfalz weiter untergliedert und der ökologische
Zustand der einzelnen Oberflächenwasserkörper beschrieben. Die gesamte Landesfläche
liegt innerhalb der internationalen Flussgebietseinheit Rhein, die wiederum unterteilt ist in die
Bearbeitungsgebiete Oberrhein, Mittelrhein, Mosel/Saar sowie Niederrhein. Insgesamt
wurden in Rheinland-Pfalz 338 Oberflächenwasserkörper abgegrenzt, darunter 326 Fließgewässer
und 12 Stehgewässer. Aufgrund einer umfassenden biologischen und chemischen
Bewertung wurde abgeschätzt, ob die Ziele der EG-WRRL wahrscheinlich erreicht werden
oder nicht (vgl. Abbildung 6.12). In die Kategorie "Zielerreichung wahrscheinlich" wurde ein
Oberflächenwasserkörper eingeordnet, wenn alle biologischen Parameter mindestens als
"gut" bewertet wurden und die Schadstoffgrenzwerte nach europäischem und nationalem
Recht eingehalten wurden. Danach müssen fast die Hälfte der rheinland-pfälzischen
Oberflächenwasserkörper (154 von insgesamt 326 Fließgewässern) in die Kategorie
„Zielerreichung unwahrscheinlich“ eingestuft werden [MUFV 2005]. Auffallend ist hierbei,
dass die Ergebnisse der Bestandsaufnahme eine hohe Übereinstimmung mit der Gewässergütekarte
bzw. der Gewässerstrukturgütekarte aufweisen; die Gewässer mit mäßiger
Gewässergüte oder mit schlechter Gewässerstrukturgüte zählen tendenziell auch bei der
Ersteinschätzung nach der EG-WRRL zu den Gewässern, bei denen die Zielerreichung
unwahrscheinlich ist.
Infolge der hohen anthropogenen Beanspruchung mit hoher Siedlungsdichte und intensiver
landwirtschaftlicher Nutzung hat das Bearbeitungsgebiet Oberrhein (Vorderpfalz und Rheinhessen)
bei der Bewertung besonders schlecht abgeschnitten; hier ist die Zielerreichung bei
80 % der Oberflächengewässer unwahrscheinlich. Nach einer Studie der TU Kaiserslautern
zu ökologisch wirksamen Maßnahmen im Bereich von Phosphoreinträgen aus der Siedlungsentwässerung
in die Oberflächengewässer [Schmitt et al. 2006b] gehören die Isenach
und ihre Nebengewässer zu den Wasserkörpern in Rheinland-Pfalz mit den größten
Problemen im Bereich der Nährstoffbelastung – insbesondere in Bezug auf den Parameter
Phosphor – und zusätzlich sehr geringer Gewässerstrukturgüte.
77

Abb. 6.12: Bewertung des ökologischen Zustandes der Fließgewässer in Rheinland-Pfalz
[Quelle: MUFV 2005, Bestandsaufnahme]
78

Abb. 6.13: Bewertung des ökologischen Zustandes der Fließgewässer in Rheinland-Pfalz
nach Gewässermonitoring [Quelle: MUFV 2009b]
Ähnliche Ergebnisse wie die Bestandsaufnahme 2005 weist auch die Gewässerbewertung
im Rahmen des Monitorings 2009 auf (vgl. Abbildung 6.13). Danach haben bislang etwa
79

27 % der Oberflächenwasserkörper in Rheinland-Pfalz die ökologischen Ziele der EG-WRRL
(guter bis sehr guter Zustand) bereits erreicht, ca. 33 % wurden mit mäßig, ca. 24 % mit
unbefriedigend und 16 % mit schlecht bewertet. Auch in dieser Studie zeigt sich, dass das
Bearbeitungsgebiet Oberrhein besonders betroffen ist und sowohl stofflich als auch
strukturell belastet ist. Fast 75 % der Oberflächenwasserkörper in diesem Flusseinzugsgebiet
weisen einen unbefriedigenden bis schlechten ökologischen Zustand auf. Zudem
wurden hier in 65 % der Oberflächenwasserkörper die Umweltqualitätsnormen überschritten.
In Bezug auf die Phosphorbelastung schneidet der frei fließende Rhein dagegen besser ab
als die stauregulierten Flüsse Mosel, Saar oder Lahn. Während der LAWA-Orientierungswert
für Gesamtphosphor von 0,1 mg/l als Jahresmittelwert im Oberrhein unterschritten wird,
liegen die durchschnittlichen Jahresmittelwerte für Gesamtphosphor in der Saar bei ca.
0,24 mg/l, in der Mosel bei ca. 0,18 mg/l und in der Lahn bei ca. 0,2 mg/l [MUFV 2009b].
Bei der Aufstellung des ersten Bewirtschaftungsplans gemäß EG-WRRL wurden in enger
Abstimmung mit den Kommunen alle laufenden und bis 2015 geplanten Maßnahmen der
Abwasserbeseitigung integriert. Wichtige Basis waren und sind die Abwasserbeseitigungskonzepte
(ABK). Es handelt sich vornehmlich um ohnehin erforderliche abwassertechnische
Maßnahmen (z. B. Re-Investitionen bei Kläranlagen, Zusammenschlüsse, Komplettierung
der Erstausstattung, Kanalsanierung/Fremdwasserreduzierung, Mischwasserbehandlung),
die einen positiven Effekt auf die weitere Reduzierung von vielen Stoffen haben,
insbesondere auch auf die organische Fracht, den Phosphor und auch auf die
Mikroschadstoffe und die Stickstoffverbindungen.
6.5 Rückführung von Phosphor in den Nährstoffkreislauf
Der Parameter Phosphor ist jedoch neben dem unter 6.4 genannten Aspekt der
Emissionsminderung auch unter dem Gesichtspunkt der Schließung von Stoffkreisläufen
besonders interessant. Phosphor ist als essentieller Nährstoff für das Wachstum von
Pflanzen nicht ersetzbar und wird daher für die Produktion von Mineraldüngern für die
Landwirtschaft benötigt und in großen Mengen abgebaut. Gleichzeitig sind aber die weltweit
80
Fazit/Bewertung: Aufgrund der eutrophierenden Wirkung des Nährstoffs Phosphor
im Gewässer ist die Reduzierung der P-Einträge grundsätzlich ein wichtiges
Thema. Die flächendeckende Einführung einer neuen Reinigungsstufe ist jedoch
nicht vorgesehen, da bei der P-Elimination in Rheinland-Pfalz bereits ein hohes
Niveau erreicht ist und die ohnehin vorgesehenen Maßnahmen im Rahmen der
Umsetzung der Abwasserbeseitigungskonzepte zur weiteren Reduzierung des P-
Eintrags beitragen. Maßgebend für eventuell im Einzelfall erforderliche zusätzliche
Maßnahmen für eine weitere Reduzierung der Phosphoreinträge in bestimmte
Gewässer oder Gewässerabschnitte ist die Biologie. Hierüber wird auf der
Grundlage der Ergebnisse des Monitorings zu entscheiden sein, das in 2013
durchgeführt wird und die bis dahin durchgeführten Maßnahmen berücksichtigt.

vorkommenden geogenen Phosphorreserven begrenzt. Bei unvermindertem Verbrauch
werden die wirtschaftlich zu erschließenden Phosphat-Lagerstätten noch ca. 100 Jahre
reichen, wobei die Schätzungen hierzu stark schwanken [ATV-DVWK 2003].
Im kommunalen Abwasser finden sich nicht unerhebliche Mengen an Phosphor, die zu etwa
85 % aus menschlichen Ausscheidungen stammen. Bei der konventionellen Abwasserreinigung
in Kläranlagen wird ein großer Teil des Phosphors im Klärschlamm gebunden, der
Rest gelangt in die Gewässer und kann dort die schon beschriebenen Eutrophierungsprobleme
verursachen. Da es zukünftig zu einer Einschränkung der landwirtschaftlichen
Klärschlammverwertung kommen könnte (siehe Kapitel 6.6), müssen die im Abwasser und
letztlich im Klärschlamm enthaltenen Nährstoffe, vor allem Phosphor, auf anderem Wege der
Landwirtschaft wieder zugeführt werden, um eine Ausschleusung aus dem Nährstoffkreislauf
zu vermeiden. Vor diesem Hintergrund wird derzeit im Rahmen der Novellierung der
Abwasserverordnung für große Kläranlagen ein Gebot zur Phosphat-Rückgewinnung
diskutiert [Hahn 2005].
Die Rückgewinnung von Phosphat kann aus Abwasser, Prozesswasser, Klärschlamm und
Klärschlammasche erfolgen, wobei das Rückgewinnungspotenzial aus Klärschlamm und
Klärschlammasche wesentlich größer ist als bei dem Trennverfahren aus der wässrigen
Phase [Schaum 2007], andererseits aber einen hohen technischen und energetischen
Aufwand erfordert. Durch eine Phosphorrückgewinnung aus Abwasser können zwar
signifikante Mengen an Phosphor wiedergewonnen werden, die Kosten liegen aber in jedem
Fall noch deutlich höher als der Phosphatmarktpreis. Eine Möglichkeit der Phosphat-
Rückgewinnung stellt das sogenannte MAP-Verfahren dar, bei dem gezielt Phosphate aus
Prozesswässern der anaeroben Schlammbehandlung als Magnesiumammoniumphosphat
(MAP) gefällt werden und direkt in der Landwirtschaft als Dünger verwertet werden können.
Als langfristige Alternative erscheint auch im Hinblick auf die Problematik der Rückführung
von Phosphor in den Nährstoffkreislauf die Abtrennung von phosphatreichen Abwässern
(Gelbwasser, Schwarzwasser) direkt in den Haushalten und deren getrennte Behandlung
sinnvoll. Hier stellt z. B. die Gewinnung von Flüssigdünger aus Urin, wie im Kapitel 7.7 zum
Projekt Komplett beschrieben wird, eine recht einfache Möglichkeit der Phosphorwiederverwertung
dar.
Aufgrund des hohen Anteils der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung in Rheinland-
Pfalz wird ein großer Teil des im Abwasser vorhandenen Phosphats in den natürlichen
Stoffkreislauf zurückgeführt. Daher ist die Thematik der Phosphorrückgewinnung aus
Abwasser oder Klärschlamm derzeit hier nicht relevant. Die Relevanz kann allerdings in
Abhängigkeit von der Entwicklung bei der Klärschlammentsorgung zunehmen. Das Land
Rheinland-Pfalz unterstützt deshalb die Bestrebungen zur Weiterentwicklung der Phosphatrückgewinnung.
81

6.6 Klärschlammentsorgung
In Rheinland-Pfalz werden derzeit ca. 70 % des anfallenden Klärschlamms in der Landwirtschaft
ausgebracht. So wurden im Jahr 2005 63.825 t TS von insgesamt 95.295 t TS
kommunalen Klärschlamms landwirtschaftlich verwertet [Schmitt et al. 2007]. Aufgrund der
im Klärschlamm enthaltenen Nährstoffe Stickstoff, Phosphor und Kalium ist eine stoffliche
Nutzung als Düngesubstitut gerade im Hinblick auf eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft und
Ressourcenschonung sinnvoll (siehe vorangegangenes Kapitel 6.5). Da der Klärschlamm
jedoch nicht nur einen Nährstoffpool, sondern gleichzeitig auch eine Schadstoffsenke
darstellt, wird die bodenbezogene Klärschlammverwertung seit einigen Jahren kontrovers
diskutiert.
Im Klärschlamm reichern sich nicht nur Schwermetalle, sondern auch eine Reihe
organischer Schadstoffe an. Im Rahmen der anstehenden Novellierung der Klärschlammverordnung
sollen daher die Grenzwerte für schädliche Inhaltsstoffe verschärft werden, damit
„es längerfristig zu keiner (wesentlichen) Schadstoffanreicherung in Böden durch Düngemaßnahmen“
kommt. In den Tabellen 6.6 und 6.7 sind die Grenzwertvorschläge aus einem
Eckpunktepapier des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit
zur Novellierung der Klärschlammverordnung aufgeführt [BMU 2006b]. Neben der Verschärfung
der bereits geltenden Grenzwerte für Schwermetalle sowie für polychlorierte Biphenyle
(PCB), Dioxine und adsorbierbare, organisch gebundene Halogene (AOX) wird auch die
Aufnahme neuer Schadstoffe diskutiert, z. B. Benzo(a)pyren (B(a)P), Di(2-ethylhexyl)phthalat
(DEHP), die polyzyklischen Moschusverbindungen Tonalid und Galaxolid sowie Organozinkverbindungen
wie Monobutylzinn (MBT) und Dibutylzinn (DBT). Außerdem wird geprüft,
ob für perfluorierte Tenside (PFT) ebenfalls ein Grenzwert festzulegen ist. Diese Schadstoffgruppe
ist in jüngster Zeit zunehmend in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses
gerückt, nachdem PFT in verschiedenen deutschen Klärschlämmen nachgewiesen wurden.
Es ist nicht auszuschließen, dass die Liste der klärschlammrelevanten Schadstoffe noch um
einzelne Stoffe erweitert wird.
82
Fazit/Bewertung: Da Phosphor ein endlicher Rohstoff und essentieller Nährstoff für
das Pflanzenwachstum ist, ist die Rückführung des im Abwasser enthaltenen
Phosphats in den Nährstoffkreislauf von großer Bedeutung. Diese Rückführung
wird in Rheinland-Pfalz über die landwirtschaftliche Verwertung der gering
belasteten Klärschlämme realisiert. Aus diesem Grund und aufgrund der noch sehr
hohen Kosten für eine P-Rückgewinnung aus Abwasser oder Klärschlamm hat
diese derzeit in Rheinland-Pfalz keine hohe Relevanz in der Umsetzung. Das Land
Rheinland-Pfalz setzt sich allerdings sehr intensiv mit diesem wichtigen Thema
auseinander, um auch belastete Klärschlämme mit vertretbaren Kosten mittelfristig
wieder in den Nährstoffkreislauf bringen zu können.

Tab. 6.6: Grenzwertvorschläge Schwermetalle [Quelle: Bergs 2007; BMU 2006b]
Parameter
(mg/kg TS)
Vorschlag
Novelle
Geltende
AbfKlärV
Blei Cadmium Chrom Kupfer Nickel
Quecksilber
Zink
100 2 80 (600) 60 1,4 (1.500)
900 10 900 800 200 8 2.500
Tab. 6.7: Grenzwertvorschläge organische Schadstoffe [Quelle: BMU 2006b]
Parameter
(mg/kg TS)
Vorschlag
Novelle
Geltende
AbfKlärV
PCB Dioxine AOX B(a)P DEHP Moschus
0,1 30 ng 400 1 100?
15?
10?
0,2 100 ng 500 - - - -
MBT +
DBT
Durch die neuen gesetzlichen Vorgaben wird es möglicherweise zu einer Einschränkung der
stofflichen Verwertung kommunaler Klärschlämme kommen. Nach Untersuchungen der
DWA könnten, bei Betrachtung der Mittelwerte, über die Hälfte der deutschen Kläranlagen
(51,4 %) – bei Einbeziehung der Maximalwerte sogar 62,2 % aller Anlagen – die neuen
Anforderungen nicht einhalten [Reifenstuhl 2007].
Laut Umweltministerin Margit Conrad sollen in Rheinland-Pfalz qualitativ hochwertige
Klärschlämme weiterhin in der Landwirtschaft verwertet werden [Conrad 2007]. Ein
grundsätzliches Ende der bodenbezogenen Nutzung wie in anderen Bundesländern (z. B.
Baden-Württemberg) wird also nicht angestrebt. Die erzielten Verminderungs- und
Vermeidungsmaßnahmen bei der Industrie und auch die Fortentwicklung bei der
Abwasserbehandlung haben dazu geführt, dass die Belastungen von Klärschlämmen
landesweit betrachtet bereits stark abgenommen haben. Das MUFV erwartet, dass sich
durch die Änderung der Klärschlammverordnung die stoffliche Verwertungsrate von 70 % auf
50 % reduzieren wird. Die tatsächliche Entwicklung ist zurzeit noch offen.
Dennoch ist zu erwarten, dass für einen Teil der bisher in der Landwirtschaft verwerteten
Klärschlämme dieser Entsorgungsweg in Zukunft nicht mehr in Frage kommt. Nachdem seit
2005 auch die Deponierung nicht mehr möglich ist, bleibt als Alternative zur landwirtschaftlichen
oder landbaulichen Verwertung für höher schadstoffbelastete Klärschlämme nur
die thermische Verwertung, entweder als Monoverbrennung oder als Mitverbrennung in der
Zementindustrie, in Kohlekraftwerken oder in Müllheizkraftwerken. Neue, innovative Verfahren
wie die Klärschlammvergasung, die Thermodruckhydrolyse (siehe Fallbeispiel KA
Blümeltal in Kapitel 7.6) oder die Klärschlammpyrolyse befinden sich zurzeit noch in der
Entwicklung. Eine Verbrennung von Klärschlamm bedingt jedoch eine aufwändigere
Vorbehandlung (z. B. Trocknung) als die landwirtschaftliche Verwertung und ist in jedem Fall
deutlich kostenintensiver.
0,6?
83

Darüber hinaus wird es bei der Novellierung der Klärschlammverordnung Verschärfungen
bei den Hygieneanforderungen geben [Bergs 2007], die evtl. zusätzliche Schlammbehand-
lungsmaßnahmen (z. B. Rohschlammerhitzung, Nachkalkung) erforderlich machen. In
diesem Fall werden auch die Kosten der bodenbezogenen Klärschlammentsorgung steigen.
6.7 Energieeffizienz
Der Klimaschutz ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit (siehe auch Kapitel
6.2). In diesem Zusammenhang ist das Thema Energie von großer Bedeutung, denn die
Verringerung des Energieverbrauchs führt zu einer Reduzierung der klimarelevanten CO2-
Emissionen.
Die Abwasserentsorgung erfordert einen hohen Energieaufwand und damit auch
entsprechende CO2-Emissionen. Insbesondere durch den Ausbau der Nährstoffelimination
seit den 90er Jahren ist der Energieverbrauch auf Kläranlagen stark gestiegen. Mit einem
Anteil von ca. 20 % stellen Kläranlagen in der Regel den größten kommunalen Stromverbraucher
dar. So benötigen die Kläranlagen in Deutschland fast 4.400 GWh Strom pro
Jahr und stoßen damit rund 3 Mio. t CO2 aus [UBA 2008a]. Die konsequente energetische
Optimierung der Abwasserentsorgung kann daher beträchtlich zur Reduzierung des kommunalen
CO2-Ausstoßes beitragen.
Neben dem umweltpolitischen Aspekt ist die energetische Optimierung von Kläranlagen
jedoch auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten von großem Interesse, denn die
Energiekosten machen einen erheblichen Teil der Betriebskosten aus. Durch eine systematische
Energieoptimierung der Kläranlagen können gleichzeitig die Umwelt entlastet und
Kosten reduziert werden, was sowohl dem Klimaschutz als auch der Kommune bzw. den
Bürgern zugute kommt. Gerade vor dem Hintergrund steigender Energiepreise wird die
Energieoptimierung wirtschaftlich zunehmend wichtiger.
Im Rahmen des Projektes „Benchmarking Wasserwirtschaft Rheinland-Pfalz“ wurden Daten
zum Energieverbrauch auf Kläranlagen erhoben, die in Abbildung 6.14 dargestellt sind
[Schreiber 2006]. Daraus wird zum einen deutlich, dass der Bereich Abwasserbehandlung
einen weitaus größeren Anteil (über 85 %) am Gesamt-Energieverbrauch hat als der Bereich
Abwasserableitung. Zum anderen zeigt die Abbildung, dass der spezifische Energieverbrauch
mit steigender Unternehmensgröße sinkt. Im Mittel über alle Teilnehmer ergibt
84
Fazit/Bewertung: Im Rahmen der Novellierung der Klärschlammverordnung sollen
die Anforderungen für eine bodenbezogene Verwertung des Klärschlamms
verschärft werden, so dass zukünftig höher belastete Klärschlämme verbrannt
werden müssten. Die Relevanz einer sicheren Klärschlammentsorgung (stoffliche
Verwertung der gering belasteten und thermische Verwertung der belasteten
Klärschlämme) wird in Rheinland-Pfalz als hoch eingestuft.

sich ein Energieverbrauch von 36,4 kWh/(E⋅a) für die Abwasserbehandlung und
5,8 kWh/(E⋅a) für die Abwasserableitung, wobei die Spannweiten sehr groß sind, da der
Energieverbrauch maßgeblich von den topografischen Gegebenheiten des Siedlungsraumes
und von der eingesetzten Verfahrenstechnik abhängt.
Abb. 6.14: Spezifischer Energieverbrauch der Abwasserableitung und Abwasserbehandlung
[Quelle: Schreiber 2006, Benchmarking Wasserwirtschaft Rheinland-Pfalz]
Im Auftrag des MUFV haben das Zentrum für Innovative AbWassertechnologien (tectraa) an
der TU Kaiserslautern und die Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft
mbH (WiW) eine Studie zur Energieoptimierung durchgeführt, wobei vier Referenzkläranlagen
unterschiedlicher Größe untersucht wurden (siehe Fallbeispiel in Kapitel 7.3). Die
Ergebnisse des Projekts wurden im Rahmen einer Fachtagung am 19.11.2007 an der TU
Kaiserslautern vorgestellt und in der Broschüre „Ökoeffizienz in der Wasserwirtschaft –
Steigerung der Energieeffizienz von Abwasseranlagen“ veröffentlicht [Hansen et al. 2007].
Bei den Referenzanlagen wurde für alle Verfahrensgruppen bzw. -aggregate der spezifische
Stromverbrauch ermittelt und auf mögliche Einsparpotenziale und Maßnahmen zur Energieeinsparung
untersucht. Diese Maßnahmen wurden anhand einer Kosten-Nutzen-Analyse auf
ihre Wirtschaftlichkeit überprüft und nach ihrem zeitlichen Realisierungshorizont in Sofortmaßnahmen,
kurzfristige und abhängige Maßnahmen unterteilt. Danach sind durch die
Kombination unterschiedlicher Maßnahmen theoretisch Einsparungen bis zu 40 % möglich.
Übertragen auf ganz Rheinland-Pfalz ergibt sich ein Einsparpotenzial von rund
80.000 MWh/a, was in etwa dem Stromverbrauch von 20.000 4-Personen-Haushalten
entspricht. Das größte Potenzial zur energetischen Optimierung bietet die Umsetzung von
betrieblichen und maschinentechnischen Maßnahmen, insbesondere im Bereich der
Belüftung, während Maßnahmen wie die Umstellung von aeroben Stabilisierungsanlagen auf
Schlammfaulung oder eine flächendeckende Fremdwasserentflechtung ein mittleres bis
85

geringes Einsparpotenzial bei vergleichsweise hohen Kosten aufweisen. Ein weiterer
sinnvoller Ansatz zur energetischen Optimierung ist neben den Maßnahmen zur Energieeinsparung
aber auch die Energiegewinnung aus Abwasser; durch Energieeinsparung und
Eigenstromerzeugung zusammen ergibt sich ein Gesamt-Optimierungspotenzial von
landesweit 120.000 bis 130.000 MWh/a, entsprechend dem Energieverbrauch von 30.000
4-Personen-Haushalten [Hansen et al. 2007].
Auch angestoßen durch das genannte Projekt „Steigerung der Energieeffizienz von
Abwasseranlagen“ wurden mittlerweile eine Vielzahl von Projekten und Konzepten zur
Energieeinsparung im Abwasserbereich entwickelt und zu einem Teil auch bereits
umgesetzt. Viele der bei den 4 ausgewählten Modellkläranlagen aufgezeigten Potenziale
werden genutzt. Exemplarisch für weitere gelungene Konzepte bzw. Maßnahmen sind die
Projekte Co-Fermentation auf der Kläranlage Wittlich, die Konzeption eines semizentralen
Schlammbehandlungscenters der VG Sprendlingen-Gensingen, Wärmegewinnung aus
Abwasser in Speyer bzw. in Nassau bis hin zum Konzept einer „Energieautarken Kläranlage
Koblenz“ zu nennen. Geplant sind weiterhin systematische Untersuchungen zur Umstellung
von aeroben Stabilisierungsanlagen auf Schlammfaulung.
Wie bereits in Kapitel 6.3 dargestellt, wird derzeit über den Einsatz ‚neuer’ Technologien wie
Membranverfahren, UV-Desinfektion oder Ozonierung diskutiert, die über die Kohlenstoff-
und Nährstoffelimination hinaus eine weitergehende Reinigung der Abwässer – beispielsweise
im Hinblick auf Mikroschadstoffe oder Keime – gewährleisten sollen. Der Einsatz
dieser Technologien ist jedoch mit z. T. erheblichem Energiemehraufwand verbunden, wie
die nachfolgende Tabelle 6.8 zeigt. Der spezifische Energieverbrauch der rheinlandpfälzischen
Kläranlagen ohne weitergehende Reinigungsstufe liegt je nach Größenklasse bei
etwa 35 bis 75 kWh/(E⋅a), davon entfallen 50 bis 70 % auf den Bereich Belebung.
Tab. 6.8: Energieeinsatz 4 weitergehender Technologien zur Abwasserbehandlung [Quelle:
Hansen et al. 2007]
Verfahren Reinigungsziel
Membranbioreaktor (MBR)
Sandfiltration
86
Hygienisierung
Vollständige Partikelentfernung
Partikelrückhalt
weitergehende Phosphor-Elimination
spez. Verbrauchswert
[kWh/(E⋅a)]
UV Hygienisierung 2,5
Aktivkohle Adsorption von Hormonen und Pharmaka 5
Ozonierung Hygienisierung 20
Ozonierung
Entfernung von anthropogenen
Spurenstoffe
4 In der Tabelle ist der Energiebedarf der jeweiligen Reinigungsstufe angegeben, nicht der Energie-
bedarf für die Gesamtanlage.
80
5
100

Da sich aus der Umsetzung der EG-WRRL bzw. der EG-Badegewässerrichtlinie [EU-
Kommission 2006b] entsprechende Anforderungen zur weitergehenden Reinigung ergeben
könnten, wurde im Rahmen der Studie „Energieeffizienzsteigerung von Kläranlagen“
ausgehend von den Kennwerten in Tabelle 6.8 abgeschätzt, mit welchem energetischen
Mehraufwand bei einem gezielten Einsatz dieser Technologien zu rechnen wäre (siehe
Abbildungen 6.15 und 6.16).
MWh/a
400.000
300.000
200.000
100.000
0
268.920
IST-Zustand
290.572
MBR
(5% aller EW)
312.244
MBR
(10% aller EW)
272.344
Sandfilter
(10% aller EW)
277.479
Abb. 6.15: Energiemehraufwand beim Einsatz von Membranverfahren oder Sandfiltern
[Quelle: Hansen 2007]
Sandfilter
(25% aller EW)
87

88
MWh/a
400.000
300.000
200.000
100.000
0
268.920 270.631 273.199 272.343 277.479 282.615
IST-Zustand
UV
(10% aller EW)
UV
(25% aller EW)
Aktiv-Kohle
(10% aller EW)
Aktiv-Kohle
(25% aller EW)
Ozonierung,
Hygiene
(10% aller EW)
337.396
Ozonierung,
Schwebstoffe
(10% aller EW)
Abb. 6.16: Energiemehraufwand beim Einsatz von UV, Aktivkohle oder Ozonierung [Quelle:
Hansen 2007]
Insbesondere beim Einsatz von Membranbioreaktoren und beim Einsatz der Ozonierung mit
dem Ziel der Elimination von anthropogenen Spurenstoffen wie Pharmaka und Hormonen ist
mit einem beträchtlichen Energiemehraufwand zu rechnen. So würde der Einsatz von
Membranbioreaktoren für nur 10 % aller Einwohnerwerte in Rheinland-Pfalz zu einem
Anstieg des Energieverbrauches von knapp 17 % im Vergleich zum IST-Zustand führen.
Eine Einführung der UV-Desinfektion zur Hygienisierung der Kläranlagenabläufe von 25 %
der Einwohnerwerte in Rheinland-Pfalz würde hingegen nur zu einer relativ moderaten
Steigerung des Energieverbrauchs in einer Größenordnung von knapp 2 % führen. Auch die
Einführung der Sandfiltration bedingt nur eine relativ geringfügige Steigerung des Gesamtenergieverbrauchs
(rund 3 % bei einer Umsetzung für 25 % aller EW) [Hansen 2007].
Im Rahmen der Novellierung der Abwasserverordnung sollen Anforderungen an die Energie-
effizienz von Kläranlagen festgelegt werden. Dies erfolgt u. a. auf der Grundlage der
nationalen Umsetzung der IVU-Richtlinie 5 im Wasserhaushaltsgesetz, in dem festgelegt ist,
dass die Abwasserbehandlung nach dem Stand der Technik zu erfolgen hat (§ 7a WHG). Bei
der Bestimmung des Standes der Technik ist neben anderen Kriterien auch die Energieeffizienz
zu berücksichtigen (Anhang 2 zum § 7a Absatz 5).
Im UBA-Forschungsbericht „Steigerung der Energieeffizienz auf kommunalen Kläranlagen“
werden konkrete Vorschläge zur gesetzlichen Regelung der Energieeffizienz gemacht. So
werden z. B. für Kläranlagen der Größenklasse III ein Toleranzwert von 35 kWh/(E⋅a) und ein
5 Richtlinie 96/61/EG des Rates vom 24. September 1996 über die integrierte Vermeidung und Ver-
minderung der Umweltverschmutzung

Zielwert von 18 kWh/(E⋅a) vorgeschlagen, wobei für Anlagen mit zusätzlichen Verfahrensstufen
gegenüber dem Standard Zuschläge bei den Toleranz- und Zielwerten berücksichtigt
werden. Die angegebenen Toleranzwerte sollten bei optimierter Betriebsweise mit vertretbarem
Aufwand erreicht werden können, während der Zielwert einen optimalen Zustand
beschreibt, der „unter Berücksichtigung der jeweiligen Randbedingungen nicht von allen
Kläranlagen mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand erreicht werden kann“ [Haberkern et al.
2008].
Fazit/Bewertung: Die Abwasserentsorgung erfordert einen hohen Energieaufwand
und damit nicht nur beträchtliche CO2-Emissionen, sondern auch hohe Kosten.
Daher hat das Kriterium Energieeffizienz sowohl unter umweltpolitischen als auch
unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten eine hohe Relevanz. Auch wenn das
Benchmarking in der Wasserwirtschaft gezeigt hat, dass der Medianwert des
Energieverbrauchs der rheinland-pfälzischen Kläranlagen vergleichsweise niedrig
einzustufen ist, sind weitere Steigerungen der Energieeffizienz möglich und
erforderlich.
6.8 Desinfektion
Da manche der in Abwässern enthaltenen Mikroorganismen pathogen wirken, kann in
Abhängigkeit von der Gewässersituation bzw. der Gewässernutzung in Einzelfällen eine
Hygienisierung des Kläranlagenablaufs erforderlich werden. Höhere Anforderungen an eine
Desinfektion über die normale mechanisch-biologische Abwasserreinigung hinaus werden
jedoch in der Regel nur dann gestellt, wenn entweder hygienisch besonders bedenkliche
Abwässer anfallen (z. B. hochinfektiöse Krankenhausabwässer) oder das nachfolgende
Gewässer zur Trinkwassergewinnung oder als Badegewässer genutzt wird. Ein weiterer
Anwendungsfall für eine Abwasserdesinfektion ist die Wiederverwendung des gereinigten
Abwassers zur Bewässerung oder als Brauchwasser. Tabelle 6.9 gibt die Konzentrationen
pathogener Keime in Kläranlagenzuläufen und Kläranlagenabläufen an.
Tab. 6.9: Konzentrationsbereiche für einige pathogene Keime in Kläranlagenzuläufen und
Kläranlagenabläufen in Entwicklungs- und Industrieländern [Quelle: Scholz 2000]
Organismengruppe Zulauf (Zahl/ml) Ablauf (Zahl/ml)
Gesamtcoliforme 10.000-1.000.000 500-20.000
Fäkalcoliforme 3.000-500.000 100-15.000
Fäkalstreptokokken 500-50.000 20-1.500
Viren bis 100 bis 10
Auch nach mechanisch-biologischer Reinigung weisen Abwassereinleitungen in Oberflächengewässer
noch hohe Werte für hygienisch relevante Mikroorganismen auf. So kommen
z. B. coliforme Bakterien, die als Indikatororganismen eine Verschmutzung meist fäkalen
89

Ursprungs anzeigen, in Kläranlagenabläufen in einer Konzentration von 10 4 bis 10 6 KbE pro
100 ml vor [Scholz 2000]. Diese Werte liegen weit über den Qualitätszielen der EG-
Badegewässerrichtlinie, die für eine gute Qualität von Binnengewässern als Grenzwert für
E. coli 1000 KbE und für Enterokokken 400 KbE pro 100 ml vorsieht (vgl. Tabelle 2.2) [EU-
Kommission 2006b].
Zur weitergehenden Desinfektion von Abwasser kommen folgende Verfahren in Frage:
90
• Membranfiltration
• chemische Oxidation durch Desinfektionsmittel wie Chlor, Ozon, Chlordioxid, Chlorkalk
und Natriumhypochlorit
• UV-Bestrahlung
Wie bereits in Kapitel 3.5.1 und 6.3 beschrieben, ist durch den Einsatz der Membrantechnik
ein weitgehender Rückhalt von Mikroorganismen möglich. Unerwünschte oder gefährliche
Keime können auch durch eine Ozonierung entfernt werden, allerdings ist hierbei ebenso wie
bei der Chlorung die Problematik der Metabolitenbildung zu berücksichtigen. Während die
Abwasserchlorung bei kommunalen Kläranlagen in den USA und Kanada weit verbreitet ist,
wird in Europa aus Gründen des Gewässerschutzes in der Regel auf eine Abwasser-
Desinfektion durch Chlor und seine Derivate verzichtet, da Chlor, Chlordioxid, Hypochlorit
und Chloramine auf fast alle Wasserorganismen toxisch wirken. Außerdem ist bei der
Desinfektion von Abwasser mit Chlor oder Natriumhypochlorit mit der Entstehung
chlororganischer Verbindungen zu rechnen. Auch mit Hilfe der UV-Desinfektion können
Keime weitgehend abgetötet und der Kläranlagenablauf hygienisiert werden.
Fazit/Bewertung: Da die Flüsse in Rheinland-Pfalz nicht als Badegewässer ausgewiesen
sind, ist derzeit eine Desinfektion von Kläranlagenabläufen im Sinne der
Badegewässerrichtlinie hier nicht relevant. Alle 73 rheinland-pfälzischen Badegewässer
sind Seen, in die keine Abwässer eingeleitet werden. Anforderungen an
eine Desinfektion des gereinigten Abwassers können sich in Ausnahmefällen
ergeben durch die Nutzung als Betriebswasser oder zur Bewässerung.
6.9 Personalausstattung und Personalqualifikation
In den vorangegangenen Kapiteln 6.1 bis 6.8 wurde dargestellt, dass Kläranlagen in Zukunft
immer differenziertere Anforderungen zu bewältigen haben werden. Auf der einen Seite
werden die Anforderungen an die Reinigungsleistung in begründeten Fällen steigen. Auf der
anderen Seite wird der Kostendruck immer stärker, z. B. als Folge des demografischen
Wandels. In diesem Zusammenhang kommt der angemessenen personellen Ausstattung
und insbesondere der Qualifikation des Personals von Abwasserentsorgungseinrichtungen
eine zunehmend größere Bedeutung zu. Die geforderte höhere Effizienz kann nur mit
entsprechenden personellen Ressourcen erreicht werden. Dazu ist es notwendig, dass die

Betreiber von Abwasserentsorgungseinrichtungen einerseits genügend Personal beschäftigen
können, andererseits aber auch entsprechend qualifizierte und motivierte Mitarbeiter
gewinnen können. Oftmals sind jedoch die Möglichkeiten der Einstellung von Personal so
eingeschränkt, dass die Betreiber bei der Beschäftigung ihrer Mitarbeiter nicht flexibel
agieren können. Hier wäre ein größerer Spielraum wünschenswert, als die Tarifverträge für
den öffentlichen Dienst bislang bieten. Dabei sollte es möglich sein, je nach Randbedingungen
die personelle Ausstattung und Qualifikation der Beschäftigten auszuwählen
und dem Einzelfall anzupassen. So erfordern etwa Anlagen mit höherem Technisierungsgrad
oder spezifischeren Reinigungszielen, flächenmäßig größere sowie ältere oder überlastete
Anlagen mehr Aufwand für die Instandhaltung als andere/herkömmliche Anlagen und haben
daher auch einen höheren Personalbedarf. Zudem erfordern die immer stärkere Automatisierung
von Kläranlagen und der zunehmende Einsatz von Mess-, Steuer- und Regelungs-
technik (z. B. Online-Messgeräte) eine höhere Qualifikation des Personals.
Zur detaillierten Ermittlung des Personalbedarfs kann das ATV-Merkblatt 271 „Personalbedarf
für den Betrieb kommunaler Kläranlagen“ [ATV 1998] herangezogen werden.
Anforderungen an die Personalqualifikation werden im Merkblatt DWA-M 1000 „Anforderungen
an die Qualifikation und die Organisation von Betreibern von Abwasseranlagen“
[DWA 2005d] dargestellt. Pauschale Angaben zum Personalbedarf werden im Merkblatt
„Personalbedarf auf kommunalen Kläranlagen“ des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft
[LfW 1989] gemacht (siehe Tabelle 6.10).
Tab. 6.10: Mindestbedarf an Betriebspersonal auf kommunalen Kläranlagen [LfW 1989]
Ausbaugröße
(EW)
100 bis etwa
1.000
1.000 bis etwa
5.000
5.000 bis etwa
20.000
20.000 bis etwa
50.000
50.000 bis etwa
100.000
Klärwärter/in
(h/Wo)
Ver- und Entsorger/in
(Klärfacharbeiter/in)
(h/Wo)
Abwassermeister/in
(h/Wo)
15-20 - -
10-15 15-25 -
Beschäftigte
insgesamt
20-40 40 - 2
40-60 80 40 3-5
80 120 40 6-8
Im Kommunalbericht 1998 des Rechnungshofes Rheinland-Pfalz (www.rechnungshofrlp.de/Kommunalberichte/Kommunalbericht_1998/KB_TZ04_1998.pdf)
wurden in einer Querschnittsprüfung
30 repräsentative kommunale Einrichtungen der Abwasserbeseitigung (von
insgesamt 220) untersucht und daraus Richtwerte für eine vereinfachte Ermittlung des
Personalbedarfs gebildet (siehe Tabelle 6.11). Hierbei wurde allerdings nicht nur das
Betriebspersonal, sondern auch Werkleitung sowie technische und kaufmännische Verwaltung
berücksichtigt. Im Einzelfall muss dabei aufgrund örtlicher Besonderheiten ein Mehr-
oder Minderbedarf angesetzt werden.
91

Tab. 6.11: Personalbedarf der Einrichtungen der Abwasserbeseitigung [Rechnungshof
Rheinland-Pfalz, Kommunalbericht 1998]
Kläranlagen und Entwässerungssysteme benötigen qualifiziert ausgebildetes Personal.
Neben der (Erst-)Ausbildung ist ein weiterer wesentlicher Aspekt dabei die Fort- und
Weiterbildung des Personals. Da die Veränderungen im Umweltbereich und damit die Arbeit
der Ver- und Entsorger in den letzten Jahren immer komplexer geworden ist, ist es nötig, das
Fachwissen des Betriebspersonals immer wieder dem aktuellen Stand anzupassen. Eine
gute Möglichkeit der beruflichen Fortbildung bieten beispielsweise die Kanal- und
Kläranlagen-Nachbarschaften der DWA, in denen Entsorgungsfachleute der Kommunen und
Zweckverbände mit dem Ziel der Weiterbildung und des Erfahrungsaustauschs organisiert
sind.
92
Fazit/Bewertung: Da auf Entwässerung und Abwasserreinigung in Zukunft immer
differenziertere Anforderungen zukommen, gleichzeitig aber der Kostendruck
immer stärker wird, ist die Relevanz des Kriteriums Personal hoch. Dies betrifft
sowohl die personelle Ausstattung als auch die Qualifikation der Beschäftigten. In
diesem Zusammenhang haben auch die Möglichkeiten von Kooperationen große
Bedeutung.

6.10 Neubewertung von Konzepten und Verfahren vor dem Hintergrund zukünftiger
Anforderungen
Einige der in den vorangegangenen Kapiteln beschriebenen zukünftigen Herausforderungen
für die Abwasserwirtschaft befinden sich derzeit noch in Diskussion, wie z. B. die
Einschränkung der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung, die Weiterentwicklung von
Anforderungen an die Abwassereinleitung und eventuelle Vorgaben zur Energieeffizienz auf
Kläranlagen. Wie sich die rechtliche Situation in den angesprochenen Punkten tatsächlich
ändern wird, kann noch nicht mit Sicherheit vorhergesagt werden, wobei die Tendenzen in
den vorangegangenen Kapiteln herausgearbeitet wurden.
Bei anderen Veränderungen ist bereits heute sicher, dass sie eintreten werden. Dazu gehört
z. B. der demografische Wandel: dass es einen Bevölkerungsrückgang in Rheinland-Pfalz
geben wird, ist sicher. Auch gilt als wahrscheinlich, dass der Klimawandel Auswirkungen auf
das Niederschlagsgeschehen haben wird. U. a. wird aus den Szenarien und Projektionen der
Klimamodellrechnungen eine Zunahme von Starkregen als wahrscheinlich abgeleitet.
Allerdings wird zum gegenwärtigen Zeitpunkt keine Änderung der gültigen Bemessungsansätze
empfohlen. Zielführend erscheint vielmehr die Entwicklung von Notfallstrategien im
Sinne eines Risikomanagements für außergewöhnliche Regenereignisse außerhalb der
üblichen Überflutungssicherheiten. Ebenfalls sicher ist, dass bereits heute ein hoher
Investitionsbedarf für die Erneuerung bzw. Sanierung von Kanalnetzen besteht und dass der
Kostendruck auf die Kommunen und Abwasserverbände zunehmen wird. Auch der Anstieg
der Energiepreise ist nicht von der Hand zu weisen.
Selbst wenn man also in einer Art best-case-Szenario davon ausginge, dass die
Auswirkungen des Klimawandels auf die Abwasserentsorgung vernachlässigbar wären und
der Bevölkerungsrückgang in Rheinland-Pfalz nur ca. 10 % betragen würde, würde es –
auch aufgrund geringerer spezifischer Verbräuche – zu einer Überdimensionierung der
Netze und Anlagen mit möglichen Folgekosten durch betriebliche Maßnahmen kommen.
Diese Mehrkosten wären auf weniger Bürger umzulegen. Die Kommunen sind gefordert,
drohenden spezifischen Kostensteigerungen durch geeignete Maßnahmen, insbesondere
durch den Einsatz innovativer sowie bewährter Techniken und Strukturen sowie auch durch
die Festlegung geeigneter Abschreibungszeiten entgegenzuwirken.
Es ist jedoch vorstellbar, dass die Veränderungen in Einzelfällen sehr viel weitreichender
sein könnten. So könnte in einzelnen Gemeinden der Bevölkerungsrückgang bis zu 40 %
betragen. Wenn dann noch zusätzlich andere ungünstige Rahmenbedingungen (z. B.
weitergehende Anforderungen an die Abwasserentsorgung aufgrund eines leistungsschwachen
Gewässers) hinzukämen, hätte das für die öffentlichen Haushalte extreme
Einnahmenrückgänge zur Folge. Gleichzeitig müsste mit weniger Geld eine aufwändigere
Entsorgung realisiert werden.
In dünn besiedelten ländlichen Gebieten ist daher bei anstehenden Reinvestitionen zu
prüfen, ob sich zentrale Strukturen dauerhaft und flächendeckend aufrecht erhalten lassen.
Hier ist einerseits zwar eine Abkehr vom wachstumsorientierten Denken nötig, andererseits
sind aber „einfache“ dezentrale Lösungen von der Reinigungsleistung her oft nicht
ausreichend. Langfristig könnte zumindest in manchen Gebieten ein Systemwechsel nötig
93

werden von der zentralen Schwemmkanalisation zu dezentralen Lösungen bzw. Lösungen
mit Stoffstromtrennung. Dabei bietet ein hoher Investitionsbedarf auch die Chance zur
Erprobung innovativer Konzepte.
Im Hinblick auf die beschriebenen zukünftigen Herausforderungen für die Abwasserwirtschaft
muss die am Ende des Kapitels 5 dargestellte Einschätzung von Konzepten und
Verfahren aufgrund heutiger Anforderungen an die Abwasserentsorgung (vgl. Tabelle 5.1)
erweitert und neu bewertet werden. Diese Erweiterung betrifft einerseits Maßnahmen zur
weitergehenden Reinigung (zusätzliche Behandlungsstufen) und alternative Konzepte
(Stoffstromtrennung), andererseits aber auch neue Kriterien zur Bewertung, die sich aus
möglichen zukünftigen Anforderungen ergeben. Die Auswahl der Kriterien wurde sowohl mit
der rheinland-pfälzischen Wasserwirtschaftsverwaltung als auch mit den Landesverbänden
(DWA-Landesverband Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland, Gemeinde- und Städtebund
Rheinland-Pfalz, Ingenieurkammer Rheinland-Pfalz) abgestimmt.
Tabelle 6.12 gibt einen Überblick über die Neubewertung der Konzepte und Verfahren einer
optimierten Abwasserwirtschaft. Die neu hinzugekommenen Kriterien und Verfahren sind
farbig hervorgehoben und kennzeichnen die Erweiterung aufgrund zukünftiger Anforderungen,
der weiße Teil der Tabelle entspricht im Wesentlichen der Tabelle 5.1, wobei die
Belebungsanlagen im Durchlaufverfahren und die SBR-Anlagen, die Tropf- und Tauchkörper
sowie die naturnahen Anlagen jeweils in einer Spalte zusammengefasst wurden. Das
Grundkriterium Reinigungsleistung wurde differenziert in die Kriterien Kohlenstoffelimination
und Nährstoffelimination. Die Kriterien Kosten und Flexibilität sind natürlich auch bei
Betrachtung der heutigen Situation der Abwasserentsorgung bereits wichtig, werden aber im
Hinblick auf zukünftige Herausforderungen noch an Bedeutung gewinnen und sind, da sie
sozusagen zwischen den Grundkriterien und den „neuen“ Kriterien stehen, in der Tabelle
etwas heller farbig unterlegt. Während die Bewertung der einzelnen Verfahren/Konzepte in
Tabelle 5.1 das Meinungsbild der Befragten der rheinland-pfälzischen oberen Wasserbehörde
widerspiegelt, erfolgte die Bewertung in Tabelle 6.12 nach Literaturrecherche und
Berücksichtigung sonstiger Informationsquellen durch die Bearbeiter der Studie. Die
aufgeführten Verfahren und Konzepte werden in der Tabelle für jedes einzelne Kriterium mit
„+“ (positiv), „-“ (negativ) oder „○“ (neutral) bewertet.
Im Hinblick auf die Kohlenstoffelimination sind Belebungsanlagen, zusätzliche Behandlungsstufen
und Stoffstromtrennung positiv zu beurteilen; für Tropf- und Tauchkörper sowie
naturnahe Verfahren gilt das nur eingeschränkt. Noch deutlicher wird der Unterschied bei
Betrachtung der Reinigungsleistung bezüglich Nährstoffen und weitergehender Phosphatelimination:
hier sind Tropf- und Tauchkörper sowie naturnahe Verfahren negativ zu
beurteilen, während alle anderen positiv gewertet werden. Beim Wartungsaufwand liegen
dagegen die naturnahen Verfahren vorne. Auch das Kriterium Kosten kann nur bei den
naturnahen Verfahren positiv bewertet werden; Tropf- und Tauchkörper sowie die Stoffstromtrennung
werden neutral bewertet; die Kosten bei Belebungsanlagen und insbesondere
bei den zusätzlichen Behandlungsstufen sind vergleichsweise hoch. Unter dem Aspekt
Flexibilität ist die Stoffstromtrennung am günstigsten, die auch insgesamt die meisten
positiven Bewertungen bei den neuen Kriterien erhält.
Belebungsanlagen werden in Bezug auf die weitergehende Phosphorelimination und die
Phosphorrückgewinnung positiv beurteilt, in Bezug auf die neuen Kriterien Energieeffizienz,
94

Mikroschadstoffe und Entkeimung gibt es dagegen deutlich besser geeignete Verfahren. Da
sie jedoch für die Grundkriterien, die auch in Zukunft sehr wichtig bleiben, positiv beurteilt
werden, werden Belebungsanlagen auch weiterhin ihre große Relevanz behalten.
Insbesondere auch Weiterentwicklungen des Belebungsverfahrens wie Biocos- oder
CWSBR-Verfahren sind für den ländlichen Raum interessant und werden anhand von
Fallbeispielen in Kapitel 7.1 vorgestellt.
Tropf- und Tauchkörper dagegen sind den meisten neuen Anforderungen nicht gewachsen.
Tropfkörper sind von ihrer Konzeption her nicht mehr zeitgemäß; Hauptausschlusskriterien
sind hierbei die ungenügende Nährstoffelimination und mangelnde Flexibilität, die auch bei
Betrachtung der heutigen Situation schon zum Tragen kommen. Daher können sie zwar in
Ausnahmefällen ihre Berechtigung haben, werden aber in der Regel bei einem Neubau nicht
in Frage kommen. Bereits vorhandene Tropfkörper können jedoch teilweise bei einer
Erweiterung oder Sanierung der Anlage sinnvoll in das Gesamtkonzept einbezogen werden.
Tauchkörper sind insgesamt etwas positiver zu bewerten als Tropfkörper. Bei großen
Anlagen und weitergehenden Anforderungen an die Nährstoffelimination oder den Rückhalt
von Mikroschadstoffen oder Keimen sind Tauchkörper nicht geeignet, aber für kleine
Anlagen kann es durchaus sinnvolle Einsatzmöglichkeiten geben, wie einige Beispiele im
benachbarten Saarland zeigen.
Tab. 6.12: Neubewertung der Instrumente einer optimierten Abwasserwirtschaft in
Rheinland-Pfalz
Kriterien
Belebungsanlagen
1
Tropf-/Tauchkörper
naturnahe
Verfahren 2
zusätzliche Behandlungsstufen
3
Stoffstromtrennung
Kohlenstoffelimination + ○/+ ○/+ + +
Nährstoffelimination + - - + +
Betriebssicherheit + ○ ○ + +
Wartungsaufwand ○ ○/+ + - -/○
Kosten - ○ + - ○
Flexibilität ○/+ - ○/+ -/○ +
weitergehende
P-Elimination
+ - - + +
Energieeffizienz ○ ○/+ + - -/○
P-Rückgewinnung + - ○ ○ +
Mikroschadstoffe -/○ - - + +
Entkeimung - - -/○ + +
1 Belebungsanlagen im Durchlaufverfahren und SBR-Anlagen
2 Pflanzenkläranlagen und Abwasserteiche
3 Membranstufe, Ozonierung, Aktivkohlezugabe
95

Hauptargumente für die naturnahen Verfahren sind die Kriterien Kosten, Wartungsaufwand
und Energieeffizienz, Hauptargument dagegen ist die Reinigungsleistung bezüglich der
Nährstoffe Stickstoff und Phosphor. D. h. naturnahe Verfahren sind nicht empfehlenswert,
wenn Anforderungen bezüglich der Nährstoffelimination bestehen; sind dagegen nur Anforderungen
bezüglich der Kohlenstoffelimination zu erfüllen, stellen naturnahe Verfahren eine
relativ einfache und kostengünstige Alternative zu technischen Verfahren dar. So haben
Pflanzenkläranlagen im Bereich der Kleinkläranlagen eine breite Anwendung gefunden. In
Kapitel 7.1 werden verschiedene Beispiele für naturnahe Anlagen vorgestellt.
Zusätzliche Behandlungsstufen wie Membranstufe, Ozonierung oder Aktivkohlezugabe sind
bei einem bestehenden Abwassersystem die einzige Möglichkeit, kurzfristig die Erfüllung
möglicher zusätzlicher Anforderungen wie Rückhalt von Mikroschadstoffen oder Desinfektion
zu gewährleisten. Die Reinigungsleistung insgesamt wird durch die zusätzlichen Behandlungsstufen
verbessert, nachteilig sind jedoch die deutlich höheren Kosten, ein größerer
Wartungsaufwand und ein höherer Energieverbrauch.
Alternativ können zusätzliche Anforderungen beispielsweise zum Rückhalt von Mikroschadstoffen
oder zur Hygienisierung durch Konzepte mit Stoffstromtrennung erfüllt werden.
Viele Probleme der konventionellen Abwasserentsorgung werden durch alternative Sanitärkonzepte
umgangen (siehe Kapitel 3.4). Gerade anthropogene Spurenstoffe und Keime
werden effektiv vom Gewässer ferngehalten. Daneben ist eine Rückführung der Nährstoffe in
den natürlichen Kreislauf einfach möglich. Nachteilig ist ein größerer Wartungsaufwand, ein
höherer Energieverbrauch und je nach Randbedingungen auch höhere Kosten. Unter dem
Aspekt der Nachhaltigkeit ist die Stoffstromtrennung insbesondere beim Neubau im Einzelfall
sinnvoll. Im Bestand sind Konzepte zur Trennung von Stoffströmen dagegen nur langfristig
und mit sehr hohem Aufwand zu realisieren. In Kapitel 7.7 ist ein Beispiel für alternative
Konzepte aufgeführt.
Da die Kriterien in unterschiedliche Richtungen abzielen und sich z. T. gegenseitig wider-
sprechen, muss in jedem Einzelfall festgelegt werden, welchem Kriterium die höchste
Priorität eingeräumt wird. In Gesprächen mit den Wasserwirtschaftsbehörden und den
Landesverbänden wurde die Gewichtung der Kriterien diskutiert. Dass die Grundkriterien
Reinigungsleistung (bezüglich Kohlenstoff und Nährstoffe), Betriebssicherheit und Wartungsaufwand
auch in Zukunft wichtig bleiben werden, ist unbestritten. Nach Ansicht der
Wasserwirtschaftsverwaltung sind die dauerhafte Sicherstellung des erreichten hohen
Niveaus hinsichtlich der Kohlenstoff- und Nährstoffelimination, die Flexibilität und die Kosten
am wichtigsten. Punktuelle Nachbesserungen in begründeten Fällen beim Parameter
Phosphor mit einfachen Verfahren können ebenfalls im Einzelfall wichtig sein. Hier wird vor
allem der vergleichsweise günstigen Fällungsoptimierung eine hohe Bedeutung zugerechnet.
Nach Ansicht der Verbände rangieren ebenfalls die Kosten und die Energieeffizienz in der
Prioritätenfolge der „neuen“ Kriterien auf den vorderen Plätzen, während die Kriterien
Mikroschadstoffe und Entkeimung als weniger wichtig bewertet werden. Gerade die
Gewichtung ist jedoch stark von den jeweils geltenden Rahmenbedingungen abhängig.
Daher wird es im Einzelfall möglicherweise zu einer ganz anderen als der für ganz
Rheinland-Pfalz geltenden durchschnittlichen Gewichtung von Wasserwirtschaftsbehörden
und Landesverbänden kommen. Es können also keine pauschalen Empfehlungen zur Wahl
eines bestimmten Abwasserkonzeptes gegeben werden, sondern es muss eine
96

Einzelfallprüfung erfolgen, die insbesondere Rahmenbedingungen wie die Lage und Größe
des Entwässerungsgebietes, die Siedlungsdichte, die Leistungsfähigkeit des aufnehmenden
Gewässers etc. berücksichtigt. Daraus kann dann eine Prioritätenfolge für die einzelnen
Kriterien abgeleitet werden.
97

7 Fallbeispiele
Im Folgenden werden gelungene und nachahmenswerte Lösungen und Fallbeispiele
überwiegend aus Rheinland-Pfalz, teilweise aber auch aus den angrenzenden Bundesländern,
dargestellt. Die Fallbeispiele sind dabei unterschiedlichen Kategorien zuzuordnen;
neben verfahrenstechnischen Aspekten von Entwässerungssystemen und Abwasserreinigungsanlagen
werden auch organisatorisch-strukturelle Aspekte wie die optimale Entwässerungsstruktur/das
beste Entwässerungssystem, gemeinsamer Einkauf, gemeinsame
Lagerhaltung und Nutzung von Aggregaten etc. berücksichtigt. Die Sammlung beinhaltet ca.
40 Fallbeispiele in folgenden Kategorien:
98
• Verfahrenstechnik
• Betriebsoptimierung
• Energieoptimierung
• Organisation des Betriebs
• Stoffstromtrennung
• Fremdwasser-Reduzierung
• Weitergehende Mischwasser-/Regenwasserbehandlung
• Klärschlammbehandlung
• Entwässerungskonzept
Zur besseren Übersichtlichkeit werden die Beispiele einheitlich in Formblättern dargestellt, in
denen die wichtigsten Informationen zum Projekt jeweils auf einer Seite zusammengestellt
sind. Die Informationen kommen zum größten Teil von den Betreibern. In den Fällen, in
denen Informationen aus der Literatur zusammengestellt oder über die Ingenieurkammer
eingereicht wurden, haben die Betreiber diese zumindest gegengelesen und bestätigt.
Neben der Projektbezeichnung und einer Kurzbeschreibung enthält jedes Formblatt die
Kontaktdaten eines Ansprechpartners, ggf. ein Foto, eine Beschreibung sowie eine
Bewertung des Projekts. Aufgrund der Beschränkung auf nur eine Seite pro Fallbeispiel ist
es nicht möglich, alle Details darzustellen. Durch die Angabe eines Ansprechpartners zu
jedem der vorgestellten Projekte soll dem interessierten Leser daher die Möglichkeit
gegeben werden, sich durch direkte Kontaktaufnahme mit den Betreibern eingehender zu
informieren.
Die Auswahl der Fallbeispiele erfolgte in enger Abstimmung mit der Wasserwirtschaftsverwaltung
und den Landesverbänden. Diese Beispiele aus der Praxis sollen dazu dienen,
Vorlagen mit Vorbildfunktion für spezielle Fragestellungen bereitzustellen, um im ländlichen
Raum nachhaltige und ökoeffiziente Lösungen für die Abwasserwirtschaft zu schaffen.
Neben den hier dargestellten Beispielen gibt es in Rheinland-Pfalz zahlreiche weitere
gelungene Lösungen, deren umfassende Nennung jedoch den Rahmen dieser Studie
sprengen würde. Insofern stehen die hier beschriebenen Projekte jeweils stellvertretend für
eine Reihe ähnlicher Beispiele.

Weitere Beispiele für gelungene Lösungen im ländlichen Raum außerhalb von RLP sind in
der Broschüre „TAT-Orte – Abwasserentsorgung im ländlichen Raum“ [DBU 2001]
aufgeführt.
7.1 Verfahrenstechnik
In der Kategorie Verfahrenstechnik werden Kläranlagen dargestellt, die nach verschiedenen
der bereits in Kapitel 3.5 beschriebenen Verfahren zur Abwasserbehandlung betrieben
werden. Die Auswahl umfasst sowohl technische als auch naturnahe Verfahren. Dabei
werden sowohl Verfahren dargestellt, die eher für kleine Ausbaugrößen geeignet sind als
auch solche, die auch für große Kläranlagen Anwendung finden. Auf die Beschreibung von
Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb wurde verzichtet, da die meisten Anlagen in
Rheinland-Pfalz (vgl. Kapitel 4.3) nach diesem Verfahren betrieben werden und an dieser
Stelle die weniger verbreiteten Verfahren vorrangig vorgestellt werden sollen. Folgende
Kläranlagen werden in Formblättern vorgestellt:
• Bechhofen (VG Zweibrücken-Land) als Beispiel für die naturnahe Erweiterung einer
Kläranlage
• Breunigweiler (VG Winnweiler) als Beispiel für eine Biocos-Anlage
• Fockenbachtal (VG Rengsdorf) als Beispiel für einen zur CWSBR-Anlage
umgerüsteten Teich
• Heidnerhof (VG Brohltal) als Beispiel für eine Membrankleinkläranlage
• Heßheim (AZV Mittleres Eckbachtal) als Beispiel für eine SBR-Anlage mit Kampagne-
Einfluss
• Langenbach (VG Bad Marienberg) als Beispiel für einen zur SBLR-Anlage
umgerüsteten Teich
• Schupbach (AV Christianshütte, Limburg, Hessen) als Beispiel für den Ersatz einer
Teichkläranlage durch eine SBR-Anlage im laufenden Anlagenbetrieb
• St. Alban, VG Rockenhausen als Beispiel für eine Pflanzenkläranlage
Daneben gibt es zahlreiche weitere gut funktionierende Kläranlagen, so z. B. neben der KA
Breunigweiler noch zwei weitere Biocos-Anlagen in der VG Winnweiler sowie je eine in den
VG Wolfstein, Lambrecht und Kirchheimbolanden. Membrananlagen sind in Rheinland-Pfalz
im kommunalen Bereich bislang noch nicht sehr verbreitet. Es gibt einige Kleinkläranlagen
für Einzelanwesen mit Membrantechnik, die sehr gut funktionieren (siehe Fallbeispiel
Heidnerhof). Im nördlichen Rheinland-Pfalz gibt es jedoch auch eine Membrananlage für
120 EW, bei der – insbesondere durch einen erhöhten Fremdwasserzufluss – hydraulische
Probleme bestehen. Außerdem bildet sich permeatseitig an den Membranmodulen immer
wieder eine störende Sielhaut durch Wiederverkeimung mit Zoogloea. Aufgrund der
hydraulischen Begrenzung und der ständig nötigen Deckschichtkontrolle können die
Überwachungswerte für den anorganischen Gesamtstickstoff nicht sicher eingehalten
werden.
99

Weitere Beispiele für verfahrenstechnische Lösungen insbesondere für kleine Kläranlagen
finden sich im benachbarten Saarland, z. B. die im Jahr 2005 in Betrieb genommene
Kläranlage Oberesch mit einer Ausbaugröße von 350 EW, die einen belüfteten
Abwasserteich mit einem Scheibentauchkörper kombiniert.
100

Projekt: KA Bechhofen (VG Zweibrücken-Land)
Naturnahe Erweiterung und Ertüchtigung
Ansprechpartner:
Peter Wild, Tel.: 06332 8062600
VGW Zweibrücken-Land
Landauer Str. 18-20
66482 Zweibrücken
Beschreibung:
Altanlage nach Tropfkörperverfahren, seit 1968 in Betrieb, für 2.200 EW erbaut;
naturnahe Erweiterung auf 3.500 EW im Jahr 2001 durch moderne schilfbepflanzte
Bodenfilter; später um ein Mischwasserbehandlungsbiotop ergänzt.
Bauliche Maßnahmen: neuer Feinrechen und Sandfang (Kompaktanlage), RÜB alt wird
Schlammspeicherbecken, neue Tropfkörperpumpen, Absetzteich mit bepflanzten
Schwimminseln (380 m²), zwei vertikal durchströmte Bodenfilter (ca. 4.000 m²), zwei
Klärschlammvererdungsbeete (ca. 820 m²), neue Ablaufmengenmessung, neue Mess-,
Steuer- und Regeltechnik.
Das Mischwasserbiotop besteht aus Speicherteich (1.000 m³) und schilfbepflanztem
Bodenfilter (300 m²), dessen Ablauf direkt ins Gewässer führt, also eine separate Regenwasserkläranlage
darstellt. Durch die naturnahe Erweiterung und Ertüchtigung der KA
Bechhofen entstehen Sekundärbiotope (Großröhricht), die beträchtliche Habitatfunktionen
für Vögel, Amphibien und Insekten entfalten und sich landschaftsgerecht in die
Umgebung einpassen.
Bewertung:
Die naturnah nachgerüstete KA Bechhofen hat 2007 Wirkungsgrade erreicht, die nicht nur
die neuen wasserbehördlichen Grenzwerte weit unterschreiten, sondern sogar deutlich
unterhalb der bundesweit gültigen Anforderungen für Großkläranlagen mit Anschlusswerten
von mehr als 100.000 EW liegen, trotz zum Teil hoher Zulaufbelastung. Die
Sauerstoffzehrung des ins Gewässer Lambsbach eingeleiteten gereinigten Abwassers ist
nun um ca. 97 % reduziert, Ammonium um 99 %, Gesamtstickstoff um 70 % und
Gesamtphosphor um 93 %. Ein Großteil des anfallenden Klärschlammes kann vor Ort
entwässert und mineralisiert werden.
Im Winter 2008/09 traten erstmals Frostprobleme bis zum März 09 auf. Die Mindestanforderungen
wurden eingehalten. Ein Bodenfilter war gänzlich eingefroren. Im nächsten
Jahr wird versucht, den Rücklauf zu erhöhen, damit eine Dauerbeschickung erreicht wird
und damit ein Einfrieren verhindert wird.
101

Projekt: Gruppenkläranlage Breunigweiler
Belebungsanlage nach dem BIOCOS-Verfahren
Ansprechpartner:
Werkleiter Manfred Kauer
Tel.: 06302/602-92
Verbandsgemeindewerke Winnweiler
Jakobstraße 29, 67722 Winnweiler
Beschreibung:
Inbetriebnahme 2004, Ausbaugröße 2.200 EW
Die biologische Abwasserreinigung erfolgt nach dem BIOCOS-Verfahren (Biological
Combined System) nach Prof. Dr.-Ing. Kurt Ingerle (patentrechtlich geschützt).
Beim BIOCOS-Verfahren folgen dem Belebungsbecken zwei parallel angeordnete Sedimentations-
und Umwälzbecken (SU-Becken). In den SU-Becken laufen über die Zeitachse
verschiedene Prozesse ab. Ein Zyklus dauert 2 Stunden und ist in 3 Phasen eingeteilt
(Umwälzphase, 15 min; Vorabsetzphase, 45 min; Abzugsphase, 60 min).
BB- und SU-Becken sind durch Öffnungen im Boden- und Wasserspiegelbereich miteinander
verbunden. Während der Umwälzphase wird das Schlamm-Abwasser-Gemisch
über eine Propellerpumpe aus dem BB-Becken in das SU-Becken gefördert. In der anschließenden
Vorabsetzphase bildet sich eine Klarwasserzone, die in der Abzugsphase
über die Abzugsöffnungen am Ende des SU-Beckens abfließt.
Da beide SU-Becken um eine Stunde zeitversetzt betrieben werden, ist ein Becken immer
in der Abzugsphase und somit ist ein kontinuierlicher Ablauf aus der KA vorhanden.
Bewertung:
Neben der GKA Breunigweiler betreibt die VG noch 2 weitere KA im BIOCOS-Verfahren
(GKA Börrstadt, 2.500 EW, seit 2001; KA Höringen, 950 EW, seit 2004).
Vorzüge des Verfahrens sind insbesondere
102
- hohe Prozessstabilität trotz geringem messtechnischen Aufwand und hohe Reinigungsleistung
- niedriger Unterhaltungs- und Betriebsaufwand, insbesondere niedrige Energiekosten
(Reduzierung um ca. 50% gegenüber konventionellen Kläranlagen)
- unproblematischer Winterbetrieb
- niedrige Investitionskosten.
Durch den Betrieb der vorgenannten drei baugleichen Anlagen mit identischer maschineller,
mess- und steuertechnischer Einrichtung wurde eine vorteilhafte technische Standardisierung
erreicht.

Projekt: KA Fockenbachtal (VG Rengsdorf)
CWSBR-Anlage, umgerüsteter Abwasserteich
Ansprechpartner:
Herr Puderbach, Tel.: 02634/921461
VG Rengsdorf
Westerwaldstr. 32-34
56579 Rengsdorf
abwasser@werke-rengsdorf.de
Beschreibung:
Inbetriebnahme 07/2004, Ausbaugröße 3.200 EW
Die Anlage ist ursprünglich als belüftete Teichanlage mit Scheibentauchkörpern für 2.400
EW konzipiert worden (Inbetriebnahme 1993). Im Jahr 2004 wurde die Anlage aufgrund
fehlender Ausbaukapazitäten zu einem CWSBR-Teich für 3.200 EW umgerüstet. Durch
den Einbau beweglicher Hydrosegel wird der Teich in Vorlage-, SBR- und Ausgleichszone
unterteilt, so dass wie beim SBR-Verfahren ein Zyklus aus Füll-, Reaktions-,
Sedimentations- und Entleerungsphasen ablaufen kann, wobei der Wasserspiegel jedoch
konstant bleibt. Das durch die Hydrosegel entstandene mittlere Kompartiment dient als
das eigentliche Reaktionsbecken, in dem die biologischen Abbauprozesse stattfinden.
Kosten der Erweiterung: ca. 650.000 €.
Weitere Informationen:
• Dederichs, A. (2005): Teichkläranlagen ertüchtigen. wlb (49) Nr. 3/4
Bewertung:
Der Vorteil des CWSBR-Verfahrens gegenüber einer konventionellen Teichkläranlage
besteht darin, dass die biologischen Reaktionen gesteuert und nicht mehr zufällig ablaufen.
Dadurch wird die Reinigungsleistung erhöht; sowohl Nitrifikation und Denitrifikation
als auch eine biologische Phosphatelimination sind möglich. Damit ist das Verfahren
geeignet für die Ertüchtigung bestehender Abwasserteiche bei einem relativ geringen
baulichen Aufwand. Seit der Umrüstung gibt es keine Probleme mit den Überwachungsanforderungen;
die Grenzwerte für CSB (60 mg/l), BSB5 (15 mg/l), Nges (18 mg/l) und Pges
(2 mg/l) werden eingehalten [Dederichs 2005] und sollen nach den positiven Ergebnissen
bzw. Messwerten bei den Parametern CSB auf 30 mg/l und Nges auf 14,4 mg/l angepasst
werden. Die Betreiber haben sehr gute Erfahrungen mit der Anlage gemacht.
103

Projekt: KA Heidnerhof
Kleinkläranlage mit Membrantechnik
Ansprechpartner:
Herr Rolf Flerus
Tel.: 02636/9740-306
VG Brohltal
Kapellenstraße 12
56651 Niederzissen
rolf.flerus@brohltal.de
Beschreibung:
Inbetriebnahme 12/2007, Ausbaugröße 6 EW
Die VG Brohltal betreibt insgesamt 7 Kleinkläranlagen (Membranbelebungsanlagen Typ:
siClaro EW 6-30) für Einzelanwesen, wobei die Abwasserbeseitigungspflicht nicht auf die
Grundstückseigentümer übertragen wurde, sondern die Anlagen durch qualifiziertes
Fachpersonal des Abwasserbeseitigungswerks betrieben und gewartet werden.
Da das zu entwässernde Einzelanwesen in einem Wasserschutzgebiet liegt, hat sich die
VG Brohltal für eine Kleinkläranlage mit Membranbioreaktor entschieden. Bei einem
anderen Anwesen konnte der Ausrüstungssatz ohne größere Baumaßnahmen in den
Betonbehälter einer vorhandenen Vorgängeranlage eingesetzt werden.
Die Feststoffabtrennung erfolgt durch Ultrafiltrations-Flachmembranen, die in die
Belebung eingehängt werden. Das gereinigte Abwasser wird in ein kleines Fließgewässer
eingeleitet.
Bewertung:
Der geringe Platzbedarf durch die kompakte unterirdische Bauweise der Anlage mit nur
einem kleinen oberirdischen Schaltschrank ist gerade in Wasserschutzgebieten als positiv
zu bewerten. Durch eine elektronische Steuerung kann die Anlage einfach und genau auf
das anfallende Abwasser eingestellt werden. Hierdurch ist nicht nur ein gut
funktionierender Kohlenstoffabbau möglich, auch Stickstoff kann durch die zeitlich
geregelte Nitrifikation und Denitrifikation gezielt abgebaut werden. Die Ablaufwerte liegen
wie folgt: CSB < 50,00 mg/l, NH4-N < 10,00 mg/l (Sommermonate), anorgN < 20,00 mg/l
(Sommermonate), Pges < 15,00 mg/l.
104

Projekt: KA Heßheim (AZV Mittleres Eckbachtal)
SBR-Anlage mit Kampagne-Einfluss
Ansprechpartner:
Normann Geisler
Tel: 06359/8001-286
Abwasserzweckverband
Mittleres Eckbachtal (AME)
Industriestraße 11
67269 Grünstadt
normann.geisler@gruenstadt-land.de
Beschreibung:
Die Gruppenkläranlage Heßheim wurde 2003 in Betrieb genommen und reinigt die
Abwässer aus 13 Ortsgemeinden. Die Kläranlage ist ausgelegt für eine Normallast von
31.000 Einwohnerwerten, entsprechend einer Belastung mit BSB5(60)roh von 1.860 kg/d.
Für den Kampagne- und Hochlastbetrieb besteht die Möglichkeit, Weinbauabwässer mit
einer Schmutzfrachtbelastung bis zu 62.000 Einwohnerwerten zu reinigen.
Die Verfahrenstechnik der Gruppenkläranlage Heßheim basiert auf einem Belebtschlammverfahren
mit vollständiger Nitrifikation, Denitrifikation und biologischer sowie
ergänzender chemischer Phosphorelimination und simultaner aerober Schlammstabilisierung.
Im Gegensatz zu den konventionellen Belebungsverfahren wird auf der Kläranlage
Heßheim das SBR-Verfahren (Sequenz Batch Reaktor) als Batch-Verfahren mit diskontinuierlicher
Beschickung angewandt. Die einzelnen Reinigungsschritte (Denitrifikation, Bio-
P-Elimination, Nitrifikation, Fällung und Kohlenstoffabbau) inkl. der Nachklärung sind in
zeitlicher Abfolge hintereinander in einem Reaktor zu einem Gesamtzyklus zusammengefasst.
Die Dauer und Intensität der einzelnen Behandlungsschritte sind grundsätzlich
frei wählbar und können daher den täglich / saisonal wechselnden Abwasserbedingungen
sowie den Einleitbedingungen angepasst werden.
Bewertung:
Die hohen Belastungen durch Weinbauabwässer (CSB:BSB5-Verhältnis meist unter 2)
werden in der Hochlaststufe sehr gut gereinigt; selbst Tagesspitzen von über 90.000
Einwohnerwerten. Der Schlammindex liegt im Mittel bei 50 ml/g und bleibt auch während
der Weinkampagne stabil.
Die Stickstoffwerte (Nges) im Ablauf des Reinigungsprozesses liegen im Mittel bei 4 – 6
mg/l. Der Überwachungswert für Stickstoff gesamt von 18 mg/l wird hierdurch deutlich
unterschritten und Abwassergabe entsprechend eingespart.
Der Energieverbrauch liegt mit 25 – 27 kWh/EW und Jahr in einem sehr günstigen
Bereich.
105

Projekt: Kläranlage Langenbach (VG Bad Marienberg)
SBLR-Anlage, umgerüstete Abwasserteiche
Ansprechpartner:
Herr Widerstein, Tel.: 02661 / 62 68 360
VG Bad Marienberg
Kirburger Straße 4
56470 Bad Marienberg
Beschreibung:
Inbetriebnahme 09/2008 (angemeldeter Probebetrieb), Ausbaugröße 1.500 EW
Die Anlage wurde ursprünglich als belüftete Teichkläranlage für 850 EW gebaut. Wegen
Überlastung erfolgte im Jahr 2008 der Umbau der beiden belüfteten Teiche in eine SBLR-
Anlage (Sequencing-Batch-Lagoon-Reactor) mit einer Ausbaugröße von 1.500 EW. Im
Vergleich zum bekannten SBR-Verfahren werden anstelle von Behältern die vorhandenen
Teiche als Reaktoren genutzt.
Die belüfteten Teiche wurden dabei mittels Trennwänden in Fertigteilbauweise in je 2
Bereiche mit folgenden Funktionen unterteilt:
106
Teich 1: Abschnitt 1 ∧ Vorlagebehälter,
Abschnitt 2 ∧ Regenüberlaufbecken
Teich 2: Abschnitt 1 ∧ SBLR-Reaktor,
Abschnitt 2 ∧ Schlammpolder
Kosten des Umbaus: ca. 1.000.000,00 € (incl. neuer mechanischer Vorreinigung und P-
Fällung).
Bewertung:
Der Vorteil des SBLR-Verfahrens gegenüber einer konventionellen Teichkläranlage
besteht darin, dass die biologischen Reaktionen gesteuert und nicht mehr zufällig
ablaufen. Dadurch wird die Reinigungsleistung erhöht; sowohl Nitrifikation und Denitrifikation
als auch eine biologische Phosphatelimination sind möglich. Damit ist das
Verfahren für die Ertüchtigung bestehender Abwasserteiche bei einem relativ geringen
baulichen Aufwand geeignet. Voraussetzung für das Verfahren ist allerdings eine
ausreichende Tiefe der Teiche, da sonst die feinblasige Druckbelüftung nicht wirtschaftlich
eingesetzt werden kann. Seit der Umrüstung gibt es keine Probleme mit den
Überwachungsanforderungen. Die Betreiber haben sehr gute Erfahrungen mit der Anlage
gemacht.

Projekt: Kläranlage Schupbach (AV Christianshütte, Limburg)
Ersatz einer Teichkläranlage durch eine SBR-Anlage im laufenden Anlagenbetrieb
Ansprechpartner:
Herr Kühn, Tel.: 06431 / 296 - 439
Abwasserverband Christianshütte
Schiede 43
65549 Limburg, Hessen
Beschreibung:
Planung und Ausführung: 2007 - 2009, voraussichtliche Inbetriebnahme: August 2009;
Ausbaugröße: 6.400 EW (bez. auf BSB5-Fracht incl. Zudosierung externer C-Quelle)
Die Anlage wurde 1984 als belüftete Teichkläranlage für die Ortslage Schupbach und die
bereits vorbehandelten Abwässer der Kreismülldeponie Beselich gebaut. Aufgrund
gestiegener Reinigungsanforderungen wurde eine grundlegende Neukonzeption der
Kläranlage erforderlich.
Nach detaillierter Planung erwies sich das SBR-Verfahren aufgrund seiner kompakten
Bauweise und der flexiblen Verfahrensführung als vorteilhaft. Zudem sind eine Vergleichmäßigung
der Zulaufbelastung und die variable Steuerung einzelner Prozessphasen für
die Mitbehandlung der Deponieabwässer gewährleistet.
Die beiden SBR-Reaktoren mit Vorlagebehälter und Technikgebäude wurden in den
Teich 1 gebaut. Die übrigen Teiche sichern während der Bauphase die Grundreinigung
der Abwässer. Nach Inbetriebnahme wird der Teich 2 zu einem kombinierten Puffer- und
Regenwasserteich umgebaut.
Bewertung:
Das SBR-Verfahren bietet die besten Rahmenbedingungen für die Mitbehandlung der
Deponieabwässer. Durch die variable Steuerung der einzelnen Prozessphasen kann
optimal auf wechselnde Zulaufbelastungen reagiert werden. Die schubweise Beschickung
ermöglicht ein großes Substratgefälle und damit hohe Reaktionsgeschwindigkeiten sowie
gute regelungstechnische Voraussetzungen für die Zudosierung der notwendigen
externen Kohlenstoffquelle.
107

Projekt: KA St. Alban (VG Rockenhausen)
Pflanzenkläranlage
Ansprechpartner:
Bernhard Persohn, Tel.: 06361/9242-0
Verbandsgemeindewerke
Rockenhausen
Kaiserslautererstraße 10a
67806 Rockenhausen
Beschreibung:
Die Pflanzenkläranlage St. Alban ist eine von 6 kommunalen Pflanzenanlagen in der VG
Rockenhausen. Mit ihrer Ausbaugröße von 1.150 EW ist sie zudem eine der größten PKA
in Deutschland, die mit Mischwasser beschickt wird. Die Inbetriebnahme erfolgte im April
2004. Auf der PKA St. Alban werden die Abwässer der Gemeinden St. Alban, Gerbach
und einigen Annexen gereinigt. Die PKA setzt sich zusammen aus Zulaufpumpwerk,
Siebrechen mit Fett- und Sandfang, Absetzteich, Vorhaltebecken, Sedimentationsbecken,
2 Filterbeeten für Trockenwetterzufluss (je 1.375 m 2 ), 2 Filterbeeten für Regenwasserbehandlung
(je 625 m 2 ), Klärschlammvererdung und Auslaufmessschacht. Alle Beete sind
mit Schilfpflanzen bepflanzt. Durch die schon teilweise vorhandene MW-Kanalisation
muss eine Regenwasserbehandlung erfolgen. Zur Vermeidung einer Austrocknung der
Regenwetterbeete bei längerer Trockenwetterphase werden diese horizontal durch den
Ablauf der Trockenwetterbeete beschickt. Der ausgefaulte Schlamm vom Absetzteich
wird zur Weiterbehandlung in Vererdungsbecken gepumpt. Das abfließende Sickerwasser
wird in den Vorhalteteich rückgeführt. Eine Klärschlammabfuhr wurde bis jetzt noch nicht
notwendig. Durch die vorgeschaltete Siebanlage dürfte eine Aufbringung auf landwirtschaftlichen
Flächen keine Probleme bereiten.
Bewertung:
Die durchschnittliche Reinigungsleistung beträgt beim CSB ca. 95%, beim NH4 ca. 96%.
Der Abbau des Kohlenstoffes sowie die Nitrifizierung bereiten keine Probleme, die Denitrifikationsrate
ist jedoch nur gering. Während der kälteren Jahreszeit können außer einer
etwas geringeren Nitrifikation, keine auffälligen Veränderungen festgestellt werden.
Mit dem Bau von Pflanzenkläranlagen hat die Verbandsgemeinde bereits vor mehr als 10
Jahren begonnen, CO2-Emissionen zu reduzieren. Mit auf der Grundlage des Abwasserbeseitigungskonzeptes
und dem Fokus auf die Dezentralisierung der Abwasserbeseitigung
und naturnahen Abwasserreinigung hat die VG Rockenhausen den Antrag gestellt,
Null-Emissions-Gemeinde zu werden.
108

7.2 Betriebsoptimierung
In dieser Kategorie finden sich verschiedene Projekte, bei denen mit Erfolg Maßnahmen zur
Optimierung des Betriebs durchgeführt wurden:
• Projekt Epikur (TU Kaiserslautern) als Beispiel für die integrierte Betrachtung von
Kanalnetz und Kläranlage
• KA Felsalbe (Stadt Pirmasens) als Beispiel für eine Prozessoptimierung durch ein
Regelkonzept
• KA Görgeshausen (VG Montabaur): Kombibehälter als Vorlage für die SBR-Anlage
und Regenüberlaufbecken
• KA Hoppstädten-Weiersbach (VG Birkenfeld) als Beispiel für die Optimierung der
Belüftung
• KA Römerberg als Beispiel für die Optimierung der Stickstoffelimination durch
Regelung
• Projekt Zerberus (TU Kaiserslautern): Beratung bei Bläh- und Schwimmschlamm
Auch in diesem Bereich stellen die genannten Beispiele nur eine kleine Auswahl dar,
während viele andere, ebenfalls gelungene Projekte unberücksichtigt bleiben. Neben den
Kläranlagen Zweibrücken und Wallhalben als Referenzanlagen im Rahmen des Projektes
Epikur wurde eine integrierte Betrachtung von Kanalnetz und Kläranlage beispielsweise auch
bei den Kläranlagen Heidenburg und Mayen umgesetzt. Weiterhin wären zu nennen die
Optimierung der Nachklärung durch dynamische Simulation bei der KA Gau-Bickelheim, ein
Sand-/Geröllfang vor dem Regenüberlaufbecken in Fischbach (Dahn) als wirtschaftliche
Lösung für überalterte Kanalsysteme, etc.
109

Projekt: EPIKUR (tectraa an der TU Kaiserslautern)
Integrierte Betrachtung von Kanalnetz und Kläranlage
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. T.G. Schmitt
Tel.: 0631/205-2946
tectraa und FG Siedlungswasserwirtschaft
TU Kaiserslautern
Paul-Ehrlich-Str. 14
67663 Kaiserslautern
tschmitt@rhrk.uni-kl.de
Beschreibung:
Im Rahmen des Projektes EPIKUR, das vom Ministerium für Umwelt und Forsten
Rheinland-Pfalz finanziert wird, wird ein systematischer Ansatz gewählt, bei dem anhand
eines Kriterienkatalogs mögliche Anlagen/Einzugsgebiete hinsichtlich ihrer Eignung für
integrierte Ansätze ausgewählt und bewertet wurden, dann im Rahmen einer ganzheitlichen
Simulation die Auswirkungen variabler Drosselabflüsse simuliert werden (hierbei
werden Regelstrategien sowohl für das Netz als auch die Kläranlage entwickelt) und
anschließend die Umsetzung in die Großtechnik zur Verifikation der Ergebnisse erfolgen
soll. Ziel der Untersuchungen war es hierbei, unter Einhaltung der Überwachungswerte
für die Kläranlage den Drosselabfluss belastungsabhängig zu variieren.
Bewertung:
Zusammenfassend ist festzustellen, dass bei vielen Objekten im Bereich von Kanalnetz
und Kläranlage ein großes Potenzial durch die erhöhte Beschickung der Kläranlage festzustellen
ist. Neben einem deutlichen Frachtverminderungspotenzial besteht oftmals die
Möglichkeit, durch den erhöhten Drosselabfluss den erforderlichen Bau von Mischwasserbehandlungsvolumen
zu minimieren, so dass deutliche Kosteneinsparungen möglich
erscheinen.
110
Siedlung
Kanal
Mischwasserbehandlung
x·Q s,aM +Q F,aM
?
2*Q sx +Q f
Gewässer
Kläranlage
Überlauf + =
GesamtGesamtemissionemission

Projekt: KA Felsalbe (Stadt Pirmasens)
Prozessoptimierung durch Regelkonzept
Ansprechpartner:
Thomas Wolf, Tel.: 06331/247311
Abwasserbeseitigungsbetrieb der Stadt
Pirmasens
Rehmühle 5, 66954 Pirmasens
wolf@ka-ps.de
www.pirmasens.de
Pfad:rathaus/ämter/tiefbau/stadtentwäs
serung/kläranlagen
Beschreibung:
Inbetriebnahme Verfahren: 2004; Ausbaugröße 37.900 EW
Die Kläranlage Felsalbe wurde ursprünglich für 30.000 EW konzipiert (Inbetriebnahme
1993). Vor einigen Jahren sollten zusätzlich 8.000 EW möglichst ohne bauliche Maßnahmen
angeschlossen werden. Man entschied sich für die Schaffung zusätzlicher
Kapazitäten durch einen fracht- und nährstoffoptimierten Betrieb der Anlage mittels
moderner Mess-, Steuer- und Regeltechnik („Softwaretuning“). Im ersten Schritt wurde
eine frachtbezogene Steuerung der Biologie in Betrieb genommen. Hierfür wird ein
Lastprofil erstellt, welches sich aus der Stickstoffbelastung, der BSB5-Belastung anhand
der spezifischen Gebläseleistung (Energieverbrauch Biologie), und der Nitrifikations-,
Denitrifikationsleistung zusammensetzt. Dieses Profil realisiert nun einen bedarfsorientierten,
lastabhängigen Betrieb. Die eigentliche Innovation besteht aus dem anlagenübergreifenden
Gedanken, das Lastprofil der biologischen Reinigungsstufe als interaktiven
Koordinator für den Betrieb der kompletten Kläranlage zu verwenden. [Wolf 2007].
Weitere Informationen: Wolf, T. (2007): Neue Wege in der Abwasserbehandlung. KA-
Betriebs-Info (37) Nr. 1.
Bewertung:
Durch das neue Verfahrenskonzept wird die Reinigungsleistung sowie die
Prozessstabilität erhöht, gleichzeitig aber auch der Energieverbrauch erheblich reduziert.
So weist die Kläranlage Felsalbe seit der Umrüstung deutlich geringere Ablaufwerte für
die Parameter CSB (20 statt vorher 30 mg/l), anorganischer Gesamtstickstoff (

Projekt: KA Görgeshausen (VG Montabaur)
Kombibehälter als Vorlage SBR-Anlage und Regenüberlaufbecken
Ansprechpartner:
Herr Häuser, Tel.: 02602 / 12 62 14
VG Montabaur
Konrad-Adenauer-Platz 8
56410 Montabaur
Beschreibung:
Inbetriebnahme 12/2007, Ausbaugröße 1.420 EW
Die Kläranlage wurde bisher als einstufige SBR-Anlage mit einem vorgeschalteten
Pufferteich betrieben. Aufgrund von Ablagerungen und Faulprozessen im Pufferteich war
kein ordnungsgemäßer Betrieb möglich. Der Pufferteich wurde daher durch einen
Kombibehälter (Rundbehälter in Ortbeton) ersetzt, der zwei Funktionen erfüllt:
112
- Vorlagebehälter für die vorhandene SBR-Anlage
- Regenüberlaufbecken (nach ATV-A 128)
Vorgeschaltet sind eine Rechen- und Sandfanganlage (Trockenwetter) sowie ein Trennbauwerk
mit Siebanlage auf der Überlaufschwelle (Regenwetter). Durch die mechanische
Vorreinigung werden Ablagerungen im Kombibehälter vermieden.
Gesamtnutzvolumen Kombibehälter: VN = 600 m 3
Baukosten für den Vorlagebehälter: ca. 288.000 €
Bewertung:
Der beschriebene Kombibehälter bietet eine wirtschaftliche und platzsparende
Möglichkeit, um bei Kläranlagen, die nach dem SBR-Verfahren arbeiten, die beiden
Aufgaben
- Vorlagespeicher und
- Regenwasserbehandlung
zu erfüllen. Allerdings muss durch eine ausreichend große Dimensionierung sichergestellt
sein, dass trotz der Doppelfunktion das erforderliche RÜB-Volumen jederzeit zur
Verfügung steht.
Seit der Inbetriebnahme hat der Betreiber gute Erfahrungen mit der Anlage gemacht.
Der große Vorlagebehälter ermöglicht in Verbindung mit einer verbesserten Mess-,
Steuer- und Regeltechnik eine Optimierung der Reinigungszyklen in der SBR-Anlage.

Projekt: KA Hoppstädten-Weiersbach (VG Birkenfeld)
Erneuerung der Belüftungseinrichtung
Ansprechpartner:
Herr T. Gnad, Tel.: 06782/990162
VGW Birkenfeld
Auf dem Römer 17
55765 Birkenfeld
Beschreibung:
Inbetriebnahme 10/1996, Ausbaugröße 23.000 EW
Die Kläranlage ist als simultan-stabilisierende Belebtschlammanlage konzipiert. Die
biologische Reinigungsstufe ist dazu in Bio-P-Becken, vorgeschaltetes Deni- und
abschließendes Nitribecken strukturiert. Infolge erhöhter gewerblich-organischer
Zulauffrachten (in der Spitze bis 40.000 EW) musste die Gebläsehalle zeitweise in Volllast
betrieben werden. Die vorhandenen Membran-Rohrbelüfter bedingten dabei einen
entsprechenden Gegendruck, was wiederum zur energetischen Überlastung/Überhitzung
der Drehkolbenmaschinen führte.
Durch Austausch der Membran-Rohrbelüfter gegen Membran-Belüfterplatten konnte der
Luftbedarf deutlich verringert und die Sauerstoffversorgung wieder sichergestellt werden.
Weiterhin wurde der Energiebezug zur Sauerstoffversorgung um rd. 30 % reduziert.
Bewertung:
Durch den Austausch der alten Membran-Rohrbelüfter gegen neue Membran-Belüfterplatten
konnte die Sauerstoffversorgung wieder sichergestellt werden. Die Drehkolbengebläse
nehmen wieder normale Last auf, was sich u.a. durch in der Summe 30 %
geringere Energiebezugskosten niederschlägt. Die Investitionskosten in Höhe von rd.
100.000 EUR dürften sich damit innerhalb von 4 Jahren amortisiert haben.
113

Projekt: KA Römerberg
Optimierung der Stickstoffelimination durch Regelung
Ansprechpartner:
T. Pfadt, Werkleiter
Gemeinde Römerberg
Tel: 06232-81930
Beschreibung:
Unter dem Aspekt, dass die 1974 geplante Kläranlage vorrangig unter der Zielsetzung
einer Kohlenstoffelimination konzipiert war, sind heute jegliche Systemreserven
verbraucht, die zur Stickstoffelimination hätten genutzt werden können.
Anhand von systemspezifischen Untersuchungen wurden Lösungsalternativen entwickelt.
In einer Wirtschaftlichkeitsabwägung fiel die Wahl der zu bevorzugenden Variante auf
eine Lösung, die sich bei weitgehendem Verzicht auf bauliche Veränderungen auf die
Installation von steuerungstechnischen Einrichtungen beschränkt.
Die Kosten für die Einrichtung einer geregelten Stickstoffelimination beliefen sich damit
auf ca. 40 000 Euro.
Die Regelung der Stickstoffelimination wird seit 2005 erfolgreich eingesetzt.
Bewertung:
Die Vorteile der eingesetzten Fuzzy-Logic-Steuerung bestehen darin, dass ohne kostenintensive
Eingriffe in die Bausubstanz ein flexibles Instrument zur Steuerung der Anlage
auch für stark unterschiedliche Belastungssituationen verfügbar ist. Seit der Einrichtung
der Anlage werden die Überwachungsanforderungen erfüllt. Die Erfahrungen des
Betriebes sind außerordentlich positiv.
Unter dem Aspekt der Stickstoffelimination ist die oben beschriebene Optimierung eine
sehr gelungene Lösung, auch wenn die Anlage altersbedingt andere Probleme aufweist.
114

Projekt: ZERBERUS (tectraa an der TU Kaiserslautern)
Beratung bei Bläh- und Schwimmschlamm
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. T.G. Schmitt (0631/205-2946)
tectraa und FG Siedlungswasserwirtschaft
TU Kaiserslautern
Paul-Ehrlich-Str. 14
67663 Kaiserslautern
tschmitt@rhrk.uni-kl.de
Beschreibung:
Bläh- und Schwimmschlamm wird in Abwasserreinigungsanlagen durch unterschiedliche
fadenförmige Organismengattungen verursacht, die – in Abhängigkeit von den Randbedingungen
auf der betroffenen Kläranlage – in diversen Kombinationen auftreten
können. Entsprechend vielfältig sind die Vorschläge zur Bekämpfung. Die Problematik
besteht darin, die auf den jeweiligen Fall angepasste Lösung für das jeweilige Problem zu
finden. Hierzu bedarf es einer strukturierten und transparenten Entscheidungsfindung, die
von erfahrenen Experten getätigt wird, die auf eine Vielzahl von (erfolgreichen und
gescheiterten) Lösungsvorschlägen zurückgreifen können.
Ein System, das diesen Anforderungen gerecht wird, wurde im Rahmen des Projektes
ZERBERUS (Zentrales Erfassungssystem zur Beratung bei Bläh- und Schwimmschlammproblemen)
im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Forsten und Verbraucherschutz
Rheinland-Pfalz entwickelt. Im Rahmen des Projektes wurde ein Kataster betroffener
Kläranlagen in Rheinland-Pfalz aufgestellt, das sowohl die Randbedingungen auf den
betroffenen Kläranlagen als auch die auftretenden Organismengattungen umfasst.
Das entwickelte Tool basiert auf wissensbasierten Methoden und ist in der Lage,
aufgrund der anlagen- und abwasserspezifischen Informationen über die betroffene
Anlage die für das Bläh- und Schwimmschlammproblem verantwortliche Organismenart
zu identifizieren und die erfolgversprechendste Möglichkeit zur Bekämpfung abzuleiten
Die Webseite www.zerberus-online.de, über die die Beratung in Anspruch genommen
werden kann, bietet neben der Beratung darüber hinaus vielfältige Informationen zum
Themengebiet Bläh- und Schwimmschlamm.
Bewertung:
Im Rahmen von ZERBERUS werden Erfahrungen über gelungene, aber auch gescheiterte
Lösungsansätze zur Bekämpfung von Bläh- und Schwimmschlamm gesammelt und
ausgewertet. Das System greift somit auf vielfältiges Expertenwissen zurück und stellt
eine Alternative zum gängigen ‚Try-and-Error’ bei der Behandlung dieser Problematik dar.
115

7.3 Energieoptimierung
Wie bereits in Kapitel 6.7 beschrieben, kommt dem Energieverbrauch bei der Abwasserentsorgung
eine immer größer werdende Bedeutung zu. Im Bereich Energieoptimierung sind
in Rheinland-Pfalz in den letzten Jahren viele innovative Projekte umgesetzt worden.
Stellvertretend für die zahlreichen gelungenen Beispiele werden folgende Projekte in
Formblättern vorgestellt:
116
• KA Almerich (Stadtwerke Idar-Oberstein): Erneuerung des Belüftungssystems
• Projekt Energieoptimierung (TU Kaiserslautern): Steigerung der Energieeffizienz von
Abwasseranlagen
• KA Herdorf (AZV Hellertal): Wärmerückgewinnung aus der Druckluft
• KA Kaiserslautern (Stadtentwässerung Kaiserslautern): Optimierung der Belüftung
• KA Siesbachtal (Stadtwerke Idar-Oberstein): Gebäudeheizung mit Abwärme aus
Schaltwarte und Gebläsehalle
• KA Speyer: Energetische Optimierungen
• VG Sprendlingen-Gensingen: semizentrales Schlammbehandlungscenter
• Yachthafen Speyer: Wärmegewinnung aus Abwasser
Weitere Beispiele für Energieoptimierungen sind die Wärmenutzung aus dem Abwasser auf
der KA Nassau, die Co-Fermentation auf der KA Wittlich, die Gebäudeheizung mit Wärme
aus Abwasser und Abwärme auf der KA Baumholder, etc. Neben der KA Welgesheim der
VG Sprendlingen-Gensingen ist die KA Selters ein weiteres Beispiel für die Zentralisierung
der Schlammbehandlung für mehrere Kläranlagen. Auch hier soll im Rahmen der Konzeption
„semizentrales Schlammbehandlungscenter“ eine anaerobe Stabilisierungsanlage auf
Faulung umgerüstet werden. Dieses Vorhaben befindet sich allerdings noch in der
Planungsphase und ist noch nicht realisiert.

Projekt: KA Almerich (Stadtwerke Idar-Oberstein)
Erneuerung des Belüftungssystems
Ansprechpartner:
Heinz Marx, Tel. 06781-564250
Stadtwerke Idar-Oberstein, Abteilung Abwasser
Georg-Maus-Str. 2 , 55743 Idar-Oberstein
Beschreibung:
In der Kläranlage Almerich (33.000 EW) erfolgt die weitergehende Stickstoffelimination
nach dem Verfahren einer 4-stufigen Kaskaden-Denitrifikation.
Nach ca. 7 Jahren Betrieb macht sich der Verschleiß der Schlauchmembranen sehr
deutlich spürbar im jährlichen Anstieg des Stromverbrauches. Nach ersten Überlegungen
die vorhandenen Schlauchmembranen zu erneuern hat man sich für die Anschaffung von
Plattenbelüftern (System Messner) entschieden. Von den vier Einzelbecken wurden
November 2008 zwei Becken ausgerüstet und im Februar 2009 die beiden anderen
Becken.
Bewertung:
Schon nach Inbetriebnahme der Plattenbelüfter in 2008 zeigte sich sehr schnell eine
deutliche Reduzierung des Stromverbrauchs. Im Vergleich zum Verbrauch in 2008
konnten in 2009 ca. 300.000 kWh eingespart werden.
Mwh
120,00
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
0,00
Stromverbrauch Biologie KA Almerich
Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dez
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
117

Projekt: Energieoptimierung (tectraa an der TU Kaiserslautern)
Steigerung der Energieeffizienz von Abwasseranlagen
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. T.G. Schmitt (0631/205-2946)
tectraa und FG Siedlungswasserwirtschaft
TU Kaiserslautern
Paul-Ehrlich-Str. 14
67663 Kaiserslautern
tschmitt@rhrk.uni-kl.de
Beschreibung:
Im Rahmen eines vom rheinland-pfälzischen Ministeriums für Umwelt, Forsten und
Verbraucherschutz geförderten Projektes wurden vom FG Siedlungswasserwirtschaft an
der TU Kaiserslautern in Zusammenarbeit mit dem WiW in Wuppertal Energieanalysen an
vier ausgewählten, repräsentativen Kläranlagen in Rheinland-Pfalz durchgeführt. Des
Weiteren erfolgte eine Abschätzung des derzeitigen Energieverbrauchs in Rheinland-
Pfalz sowie die Untersuchung von Szenarien zur energetischen Optimierung und deren
Konsequenzen für die Situation in Rheinland-Pfalz.
Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in einer Broschüre zusammengefasst, die unter
folgenden Adressen als pdf abgerufen werden kann:
http://www.wasser.rlp.de/servlet/is/498/BroschüreEnergieKläranlagen.pdf?command=dow
nloadContent&filename=BroschüreEnergieKläranlagen.pdf
http://tectraa.arubi.uni-kl.de/downloads/aktuelles/Energieanalysen.pdf
Bewertung:
Die Bewertung des IST-Zustandes ergab einen spezifischen Energieverbrauch der
Gesamtanlagen zwischen 36 bis 43 kWh/(E*a). Der Energieverbrauch einer untersuchten
Anlage mit Einfluss aus der Weinkampagne liegt außerhalb der Kampagne mit 51
kWh/(E*a) deutlich höher. Im Vergleich zum Idealwert des MUNLV-Handbuches Energie
auf Kläranlagen ergibt sich ein Einsparpotenzial von im Mittel 38 %. Für die beiden
untersuchten Faulungsanlagen zeigte sich, dass der Grad der Faulgasnutzung bzw.
Umwandlung in Energie unterhalb des Richtwertes liegt und somit auch hier ein
Anl deutliches Optimierungspotenzial vorhanden ist.
Anhand der vier Referenzanlagen wurde das Einsparpotenzial für RLP abgeschätzt. Das
potenzielle Einsparpotenzial durch Kombination von Maßnahmen und inkl. der Erhöhung
der Eigenstromerzeugung durch konsequente Nutzung der vorhandenen Faulraumkapazitäten
und Kofermentation liegt hierbei bei rund 130.000 MWh/a, was einer
Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs von mehr als 40 % entspricht.
118

Projekt: KA Herdorf (Abwasserverband Hellertal)
Wärmerückgewinnung aus der Druckluft
Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Peter Kloidt, Technischer Leiter
Abwasserverband Hellertal
Hermann-Goetze-Straße 10, 57562 Herdorf
Tel: 02744 / 931 76 10, Fax: 8378
mobil: 0171/300 89 97
E-Mail: av.hellertal@t-online.de
Beschreibung:
Inbetriebnahme des patentierten Verfahrens: September 1999; Ausbaugröße 49.000 EW
Der mesophile Faulungsprozess benötigt zur Aufrechterhaltung eine Faulraumtemperatur
von ca. 37 °C und somit die meiste thermische Energie a uf der Kläranlage. Die
Gebläsedruckluft, welche die Belebungsbecken mit atmosphärischem Sauerstoff versorgt,
hat je nach Drehzahl der Drehkolbengebläse Temperaturen bis zu ca. 150 °C. Die
Wärmeenergie geht mit dem Drucklufteintrag ungenutzt in den Belebtschlamm und in die
Atmosphäre über. Die Kombination liegt im Blick auf die möglichst kontinuierliche - oder
zumindest quasi kontinuierliche - Beschickung des oder der Faulbehälter bis zu 24 h
täglich in der heute angestrebten Tendenz der reaktormäßig betriebenen Faulbehälter.
Das Kernstück der Anlage bildet die funktionelle Einheit eines Doppelmantelrohr-
Wärmeüberträgers und einer Luftkühlereinheit in Lamellenbauweise, aus getrennt und mit
unterschiedlichen Medien zu fahrenden Einzelwärmeüberträgern. Der Doppelmantelrohr-
Wärmeüberträger ist mit einem Molchsystem ausgerüstet, mit dem die schlammführenden
Rohrinnenseiten von ggf. anhaftenden Partikeln gereinigt werden können.
Bewertung:
Der Wärmerückgewinn aus der Druckluft beträgt je nach Fahrweise der Anlage bis zu ca.
70 % der Gebläseleistung. Im kontinuierlichen 24-h-Betrieb erfüllt die Anlage die Aufheizung
des Frischschlammes bis zu ca. 35 °C vor Mischung und Ei nleitung in den Faulraum
und hat damit wesentliche Vorteile hinsichtlich des biologischen Prozesses. Damit
verbunden ist gleichzeitig ein günstigeres Dimensionieren des Faulbehälterbetriebs-
sowie des Gassystems. Der Druckverlust im Luftkühler ergibt sich im praktischen Betrieb
bei entsprechendem Fördervolumen bis zu ca. 6 mbar. Im Sommerbetrieb Verbesserung
des O2-Eintrages und elektr. Energieeinsparung bis zu ca. 10%. Je nach Rohschlamm-
Konsistenz ist das Molchen der Rohrinnenflächen in kleineren oder größeren Intervallen
erforderlich. Der Prozess der vornehmlich mesophilen Faulung bietet für die benannte
Kombination ein breites Anwendungsfeld. Leistungssteigerung der Anlage durch Optimierung
möglich.
119

Projekt: KA Kaiserslautern (Stadtentwässerung Kaiserslautern)
Optimierung der Belüftung
Ansprechpartner:
Herr Steidel, Tel: 0631/3723-137
Herr Jung, Tel: 0631/3723-310
Stadtentwässerung Kaiserslautern
Blechhammerweg 50
67659 Kaiserslautern
Beschreibung:
Betriebs- und Energieoptimierung durch Systemänderung der biologischen Reinigungsstufe
(Umbau März 2008 – November 2008, Ausbaugröße 210.000 EW)
Die Stadtentwässerung Kaiserslautern betreibt auf der Zentralkläranlage Kaiserslautern
drei Belebungsbecken mit einem Gesamtvolumen von 22.500 m³ zur biologischen und
weitergehenden Abwasserreinigung. Altersbedingt stand der Tausch der feinblasigen
Membranbelüfter an. Die Bestandsbelüftung wurde durch die hocheffizienten Messner-
Plattenbelüfter® ersetzt. Die Rührwerke im Belebungsbecken entfallen und die Betriebsweise
wird u.a. von kaskadierter vorgeschalteter Denitrifikation auf Pfropfenströmung mit
intermittierender Stickstoffelimination und alternierender Belüftung in Verbindung mit einer
flächendeckenden Belüftung ohne Rührwerke und interner Rezirkulation umgestellt.
Bezüglich der Reinigungsleistung wurde eine NGes-Konzentration im Ablauf der Kläranlage
von < 10 mg/l, bei einer Verringerung des Energiebedarfs der Turboverdichter von
20% garantiert.
Bewertung:
Durch die neue Betriebsweise wurde eine Energieeinsparung im Bereich der Turboverdichter
von 40% erzielt. Hinzu kommen noch weitere Einsparungen durch die entfallenen
42 Rührwerke von ca. 420 MWh/a. Das garantierte Reinigungsziel NGes < 10 mg/l wird
sicher eingehalten. Weitere positive Effekte sind: entfallene Instandhaltungs- und Wiederbeschaffungskosten
der Rührwerke, verfahrensbedingt zu keiner Jahreszeit Probleme mit
Fadenbakterien und Schaumbildung auf Belebungsbecken und im Faulbehälter, Verbesserung
des Schlammindex, stark reduzierte Schwimmschlammbildung auf den Nachklärbecken,
bessere Stabilisierung des Schlammes im Faulbehälter, Steigerung der Entwässerbarkeit
des Faulschlammes, um die wesentlichen Vorteile zu nennen. Nach fast
einem Jahr Betriebszeit der ersten umgebauten Biologie ist erkennbar, dass in den
Bereichen Energie und Reinigungsleistungen, trotz der bereits erreichten Werte noch
weiteres Potential durch Optimierung der Mess-, Steuer- und Regeltechnik besteht,
insbesondere durch die nun vorhandene Überkapazität der Turboverdichter.
120

Projekt: KA Siesbachtal (Stadtwerke Idar-Oberstein)
Gebäudeheizung mit Abwärme aus Schaltwarte und Gebläsehalle
Ansprechpartner:
Herr H. Marx, Tel.: 06781/564250
Stadtwerke Idar-Oberstein
Georg-Maus-Straße 2
55743 Idar-Oberstein
Beschreibung:
Inbetriebnahme 06/2007, Ausbaugröße 5.000 EW
Die Kläranlage ist als simultan-stabilisierende Belebtschlammanlage konzipiert. Das Klärbecken
ist als Kombinationsbauwerk realisiert. Die zugehörige mechanische Vorreinigung
ist in einem zentralen, kompakten Gebäudekomplex untergebracht. Die Beheizung des
Gebäudekomplexes wird dabei ganzjährig über eine Wärmeausschleifung aus dem Kühl-
/Abwärmesystem der zentralen Schaltwarte sichergestellt. Die dazu erforderliche
Betriebsenergie wird über eine Photovoltaikanlage abgedeckt.
Pumpen sind neben dem Gebläseraum frostfrei aufgestellt. Durch Abwärmetransport aus
dem Gebläseraum kann die Anlage ganzjährig ohne Fremdenergiebezug frostfrei
betrieben werden.
Bewertung:
Durch die Nutzung des Abwärmepotentials der Kühlungseinheit der zentralen Schaltwarte
kann das Betriebsgebäude mit einem umbauten Raum von rd. 250 m³ UBR ganzjährig mit
Heizenergie versorgt werden. Bei Investitionskosten von rd. 25.000 EUR werden damit
jährlich Betriebs- und Unterhaltungskosten in Höhe von rd. 3.000 EUR/a eingespart.
121

Projekt: KA Speyer (Stadt Speyer)
Energetische Optimierungen
Ansprechpartner:
Peter Nebel (06232/625-4300)
Stadtwerke Speyer GmbH
Georg-Peter-Süß-Str. 2
67346 Speyer
nebel@sws.speyer.de
Beschreibung:
Erstinbetriebnahme 1969, derzeitige Ausbaugröße 95.000 EW
Im Jahr 2007 wurde für die Abwasserreinigungsanlage Speyer eine Energieanalyse
durchgeführt. Diese wies verschiedene, kurz-, mittel- und langfristig umzusetzende
Optimierungsmaßnahmen aus.
Vorgeschlagen zur kurzfristigen Umsetzung wurde u. a. den Staupunkt der
Trockenwetterschnecken im Einlaufhebewerk um 0,3 m zu erhöhen. Hierdurch wurde
eine Einsparung von 9.842 kWh/a elektrischer Energie erwartet. Kurzfristig umgesetzt
wurde eine Erhöhung des Staupunktes im Einlaufhebewerk um 0,5 m bei gleichzeitiger
Reduzierung der Schalthäufigkeit. Realisiert wurde hierdurch ein Einsparpotential von
9.125 kWh/a.
Nachdem in 2007 die technischen Voraussetzungen für die Reduktion des TS-Gehaltes in
den Belebungsbecken durch den Ersatz der Kammerfilterpresse durch Zentrifugen mit
höherem Durchsatz geschaffen wurden, konnte bei der Energie für die Belüftung eine
Einsparung von 340.000 kWh/a elektrischer Energie erzielt werden. Prognostiziert waren
381.000 kWh/a.
Weitere Maßnahmen sind in der Vorbereitung.
Bewertung:
Energieoptimierungen, sei es durch Reduzierung der Verbräuche oder durch Steigerung
des Eigenversorgungsgrades sind vor dem Hintergrund steigender Energiekosten und
Anlagen zur KS-Vererdung: Simmern, Rheinböllen, Hahnweiler; gute Erfahrungen
den globalen und lokalen Klimaschutzzielen das Gebot der Stunde.
Grundlage jeder Energieanalyse ist eine umfangreiche Datengrundlage, die ggf. durch
Messungen ergänzt oder verifiziert werden muss. Trotz vorhandener Unschärfen sind die
prognostizierten Potentiale zumindest der Größenordnung nach erreichbar. Für die
Umsetzung der Maßnahmen ist eine Prioritätenliste zu erstellen. Maßnahmen, die
Auswirkungen auf den Reinigungsprozess haben können, sollten nicht gleichzeitig
umgesetzt werden.
122

Projekt: VG Sprendlingen-Gensingen (tectraa TU Kaiserslautern)
Semizentrales Schlammbehandlungscenter
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. T.G. Schmitt (0631/205-2946)
tectraa und FG Siedlungswasserwirtschaft
TU Kaiserslautern
Paul-Ehrlich-Str. 14
67663 Kaiserslautern
tschmitt@rhrk.uni-kl.de
Beschreibung:
Im Rahmen eines vom rheinland-pfälzischen Ministerium für Umwelt, Forsten und
Verbraucherschutz geförderten Projektes wurden Ansätze entwickelt, räumlich nahe
zueinander liegende aerobe Stabilisierungs- und Faulungsanlagen gemeinsam und
übergreifend zu betreiben, um hieraus sowohl betriebliche als auch energetische Vorteile
zu gewinnen. Die (ehemals) aeroben Stabilisierungsanlagen werden dann mit geringeren
Schlammaltern (11 – 13 d) als sog. ‚Satellitenanlagen’ mit der alleinigen Aufgabe der
Abwasserbehandlung betrieben. Der nicht stabilisierte Schlamm dieser Anlagen wird
einer Faulungsanlage mit der entsprechenden Infrastruktur (Faulbehälter, Verstromung
des Gases über BHKW, Wärmenutzung, Schlammentwässerung, ggf. Vorbehandlung der
Prozesswässer etc.) zugeführt, die dann als Semizentrales Schlammbehandlungscenter
(SBC) betrieben wird.
Die Maßnahmen wurden exemplarisch für zwei Anlagen in der VG Sprendlingen-Gensingen
untersucht. Die Auswirkungen wurden sowohl betrieblich, energetisch als auch
kostenmäßig bewertet. Des Weiteren wurden CO2-Bilanzen für die unterschiedlichen
Szenarien durchgeführt. Ingesamt ergeben sich in der Gesamtbetrachtung erhebliche
energetische Vorteile der Konzeption als SBC. Einem erforderlichen Fremdenergiebezug
von ca. 810.000 kWh pro Jahr elektrischer Energie sowie ca. 55.000 kWh an thermischer
Energie im IST-Zustand stehen bei der Umstellung als SBC ein Fremdenergiebezug von
rund 430.000 kWh/a Strom sowie rund 30.000 kWh/a für die Wärmeerzeugung entgegen.
Bewertung:
Satellitenanlage
Die Untersuchungen zeigen, dass ein Betrieb von Anlagen im Rahmen einer derartigen
Konzeption eine durchaus lohnenswerte Alternative zum Umbau von aeroben
Stabilisierungsanlagen zu Faulungsanlagen darstellen kann. Voraussetzung ist hierbei,
dass die zusätzlich anfallenden Schlammmengen im Faulturm aufgenommen und bei
genügenden Faulzeiten zu Biogas verwertet werden können; des Weiteren müssen die
erhöhten Frachten aus dem Prozesswasser (vorwiegend CSB- und N-Rückbelastungen)
in der Biologie abgearbeitet werden. Hier ist im Einzelfall eine separate Vorbehandlung
des Prozesswassers erforderlich.
A
D
Semizentrales
Schlammbehandlungscenter
mit Eigenstromerzeugung
Schlammtransport
(Straße, Rohrleitung)
B
C
123

Projekt: Yachthafen Speyer
Wärmeversorgung mit Abwasser
Ansprechpartner:
Stadtwerke Speyer GmbH
Rüdiger Kleemann
Georg-Peter-Süß-Str. 2
67346 Speyer
Telefon: 06232/625-1460
E-Mail: kleemann@sws.speyer.de
Beschreibung:
Im Rahmen eines vom rheinland-pfälzischen Ministerium für Umwelt, Forsten und
Verbraucherschutz geförderten Projektes wird am Speyerer Yachthafen eine neue Art der
Wärmeversorgung umgesetzt. Für das Energiekonzept zur Wärmeversorgung der fünf
neuen Hafenvillen garantiert die Stadtwerke Speyer (SWS) eine optimale Versorgung
über ein Anlagencontracting. Dies beinhaltet die Planung, die Finanzierung, die
Errichtung, den Energieeinkauf sowie den Betrieb der Wärmeerzeugungsanlage. Zur
Wärmegewinnung wird in jedem der fünf Gebäude eine Wärmepumpe installiert, die zur
Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung dient. Wärmequelle für die Wärmepumpe ist
ein in der Nähe des Baugebiets verlaufender, großer Abwasserkanal, aus dem über einen
Wärmetauscher dem Abwasser Wärme entzogen wird. Vorteil des Mediums Abwasser ist
seine ganzjährig gleichbleibende Temperatur von rund 15 °C, die aus dem tausendfachen
Einsatz von Wasch- und Spülmaschinen, von Baden und Duschen im Stadtgebiet
resultiert. Mittels der Wärmepumpen wird die entzogene Wärme auf das dem Bedarf
angepasste Temperaturniveau erhöht. Zur Unterstützung der Wärmepumpen werden
insgesamt ca. 140 m² Solarkollektoren eingebunden, die die Sonnenenergie auf den
Dächern „einfangen“. Die Solarthermieanlage verbessert nicht nur die Effizienz der
Wärmepumpen, sie dient in der Heizperiode der Heizungsunterstützung und ganzjährig
der Warmwasserbereitung. In den Sommermonaten können dadurch die hohen
Temperaturen für die Warmwasserbereitung erzeugt und somit die ungünstigen
Betriebszustände der Wärmepumpe reduziert werden.
Bewertung:
Diese Art der Wärmeversorgung reduziert den Primärenergiebedarf der Gebäude um
mehr als 40 % gegenüber einer herkömmlichen Heizungsanlage.
Die Abkühlung des Abwassers beträgt maximal 0,5 K, so dass keine Beeinträchtigung der
Kläranlage Speyer besteht.
124

7.4 Fremdwasser-/Außengebietswasser-Reduzierung
Bei vielen kommunalen Kläranlagen bereitet ein erhöhter Fremdwasseranfall Probleme.
Fremdwasser gelangt vor allem über undichte Leitungen sowie Fehlanschlüsse in die
Kanalisation und führt zu einer höheren hydraulischen Belastung von Kanalnetz und Kläranlage,
reduziert die Reinigungsleistung der Kläranlagen und verursacht damit sowohl
höhere Kosten als auch eine größere Belastung der Gewässer. Eine gezielte Sanierungsstrategie
kann hier erhebliche Optimierungs- und Einsparpotenziale bringen. Die Fremdwasserreduzierung
der Verbandsgemeinde Montabaur wird als Fallbeispiel in einem
Formblatt vorgestellt.
Daneben wurden in der Stadt Monschau (Nordrhein-Westfalen) im Rahmen eines
Forschungsvorhabens systematisch Maßnahmen zur Fremdwasservermeidung und –reduzierung
entwickelt und umgesetzt [Hennerkes et al. 2005]. Die Lage von Monschau in einer
ländlichen Mittelgebirgsregion ist vergleichbar mit vielen Gemeinden in den rheinlandpfälzischen
Mittelgebirgen wie Eifel, Hunsrück und Westerwald. Auch in der Gemeinde
Simmerath (Nordrhein-Westfalen) wurden im Rahmen eines Fremdwassersanierungskonzeptes
Schmutzwasserkanäle und Hausanschlüsse im Trennsystem saniert.
Weitere Informationen zum Thema Fremdwasser hat die Landesanstalt für Umwelt,
Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg in der Broschüre „Fremdwasser in
kommunalen Kläranlagen – Erkennen, bewerten und vermeiden“ zusammengestellt. Danach
sollte eine effektive Fremdwassersanierung neben der öffentlichen Kanalisation auch die
privaten Grundstücksentwässerungsanlagen mit einbeziehen. In der Broschüre werden
sowohl Maßnahmen zur Fremdwasserreduzierung als auch Fallbeispiele vorgestellt [LUBW
2007].
125

Projekt: VG Montabaur
Fremdwasserreduzierung
Ansprechpartner:
Verbandsgemeindewerke Montabaur
Werkleiter Jürgen Klaeser
Konrad-Adenauer-Platz 8
56410 Montabaur
email: jklaeser@montabaur.de
Beschreibung:
Die Verbandsgemeinde Montabaur betreibt 10 Kläranlagen, die teilweise Fremdwasseranteile
von über 60 % aufweisen. Die klassische Herangehensweise durch Kartierung von
Außengebieten, FW-Messungen mit mobilen IDMs etc. brachte keinen nachhaltigen
Erfolg. Die Problematik liegt in der Eigenart von relevanten Fremdwasserquellen: Es sind
nicht die spektakulären Gräben aus den Außengebieten, die das Problem verursachen.
Der Zufluss hieraus kann in der Spitze zwar sehr hoch sein, die Zuläufe sind aber häufig
nicht das ganze Jahr wirksam. Eine Fremdwassermenge von unspektakulären 0,8 l/s, die
jedoch immer während abfließt (z.B. aus Drainagen, undichten Muffen etc.) bewirkt eine
jährliche Fremdwassermenge von 25.000 Kubikmeter. Ziel ist es deshalb, Bereiche zu
finden, in denen langfristige, dauerhafte Zuläufe vorliegen.
Durch das eingesetzte GBI – Komposch FW-Messverfahren konnten kleinste FW-Mengen
schnell und genau gemessen werden. Dadurch konnten bis zu 30 Messstellen in einer
Nacht abgearbeitet werden, was zu einer Vergleichbarkeit der Messergebnisse führte. Die
Ergebnisse ermöglichten dann das Wichten und Aufspüren von nachhaltigen Fremdwasserzuläufen
und eine Selektion für wirtschaftliche Sanierungen. Die Kosten für die
Messung sind dank der einfachen und schnellen Anwendung deutlich niedriger und
dennoch aussagekräftiger und wirtschaftlicher als bislang bekannte Systeme.
Bewertung:
Durch die angewendete Messmethode konnten zunächst wesentlich genauer die
relevanten Fremdwasserquellen lokalisiert werden. Im zweiten Schritt war es dann
möglich, die FW-Einträge hinsichtlich ihrer Priorität einzustufen und – zumindest dort, wo
dies möglich war - technische Lösungen zu erarbeiten. Letztlich ist es an dieser Stelle
eine wichtige Erkenntnis, das machbare vom unmachbaren zu unterscheiden, um die
begrenzten Finanzmittel auch wirtschaftlich einsetzen zu können. Bei ganzheitlicher
Betrachtung kommt man zu dem Schluss, dass die Ergebnisse der optischen
Kanalinspektion, die hydraulischen Erfordernisse sowie die FW-Messungen zu einem
effizienten und wirtschaftlichen Kanalsanierungskonzept zusammen geführt werden
müssen.
126

7.5 Organisation des Betriebs
Im Bereich Betriebsorganisation bestehen erhebliche Optimierungspotenziale beispielsweise
durch Kooperationen zwischen Betreibern. Eine interkommunale Zusammenarbeit kann
verschiedenste Bereiche betreffen wie Klärschlammentsorgung, Einkauf, Fuhrpark,
Spezialgeräte, Fortbildung des Personals, etc. Aber auch Maßnahmen wie z. B. die
Fernüberwachung von Anlagen können zu einem optimierten Betrieb beitragen. Folgende
Beispiele werden in einem Formblatt vorgestellt:
• Donnersbergkreis: Kooperation zwischen VG Alsenz-Obermoschel, Winnweiler und
Rockenhausen
• Hochspeyer: Fernüberwachung durch Kameras (WVE)
• Südpfalz: Kooperation; Studie zur künftigen gemeinsamen Klärschlammverwertung in
der Südpfalz
• VG Trier-Land: Grenzüberschreitende Zusammenarbeit; Gemeinschaftskläranlagen
mit Luxemburg
• VG Trier-Land, Abwassergruppe Aach: Zweckvereinbarung zw. Abwasserwerk der
VG Trier-Land und Stadtwerke Trier AöR
Daneben gibt es in Rheinland-Pfalz viele weitere Beispiele für die gelungene Umsetzung von
Kooperationen. So gibt es Kooperations-Verträge zwischen den Verbandsgemeinden
Pirmasens-Land und Hauenstein, zwischen Nastetten, Katzenelnbogen, Loreley und
Hahnstätten, zwischen Simmern und Rheinböllen, zwischen Betzdorf, Kirchen, Daaden,
Gebhardsheim und Herdorf usw. Grenzübergreifende Kooperationen mit Luxemburg gibt es
außer in der VG Trier-Land auch in den VG Neuerburg und Irrel.
127

Projekt: Donnersbergkreis – Kooperation
Interkommunale Zusammenarbeit zwischen drei Verbandsgemeinden
Ansprechpartner:
Manfred Kauer, Tel.: 06302/602-92
Verbandsgemeindewerke Winnweiler
Jakobstraße 29, 67722 Winnweiler
Beschreibung:
Die Verbandsgemeindewerke Alsenz-Obermoschel, Rockenhausen und Winnweiler im
Donnersbergkreis kooperieren bereits seit 2002, wobei im Geschäftsbereich Abwasserbeseitigung
verschiedene Umsetzungsmaßnahmen realisiert werden. So besteht eine
interkommunale Zusammenarbeit in den Bereichen Beschaffung/Einkauf (z.B. gemeinsame
Ausschreibungen für Laborbedarf, Klärschlammuntersuchungen, Klärschlammverwertung,
Ausfuhr von Abwassergruben, Fuhrpark, TV-Inspektion und Kanalspülung),
gemeinsame Aus- und Fortbildung, Bildung von Schwerpunktteams und Personalaustausch,
Austausch und gemeinsame Nutzung von Spezialgeräten und -werkzeugen,
gemeinsame Erarbeitung von Organisations-, Dienst- und Arbeitsanweisungen sowie
Rechtsgrundlagen, Öffentlichkeitsarbeit, Vereinheitlichung im Bereich Finanzbuchhaltung,
etc.. Einzelne Kooperationsmöglichkeiten (z.B. die Vergabe der Erarbeitung von Dienst-
und Betriebsanweisungen an ein Ingenieurbüro) werden sogar kreisweit umgesetzt, um
so noch günstigere Preiskonditionen aushandeln zu können.
Bewertung:
Eine interkommunale Zusammenarbeit führt zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit
und Wirtschaftlichkeit der Eigenbetriebe. Durch die Nutzung von Synergieeffekten und die
Bündelung von Fachwissen sind erhebliche Kosteneinsparungen möglich. So wurde
beispielsweise für die gemeinsame Ausschreibung von Laborbedarf ein zusätzlicher
Rabatt von 7,5 %, für die gemeinsame Auftragsvergabe von Baugrunduntersuchung und
Beweissicherung ein Rabatt von 15 % erzielt. Durch einen Rahmenvertrag für den
gesamten Donnersbergkreis für die Erarbeitung von Dienst- und Betriebsanweisungen
wurde ein Rabatt von 35 % gegenüber einer Einzelbeauftragung erzielt. Auch die
kreisweite Vergabe der Klärschlammverwertung ist mittlerweile umgesetzt. Austausch und
gemeinsame Nutzung von Spezialgeräten führt zu deutlichen Einsparpotenzialen bei den
einzelnen Eigenbetrieben und zu einer besseren Auslastung der Geräte. Durch die
Bildung von Schwerpunktteams und den Austausch von Fachwissen kann evtl. auf
Wartungsverträge verzichtet werden. Für die geplante gemeinsame Rufbereitschaft ist die
Erstellung einer Kanal- und Wasserleitungsdatenbank mit einheitlicher Datenstruktur und
einheitlicher Benutzeroberfläche sinnvoll. Ebenso wären eine Standardisierung der
technischen Anlagen sowie eine gemeinsame Bedienebene für die vorhandenen
Fernüberwachungssysteme und eine Vereinheitlichung der EDV-Software im Hinblick auf
einen gegenseitigen Personalaustausch wünschenswert.
128

Projekt: KA Hochspeyer (VG Hochspeyer)
Fernüberwachung der Kläranlage durch Kameras
Ansprechpartner:
Herr Becker, VG Hochspeyer
Hauptstraße 121, 67691 Hochspeyer
Betriebsführung der Anlagen durch:
WVE GmbH Kaiserslautern
Burgstraße 11, 67659 Kaiserslautern
Tel.: 0631 – 37 23 0
Beschreibung:
Zur Steigerung der Betriebssicherheit und der Effizienz bei der Überwachung von
Kläranlagen hat die WVE ein Kameraüberwachungssystem entwickelt, das aus folgenden
Komponenten besteht:
• Messgeräte für die wesentlichen Parameter wie z.B. den pH-Wert (i. R. vorh.)
• Ein Gerät zur Weitermeldung von Störungen (i. R. vorhanden)
• Eine elektronische Kamera, die über ISDN, DSL o.ä. Bilder senden kann.
Alle relevanten Anlagenteile der KA Hochspeyer werden elektronisch von der zentralen
Warte der KA Kaiserslautern überwacht. Ausfälle/Defekte werden vom System erkannt
und automatisch an die Schaltwarte Kaiserslautern gemeldet. PH-Messungen werden
parametriert, so dass bei Grenzwertverletzungen eine Störmeldung abgesetzt wird.
Kameras, die die visuelle Kontrolle des Anlagenablaufes jederzeit (Tag und Nacht)
möglich machen, senden täglich zur gleichen Zeit eine Routinemeldung per E-Mail. Der
Ist-Zustand wird mit einem Bild des Soll-Zustandes verglichen, das als Referenz hinterlegt
ist und die Anlage im störungsfreien Betrieb zeigt. Bei Abweichungen werden im
Alarmplan festgelegte Schritte eingeleitet.
Bewertung:
Die neue Technik gewährleistet die Überwachung der Anlage rund um die Uhr und
Routinekontrollen und -messungen sind nicht mehr notwendig. Ein Zugriff auf Daten ist
nicht nur von einem zentralen Computer aus möglich, sondern über das Netzwerk auch
z.B. von zu Hause aus. Durch kurze Überwachungszeiten und höhere, witterungsunabhängige
Kontrollhäufigkeit wird die Betriebssicherheit erhöht. Weiterhin müssen die
Anlagen nicht mehr an Wochenenden und Feiertagen angefahren werden, was zu einer
Entlastung des Personals und darüber hinaus zu Kostenersparnis führt.
Die zu tätigenden Investitionen amortisieren sich durch den teilweisen Wegfall von
Wochenend- und Feiertagsdiensten für die Kommunen in kurzer Zeit. Somit ist durch
dieses System ein Beitrag zum Umweltschutz und zur Stabilität der Abwassergebühren
geleistet.
129

Projekt: Südpfalz – Kooperation zur Klärschlammverwertung
Studie zur künftigen gemeinsamen Klärschlammverwertung in der Südpfalz
Ansprechpartner:
Herr Menacher, Tel. 06341-138650
Entsorgungs- und Wirtschaftsbetrieb Landau
Friedrich-Ebert-Str. 5, 76829 Landau i.d. Pfalz
Beschreibung:
Im Raum Südpfalz haben 15 kommunale Kläranlagenbetreiber eine Art "Arbeitsgruppe"
gegründet mit dem Ziel, regionale Lösungen für die künftige nachhaltige Klärschlammverwertung
auszuarbeiten. In einer Studie sollen wirtschaftlich und ökologisch sinnvolle
Wege der künftigen gemeinsamen Klärschlammverwertung aufgezeigt und ein die 20
beteiligten Kläranlagen umfassendes Konzept entwickelt werden.
Erster Schritt der Studie ist eine Bestandsaufnahme und Prognose, sowie eine Abschätzung
der künftigen Entwicklungen bei der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung.
Es werden Möglichkeiten der Zusammenarbeit bei der Klärschlammentwässerung
erarbeitet. Die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit einer Klärschlammtrocknung wird
untersucht, insbesondere unter Berücksichtigung vorhandener Abwärmequellen in der
Region (Geothermie, Bioabfallvergärung, landwirtschaftliche Biogasanlagen, industrielle
Abwärme). Desweiteren werden die Möglichkeiten der thermischen Klärschlammverwertung
betrachtet (gemeinsame eigene Anlage, Nutzung vorhandener regionaler
Kapazitäten, Verwertung in weiter entfernten Anlagen).
Basierend auf den Ergebnissen wird ein Konzept für die beteiligten Kläranlagen
ausgearbeitet, das auch die Errichtung gemeinsamer Anlagen beinhalten kann.
Bewertung:
Die Klärschlammverwertung ist ein großer Kostenfaktor der Abwasserbehandlung. Ein
wichtiger Aspekt ist dabei die Gewährleistung der Entsorgungssicherheit. Durch den
Ansatz, die Klärschlammverwertung gemeinsam anzugehen, können regionale Lösungen
realisiert werden, die für den einzelnen Kläranlagenbetreiber außerhalb der wirtschaftlichen
Möglichkeiten liegen. Dabei können auch verstärkt ökologische Aspekte berücksichtigt
werden, die bei Einzellösungen oft aus Gründen der Wirtschaftlichkeit
zurückstehen müssen.
130

Projekt: VG Trier-Land
Grenzüberschreitende Zusammenarbeit; Gemeinschaftskläranlagen mit Luxemburg
Ansprechpartner:
Jürgen Karst, Tel. 0651-9798-603
Abwasserwerk der Verbandsgemeinde
Trier-Land
Bischofstraße 7
54311 Trierweiler
Beschreibung:
Als zweites, grenzüberschreitendes Projekt zwischen Luxemburg und Deutschland nach
dem internationalen Abwasserklärwerk Mompach/Trier-Land wurde im Jahre 1996 der
internationale Abwasserzweckverband Rosport (L)/Trier-Land (D) gegründet. Hier wurde
unweit der luxemburgischen Gemeinde Rosport auf luxemburgischem Staatsgebiet eine
gemeinsame biologische Kläranlage mit einer Ausbaugröße von 5.000 Einwohnerwerten
errichtet, die ihren Betrieb im Jahre 2002 aufgenommen hat. In der Anlage werden die
Abwässer aus den Gemeinden Rosport und Steinheim auf luxemburgischer Seite und der
Ortsteile Ralingen, Edingen, Godendorf und Olk auf deutscher Seite biologisch gereinigt.
Die deutschen Gemeinden sind über einen Düker von Ralingen nach Rosport an die
Anlage angeschlossen. Mit der Anlage wurde eine Klärschlammvererdungsanlage
errichtet, die über einen Zeitraum von ca. 25 bis 30 Jahren den auf der Anlage
anfallenden Klärschlamm aufnehmen und vererden kann.
Inbetriebnahme der Anlage war das Jahr 2002. Die Betriebsführung der Anlage erfolgt
durch das Abwasserwerk Trier-Land. Verbandssitz des Zweckverbandes ist Rosport (L).
Bewertung:
Durch die grenzüberschreitende Zusammenarbeit zwischen der Verbandsgemeinde Trier-
Land und Luxemburg in Bezug auf die gemeinsame Abwasserreinigung können
erhebliche Synergieeffekte genutzt werden. So entfällt durch den Zusammenschluss eine
Anlage auf deutscher Seite als Betriebspunkt. Durch den Standort auf luxemburgischer
Seite können sowohl steuerliche Vorteile in Luxemburg, z. B. günstigere Mehrwertsteuer,
als auch Vorteile in Bezug auf Abwasserabgabe und Klärschlammverwertung genutzt
werden. Die Vertragslaufzeit für den Betrieb der Anlage ist auf 60 Jahre ausgelegt.
131

Projekt: VG Trier-Land, Abwassergruppe Aach
Zweckvereinbarung zw. Abwasserwerk der VG Trier-Land und Stadtwerke Trier AöR
Ansprechpartner:
Jürgen Karst, Tel. 0651-9798-605
Abwasserwerk der Verbandsgemeinde Trier-Land
Bischofstraße 7
54311 Trierweiler
Beschreibung:
Aktuell wurde am 18.05.2009 eine Zweckvereinbarung zwischen der Verbandsgemeinde
Trier-Land – Abwasserwerk – und der Stadtwerke Trier AöR (SWT AöR) geschlossen, in
der die Entsorgung von Abwasser mehrerer Gemeinden der Verbandsgemeinde Trier-
Land über einen Verbindungssammler im Hauptklärwerk Trier vereinbart wurde.
Mit den Bauarbeiten des Sammlers wird im Verlaufe des Jahres 2009 begonnen. Die
Vereinbarung hat eine Laufzeit von 50 Jahren. Es wird davon ausgegangen, dass ab dem
Jahre 2010 das Abwasser der Abwassergruppe Aach über das Leitungsnetz der SWT
AöR im Hauptklärwerk Trier gereinigt werden kann.
Bewertung:
Die hier erreichten Synergieeffekte durch die Kooperation führen zu Vorteilen und
Einsparungen auf beiden Seiten. Die Stadtwerke Trier AöR optimieren den Anschlussgrad
des Gruppenklärwerkes und die Verbandsgemeinde Trier-Land kann auf den
bisherigen Betriebspunkt der Kläranlage Aach zukünftig verzichten. Durch die Maßnahme
können laufende Betriebskosten erheblich reduziert werden, was gerade im Bereich von
Energieoptimierungen von großer Bedeutung ist.
132

7.6 Entwässerungskonzept
In dieser Kategorie geht es darum, die optimale Entwässerungsstruktur (zentral, semizentral,
dezentral) für ein bestimmtes Gebiet zu finden. Möglich ist dies durch den Vergleich unterschiedlicher
Varianten bei der Entwässerungsplanung auf der Grundlage von Kostenvergleichsrechnungen.
Besonders interessant ist dabei, ob die demografische Entwicklung bei
der Planung berücksichtigt wurde. So sollten hier insbesondere Verbandsgemeinden mit
einer gelungenen Mischung aus zentralen und dezentralen Lösungen vorgestellt werden.
Bislang wird in dieser Kategorie nur das Beispiel der VG Westerburg in einem Formblatt
vorgestellt, in der die zentrale Lösung die wirtschaftlichere Alternative darstellt.
Wie man durch eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung verschiedener Planungsvarianten zur
optimalen Entwässerungsstruktur kommt, wird in der Referendarsarbeit „Auswirkungen der
demografischen Entwicklung auf die Anlagen der technischen Infrastruktur am Beispiel der
kommunalen Abwasserbeseitigung eines Bundeslandes“ [Lenhart 2006] aufgezeigt. Dazu
wurden zwei ländlich strukturierte Untersuchungsgebiete ausgewählt, in denen zum einen
die Erstausstattung mit kommunalen Abwasseranlagen noch nicht abgeschlossen war und
die zum anderen eine besonders ungünstige Prognose in Bezug auf den demografischen
Wandel aufweisen.
Im Untersuchungsgebiet I war für 56 Einwohner in 14 Anwesen, die ihr Abwasser bislang
über Mehrkammer-Absetzgruben oder geschlossene Sammelgruben entsorgen, eine
ordnungsgemäße Abwasserbeseitigung zu errichten. Variante A sah eine zentrale Lösung
mittels einer Belebungsanlage für 75 EW (demografieangepasst für 60 EW) vor. Als
Vergleichsvariante B wurde eine dezentrale Lösung mit 4 Pflanzenkläranlagen für 6, 15, 24
und 30 EW (demografieangepasst für 4, 12, 20 und 24 EW) gegenübergestellt. Für einen
Kostenvergleich wurden die Herstell- und Betriebskosten für Kanäle und Abwasserreinigungsanlagen
für beide Varianten ermittelt bzw. abgeschätzt und gemäß den Leitlinien
zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichsrechnungen [LAWA 2005] Projektkostenbarwerte
sowie Jahreskosten errechnet (siehe Tabellen 8.1 und 8.2).
Tab. 8.1: Projektkostenbarwerte für alle Varianten im Untersuchungsgebiet I [Lenhart 2006]
Investitionskosten
Variante A
(zentral)
Variante A
angepasst
Variante B
(dezentral)
Variante B
angepasst
Kanal 184.740,00 184.740,00 89.200,00 89.200,00
Kläranlage 73.580,00 67.373,30 94.286,00 77.228,00
Reinvestitionskosten
KA nach 13 Jahren 64.204,10 52.588,40
KA nach 26 Jahren 34.118,30 31.240,30 43.719,50 35.809,90
KA nach 39 Jahren 29.770,80 24.384,70
Laufende Kosten
Betriebskosten 315.599,40 262.140,60 179.229,00 148.047,90
Projektkostenbarwert in € 608.037,70 545.494,20 500.409,30 427.258,90
133

Tab. 8.2: Jahreskosten für alle Varianten im Untersuchungsgebiet I [Lenhart 2006]
134
Investitionskosten
Variante A
(zentral)
Variante A
angepasst
Variante B
(dezentral)
Variante B
angepasst
Kanal 7.068,20 7.068,20 3.412,80 3.412,80
Kläranlage 4.014,50 3.675,90 8.865,70 7.261,70
Laufende Kosten
Betriebskosten 12.069,90 10.025,40 6.854,50 5.662,00
Jahreskosten in €/a 23.152,60 20.769,40 19.133,00 16.336,50
Der Kostenvergleich für das Untersuchungsgebiet I zeigt, dass der Einsatz dezentraler
Konzepte in ländlichen Gebieten vorteilhaft sein kann. Die dezentrale Vergleichsvariante B
weist gegenüber der zentralen Variante A einen um rund 100.000 € geringeren Projektkostenbarwert
und rund 4.000 € niedrigere Jahreskosten auf, was insbesondere auf
niedrigere Investitionskosten für das Kanalnetz und geringere Betriebskosten zurückzuführen
ist. Außerdem zeigt sich dabei auch, dass eine demografieangepasste Dimensionierung auf
eine geringere Ausbaugröße zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann.
Im Untersuchungsgebiet II war für 71 Einwohner in zwar aufgelockerter, aber dennoch
zusammenhängender Bebauung eine ordnungsgemäße Abwasserbeseitigung zu errichten.
Als Variante A war eine dezentrale Lösung mit 20 Kleinkläranlagen geplant, wobei eine
Demografieanpassung aufgrund der Größe der Einzelanlagen nicht möglich ist. Als
Vergleichsvariante B wurde eine zentrale Pflanzenkläranlage für 70 EW (demografieangepasst
für 60 EW) betrachtet. Ebenso wie im vorangegangenen Beispiel wurden anhand
der ermittelten Herstell- und Betriebskosten für Kanäle und Abwasserreinigungsanlagen
Projektkostenbarwerte sowie Jahreskosten für alle Varianten errechnet (siehe Tabellen 8.3
und 8.4).
Tab. 8.3: Projektkostenbarwerte für alle Varianten im Untersuchungsgebiet II [Lenhart
2006]
Investitionskosten
Variante A
(dezentral)
Variante B
(zentral)
Variante B
angepasst
Kanal 108.500,00 108.500,00 108.500,00
Kläranlage 121.960,00 80.500,00 72.560,00
Reinvestitionskosten
KA nach 13 Jahren 83.048,70 54.816,50 49.409,70
KA nach 26 Jahren 56.551,60 37.327,00 33.645,30
KA nach 39 Jahren 38.508,90 25.417,90 22.910,80
Laufende Kosten
Betriebskosten 656.168,50 239.430,70 218.643,30
Projektkostenbarwert in € 1.064.737,70 545.992,10 505.669,10

Tab. 8.4: Jahreskosten für alle Varianten im Untersuchungsgebiet II [Lenhart 2006]
Investitionskosten
Variante A
(dezentral)
Variante B
(zentral)
Variante B
angepasst
Kanal 4.151,20 4.151,20 4.151,20
Kläranlage 11.467,90 7.569,40 6.822,80
Laufende Kosten
Betriebskosten 25.094,80 9.156,90 8.361,90
Jahreskosten in €/a 40.713,90 20.877,50 19.335,90
Der Kostenvergleich für das Untersuchungsgebiet II zeigt noch weitaus deutlichere
Unterschiede zwischen den betrachteten Varianten. Variante A ist sowohl in Bezug auf den
Projektkostenbarwert als auch bei den Jahreskosten fast doppelt so teuer wie Variante B. Im
Gegensatz zum Untersuchungsgebiet I ist in diesem Beispiel aus wirtschaftlicher Sicht
eindeutig die zentrale Lösung zu bevorzugen. Auch hier kommt den Betriebskosten eine
Schlüsselrolle bei der Bewertung der betrachteten Varianten zu. Dies zeigt deutlich, dass
allein die Betrachtung der Investitionskosten bei der Projektplanung nicht ausreicht, sondern
eine umfangreiche Kostenvergleichsrechnung notwendig ist.
135

Projekt: GKA Westerburg/Gemünden (VG Westerburg)
Neubau einer zentralen Kläranlage als Ersatz für 6 dezentrale Anlagenstandorte
Ansprechpartner:
Herr Schmitt, Tel.: 02663 / 291-620
Verbandsgemeindewerke
Jahnstraße 22
56457 Westerburg
Beschreibung:
Inbetriebnahme voraussichtlich Ende 2010, Ausbaugröße 27.500 EW
Die jetzige KA Westerburg ist neben der hydraulischen Überlastung als technisch
überholt und in großen Teilen als abgängig zu bezeichnen. Daneben bestehen auch auf
den beiden Teichkläranlagen in Härtlingen und Gemünden erhebliche betriebliche
Probleme. Sie sind zudem sehr betriebskostenintensiv. Aufgrund der in den Voruntersuchungen
und Studien aufgezeigten wirtschaftlichen und betrieblichen Vorteile wurde
der Neubau einer Gruppenkläranlage für den Gesamt-Einzugsbereich der bisherigen
Abwassergruppen Westerburg, Gemünden und Härtlingen mit Standort auf der Wiesenfreifläche
oberhalb der jetzigen KA Gemünden zur Ausführung empfohlen. Im Zuge der
Gruppenzusammenführung wurde bereits die Einfachst-Teichkläranlage Langenhahn
stillgelegt, die Stilllegung der Anlage Halbs folgt noch. Weiterhin wurde in der Planungsphase
der Anschluss der Ortsgemeinde Irmtraut (VG Rennerod), deren Teichkläranlage
ebenfalls abgängig ist, berücksichtigt. Die Ortslage Irmtraut ist inzwischen bereits an die
Altanlage Gemünden angeschlossen. Die Ortslage Hellenhahn-Schellenberg (ebenfalls
VG Rennerod) ist schon an die bisherige KA Westerburg angeschlossen, so dass auch
diese Abwässer zukünftig in der neuen Anlage gereinigt werden. Die VG Westerburg wird
zukünftig neben der KA Westerburg noch die beiden KA Höhn (4700 EW) und Hornister
(4100 EW) betreiben. Die ca. 40 Außengebietsanwesen sind größtenteils leitungsgebunden
an die öffentlichen Abwasseranlagen angeschlossen worden. Die übrigen
Anwesen werden über Gruben entsorgt. Zum Teil sollen sie noch an öffentliche
Abwasseranlagen angeschlossen werden.
Bewertung:
Im Hinblick auf die aller Voraussicht nach auch zukünftig tendenziell ständig steigenden
Energiekosten, sowie einer erforderlichen Nutzungsdauer der neuen KA von mehreren
Jahrzehnten, stellt sich die gewählte zentrale Lösung mit getrennter anaerober Stabilisierung
als zukunftsweisende und wirtschaftliche Variante dar. Im Wesentlichen ist die
Entsorgungsstruktur im Verbandsgebiet zentral ausgerichtet. Aufgrund der Topografie
und der vorhandenen Siedlungsstruktur bietet sich diese Konzeption mit wenigen
Betriebspunkten in dieser VG an. Bei größerer Zersiedlung bzw. dünnerer Besiedlung in
anderen Verbandsgemeinden haben dort dezentrale Anlagen eine höhere Bedeutung als
in der VG Westerburg.
136

7.7 Stoffstromtrennung
Wie bereits in Kapitel 3.6 dargestellt, können neuartige Sanitärkonzepte einige Probleme, die
konventionelle Abwassersysteme mit sich bringen, lösen. So kann beispielsweise der
Trinkwasserverbrauch durch die getrennte Sammlung der Abwasserteilströme und teilweise
Kreislaufführung drastisch gesenkt werden. Die im Abwasser enthaltenen Nährstoffe können
leichter wieder verwendet werden und aus dem menschlichen Urin stammende Mikroschadstoffe
wie endokrin wirksame Stoffe und Arzneimittelrückstände gelangen bei einer
Abtrennung von Gelbwasser gar nicht erst in den Klärschlamm.
In der Kategorie Stoffstromtrennung wird das Projekt Komplett als Fallbeispiel in einem
Formblatt vorgestellt. Hier wurden u. a. in einer Wohnanlage für 20 Einwohner in Kaisers-
lautern Schwarz- und Grauwasser getrennt abgeleitet und behandelt, das Grauwasser zu
Brauchwasser aufbereitet und die Fäkalien kompostiert.
Ein weiteres Beispiel für Stoffstromtrennung in Rheinland-Pfalz bietet das Abwasserkonzept
des Flughafens Hahn. Dort wird ebenfalls Schwarz- und Grauwasser getrennt, allerdings ist
keine Kreislaufführung vorgesehen. Daneben gibt es außerhalb von Rheinland-Pfalz einige
Projekte, in denen bereits seit Jahren neuartige Sanitärkonzepte erprobt werden, z. B. die im
Rahmen der Expo 2000 entstandene Lübecker Siedlung Flintenbreite sowie die Lambertsmühle
in Burscheid, in der bereits seit 2001 ein alternatives Abwasserkonzept realisiert ist.
137

Projekt: KOMPLETT (TU Kaiserslautern)
Trennung von Schwarz- und Grauwasser, Schließung von Wasser- und Stoffkreisläufen
Ansprechpartner:
Henning Knerr (0631/205-3947)
FG Siedlungswasserwirtschaft
TU Kaiserslautern
Paul-Ehrlich-Str. 14
67663 Kaiserslautern
hknerr@rhrk.uni-kl.de
Beschreibung:
Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF geförderten Projekt
KOMPLETT ‚Entwicklung und Kombination von innovativen Systemkomponenten
aus Verfahrenstechnik, Informationstechnologie und Keramik zu einer nachhaltigen
Schlüsseltechnologie für Wasser- und Stoffkreisläufe’ werden die getrennten Abwasserteilströme
Schwarzwasser (d.h. Toilettenspülwasser inkl. Fäkalien) und Grauwasser
(Wasser aus Duschen, Waschmaschinen, Handwaschbecken und Küchenabwasser) mit
dem Ziel aufbereitet, eine Verfahrenstechnik zur fast vollständigen Schließung der
Wasser- und Stoffkreisläufe zu entwickeln und großtechnisch zu erproben. Hierbei
können – in Abhängigkeit von den jeweiligen regionalen bzw. klimatischen Anforderungen
– unterschiedliche Wasserqualitäten (vom Bewässerungswasser über Toilettenspülwasser
bis hin zur ‚Trinkwasserqualität’) erzeugt werden. Die große Stärke des Systems
liegt damit einerseits in der erreichbaren hohen Qualität der aufbereiteten Wässer;
andererseits in der Möglichkeit, sich flexibel an die spezifischen Standortfaktoren
anzupassen.
Die Untersuchungen wurden an drei unterschiedlichen Standorten (Betriebsgebäude auf
der Kläranlage Kaiserslautern, Wohnblock in Kaiserslautern, Bürogebäude in Oberhausen)
durchgeführt.
Weitere Informationen unter: www.komplett-projekt.de
Bewertung:
Die Untersuchung im Versuchs- und Technikumsmaßstab belegen, dass die Eliminationsleistung
der eingesetzten Verfahrenstechniken für Grau- und Schwarzwasser sehr hoch
ist. Insbesondere für das aufbereitete Grauwasser werden höchste Anforderungen an die
Wasserqualität, wie z.B. chemisch-physikalische und mikrobiologische Vorgaben der
deutschen Trinkwasserverordnung erreicht, so dass das aufbereitete Grauwasser bspw.
im Haushalt für Waschmaschinen und zum Duschen verwendet werden kann. Das
aufbereitete Schwarzwasser kann aufgrund seiner Qualität zur Toilettenspülung oder als
Bewässerungswasser eingesetzt werden.
138

7.8 Weitergehende Mischwasserbehandlung/Regenwasserbehandlung
In dieser Kategorie werden folgende Beispiele in einem Formblatt vorgestellt:
• Bolanden (VG Kirchheimbolanden): Regenentlastungsanlage mit nachgeschaltetem
Retentionsbodenfilter
• Gau-Bischofsheim (VG Bodenheim): Retentionsbodenfilter zur ökologischen und
nachhaltigen Niederschlagswasserbeseitigung
• Hallschlag (VG Obere Kyll): Retentionsbodenfilter; Weitergehende Mischwasserbehandlung
zur Keimreduzierung und Sicherung des Kronenburger Sees als
Badegewässer
Für Fallbeispiele zum Thema Regenwasserbewirtschaftung (siehe auch Kapitel 3.4) sei auf
die Broschüre „Naturnaher Umgang mit Niederschlagswasser – Konzeption und ausgeführte
Beispiele“ verwiesen [MUF 2000]. Die Broschüre kann im Internet unter
www.wasser.rlp.de/servlet/is/762/Niederschlagswasser%20.pdf?command=downloadConten
t&filename=Niederschlagswasser%20.pdf heruntergeladen werden.
139

Projekt: Bolanden (VG Kirchheimbolanden)
Regenentlastungsanlage mit nachgeschaltetem Retentionsbodenfilter
Ansprechpartner:
Ulrich Kurz
Werkleiter
Verbandsgemeindewerke K’bolanden
Gasstraße 4
67292 Kirchheimbolanden
Tel.: 06352/7033-420
E-Mail: ulrich.kurz@vgwerke-kibo.de
Beschreibung:
Inbetriebnahme: Oktober 2006
Rückhaltevolumen: SKU (DN 1200 – 214 m + DN 1600 – 67 m) 246 m³
RBF 1.600 m³
Die Sanierung des Entwässerungssystems in der Ortsgemeinde Bolanden machte den
Neubau einer netzabschließenden Regenentlastungsanlage notwendig. Dazu wurden ein
Stauraumkanal mit untenliegender Entlastung, nachgeschaltetem Beckenüberlauf (BÜ)
und ein Retentionsbodenfilter (RBF) konzipiert. Da die Entlastungswassermenge von rd.
2.545 l/s nicht direkt dem Vorfluter zugeführt werden konnte, war der Bau eines
Zwischenspeichers erforderlich. Zur Verbesserung der Situation am Vorfluter wurde
anstelle eines „normalen“ Beckens ein RBF gewählt. Die Entlastungswassermenge wird
zunächst dem BÜ zugeführt, um Spitzen abzubauen. Im BÜ wird das Abwasser über eine
Rechenanlage mechanisch vorgereinigt und dann über eine 13 m lange Verteilerrinne in
den RBF eingeleitet. Das im RBF filtrierte Wasser wird über Drainageleitungen (DN 150)
einem Filterablaufschacht, der der Kontrolle, Drosselung und ggfs. Messung des
Filterablaufs dient, und von dort über eine Ablaufleitung DN 400 mit max. 22 l/s dem
Vorfluter zugeführt.
Bewertung:
Durch das Projekt konnten in der Ortsgemeinde Bolanden zwei vorhandene Entlastungs-
anlagen aufgelassen und eine weitere baulich umgestaltet werden (Erhöhung der
Überlaufschwelle). Gemeinsam mit dem RBF wird dadurch eine wesentliche Entlastung
des Vorfluters erzielt. Außerdem wird die Wasserqualität durch die Filtration des
Abwassers gezielt und nachhaltig verbessert.
140

Projekt: Retentionsbodenfilter Gau-Bischofsheim
Ökologische und nachhaltige Niederschlagswasserbeseitigung
Ansprechpartner:
Herbert Hochgürtel (Dipl.-Ing. FH)
Wirtschaftsbetrieb Mainz, AöR
Zentralklärwerk – Industriestraße 70
55120 Mainz (Mombach)
Tel.: (06131) 97250-0
herbert.hochguertel@stadt.mainz.de
Beschreibung:
Inbetriebnahme Oktober 1998; Nutzvolumen 950 m³
Aufgrund der örtlichen Situation eines schwachen Gewässers entschied man sich für den
Bau eines Retentionsbodenfilters als ökologische und nachhaltige Lösung zur
Niederschlagswasserbewirtschaftung. Aufgrund der ermittelten Entlastungsmenge von
fast 18.000 m³/Jahr ergab sich ein zu erstellendes Nutzvolumen von rund 950 m³. Unter
Berücksichtigung einer Entleerungsmenge von rund 6 l/s errechnete sich die
Entleerungszeit auf rund 44 Stunden bei Vollfüllung und insgesamt pro Jahr auf rund 800
Stunden. Somit ergab sich statistisch nur einmal ein Anspringen des Notüberlaufs des
Beckens, was sich in der Praxis auch bisher bestätigte. Zur Reduzierung der
Feststoffzufuhr in das Becken wurde dem Retentionsbodenfilter ein Filterrechen
vorgeschaltet. Durch das Einleiten des gereinigten Niederschlagswassers in das
Gewässer ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Gewässergüte. Für die
Parameter CSB, DOC, BSB5, Pges und NH4-N wird in der Regel eine Reduzierung von
über 90 % erzielt, teilweise noch darüber, für den Parameter Nges ein Abbau von über
50 %. Um Aussagen über die Wirkungsweise des Retentionsbodenfilters Gau-
Bischofsheim zu erhalten, erfolgte in den ersten 3 Jahren des Betriebes eine
kontinuierliche Messdatenerfassung (pH-Wert, Füllstand, Zeitpunkt, Dauer und Menge
von Entleerungen und Überläufen) durch ereignisgesteuerte Probenehmer am Zu- und
Ablauf des Beckens. Die Auswertung der Betriebsergebnisse bestätigte die theoretischen
Annahmen.
Bewertung:
Die stoffliche und hydraulische Beanspruchung unserer Gewässer durch die
Abwassereinleitungen aus Bauwerken der Mischkanalisation ist außerordentlich hoch. Es
wird derzeit eine vergleichbare Schadstoffmenge in die Gewässer eingeleitet wie aus den
Kläranlagen. Die Niederschlagswasserbeseitigung muss deshalb zukünftig effizienter
werden. Der Bau von Retentionsbodenfiltern stellt dabei die beste Lösung dar. Durch
einen Retentionsbodenfilter erfolgt die Reinigung des Niederschlagswassers durch
biologisch-physikalische Prozesse während der durchlaufenden Bodenpassage. Neben
der Reinigung wird durch den Rückhalt der Wassermengen über das Regenereignis
hinaus ein lokaler Schritt zur Hochwasservermeidung erreicht.
141

Projekt: Retentionsbodenfilter Hallschlag (VG Obere Kyll)
Weitergehende Mischwasserbehandlung zur Keimreduzierung
Ansprechpartner:
Herr Richard Ehlen, Tel.: 06597/16158
VG Obere Kyll
Rathausplatz 1
54584 Jünkerath
Beschreibung:
Aufgrund zeitweiser Überschreitungen der Grenzwerte nach EG-Badegewässer-Richtlinie
hinsichtlich gesamtcoliformer und fäkalcoliformer Bakterien war die Zulassung des
Kronenburger Sees als Badegewässer akut gefährdet. Wegen der großen Wassermengen,
der direkten Einleitung, der häufigen Entlastungstätigkeit sowie der kurzen
Fließwege bis zum See haben die Abschläge aus den RÜB im Einzugsgebiet einen
unmittelbaren Einfluss auf die Seequalität.
Im Jahre 2004 beschlossen die VGW Obere Kyll den Bau des Retentionsbodenfilters
Hallschlag zur weitergehenden Behandlung der Abschläge des „RÜB Sportplatz“. Die
Bemessung des Retentionsbodenfilters erfolgte dabei in Anlehnung an das Handbuch
des MUNLV NRW. Unter Berücksichtigung der Forderung nach einer sehr geringen
Überstauhäufigkeit ergaben sich die aufgeführten Eckdaten des Retentionsbodenfilters.
142
Behandlungsmenge 11.000 m³/a Drosselmenge 40 l/s
Nutzvolumen 1.600 m³ Überstauhäufigkeit 0,1 1/a
Filterfläche 2.000 m² Baukosten, brutto 757.000 €, inkl. Nebenkosten
Im Mai 2007 wurde der Retentionsbodenfilter Hallschlag in Betrieb genommen.
Bewertung:
Durch die intensive Betreuung in allen Planungsphasen konnten die teilweise
unterschiedlichen Interessen und Zielsetzungen aller am Planungsprozess Beteiligten
(Genehmigungsbehörden, Politik, Verwaltung, Bürger) berücksichtigt werden. So war es
möglich, die Maßnahmen zeitnah unter Einhaltung der zur Verfügung stehenden Mittel
zum Abschluss zu bringen. Erste Messungen zeigen, dass durch den Bau des
Retentionsbodenfilters in Hallschlag nun die Keimeinträge aus dem Einzugsgebiet in den
Kronenburger See weitgehend reduziert werden. Die Verbandsgemeindewerke Obere
Kyll tragen damit nachhaltig zur Sicherung des Status des Kronenburger Sees als EU-
Badegewässer bei.

7.9 Klärschlammbehandlung
In der Kategorie Klärschlammbehandlung werden folgende Beispiele in einem Formblatt
vorgestellt:
• Blümeltal (Stadt Pirmasens): Klärschlammbehandlung mit Thermodruckhydrolyse
• Ingelheim (AZV Untere Selz): Thermische Klärschlammverwertung (Klärschlammpyrolyse)
• Oppenheim (VG Nierstein-Oppenheim): Klärschlamm-Desintegration
• Platten (VG Wittlich-Land): Klärschlammtrocknung mit Abwärme aus der Biogasverstromung
• Simmern/Hunsrück: Anlage zur Klärschlammvererdung
Auch in diesem Bereich wurden in Rheinland-Pfalz zahlreiche weitere gelungene Lösungen
umgesetzt. So arbeitet z. B. die Anlage in Hochdorf-Assenheim nach dem gleichen EDZ-
Verfahren zur Klärschlammtrocknung wie die Anlage in Platten. Neben der vorgestellten
Klärschlammvererdungsanlage in Simmern gibt es weitere Anlagen dieser Art mit guten
Betriebserfahrungen in Rheinböllen, Hahnweiler und Puderbach. Allerdings verlief die
Räumung der Klärschlammvererdungsanlage in Puderbach nicht ganz unproblematisch. Die
1997 in Betrieb genommene Anlage wurde bereits 2006 zum ersten Mal geräumt. Die
Erfahrungen mit der Klärschlammvererdung in Puderbach werden im KA-Betriebs-Info 2009
Nr. 1 vorgestellt [Gönner 2009].
143

Projekt: KA Blümeltal (Stadt Pirmasens)
Klärschlamm-Behandlung mit Thermodruckhydrolyse
Ansprechpartner:
Thomas Neri, Tel: 06331/514710
Abwasserbeseitigungsbetrieb
der Stadt Pirmasens
Blümeltalstraße 104
66953 Pirmasens
Beschreibung:
Inbetriebnahme März 2008, Ausbaugröße 62.000 EW
Auf der Kläranlage Blümeltal, deren biologische Reinigungsstufe 1975 in Betrieb
genommen und vor einigen Jahren durch eine Stickstoff- und Phosphatelimination sowie
eine Mikrosiebung erweitert wurde, bestanden erhebliche Betriebsprobleme durch Blähschlamm.
Der abgezogene Überschussschlamm war schlecht entwässerbar und neigte
zur Hydrogelbildung. Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise und der Diskussion
um die landwirtschaftliche Klärschlammverwertung wurde ein neues Konzept für die
Klärschlammentsorgung entwickelt. Der Überschussschlamm wird nach der Voreindickung
unter hohem Druck und einer Temperatur von bis zu 200 °C hydrolysiert. Die
dazu erforderliche Energie wird über die Abgaswärmetauscher der BHKW aus Abwärme
bereitgestellt. Nach der Thermodruckhydrolyse gelangt der Schlamm mit einer Temperatur
von 40-45 °C in den Faulturm. In der entstanden en Pilotanlage (Kosten: rd. 1,8 Mio €)
sollen verschiedene Anwendungsmöglichkeiten der Thermodruckhydrolyse untersucht
werden. Ziele des Verfahrens sind die Steigerung der Biogasausbeute aus Belebtschlamm
um 50 % (25 % auf den Gesamtgasanfall), die Reduktion der Klärschlammentsorgungsmenge
um 30 % und die Verhinderung der Schaumbildung im Faulturm
aufgrund von Blähschlamm.
Weitere Informationen: http://www.pirmasens.de/index.dante?node_id=15204&aid=1131
Bewertung:
Durch die vorgeschaltete Thermodruckhydrolyse wird die energetische Nutzung des
Überschussschlamms verbessert. So wird die Biogaserzeugung im Faulturm um bis zu
25 % gesteigert; ebenso erhöht sich die Menge der aus dem Biogas in Blockheizkraftwerken
gewonnenen elektrischen Energie um bis zu 25 %. Gleichzeitig verringert sich die
zu entsorgende Klärschlammmenge aufgrund der besseren Entwässerbarkeit um ca.
30 %. Zusätzlich werden die für die Bläh- und Schwimmschlammproblematik verantwortlichen
fadenförmigen Bakterien zerstört und so ein Schäumen des Faulbehälters
verhindert.
144

Projekt: KA Ingelheim (AZV Untere Selz)
Thermische Klärschlammverwertung
Ansprechpartner:
Herr Weisrock
Tel.: 0 61 32 / 790 94 12
Abwasserzweckverband Untere Selz
Außenliegend 122
55218 Ingelheim
Beschreibung:
Ziel des Vorhabens ist es, eine wirtschaftliche und ökologisch sinnvolle Lösung zur
dezentralen thermischen Verwertung von Klärschlämmen insbesondere für kleinere
kommunale Kläranlagen im ländlichen Raum ab ca. 10.000 EW anzubieten.
Diese Anforderungen wurden mit der Entwicklung eines Doppelwellenreaktors mit
FLOX®-Feuerung realisiert. Derzeit wird auf der Kläranlage des Abwasserzweckverbandes
"Untere Selz" (AVUS) in Ingelheim eine Pilotanlage mit einer Durchsatzleistung
von ca. 40 kg TS/h betrieben. Dies entspricht einer Anschlussgröße von ca. 15.000 EW.
Die Wärmeleistung der Feuerung beträgt ca. 100 kWth. Bei einem Energiegehalt des
getrockneten Schlammes von ca. 10 MJ/kg TS wird die notwendige Energie für die
thermische Behandlung ausschließlich durch die im Schlamm enthaltene organische
Masse gewonnen.
In Zukunft ist angedacht, mit der erzeugten Wärme einen Stirling- oder Dampfmotor
anzutreiben. Zudem soll untersucht werden, ob sich die Rückstände aus der thermischen
Verwertung für die Phosphatrückgewinnung eignen.
Weitere Informationen: Sehn, W.; Gerber, H. (2007): Pyrolyse mit flammenloser Oxidation
kombinieren. eBWK (59) Nr. 10.
Bewertung:
Durch die Kombination aus Energiegewinnung im FLOX®-Brenner und Nutzung der
Wärme zur thermischen Behandlung und Klärschlammtrocknung kann die Anlage
energieautark betrieben werden. Die Anlage ist für Kläranlagen ab einer Anschlussgröße
von ca. 10.000 EW geeignet. Mit dieser Anlagentechnik werden gleichzeitig die
Anforderungen an die Hygienisierung von Klärschlamm gemäß der zukünftigen
Klärschlammverordnung erfüllt. Der im Reststoff der thermischen Verwertung enthaltene
Phosphor steht dem regionalen Nährstoffkreislauf weiterhin zur Verfügung.
145

Projekt: KA Oppenheim (VG Nierstein-Oppenheim)
Klärschlamm-Desintegration
Ansprechpartner:
Herwig Lepherc, Tel.: 06133-490220
Abwasserwerk Nierstein-Oppenheim
Rheinstraße 74
55276 Oppenheim
lepherc@aw-nierstein-oppenheim.de
Beschreibung:
Inbetriebnahme Juni 2005, Ausbaugröße 25.200 EW
Im Zuge der Verbesserung der wirtschaftlichen Effizienz der Schlammentsorgung hat das
Abwasserwerk der VG Nierstein-Oppenheim eine Anlage zur mechanischen Desintegration
des anfallenden Überschussschlammes in einem 8-monatigen Versuchsbetrieb
evaluiert. Das CROWN-Desintegrationssystem ist ein anschlussfertiges Modul zur Desintegration
von belebten Schlämmen. Das kompakte System besteht aus dem Drehwirbeldesintegrator
und dem CROWN-Desintegrator und ist somit als zweistufiges Verfahren
einzuordnen. Die Einstellung des Systems erfolgt über eine Vor-Ort-Steuerung. Die
Durchsatzleistung wird der jeweils zu desintegrierenden Menge an Klärschlamm angepasst.
Das System teilt den Vorgang in zwei Stufen auf. In der ersten Stufe werden die
Schlammflocken zerstört und eine optimale Partikelgrößenverteilung erreicht, indem eine
intensive Homogenisierung der zu behandelnden Biomasse erfolgt. Der Einsatz der
zweiten Stufe nach der Zerstörung der Schlammflocken ermöglicht ein optimales
Einbringen der Energie auf die Zellstrukturen. Die Desintegration der Schlammzellen wird
anschließend durch Kavitation erreicht. Die Einbindung des Systems auf der Kläranlage
Oppenheim erfolgt nach der gemeinsamen statischen Eindickung von Überschuss- und
Primärschlamm zwischen dem Voreindicker und den Faulbehältern. Zur Beurteilung des
Einsatzes und des Wirkungsgrades des CROWN-Desintegrationssystems wurde vom
Abwasserwerk der VG Nierstein-Oppenheim ein Gutachter beauftragt. Das System ist
seitdem dauerhaft in Betrieb.
Bewertung:
Wesentliche Ergebnisse sind im Folgenden aufgeführt:
• Verbesserung des biol. Abbaus organischer Feststoffe in der Faulung um ca. 13 %
• Erhöhung des Faulgasanfalls um ca. 20 %
• Reduzierung des Schlammanfalls um ca. 14 %
• Verbesserung der Eindickfähigkeit von ca. 6 % auf ca. 8 %
• spezifischer Energieverbrauch bei ca. 1,4 kWh/cbm Schlamm
146

Projekt: Platten (VG Wittlich-Land)
Klärschlammtrocknung mit Abwärme aus der Biogasverstromung
Ansprechpartner:
Michael Krauß, Tel: 0631/3726-128
WVE GmbH Kaiserslautern
Blechhammerweg 50
67659 Kaiserslautern
Beschreibung:
Inbetriebnahme Ende 2008 - Anlagenleistung ca. 9000 Jahrestonnen Filterkuchen.
Am Standort Platten, Kreis Wittlich, wurde in Jahre 2007 eine Biogasanlage mit einer
elektrischen Leistung von 2 mal 720 KW in Betrieb genommen. Zur Nutzung des
anfallenden Wärmeüberschusses hat die WVE GmbH im Jahr 2008 eine Klärschlammtrocknungsanlage
errichtet. Diese besteht aus zwei gewächshausähnlichen Gebäuden
aus einer Stahlkonstruktion mit Doppelfolienbespannung, mit den Maßen 115 m mal je 12
m. In dem Hallenboden ist eine Fußbodenheizung installiert. Stirnseitig befindet sich ein
Aufgabebunker mit einem Fassungsvermögen von 2 mal 140 m³ zur Beschickung der
Anlage mit entwässertem Klärschlamm. Auf der gegenüberliegenden Seite wird der
getrocknete Schlamm ausgetragen und über ein Becherwerk in ein unterfahrbares Silo (V
= 60 m³) gefördert. Der Klärschlamm wird aus dem Aufgabebunker mittels eines
hydraulischen Schubbodens in die Trockenhalle eingebracht und flächig verteilt. Ein
Werkzeugträgersystem fördert den Schlamm durch die komplette Halle. Beim Wenden
und Transportieren trocknen Sonnenwärme und die Warmwasserfußbodenheizung den
Klärschlamm auf einen TS-Gehalt von mehr als 90 %. Über Lüftungskamine auf der
Eintragsseite der Anlage wird das Wasser als feuchte Hallenluft ausgetragen, nachdem
sie die installierte Photodesodorierungsanlage passiert hat und damit von etwaigen
Geruchsstoffen befreit wurde. Der gesamte Prozess verläuft vollautomatisch. Als
Endprodukt entsteht ein CO2-neutraler Brennstoff für die Zementindustrie.
Bewertung:
Durch Kombination der Biogas- und Trocknungstechnik werden die Energiebilanzen der
beiden Komponenten optimiert, so dass eine positive Energie- und CO2-Bilanz des
Gesamtkonzeptes erzielt wird. Durch die Verbrennung im Zementwerk erfolgt zudem eine
stoffliche Verwertung, und damit eine Schonung wertvoller natürlicher Ressourcen. Von
dieser vorbildlichen branchenübergreifenden Kooperation profitieren alle Beteiligten: der
Biogasanlagenbetreiber kann die Wirtschaftlichkeit seiner Anlage sicherstellen und der
Betreiber der Trocknungsanlagen verfügt über ein langfristig gesichertes Verwertungskonzept
für seinen Klärschlamm.
147

Projekt: VG Simmern/Hunsrück
Klärschlammvererdungsanlage
Ansprechpartner:
Herr Wust, Tel.: 06761 / 837-0
Abwasserzweckverband
Simmern / Hunsrück
Brühlstraße 2
55469 Simmern
Beschreibung:
Inbetriebnahme 03/2007, Anschlussgröße ca. 33.000 EW, Nutzvolumen ca. 50.250 m³
Die Klärschlammvererdungsanlage Simmern (Sohlfläche ca. 19.000 m²) ist die größte
Anlage dieser Art in Rheinland-Pfalz. Der Aufbau des Vererdungsbeets besteht aus einer
Abdichtungsfolie, einem Geotextil als Schutzlage und dem Bodenfilter. Der Klärschlamm
wird über oberirdische Verteilerleitungen gleichmäßig auf der mit Schilf bepflanzten
Beetfläche verteilt. Das anfallende Sickerwasser wird über ein flächendeckendes
Drainagesystem mit netzförmiger Struktur gesammelt und zur biologischen Nachbehandlung
in die Kläranlage gefördert. Die Schilfbeete werden etwa 20 bis 25 Jahre ohne
Räumung betrieben. Danach wird im Einzelfall über den abschließenden Verbleib des
Vererdungsmaterials zu entscheiden sein.
Baukosten: ca. 3,1 Mio €
Weitere Informationen:
• Stumm et al. (2007): Klärschlammvererdung auf dem Vormarsch, wlb (51) Nr. 10
Bewertung:
Die Klärschlammvererdung stellt im Vergleich zu den konventionellen Behandlungsverfahren
ein energiearmes und somit ökologisch sinnvolles Verfahren dar. Die Entwässerung
findet sowohl durch den Wasserentzug der Schilfpflanzen, der Verdunstung
als auch aufgrund der Schwerkraftwirkung statt. Das Ausgangsvolumen wird hierbei um
ca. 90-95% reduziert und die Schlämme in ein erdähnliches Substrat umgewandelt.
148

8 Leitfaden für eine moderne Abwasserwirtschaft
Die in den vorangegangenen Kapiteln zusammengetragenen Informationen können bei
unterschiedlichen Fragestellungen seitens der Wasserwirtschaftsbehörde oder der Betreiber
von Abwasserentsorgungseinrichtungen zur Entscheidungshilfe dienen. Dabei kann es
beispielsweise darum gehen,
a) ein bisher nicht an eine zentrale Kanalisation angeschlossenes Gebiet bzw. ein
Gebiet, bei dem Reinvestitionen anstehen, zu entwässern,
b) eine neue Kläranlage zu bauen,
c) ein vorhandenes oder zukünftiges Abwasserentsorgungssystem unter wirtschaftlichen
und betriebstechnischen Gesichtspunkten zu optimieren,
d) eine Lösung für ein spezielles Problem (z.B. Bläh- und Schwimmschlamm) zu
finden.
In den nachfolgenden Abschnitten 8.1 bis 8.4 werden diese unterschiedlichen Fragestellungen
jeweils gesondert betrachtet.
Im Rahmen dieser Studie werden viele verschiedene Facetten der Abwasserwirtschaft
beleuchtet. Nicht jede dieser Facetten ist jedoch auch für jeden Leser interessant. Eine
Möglichkeit der Benutzung der Studie im Hinblick auf das schnelle Auffinden der jeweils
interessierenden Inhalte ist in Abbildung 8.1 schematisch dargestellt. Ausgehend von einer
konkreten Fragestellung sind in den Abschnitten 8.1 bis 8.4 allgemeine Informationen zu
finden sowie Verweise auf vorangegangene Kapitel innerhalb der Studie und andere
Veröffentlichungen, in denen das entsprechende Thema behandelt wird. Ebenso wird auf
passende Fallbeispiele in Kapitel 7 verwiesen, die jeweils mögliche Lösungsansätze
aufweisen. Durch einen Abgleich mit den zukünftigen Herausforderungen in Kapitel 6 kann
sich die Gewichtung von Bewertungskriterien verschieben. Ebenso können sich Hinweise auf
andere Fallbeispiele daraus ergeben, so dass man möglicherweise zu anderen Lösungsansätzen
kommt als bei alleiniger Betrachtung der derzeitigen Situation.
149

Zuordnung zu einer der 4
Fragestellungen in Kap. 8
allgem.
Informationen
Verweis auf
andere Kap.
bzw. Veröff.
150
Kap. 3
Konzepte
Verweis auf Fallbsp.
Lösungsansatz
Abgleich mit zukünftigen
Herausforderungen
Kap. 8.1
zentral/dezentral
DWA-
Regelwerk
Konkrete Fragestellung
Kap. 8.2
Beh.verfahren
Kap. 3.5
Verfahren
Kap. 5
Bewertung
Abb. 8.1: Methodik der Anwendung des Leitfadens
Kapitel 7
Fallbeispiele
Kap. 8.3
wirtschaftl.
Optimierung
KVR
Kapitel 6
Zukünftige Herausforderungen
Lösung
8.1 Zentrale oder dezentrale Entwässerungssysteme
Leitlinien
1989
Kap. 8.4
Lös. f. spezielle
Probleme
Publikationen
MUFV / TU
In Rheinland-Pfalz ist auch in den ländlichen Gebieten die Erstausstattung mit zentralen
Abwasserentsorgungssystemen bereits weitgehend abgeschlossen. Lediglich in einigen
ländlichen Gebieten der Eifel und des Westerwaldes ist die Erstausstattung noch zu
vervollständigen. Überall dort, wo in den letzten Jahren zentrale Entwässerungssysteme
entstanden sind, wären konzeptionelle Änderungen aufgrund der langen Abschreibungszyklen
der technischen Infrastruktur nur mit einem hohen finanziellen Aufwand zu realisieren.
Daher ist eine Diskussion über die Sinnhaftigkeit von zentralen Systemen zum
gegenwärtigen Zeitpunkt in solchen Gebieten müßig. Nur in Neubaugebieten bzw. dort, wo
bislang keine zentrale Abwasserentsorgung besteht oder aber in Gebieten, in denen in
größerem Umfang Reinvestitionen anstehen, sollte überlegt werden, ob statt des zentralen
Entsorgungssystems auch dezentrale Lösungen in Frage kommen können; ggf. auch bei

kleineren Anlagen und speziellen Fragestellungen (z. B. zum Abbau von Medikamenten-
rückständen Stoffstromtrennung als Alternative zu zentralen Lösungen). Dabei ist
insbesondere auch die demografische Entwicklung zu berücksichtigen.
Eine exemplarische Wirtschaftlichkeitsbetrachtung möglicher Alternativen wurde von Herrn
Dr. Lenhart im Rahmen der Referendarsarbeit „Auswirkungen der demografischen Entwicklung
auf die Anlagen der technischen Infrastruktur am Beispiel der kommunalen
Abwasserbeseitigung eines Bundeslandes“ erstellt [Lenhart 2006]. Die darin enthaltenen
Rechenbeispiele, die in Kapitel 7.6 ausführlich erläutert werden, machen deutlich, dass der
Auswahl der optimalen Entwässerungsstruktur eine entscheidende Bedeutung zukommt. Für
Streusiedlungen können durchaus einfache, dezentrale Lösungen das Konzept der Wahl
sein, während bei zusammenhängender Bebauung meist eine zentrale Lösung kostengünstiger
ist. Entscheidungsgrundlage sollte hierbei in jedem Einzelfall eine Kostenvergleichsrechnung
mit Alternativenbetrachtung sein. Insbesondere im Hinblick auf den
demografischen Wandel ist es wichtig, durch die Wahl der optimalen Größe der
Netzinfrastruktur und der Anlagen die Fixkosten zu minimieren und durch modulare
Bauweise größtmögliche Flexibilität zu gewährleisten. Neben dezentralen Lösungen sollte
auch der Einsatz einfacher, naturnaher Verfahren geprüft werden. Dabei sind die örtlichen
Randbedingungen wie z. B. Anforderungen des Immissionsschutzes, Versickerungsmöglich-
keiten, vorhandene Ableitmöglichkeiten für das gereinigte Abwasser in offenen Gräben etc.
zu berücksichtigen.
Beispiele für die Auswahl zentraler oder dezentraler Systeme sind in Kapitel 7.6 aufgeführt.
Kapitel 3.5 gibt einen Überblick über die zur Verfügung stehenden Verfahren zur
Abwasserreinigung für zentrale und dezentrale Lösungen; das Thema Kleinkläranlagen wird
in Kapitel 3.5.3 behandelt.
Das Rundschreiben „Dezentrale Abwasserbeseitigung über Kleinkläranlagen“ des Ministeriums
für Umwelt und Forsten informiert über die wasserrechtlichen Anforderungen für Kleineinleitungen
und die gesetzlichen Bestimmungen für den Betrieb von Kleinkläranlagen. Seit
2002 sind auch für Kleinkläranlagen die Überwachungswerte für Kläranlagen der Größenklasse
I laut Anhang 1 der Abwasserverordnung einzuhalten. Diese Mindestanforderungen
(CSB 150 mg/l, BSB5 40 mg/l) gelten als eingehalten, wenn eine Bauartzulassung durch das
Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt), eine europäische technische Zulassung nach
Bauproduktengesetz oder eine landesrechtliche Zulassung besteht. Bei der Inbetriebnahme
von Kleinkläranlagen muss durch die untere Wasserbehörde eine wasserrechtliche Erlaubnis
für die Abwassereinleitung erteilt werden. Bereits vorhandene Kleineinleitungen, die nicht
den Anforderungen der Abwasserverordnung genügen, müssen innerhalb angemessener
Fristen angepasst werden [MUF 2005].
151

8.2 Entscheidungshilfe für Abwasserreinigungsverfahren
Soll eine neue Kläranlage errichtet werden, stellt sich die Frage nach dem unter den
gegebenen Randbedingungen am besten geeigneten Verfahren. In Kapitel 3.5 sind die für
die Abwasserreinigung zur Verfügung stehenden technischen und naturnahen Verfahren
aufgeführt und ihre jeweiligen Vor- und Nachteile beschrieben. Die Eignung der einzelnen
Verfahren hängt im Wesentlichen von den örtlichen Randbedingungen ab. Besonders zu
berücksichtigen sind dabei die Anforderungen an die Reinigungsleistung, der Gewässerschutz,
aber auch Kostenaspekte, die demografische Entwicklung im betrachteten Gebiet
etc.
In Kapitel 5 sind die bisherigen Erfahrungen in Rheinland-Pfalz mit den unterschiedlichen
Abwasserreinigungsverfahren zusammengefasst. Die Bewertung der Verfahren auf der
Grundlage der bisherigen Erfahrungen kann hilfreich sein für die Entscheidungsfindung;
insbesondere die in der Tabelle 5.1 aufgeführten Probleme und Stärken können Hinweise
auf die Eignung (oder auch Nicht-Eignung) eines Abwasserreinigungsverfahrens unter
bestimmten Randbedingungen geben. Allerdings ist hierbei nur das derzeitige Anforderungsniveau
berücksichtigt. Hinsichtlich der langen Abschreibungszeiten einer neu zu errichtenden
Abwasseranlage sind jedoch unbedingt auch die möglichen zukünftigen Entwicklungen in die
Entscheidung mit einzubeziehen. Ausblick auf die zukünftigen Herausforderungen der
Abwasserentsorgung gibt das Kapitel 6, in dem am Ende auch eine Neubewertung der
Verfahren unter Berücksichtigung neuer Kriterien bzw. einer anderen Gewichtung der
Kriterien erfolgt. In diesem Kapitel werden mögliche Zielvorgaben und Anforderungen an die
Abwasserbeseitigung in der Zukunft sowie deren Relevanz für Rheinland-Pfalz erörtert. Zu
den sich ändernden Rahmenbedingungen in der Abwasserwirtschaft gehören rechtliche
Anforderungen, die sich z. B. aus der Umsetzung der EG-WRRL ergeben, aber auch
veränderte gesellschaftliche Gegebenheiten, insbesondere die Auswirkungen des
demografischen Wandels, und der Klimawandel.
Gelungene Fallbeispiele für verschiedene Verfahren der Abwasserreinigung werden
schließlich in Kapitel 7.1 vorgestellt. Unter den ausgewählten Fallbeispielen finden sich
sowohl technische Anlagen wie die SBR-Anlage Heßheim und die BIOCOS-Anlage
Breunigweiler als auch naturnahe Anlagen wie die Pflanzenkläranlage St. Alban und die
Kläranlage Bechhofen. Die vorgestellten Anlagen decken verschiedene Größenklassen ab,
von Kleinkläranlagen für nur wenige Einwohnerwerte bis hin zu einer Kläranlage der
Größenklasse IV mit 31.000 Einwohnerwerten.
Des Weiteren werden in einer Vielzahl von Veröffentlichungen die Vor- und Nachteile
verschiedener Verfahren zur Abwasserbehandlung aufgeführt, so z. B. im Handbuch
„Extensive Abwasserbehandlungsverfahren – Leitfaden für kleine und mittlere Gemeinden“
[EU-Kommission 2001]. In diesem Leitfaden werden insbesondere die extensiven Verfahren
Infiltration-Perkolation, vertikal und horizontal durchströmte Pflanzenfilter, nicht belüftete und
belüftete Klärteiche sowie Kombinationen der verschiedenen extensiven Techniken detailliert
beschrieben und für Kläranlagen bis 5.000 EW empfohlen. Außerdem werden als Fallstudien
Beispiele für extensive Verfahren aus Spanien, Frankreich, Griechenland, Großbritannien
und Belgien vorgestellt. In einem Schema zur Entscheidungsfindung bei der Auswahl eines
152

Verfahrens ist ein möglicher Entscheidungsablauf, ausgehend von der verfügbaren Fläche,
dargestellt (siehe Abbildung 8.2). In der Praxis werden jedoch meist wesentlich komplexere
Anforderungen die Entscheidung beeinflussen. Die alleinige Betrachtung der verfügbaren
Fläche wird in den meisten Fällen nicht zielführend sein.
Andere Veröffentlichungen beschäftigen sich insbesondere mit Kleinkläranlagen (vgl. Kapitel
3.5.3), so z. B. der „Leitfaden zur Abwasserbeseitigung im ländlichen Raum“ der
Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg [LfU BW 2005b] oder der vom Verband
Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute herausgegebene „Leitfaden: Abwasser
im ländlichen Raum“ [VSA 2005], der verschiedene Abwasserreinigungssysteme auf der
Grundlage von Kleinkläranlagen erläutert (siehe auch die Broschüre „Kleinkläranlagen –
Richtlinie für den Einsatz, die Auswahl und die Bemessung von Kleinkläranlagen“ [VSA
1995]). Auch die Broschüre „Schmutzwasserbeseitigung im ländlichen Raum“ des
Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des
Landes Nordrhein-Westfalen [MUNLV NRW 2004] beschäftigt sich eingehend mit
verschiedenen Kleinkläranlagensystemen und beschreibt sowohl deren Funktionsweise als
auch die Vor- und Nachteile und die jeweils zu beachtenden Randbedingungen und gibt
einen Überblick über die entstehenden Kosten.
Abb. 8.2: Entscheidungsablauf bei der Auswahl eines Klärverfahrens [Quelle: EU-
Kommission 2001]
153

Gerade wenn es um die Entscheidung für ein Abwasserbehandlungsverfahren geht, bietet
auch das DWA-Regelwerk wichtige Informationen, z. B. in den Arbeitsblättern
154
• ATV-DVWK-A 131 „Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen“ [ATV-DVWK
2000],
• ATV-A 122 „Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von kleinen Kläranlagen
mit aerober biologischer Reinigungsstufe für Anschlusswerte zwischen 50 und 500
Einwohnerwerten“ [ATV 1991] bzw. DWA-A 222 (Entwurf) „Grundsätze für Bemessung,
Bau und Betrieb von kleinen Kläranlagen mit aerober biologischer Reinigungsstufe
bis 1.000 Einwohnerwerte“ [DWA 2009a],
• DWA-A 226 „Grundsätze für die Abwasserbehandlung in Belebungsanlagen mit
gemeinsamer aerober Schlammstabilisierung ab 1.000 Einwohnerwerte“ [DWA
2009b],
• DWA-A 201 „Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von Abwasserteichanlagen“
[DWA 2005c],
• DWA-A 262 „Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von Pflanzenkläranlagen
mit bepflanzten Bodenfiltern zur biologischen Reinigung kommunalen Abwassers“
[DWA 2006b],
• ATV-DVWK-A 281 „Bemessung von Tropfkörpern und Rotationstauchkörpern“ [ATV-
DVWK 2001],
• im Merkblatt DWA-M 210 „Belebungsanlagen mit Aufstaubetrieb (SBR)“ [DWA
2009c], etc.
Grundlegende Hinweise für die Siedlungsentwässerung und deren Konzepte und
Maßnahmen sind im DWA-Arbeitsblatt A 100 „Leitlinien der integralen Siedlungsentwässerung“
enthalten [DWA 2006a].
8.3 Strategien zur wirtschaftlichen Optimierung bestehender und zukünftiger
Systeme
Gerade im Hinblick auf den demografischen Wandel ist die wirtschaftliche Optimierung der
Abwasserentsorgung immens wichtig. Die finanziellen Belastungen müssen insbesondere im
ländlichen Raum begrenzt werden, damit die Gebühren auch für weniger Einwohner
langfristig bezahlbar bleiben. Gleichzeitig soll jedoch das bisher erreichte Niveau an
Entsorgungssicherheit und Entwässerungskomfort aufrechterhalten werden.
Möglichkeiten der Kostenminimierung werden in den „Leitlinien Abwasserbeseitigung im
ländlichen Raum“ des Ministeriums für Umwelt und Gesundheit Rheinland-Pfalz aufgezeigt
[MUG 1989]. Einige wesentliche Aussagen aus diesen Leitlinien sind nach wie vor gültig.
Daher wird im Folgenden die Zusammenfassung der wichtigsten Kosteneinsparungsmöglichkeiten
laut [MUG 1989] im Wortlaut wiedergegeben:

1. Grundsätze der Bauleitplanung
• Frühe Zusammenarbeit von Behörden, Planern und Maßnahmeträgern
• Kostenorientierte Ausweisung von Bauland
• Funktionelle Zuordnung von Siedlungs- und Verkehrsbereichen zu bestehenden Kläranlagen
• Schaffung/Belassung von nicht versiegelten Freiflächen, Grünflächen
• Ermittlung von kostenoptimierten Entsorgungsräumen zentral/dezentral unter Einbeziehung
der Klärschlammentsorgung
2. Grundsätze zur Abwasserbeseitigungsplanung
• Verfahrensauswahl durch Vergleich von Planungsalternativen
• Investitionsfolge nach Baukastenprinzip
• Mitwirkung des Maßnahmeträgers bei der Grundlagenermittlung für die Planung
• Nutzung der Bandbreite von Regelwerken
• Kreative Bearbeitung von Alternativlösungen auf der Basis der HOAI einschließlich
Kosten-Nutzen-Untersuchungen
• Zulassung von Ideenwettbewerben für die Anlagenplanung auf der Grundlage der
Grundsätze und Richtlinien für Wettbewerbe auf den Gebieten der Raumplanung,
des Städtebaus und des Bauwesens [GRW 1977]
• Kostengünstige Wahl des Entwässerungssystems
• Durchführung von Messungen und Ermittlungen zur Festlegung von Planungsgrundlagen
statt allgemeiner Verwendung von Richtwerten aus Regelwerken
• Einwirkung auf Verminderung der Fremdwassermengen aus Grundstücksdränagen
(wasserdichte Keller oder oberirdische Ableitung)
• Geringere Leitungsdurchmesser durch geringere Abwasserabflüsse
• Verringerung des Oberflächenabflusses durch Entsiegelung, Versickerung, Rückhaltung
in Retentionsräumen
• Herausnahme des nicht behandlungsbedürftigen Niederschlagswassers aus der
Kanalisation z. B. durch Ableitung in offene Gräben, dezentrale Versickerung auf
Grundstücken
• Fernhalten von Außengebietsabflüssen
• Geringere Kanaltiefen
• Bei Materialauswahl Bewertung von Preis und Haltbarkeit (Kanäle und Kläranlagen)
• Knappere Dimensionierung der Anfangshaltungen
• Überprüfung der Möglichkeiten zur Verringerung der Bauvolumina von Regenentlastungsanlagen
(A 128)
155

156
• Ausnutzung vorhandener Stauräume in Kanälen
• Verwendung von Druckleitungen bei Verbindungssammlern
• Sorgfältige Ermittlung von Planungsgrundlagen für die Kläranlage
• Einbeziehung naturnaher Klärverfahren
Eine entscheidende Rolle für die Kostenoptimierung der Abwasserentsorgung spielt die
Auswahl der optimalen Entwässerungsstruktur (vgl. Kapitel 8.1), die Auswahl der Standorte
für zentrale oder dezentrale Abwasserbehandlungsanlagen und damit die Festlegung von
Entsorgungsräumen. Ein Entscheidungsschema zur Auswahl einer kostengünstigen
Einleitungsstelle ausgehend von den Emissionsanforderungen des Gewässers ist in
Abbildung 8.3 dargestellt. Kosteneinsparungen sind insbesondere im Bereich der
Kanalisation möglich. Allerdings kann eine aufwändigere Abwasserreinigung aufgrund
erhöhter Anforderungen an den Gewässerschutz den Einsparungen entgegenlaufen.
Gemäß dem Rundschreiben „Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz“ des Ministeriums für
Umwelt vom 08. Dezember 1993 [MU 1993] sind die Gemeinden verpflichtet, alle fünf Jahre
den Stand der Abwasserbeseitigung, die erforderlichen Maßnahmen sowie die geschätzten
Kosten in einem Abwasserbeseitigungskonzept festzuschreiben. Nicht behandlungsbedürftiges
Niederschlagswasser ist, soweit möglich, ortsnah und breitflächig unter Ausnutzung der
belebten Bodenzone zu versickern. Die Entwässerung im modifizierten Trennverfahren ist zu
bevorzugen. Innerhalb geschlossener Ortschaften und in Neubaugebieten hat die
Abwasserbeseitigung grundsätzlich durch öffentliche Abwasseranlagen zu erfolgen, wobei
die im Rundschreiben genannten Ausnahmen und Übergangsregelungen zugelassen
werden. Dabei wird ausdrücklich darauf verwiesen, dass sich für Streusiedlungen und
Grundstücke im Außenbereich auch dauerhaft dezentrale Lösungen zur Abwasserbeseitigung
anbieten.

Abb. 8.3: Entscheidungsschema zur Festlegung kostenoptimierter Entsorgungsräume
[Quelle: MUG 1989]
Finanzielle Förderung
Das Land Rheinland-Pfalz gewährt auf der Grundlage der Förderrichtlinien der Wasserwirtschaftsverwaltung
(FöRiWWV) vom 21. November 2008 Zuwendungen für wasserwirtschaftliche
Maßnahmen im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel. Bei Maßnahmen der
Abwasserbeseitigung sollen die Zuwendungen es den Zuwendungsempfängern ermöglichen,
die Entgelte so zu gestalten, dass eine zumutbare Entgeltsbelastung der Einwohner
möglichst nicht überschritten wird. Neben der Herstellung (Erstausstattung) werden auch
Maßnahmen zum Ausbau (Erneuerung, Erweiterung, Umbau und Verbesserung) von
Abwasseranlagen gefördert, soweit diese für einen ökoeffizienten Schutz der Gewässer vor
Verunreinigung und zum Wohl der Allgemeinheit erforderlich sind.
157

Die Förderung von Maßnahmen zum Abschluss der Erstausstattung hat weiterhin höchste
Priorität. Weitere Schwerpunkte stellen die Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz
und Maßnahmen, die zur Erreichung der Ziele der EG-Wasserrahmenrichtlinie
beitragen, dar. Die Zuwendungen werden in der Form von Darlehen und teilweise als
Zuschüsse gewährt, wobei sich die Fördersätze nach der jeweiligen Entgeltsbelastung
(beginnend bei 145 EUR je Einwohner und Jahr) richten.
Benchmarking
Das Land Rheinland Pfalz hat im Jahr 2005 durch Staatsministerin Margit Conrad einen
Benchmarkingprozess in enger Kooperation mit den kommunalen Partnern und den diese
unterstützenden wasserwirtschaftlichen Fachverbänden initiiert. Mit den im Rahmen dieses
Leistungsvergleichs betrachteten fünf Optimierungszielen Ver- und Entsorgungssicherheit,
Qualität, Kundenservice, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit, werden neben den Kosten
auch die strukturellen Randbedingungen und die Leistungen der Unternehmen aufgezeigt.
Der Leistungsvergleich ist zweistufig angelegt:
158
• Stufe 1: Einsatz eines einfachen Kennzahlenvergleichs mit einer ersten Standortbestimmung
• Stufe 2: vertiefende Untersuchung ausgewählter Geschäftsprozesse (Prozessbenchmarking).
Insgesamt haben 235 Unternehmen der Abwasserbeseitigung und Wasserversorgung am
ersten (2004) und/oder zweiten (2007) Leistungsvergleich teilgenommen. Die Teilnahme am
Prozessbenchmarking oder auch sonstige Gutachten zur Optimierung der technischen und
wirtschaftlichen Leistung können gefördert werden, wenn bei Maßnahmenumsetzung hieraus
Vorteile für die Entgeltsbelastung der Bürgerinnen und Bürger entstehen können.
Weitere Informationen zu den Themenbereichen Förderung und Benchmarking wie auch zu
anderen Themen können auf der Homepage des Ministeriums für Umwelt, Forsten und
Verbraucherschutz unter www.mufv.rlp.de abgerufen werden.
Kostenvergleich und Kosteneinsparung
Hinsichtlich der Kosten für Bau und Instandhaltung bestehen sehr große Unterschiede
sowohl bei den Systemen zur Siedlungsentwässerung als auch bei den Abwasserreinigungssystemen.
Da die Kosten sehr variabel sind, ist im Einzelfall stets ein Kostenvergleich
durchzuführen. Das optimale Konzept muss für jeden Anwendungsfall neu ermittelt werden.
Ein geeignetes Instrument zum Vergleich der Wirtschaftlichkeit alternativer Lösungen stellt
die bereits in Kapitel 8.2 erwähnte dynamische Kostenvergleichsrechnung (KVR) dar, die in
den Leitlinien zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichsrechnungen [LAWA 2005]
beschrieben wird. Dabei wird über Investitionskosten, Nutzungsdauer und Betriebskosten
der sogenannte Projektkostenbarwert ermittelt, der einen Vergleich verschiedener Varianten
ermöglicht.
Möglichkeiten der Kostenreduzierung unter Berücksichtigung der demografischen Entwicklung
zeigt auch der Artikel „Auswirkungen der demografischen Entwicklung auf die Gebührenkalkulation
und die Gebührenentwicklung in der Wasserwirtschaft“ auf [Bellefontaine

und Breitenbach 2008]. Als wesentliche Faktoren zur Kostensenkung werden ein Umdenken
bei der Planung (flexiblere Abwasserbeseitigungskonzepte, einfachere Technik, ggf. dezentrale
Anlagen, Ansatz kürzerer Nutzungsdauern, geringere Sicherheitsreserven, Berücksichtigung
der demografischen Entwicklung) sowie betriebswirtschaftliche Handlungsansätze
(optimale Betriebsgröße, interkommunale Zusammenarbeit, Benchmarking, Finanzierungskonzept)
genannt.
Auch Kooperationen zwischen Betreibern können zu Effizienzsteigerungen und damit zu
Kostensenkungen in der Abwasserwirtschaft beitragen. So gibt es viele Bereiche, die sich für
eine interkommunale Zusammenarbeit anbieten wie Einkauf, Ausschreibungen, Lagerhaltung,
Fortbildung, gemeinsame Nutzung von Fuhrpark und Spezialgeräten, etc. In Kapitel 7.5
sind Fallbeispiele für gelungene Kooperationen aufgeführt.
Ebenfalls in Diskussion sind die Privatisierung und Liberalisierung in der Siedlungswasserwirtschaft
sowie eine Änderung der kleinteiligen Struktur der Ver- und Entsorgungsunternehmen.
Hier wären möglicherweise Zusammenschlüsse zu größeren Einheiten über
die kommunale Ebene hinaus sowie öffentlich-private Partnerschaften (Public Private
Partnership, PPP) sinnvoll. Die Kommunen können sich bei der Erfüllung ihrer Aufgabe der
Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Abwasserbeseitigung der Hilfe durch private Dritte
bedienen. Beispielhaft für eine gute Ergänzung der kommunalen Kompetenzen und
Ausstattung durch Private ist die Arbeit der WVE GmbH in Kaiserslautern, der Kommunal
Service Rheinhessen GmbH (KSR) in Bodenheim, des Technischen Dienstleistungszentrums
Trier-Land (TDZ), der Maschinenringe etc., die insbesondere in den Bereichen
Betriebsführung und Klärschlammentsorgung tätig sind.
Andere organisatorische Aspekte wie beispielsweise die Verbesserung der Überwachung
von abwassertechnischen Anlagen (vgl. Fallbeispiel Kläranlage Hochspeyer in Kapitel 7.5)
bieten gleichfalls ein erhebliches Potenzial für Kosteneinsparungen.
Energieoptimierung
Da der Energieverbrauch einen erheblichen Kostenfaktor beim Betrieb von Kläranlagen
darstellt, bieten auch energetische Optimierungen ein großes Einsparpotenzial (siehe Kapitel
6.7). In diesem Zusammenhang kommt neben der Energieeinsparung auch der Energiegewinnung
aus Abwasser durch Wärmenutzung und Verstromung von Biogas immer größer
werdende Bedeutung zu. So könnte in Zukunft auch das Ziel der energieautarken Kläranlage
Wirklichkeit werden. In Rheinland-Pfalz wurden bereits zahlreiche Projekte zur energetischen
Optimierung von Kläranlagen umgesetzt; einige davon werden in Kapitel 7.3 vorgestellt. Die
Broschüre „Ökoeffizienz in der Wasserwirtschaft – Steigerung der Energieeffizienz von
Abwasseranlagen“ steht unter http://www.mufv.rlp.de/index.php?id=4467 kostenlos zum
Download bereit. Weitere Hinweise zur Energieoptimierung gibt der Artikel „Wege zur
energieautarken Kläranlage“ [Kunz 2009].
159

8.4 Lösungen für spezielle Probleme
Neben den in den vorangegangenen Abschnitten behandelten Aspekten der wirtschaftlichen
Optimierung oder der Entscheidungsfindung für die optimale Entwässerungsstruktur oder
das geeignete Abwasserreinigungsverfahren können auch spezielle Probleme bei der
Abwasserentsorgung eine Veranlassung sein, diese Studie zur Hand zu nehmen. Im
Folgenden werden einige solcher Probleme näher beleuchtet, die bereits in verschiedenen
Projekten des Landes untersucht wurden.
Bläh- und Schwimmschlamm
Bläh- und Schwimmschlamm bereiten auf vielen kommunalen Kläranlagen immer wieder
gravierende Probleme. Ausgelöst werden beide Phänomene durch übermäßiges Wachstum
fadenförmiger Organismen, die das Absetzverhalten des Belebtschlamms verschlechtern
bzw. zu einer Flotation von Belebtschlammflocken an die Oberfläche von Belebungs- bzw.
Nachklärbecken führen. Dadurch kann es zu Schlammabtrieb aus der Nachklärung kommen
und damit zu erheblichen Verschlechterungen der Ablaufwerte. Weiterhin kann Bläh- und
Schwimmschlamm zu Problemen bei der Schlammrückführung oder zum Schäumen von
Faulbehältern führen. Eine Bekämpfung der fadenförmigen Bakterien ist in der Regel
aufwändig und teuer. Zudem existieren zahlreiche Bekämpfungsmaßnahmen wie z. B. der
Einsatz von Kalk, Polymeren oder Braunkohlestaub, die Einrichtung eines Selektors, das
Herab- oder Heraufsetzen des Sauerstoffgehaltes etc. Die Problematik besteht nun darin, die
optimale Lösung für das jeweilige Problem zu finden. Erschwert wird diese Aufgabe dadurch,
dass Bläh- und Schwimmschlamm von ganz unterschiedlichen Organismen verursacht
werden kann. Ein Mittel, das die eine Organismenart bekämpft, kann eine andere fördern.
Daher müssen für eine wirksame Bekämpfung als erstes die verantwortlichen fadenförmigen
Organismen identifiziert werden, um anschließend zielgerichtet geeignete Bekämpfungsmaßnahmen
auszuwählen.
Ein System zur Identifizierung der beteiligten Mikroorganismen und zur Auswahl der
geeigneten Bekämpfungsmaßnahmen wurde im Rahmen des Projektes ZERBERUS
(Zentrales Erfassungssystem zur Beratung bei Bläh- und Schwimmschlammproblemen) im
Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Forsten und Verbraucherschutz Rheinland-Pfalz durch
das Zentrum für Innovative AbWassertechnogien (tectraa) und das Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft
in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Künstliche Intelligenz –
Wissensbasierte Systeme des Fachbereichs Informatik der TU Kaiserslautern entwickelt
(siehe auch Fallbeispiel ZERBERUS in Kapitel 7.2). Ein zentrales Ziel von ZERBERUS ist
es, kommunalen Kläranlagen bei einem möglichen Bläh- oder Schwimmschlammproblem
beratend zur Seite zu stehen. Dazu wurden in einer Falldatenbank sowohl die betroffenen
Kläranlagen in Rheinland-Pfalz mit den relevanten Randbedingungen als auch die jeweils
verantwortlichen Bakterien erfasst. Mithilfe des fallbasierten Schließens (case-based
reasoning, CBR) können neue Fälle mit den in der Datenbank abgelegten Fällen verglichen
werden, um den ähnlichsten Fall und damit die verantwortlichen Mikroorganismen sowie die
erfolgversprechendste Möglichkeit zur Bekämpfung zu finden. Das System greift dabei auf
Expertenwissen mit einer Vielzahl von Lösungsmöglichkeiten und somit auf die in der
Vergangenheit gemachten Erfahrungen zurück.
160

Einen weiteren innovativen und erfolgversprechenden Ansatz zur Lösung der Bläh- und
Schwimmschlammproblematik stellt der Einsatz eines sogenannten Dolomitreaktors dar.
Dabei wird ein Teilstrom der von fadenförmigen Organismen betroffenen Belebtschlammmasse
kontinuierlich über einen mit Dolomit (Calcium-Magnesium-Carbonat) gefüllten
Reaktor geführt. Hierdurch kommt es zu einer Bindung der kalkaggressiven Kohlensäure;
das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht wird wieder hergestellt und der Calciumcarbonat-Anteil
auf der Belebtschlammflocke wird erhöht. Auf einigen der bislang mit diesem Verfahren
ausgestatteten Anlagen, z. B. auf der Kläranlage Bühl (Baden-Württemberg) konnte
hierdurch das Schwimmschlammproblem nachhaltig unterbunden werden, auf anderen
Anlagen zeigt der Dolomitreaktor dagegen keine signifikante Wirkung. Welche Faktoren die
Funktion des Dolomitreaktors beeinflussen, ist bislang nicht bekannt.
Integrale Bewirtschaftung von Kanalnetz und Kläranlage
Die Siedlungsentwässerung in Deutschland erfolgt überwiegend durch Mischsysteme, d. h.
Schmutz- und Regenwasser werden in einem gemeinsamen Kanal abgeleitet. Da der
Mischwasserabfluss den bis zu 100-fachen Wert des Trockenwetterabflusses annehmen
kann, ist es nicht immer möglich, den gesamten Abfluss auch zur Kläranlage weiterzuleiten
und dort einer Behandlung zu unterziehen. Ein Teil des Mischwassers wird deswegen an
Bauwerken der Mischwasserbehandlung zwischengespeichert bzw. direkt ins Gewässer
entlastet. Im Bereich der Kanalisation wurden deshalb in den letzten Jahren, nicht zuletzt
wegen des ATV-Arbeitsblattes A 128, verstärkt Regenbecken zur Mischwasserbehandlung
gebaut, um die Emissionen aus den Regenentlastungsbauwerken zu verringern. Diese
Becken begrenzen den Zufluss zur Kläranlage auf den Bemessungszufluss Qm, der dem
zweifachen Schmutzwasserzufluss Qsx und dem Fremdwasserzufluss Qf entspricht. Der
gespeicherte Beckeninhalt wird nach Ende des Regens zur Kläranlage entleert.
Die Festlegung dieses starren Drosselabflusses als Bindeglied zwischen Kanalisation und
Kläranlage ist hierbei nicht das Resultat weitgehender verfahrenstechnischer Überlegungen
oder von wirtschaftlichen Optimierungsansätzen, sondern wurde als langjähriger Erfahrungswert
gewählt, der für die heutige Verfahrenstechnik oftmals suboptimale Lösungen liefert.
Hierbei ist weiterhin zu bedenken, dass der Lastfall zur Bemessung einer Kläranlage durch
eine Kombination einer hohen Lastannahme (z. B. der Fracht, die in 85 % aller Belastungs-
fälle unterschritten wird) bei gleichzeitig ungünstigen Betriebsbedingungen gekennzeichnet
ist (z. B. durch die Annahme einer niedrigen Bemessungstemperatur), weshalb die Anlagen
in der Regel erhebliche Leistungsreserven aufweisen. Die bislang geübte Praxis,
Kanalisation und Kläranlage statisch zu bemessen und zu betreiben, kann dazu führen, dass
Mischwasser in ein Gewässer entlastet wird, obwohl noch Speicherkapazitäten im Netz
vorhanden sind. Des Weiteren fehlt in den meisten Abwassersystemen der Informationsfluss
zwischen Kläranlage und Kanalisation, sodass der Mischwasserabfluss stärker als
notwendig gedrosselt und entlastet wird, obwohl noch freie Kapazitäten auf der Kläranlage
vorhanden sind. Sowohl aus Sicht des Gewässerschutzes als auch aus Kostengesichtspunkten
vertreten daher viele Experten die Ansicht, dass Abwassersysteme integriert geplant
und vor allem betrieben werden sollten.
161

Im Rahmen des Projektes „EPIKUR: Erprobung und Entwicklung eines integrierten
Abwassermanagementsystems zur Kosten- und Emissionsreduzierung“ haben das
Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft und tectraa an der TU Kaiserslautern im Auftrag des
MUFV für drei repräsentative Kläranlagen Untersuchungen zur hydraulischen Mehrbeschickung
auf der Basis von dynamischen Simulationsrechnungen durchgeführt.
Vorrangiges Ziel war jeweils die Minimierung der Gesamtemissionen aus Kanalisation und
Kläranlage. Der Abschlussbericht zum Projekt EPIKUR [Schmitt et al. 2005] steht unter
http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/downloads/projekte/Schlussbericht_Epikur_kurz.pdf zum
Download bereit (siehe auch Fallbeispiel EPIKUR in Kapitel 7.2).
Die im Rahmen des Projektes EPIKUR gewonnenen Erkenntnisse wurden im Projekt
"Demonstrationsvorhaben zur Umsetzung eines integrierten Betriebs von Kanalnetz und
Kläranlage zur Kosten- und Emissionsminderung in Rheinland-Pfalz" auf den Referenzanlagen
Zweibrücken und Wallhalben großtechnisch umgesetzt. Ziel der Untersuchungen
war es, unter Einhaltung der Überwachungswerte für die Kläranlagen den Drosselabfluss
belastungsabhängig zu variieren und damit die verfügbaren Reaktorvolumina bestmöglich
zur Emissions- und Kostenminderung zu nutzen [Schmitt et al. 2009]. Daneben wurde eine
Kriterienliste zur Prüfung der Eignung von Objekten für eine integrale Betrachtung entwickelt,
die anhand eines Punktesystems neben einer allgemeinen Bewertung auch mögliche
Defizite und Schwachstellen aufzeigt.
Neuartige Sanitärkonzepte
Wie bereits in Kapitel 3.6 ausgeführt wurde, bringt das in Deutschland etablierte System der
Schwemmkanalisation diverse Probleme mit sich, beispielsweise den Verlust von Nährstoffen,
einen hohen Energieverbrauch, einen hohen Trinkwasserverbrauch sowie die
Schwermetallbelastung von Klärschlämmen. Durch den Einsatz neuartiger Sanitärkonzepte
können diese Probleme vermieden werden. Ein wesentlicher Grundsatz solcher Konzepte
besteht darin, die Abwasserströme nach ihrer Herkunft und Beschaffenheit zu trennen, einer
differenzierten Nutzung zuzuführen und damit regionale Wasser- und Stoffkreisläufe zu
schließen und die natürlichen Wasserressourcen zu schonen.
Insbesondere vor dem Hintergrund der globalen Trinkwasserknappheit sind Maßnahmen zur
Reduzierung des Trinkwasserverbrauchs sinnvoll. So kann Trinkwasser bei Nutzungen
substituiert werden, bei denen keine Trinkwasserqualität erforderlich ist, z. B. für Toiletten-
spülung, Bewässerung oder Reinigungszwecke.
Die Thematik „Nachhaltige Abwasserentsorgungskonzepte“ wurde u. a. im Rahmen einer
vom MUFV Rheinland-Pfalz geförderten Studie auf dem Umweltcampus Birkenfeld betrachtet.
Dabei hat das Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft der TU Kaiserslautern in
Zusammenarbeit mit dem Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) und der Fa.
areal GmbH, Hengstbacherhof, Potenziale für nachhaltige Abwasserentsorgungskonzepte in
Rheinland-Pfalz beschrieben und mögliche Auswirkungen auf bestehende Entsorgungssysteme
anhand von Szenarienbetrachtungen abgeschätzt [Schmitt et al. 2008a].
In Regionen mit bestehender konventioneller Infrastruktur stellt sich das Problem, dass ein
kurzfristiger Umstieg auf alternative, nachhaltige Konzepte mit Stoffstromtrennung nicht ohne
162

weiteres flächendeckend umsetzbar ist und die Funktionalität der vorhandenen Systeme
auch während einer sukzessiven Integration neuartiger Sanitärkonzepte stets gewährleistet
bleiben muss. Wie ein Übergang von den derzeit dominierenden zentralen Ver- und
Entsorgungskonzepten hin zu nachhaltigen Systemen schrittweise realisiert werden kann,
wurde im Rahmen des von der Stiftung Rheinland-Pfalz für Innovation geförderten Projekts
OptionS (Optimierung von Strategien zur langfristigen Umsetzung einer nachhaltigen
Siedlungswasserwirtschaft) an der TU Kaiserslautern untersucht.
Mit Hilfe eines mathematischen Optimierungsmodells wurde ermittelt, wie eine weitreichende
oder ganzheitliche Umstellung in bestehenden Siedlungsgebieten methodisch und optimiert
vonstatten gehen kann. Die räumliche und zeitliche Abfolge der einzelnen Umbau- und
Modernisierungsmaßnahmen wird so festgelegt, dass sowohl finanzielle Aufwendungen
(ökonomische Kosten) als auch Umweltauswirkungen (ökologische Kosten) über den
gewählten Umsetzungszeitraum minimiert werden. Wesentliche Randbedingungen sind zum
einen die Sicherstellung der Funktionsfähigkeit der Entsorgungssysteme und zum anderen
die Einhaltung der rechtlichen Vorgaben. Die Struktur des Optimierungsprozesses ist in
Abbildung 8.4 dargestellt. Es werden ausgehend vom Ist-Zustand Defizite bewertet und im
Hinblick auf den gewünschten Zielzustand aufgrund der spezifischen Randbedingungen
mögliche Maßnahmen aus den Bereichen Regenwasserbewirtschaftung, alternative
Sanitärkonzepte und Bau bzw. Sanierung von Ableitungselementen teilgebietsspezifisch
zusammengestellt [Kaufmann et al. 2006].
Abb. 8.4: Schema zum Optimierungsprozess in OptionS
163

In Kapitel 7.7 wird mit dem Fallbeispiel KOMPLETT (Entwicklung und Kombination von
innovativen Systemkomponenten aus Verfahrenstechnik, Informationstechnologie und
Keramik zu einer nachhaltigen Schlüsseltechnologie für Wasser- und Stoffkreisläufe) ein
Projekt zum Thema „neuartige Sanitärkonzepte“ vorgestellt. Weitere Informationen dazu
finden sich unter www.komplett-projekt.de.
Semizentrale Schlammbehandlungscenter
Im Rahmen des vom MUFV geförderten Projektes „Energie- und Kostenoptimierung durch
Schaffung von semizentralen Schlammbehandlungscentern“ wurden an der TU Kaiserslautern
Ansätze entwickelt, räumlich nahe zueinander liegende aerobe Stabilisierungs- und
Faulungsanlagen gemeinsam und übergreifend zu betreiben, um hieraus sowohl betriebliche
als auch energetische Vorteile zu gewinnen [Hansen et al. 2009]. Die bislang aeroben
Stabilisierungsanlagen würden zukünftig mit geringeren Schlammaltern (11 bis 13 Tage) als
sog. Satellitenanlagen mit der alleinigen Aufgabe der Kohlenstoff- und Nährstoffelimination
betrieben. Der nicht stabilisierte Schlamm dieser Anlagen würde einer Faulungsanlage mit
entsprechender Infrastruktur (ausreichend großer Faulbehälter, Verstromung des Gases
über BHKW, Wärmenutzung, Schlammentwässerung, ggf. Vorbehandlung der Prozesswässer
etc.) zugeführt. Diese würde als semizentrales Schlammbehandlungscenter
betrieben.
Aus der dargestellten Konzeption ergeben sich folgende potenzielle Vorteile:
164
• Energetisch günstiger Betrieb der Stabilisierungsanlagen
• Entlastung der Nachklärung auf den Stabilisierungsanlagen durch verringerten TS-
Gehalt
• Nutzung des freiwerdenden Beckenvolumens
• Nutzung von freien Faulraumkapazitäten
• Vermehrte Eigenstromerzeugung
• Konzentration von personalintensiven Prozessen auf einen Standort
• Gereinigtes Abwasser verbleibt im Einzugsgebiet (Vorteil gegenüber zentraler
Abwasserbehandlung)
Die Maßnahmen wurden exemplarisch für die Kläranlagen Welgesheim und Grolsheim in der
VG Sprendlingen-Gensingen untersucht. Das Projekt wird im Kapitel 7.3 als Fallbeispiel
vorgestellt.
Niederschlagswasserbewirtschaftung
Wie bereits in Kapitel 3.4 ausgeführt wurde, ist die Regenwasserbewirtschaftung eine
wesentliche Komponente einer nachhaltigen Siedlungsentwässerung. Dabei sollte unverschmutztes
Wasser möglichst in den natürlichen Kreislauf zurückgeführt und verschmutztes
Wasser vor der Einleitung in ein Oberflächengewässer gereinigt werden. Wichtige Bausteine
der naturnahen Niederschlagswasserbewirtschaftung sind die Vermeidung abflusswirksamer
Flächen, dezentrales Zurückhalten, Verdunsten und Versickern von nicht behandlungsbe-

dürftigem Niederschlagswasser und verzögertes Ableiten, zentrales Rückhalten und Versickern
bzw. Verdunsten. Die vom MUFV herausgegebene Broschüre „Naturnaher Umgang
mit Niederschlagswasser – Konzeption und ausgeführte Beispiele“ kann im Internet unter
www.wasser.rlp.de/servlet/is/762/Niederschlagswasser%20.pdf?command=downloadConten
t&filename=Niederschlagswasser%20.pdf kostenlos heruntergeladen werden.
Die aktuelle Diskussion zur umweltgerechten Entsorgung von Niederschlagsabflüssen lässt
eine Ausweitung der Regenwasserbehandlung erwarten mit verstärktem Einsatz dezentraler
Anlagen. Zur systematischen Untersuchung der Wirksamkeit und Leistungsfähigkeit dieser
Anlagen werden am Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft der TU Kaiserslautern Prüfverfahren
zur Standardisierung und späteren bauaufsichtlichen Zulassung erarbeitet. Das
Vorhaben wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert und gemeinsam
mit der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA), der FH
Münster, der Universität Karlsruhe und dem Institut für Wasserforschung durchgeführt [DWA
2009d].
Parallel dazu werden im Rahmen eines Verbundvorhabens des Ministeriums für Umwelt,
Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen in Zusammenarbeit
mit den Stadtentwässerungsbetrieben Köln und der Hydro-Ingenieure GmbH Ansätze
zum methodischen Vergleich dezentraler und zentraler Behandlungsanlagen erarbeitet.
Dabei wird die Wirksamkeit zentraler Behandlungsanlagen, Regenklärbecken und Retentionsbodenfilter,
auf der Grundlage bereits abgeschlossener Messprogramme quantifiziert
und dem nach Belastungskategorien der Abflussflächen abgestuften Einsatz dezentraler
Behandlungsanlagen gegenübergestellt. Diese Anlagen werden nach ihren verfahrenstechnischen
Wirkmechanismen typisiert und mit vorläufigen Wirkungsgraden beziffert. Die
Methodik der Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Anlagen wird anhand fiktiver und realer
Einzugsgebiete getestet und einer Sensitivitätsbetrachtung unterzogen. Anhand ausgewählter
Einzugsgebiete wird nach Ausarbeitung realisierbarer Planungsvarianten zur
dezentralen und zentralen Behandlung die Praxistauglichkeit getestet [Werker et al. 2010].
Klärschlammentsorgung
Die umweltgerechte Behandlung und Entsorgung von Klärschlämmen sind zentrale
Herausforderungen der Abwasser- und Abfallentsorgung. Wie bereits in Kapitel 6.6 erläutert,
werden derzeit in Rheinland-Pfalz ca. 70 % des anfallenden Klärschlamms landwirtschaftlich
verwertet. Durch die Diskussion um Klärschlamm als Schadstoffsenke und die mögliche
Verschärfung der Grenzwerte für anorganische und organische Schadstoffe wird dieser
Entsorgungsweg jedoch möglicherweise zukünftig nicht mehr für alle Klärschlämme in Frage
kommen. Daher hat das Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft der TU Kaiserslautern im
Auftrag des MUFV ein Konzept für eine zukunftsfähige und umweltgerechte Klärschlammentsorgung
entwickelt. Die Studie „Perspektiven einer zukunftsfähigen Klärschlammentsorgung
in Rheinland-Pfalz“ [Schmitt et al. 2007] gibt anhand der aktuellen Datenlage zur
Klärschlammentsorgung in Rheinland-Pfalz und unter Einbeziehung der politischen Lage,
eine kritische Einschätzung der Entsorgungssituation wieder. Durch die Betrachtung von
konventionellen und innovativen Klärschlammbehandlungsverfahren nach technischen,
rechtlichen, ökonomischen und ökologischen Aspekten, wird somit ein umfassendes Bild der
Klärschlammentsorgung in Rheinland-Pfalz gezeichnet. Sowohl konventionelle wie auch
165

neue Behandlungsverfahren werden hinsichtlich ihres Potenzials einer auch in Zukunft
gesicherten und umweltgerechten Klärschlammentsorgung bewertet. Anhand verschiedener
Szenarien werden mögliche Alternativen zur landwirtschaftlichen Verwertung der
Klärschlämme in Rheinland-Pfalz aufgezeigt. Die Studie kann im Internet unter
http://www.mufv.rlp.de/service/publikationen.html?no_cache=1&tx_rbpublikationen_pi1%5Bs
eite%5D=8 kostenlos heruntergeladen werden.
166

9 Zusammenfassung und Fazit
Im Rahmen der vorliegenden Studie „Handlungsempfehlungen für eine moderne
Abwasserwirtschaft“ wurden zunächst die rechtlichen Grundlagen für die Abwasserentsorgung
in Rheinland-Pfalz dargestellt. Dabei wurden sowohl das europäische Recht,
Bundes- und Landesrecht als auch die für den ländlichen Raum relevanten technischen
Regelwerke berücksichtigt.
Anschließend wurden im Rahmen einer Literaturstudie Konzepte, Strategien und Verfahren
der Abwasserentsorgung für den ländlichen Raum zusammengetragen. Vorgestellt wurden
unterschiedliche Entwässerungskonzepte (zentral vs. dezentral), unterschiedliche Entwässerungssysteme
(Misch-/Trennsysteme/modifizierte Systeme) und die zur Verfügung
stehenden Verfahren zur Abwasserableitung und –behandlung, wobei die Vor- und Nachteile
der einzelnen Verfahren beschrieben wurden.
Im Kapitel 4 wurde die Ausgangssituation in Rheinland-Pfalz dargestellt, bezogen sowohl auf
die Bevölkerungsstruktur als auch auf die Abwasserentsorgung. Rheinland-Pfalz ist in weiten
Teilen ländlich geprägt. Die geringe Siedlungsdichte mit vielen kleinen Gemeinden spiegelt
sich auch in der Größenverteilung der kommunalen Kläranlagen wider. Etwa 70 % der
Kläranlagen in Rheinland-Pfalz sind den Größenklassen I und II zuzuordnen (< 5.000 EW),
diese stellen aber nur 11 % der Ausbaukapazität. Dagegen finden sich in Größenklasse V
(> 100.000 EW) nur gut 1 % der Kläranlagen, diese stellen aber über 28 % der
Ausbaukapazität. Im ländlichen Raum kommen oftmals mehrere ungünstige Faktoren wie
geringe Siedlungsdichte, ungünstige topographische Verhältnisse und kleine, leistungsschwache
Gewässer zusammen, was einen unterschiedlichen Grad der Zentralisation zur
Folge hat. Eine große Anzahl relativ kleiner Kläranlagen im ländlichen Raum steht einer
kleinen Anzahl großer Kläranlagen in den verdichteten Räumen gegenüber. Dabei zeigen
sich sowohl bezüglich der Siedlungsdichte als auch bezüglich des Anschlussgrades der
Bevölkerung an Kanalisation und Kläranlagen erhebliche regionale Unterschiede innerhalb
von Rheinland-Pfalz. Besonders ungünstige Randbedingungen finden sich im Bereich der
SGD-Regionalstelle Trier im Westen von Rheinland-Pfalz, während sich Agglomerationsräume
im Wesentlichen entlang des Rheins finden.
Weiterhin wurde im Rahmen der Bestandaufnahme die Verteilung der Anlagen auf
verschiedene Verfahren der Abwasserreinigung analysiert. Insgesamt sind ca. 70 % aller
Kläranlagen in Rheinland-Pfalz Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb; sie stellen knapp
95 % der Ausbaukapazität. In der Größenklasse I (< 1.000 EW) ist das Spektrum unter-
schiedlicher Verfahren am größten. Hier finden sich neben den Belebungsanlagen im
Durchlaufbetrieb auch Belebungsanlagen im Aufstaubetrieb (SBR-Anlagen), Tropfkörperanlagen,
Tauchkörperanlagen, Abwasserteiche, Pflanzenkläranlagen und mechanische
Anlagen.
Betrachtet man die Entwicklung der Abwasserbeseitigung in Rheinland-Pfalz in den letzten
15-20 Jahren, so ist ein deutlicher Trend zur Zentralisierung festzustellen. Während der
Anschlussgrad der Bevölkerung an zentrale Kläranlagen von 1991 bis 2004 um 8,8
Prozentpunkte zugenommen hat und die Kanalnetzlänge um 43 % angestiegen ist, ist die
Anzahl der Kläranlagen im gleichen Zeitraum um 21 % zurückgegangen.
167

In Kapitel 5 wurden die in Rheinland-Pfalz vorhandenen Konzepte und Verfahren zur
Abwasserentsorgung auf der Grundlage von Gesprächen mit Vertretern der Wasserwirtschaftsbehörden
sowie der Landesverbände bewertet. Dabei zeigte sich, dass zentrale
Lösungen in der Regel als ökoeffizienteste Lösung angesehen werden. Probleme bereiten
im Bereich Siedlungsentwässerung vor allem hohe Fremdwasseranteile, Mischwasserentlastungen
sowie Geruchsprobleme durch lange Aufenthaltszeiten in Kanälen aufgrund
eines geringeren Schmutzwasseranfalls. Im Bereich Abwasserreinigung werden Belebungsanlagen
im Durchlaufbetrieb und SBR-Anlagen im Allgemeinen gut bewertet, während
Tropfkörper, Abwasserteiche und Pflanzenkläranlagen für Anlagengrößen über 50 EW eher
schlecht bewertet werden. Problematisch ist hierbei vor allem die Nährstoffelimination.
Einen Schwerpunkt der Studie stellt der Ausblick auf mögliche zukünftige Herausforderungen
der Abwasserwirtschaft (Kapitel 6) dar. Zu den zentralen Herausforderungen, denen sich die
Abwasserentsorgung – insbesondere auch im ländlichen Raum – in Zukunft stellen muss,
gehört der demografische Wandel. Die Auswirkungen des prognostizierten Bevölkerungsrückgangs
auf die technische Infrastruktur der Wasserver- und Abwasserentsorgung sind
deshalb besonders gravierend, weil hier der Anteil der Fixkosten gegenüber den
verbrauchsabhängigen Kosten sehr hoch ist. Dadurch werden die einwohnerspezifischen
Kosten der Infrastruktur ansteigen, gleichzeitig werden aber die Einnahmen der öffentlichen
Haushalte durch die sinkende Zahl der Erwerbstätigen zurückgehen Diese Auswirkungen
werden besonders stark in den dünn besiedelten, peripheren, ländlichen Regionen sein.
Auch der Klimawandel ist bei zukünftigen Planungen zu berücksichtigen. Als Folge der
globalen Erwärmung der Erdatmosphäre werden für Mitteleuropa trockenere Sommer,
feuchtere Winter sowie eine Zunahme der Starkregenereignisse erwartet. Damit einhergehend
kann es zu einem erhöhten Überflutungsrisiko und zu häufigeren Mischwasserentlastungen
kommen. Da jedoch das Ausmaß und die konkreten regionalen Auswirkungen
derzeit nicht vorhersagbar sind, ist die Einführung pauschaler Bemessungszuschläge in der
Siedlungsentwässerung nicht empfehlenswert. Stattdessen erscheint eine größere Flexibilität
in der Entwässerungskonzeption sinnvoll.
Zusätzliche Anforderungen könnten sich aus der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie
z. B. für die Kohlenstoff- und Nährstoffelimination aus Immissionsschutzbetrachtungen
ergeben. So könnte zur Erreichung des laut EG-WRRL bis 2015 geforderten guten
ökologischen Zustands der Oberflächengewässer in Einzelfällen die weitere Reduzierung der
Phosphat-Einträge nötig werden. Außerdem wurden von der EU-Kommission für eine Liste
von 33 sogenannten prioritären Stoffen Umweltqualitätsnormen zur Verringerung der
chemischen Verschmutzung der Oberflächengewässer vorgelegt. Für prioritäre gefährliche
Stoffe wird mittelfristig sogar eine „Nullemission“ verlangt. Insofern könnte in Einzelfällen die
gezielte Reduzierung des Eintrags von Mikroschadstoffen erforderlich werden. Das
chemische Gewässermonitoring im Rahmen des Monitorings zur Aufstellung des ersten
Bewirtschaftungsplanes der WRRL hat ergeben, dass 81 % der rheinland-pfälzischen Ober-
flächenwasserkörper einen guten chemischen Zustand aufweisen. Einige Gewässerabschnitte
weisen noch Handlungsbedarf auf, besonders betroffen ist das Bearbeitungsgebiet
Oberrhein, in dem bei 57 % der Oberflächenwasserkörper die Qualitätsnormen für den
chemischen Zustand überschritten wurden.
168

Da Phosphor eine endliche und nicht ersetzbare Ressource darstellt, ist unter dem
Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit die Rückführung von Phosphor in den Nährstoffkreislauf
geboten. Vor dem Hintergrund einer möglichen zukünftigen Einschränkung der landwirtschaftlichen
Klärschlammverwertung werden im Rahmen der Novellierung der Abwasserverordnung
für große Kläranlagen Vorgaben zur Rückgewinnung von Phosphat diskutiert.
Neue Vorgaben zur landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung sind im Rahmen der
Novellierung der Klärschlammverordnung in Vorbereitung. Neben der Verschärfung der
bereits geltenden Grenzwerte wird auch die Aufnahme neuer Schadstoffe diskutiert. Höher
schadstoffbelastete Klärschlämme müssen in Zukunft thermisch verwertet werden, was eine
aufwändigere Vorbehandlung bedingt und kostenintensiver ist als die bodenbezogene
Verwertung.
Daneben sind neue Vorgaben zur Energieeffizienz auf Kläranlagen möglich. Die
energetische Optimierung der Abwasserentsorgung ist sowohl unter dem Gesichtspunkt
einer Reduzierung der klimarelevanten CO2-Emissionen als auch unter wirtschaftlichen
Gesichtspunkten von großem Interesse. In diesem Bereich besteht in Rheinland-Pfalz ein
erhebliches Optimierungspotenzial.
Da auf Entwässerung und Abwasserreinigung in Zukunft immer differenziertere Anforderungen
zukommen, gleichzeitig aber der Kostendruck steigt, kommt der angemessenen
personellen Ausstattung und insbesondere der Qualifikation des Personals von Abwasserentsorgungseinrichtungen
eine zunehmend größere Bedeutung zu.
Im Hinblick auf die lange Nutzungsdauer der abwassertechnischen Infrastruktur müssen die
zukünftigen Entwicklungen bei Neu-Investitionen berücksichtigt werden, um eine nachhaltige
Lösung zu gewährleisten. Daher wurde vor dem Hintergrund zukünftiger Anforderungen eine
Neubewertung der Konzepte und Verfahren zur Abwasserentsorgung vorgenommen. Langfristig
könnte zumindest in manchen dünn besiedelten ländlichen Gebieten ein Systemwechsel
nötig werden von der zentralen Schwemmkanalisation zu dezentralen Lösungen
bzw. Lösungen mit Stoffstromtrennung.
Einen weiteren Schwerpunkt der vorliegenden Studie stellt die Sammlung von positiven
Fallbeispielen dar. In Kapitel 7 werden gelungene und nachahmenswerte Lösungen und
Fallbeispiele überwiegend aus Rheinland-Pfalz einheitlich in Formblättern vorgestellt, in
denen die wichtigsten Informationen zum Projekt jeweils auf einer Seite zusammengestellt
sind.
Schließlich wurde in Kapitel 8 aufgezeigt, wie die vorliegende Studie, ausgehend von
unterschiedlichen Fragestellungen, angewendet werden kann. Dabei kann es beispielsweise
darum gehen, ein bisher nicht an eine zentrale Kanalisation angeschlossenes Gebiet bzw.
ein Gebiet, bei dem Reinvestitionen anstehen, zu entwässern, eine neue Kläranlage zu
bauen, ein vorhandenes oder zukünftiges Abwasserentsorgungssystem unter wirtschaftlichen
und betriebstechnischen Gesichtspunkten zu optimieren, oder auch eine Lösung für
ein spezielles Problem zu finden.
169

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181

Anhang
Tab. 1: Verteilung der Kläranlagen in Rheinland-Pfalz auf verschiedene Größenklassen
nach Anzahl der Anlagen [Quelle: Datenabfrage LUWG 2007]
182
Anzahl der Anlagen
Ausbaugröße KL NW MZ TR MT KO RLP
< 1.000 EW 24 8 1 121 40 56 250
1.000-5.000 EW 50 22 6 75 68 54 275
5.001-10.000 EW 6 13 4 12 17 21 73
10.001-100.000 EW 20 29 14 23 23 31 140
> 100.000 EW 1 2 3 1 0 3 10
Gesamt 101 74 28 232 148 165 748
Tab. 2: Verteilung der Kläranlagen in Rheinland-Pfalz auf verschiedene Größenklassen
nach Ausbaukapazität [Quelle: Datenabfrage LUWG 2007]
Ausbaukapazität
Ausbaugröße KL NW MZ TR MT KO RLP
< 1.000 EW 14.442 4.440 50 45.964 17.115 26.513 108.524
1.000-5.000 EW 108.700 67.250 20.099 174.120 171.765 137.404 679.338
5.001-10.000 EW 45.500 101.693 30.650 77.460 124.100 162.699 542.102
10.001-100.000 EW 523.900 913.091 354.900 555.003 689.350 774.200 3.810.444
> 100.000 EW 210.000 420.000 690.000 170.000 0 545.000 2.035.000
Gesamt 902.542 1.506.474 1.095.699 1.022.547 1.002.330 1.645.816 7.175.408

Tab. 3: Verteilung der Kläranlagen in Rheinland-Pfalz auf verschiedene Verfahren nach
Anzahl der Anlagen [Quelle: Datenabfrage LUWG 2007]
Anzahl der Anlagen
Verfahren KL NW MZ TR MT KO RLP
Durchlaufanlagen 63 67 25 154 90 121 520
SBR-Anlagen 0 1 0 5 5 3 14
Tropfkörperanlagen 27 2 0 6 2 21 58
Tauchkörperanlagen 2 0 0 11 1 6 20
Abwasserteiche 3 3 2 35 42 9 94
Pflanzenkläranlagen 6 1 1 13 8 5 34
Mechanische Anlagen 0 0 0 8 0 0 8
Gesamt 101 74 28 232 148 165 748
Tab. 4: Verteilung der Kläranlagen in Rheinland-Pfalz auf verschiedene Verfahren nach
Ausbaukapazität [Quelle: Datenabfrage LUWG 2007]
Ausbaukapazität
Verfahren KL NW MZ TR MT KO RLP
Durchlaufanlagen 827.750 1.496.841 1.088.650 963.722 899.730 1.512.016 6.788.709
SBR-Anlagen 0 5.993 0 810 8.820 43.250 58.873
Tropfkörperanlagen 68.700 1.300 0 9.290 9.200 78.880 167.370
Tauchkörperanlagen 500 0 0 7.995 3.000 3.380 14.875
Abwasserteiche 2.520 2.200 6.999 34.105 80.760 7.140 133.724
Pflanzenkläranlagen 3.072 140 50 3.335 820 1.150 8.567
Mechanische Anlagen 0 0 0 3.290 0 0 3.290
Gesamt 902.542 1.506.474 1.095.699 1.022.547 1.002.330 1.645.816 7.175.408
183

184
Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Größenklassen
nach Anzahl der Anlagen
5,9%
11,5%
Regionalstelle Kaiserslautern
19,8%
50,0%
1,0%
49,5%
Regionalstelle Mainz
10,7%
3,6%
Regionalstelle Montabaur
15,5%
0%
45,9%
23,8%
21,4%
14,3%
27,0%
39,2%
31,7%
5,0%
Regionalstelle Neustadt
2,7%
17,6%
10,8%
Regionalstelle Trier
9,6%
0,4%
Regionalstelle Koblenz
< 1.000 EW 1.000-5.000 EW 5.001-10.000 EW 10.001-100.000 EW > 100.000 EW
12,7%
18,8%
1,8%
32,7%
29,7%
53,3%
33,9%

Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Größenklassen
nach Ausbaukapazität
63,0%
68,8%
23,3%
Regionalstelle Kaiserslautern
1,6%
58,0%
Regionalstelle Mainz
0%
1,8%
2,8%
12,0%
Regionalstelle Montabaur
0%
1,7%
17,1%
5,0%
32,4%
12,4%
27,9%
Regionalstelle Neustadt
16,6%
0,3%
4,5%
Regionalstelle Trier
54,3%
4,5%
6,8%
Regionalstelle Koblenz
< 1.000 EW 1.000-5.000 EW 5.001-10.000 EW 10.001-100.000 EW > 100.000 EW
33,1%
1,6%
8,3%
60,6%
47,0%
17,0%
9,9%
7,6%
185

186
26,7%
29,1%
0,7%
1,4%
2,0%
3,4%
Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Verfahren
nach Anzahl der Anlagen
3,0% 5,9%
7,1% 3,6%
5,4%
89,3%
62,4%
Regionalstelle Kaiserslautern
60,1%
Regionalstelle Mainz
Regionalstelle Montabaur
15,1%
4,7%
2,6%
2,2%
13,3%
1,8%
2,7%
1,4%
3,0%
4,1%
1,4%
5,6% 3,4%
5,5%
3,0%
90,5%
66,4%
73,3%
Regionalstelle Neustadt
Regionalstelle Trier
Regionalstelle Koblenz
BB-D-Anlagen SBR-Anlagen Tropfkörperanlagen Tauchkörperanlagen
Abwasserteiche Pflanzenkläranlagen Mechanische Anlagen

Prozentuale Verteilung der Anlagen auf verschiedene Verfahren
nach Ausbaukapazität
0,3%
0,9%
0,9%
7,6%
8,1%
0,3%
0,3%
0,1%
0,6% 0,0%
99,4%
0,1%
91,7%
89,8%
Regionalstelle Kaiserslautern
Regionalstelle Mainz
Regionalstelle Montabaur
0,8%
0,9%
0,1%
3,3%
0,1%
0,1%
0,4%
0,3%
99,4%
0,0%
94,2%
Regionalstelle Neustadt
Regionalstelle Trier
Regionalstelle Koblenz
BB-D-Anlagen SBR-Anlagen Tropfkörperanlagen Tauchkörperanlagen
Abwasserteiche Pflanzenkläranlagen Mechanische Anlagen
2,6%
4,8%
0,4%
0,2%
0,1%
91,9%
187